ｃｃｔｖ在火力发电厂实际应用

    在安防监控市场的激烈竞争下，工业生产监控却露出了笑脸。随着国家电力和能源建设的发展，这个孕育的新生领域很快在电力行业走上了正轨，并迅速发展。

    2004年无论是做产品还是做工程，可谓是众多安防同胞困惑的一年，但对于CCTV在工业领域却是发展的一年，2004年做工业领域的朋友可能占尽了不少天时地利。尤其是在电力行业，国家对电厂建设的不断加强，电厂工业电视系统得到了很大的推广。

    本文以2×300MW机组以上的火力发电厂工业电视需要求为实例，介绍了CCTV系统在火力发电厂应用中的结构、功能及信息化管理方式等。

    一）概况

    一般工程为2X300MW以上燃煤机组，扩建或新建电厂。以DCS操作员站及大屏幕显示器为主要监视和控制手段,不设常规监控盘，实现炉、机、电单元机组统一值班，两台机组共用一个集控室。

    全厂设有生产监控系统（SIS），分别与电网监控系统（NCS）、全厂管理信息系统、机组DCS和辅助车间集中控制网进行通讯，传输必要的监控管理数据。全厂厂用电系统采用高阻接地方式。

    电视监控系统需监视的区域涉及到电厂生产区及办公区。其中生产区监控区域按设备或场地以归属的专业或部门划分，主要包括：燃料系统监控区、汽机系统监控区、锅炉系统监控区、除灰系统监控区、电气设备监控区、厂区保卫安防监控区等七个重点监控区域。

    系统配置组成数字化网络，通讯协议采用TCP/IP，可通过网络传输所有监视点的图像信号，进行远程监视管理，采用中文界面，图像在传输过程中，画面流畅清晰。

    二）监视区域及布点说明

    一般2×300MW以上燃煤机组的发电厂设计布点主要分布在主厂房区域、水处理区域、输煤（燃油）区域、灰控制区域、脱硫控制区域、安全保卫区域。

    其中输煤（燃油）、油库、制氢站等位置摄像机采用防爆型云台和护罩，碱计量间等位置采用抗酸碱性强的云台和护罩。

    所有摄像机防护罩室内和室外防护等级不低于IP65，具有防雨、防尘、自动加热和降温等。

    三）系统总体设计及功能

    1）门禁管理

    在集中控制室内主要管理区的出入口、电子设备间等重要部位的通道口安装门磁开关、电控锁或读卡机等控制装置，在现场进行身份识别并由中央控制室监控。系统采用计算机多重任务的处理，对各通道口的位置、通行对象及通行时间等实时进行控制或按设定程序控制，对集控楼实现公共安全管理。

    集中控制室是入口控制系统的核心部分，因此出入口控制系统包含了门禁管理、发卡系统、信息管理等各种应用功能及相关模块。检修人员或者进出值班人员将持感应卡或者密码开启进入，中央管理服务器记录所有进出人员信息，并进行统一存储管理。

    2）生产监视

    生产监视电视系统用于对全厂炉、机、电、和辅助车间等主要生产环境，以及重要设备相对集中的区域进行监视。通过控制主机显示器和等离子监视器、大屏等，各部门运行人员能监视到相关监视区域的所有图像。运行人员可以在任意一台等离子监视器、大屏上显示任意一个摄像机的图像，并对所有的图像进行控制、编组切换、多画面分组巡视等。

    全厂生产部分工业电视系统是由主厂房机组区域、电除尘灰渣监视区域、化学水处理监视区域、制氢站废水系统监视区域、输煤系统监视区域、脱硫系统监视区域等子系统为基础组成的一套全厂范围CCTV监视系统，通过每个子系统的视频服务器，将所有视频信号通过独立的光纤网络传输到总控制中心。

    总控制中心设置在主厂房集中控制室内，负责对全厂范围内所有监视点、所有子系统进行全面的监控和管理。并将全厂范围内所有视频信号通过接口计算机接入到全厂信息办公网，实现远程监控和网络管理。

