天津盤山電廠數(shù)字視頻監(jiān)控方案

    現(xiàn)狀及用戶要求

    電力系統(tǒng)下屬的各車間和各裝置均是生產(chǎn)安全防范的重點對象。一旦發(fā)生火災或爆炸等事故，都將會造成重大的人員傷亡和國家財產(chǎn)的重大損失。各企業(yè)應堅持“安全第一，預防為主”的方針，制定和采取安全有效的防范措施，以加強對重點部位和危險性較大的作業(yè)場所的安全管理。天津盤山電廠計劃對原有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行改進和完善，并對燃料系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、保安系統(tǒng)等區(qū)域進行全方位的生產(chǎn)安全監(jiān)控和環(huán)境安全監(jiān)控。

    V系列數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)針對電力系統(tǒng)設計開發(fā)，滿足該系統(tǒng)對多級別的專用網(wǎng)絡監(jiān)視的需求。采用本系統(tǒng)可降低調(diào)度人員的勞動強度，為調(diào)度室指揮提供強有力的幫助，使各級監(jiān)視中心的調(diào)度人員通過監(jiān)視遠端（電廠各裝置及車間等）傳送上來的現(xiàn)場圖像、語音和環(huán)境數(shù)據(jù)直觀、準確、及時地了解各廠區(qū)的實際情況，減少事故報警處理時間，同時對遠端圖像進行實時錄像，管理人員可以隨時通過查詢錄像資料了解現(xiàn)場情況。同時由于監(jiān)視網(wǎng)絡的監(jiān)視中心可以級聯(lián)，使圖像等信息上傳，方便了上級領導對下屬各級單位的管理和決策。

    設計原則及解決方案

    本設計方案著眼于整個系統(tǒng)的先進性、可靠性、靈活性和符合需方遠期規(guī)劃的原則設計，綜合考慮系統(tǒng)的可擴展性，業(yè)務拓展功能及系統(tǒng)升級功能。

    根據(jù)現(xiàn)有狀況及要求，提出采用我公司的光纖數(shù)字音視頻傳輸平臺-VOX系統(tǒng)。VOX系統(tǒng)遠端設備對模擬圖像進行壓縮編碼、數(shù)字化并通過復用器復接到高速信道，通過電/光轉(zhuǎn)換將信號發(fā)送到光纖通道，可組成鏈網(wǎng)或環(huán)網(wǎng)；在局端進行反向復用、解碼，輸出模擬圖像，圖像質(zhì)量可達到DVD效果。

    因為電廠整體呈狹長形狀，監(jiān)控系統(tǒng)具有監(jiān)控點多，面散，距離不等的特點�？紤]到整個監(jiān)控系統(tǒng)的實用性和經(jīng)濟性，如將全部圖象通過VOX系統(tǒng)上傳會增加成本且意義不大，因此本次方案的設計原則是各監(jiān)控范圍內(nèi)距離較近可以直接通過視頻電纜傳輸?shù)木屯ㄟ^視頻電纜傳輸，其他需要通過VOX傳輸?shù)囊曨l圖象就近集中傳輸。在監(jiān)控中心也不需要將全部圖象解壓輸出，可以通過模擬切換矩陣有選擇的解壓輸出觀看。

    因為電廠內(nèi)各區(qū)域監(jiān)控點太多（共300多路圖像），如將所有圖像全部上傳到監(jiān)控中心，不但系統(tǒng)費用太高，而且也無此實際必要，因為中心顯然不可能將300多路圖像全部解壓輸出。建議將各監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的圖像首先集中到各區(qū)域的分中心如值班室或機房內(nèi)，然后通過模擬矩陣切換選擇其中的部分圖像上傳到調(diào)度中心。在調(diào)度中心將各分中心上傳的圖像全部解壓輸出，再通過一個模擬矩陣切換輸出到監(jiān)視器。通過這種方式即不影響整個系統(tǒng)的功能，而且可以大大降低成本。

    系統(tǒng)示意圖如下：

    各監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的視頻圖像集中到各監(jiān)控分中心，通過一個模擬矩陣切換出15路，接到VOX-155設備上傳輸。8個監(jiān)控區(qū)域共120路圖像。在監(jiān)控中心將8個區(qū)域分中心的120路圖像全部解壓輸入一個模擬矩陣，通過矩陣切換出若干路圖像到監(jiān)視器。同時可以通過VOX設備的以太網(wǎng)板直接將圖像上網(wǎng)，通過軟件觀看圖像并控制前端。

