发电行业热成像测温系统解决方案目录第一章背景及需求1.1 应用背景1.2 业务现状1.3 需求分析1.3.1 业务需求1.3.2 系统需求1.4 总体目标第二章系统总体思路2.1 设计原则2.2 设计依据2.3 设计思路第三章系统总体设计3.1 总体架构3.1.1 系统拓扑3.2.1 基础功能3.2.2 特色功能3.3系统特点3.3.1 精确测温3.3.2 全区域无死角3.3.3 高可靠性设计第四章前端系统4.1 设计思路4.2 前端部署4.2.1 水电站风洞层4.2.2 水电站、抽蓄电站出线场4.2.3 水电、抽蓄、火电电缆测温4.2.4 主变压器测温第五章中心系统1.1.2 CVR存储1.1.3 存储容量计算5.2 解码拼接系统5.2.1 解码器5.2.2 图像处理器5.2.3 视频综合平台5.3 大屏幕显示系统5.3.1 LCD显示单元5.3.2 DLP显示单元5.3.3 LED显示单元第六章传输系统6.1 传输网络总体设计6.1.1 设计思路6.1.2 设计要求6.2.1 网络结构设计6.2.2 组网方式6.2.3 VLAN规划6.2.4 网络IP地址规划6.2.5 路由总体规划6.2.6 网络传输带宽要求6.2.7 网络可靠性设计6.2.8 网络安全性设计6.2.9 网络管理规划附录A关键设备介绍第一章背景及需求1.1 应用背景发电行业电气设备运行异常易造成设备跳闸、损坏，严重的导致机组非计划停运，人员与财产损失。电气设备故障在发展和形成过程中绝大多数与发热温升紧密相连。红外热成像诊断技术通过非接触方式检测运行中的设备温度和运行状态，可以简捷、安全、直观、准确的查找、判断电气设备过热故障，迅速采取措施解决防止电气事故的发生。结合红外热像仪在电气设备故障诊断中的一些实际应用，红外热成像检测诊断技术为发电厂电气设备精细化点检和维修提供有力依据，及时将电气事故消灭在萌芽状态，有效避免电气异常事件或事故的发生。1.2 业务现状当前发电行业较少采用红外热成像测温设备对电力设备进行测温。部分电厂根本没有红外热成像检测系统。部分电厂则采用手持式红外热像仪或在线式红外热像仪设备方案。因此就发电行业而言，目前在设备状态异常、电缆起火检测等方面还存在一些缺陷：1、纯人工巡检一一人工巡检及时性、可靠性低，出现异常不能及时反应。2、采用手持测温热像仪一一对安装位置较高的设备进行手持测温热像仪测温较为不便，并且难以及时发现隐患。3、采用拼凑型红外热像仪在线监测方案一一设备稳定性、兼容性差，系统可扩展性差，需要客户寻找多方厂家购买产品。因此用户需要一套整体解决方案，能够帮助快速发现电气设备和线路的热缺陷，同时系统应当有较强的稳定性并且方便日后扩容。1.3.1 业务需求用户业务需求非常明确，即需要一套整体解决方案，能够帮助发现电气设备和线路的热缺陷，同时系统应当有较强的稳定性并且方便日后扩容。1.3.2 系统需求针对重要区域24小时不间断监测比对的需求，可在电厂重要区域安装在线式红外热像仪，对重点设备区域进行24小时多预置位监视，通过软件分析算法，对温度异常自动告警,极大提高对温度异常状态的发现能力，防范于未然。针对巡检人员快速灵活监测，查漏补缺的巡检需求，可通过携带手持测温热像仪，可对电器柜、轴承、触点、设备表面、线缆等巡检区域和设备进行监测，弥补在线式红外热像仪监控盲区，另外有利于记录数据的归档管理。1.4总体目标通过海康威视发电行业热成像测温系统解决方案，提前发现设备的热故障点，及时预防设备故障，减少安全生产事故发生是本方案的总体目标。第二章系统总体思路2.1 设计原则海康威视发电行业热成像测温系统在设计时遵循以下原则1）实用性与经济性的统一在充分满足使用要求的基础上，系统具备操作简单，维护方便，升级便捷等特点。