高压终端场(升空站)在线遥测遥视系统总体设计方案书-本科论文.doc

高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统

高压终端场（升空站）在线
遥测遥视系统
总
体
设
计
方
案
书

二〇一〇年四月

方案提要

本文为“高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统”项目的设计说明书，该项目的主要功能为：
1. 接地线防盗：接地线被盗后，电流突变，报警短信立即发至值班人员手机，告知被盗的接地线位置。
2. 护套绝缘监测：实时连续监测电缆外护套绝缘是否完好，可以在外护套发生多点故障情况下及时采取措施，避免主绝缘受到致命损坏 。我们通过连续检测金属护套接地电流并分析比较，监测护套绝缘，是目前不改变线路连接，不影响运行的唯一可行办法。
3. 电缆实时负荷电流监测：实时连续监测电缆的负荷电流，可以在第一时间掌握电缆的负荷情况，是电缆运行负荷调配的重要指标。也是进行线芯温度计算的重要参数。
4. 平衡电流监测：监视并联运行的二根电缆负荷电流并比对是否均匀，有无严重差别。
5. 电缆瞬态故障电流监测：架空线与电缆混合线路出现故障跳闸时，在电缆上安装专用检测设备，检测流经电缆的故障电流极性、幅值大小及谐波次数，进而识别电缆区内故障还是区外故障。
6. 电缆表面温度监测：附件故障前，会伴随着表面温度明显升高，监测附件表面温度很有意义。同时连续测量电缆表面温度和载流量也是实时计算线芯温度的重要参数。
7. 电缆表面空气湿度：当空气湿度过大时，导线容易产生放电，监测导线表面空气湿度，确保导线安全。
8. 导线温度的实时计算：当一回电缆跳闸，希望另一回电缆短时输送较大的电流，程序可以计算出：已知运行电流，线芯不过热条件下，允许的过载运行的时间。或设定抢修时间内允许的过载电流。
9. 电缆载流量计算软件：与测温系统相结合，对于给定工作温度和过载时间，可以预测到达某一紧急温度下的最大电流。
10. 终端场（升空站）视频监控：包含终端场（升空站）视频监测系统、门禁系统及围墙红外监测系统。主要监测终端场（升空站）非法入侵、非法接近电缆终端等事件。
11. 报警：电缆表面温度超过设定值、护层绝缘不良、单相中的二根电缆负荷电流不均匀和终端场（升空站）非法入侵等报警信息随时以短信发至值班人员手机，值班人员根据需要，可通过手机查询当前温度值和电流值。
12. 电源：现场电缆监测数采器采用从高压电缆感应取电方式获取现场设备所需电能；视频监控使用太阳能电池供电，无需另外敷设电源线路。
13. 后台数据管理中心：所有监测数据都是实时采集的，时间间隔≥3s。采用Brower/Sever结构设计，SQL数据库，用户可通过IE等浏览软件浏览各监测点状态。数据管理软件包含专家诊断系统、通讯人机接口界面。

