电厂安防图像监控网络系统建设原则

分类：应用电子技术论文发表 时间：2020-09-03 09:19 关注：(1)

　　为了解决监控死角，强化电气一次设备、二次设备运行管理视频，本文将网络技术、信息技术的发展作为研究背景，围绕图像监控网络系统在各个行业领域的建设与应用，针对电厂安防从技术发展、方案设计等几个方面展开研究，期望能够为电厂安防水平的提升提供有利的理论参考，推动图像监控网络系统在电力行业领域的深入应用。

　　关键词：电厂；安防；监控系统；网络建设

　　近年来，图像监控网络系统在社会安防领域中发挥着极为重要的作用，数字技术、网络技术、信息技术的普及与广泛应用推动着国内图像监控网络系统的升级。目前，基于IP的网络图像视频监控技术得到了各个行业领域的广泛认可，通过发挥图像监控网络系统的优势作用，使各个行业领域的安防水平得到有效提升，因此对图像监控网络系统建设方面的理论研究具备现实意义。

　　1概述

　　1.1图像视频监控系统的发展

　　第一代图像视频监控系统主要是以VCR为代表的CCTV系统，该系统主要借助专用电缆、模拟监视器、盒式录音带及模拟录像设备实现安防作用，但是CCTV系统无法进行远程访问且无法与门禁、周界防护等安防系统集成。虽然CCTV系统存在较为明显的缺陷，但是在当IP及网络信息技术并未实现全面普及的时代，各个行业领域均积极地应用CCTV系统建设安防系统。第二代图像视频监控系统主要是以DVR、NVR为代表的网络系统，该系统在1996～2000年得到了众多行业领域的广泛应用。系统具备网络信息数据共享功能，且NVR系统是DVR系统升级后的一种图像视频监控系统，两种系统均属于半数字化图像视频监控系统。第三代图像视频监控系统主要是以IP为代表的网络系统，系统具备数字化、智能化、网络化、现代化等优势特点。可以说第三代图像视频监控系统是在信息技术、网络技术及数字技术基础上而设计的一种多功能图像视频监控系统，能够更好地满足社会发展对安防系统所提出的需求。自2005年至今网络图像视频产品销售额的增长率从40%增长到现今的80%，且在图像视频监控市场中，基于IP的数字化图像监控系统已经成为行业的佼佼者。

　　1.2电厂安防图像监控系统建设原则与依据

　　将国家各相关行业技术标准及网络系统建设规范作为依照，在建设电厂安防图像监控系统的环节中秉承先进性、实用性、开放性、继承性、可拓展性原则。同时还应从安全可靠、经济、管理及维护4个方面综合考虑，在建设图像视频监控网络系统的环节中，应侧重于可拓展性的考虑，保证建设完成后的系统能够与电厂现有的安防系统、现有的局域网结合。保证系统建设满足相关标准及规范要求，具体依据如图1所示。

　　1.3网络建设基本要求

　　1.3.1监控中心环境要求室内温度：0℃～40℃；室内湿度：10%～80%；室内电源：180VAC～245VAC，＞20A；地线电阻：＜4Ω。1.3.2监控场所环境要求室内温度：-20℃～40℃；室内湿度：5%～85%；室内电源：180VAC～245VAC，＞10A；地线电阻：＜4Ω。1.3.3设备机柜要求容量：＞15U；标准：ANSI/EIARS-310-D，DIN41491；PARTI，IEC297-2，DIN41491；PART7，GB/T3047.2-92；尺寸：IEC19"；承重：＞300kg/150kg；接地保护：＜4Ω；材料：1.2mm以上优质冷轧钢板。1.3.4UPS电源要求单个电池电压：12VDC；输出电压频率：50Hz±0.5Hz；输出电压稳压度：220V±2%；负载功率因数：≮70%；最大输出容量：≮1KVA；工作效率：＞70%；噪音：＜60dB；正玄波失真度：＜5%；工作环境：-10℃～50℃RH85%Max；外形尺寸：如为机架式，则不得大于4U，19"。1.4设备选型在建设电厂安防图像视频监控网络系统的过程中，本文选用了浙江大华DSS7000平台、长延时机型UPS电源、DH-NVR系列网络硬盘录像机、TCL-MC21P监视器、黑白彩色画面分割器、品牌台式计算机、DH-NVS0204HDC系列网络视频服务器、MSS4460交换机。

　　2图像视频监控网络系统方案设计与选择

　　2.1图像视频编码技术

　　2.1.1图像视频信号处理多媒体技术是在计算机设备与信息技术基础上，通过对声音、文字、图像数据信息进行综合处理，才能发挥自身作用。在图像视频监控网络系统中，视频信号的处理关键点在于如何将所获取的数据信息“数字化后”录入到计算机中。NTSC、PAL、SECAM是目前国内通用电视标准的3种制式信号处理方式，具体的视频信号获取流程如图2所示。图3TCP与UDP两种通讯协议对比Fig.3ComparisonofTCPandUDPtwocommunicationprotocols2.1.2图像视频数据压缩一般情况下，多媒体采集设备所获取的图像视频数据量极为庞大，如果不对这些数据进行压缩处理，那么对于存储设备而言，则要求存储设备具有极大的存储空间。为了便于数据信息的存储与计算机主处理器对数据信息的处理，图像视频数据的压缩环节具备重要意义。目前，应用较为广泛且得到各个行业领域广泛认可的视频压缩标准为：H.261、H.263、MPEG-2、MPEG4（SP、ASP）4种。

