水电发电厂监控方案

第一章、厂区安全防范需求分析及监控系统建设目标

第一节、厂区安全防范需求分析

随着社会经济和科学技术的飞速发展，特别是计算机网络的发展，使人们的工作、生活变得更加快速和便捷，不仅大大缩短了信息沟通的时间，提高了工作效率，而且变革了原有的陈旧的管理模式。小小的鼠标和显示器使我们的视线和控制能力变得无所不及、无所不能，人们足不出户便可通过网络了解大千世界的千变万化。然而，当人们在为科学技术的神奇成果和迅猛速度感到惊叹的同时，又被科学成就本身所带来的巨大的潜在威胁感到惊惶不安。

采用高科技手段作案越来越成为当前社会犯罪的主要特征，无数惨痛的教训证明，科学技术这把双刃剑在推动社会进步的同时又在时刻威胁并伤害着创造它们的人类，我们对安全的需求与日俱增！为了有力打击各种经济刑事犯罪，保护国家和人民群众的生命财产安全，保证各行各业和社会各部门的正常运转，采用高科技手段预防和制止各种犯罪将会成为安全防范领域的发展方向。

“魔高一尺，道高一丈”。计算机网络通讯技术、图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得安全技术防范行业能够采用最新的计算机通讯和图像处理技术，并通过网络传输数字图像和控制图像，为实现本地和远程图像监控及联网报警系统提供了高效可行而且价格低廉的解决方案。在银行、通讯、电力、水力等国家重点部门和单位，联网监控报警系统已基本建成，对预防和制止犯罪、维护社会经济的稳定起到了重要作用。同时，安防技术水平和设备的提升，又使这些部门和单位成为先进生产力和管理水平的代表。

国家特大型水电企业——XX发电总厂是我国南方重要的电力交汇中心和连接华南和西南两大电网的重要枢纽。XX一、二级电站总装机容量为252万千瓦，二级电站已投产。1993年1月投产至今，已为XX四省区输电200多亿千瓦时。由于生产特点，厂区前临江河，背靠山体斜坡，厂区周边由绵延约1公里的不规则爬山围墙相隔。因为地处偏远常给犯罪分子造成可乘之机，仅靠简单的人防已无法满足基本安全需求，为充分保证国家重点基础设施的安全运行，从而保障国民经济的正常运行，现对天生桥水力发电总厂实施全方位安全防范系统工程，进行立体防范。同时，该监控系统的实施将极大推动本厂综合管理水平的提高。

第二节、系统建设要求和系统建设目标

基于对安防系统的实际需求，XX水力发电总厂对该防范系统提出以下明确要求：

对入侵者及时做出报警探测，并及时告警；

通过摄像机可及时监看报警区域图像，了解现场情况；

重要图像资料及时保存到硬盘上，以便日后查证，还可光盘刻录备份；

选型设备要求技术成熟，稳定性高，功能全面，操作简便，性价比优等；

因此方案设计应保障建成后的安防系统将是一个易于扩充、升级和管理使用的远程网络综合信息平台。可实现视频/报警信号采集、系统实时控制、智能联动、图像数字存储、智能检索录像资料、信号远程传输和远程控制等功能相结合的安全防范和分级管理系统。

设备控制采用总厂监控中心集中式管理和各领导办公室分散式管理相结合模式，整个监控系统的设计原则，使监控中心和各子系统都互不干扰、独立运行并实现其控制功能。系统采用先集中后分散的设计思路，可根据总厂实际需要不断扩充、升级，既有效的保护了项目的投资，又使系统不会落后。本期监控系统的具体建设目标为：

1、以报警探测系统为主，建设全天候外围电子围墙。在厂区外围约1公里的围墙上安装高性能高灵敏度的红外对射探测设备，形成一道电子防范墙，可根据厂方的实际情况和具体要求灵活进行布防和撤防，也可设置全天候布防报警监测状态。一旦探测到非法入侵，报警信号将立即传输到总厂的监控中心，以声光形式告警，同时启动录像系统。