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目 录
一、 高压终端场（升空站）在线遥测遥视项目的原理及意义 2
二、 高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统遵循的技术标准 3
三、 高压终端场（升空站）在线遥测遥视项目方案设计 5
3.1. 监测对象 5
3.2. 系统架构示意图 6
3.3. 系统基本构成 7
3.4. 系统基本功能 8
3.5. 系统数据传输方式 10
3.6. 系统数据采集终端供电要求 11
3.7. 系统性能指标 11
3.8. 系统后台数据管理软件 12
四、 高压终端场（升空站）在线遥测子系统的设备组成 13
4.1. 高压终端场（升空站）在线遥测工作原理 13
4.2. 高压终端场（升空站）在线遥测示意图 13
4.3. 高压终端场（升空站）在线遥测主要设备 14
4.3.1 遥测数据采集主机 14
4.3.2 高压取电装置 14
4.3.3 电流探测装置 15
4.3.4 电缆表面温度探测装置 15
五、 高压终端场（升空站）在线遥视子系统的详细设备组成 16
5.1. 高压终端场（升空站）在线遥视工作原理 16
5.2. 高压终端场（升空站）在线遥视示意图 17
5.3. 高压终端场（升空站）在线遥视的主要设备 17
5.3.1 遥视数据采集主机 17
5.3.2 高速球摄像头子系统 18
5.3.3 太阳能供电系统子系统 19
六、 高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统监控中心详细设备组成 20
6.1. 监控中心（环境指标要求）子系统 20
6.2. 监控中心后台数据管理软件 21
七、 高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统安装说明 24
7.1. 数据管理中心服务器 24
7.2. 电缆在线监测现场设备安装 24
7.2.1 遥测数据采集主机 25
7.2.2 高压取电装置 26
7.2.3 电流探测装置 26
7.2.4 电缆表面温度探测装置 26
7.3. 视频监测现场设备安装 27
7.3.1 遥视数据采集主机及云台摄像机 28
7.3.2 太阳能供电系统 29
7.3.2 红外对射探测器 29
一、 高压终端场（升空站）在线遥测遥视项目的原理及意义
随着现代化的城市建设对电力输送提出了更高的要求，高压电缆的使用量急剧上升，确保高压电缆安全运行就变得极为重要。通过高压电缆在线遥测遥视系统对电缆线路进行维护管理，对于供电部门生产、建设、经营管理具有重要的指导意义。
与架空线路不同，由于电缆线路运行条件严格、所处环境复杂（如敷设方式、环境温度等），这给电缆运行维护带来了不少困难。通常对于高压电缆线路要做以下运行维护和检修试验工作：
1、 定期或不定期巡检，以便发现电缆及其附属设施的异常和隐患，并及时处理。
2、 每季度对电缆终端、中间接头和附属设施进行一次红外热成像测试。
3、 每季度测量一次电缆护层循环电流。
4、 在新电缆投运一年后进行一次预防性试验，此后每6年进行一次预防性试验，主要项目是测试主绝缘电阻、护层绝缘电阻和主绝缘做交流耐压试验。
35KV及以上电压等级的XLPE电力电缆、XLPE电力电缆：指的是交联聚乙烯绝缘电缆，电缆有极佳的电气性能、极易敷设、极佳的抗老化特性、超强的耐热变形、结构简单、重量轻、负载能力强、机械强度高。
主要是单芯电缆，在运行过程中护层绝缘常受到破坏，出现2点或多点接地故障而发生电力事故。在我国，电缆在敷设过程中护层绝缘遭到机械损坏，运行中受到化学腐蚀、被老鼠、白蚁咬坏，甚至有些地区还发生接地线偷盗的恶劣事件，这些都是造成运行电缆发生事故的主要原因。所以作为电缆安全运行的重要指标，电缆运行维护部门需要定期测量护层循环电流和绝缘电阻来保证电缆安全运行。但是这两个指标的传统人工测量方法都存在一定不足。需要运行维护人员定期到现场测量、记录，然后人工分析数据，而测量绝缘电阻时电缆必须停运，因此这种传统测量方法不仅费时、费力，还不能及时发现电缆护层绝缘缺陷。
所以，在高压电缆的实际运行中，电缆芯线运行电流是否超负荷、主绝缘及护层绝缘是否存在缺陷，都可以从电缆金属护层循环电流的变化反映出来。若能实时监测运行电缆金属护层的循环电流等指标，对于避免电缆长期过载运行，负荷调节，安全运行维护等方面都具有重要意义。