　　2.2软件平台的开发

　　软件平台的开发需要依赖特定的网络系统，较为常用的系统为Macintosh、Unix、Linux和极为常见的Windows系统[1]。图像视频监控网络系统平台的开发，在选择系统的过程中应遵循操作的便捷、系统运行的可靠、用户界面的友好3个原则，例如Macintosh在实际应用时其普及率较低，且得不到大众的认可，所以该系统就不适用于图像视频监控网络系统的建设。本文将Windows作为图像视频监控网络系统的基础，分析该系统具备的优势：第一，网络支持较好，便于系统与局域网的结合；第二，系统可靠稳定，具备较强的适用性；第三，系统能够满足多任务、多线程操作，具备较强的可控性，满足不同规格电厂安防系统的需求。

　　2.3软件开发工具

　　软件平台的开发环境在一定程度上受限于软件开发工具，所以在建设电厂安防图像视频监控网络系统的过程中应遵循高速、高效、兼容性三点原则，选择软件开发工具。本文选择VisualStudio作为软件开发工具，以保证平台开发的效率和通用性。VisualStudio是一个基本完整的开发工具集，它包括了整个软件生命周期中所需要的大部分工具，如UML工具、代码管控工具、集成开发环境（IDE）等，能够在Windows系统环境下实现多功能，具备多用途，满足电厂安防图像视频监控网络系统的建设需求。VisualStudio软件开发工具具备以下几点优势：第一，面向对象的特性；第二，具备强大的内存；第三，支持组件对象模型；第四，编译器和调试器功能良好；第五，能够为Windows提供不同的导向支持，具备适用性。

　　2.4软件系统结构的选择

　　集中式结构、C/S、B/S是计算机软件应用结构的3个演变历程，本文选择B/S和C/S混合作为软件系统结构，该结构的应用优势如下：第一，系统运行稳定、可靠性高，便于服务端和客户端的增加；第二，系统支持程序的移植，开放的服务端与客户端对硬件及操作系统平台不存在依赖性；第三，访问数据便捷，数据信息完整性高。

　　2.5通讯协议的选择

　　通信协议是Internet传输数据视频信息的基础，在选择通讯协议的过程中，首先对TCP和UDP两种通讯协议的优缺点进行分析，而后结合电厂安防图像监控网络系统的建设需求酌情选择。TCP和UDP两种通讯协议对比如图3所示。由图3所示，相较于TCP而言，虽然UDP不能够保证数据的完整性，但是对多媒体数据信息传输进一步展开分析，发现一般情况下数据包的偶尔丢失并不影响整个系统运行的可靠性，所以本文选择UDP作为通讯协议。

　　2.6网络数据传输方式的选择

　　目前，国内网络数据的传输方式主要为单播、广播和多播3种方式，本系统选择多播传输方式，它可以降低电厂安防网络通信的负担，在保证网络资源合理应用的基础上，使网络数据信息的传输速度得到提升。

　　3图像视频监控网络系统的实际应用分析

　　3.1图像视频监控网络系统和安防系统的结合

　　将电厂无人管理作为目标，将图像视频监控网络系统与电厂安防系统相结合，保证相应的工作人员第一时间发现电厂厂区范围内所出现的供电异常或安防异常。在警情探测方面，电厂安防工作的开展可以通过以下几种方式：第一，借助各类智能报警探头，如双鉴报警器、玻璃破碎报警器、烟感报警器等；第二，将图像监控网络系统作为基础，通过对比系统中所呈现的监控画面、监控视频，分析电厂厂区是否存在供电异常或安防异常，发挥图像监控网络系统的智能警戒功能，将相邻两帧画面作为对比原则[2]。

　　3.2图像视频监控系统和电厂局域网的结合

　　图像视频监控系统与电厂局域网的高度结合，是实现电厂内部数据信息共享的关键举措，在设计建设方案的过程中留出了设备、接口连接的冗余，在图像视频监控系统调试完成后，可依照电厂的网络条件直接接入图像视频监控网络系统。一方面，电厂内部工作人员能够实现对系统平台的远程控制；另一方面，电厂的管理阶层工作人员可以随时调看监控录像，进而强化电厂安防管理水平，维护电厂供电运行的稳定性。

　　4结束语

　　从社会发展层面上看，图像视频监控网络系统的全面建设能够在一定程度上保证社会的稳定发展；从个体发展层面上看，图像监控网络系统的应用，有助于维护个体的财产安全；而从电厂安防层面上看，图像视频监控网络系统建设是提高电厂安防水平，满足了电厂持续发展的需求，是保证电厂供电稳定的关键举措。

　　参考文献：

　　吴志芳,刘昕.基于图像处理和模式识别的网络图像监控系统[J].计算机测量与控制,2017,25(03):85-87,92.

　　武卫翔.网络数字视频图像监控技术优化研究[J].电子技术与软件工程,2016(21):86.[1][2]

　　作者：陈利忠