| 本文介紹了xx水電發電總廠監控系統解決方案，通過本方案可以實現如下功能：對入侵者及時做出報警探測，并及時告警；通過攝像機可及時監看報警區域圖像，了解現場情況；重要圖像資料及時保存到硬盤上，以便日后查證；建設多媒體網絡安防系統，通過網絡可以遠程監視和回放錄像資料，同時可以遠程接收報警信號。
關鍵字：監控系統方案 水電站監控 水電廠監控方案 水電廠監控系統 水電廠監控工程
第一章、 廠區安全防范需求分析及監控系統建設目標
第一節、 廠區安全防范需求分析
隨著社會經濟和科學技術的飛速發展，特別是計算機網絡的發展，使人們的工作、生活變得更加快速和便捷，不僅大大縮短了信息溝通的時間，提高了工作效率，而且變革了原有的陳舊的管理模式。小小的鼠標和顯示器使我們的視線和控制能力變得無所不及、無所不能，人們足不出戶便可通過網絡了解大千世界的千變萬化。然而，當人們在為科學技術的神奇成果和迅猛速度感到驚嘆的同時，又被科學成就本身所帶來的巨大的潛在威脅感到驚惶不安。
采用高科技手段作案越來越成為當前社會犯罪的主要特征，無數慘痛的教訓證明，科學技術這把雙刃劍在推動社會進步的同時又在時刻威脅并傷害著創造它們的人類，我們對安全的需求與日俱增！為了有力打擊各種經濟刑事犯罪，保護國家和人民群眾的生命財產安全，保證各行各業和社會各部門的正常運轉，采用高科技手段預防和制止各種犯罪將會成為安全防范領域的發展方向。
“魔高一尺，道高一丈”。計算機網絡通訊技術、圖像壓縮處理技術以及傳輸技術的快速發展，使得安全技術防范行業能夠采用最新的計算機通訊和圖像處理技術，并通過網絡傳輸數字圖像和控制圖像，為實現本地和遠程圖像監控及聯網報警系統提供了高效可行而且價格低廉的解決方案。在銀行、通訊、電力、水力等國家重點部門和單位，聯網監控報警系統已基本建成，對預防和制止犯罪、維護社會經濟的穩定起到了重要作用。同時，安防技術水平和設備的提升，又使這些部門和單位成為先進生產力和管理水平的代表。
國家特大型水電企業——XX發電總廠是我國南方重要的電力交匯中心和連接華南和西南兩大電網的重要樞紐。XX一、二級電站總裝機容量為252萬千瓦，二級電站已投產。1993年1月投產至今，已為XX四省區輸電200多億千瓦時。由于生產特點，廠區前臨江河，背靠山體斜坡，廠區周邊由綿延約1公里的不規則爬山圍墻相隔。因為地處偏遠常給犯罪分子造成可乘之機，僅靠簡單的人防已無法滿足基本安全需求，為充分保證國家重點基礎設施的安全運行，從而保障國民經濟的正常運行，現對天生橋水力發電總廠實施全方位安全防范系統工程，進行立體防范。同時，該監控系統的實施將極大推動本廠綜合管理水平的提高。第二節、 系統建設要求和系統建設目標
基于對安防系統的實際需求，XX水力發電總廠對該防范系統提出以下明確要求：
對入侵者及時做出報警探測，并及時告警；
通過攝像機可及時監看報警區域圖像，了解現場情況；
重要圖像資料及時保存到硬盤上，以便日后查證，還可光盤刻錄備份；
選型設備要求技術成熟，穩定性高，功能全面，操作簡便，性價比優等；
因此方案設計應保障建成后的安防系統將是一個易于擴充、升級和管理使用的遠程網絡綜合信息平臺。可實現視頻/報警信號采集、系統實時控制、智能聯動、圖像數字存儲、智能檢索錄像資料、信號遠程傳輸和遠程控制等功能相結合的安全防范和分級管理系統。
設備控制采用總廠監控中心集中式管理和各領導辦公室分散式管理相結合模式，整個監控系統的設計原則，使監控中心和各子系統都互不干擾、獨立運行并實現其控制功能。系統采用先集中后分散的設計思路，可根據總廠實際需要不斷擴充、升級，既有效的保護了項目的投資，又使系統不會落后。本期監控系統的 具體建設目標為：
1、以報警探測系統為主，建設全天候外圍電子圍墻。在廠區外圍約1公里的圍墻上安裝高性能高靈敏度的紅外對射探測設備，形成一道電子防范墻，可根據廠方的實際情況和具體要求靈活進行布防和撤防，也可設置全天候布防報警監測狀態。一旦探測到非法入侵，報警信號將立即傳輸到總廠的監控中心，以聲光形式告警，同時啟動錄像系統。