2、视频监控系统配合报警监测系统，实现以多种防范手段，提高安全监测系数和监控效果。在外围围墙上安装数字智能摄像系统，可灵活设置图像监视模式，如连续录像模式、动态感知录像模式（即当图像上出现移动物体时才启动录像）和报警联动录像模式（即当报警探测器被触发后录像机自动转到报警方位并启动录像），并且监控中心可任意操作控制前端智能摄像机的转动和镜头的拉伸，以捕捉最佳图像和画面效果。

3、在总厂设监控中心作为整个安全防范系统的指挥部管理中心。整个案犯系统的运行、设备的控制全由安装在监控中心的智能数字控制主机完成。监控中心将对整个监控系统进行集中管理，同时，可将总裁、各部门经理办公室作为监控系统的分控端，这样足不出户即可了解各监控点的情况，大大节省了管理者的时间，提高了管理效率。

4、建设多媒体网络安防系统。监控中心的数字智能型主控设备具有强大网络功能，不仅可在厂区内的局域网上进行分控管理，还可远传上internet网，实现远程监控。该功能使监控信号的传输跨越了地域的限制，不论在世界哪个地方只要能上internet网络，就可看到本厂监控现场的图像信号。

第二章、安全防范系统设计原则和设计规范及标准

第一节、设计原则

为确保系统建成后顺利运行及适应未来技术发展的需要，在本次安防系统工程设计中，我们坚持长远规划分布实施的原则，将系统建设成为一种具有高起点，易于扩充、升级和管理，易于使用的安防系统。在本案中，我公司主要遵循以下设计原则：

1、实用性及可靠性原则

在本次远程监控系统工程中，我们首先考虑的是实用性和可靠性，遵循面向应用、注重实效、急用先上、逐步完善的原则，以确保使用的技术及设备成熟可靠。

在系统的设计和实施工程中，应该充分考虑系统的可靠性。在整体设计时关键部位必须有充足的备份措施，对于重要的网络部位应当采取先进可靠的容错技术。在本项目中，我们所设计采用的设备无论是集成的外购产品，还是自行开发设计的产品都经过严格的选择与测试。外购产品全部为国内外具有良好声誉、良好产品质量及售后服务信誉的名牌产品。自行开发设计生产的产品及软件全部都是经过国家权威部门实际测试与使用的产品，并经过严格的器件筛选及老化实验，充分保证了设备及系统的可靠性。

2、先进性、成熟性与可扩展性原则

在满足实用性原则的基础上，并结合XX水力发电总厂的实际情况，我们选用先进的设备、优化的结构、综合布线方式及多媒体控制技术，力争将系统的技术水平定位在一个高层次上，以适应新世纪现代生产管理发展的需要。

系统建设适应行业发展，充分考虑发电系统的特点，在整体设计、设备配置、通信方式、管理方式、维护方式等方面具有一定的先进性，采用国际标准的同时又是成熟的技术。

系统具有良好的可扩展性，充分保证能够将今后增加的新设备和新功能简单方便地与原有系统相结合。

3、开放性和标准化原则

系统中所采用的布线设计、通信协议、系统设备及布线材料都符合国际标准、国家标准、工业标准和各类标准及相关行业标准。充分利用不同网络的优势，将它们有机地结合起来，为信息交换和设备互操作创造有利条件。

系统结构设计及布线材料符合ISO/IEC11801综合布线标准及CECS：72/97《国家建筑与建筑群综合布线系统设计规范》。网络系统硬件设备选型、施工、安装符合ISO9002标准。

4、经济性原则

在完成系统建设目标的基础上，力争用最少的投资，取得最大的效益。在网络设计、设备选型上，采用高性能价格比的方案和设备，不仅使资金的投入、产出比达到最大值，而且要降低整个系统的运行成本，以较低的人员与资金投入来维持系统的正常运行。