系统提供了方便、易用的用户操作接口，使得一般工作人员在短期培训之后即能熟练、方便、准确的使用该系统，大大提高办公效率。2）标准性与扩展性的统一系统设计尽量采用标准化、模块化设计并严格遵守相关技术的国际、国内和行业标准，以确保系统之间的开放透明性和系统之间的互连互通。考虑到整个系统是分期建设的，系统设计时，对有扩展要求的子系统，在设计和选用设备时，应在对未来业务的增长和扩容进行科学预测基础上进行余量设计，预留扩容和发展的空间。3）可靠性和安全性的统一整个系统采用具有高可靠性的总体设计，选用的设备自身应具有较高的安全可靠性，关键设备或关键部件应采取备份冗余设计，采用成熟技术，使方案具备较高可靠性、较强容错能力、良好恢复能力和防雷抗强电干扰能力，同时本方案的设计使用不会影响电厂内被监控电器的正常运行。4）易管理性和易维护性的统系统应易于管理和维护，计算机网络等信息基础设施的设计应采用简洁易用的体系结构，以降低系统运行维护费用。为确保产品的售后服务，应选用技术成熟的国内品牌产品2.2 设计依据系统规划设计必须按照国际、国家和行业的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行，但不仅仅限于以下所列范围。电力设施治安风险等级和安全防范要求(GA1089-2013电力行业反恐怖防范标准(试行)(火电/风电部分)(2011)工业检测型红外热像仪(GB/T19870-2005)机器状态监测与诊断热成像(GB/T30831)视频安防监控系统技术要求(GA/T367-2001)建筑及建筑群综合布线工程设计规范(GB/T50311-2000)电线电缆识别标志方法(GB/T6995)信息技术开放系统互连网络层安全协议(GB/T17963)智能建筑设计标准(GB/T50314-2000)建筑物防雷设计规范(GB50057-94)建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)海康威视采用一站式整体解决方案，在发电行业各类电厂各监控点位部署对应功能的测温型热成像摄像机完成视频采集和温度检测，采用以太网完成视频等数据的传输，通过红外热成像测温系统完成如巡检计划、测温配置、告警展示等功能。所有的监控设备可通过B/S或C/S端应用软件实现联网管理，操作简单，施工方便，并且可以扩展。同时为了便于巡检人员机动灵活的对巡检区域设备进行实时检查，可采用手持测温热像仪对待巡检设备和待巡检区域精确测温，通过触摸屏快速查看图像和数据。测温图片和录像还可轻松导出，采用红外热成像测温系统进行离线分析。第三章系统总体设计3.1 总体架构3.1.1 系统拓扑图1.在线式红外热成像测温系统拓扑图图2.手持测温热像仪拓扑图3.1.2 系统组成/，3.1.2.1 在线式红外热成像测温系统前端图像采集设备可由测温型热成像云台、测温型热成像筒机、测温型热成像球机组成，可视安装环境与监测要求自由选型。网络传输则利用以太网，将数据传输到后端监控平台，实现远程实时监控和录像存储。红外热成像测温系统软件可实现多种热成像测温应用功能，如图像实时预览，温度阈值超限告警、巡检计划设置等。另外需注意红外热成像测温系统软件作为iVMS-9800软件的扩展子模块，必须需搭配iVMS-9800软件出货。3.1.2.2 手持测温热像仪系统（规划接入9800,12月底完成）系统前端设备采用手持测温热像仪，通过该设备，可对巡检设备和区域精确测温，通过触摸屏快速查看实时图像和测温数据。系统中心设备采用红外热成像测温系统软件（与在线式红外热成像测温可共用一套）测温图片和录像可通过Wi-Fi或USB轻松导入，系统进行离线分析，可对图片、录像进行整体分析，产生温度曲线等报表，便于问题回溯。