2、視頻監控系統配合報警監測系統，實現以多種防范手段，提高安全監測系數和監控效果。在外圍圍墻上安裝數字智能攝像系統，可靈活設置圖像監視模式，如連續錄像模式、動態感知錄像模式（即當圖像上出現移動物體時才啟動錄像）和報警聯動錄像模式（即當報警探測器被觸發后錄像機自動轉到報警方位并啟動錄像），并且監控中心可任意操作控制前端智能攝像機的轉動和鏡頭的拉伸，以捕捉最佳圖像和畫面效果。
3、在總廠設監控中心作為整個安全防范系統的指揮部管理中心。整個案犯系統的運行、設備的控制全由安裝在監控中心的智能數字控制主機完成。監控中心將對整個監控系統進行集中管理，同時，可將總裁、各部門經理辦公室作為監控系統的分控端，這樣足不出戶即可了解各監控點的情況，大大節省了管理者的時間，提高了管理效率。
4、建設多媒體網絡安防系統。監控中心的數字智能型主控設備具有強大網絡功能，不僅可在廠區內的局域網上進行分控管理，還可遠傳上internet網，實現遠程監控。該功能使監控信號的傳輸跨越了地域的限制，不論在世界哪個地方只要能上internet網絡，就可看到本廠監控現場的圖像信號。
第二章、 安全防范系統設計原則和設計規范及標準
第一節、 設計原則
為確保系統建成后順利運行及適應未來技術發展的需要，在本次安防系統工程設計中，我們堅持長遠規劃分布實施的原則，將系統建設成為一種具有高起點，易于擴充、升級和管理，易于使用的安防系統。在本案中，我公司主要遵循以下設計原則：
1、實用性及可靠性原則
在本次遠程監控系統工程中，我們首先考慮的是實用性和可靠性，遵循面向應用、注重實效、急用先上、逐步完善的原則，以確保使用的技術及設備成熟可靠。
在系統的設計和實施工程中，應該充分考慮系統的可靠性。在整體設計時關鍵部位必須有充足的備份措施，對于重要的網絡部位應當采取先進可靠的容錯技術。在本項目中，我們所設計采用的設備無論是集成的外購產品，還是自行開發設計的產品都經過嚴格的選擇與測試。外購產品全部為國內外具有良好聲譽、良好產品質量及售后服務信譽的名牌產品。自行開發設計生產的產品及軟件全部都是經過國家權威部門實際測試與使用的產品，并經過嚴格的器件篩選及老化實驗，充分保證了設備及系統的可靠性。
2、先進性、成熟性與可擴展性原則
在滿足實用性原則的基礎上，并結合XX水力發電總廠的實際情況，我們選用先進的設備、優化的結構、綜合布線方式及多媒體控制技術，力爭將系統的技術水平定位在一個高層次上，以適應新世紀現代生產管理發展的需要。
系統建設適應行業發展，充分考慮發電系統的特點，在整體設計、設備配置、通信方式、管理方式、維護方式等方面具有一定的先進性，采用國際標準的同時又是成熟的技術。
系統具有良好的可擴展性，充分保證能夠將今后增加的新設備和新功能簡單方便地與原有系統相結合。
3、開放性和標準化原則
系統中所采用的布線設計、通信協議、系統設備及布線材料都符合國際標準、國家標準、工業標準和各類標準及相關行業標準。充分利用不同網絡的優勢，將它們有機地結合起來，為信息交換和設備互操作創造有利條件。
系統結構設計及布線材料符合ISO/IEC11801綜合布線標準及CECS：72/97《國家建筑與建筑群綜合布線系統設計規范》。網絡系統硬件設備選型、施工、安裝符合ISO9002標準。
4、經濟性原則
在完成系統建設目標的基礎上，力爭用最少的投資，取得最大的效益。在網絡設計、設備選型上，采用高性能價格比的方案和設備，不僅使資金的投入、產出比達到最大值，而且要降低整個系統的運行成本，以較低的人員與資金投入來維持系統的正常運行。
5、可維護性、可管理性原則
網絡設計和設備選型應具備實施安裝方便、配置方便等特點，盡可能采用先進的、直觀的管理手段，能夠合理配置、均衡和調整網絡資源，監控網絡運行狀態，控制網絡運行。