5、可维护性、可管理性原则

网络设计和设备选型应具备实施安装方便、配置方便等特点，尽可能采用先进的、直观的管理手段，能够合理配置、均衡和调整网络资源，监控网络运行状态，控制网络运行。

我们设计的监控系统除要有很好的可靠性外还应有一定的故障自检和系统恢复能力。工程施工前提供详细布线设计图纸；施工结束后，将提供给用户所有安装及施工图纸、技术资料，便于用户维护和使用。

6、灵活性原则

我们所提供的系统设计方案具有较强的灵活性，由于我们采用了标准化的布线方式及设备，方便地将传感器侦测、报警联动录像等功能接入本系统，并且便于今后系统扩容和设备的更新。

第二节、系统设计规范及标准

GA/T75-94安全防范工程程序与要求   

GA/T74-94安全防范系统通用图形符号   

GA/70-94安全防范工程费用概预算编制办法   

HYD41-01-1999电子设备安装工程费用定额   

GA/T38-92风险等级和防护级别的规定   

GB50198-94民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范 

GB12663-90防盗报警控制器通用技术条件   

JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范   

GBJ232-82中国电气装置安装工程施工及验收规范  

CECS 72.95建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 

GB14050-93系统接地的形式及安全技术要求   

GB4706.1-1998家用和类似用途电器的安全通用要求；

GB/T14536.1-1998家用和类似用途电自动控制器通用要求；

GB/T14536.13-1996家用和类似用途电自动控制器电动门锁的特殊要求的规定；

ISO 10536和ISO 15693国际标准

第三章、安全防范系统设计说明

第一节、安全防范系统组成

该安全防范系统具体由报警探测系统和视频监控系统组成。

报警探测系统一般由报警探测器、传输设备、报警控制器、通信系统组成。报警探测器置于被监控的现场，用来探测所需的目标；报警控制器主要处理前端报警传感器送出的报警电信号；通信系统主要通过有线或无线与报警中心联网。

视频监控系统由前端设备、传输设备、中心控制室设备三大部分组成。前端设备由安装在各监控区域的摄像机、镜头、防护罩、支架、云台等组成，负责图像和数据的采集及信号处理。传输设备包括同轴电缆和信号线，负责将音、视频信号传输到监控中心的主控设备。中心控制室设备具体又可分为主控设备和显示设备，主控设备包括数字智能控制主机及各种模拟控制设备等，负责完成对前端音、视频信号进行压缩处理、图像切换、云镜操作等所有功能项的控制；显示设备主要是显示器及电视墙，用以实时显示监控区域图像、系统操作界面和观看录像资料，。

在中心控制室，原传统的控制方式（模拟方式）是采用分散控制，监控和报警作为子系统各成一体，独立进行操作和控制，不利于操作人员的管理。当前，我们采用先进的计算机多媒体监控方式，通过数字监控主机建立一个全新的控制平台，能够将各子系统功能全部集中在该控制平台上，即一台数字智能型控制主机上，只需通过鼠标点击，便可进行综合管理，这样不仅大大增强了系统功能，并且使控制变的更加简单、直观，易于管理和节省资金。

