1、变电站消防安全整合解决解决方案变电站消防安全整合解决解决方案变电站消防安全整合系统解决方案2012年2月一、变电站消防安全面临的问题1、问题的提出近年来，随着电力系统管理体制的深化改革，变电站的自动化技术在不断进步，电力自动化系统已经相当普及，目前很多变电站已逐步实现无人值守；电力作为一种能源资源成为人类生产生活的命脉，电力系统一旦遭到破坏，给人类带来的危害和损失相当之大；随着社会环境的日益复杂，全球反恐形势日益严峻，各种人为因素、自然因素破坏电力设施的可能性日益加大，救灾防灾的呼声越来越高；传统的技术解决变电站消防安全问题存在很多缺陷，尤其是对室外设备区火灾报警、重要电力设备的全方位热点侦测
2、都没有很好的解决方案。鉴于以上严峻形势，DHF英特威视采用美国军方尖端技术，开发了热点侦测、图像火灾报警、灾害事件侦测等特种产品，创造性的提出了图像火灾报警、热点侦测报警、灾害事件早期侦测报警与CCTV多合一整合系统解决方案，有效的解决了变电站消防安全问题，必将为保护国家产财产和人民生命安全作出新的贡献。2、解决的实际问题变电站室内（室内变压器、开关室、电容器室、主控室）火灾报警变电站室外（设备区、其它场区）火灾报警变电站电缆隧道温度异常、火灾报警变电站主要设备（变压器、断路器等）、开关、接头等老化、温度异常报警变电站周界有人翻阅、大门口人员/车辆/动物闯入报警变电站内隔离开关和接地刀闸的分合
3、状态、指示灯状态等数据信息视频化报警变电站火灾等灾害事件报警产生后及时的灭火处理变电站火灾等灾害事件报警产生后启动远程IP广播系统实现应急指挥二、解决变电站消防安全问题的核心思想3、系统整合的思想视频监控是一种直观的监控方式，传统视频监控技术只有三个功能，即显示、控制、录像。传统的视频监控技术与模式识别技术、频谱探测技术等尖端技术相结合， 称之为多频图像处理技术，能够实现一套系统完成多种功能。本次工程我们采用美国DHF公司研究制造的最先进的图像火灾探测器、热点侦测系统和智能编码系统，不仅能对现场的温度异常、火焰和烟雾早期侦测报警，同时输出视频图像，实现智能工业电视监控和消防安全监控，再整合远程
4、IP广播系统、消防炮灭火系统，实现了“能看见、能听见、能侦测、能报警、能控制、能指挥、能管理”多合一整合系统。4、智能化的思想智能化是视频监控技术发展的必然趋势，尤其是整合了多频图像处理技术、模式识别技术，智能化是安全防范行业从人防向技防转变的第一次革命之后的又一次革命，如图所示。技防革命以解放人类劳动为标志，第一次革命改变了人到现场的监控模式，只需要值班人员在监控中心观看现场，大大解放了人的劳动；第二次革命改变了值班人员守在监控中心，全部由计算机来完成现场情况的监视和判别分析，发现异常情况再通知值班人员，进一步解放了人的劳动。因此智能化的方向是尽量减少人的劳动和重复工作的疲劳，要求人参与的劳
5、动越少越好。5、早期侦测的思想在工业生产过程中，任何异常事件都可能发展成重大的灾害事故，统计表明，灾害损失随时间呈快速增长的趋势，以火灾发生为例，一般遵循以下过程：过热烟气/烟雾产生火焰产生/发生爆炸/发生电弧闪等初期事件火灾或者灾害事件的扩展蔓延，因此能够尽早发现异常灾害事件是监控系统的要解决的重要课题之一，本系统将围绕“灾害事件早期侦测报警”这一主题进行设计和实施。6、多频图像侦测的思想电磁波谱不仅包括可见光图像，而且包括非常丰富的其它电磁波谱，不同频段的电磁波谱在航空航天、工业生产和人们生活中起作非常重要的作用，如下图所示：多频图像技术采用可见光之外频段的特种传感器采集目标特征，然后与可