3.2 系统功能3.2.1 基础功能1）实时预览与测温可对红外监控点进行视频预览，同时可对实时画面中的点位进行温度呈现，测温热成像摄像机能够对前端的监控场景实时进行线测温、框测温、点测温。测温范围：-40C150c或0C550C。测温精度高达2c或量程的土2%（取最大值）。图3.实时预览2）录像回放可将视频信号进行存储。可以设置录像计划、录像规则（包括定时录像、移动侦测录像、报警联动录像）等。暂不支持对温度数据的同步存储。温度数据可单独存储于服务器中。录像和与温度数据同时存储正在开发中。图4.录像回放3）视频巡检可对测温型热成像球机、测温型热成像云台摄像机配置巡检预置点，并自动分析巡检结果，还可将巡检结果以word文档方式导出测温型热成像枪机可加入巡检预案。图5.巡检计划配置图6.巡检结果查询4）资源管理通过视频监控网络配置系统参数等所有管理控制功能。图7.服务网关配置可以从9800软件平台中快速同步红外热成像监控点信息。能够对监控点进行快速设置预置位和测温参数图8.监控点同步5）离线分析（红外热成像测温系统V1.1规划功能12月推出）用户使用手持热像仪巡检完毕后，可对对手持热像仪中所拍图片和录像进行离线分析，用于回溯问题。图片采用jpeg格式，录像采用MP4格式。图片和录像中包含温度数据。图9.离线分析功能3.2.2 特色功能1）全局测温、温差报警（已实现）原有红外热成像系统采用画测温规则方式，点、线、多边形，现场监测环境错综复杂，热成像球机或云台的每个监测预置位需要画很多线或者框，软件步骤太繁琐，工作量大。如果操作失误导致预置位被重置，或者更换摄像头，前期繁重的设置工作会前功尽弃。因此推出全局测温，温差报警功能，在同一预置位下通过前后抓图对比判断全屏温度，智能分析在该预置位下任意一点是否发生温度突变，发现突变则产生报警。无需设置测温框，操作简单，易用性更高。图10.全屏抓图温差报警2）双光谱同屏显示在一台工作站的显示器上能实时同时显示红外以及可见光图像（并且不改变图像的原始分辨率）。图11.双光谱同屏显示3）温度曲线呈现（历史温度曲线呈现需要定制）红外测温系统软件当前支持实时温度曲线呈现，当点击测温型热成像摄像机某一测温点/线/框时，从当前时间开始可以呈现该测温点/线/框的温度变化曲线。图12.实时温度曲线通过定制，支持历史温度曲线呈现，当有需要时，可从数据库中读取某一热成像摄像机在在不同时间段的各测温点/线/框温度变化曲线，自动组合成一个完整的曲线3.3 系统特点3.3.1 精确测温测温精度高，支持两档测温范围：档位一：-40C150c档位二：0C550C测温精度：2c或量程的土2%（取最大值）图13.精确测温方式3.3.2 全区域无死角球机和云台支持300个预置点测温，每个预置点支持10个框、10个点和一条线共21个测温单位。提高单台设备利用率，增加测温区域。巡检还可采用手持测温热像仪，对巡检区域进行查漏补缺，减少测温盲区，对重要区域二次测温复核。图14.预置点配置3.3.3 高可靠性设计前端设备通过多项高可靠型测试实验。1）高低温测试：-45C70C；2）静电放电抗扰度实验：空气放电15kv,接触放电9kv自行恢复;3）浪涌（冲击）抗扰度：线地是6KV防浪涌；4）网络优化实验：网络丢包10%以内可以保证测温数据连贯;第四章前端系统4.1 设计思路前端系统主要由热成像测温摄像机组成，主要可分为球机、云台、筒机、手持等几种产品形态。可对发电一次设备、线缆、触点等进行温度监测。对于场景开阔，监测区域或对象较多的地点，可采用球机、云台型热成像测温摄像机划定多