第二节、安全防范系统功能说明

一、视频监控系统功能说明

（一） 总厂监控中心具有的功能

a 可实时显示任意一路或多路监控点的影音信息，进行实时监测。

b 可对任一路摄像机的显示效果、录像速度进行设置，以达到最佳效果。

c 可对某一路或某几路重要监控点进行多种模式的存储录像。

d 重要录像资料可以备份和播放。

e 可对录像资料进行多种智能检索和回放。

f 可任意控制前端云台和摄像机镜头，选取最佳角度和距离监测现场情况。

g 具备强大的联网传输功能，可将各路监控信号远传广域网，实现网络监控。

h 具有报警侦测功能，可根据电子地图迅速查找到报警方位。

i 实现视频报警联动录像，即报警后可自动启动录像同时启动声光报警信号；

j 可在主控室安装模拟电视墙，增强显示效果；

k 通过在数字智能型控制主机上的设置，可将监控信号上传到internet网，实现远程监控。

l 详细功能请参见设备选型中数字硬盘录像主机的功能介绍。

（二） 各领导办公室作为网络分控端具有的功能

a 通过网络可以随时观看所有监控点的视频图像。

b 通过网络和分控软件可远程控制各监控点的云台和镜头，摆脱地域限制。

c 可登陆到分厂的监控主机，任意查看以前录像资料。

d 可对分厂前端摄像机的色彩、对比度、饱和度等进行调整。

二、周界防范报警系统功能说明

该方案中同时采用数字智能型主机和模拟报警主机作为报警控制器，特点是增强报警系统中布设防操作的灵活性，突出报警功能在安防系统中的重要性，而非设备的重复购置；通信系统主要通过有线与报警中心联网。

本系统报警前端共设16-20个防区，即安装16对报警探测器（根据实际围墙不规则地形适当增减），以形成密闭的电子防护围墙。报警控制器可以通过“报警输出模块”，实现与视频监控系统的联动功能。报警主机需留有空余防区作为今后系统扩充备用。

当前端报警探测系统被触发后，报警信号立即传输到总厂监控中心的报警控制器上，控制器可打开安装在围墙上的应急灯，为夜间摄像机提供充足照明，同时联动视频监控系统的智能摄像机，智能摄像机将以最快的速度自动转到相应的报警方位，并启动录像功能，记录整个事件过程，为今后案件调查提供有力的证据。这一系列连锁反映都是在报警探测器被触发后同时进行的，在速度和时间上充分保证了应急措施的有效性，最大限度上降低了危险。

第三节、安全防范系统设计框架

一、系统前端部分设计

由于该方案具体包含了视频监控系统和报警探测系统两部分，因此前端设备包括摄像机和报警探测器等主要设备。

在周边围墙设置红外对射报警探测器，考虑到围墙形状极不规则，且建在山体斜坡上，所以选用红外对射型报警探测器的探测距离应根据实际环境具体选用，现为了简便工程预算，暂时全部按照60米的报警探测器选型；同时在围墙上加装智能球型摄像机，用于配合报警探测器使用；考虑到夜间灯光照度不佳，建议在围墙的适当位置安装应急灯，以便在报警后立即打开报应急灯，为摄像机提供充足光源。

报警探测器、摄像机等前端设备通过传输线缆与监控中心的数字智能控制主机相连，在监控室或保安室安装声光报警一体机。这样，当有人闯入时，报警探测器被触发，报警信号通过报警线传输到监控中心的报警控制通讯主机上启动“声光报警一体机”告警或由“电话拨号报警器”自动拨打报警电话；同时，报警控制通讯主机将报警信号传输给数字智能控制主机，该主机可自动弹出电子地图，显示报警方位，同时启动围墙上安装的应急灯，并且启动摄像机录像。

二、总厂监控中心设计

总厂监控中心是系统的信号控制及信息交换中心，主控室安装1台16路数字硬盘录像机、一台16防区的模式报警控制通讯主机、一面电视墙（由8台监视器组成）及相关辅助设备。

系统运行原理是：所有前端信号线缆，包括视频信号线、报警信号线、控制线、电源线，全部集中到监控中心。其中，视频监控系统中的视频信号先输入视频分配器，视频分配器将所有视频信号复制出两组相同的信号，其中一组接入智能型数字控制主机进行压缩处理后图像显示在电脑显示器上或存储到主机硬盘中，通过鼠标在显示器的操作界面上点击，即可完成监控系统的所有功能，简单快捷，易于操作；另一组信号输入到电视墙上，每台监视器都显示对应的一路视频信号，与显示器上显示的图像一致，画质清晰，视觉效果较显示器更优且增强主控中心的整体气势（但需要说明的是电视墙部分的功能仅作为显示效果的增强，并非不可缺部分，因此如果考虑到工程造价可省去该部分设备，而不影响系统整体功能）。其次，报警信号线集中到监控中心后接入报警控制通讯主机，主机上的信号输入端口与警号闪灯一体机或110报警拨号器等报警输出设备连接，以输出声光报警信号或拨打报警电话，同时报警控制通讯主机连接一个报警输出模块，通过该模块可将报警信号同时连接到数字智能控制主机上，以实现报警联动录像功能。另外，控制线、电源线各自与相应的主控设备连接，提供电源、信号通道。