6、见光图像进行融合叠加处理，给人一种直观的感觉，获取事物更多的特征信息。三、变电站消防安全整合系统解决方案针对变电站消防安全急需解决的问题，我们采用热点侦测模块、多频图像火灾探测器、智能跟踪球机、智能视频编码器、电缆隧道感温电缆报警器、监听与应急广播、自寻的消防炮（可选），以及与传统的安防系统和消防系统、电力自动化系统进行融合，将能有效的解决变电站所有的消防安全问题。7、变电站前端系统结构如图所示，在变电站内部署一套iDRM3000多合一整合系统管理平台，前端设备都通过网络接入管理平台，包括热点侦测模块、多频图像火灾探测器、智能跟踪球机、监听与应急广播、传统安防系统、传统火灾报警系统；其中多频图
7、像火灾探测器采用分布式探测技术，输出火灾报警信号的同时，也能输出传统模拟视频信号，再通过智能视频编码单元接入网络；智能跟踪球机通过与之配套的智能视频编码单元接入网络，智能球机在没有被控制的时候回到初始预置位，能够实现智能侦测报警，报警后能联动跟踪报警目标；监听与应急广播系统不仅可以作为日常宣传安全生产所用，报警发生后作为应急指挥的有效手段；传统的消防系统如门禁系统等也能直接接入该管理平台；传统的消防系统如烟感、手报、灭火控制系统接入该平台，能实现报警后的联动响应；自寻的消防炮灭火系统根据需要选择。以上系统中管理平台可以采用机柜式和琴台式两种结构，对于远程联网的变电站，无需管理平台，交换机直接接
8、入IP网络，实现变电站集中监控联网管理系统。1热点侦测模块热点侦测模块采用经济型红外热电堆技术，红外感测波段为 220um。从温度感测的角度讲，不同于焦平面技术较多地采用814um的波长，热电堆技术感测范围更宽，适用于较宽的温度感测范围；热点侦测模块可以独立使用，在计算机上与可见光图像进行融合，也可以在前端与图像火灾探测器进行融合，形成热点侦测、图像火灾探测一体化探测器。产品外观图：主要技术指标如下：视场角：53o X 52o（标配），45o X 44o，90o X 89o（选配）； 温度侦测范围：-20800； 测温精度：2或读数1%； 测温灵敏度：0.5过热区 50m distance；
9、测量方式：第一，自动跟踪全屏最高温度点；第二，点温度（不少于10个可移动点）、区域温度（不少于10个测温区域），测量区域内最高、最低和平均温度，线上两点温差、最高、最低温度、温度分布趋势图、超温报警、温差超标报警； 测量校正：辐射率 0.010.99 可调（调动幅度 0.01），距离、相对湿度等参数可设定；接口：RJ45网络接口，DC12V电源接口。2多频图像火灾探测器分布式多频图像火灾探测器采用了IR，COLOR/BW多频图像分析技术；可独立工作，而不受其它探测装置或监控管理系统故障影响；可以同时侦测烟雾和火焰，全天候工作，自带红外背景光源，保证在全黑条件下探测烟雾；能输出火灾报警信息、火灾
10、概率信息、火灾位置信息等；具有被遮挡、被偏转、被污染故障侦测功能，故障响应时间不超过2min；能在75%污染遮挡减光率条件下可靠探测火焰；最高灵敏度不低于0.1m2汽油火（或正庚烷火）探测范围100m。产品外观图：主要技术指标：通用技术规格视频图像探测方式彩色、黑白与近红外图像火焰探测范围(最高灵敏度，对于标准8mm镜头和1ft2 (0.1m2) 油盘标准火.其它镜头焦距的探测范围=D8mm * 8mm/镜头焦距)燃料 ft / m 燃料 ft / m 燃料 ft / m正庚烷 330/ 100 煤油 230/ 70 甲烷* 140/ 45汽油 330/ 100 95%变性酒精 165 / 5
11、0 液化石油气 * 140 / 45柴油 265/ 80 甲醇 165 / 50 聚乙烯颗粒 60/ 20JP5航空油 265 / 80 IPA 178 / 60 办公室纸张 100/ 35*20 (0.5m) 高， 8 (0.2m) 宽火炬火灾探测响应时间 (针对标准火试验条件)火焰探测530s， 烟雾探测1050s事件检测0.230s可调报警延时时间515 Seconds灵敏度范围(对于 8mm 镜头)5 级火焰探测灵敏度，1 ft2(0.1m2) 正庚烷火侦测距离90 ft (30m) 到 330 ft (100m)9 级烟雾探测灵敏度，烟雾侦测尺寸从50% 烟雾图像高度到 10% 烟雾
