光伏电站综合安防系统解决方案Word132页.docx
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1、 光伏电站运维一体化管理系统解决方案电力行业系统解决方案光伏电站综合安防系统解决方案密级级别: 内部公开生效时间: 2014年12月10日 保密期: 无密级级别:内部公开生效时间: 2015/12/02 保密期:无 第2页 杭州海康威视系统技术有限公司行业基线方案阅读提示一、文档类别基线解决方案二、适用性简述适用于大型集中式光伏电站安防系统三、关联可参考文档光伏电站综合安防系统解决方案V1.3(简化版).docx光伏电站综合安防系统解决方案V1.3(简化版).docx光伏电站综合安防系统解决方案V1.3.xlsx 文档控制序号修订内容修订时间修订人审核人1第一版方案设计V1.02015.03江
2、智洲江智洲2第二版方案修改V1.12015.12余洋7目录第 一 章 背景与需求91.1 行业背景(升级)91.2 现状分析(升级)91.3 系统需求(升级)10第 二 章 思路与目标122.1 指导思想122.2 设计原则122.3 设计标准132.4 设计目标(升级)15第 三 章 系统总体设计163.1 技术路线163.2 系统架构(升级)173.2.1 系统拓扑(升级)173.2.2 系统组成173.2.3 系统组网183.3 系统功能183.3.1 基础功能183.3.2 扩展功能203.4 系统特点203.4.1 智能:多智能技术整合应用203.4.2 高效:各技防系统深度融合21
3、3.4.3 安全:有效的数据安全策略213.4.4 可靠:完善的运维管理机制21第 四 章 站端系统设计224.1 站端系统概述224.2 视频监控系统(升级)224.2.1 系统概述224.2.2 系统架构(新增)234.2.3 设备类型(升级)234.2.4 设备部署(升级)304.2.5 系统功能(新增)334.3 无人机巡检系统(新增)354.3.1 系统概述354.3.2 系统架构364.3.3 设备类型364.3.4 设备部署374.3.5 系统功能394.4 入侵报警系统404.4.1 系统概述404.4.2 系统架构404.4.3 设备类型414.4.4 设备部署434.4.5
4、 系统功能444.5 门禁系统(升级)444.5.1 系统概述444.5.2 系统架构454.5.3 设备类型454.5.4 设备部署454.5.5 系统功能464.6 出入口控制系统(升级)504.6.1 系统概述504.6.2 系统架构504.6.3 设备类型504.6.4 系统功能514.7 环境监控系统554.7.1 动环监控报警主机554.7.2 环境监测子系统564.7.3 火灾报警子系统594.7.4 智能控制系统604.8 主控室系统(升级)644.8.1 管理服务器644.8.2 监控工作站674.8.3 高清解码器(升级)674.8.4 显示系统(升级)69第 五 章 中心
5、系统设计805.1 中心系统组成805.2 服务器805.3 工作站845.3.1 监控工作站845.3.2 配置工作站855.4 存储系统(升级)855.4.1 存储系统概述855.4.2 CVR存储模式885.4.3 云存储模式905.4.4 视频云存储905.4.5 存储配置915.5 解码系统(升级)945.5.1 解码器955.5.2 图像处理器965.5.3 视频综合平台975.6 显示系统(升级)1025.6.1 产品介绍1025.6.2 主要功能1075.7 网络系统1125.7.1 主干交换机1125.7.2 防火墙113第 六 章 平台软件设计1156.1 平台总体架构11
6、56.1.1 基础平台层1166.1.2 平台服务层1166.1.3 业务层1166.1.4 应用层1166.2 平台关键技术1176.2.1 中间件技术1176.2.2 构架/构件技术1176.2.3 工作流技术1176.2.4 XML和Web Services技术1186.3 平台模块1186.4 平台功能1206.4.1 通用业务功能1206.4.2 基础管理功能1256.4.3 扩展业务功能1296.5 平台运行环境1326.5.1 硬件环境1326.5.2 软件环境1326.6 平台性能指标133第 一 章 背景与需求1.1 行业背景(升级)光伏发电是根据光生伏特效应原理,将太阳光能