三、设备安装位置清单

四、系统原理图

五、监控系统安全性设计

在本监控系统中，为了保证系统的安全性特提出以下设计方案：

1）为了防止对监控系统的不正当利用，我们在进入监控分控系统时设置了各自的身份验证，只有通过了身份验证方可对各项功能进行操作。系统中，我们设置系统管理员具有最高管理权限，可以对各监控点进行授权，只有经过授权的分控点才可对监控点进行监视和控制。采用此办法，便可根本杜绝利用监控系统进行的一切不正当行为。

2）对于系统电源的管理，我们建议在主控中心统一为摄像机提供电源，以防止人为前端断电。同时可考虑为整个监控系统统一配备UPS不间断电源，保证在断电的情况下不影响监控系统正常工作。

3）数字录像的安全性策略：我们所采用的数字智能型控制主机具有掉电重启功能，以及权限设置、数据备份和视频丢失报警等功能。可对16路图像源任意授权，实施数字监控和录像。当前端设备遭破坏致使视频图像丢失时，系统会有报警提示，通知使用者出现错误的图像源等信息，并指导使用者进行设备调整；另外，系统还可设置视频移动感知报警，当监视画面上出现物体移动时，系统也有报警提示，通知使用者出现监控区域有移动物体，提醒使用者注意该物体是否为非法入侵；

第四章、监控系统主要设备选型及技术参数说明

第一节、监控中心控制设备

控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统的指挥中心，负责所有设备的控制与图像信号的处理。本案中控制设备包括视数字智能控制主机和报警控制通讯主机。

1、IDRS-6016S数字硬盘录像机

• 大路数高清录像：最多支持64路CIF或24路D1全实时高清录像；
• 双显示器输出：支持预览|预览、预览|回放、预览|设置等双屏显示方式；
• 支持宽屏显示器：新增三款宽屏幕解析度：1280*1024，1280*728，1680*1050；
• 实时显示滞后时间≤0.1秒；
• 电子地图：自定义地图、设置报警点、报警后电子地图自动弹出，显示报警方位；
• 手机监控：可通过手机远程监视和控制云台；
• POS管理：可链接POS系统，在图像窗口和录像文件上叠加POS信息；
• 门禁管理：可连接门禁系统，在视频中叠加姓名、卡号、头像等门禁信息；
• Hybrid功能：可将IP摄像机、网络视频服务器或嵌入式硬盘录像机的图像直接通过网络添加到本地DVR图像 窗口，进行监看和录像；
• 虚拟PTZ控制：即可以利用云镜控制面板控制PTZ，也可利用鼠标在图像窗口中上下左右拖动和点击实现PTZ控制；
• 可以设置当云台在一定时间内无控制动作时，自动返回指定的看守位；
• 与客户端或其它服务器端建立语音对讲，同一时间只能建立一个连接发起对讲；
• 预览画面预置组：可设定16个画面显示组，每组可以任意定义不同画面组合及分割方式，通过组群切换，可以快速浏览到重要关联画面，提高监看效果；
• 数字矩阵：通过添加硬件解码卡，可以直接把视频图像直接输出到模拟电视墙，输出支持画面分割、轮循切换等功能；
• 显示到监视器：通过解码卡可以随时把某路图像直接显示到监视器上，可设置显示停留时间；
• 紧急录像功能，点击功能按钮后所有摄像机进行紧急录像，无论摄相机是否在执行别的录像方式；
• 即时回放：发生紧急情况时，可以直接在监视预览界面进行某路图像的即时回放；
• 回放到监视器：可以将录像数据通过解码卡解码后上传至监视器进行视频回放；
• 智能检索：在回放窗口中任意选定一个范围，系统将自动寻找该范围内有活动的录像；
• 时间轴检索：图形界面点选回放时间点，方便快捷；
• 录像剪辑：对录像资料进行剪辑和多段合成，方便存储；
• 支持32路报警输入和32路报警输出；
• 报警自动放大图像：当传感器联动某路摄像机发生报警时，可自动放大该路视频图像；
• 报警发送电子邮件：报警时可以自动向指定电子邮箱发送报警相关录像通道的自动抓拍图片；
• 报警可以联动高速球（或带预置位功能的云台）转到指定预置位；
• 报警主动上传到NVR客户端：当系统有报警时，会主动将报警信息和图像传到客户端；
• 系统参数备份和导入：对系统配置参数进行导出和导入，便于后期维护；
• 画面遮挡：对监控图像中需要保密的特殊区域进行隐私遮挡；
• 多级用户管理权限：可以给不同级别的用户赋予不同的操作使用权限，便于管理；
• IE浏览：通过IE浏览器直接进行网络监控，可实现监看、云台控制、本地手动录像、远程或本地回放；
• 具有功能完备的客户端软件：客户端用户可具有与主控端同样强大的功能，除了远程监看、云镜控制、远程检索、本地录像，本地检索回放、语音对讲等功能外，还具备接收主机端的报警、进行远程设置等功能；
• 可设置是否允许网络客户端连接视频；
• 可设置是否启用PDA监控功能；
• 系统具有掉电重启功能，停电时自动关闭，来电后自动启动；
• 软件看门狗功能：系统采用软件看门狗处理偶发死机，保证系统稳定运行；

