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一、需求分析

隨著(zhù)電力建設的迅速發(fā)展，電網(wǎng)規模的不斷擴大，高壓遠距離架空輸電線(xiàn)路日益增多，在復雜地形條件下的電網(wǎng)建設和設備維護工作也越來(lái)越多。高壓輸電線(xiàn)路分布范圍廣，穿越地區地形復雜、氣候條件多變，傳輸距離遠，時(shí)常發(fā)生輸電線(xiàn)路事故。輸電線(xiàn)路很多都跨越茂密的森林，亦或者架設在茂密森林的高山上。一旦發(fā)生火災，后果將不堪設想。山火具有突發(fā)性、隨機性、快速性等特點(diǎn)，往往難于控制，在夏季高溫天氣及秋冬節干燥天氣，山火突發(fā)的概率十分高，對電網(wǎng)輸電線(xiàn)路的安全運行構成了較高的威脅。

二、實(shí)際應用

輸電線(xiàn)路防山火監控系統用于對高壓輸電線(xiàn)路周邊的實(shí)時(shí)山火監測，用戶(hù)在監控中心就可以獲取遠方線(xiàn)路山火、焚燒秸稈、燒紙等威脅線(xiàn)路安全的山火事件，一旦發(fā)生山火災情，便可在第一時(shí)間發(fā)出報警，以便及時(shí)撲滅山火，保障輸電線(xiàn)路穩定運行，同時(shí)大大節約了各方面的成本。

2.1 拓撲結構圖

此系統利用公用蜂窩網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現在監控中心對高壓輸電線(xiàn)路周邊的山火實(shí)時(shí)監測。四信工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器為用戶(hù)提供無(wú)線(xiàn)長(cháng)距離數據傳輸功能，此系統中還使用路由器VPN功能，實(shí)現利用公用網(wǎng)絡(luò )架設虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)對數據包的加密和數據包目標地址的轉換實(shí)現遠程訪(fǎng)問(wèn)。

2.2 系統組成

整個(gè)電網(wǎng)防山火在線(xiàn)監測系統由前端防山火視頻監測裝置、無(wú)線(xiàn)通信裝置和后臺遠程監控中心組成。

防山火視頻監測裝置

整個(gè)裝置由機箱、太陽(yáng)能電池板和云臺攝像機三部分構成，均安裝在輸電線(xiàn)路的鐵塔上。機箱內放置了工業(yè)路由器、短信告警模塊、主控板及蓄電池等產(chǎn)品。整套設備使用蓄電池供電，4塊太陽(yáng)能電池板給蓄電池充電。云臺攝像機內含數據交換設備，一個(gè)云臺攝像機有3個(gè)ip地址，分別為攝像頭ip、紅外IP及ARM板ip。路由器的兩個(gè)LAN口分別連接主控板及云臺攝像機，云臺攝像機采用光學(xué)連續變焦的紅外鏡頭，兼顧搜索與觀(guān)察雙重應用需求。內置智能分析模塊，熱點(diǎn)檢測算法，可自動(dòng)探測出遠距離火焰、車(chē)輛、人員等熱源目標，并輔以重載360度全方位云臺，可及時(shí)發(fā)現沒(méi)有全部遮擋的明火和暗火。不論白天、夜間24小時(shí)都可以工作，一旦發(fā)生火源，將自動(dòng)報警。主控板可控制攝像機的通、斷電時(shí)間，同時(shí)可對攝像頭的視頻進(jìn)行壓縮處理、上傳，當收到云臺攝像機的告警信息后，向監控中心發(fā)出告警同時(shí)觸發(fā)短信告警通知相關(guān)人員，以便能及時(shí)補救，避免造成火災。

無(wú)線(xiàn)通信裝置

無(wú)線(xiàn)通信裝置是廈門(mén)四信工業(yè)路由器產(chǎn)品，主要為用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò )設備提供無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。路由器上電后，首先讀取內部 FLASH

中保存的工作參數，根據參數進(jìn)行  PPP 撥號。撥號成功后，路由器將獲得一個(gè)由運營(yíng)商隨機分配的內部 IP 地址(一般是

10.X.X.X)，這個(gè)地址通常是不固定的。由于本系統中需要實(shí)現在監控中心主動(dòng)獲取現場(chǎng)監控裝置的實(shí)時(shí)圖像，需要實(shí)現兩個(gè)局域網(wǎng)的互通，故在四信工業(yè)路由器上配置VPN客戶(hù)端，監控中心主路由器或者某臺服務(wù)器作為VPN服務(wù)器，利用公用網(wǎng)絡(luò )架設虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )。這樣，在監控中心即可管理現場(chǎng)的路由器、查看實(shí)時(shí)視頻，同時(shí)對數據包進(jìn)行加密，通訊更安全。

遠程監控中心

遠程監控中心方便管理員地進(jìn)行視頻瀏覽、錄像回放、遠程操作控制、各項參數設置、事件瀏覽、設備管理等監控管理功能。監控軟件支持多屏同時(shí)展示各監測點(diǎn)實(shí)時(shí)視頻，可進(jìn)行云臺控制、回放、預設點(diǎn)巡視、設備狀態(tài)查詢(xún)等;支持錄像存儲功能，可選用定時(shí)錄像、手動(dòng)錄像等模式，同時(shí)平臺支持流式回放功能;事件瀏覽中可查看設備上線(xiàn)、下線(xiàn)、磁盤(pán)故障的報警事件及發(fā)生的具體時(shí)間。管理人員在監控中心即可知悉重要監控區域的實(shí)時(shí)狀況，當發(fā)現火源時(shí)，能及時(shí)收到告警信息并第一時(shí)間查看對應監測點(diǎn)的實(shí)時(shí)視頻，真正做到早發(fā)現、早解決、及時(shí)補救，避免造成火災。

2.3 系統功能

具備遠程受控視頻信號采集、處理和傳輸功能;

支持變焦、聚焦、方位調整及預制位設置功能：監控裝置能在預設或遠程指令控制下，實(shí)現對攝像機的焦距、光圈、方位和云臺預制位的設置和調整;

具備對電源的遠程控制功能，可在預設條件或遠程指令控制下開(kāi)啟和關(guān)閉裝置前端設備的供電電源;

無(wú)人值守，具備監測及報警范圍超標自動(dòng)報警功能，支持查看告警事件;

支持遠程查看、修改現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )設備的配置;

支持網(wǎng)絡(luò )故障自動(dòng)重連功能;

支持紅外攝像、紅外控制功能，能夠全天候24h工

三、項目?jì)?yōu)勢

基于蜂窩網(wǎng)絡(luò )的電網(wǎng)防山火在線(xiàn)監測系統，充分利用了運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )的覆蓋廣、高帶寬等特點(diǎn)，很好的解決了偏遠山區數據傳輸不便的問(wèn)題，且成本低、維護簡(jiǎn)便。廈門(mén)四信4G全網(wǎng)通工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器支持三大運營(yíng)商所有網(wǎng)絡(luò )制式，客戶(hù)可根據現場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，選擇合適的運營(yíng)商。通過(guò)簡(jiǎn)要的配置即可建立虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現在監控中心對局域網(wǎng)絡(luò )的遠程訪(fǎng)問(wèn)，便于維護和管理，同時(shí)對數據包進(jìn)行加密，使通訊更加安全。工業(yè)級設計，支持掉線(xiàn)重連，性能可靠，尤其適用于此無(wú)人值守環(huán)境。