7、直接转化为电能。目前全球大气污染日益严重,为了应对环境危机,加快清洁能源的应用势在必行。光伏发电是清洁能源的重要组成部分,发展前景广阔。2015政府工作报告:能源生产和消费革命中,要大力发展风电、光伏发电、生物质能。能源发展战略行动计划(2014-2020)提出:要加快发展太阳能发电,有序推进光伏基地建设,到2020年,光伏装机达到1亿千瓦左右。中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议指出:要推进能源革命,加快风能、太阳能、生物质能、水能等非石化能源发展。由此可见,光伏发电行业在未来几年内将蓬勃发展,光伏发电大有可为。并网光伏发电系统是由光伏方阵、逆变器、升压变组成,不经过蓄电
8、池储能,通过逆变升压后直接将电能输送到电网,由电网统一调配向用户供电。其中集中式大型并网光伏电站,大多都是国家投资,投资大、建设周期长、占地面积大。由于土地成本考虑,电站通常地处偏远地区,站内生产区域又广,给运维管理带来了诸多不便。作为国内第一、世界第三的安防企业,海康威视应需而动,针对光伏电站运维管理中遇到的难点,开发出光伏电站综合安防系统解决方案,开启了光伏电站运维管理新思维,助力电站“智能、高效、安全、可靠”运行。1.2 现状分析(升级)目前大规模集中式光伏电站一般都地处偏远地区,人员上下班极为不便,同时因为站内日常值班人员有限,而且管理的生产场地占地面积大,组件系统排布密集,导致光伏电
9、站运维管理存在诸多问题。另外目前光伏电站正在大力推行“无人值班,少人值守”的运维管理模式。也对运维管理提出了新的需求根据我司对部分光伏电站的调研以及和设计院的交流,发现大多数电站只实现了常规部署和功能,而且现有系统也没有有效应用起来,在系统功能、资源共享、业务整合上存在诸如以下各个亟待改善的方面:l 光伏电站形成了“无人值守”的状态,很多运维人员短缺。l 光伏电站组件表面污垢、发热点、面板故障难以发现。l 电站覆盖面积大、组件系统排布密集,导致人工巡检成本大大提升l 安全防范不利,存在安全漏洞:不法人员偷盗电站的电力传输线缆,导致大面积光伏面板无法发电,造成严重经济损失l 视频监控系统与生产监
10、控系统没有信息交互,当操作或故障时没有视频复核;l 视频监控设备运维不便:一个集控中心管控多个光伏电站,摄像机状态异常很难及时发现。l 视频监控、入侵报警、出入口管理、环境监测、智能控制等系统没有整合到一个系统中,导致操作复杂,系统间也无法有效联动。鉴于以上分析,如何利用先进技术手段,提高光伏电站运维管理效率,提升电站安全防范功能,整合各个辅助系统以挖掘系统潜力,已经成为光伏电站管理中亟待解决的问题。1.3 系统需求(升级)结合系统现状分析及项目实际需求,光伏电站运维管理迫切需要一体化的管理系统,系统需求主要分子系统及一体化管理平台两方面。子系统的部署及管理需求:l 电站内重要区域应无监控盲点
11、、监控点能够正常输出视频信号,确保主控室、监控中心对电站的全面监视、监管,并能自动清洁摄像机;l 电站内重要区域监控点能够支持高清监控,看清进入区域人员的脸部,并支持行为分析,在布防情况下一旦发现异常情况(如非法闯入、徘徊、聚集),能够及时报警;l 电站内需根据现场实际情况部署入侵报警系统,重要区域还需部署手动报警按钮,并实现报警录像;l 除了在升压站电气设备楼及主控楼部署出入口管理系统,还需在电站进站大门部署出入口管理系统;l 在电站进站大门部署可视对讲设备,便于未认证进站人员和主控室进行对讲核实,核实后由主控室远程开启伸缩门;l 对于站内重要区域的环境量,通过传感器进行采集,并通过智能控制
12、设备进行调节。l 通过无人机系统实现,实现对电站光伏面板的巡检工作,提高对电站隐患、故障的定位检查,降低人员风险一体化管理平台的需求:l 综合安防管理平台由电站平台和集控中心平台组成;l 电站综合安防管理平台需全面集成电站内的辅助系统,实现了视频监控、入侵报警、出入口管理、环境监测、火灾报警、智能控制等子系统的完全接入;l 电站综合安防管理平台需依托视频监控系统,实现与其他系统的联动,从而对辅助系统的报警处理、日常运行管理、突发事件处置等各种业务实现可视化管理;l 电站综合安防管理平台需建立一套高效、智能的管理机制,满足统一的配置管理、数据共享、功能联动和业务优化等系统需求;l 集控中心综合安