12、图像高度3 级事件侦测灵敏度视场角度起决于采用的镜头，最大视场角可以达到水平90和垂直82以上探测装置内部测试(BIT)自动和手动探测装置温度范围运行: -13oF to +158oF (-25 to +70)； 特殊应用可达 -40 to +70存储: -40oF to +185oF (-40 to +85)湿度范围95%以上无凝结，可短时期100%探测装置电气性能参数运行电压24 VDC (18-32 VDC)耗电探测装置最大12W ，一个IR光源最大13W上电延迟少于5秒电缆接口PG9或防爆接头布线12 - 22AWG (2.5mm2 - 0.3mm2)电磁兼容性满足EN50130-4、
13、UL268B、FM3260等的要求探测装置输出继电器火警、预警和故障SPST 无源触点 1A at 30 VDC or 0.5A at 250 VAC0-20mA (可选)故障: 0 4mA 预警: 9.511mA内部测试故障: 4.05.5mA 报警: 1419mA 正常: 6.58mA 环路电阻: 100-600 RS-485Modbus 兼容连接TCP/IP via Ethernet (For IP type)RJ 45， 10/100 Mbit/s探测装置机械性能材料不锈钢防爆型尺寸标准型探测装置 4.9 x 5.8 x 14.9 (125 x 149 x 380 mm)环境标准满足美
14、国UL268B和中国国家标准GB15631关于湿度、盐雾、振动、机械冲击、高温、低温技术要求防水和防尘IP66以上认证性能UL268B， FM-3260， CE， FCC中国国家标准GB15631 “特种火灾探测装置”，GB3836“爆炸性气体环境用电气设备”防爆等级隔爆型ExdIICT63智能跟踪球机智能跟踪球机配置了自带变焦镜头的高性能数字信号处理（DSP）摄像机，内置云台和数字解码器于一体，代表新一代高技术监控产品的发展潮流。可任意迅速定位及连续追踪扫描，实现了真正意义上的全方位、无盲点监视；可以自动适应环境明暗和目标远近的变化；它采用全数码控制，设计精巧简单，最大限度地减少了系统部件之
15、间的连接，既提高了系统的可靠性又便于安装和维护。使用精密步进电机驱动，运转平稳、反应灵敏,定位准确。与智能视频编码单元配合使用完成智能侦测和报警目标跟踪。产品外观图：球机主要技术指标：铝合金外壳，5.9英寸透明球罩，黑色不透明球体天花板吸顶安装、室内/室外悬挂安装方式精密步进电机驱动，运转平稳无抖动，无噪音，发热量小高可靠性，内部设置参数断电后不丢失RS-485反馈云台方位状态云台方位显示、摄像机变倍显示带有AC线性同步锁定内置功能菜单，摄像机、云台功能可设置上电自恢复式-用户可通过菜单指定上电后球机的动作多种自动扫描模式，扫描速度可通过内置菜单设置有视频冻结、宽动态、背光补偿功能彩/黑摄像机
16、可根据环境需要设置成单彩色或单黑模式云台速度自动调整-云台的速度随变焦镜头深度的增加其速度按比例逐渐降低花样轨迹记忆功能，可记忆包括预置位调用，所有标准P/T/Z控制轨迹128个预置位，预置位精度小于0。05度，预置目标速度：水平250/秒、垂直200/秒8个预置位巡视功能，停留时间2秒250秒可通过菜单设置可变自动巡视速度140/秒可设置水平控制速度0。1150/秒，垂直控制速度0。1100/秒360持续水平转动，垂直转动有“自动翻转”功能7路报警输入，2路辅助输出内置浪涌及雷击保护装置符合IP66标准、CE、FCC标准兼容PELCO“P”“D”协议。摄像机主要技术指标：型号1000P/10