二、 高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统遵循的技术标准
遵循的主要技术标准：
[1] GB/T12706.1～GB/T12706.4-2002 额定电压1KV(Um=1.2KV)到35KV(Um=40.5KV)挤包绝缘电力电缆及附件
[2] GB/T11017.1～GB/T11017.2-2002额定电压110KV交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件
[3] GB/Z18890.1～18890.2-2002 额定电压220KV(Um=252KV)交联聚乙烯绝缘电缆及其附件
[4] GB50217-1994《电力工程电缆设计规程》
[5] 国家电网《电业安全工作规程》
[6] 郑肇骥，王琨明. 高压电缆线路[M]. 北京：水利电力出版社，1983
[7] 刘子玉，王惠明. 电力电缆结构设计原理[M]. 西安：西安交通大学出版社，1995
[8] 马国栋. 电线电缆载流量[M]. 北京：中国电力出版社，2003
[9] 贾欣，曹晓珑，喻明. 单芯电缆计及护套环流时的载流量[J]. 高电压技术，2001，27(1)：25-26
[10] 杨守信，杨力. 110KV长庆电缆护套绝缘过电压保护分析计算[J]. 高电压技术，2004，30(4)：22-24
[11] 王敏. 10KV单相电力电缆屏蔽层的感应电压和环流[J]. 高电压技术，2002，28(5)：30-32
[12] 欧景茹. 高压单芯电缆金属护套感应电压计算及其保护方式. 吉林电力,2001,(3):14
[13] 姜芸等. 电力电缆保护接地. 高电压技术,1998,24(4):36
其它相关标准：
[1] GB191-2000包装储运图示标志
[2] GB/T11463电子测量仪器可靠性试验
[3] GB/T4793.1测量、控制和试验室用电气设备的安全要求
[4] GB/T6587.1电子测量仪器环境试验总纲
[5] GB/T6587.2电子测量仪器温度试验
[6] GB/T6587.3电子测量仪器湿度试验
[7] GB/T6587.4电子测量仪器振动试验
[8] GB/T6587.5电子测量仪器冲击试验
[9] GB/T6587.8电子测量仪器电源频率与电压试验
[10] GB/T6593电子测量仪器质量检验规则
[11] GB/T2423电工电子产品环境试验规程
[12] GB2887 计算站场地技术要求
[13] GB9361 计算站场地安全要求
[14] GB/T15532计算站软件单件测试
[15] GB/T17626.2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
[16] GB/T17626.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度
[17] GB/T17626.8 工频磁场的抗扰度试验
[18] DL/T713 500KV变电所和控制设备的抗扰度要求
[19] DL/T720电网继电保护及故障信息系统功能规范
[20] IEC61850 变电站通信网络和系统系列标准，全国电力二次系统安全防护总体方案
[21] GB/T13730-92 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件
[22] GB/T13729-92 远动终端通用技术条件
[23] GB/T2887-2000电子计算机场地通用规范
[24] GB/T14598.9 辐射电磁场干扰试验（Ⅲ级）
[25] GB/T14598.10 快速瞬变干扰试验（Ⅳ级）
[26] GB/T14598.3-93 6.0 绝缘试验（2KV/50Hz 1min）
[27] DL/T667-1999 继电保护设备信息接口配套标准

三、 高压终端场（升空站）在线遥测遥视项目方案设计
3.1. 监测对象
此次项目监测的对象为XX供电局220KV高压终端场（升空站），其中A终端场（升空站）电缆部分线路单线长度为595m，B终端场（升空站）电缆部分线路单线长度为590m。电缆铜导体截面选用2500mm2，采用干式交联聚乙烯绝缘波纹铝护套电缆；电缆两终端均为户外瓷套终端，护层一端接地，另一端经保护器接地。
首先通过安装在高压终端场（升空站）电缆的在线探测器，实时监测电缆接头表面温度、金属护层循环电流、运行电流，瞬间电流故障、表面湿度等数据来推断电缆运行状态，为运行维护人员提供可靠数据资料。
同时对高压终端场（升空站）安装无线视频监控现场情况，一旦出现有人闯入高压终端场（升空站）偷盗接地线、破坏场（站）内设施，首先周界探测设备会探测到有人入侵，立即联动启动摄像，上传至监控中心，并将现场情况录下来。若值班人员立即启动视频查看，可调动云台，对准告警点查看确认警情。
值班人员通过告警录像并直接查看现场，结合实时监测到的电缆接头表面温度、金属护层循环电流、运行电流，瞬间电流故障、表面湿度等数据来推断电缆运行状态，为运行维护人员提供遥测遥视的可靠数据资料，保证高压终端场（升空站）的稳定运行。
其线路的具体情况如：图2-1，图2-2。