2、2316TL报警控制通讯主机

• 16个完全可编程防区
• 液晶或LED键盘可选
• 遥控编程
• 现代风格
• 32个用户密码
• 双重、分类、备份报告形式
• 128条带日期/时间的事件记录
• 尺寸小巧：31.2(H)×26.7(W)×7.4(D)cm;
• 重量：3.2Kg
• 监控电路类型：N.O./N.C.;EOL;警铃监控
• 输入电源：16.5VAC,25VA,UL认证，2个50-60Hz变压器
• 备用电池：12V,6.5A密封酸性电池
• 警铃输出：9.5-14VDC@1.5A
• 辅助电源：500mA,稳压
• 数字通讯器：3个18位电话号码：2个用于事件/状态报告，1个用于遥控编程(RPS);可选脉冲或双音频拨号
• 报告形式:双重、分类、备份
• 接收器格式：快速″A″2300Hz;低速″B″1400Hz;SumCheck 2300Hz;Ademco DTMF 1400Hz;CFSK Ⅲ
• 信号格式：3/1Extended,4/2,CFSK Ⅲ,SumCheck,4+2 Ademco

第二节、显示设备

1、彩色监视器 SCM-14F

第三节、前端设备

前端设备是指以公开方式安装在现场的摄像系统，包括CCD摄像机、镜头、防护罩、支架等。摄像机是系统中最关键的设备之一，其技术指标直接决定整个系统的技术性能和工作质量。

由于本方案兼容报警探测系统和视频监控系统，并且实现两系统的联动，为了最大限度上实现两系统的最优功能，推荐使用具有智能功能的球形高速摄像机。当报警触发后，该摄像机将自动转到报警区域，自动对录像，此外该摄像机与其它普通摄像机相比还具有多种突出优势，具体表现在以下

1、BN-5606XH3室外壁装智能球型摄像机摄像机（日夜转换型）

第四节、报警系统设备选型

防盗报警主机选用美国CK公司生产的CK238十六防区防盗控制主机，报警主机用于采集前端各探测器的状态信号，通过主机键盘实现任意一路报警器的定时布防、撤防。撤防期间，防盗控制主机对前端探测器不响应；布防期间，防盗控制主机检测到前端入侵探测器信号后在键盘指示灯上显示报警探测器位置，并发出声、光报警。

报警探测器选用日本PUNIX公司生产的PB-60TK型红外对射报警探测器。