13、防管理平台需建立一套安全、可靠的管理机制,实现对电站辅助系统的集中监控、统一管理、可靠运维。第 二 章 思路与目标2.1 指导思想在以生产自动化、高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命带来的技术理念的变革势必带来管理的相应改变,具体表现在新能源电站运维中,即通过电站系统与信息技术的完美融合,把设备以网络形式联接起来,形成更开放、更积极通讯的系统结构,通过设备与人或设备与设备之间的对话交互,使电站在不依赖于人甚至独立于人的情况下实现不同设备单元的灵活、动态监测和控制,并且系统能自我更新、智慧升级,以最优化系统各单元的性能,达到更高的系统效率、更方便的运维和监控以及更快捷的通讯和管理
14、,从而增加资源利用率,提高发电效率和收益率。2.2 设计原则随着信息技术的飞速发展,新技术不断涌现。光伏电站综合安防管理系统,必须是高性能、可扩展的计算机网络体系结构,以便支持今后不断更新和升级的需要,从而保护投资。同时本方案以满足实际应用为出发点,设计时主要遵循以下原则:1) 规范性设计将符合电力行业及安全防范相关标准规范,并结合项目实际建设现状。2) 可靠性系统可靠性是系统长期稳定运行的基石,只有可靠的系统,才能发挥有效的作用。本方案从系统设计理念到系统架构的设计,再到产品选型,都将持续秉承系统可靠性原则,均采用成熟的技术,具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力及防雷抗强电干扰能
15、力。3) 开放性系统设计采用标准化设计,产品及管理平台严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准,确保系统之间的透明性和互联互动,并充分考虑与其它业务系统的连接。在设计和设备选型时,将科学预测未来扩容需求,进行余量设计。4) 先进性在投资费用许可的情况下,系统采用当今先进的技术和设备,一方面能反映系统所具有的先进水平,包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、视频智能分析技术、存储技术、控制技术,另一方面使系统具有强大的发展潜力,设备选型与技术发展相吻合,能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。5) 易用性系统采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护,人机对话界面清晰、简洁、友好,操控简便、
16、灵活,便于监控和配置;采用稳定易用的硬件和软件,完全不需借助任何专用维护工具,既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用,又节省了日常频繁地维护费用。6) 安全性综合考虑设备安全、网络安全和数据安全。在前端采用完善的安全措施以保障前端设备的物理安全和应用安全,在前端与监控中心之间必须保障通信安全,采取可靠手段杜绝对前端设备的非法访问、入侵或攻击行为。对数据的访问采用严格的用户权限控制,并做好异常快速应急响应和日志记录。2.3 设计标准系统规划设计必须按照国际、国家和行业的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行,但不仅仅限于以下所列范围。1) 电力安全防范设计方面:l 电力
17、设施治安风险等级和安全防范要求(GA1089-2013)l 电力行业反恐怖防范标准(试行)(电网部分)(2011)2) 安防视频监控系统设计方面:l 中华人民共和国公安部行业标准(GA70-94)l 视频安防监控系统技术要求(GA/T367-2001)l 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB501982011)l 工业电视系统工程设计规范(GB50115-2009)l 入侵报警子系统通用图形符号(GA/T75-2000)l 建筑及建筑群综合布线工程设计规范(GB/T50311-2000)l 电线电缆识别标志方法(GB/T6995)l 全介质自承式光缆(YD/T 980-1998)l 建筑设计