图2-1 现场照片

图2-2 装置安装在电缆的终端场（升空站）
查阅资料，设计在线路护层直接接地终端场（升空站）中，A、B终端场（升空站）现场数据采集装置，实时监测每条线路的电缆运行情况，包括电缆终端头附近表面温度、表面湿度、护层循环电流、运行电流等；同时，无线视频实时监测终端场（升空站）的情况，监测终端场（升空站）非法入侵等事件。所有现场采集的监测数据及视频数据以GPRS/EDGE方式上报至数据管理中心服务器,客户端可通过“IE”等浏览器访问该中心。
3.2. 系统架构示意图
高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统网络架构示意图见图2-3、图2-4。

图2-3 高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统架构图

图2-4 高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统监控中心
3.3. 系统基本构成
从“高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统”架构图中可以看出，此次方案设计的系统主要有二部分构成：安装在控制中心的数据管理服务器和安装在现场的遥测遥视数据采集终端。前者是一个基于GPRS远程数据通信的MIS系统，主要功能包括：监测对象基本信息设置、远程遥测遥视数据接收处理、监测数据管理分析及GSM短信发送等。后者是一个基于GPRS/EDGE远程通信的现场遥测遥视数据采集与控制系统，主要功能包括现场遥测遥视数据采集、处理、发送，数据中心远程控制命令的接收与执行等。
3.4. 系统基本功能
1． 接地线防盗
接地线被盗后，电流突变，报警短信立即发至值班人员手机，告知被盗的接地线位置。
2． 护层绝缘监测
实时连续监测电缆外护套绝缘是否完好，可以在外护套发生多点故障情况下及时采取措施，避免主绝缘受到致命损坏 。我们通过连续检测金属护套接地电流并分析比较，监测护套绝缘，是目前不改变线路连接，不影响运行的唯一可行办法。
3． 电缆实时负荷电流监测：
实时连续监测电缆的负荷电流，可以在第一时间掌握电缆的负荷情况，是电缆运行负荷调配的重要指标。也是进行线芯温度计算的重要参数。
4． 平衡电流监测
监视并联运行的二根电缆负荷电流并比对是否均匀，有无严重差别。
5． 电缆瞬态故障电流监测
架空线与电缆混合线路出现故障跳闸时，在电缆上安装专用检测设备，检测流经电缆的故障电流极性、幅值大小及谐波次数，进而识别电缆区内故障还是区外故障。
6． 电缆表面温度监测
附件故障前，会伴随着表面温度明显升高，监测附件表面温度很有意义。同时连续测量电缆表面温度和载流量也是实时计算线芯温度的重要参数。
7． 电缆表面空气湿度：
当空气湿度过大时，导线容易产生放电，监测导线表面空气湿度，确保导线安全。
8． 导线温度的实时计算
当一回电缆跳闸，希望另一回电缆短时输送较大的电流，程序可以计算出：已知运行电流，线芯不过热条件下，允许的过载运行的时间。或设定抢修时间内允许的过载电流。
9． 电缆载流量计算软件
与测温系统相结合，对于给定工作温度和过载时间，可以预测到达某一紧急温度下的最大电流。
10． 终端场（升空站）视频监控
包含终端场（升空站）视频监测系统、门禁系统及围墙红外监测系统。主要监测终端场（升空站）非法入侵、非法接近电缆终端等事件。
11． 报警
电缆表面温度超过设定值、护层绝缘不良、单相中的二根电缆负荷电流不均匀和终端场（升空站）非法入侵等报警信息随时以短信发至值班人员手机，值班人员根据需要，可通过手机查询当前温度值和电流值。
12． 电源
现场电缆监测数采器采用从高压电缆感应取电方式获取现场设备所需电能；视频监控使用太阳能电池供电，无需另外敷设电源线路。
13． 后台数据管理中心
所有监测数据都是实时采集的，时间间隔≥3s。采用Brower/Sever结构设计，SQL数据库，用户可通过IE等浏览软件浏览各监测点状态。数据管理软件包含专家诊断系统、通讯人机接口界面。
3.5. 系统数据传输方式
系统以二种方式传输监测数据：GPRS/EDGE方式和以太网方式。
1、GPRS/EDGE方式：数据管理中心服务器与安装在现场的采集终端之间采用的通讯方式，向采集终端发送指令及接收采集终端上报的监测数据。
GPRS的英文全称为General PacKet Radio Service，即通用分组无线业务，这种无线业务是在现有GSM网络上开通的一种新型的分组数据传输业务，它是利用"分封交换"（PacKet-Switched）的概念所发展出的一套无线传输方式。GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。