    VOX系統(tǒng)介紹

    VOX系統(tǒng)采用光纖作為傳輸介質(zhì)，內(nèi)置光傳輸模塊，VOX系統(tǒng)了傳統(tǒng)視頻光端機點對點的傳輸模式，采用了電信級的光纖通信系統(tǒng)中數(shù)字中繼的技術，信號逐級再生，與本地信號進行交叉復用，信號可在任何一點上下，非常靈活。通過時隙配置可以實現(xiàn)圖像的全網(wǎng)交叉，使用極為方便。

    根據(jù)傳輸容量的不同，VOX分為VOX-155和VOX-622兩種系統(tǒng)。VOX-155系統(tǒng)的傳輸帶寬為155Mbit/s,可同時傳輸30路高質(zhì)量視頻信號、15路音頻信號、2路共享型異步數(shù)據(jù)。VOX-622系統(tǒng)傳輸帶寬為622Mbit/s，可同時傳輸120路高質(zhì)量視頻信號、60路音頻信號、2路共享型異步數(shù)據(jù)。

    VOX采用模塊化的結構，包含機箱、光傳輸板、視頻壓縮板、視頻解壓縮板、以太網(wǎng)接口板等模塊。每個監(jiān)控點可根據(jù)需要及數(shù)量選擇相關的模塊。

    VOX系統(tǒng)配置非常靈活，一般在監(jiān)控點配置一個VOX系統(tǒng)，需機箱一個、光傳輸板一塊、視頻壓縮板若干。每傳一路視頻需一塊視頻壓縮板。在監(jiān)控中心需VOX機箱一個、光傳輸板一塊、視頻解壓縮板若干。視頻解壓縮板的數(shù)量與視頻壓縮板對應。同時若需要視頻信號反傳，則在監(jiān)控中心插一塊視頻壓縮板，在需要的監(jiān)控點插一塊視頻解壓縮板即可。

    在系統(tǒng)傳輸過程中，VOX-622系統(tǒng)平滑兼容VOX-155，使VOX-155成為VOX-622系統(tǒng)光分支，通過光分支直接把圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并且與各分中心同時觀看圖像，互不干擾。

    VOX系統(tǒng)可以實現(xiàn)音視頻雙向傳輸和多點信息共享的功能。比如在監(jiān)控中心插入一塊視頻壓縮板，分中心或收費站插入一塊解壓縮板，通過時隙配置即可實現(xiàn)音視頻的反向傳輸，即會議電視功能。

    VOX系統(tǒng)可以通過以太網(wǎng)與上級監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)。VOX系統(tǒng)支持在中心端VOX設備上插入一塊10/100M以太網(wǎng)接口板，用于上傳視頻信號，并且與本地信號互不干擾。上級監(jiān)控中心可以通過計算機上的解壓軟件觀看圖像。

    VOX系統(tǒng)可實現(xiàn)網(wǎng)管功能，可在監(jiān)控中心監(jiān)測網(wǎng)絡設備狀態(tài)并配置網(wǎng)絡中硬件結構。

    技術指標

    1． 模擬視頻接口：PAL制全電視信號，物理接口BNC接頭

    2． 光接口：發(fā)送波長1310/1550nm，單模；

    線路速率：155Mb/s，622Mb/s，；

    光纖接頭 PC/FC，SC，ST；

    發(fā)送功率>-14dBm；

    接收靈敏度 優(yōu)于-35dBm；

    3． 單路圖像帶寬：10Mb或5Mb可選；

    4． 信噪比： >56dB；

    5． 壓縮編碼：M-JPEG，MPEG-2；

    6． 圖像質(zhì)量：

    圖像速率：25幀/s；

    圖像格式：CIF 352*288；

    SIF 720*576；

    7． 數(shù)據(jù)接口：共享式高速數(shù)據(jù)接口：異步，速率64kb/s以下；

    8． 以太網(wǎng)接口：符合ITU-T 802.3協(xié)議；

    9． 環(huán)境指標：工作溫度 0—40℃；

    工作濕度 <93%；

    儲藏溫度-2¬0℃—+60℃；

    10. 系統(tǒng)總?cè)萘浚篤OX-155系統(tǒng)30路視頻輸入，30路視頻輸出。

    VOX-155系統(tǒng)30路視頻輸入，30路視頻輸出。

    11． 系統(tǒng)功耗： 120W。

    傳輸設備清單及報價

    注：本清單及報價按照上述方案初步粗略估計，具體清單及報價需按照實際配置重新報出

    1）遠端視頻壓縮傳輸設備