17、10P36倍彩转黑光学变倍36电子变倍12信号制式PAL/NTSC巡视系统2：1隔行扫描CCD1/4HADCCD有效像素752(H)582(V)水平分辨率530线镜头F1.6-4.5(f=3.4-122.4mm)水平视角3.4mm广角镜头57.8122.4mm窄角镜头1.7聚焦自动/手动优先最低照度1.0lux,1/60秒0.1lux,1/4秒夜间模式0.01lux,1/4秒感应红外同步系统内同步/AC线性锁定快门速度自动1/1-1/10000光圈控制自动/手动优先增益控制自动/手动视频输出1.0VP-P信噪比50dB白平衡自动/手动4智能视频编码单元AEU900智能视频编码单元采用了德州仪器
18、（TexasInstruments）达芬奇（DaVinci）DM6446DSP双核处理器，支持H.264、MPEG4、MJPEG三种编码方式，嵌入自主研发的先进智能图像处理算法，能很好的辨别不同环境中监控对象的行为，包含：目标穿越警戒线，进入、离开、出现、消失于预定区域；在预定区域内滞留、徘徊、停止、遗弃包裹；不按规定方向、速度行走；流量检测、尾随检测；工业数据信息视频化，阀门的状态、开关的状态、指示灯的颜色状态等。该产品的高级智能追踪引擎可以连续追踪移动或静止的物体，并且自动适应各种比较复杂的检测环境，例如场景光照变化、摄像机抖动、摆动的树枝干扰、水纹干扰等。系统设置简单，即插即用，用户可以
19、方便快捷的添加多个检测区域，设置各种报警规则，系统会自动产生实时报警信号，极大的降低人力、财力、物力，实现视频监控智能化。AEU900智能视频编码单元设计简单，使用便捷，而且拥有最好的检测率和准确率，智能分析系统在广阔的监视环境下分析移动或静止的人、车辆或其他物体，而且是在前端设备里进行视频分析，从而大大减轻了中心管理系统的带宽和中央处理的负担，满足大规模使用的需求。一路视频中可设置最多40个检测区域或虚拟线；一路视频中可同时检测最多100个移动或者静止的目标；稳定摄像机摇动，纠正摄像机摇动的视频流输出；通过对检测区域规则的设定，可以进行对象行为分析，典型包括：进入、离开、出现、消失、停止、徘
20、徊、运动方向等。添加计数器后还可以检测人或者车的流量。对于完全静止的物体，可选择物体搬移或者遗弃物检测；对于触发设防区域规则，系统会立即报警，以(meta-data)XML数据格式输出；TIDM6446占用小于25%的CPU和小于16Mbyte的内存，可在编码器的DSP中与的其他功能同时运行；通过对摄像机的3D校正可以进行对象分类，并区分对象的类别、高度、速度和大小；智能分析处理器具有2秒钟快速”自学”功能，即使是PTZ摄像机转动也无妨。产品外观图：主要技术指标：视频输入1 路 （电平：1.0Vp-p，阻抗：75）输出1 路 （电平：1.0Vp-p，阻抗：75）压缩方式H.264、MPEG4、
21、MJPEG双码流支持 (任意选择不同压缩格式)分辨率PAL:720*576 NTSC:720*480 向下兼容压缩帧率30帧/秒抗锯齿支持在硬件上实现抗锯齿功能，提高了图像的质量(DSP)移动探测支持字符叠加支持英文和数字 (DSP)音频输入1 路输出1 路压缩方式G.711功能报警 输入3 路报警 输出3 路RS-485支持 （用于云台控制）RS-232支持 （用于参数配置、设备维护、透明传输）网络10 / 100 Base-T网络协议TCP/IP， UDP/IP， HTTP， RTSP， RTCP， RTP/UDP， RTP/TCP， SNTP， mDNS， UPnP， SMTP， SOC
22、K， IGMP， DHCP， FTP， DDNS， PPPoE， SSL v2/v3， IEEE 802.1X， SNMP， SSH， and IPv6SD 卡存储支持WIFI 无线支持协议支持协议:802.11 b，802.11 g加密方式支持加密: wep64，wep128，wpa，wpa2无线功率13dbm(54M)(大功率模块无线功率20dbm/54M)无线距离=70M (大功率模块确认指挥处理警情档案管理的基本流程，使每一次报警都能及时的处理，每次处理都能总结经验。9广播指挥客户端广播指挥客户端在日常情况下能过播放声音文件，宣传变电站安全制度，在报警的情况下，立即联动报警声音进行疏散