EDGE是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的缩写，即增强型数据速率GSM演进技术。EDGE是GPRS到第三代移动通信的过渡性技术方案，可以向移动用户提供诸如互联网浏览、视频电话会议和高速电子邮件传输等无线多媒体服务，即在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。由于EDGE是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术，比"二代半"技术GPRS更加优良，因此也有人称它为"2.75代"技术。EDGE技术有效地提高了GPRS信道编码效率及其高速移动数据标准，它的最高速率可达 384kbit/s，在一定程度上节约了网络投资，可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。从长远观点看，它将会逐步取代GPRS成为与第三代移动通信系统最接近的一项技术。
GPRS/EDGE特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输，具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。
通过中国移动的GPRS/EDGE网络系统，电力部门可以将生产现场的设备运行数据、状态数据等送到地、市、省级实时监控中心，以实现对高压终端场（升空站）监测设备的统一监控和分布式管理，为高压终端场（升空站）在线遥测遥视提供了前提。
此次方案设计的数据采集终端与数据管理中心服务器通讯中，设备双方均有自己的IP地址，因此数据通讯可借助与TCP/IP协议或UDP协议的SocKet技术，通讯链路安全可靠。
2、以太网方式：客户端访问数据管理中心服务器所采用的方式。
3.6. 系统数据采集终端供电要求
该系统现场装置安装，采用二种供电方式：
1、 电缆在线监测装置使用取能互感器从运行电缆上获取电能，要求最低运行电流大于50A。
2、 终端场（升空站）视频及红外监控装置使用太阳能电池供电。
3.7. 系统性能指标
1、 电缆在线监测装置性能指标
电缆表面温度监测
范围 ：-20℃～+120℃
金属护层接地电流监测
范围 ：AC 0.0A～300.0A
电缆负荷电流监测
范围 ：AC 0A～2000A
分辨率：±1A
环境温湿度监测
(1)温度
范围：-40℃～+120℃
精度：±0.5℃
(2)相对湿度
范围：0～100％RH
精度：±3.5％RH(20～80％RH)
数据采集终端供电电源
AC 220V/50Hz或从运行电缆上取电(运行电流≥50A)
数据采集终端功耗
≤3W
系统响应时间
现场数采器响应时间可调，最小时间为5s
现场数采器通讯方式
无线GPRS方式
数据采集终端使用温度
-20℃～50℃
数据采集终端储存温度
-20℃～60℃
数据采集终端防护等级
IP65
2、 视频监控系统性能指标
彩色云台高速摄像球
(1) 有低温自热、红外夜视功能。
(2) 水平清晰度彩色480线/黑白520线。最高分辨率640×480
(3) 26倍物理变焦，18倍光学变焦。
(4) 可转动方向，水平360°，垂直90°。
红外对射探测器
(1) 光束数：2束
(2) 对射距离：100m
防水门磁
常闭型，无源门磁
太阳能电池板
(1) 太阳能板硅体：单晶
(2) 太阳能板尺寸：300mm*500mm；300mm*800mm
(3) 输出电压：12V DC
3.8. 系统后台数据管理软件
软件针对高压电缆行业，通过在线监测运行电缆的金属护层电流、运行电流、电缆表面温度、电流故障信号等数据，对高压电缆的运行状态作出科学评估。该系统实时记录及显示测量数据的曲线走势图、日最大和最小曲线图，变化速度的曲线图，测量数据之间的比值关系及其变化速度， 对电缆接头或本体的故障趋势进行预测，及时给运行维护人员提供电缆故障部位和检修指导，避免发生重大事故。同时该系统的视频监控装置可以实时监测终端场（升空站）非法入侵等事件。

四、 高压终端场（升空站）在线遥测子系统的设备组成
4.1. 高压终端场（升空站）在线遥测工作原理
通过安装在高压终端场（升空站）电缆的在线探测器，实时监测电缆接头表面温度、金属护层循环电流、运行电流，瞬间电流故障、表面湿度等数据来推断电缆运行状态，为运行维护人员提供可靠数据资料。

