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标题: 水文站系统监控方案 [打印本页]

作者: beck_peng 时间: 2011-11-25 16:16
标题: 水文站系统监控方案
水文站系统监控方案

　　水利水文站数据采集监控系统需对各个远程水文站点的数据监测，主站电台通过RS-232数据口与前置机相连，再连至局域网服务器；分站设在各远程水文站监测点，数据采控与传输装置直接相连，不仅可监测水位、流量、湿度、盐度、沙量、风量等各种报汛数据，还能用于测站上洪水预报计算和测验计算。供有关部门分析和决策取用，提高了工作效率，增强汛情预报能力。
　　水文站视频监控系统，采用当前先进的计算机通信/微波数据通信技术，与当前完善的视频图像编解码技术相结合，采用运行安全可靠的嵌入式视频编解码设备，系统结构简单，可将分散在几十平方公里的水文站监控点通过计算机通信技术/微波通信技术连接起来，集成为一个系统，向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。水文站监控管理指挥中心系统还具有向上级水利局和省水利厅接口的功能。

　　特点
　　采用最新的H.264视频编码格式，在MPEG-4同等码流下画面质量显著提高，同等画质下码流为MPEG-4的一半；
　　图像编码采用DSP硬件运算，不占用系统资源，系统稳定性大大提高；
　　采用IP组播技术及智能流媒体技术，节约网络带宽，视频数据由交换机硬件转发，降低系统服务器的负荷，减少网络转发延迟；
　　采用软硬件WatchDog设计，系统异常自动恢复；
　　采用开放式体系结构设计，功能模块化，可兼容所有的图像监控系统，并可方便与其它厂家的图像监控系统及其他自动化系统，实现互连互通，数据共享；系统提供二次开发的接口，便于根据实际需要进行进一步的功能开发。
　　系统主要技术参数
　　系统可用率> 99%；
　　同时可监看的视频数量>64路；
　　图像控制切换响应时间< 0.5 秒；
　　图像传输帧速率12～25 帧/秒可调；
　　图像分辨率为CIF~D1格式（可调）；
　　计算机显示分辨率≥1280×1024；
　　系统时钟精度<0.5 秒；
　　系统平均无故障工作时间MTBF > 50000 小时；
　　系统平均维护时间MTTR<0.5 小时；
　　系统负荷率平均<30%；
　　监控画面显示与实际事件发生时间差< 0.5 秒；
　　事件报警到系统自动记录相应画面时间差< 0.5 秒；
　　各报警探头报警到后台信息显示时间差< 0.5 秒；
　　中心控制命令与远端实际操作的时间差< 0.5 秒。
　　系统结构

　　硬件结构
　　视频采集编码模块
　　水文数据采集模块
　　数据传输系统
　　监控中心管理指挥系统
　　电源系统

　　工作原理
　　水文站视频监控系统主要针对监测水位、流量、湿度、盐度、沙量、风量等各种报汛数据，还能用于测站上洪水预报计算和测验计算。
　　现场的报警信号可都发送到数字视频模块。数字视频模块将根据预先设定好的报警方案进行处理，如：报警信号上传到监控中心、做联动录像的操作、通过报警主机的报警输出口驱动警笛和警灯等。
　　监控中心的主控系统的电子地图采用组态的方式编辑。根据现场实际的平面布置来构建。支持3D和GIS地图。报警、设备控制等操作可直接在电子地图上操作。既方便又直观。
　　录像主要分手动录像（拍照）、联动录像（拍照）、长时间录像（连续拍照）三个种类。文件可存储在数字视频模块上（SD卡本地存储），也可将文件传送到监控中心或指定的工作站存储（远方存储）。
　　监控系统内置了各种运行方案的模板，用户可根据自身的需求，直接套用适合自己的模板来组建符合自身的监控系统。
　　数字视频模块通过硬件看门狗、应用程序监视器、自诊断程序来保障系统安全运行。一旦系统有出现故障的趋势，应用程序监视器和自诊断程序将进入预警状态，一旦有程序飞车、死循环或硬件死机的情况，看门狗将在1秒到1分钟之内进行系统重启。同时，地调监控中心将收到故障信息。
　　整个系统具有完善的防雷和抗干扰措施，根据实际情况装设视频信号避雷器、数据信号避雷器和电源避雷器。在系统与外部接口处装设隔离变压器或光电隔离器件，防止外部干扰信号侵入。采用具有屏蔽层的各种铠装阻燃电缆，所有电缆屏蔽层汇集在控制室单端接地。
　　当摄像设备安装在靠近高压导体附近时，摄像机应有工作接地和外壳接地，并具有明显标识。同时必须遵循电力系统的各种相关规程、规定，确保对一次设备的带电距离。
　　干扰主要来源与电气部分的干扰，以及长距离传输的模拟信号自然衰减。因此，在本设计中，针对被电气干扰和信号衰减，将大部分采用数字光纤传输，使光电隔离，杜绝被电气干扰。例如，摄像机的模拟视频新号将直接通过视频光端机传输到各区域的监控柜内。各区域内的数字视频模块将各类信号转换为抗干扰能力很强的数字网络信号。而各区域的数字网络信号也将通过光纤传送到主厂房的监控中心。从而保证了所有信号的高保真、低衰减、不受到干扰。

作者: beck_peng 时间: 2011-11-25 17:00
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