18、防火规范(GBJ16-87)l 入侵探测器通用技术条件(GB10408.1-89)l 防盗报警控制器通用技术条件(GB12663-90)l 报警图像信号有线传输装置(GB/T16677-1996)3) 视频监控图像质量方面:l 电视视频通道测试方法(GB3659-83)l 彩色电视图像质量主观评价方法(GB7401-1987)4) 视频系统网络设计方面:l 信息技术开放系统互连网络层安全协议(GB/T17963)l 计算机信息系统安全(GA 216.1-1999)l 计算机软件开发规范(GB8566-88)5) 视频系统工程建设方面:l 智能建筑设计标准(GB/T 50314-2006 )l
19、入侵报警工程程序与要求(GA/T75-94)l 入侵报警子系统验收规则(GA308-2001)l 入侵报警工程技术规范(GB50348-2004)l 电子计算机机房设计规范(GB50174-93)l 建筑物防雷设计规范(GB50057-2010) l 建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2012)l 入侵报警子系统雷电浪涌防护技术要求(GA/T670-2006)l 民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-2008)2.4 设计目标(升级)截至2015年底,我国光伏装机总量将达34GW。面对如此庞大的装机规模,如何通过维护运营来提高光伏电站的发电效率、降低运维成本,确保光伏电站的收益最
20、大化成了电站业主、投资者们非常关心的问题。为了开启光伏电站运维管理新思维,最终实现电站“智能、高效、安全、可靠”运行,需构建一套适应电站现代化管理的综合安防管理系统。系统以现代信息技术为支撑,网络互联互通、信息资源共享、应用功能完备,主要实现以下目标:l 建立覆盖所有光伏电站的综合安防管理系统,对电站的运行、设备进行全方位管理,满足电站主控室现场管理、集控室监控中心全局监管、管理人员移动办公的需求;l 建设运维数据业务专网,运维数据业务专网独立于生产数据业务专网,高带宽传输,实现高清图像及环境、报警信息传输;l 对视频监控、入侵报警、出入口管理、环境监测、火灾报警、智能控制等系统进行集成管理,
21、通过统一客户端进行呈现,确保人员高效应用;l 结合事故响应机制部署预案,对突发事件快速做出响应和处置,有效对安全事件进行防范,降低和控制意外事故发生的风险;l 充分利用视频资源,监控发电设施运行环境,规范运行、维护及抢修过程,保障光伏电站稳定运行; l 通过现有信息资源,形成各类统计报表,供领导统筹决策;l 采用高科技手段,第一时间掌握设备不在线、工作异常等故障信息,及时排除故障,提高运维效率,减少运维成本。第 三 章 系统总体设计3.1 技术路线海康威视光伏电站综合安防管理系统是集硬件、软件、网络于一体的综合监控系统,以iVMS-8800平台软件为核心,实现多业务融合监控,在主控室、监控中心
22、即可对站端系统集中监控、统一管理,为光伏电站稳定运行保驾护航。在系统设计过程中,除满足光伏电站的需求,还将适当技术创新。海康威视光伏电站综合安防管理系统,将按照以下技术路线:1) 高清视频监控:全面接入720P及以上高清摄像机,提升视频质量和安防水平,满足细节监控(人脸、车辆特征)需求,支持高清录像存储;2) 智能分析识别:行为分析、车牌识别、车辆特征识别;3) 球机自动清洁:利用雨量传感器监测降雨量,根据平台预置规则,统一开启雨刷功能;4) 可视对讲门禁:集门禁、对讲、视频功能于一体,并能配合主控室进行可视化人员认证,从而远程开启伸缩门;5) 辅助系统融合:实现视频监控、入侵报警、出入口管理
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