4.2. 高压终端场（升空站）在线遥测示意图

4.3. 高压终端场（升空站）在线遥测主要设备
4.3.1 遥测数据采集主机

通过安装在高压终端场（升空站）电缆的在线探测器，实时监测电缆接头表面温度、金属护层循环电流、运行电流，瞬间电流故障、表面湿度等数据状态，经过遥测数据采集主机采集编码后，通过GPRS/EDGE无线公网传输到监控中心，来推断电缆运行，为运行维护人员提供可靠数据资料。

4.3.2 高压取电装置

高压感应取电装置是一种利用高压电缆周围感应的电磁能量获取电能的新型感应取电装置。本装置将高压电缆周围的电磁能量转化为电能，为安装在附近的电气设备提供稳定的电源。能保证负载设备的长期稳定供电，适合作为高压电缆上在线检测、监控、巡检、防盗等电气设备的电源供给装置。
4.3.3 电流探测装置

1、实时连续监测电缆的负荷电流，可以在第一时间掌握电缆的负荷情况，是电缆运行负荷调配的重要指标。也是进行线芯温度计算的重要参数。
2、实时连续监测电缆的负荷电流，可以在第一时间掌握电缆的负荷情况，是电缆运行负荷调配的重要指标。也是进行线芯温度计算的重要参数。
3、架空线与电缆混合线路出现故障跳闸时，在电缆上安装专用检测设备，检测流经电缆的故障电流极性、幅值大小及谐波次数，进而识别电缆区内故障还是区外故障。
4.3.4 电缆表面温度探测装置

附件故障前，会伴随着表面温度明显升高，监测附件表面温度很有意义。同时连续测量电缆表面温度和载流量也是实时计算线芯温度的重要参数。
五、 高压终端场（升空站）在线遥视子系统的详细设备组成
5.1. 高压终端场（升空站）在线遥视工作原理
高压终端场（升空站）安装无线视频监控现场情况，一旦出现有人闯入高压终端场（升空站）偷盗接地线、破坏场（站）内设施，首先周界探测设备会探测到有人入侵，立即联动启动摄像，经过高压终端场（升空站）在线遥测遥视数据采集终端将视频数字化、视频压缩编码后，通过GPRS/EDGE无线网络、internet网上传至监控中心，并将现场情况录下来。若值班人员立即启动视频查看，可调动云台，对准告警点查看确认警情。
具体为，通过高压终端场（升空站）在线遥测遥视数据采集终端从CCD摄像机采集模拟视频信号，然后把图像数据进行编码和压缩成为数字视频数据。最后利用GPRS/EDGE无线传输模块将图片及现场数据以IP包的方式发送到图像数据监控服务器。图像数据监控服务器和图像数据监控客户端分别是装有远程图像监控服务端软件和客户端软件的PC机，它们都连接在互连网络上，由于远程数据图像采集器没有固定的IP地址，所以客户端主动去浏览监控图像和设置监控参数都是通过服务器来中转的。
监控中心通过图像数据监控客户端实时浏览观测各监控点的现场情况，维护监控人员通过从现场发送来的视频、图片等数据进行分析比对，如出现异常的预警信息，即立刻作出相应的应急处理，以确保高压终端场（升空站）的安全运行。
5.2. 高压终端场（升空站）在线遥视示意图

5.3. 高压终端场（升空站）在线遥视的主要设备
5.3.1 遥视数据采集主机

遥视数据采集主机示意图

（1） 嵌入式设计，内置GPRS/EDGE无线Modem，独立工作，体积小，功耗低，高可靠
（2） 1-4路视频输入，内置双模式视频压缩编码器，压缩模式可在线选择，最高分辨率704x576(PAL)
（3） 支持双向测控数据复用，1路视频 +2路双向串行数据可同时传输
（4） 内置GPRS/EDGE网络通讯控制协议及TCP/IP协议
（5） 压缩编码器-1：高质量CAMEC-I/II活动视频压缩编码，160x120-704x576多种格式
（6） 压缩编码器-2：JPEG静止图像压缩编码，160x120-704x576多种格式
（7） 传输速度： 平均15～20帧/秒(彩色CIF，EVDO)
（8） 支持动态或固定IP地址方式，支持域名解析，多种触发启动模式
（9） 2路双向辅助串行口可控制云台镜头，可连接串行用户设备
（10） 两路数字量输入/输出，支持外部开关量触发，支持报警前后现场录像
（11） 支持事件短信提示
（12） 接收软件支持网络客户端共享浏览
（13） 电源： DC7.6V～25V,待机功耗约0.5W,运行功耗1～3W