23、和制止，同时指挥人员在监控中心配合图像监控，能够实时喊话指挥前端进行救灾。9、点位布置图（根据实际情况进行点位布置）四、监控中心主要功能监控中心平台软件是智能减灾防灾系统的人机交互界面，与同类网络视频监控平台软件相比，本平台具有以下创新点：智能视频监控能够对专业的图像火灾探测器进行管理和控制，将安防视频监控和消防火灾报警完美的融合在一起。具有过热侦测图像显示功能，能够与可见光图像进行融合，点击画面上任意一点能够立即显示其温度。智能视频监控不仅能够对周界、大门口入侵进行报警，还能够针对生产现场的数据信息视频化管理。智能视频监控具有智能控制、球机跟踪、布局复位等新功能，系统一旦报警，球机立即对目标
24、进行跟踪，报警解除后，球机自动复位到初始位置。发挥音频功能优势，结合前端广播硬件设备，建立了一套完善的应急指挥广播系统，具有广播喊话、播放文件、定时任务、报警联动播放等功能，与报警系统完美配合。严格按照火灾等灾害事件报警处理流程建立一套专业的接警处理和警情档案管理系统。专业的报警联动处理（消防炮管理与控制系统）。将网络视频硬件解码控制和电视墙控制、LED配置完美的组合在一起，操作更方便。10、变电站关键设备热点侦测功能在监控客户端，热点侦测图像能够像可见光摄像机图像一样在画面中显示，同时能够和可见光图像融合，在可见光画面点击任意点，立即能显示相应的温度；设定相应点的温度上下限，超出其范围，立即
25、显示报警；系统能够始终跟踪画面中最高温度点位置；根据用户的需要，针对关键位置的温度变化，形成历史曲线，定制各种温度检测功能。 11、变电站图像火灾报警功能图像火灾报警是本系统的核心功能之一，与以往的火灾报警方式不一样，具有以下特点。优良的性能。AE900系列产品可以同时侦测烟雾和火焰。系统探测的灵敏度很高，可以适应不同应用场所的要求。火灾响应速度快。火焰探测响应速度一般在515秒，烟雾响应时间最快可达10秒。风速对火焰有增强搅动的作用，探测效果反而更好。防误报能力强。系统采用红外、彩色/黑白多频图像进行分析识别，并具有自学习、自适应功能，对调制或非调制的自然和人工光源、水汽等有很好的防误报能力
26、。火灾定位准确。风速对火灾定位的影响很小，利于准确给出报警区域和位置。环境适应能力强。系统参数无需随季节调整，火焰探测性能在75%以上减光率的高污染条件下，响应能力并未降低。性能化设计更方便有效。探测器可以针对同一视场进行探测分区的划分，另外也可以屏蔽或针对不同的视场区域设置不同的灵敏度。分布式智能架构。系统更可靠，使用更方便。产品使用寿命长。主要基于红外、彩色/黑白视频图像进行模式识别，系统耐久性与CCTV的摄像机相同，目前看是电力、工业及特殊环境火灾探测产品中寿命最长的之一。最先进的整合解决方案。可与iDRM3000视频火灾探测报警与灾害事件侦测监控管理系统和CMS6000中央监控管理系统
27、形成一套完整的系统，形成最具应用价值的火灾探测报警、灾害事件（过热、人为、自然灾害等）检测、CCTV三合一整合解决方案。系统安装、设定、使用非常方便，尤其是后期维护非常方便，只相当于原来一套CCTV的维护工作量。综合性能价格比高。12、变电站数据信息视频化报警功能在以往，工业安全的关联 I/O 数据通常会在一台数据服务器上进行集中管理和显示，例如火灾报警的信息会在集中报警控制器上汇总显示和管理，而其中工业现场使用的视频监控则会在另一台视频服务器上进行集中管理和显示，这会造成工业过程安全关联的I/O数据信息与现场视频画面互不关联。DHF IntellVision 则通过将工业过程安全视频监控系统与关联的 I/O 数据信息整合，通过网络化的视频智能分析与监控平台实现 I/O 信息的视频化以及安全程度的二次分析，大大提高工业生产的安全性。在工业过程中，可以针对重要的阀门位置、运料皮带状况、生产状况等进行智能图像分析，并在图像中迭加 I/O