我們設計的監控系統除要有很好的可靠性外還應有一定的故障自檢和系統恢復能力。工程施工前提供詳細布線設計圖紙；施工結束后，將提供給用戶所有安裝及施工圖紙、技術資料，便于用戶維護和使用。
6、靈活性原則
我們所提供的系統設計方案具有較強的靈活性，由于我們采用了標準化的布線方式及設備，方便地將傳感器偵測、報警聯動錄像等功能接入本系統，并且便于今后系統擴容和設備的更新。
第二節、 系統設計規范及標準
GA/T75-94安全防范工程程序與要求
GA/T74-94安全防范系統通用圖形符號
GA/70-94安全防范工程費用概預算編制辦法
HYD41-01-1999電子設備安裝工程費用定額
GA/T38-92風險等級和防護級別的規定
GB50198-94民用建筑閉路監視電視系統工程技術規范
GB12663-90防盜報警控制器通用技術條件
JGJ/T16-92民用建筑電氣設計規范
GBJ232-82中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規范
CECS 72.95建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范
GB14050-93系統接地的形式及安全技術要求
GB4706.1-1998家用和類似用途電器的安全通用要求；
GB/T14536.1-1998家用和類似用途電自動控制器通用要求；
GB/T14536.13-1996家用和類似用途電自動控制器電動門鎖的特殊要求的規定；
ISO 10536和ISO 15693國際標準
第三章、 安全防范系統設計說明
第一節、 安全防范系統組成
該安全防范系統具體由報警探測系統和視頻監控系統組成。
報警探測系統一般由報警探測器、傳輸設備、報警控制器、通信系統組成。報警探測器置于被監控的現場，用來探測所需的目標；報警控制器主要處理前端報警傳感器送出的報警電信號；通信系統主要通過有線或無線與報警中心聯網。
視頻監控系統由前端設備、傳輸設備、中心控制室設備三大部分組成。前端設備由安裝在各監控區域的攝像機、鏡頭、防護罩、支架、云臺等組成，負責圖像和數據的采集及信號處理。傳輸設備包括同軸電纜和信號線，負責將音、視頻信號傳輸到監控中心的主控設備。中心控制室設備具體又可分為主控設備和顯示設備，主控設備包括數字智能控制主機及各種模擬控制設備等，負責完成對前端音、視頻信號進行壓縮處理、圖像切換、云鏡操作等所有功能項的控制；顯示設備主要是顯示器及電視墻，用以實時顯示監控區域圖像、系統操作界面和觀看錄像資料，。
在中心控制室，原傳統的控制方式（模擬方式）是采用分散控制，監控和報警作為子系統各成一體，獨立進行操作和控制，不利于操作人員的管理。當前，我們采用先進的計算機多媒體監控方式，通過數字監控主機建立一個全新的控制平臺，能夠將各子系統功能全部集中在該控制平臺上，即一臺數字智能型控制主機上，只需通過鼠標點擊，便可進行綜合管理，這樣不僅大大增強了系統功能，并且使控制變的更加簡單、直觀，易于管理和節省資金。
第二節、 安全防范系統功能說明
一、 視頻監控系統功能說明
（一） 總廠監控中心具有的功能
a 可實時顯示任意一路或多路監控點的影音信息，進行實時監測。
b 可對任一路攝像機的顯示效果、錄像速度進行設置，以達到最佳效果。
c 可對某一路或某幾路重要監控點進行多種模式的存儲錄像。
d 重要錄像資料可以備份和播放。
e 可對錄像資料進行多種智能檢索和回放。
f 可任意控制前端云臺和攝像機鏡頭，選取最佳角度和距離監測現場情況。
g 具備強大的聯網傳輸功能，可將各路監控信號遠傳廣域網，實現網絡監控。
h 具有報警偵測功能，可根據電子地圖迅速查找到報警方位。
i 實現視頻報警聯動錄像，即報警后可自動啟動錄像同時啟動聲光報警信號；
j 可在主控室安裝模擬電視墻，增強顯示效果；
k 通過在數字智能型控制主機上的設置，可將監控信號上傳到internet網，實現遠程監控。
l 詳細功能請參見設備選型中數字硬盤錄像主機的功能介紹。