5.3.2 高速球摄像头子系统

高速球摄像头示意图
采用索尼一体机芯，高亮红外灯设计，实现真正的无暗角。本款产品使用多种安装结构方式，安装方便，故障率小。在显示方面，采用了最新技术，显示效果更为细腻。独有的防高磁辐射隔离电路、防低寒自动加热模块，内置高灵敏温度传感器，球机可根据自身温度自动控制内部加热器的开启与关闭。同时，集成了业内全功能高速球机的功能，如英文菜单、菜单锁定、等功能，更为智能化。
（1） 图像传感器 1/3” SONY Super HAD CCD
（2） 有效像素 PAL：500(H)x582(V)　　NTSC：510(H)x492(V)
（3） 信号系统 P制/N制
（4） 水平清晰度 彩色520线/黑白570线，22倍光学变焦，可拉伸400m
（5） 内置镜头 6mm
（6） 最低照度 0Lux(红外灯开启)
（7） 快门速度 1/50秒至1/100,000秒
（8） 视频输出 1.0Vp~p75Ω(BNC)
（9） 电源功耗 DC12V，120mA（红外灯开启时，最大电流300mA）
（10） 外壳 铝合金（黑色或银白色）
（11） 具有清晰的红外夜视功能。
（12） 红外灯照射中距离 50m
（13） 红外波长 850nm
（14） 红外灯自动开关 夜晚/白天/开关
（15） 操作温度 -40°～60°
（16） 环境温度 0～95%（无冷凝）
（17） 防护等级 IP66、全天侯防护罩，TV1500W防雷、防突波和防浪涌保护

5.3.3 太阳能供电系统子系统

太阳能供电系统示意图
（1） 太阳能板硅体 单晶
（2） 太阳能板尺寸 500mm*800mm
（3） 太阳能电池 100W
（4） 输出电压 12V DC

六、 高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统监控中心详细设备组成
6.1. 监控中心（环境指标要求）子系统

监控中心示意图
硬件环境要求：
（1） CPU 奔腾2.6GMhz
（2） 内存 1G
（3） 显示卡 Nvidia Geforce FX5200 或者 ATI RADEON 7000(9000) 系列128M显存，显卡需支持硬件缩放功能
（4） 操作系统 32位简体中文\英文Windows2000、WindowsXP、Windows2003、Windows Vista和64位简体中\英文Windows2003、WindowsXP、Windwos Vista等操作系统
（5） 软件环境 IE 6.0以上版本，DirectX8.0以上版本，TCP／IP网络协议
（6） 系统需求 安装本软件的PC显卡需支持图像的颜色转换及缩放，目前已测试的有Nvidia Tnt/Tnt2、Geforce Mx200/400/420/440 Fx5200/5600等系列，ATI Radeon　7000/7200/7500/8500\9000/9200/9500/9600等系列，MatroxG450/550，INTEL845G/865G等系列显卡。注意显卡的驱动必须支持硬件缩放功能。

6.2. 监控中心后台数据管理软件
1. 软件用途
该软件针对高压电缆行业，通过在线监测运行电缆的金属护层电流、运行电流、电缆表面温度、电流故障信号等数据，对高压电缆的运行状态作出科学评估。该系统实时记录及显示测量数据的曲线走势图、日最大和最小曲线图，变化速度的曲线图，测量数据之间的比值关系及其变化速度， 对电缆接头或本体的故障趋势进行预测，及时给运行维护人员提供电缆故障部位和检修指导，避免发生重大事故。同时该系统的视频监控装置可以实时监测终端场（升空站）非法入侵等事件。
2. 编程语言
编程语言：Visual Basic 6.0，asp 1.0
数据库：SQL或ACCESS数据库
3. 硬件接口
数据管理中心服务器可以通过以太网或RS485/232与其他设备的服务器之间进行数据交流。
4. 软件功能
后台监控软件具有电缆运行状态诊断功能和终端场（升空站）视频监控功能，安装在高压电缆在线监测系统服务器上，用来接收和处理采集单元传送的监测数据，并保存至数据库，供用户浏览使用。
① 遥测终端场（升空站）电缆运行状态