    系统具备24小时录像功能，录像资料保存时间不小于7天，所有录像资料具备按时间、地点等方式进行快速检索回放，并满足25帧/秒要求。

    3）安保监视

    电厂安保监视系统主要是对厂区主要路口、厂区周界、办公大楼各出入口等位置进行监视，并实现入侵报警联动。控制室设置在厂区门卫值班室，通过计算机显示器和电视墙进行有效的监视和管理。同时系统将所有视频通过视频服务器传输到厂区办公信息网，实现远程监控和管理。

    系统具备24小时录像功能，录像资料保存时间不小于7天，所有录像资料具备按时间、地点等方式进行快速检索回放，并满足25帧/秒要求。

    4）报警

    入侵报警：在厂区围墙安装主动红外探测器进行周界防范，厂区办公大楼主要出入口位置安装被动红外探测器，对大楼主要出入口进行防范，在控制室通过声光报警器进行报警。同时系统具有报警联动功能，报警后自动弹出相对应的视频画面、对报警区域进行自动录像等。

    生产故障报警：系统将生产故障报警等接入到本系统中，一旦有报警信号发生，系统可以将相应的图像切换到当前的监视器上或启动相应的声光报警器。

    5）巡更/巡检

    巡更：电厂安全管理部门对特定区域安排保安人员定时定点按规定线路进行巡视检查，巡逻到某地点后，在该地点的读卡机上，刷读人员卡，如果有事件发生，需加刷该事件相对应的事件卡。读卡机通过联线，即时把读卡数据上传到管理电脑上。控制中心电脑就实时显示巡逻地点的巡逻状态、巡逻事件，以及未巡逻报警等。

    巡检：该系统可通过巡视数据库检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，提出具体的检修内容，以便及时消除缺陷，预防事故发生，保证输配（变）电线路的安全和电力系统稳定，达到电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行目标。

    6）集中管理及网络控制

    工业电视各区域子系统通过独立1000M光纤以太网连接到集中控制室，通过计算机输出到大屏幕和显示器进行全厂监视、控制、管理等，全套工业电视系统与全厂MIS、SIS网等连接，局域网内的每一台计算机通过专用客户端软件来进行远程控制、监视、管理、录像、录像资料查询等。每一台操作计算机用户根据管理要求设定不同的权限，根据权限的不同给予不同的操作范围，同时局域网内的普通操作员用户可以通过IE浏览器方式进行图像监控。

    所有视频信息都通过厂区网络信息共享，供生产运行管理部门，厂领导决策部门，安全保卫部门辅助监控及信息分析等。

    四）系统传输

    系统信号的传输方式充分考虑发电厂所特有的复杂电气环境，要求具有极强的抗干扰能力，最远的摄像机距离控制室约为2000米。为了更好保证图像质量，在传输过程中采用双绞线和光纤两种传输方式，1000米以内的传输距离采用双绞线传输设备，超过1000米的传输距离采用光纤进行传输。其双绞线传输方式的特点：

    1）  传输距离远、传输质量高：由于在双绞线传输设备中采用了先进的处理技术，极好地补偿了双绞线对视频信号幅度的衰减以及不同频率间的衰减差，保持了原始图像的亮度和色彩以及实时性，在传输距离达到1.5km或更远时，图像信号基本无失真（加权信噪比≥60dB， 微分增益≤1%， 微分相位≤1°）。如果采用中继方式，传输距离还可以更远。

    2）  布线方便、线缆利用率高：一根五类线缆内有4对双绞线，视频传输只需采用其中一对双绞线，一根五类线可以同时传输四路视频信号，提高了线缆利用率，减少了工程造价。

    3）  抗干扰能力强：双绞线传输系统能有效抑制共模干扰，特别是在电厂强干扰环境下，双绞线传输系统能传送极好的图像信号。

    4）  可靠性高、使用方便：利用双绞线传输视频信号，在前端要接入专用发射机，在控制中心要接入专用接收机。这种双绞线传输设备使用起来很简单，无需专业知识，也无太多的操作，一次安装，长期稳定工作。

    五）结语

    电厂工业电视系统的应用，大大降低了生产管理成本、提高了工作效率，现在已经成为了电厂重要的辅助生产管理系统，并纳入到电厂SIS、MIS信息管理平台，成为集中管理必不可缺少的一部分。