（二） 各領導辦公室作為網絡分控端具有的功能
a 通過網絡可以隨時觀看所有監控點的視頻圖像。
b 通過網絡和分控軟件可遠程控制各監控點的云臺和鏡頭，擺脫地域限制。
c 可登陸到分廠的監控主機，任意查看以前錄像資料。
d 可對分廠前端攝像機的色彩、對比度、飽和度等進行調整。
二、 周界防范報警系統功能說明
該方案中同時采用數字智能型主機和模擬報警主機作為報警控制器，特點是增強報警系統中布設防操作的靈活性，突出報警功能在安防系統中的重要性，而非設備的重復購置；通信系統主要通過有線與報警中心聯網。
本系統報警前端共設16-20個防區，即安裝16對報警探測器（根據實際圍墻不規則地形適當增減），以形成密閉的電子防護圍墻。報警控制器可以通過“報警輸出模塊”，實現與視頻監控系統的聯動功能。報警主機需留有空余防區作為今后系統擴充備用。
當前端報警探測系統被觸發后，報警信號立即傳輸到總廠監控中心的報警控制器上，控制器可打開安裝在圍墻上的應急燈，為夜間攝像機提供充足照明，同時聯動視頻監控系統的智能攝像機，智能攝像機將以最快的速度自動轉到相應的報警方位，并啟動錄像功能，記錄整個事件過程，為今后案件調查提供有力的證據。這一系列連鎖反映都是在報警探測器被觸發后同時進行的，在速度和時間上充分保證了應急措施的有效性，最大限度上降低了危險。第三節、 安全防范系統設計框架
一、 系統前端部分設計
由于該方案具體包含了視頻監控系統和報警探測系統兩部分，因此前端設備包括智能型數字攝像機和報警探測器等主要設備。
在周邊圍墻設置紅外對射報警探測器，考慮到圍墻形狀極不規則，且建在山體斜坡上，所以選用紅外對射型報警探測器的探測距離應根據實際環境具體選用，現為了簡便工程預算，暫時全部按照60米的報警探測器選型；同時在圍墻上加裝智能球型攝像機，用于配合報警探測器使用；考慮到夜間燈光照度不佳，建議在圍墻的適當位置安裝應急燈，以便在報警后立即打開報應急燈，為攝像機提供充足光源。
報警探測器、攝像機等前端設備通過傳輸線纜與監控中心的數字智能控制主機相連，在監控室或保安室安裝聲光報警一體機。這樣，當有人闖入時，報警探測器被觸發，報警信號通過報警線傳輸到監控中心的報警控制通訊主機上啟動“聲光報警一體機”告警或由“電話撥號報警器”自動撥打報警電話；同時，報警控制通訊主機將報警信號傳輸給數字智能控制主機，該主機可自動彈出電子地圖，顯示報警方位，同時啟動圍墻上安裝的應急燈，并且啟動攝像機錄像。
二、 總廠監控中心設計
總廠監控中心是系統的信號控制及信息交換中心，主控室安裝1臺16路數字硬盤錄像機、一臺16防區的模式報警控制通訊主機、一面電視墻（由8臺監視器組成）及相關輔助設備。
系統運行原理是：所有前端信號線纜，包括視頻信號線、報警信號線、控制線、電源線，全部集中到監控中心。其中，視頻監控系統中的視頻信號先輸入視頻分配器，視頻分配器將所有視頻信號復制出兩組相同的信號，其中一組接入智能型數字控制主機進行壓縮處理后圖像顯示在電腦顯示器上或存儲到主機硬盤中，通過鼠標在顯示器的操作界面上點擊，即可完成監控系統的所有功能，簡單快捷，易于操作；另一組信號輸入到電視墻上，每臺監視器都顯示對應的一路視頻信號，與顯示器上顯示的圖像一致，畫質清晰，視覺效果較顯示器更優且增強主控中心的整體氣勢（但需要說明的是電視墻部分的功能僅作為顯示效果的增強，并非不可缺部分，因此如果考慮到工程造價可省去該部分設備，而不影響系統整體功能）。其次，報警信號線集中到監控中心后接入報警控制通訊主機，主機上的信號輸入端口與警號閃燈一體機或110報警撥號器等報警輸出設備連接，以輸出聲光報警信號或撥打報警電話，同時報警控制通訊主機連接一個報警輸出模塊，通過該模塊可將報警信號同時連接到數字智能控制主機上，以實現報警聯動錄像功能。另外，控制線、電源線各自與相應的主控設備連接，提供電源、信號通道。
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