监控软件可以实时显示各测点的数据和曲线，也可以定义系统参数，并对各检测点报警参数进行设定。软件中使用的高压电缆护层绝缘状况的独特判据通已在多个现场使用，为用户解决了许多实际问题。
后台监控软件采用Browser/Server(浏览器/服务器)结构，就是系统只需在集控中心安装维护一个服务器(Server)，而客户端采用浏览器(Browser)运行软件，查看、分析系统测量的数据。这种利用不断成熟的WWW浏览器技术，结合多种Script语言(VBScript、JavaScript)设计监控软件的方案，是一种全新的软件系统构造技术。在B/S体系结构系统中，用户通过浏览器向分布在网络上的多个服务器发出请求，服务器对浏览器的请求进行处理，将用户所需信息返回到浏览器，对于其他请求，如数据查询、分析、结果返回、动态网页生成、访问数据库以及应用程序的执行等工作全部由Web Server完成。显然B/S结构应用程序相对于传统的C/S结构应用程序是一个非常大的进步。
B/S结构的主要特点是分布性强、维护方便、开发简单，共享性强、总体设计成本低。由于本系统数据安全性要求一般、数据传输量不大，所以能充分发挥B/S结构的特点。
② 遥视终端场（升空站）现场情况

服务器软件主要用来接收现场数据采集装置传来的数据，为客户机提供浏览支持，管理客户机用户。
客户机软件分为普通用户和超级用户。普通用户只具有浏览功能，不能管理服务器数据。超级用户可以管理服务器数据，包括添加用户，设置权限，控制摄像头上线，下线等功能
5. 软件特点
安全性：只有通过授权的用户才可访问数据服务器。数据库可采用双机或多机备份，保证数据完整和可靠。
易用性：软件为简体中文操作界面，具有详细的帮助文档，并具有远程维护功能。

七、 高压终端场（升空站）在线遥测遥视系统安装说明
系统的安装可分为两个部分：电缆在线监测装置和视频监控装置现场设备安装；后台数据管理中心服务器及监控软件安装。详见系统安装及维护手册。
7.1. 数据管理中心服务器
数据管理中心的服务器是一台标准配置的网络服务器，可安装在集控楼的标准机柜中，也可放置在高压电缆运行维护人员的办公室中。为保证数据可靠采集和保存，避免数据丢失，可根据用户需要采用双机热备份方案。使用在线监测软件的安装光盘在服务器上安装后台软件，设置好各测点定义及报警整定值，在服务器上或网络中其他客户机通过IE等浏览器即可浏览现场监测数据。如图3-1。

图3-1 数据管理中心服务器安装示意图
7.2. 电缆在线监测现场设备安装
现场数据采集系统安装在＃19号终端场（升空站）中。如图3-2。

图3-2 现场数据采集器安装示意图
现场数据采集终端主机安装在相应线路的支架上，监测用的传感器安装电缆终端头的相应位置，使用绝缘胶带或捆扎线等将各传感器固定牢固。 现场总线应穿PVC管。现场布线要保证连接可靠、路径合理、整体美观。
7.2.1 遥测数据采集主机

7.2.2 高压取电装置

7.2.3 电流探测装置

7.2.4 电缆表面温度探测装置

7.3. 视频监测现场设备安装
视频主机、摄像头、太阳能电池板安装在终端场（升空站）的电缆杆塔上约8m高的位置；红外对射探头成对安装在终端场（升空站）的围墙上；防水门磁安装在终端场（升空站）的2个门上。如图3-3。

图3-3 终端场（升空站）视频监控设备

7.3.1 遥视数据采集主机及云台摄像机

7.3.2 太阳能供电系统

7.3.2 红外对射探测器

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