專利名稱：用于海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，特別是海上風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在風(fēng)カ發(fā)電快速發(fā)展的同時，風(fēng)電機(jī)組的安全保護(hù)技術(shù)已成為各大風(fēng)機(jī)廠家和業(yè)主面臨的難題之一。當(dāng)前我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展迅猛，但卻存在技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)不足的問題，且沒有關(guān)于風(fēng)電機(jī)組安全的相應(yīng)國標(biāo)，加之風(fēng)機(jī)本身的特殊結(jié)構(gòu)以及 運(yùn)行的地理環(huán)境等原因，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的安全保護(hù)工作難以開展，這就有導(dǎo)致風(fēng)機(jī)事故發(fā)生可能，進(jìn)ー步帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至導(dǎo)致整臺風(fēng)機(jī)被毀或造成重大人員傷亡事故。而視頻監(jiān)控手段作為安全技術(shù)防范體系中的ー個重要組成部分，是ー種可靠、緊急的技術(shù)手段，也是應(yīng)對緊急事故和災(zāi)難的有效部分。作為ー個先進(jìn)的離岸型風(fēng)電廠智能化調(diào)度綜合系統(tǒng)，它是不可或缺的一部分。因此，為風(fēng)機(jī)安裝ー套合理的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組保護(hù)方案的重要組成，而如何裝也成為風(fēng)機(jī)制造商和運(yùn)營商非常關(guān)心而且亟待解決的問題。由于海上風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)和監(jiān)測控制要求非常高，特別是復(fù)雜的海上エ況對風(fēng)電機(jī)組的監(jiān)測控制技術(shù)提出了更高的要求，為了達(dá)到更好的監(jiān)視效果，確保海上風(fēng)電機(jī)組安全可靠地運(yùn)行，需要研究和設(shè)計(jì)ー套實(shí)用的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)測系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷與不足，提供用于海上風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)在單臺風(fēng)機(jī)上裝5臺攝像機(jī)，在主控室對整個海上風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)視頻實(shí)時監(jiān)控控制，提高海上風(fēng)電機(jī)組的安全保護(hù)和監(jiān)測水平。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的用于海上風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，包括若干組攝像機(jī)、若干臺接入層交換機(jī)和主控室；若干臺接入層交換機(jī)分別安裝在若干臺風(fēng)機(jī)上，若干組攝像機(jī)分別安裝在若干臺風(fēng)機(jī)上；攝像機(jī)與接入層交換機(jī)連接，接入層交換機(jī)通過風(fēng)機(jī)內(nèi)部局域網(wǎng)與風(fēng)電場以太網(wǎng)連接，再通過主控室內(nèi)部局域網(wǎng)連接至主控室；主控室包括核心交換機(jī)，以及分別與核心交換機(jī)連接的存儲器、服務(wù)器和顯不器。所述攝像機(jī)通過UTP雙絞線與接入層交換機(jī)連接。所述服務(wù)器包括流媒體服務(wù)器、管理服務(wù)器和解碼服務(wù)器。所述顯示器為電視墻。每組攝像機(jī)共有5臺攝像機(jī)，5臺攝像機(jī)在風(fēng)機(jī)上的安裝位置分別如下風(fēng)機(jī)塔架入ロ處、機(jī)艙內(nèi)、塔架內(nèi)紐纜處、塔基內(nèi)以及機(jī)艙頂部。所述接入層交換機(jī)安裝在風(fēng)機(jī)的塔基內(nèi)。所述攝像機(jī)鏡頭還裝有LED白光燈。本實(shí)用新型攝像機(jī)的布置確保能觀察到所在區(qū)域所有設(shè)備的狀況。同時加裝LED白光燈，達(dá)到彩色圖像的效果。并在設(shè)備布置區(qū)域裝設(shè)有視頻輸出接ロ(配置與主控室連接的光纖通道)，以便今后通過手持?jǐn)z像機(jī)將現(xiàn)場的局部設(shè)備圖像信息傳送到后方。同時在攝像機(jī)區(qū)域分別裝設(shè)手持?jǐn)z像機(jī)的音頻、視頻輸出接口和輸出光纜，確保手持?jǐn)z像機(jī)信號能通過此接ロ傳回后端的主控室，使用專業(yè)的手持?jǐn)z像機(jī)可自帶音響和話筒效果，可使得機(jī)組技術(shù)人員可在中央控制室內(nèi)與現(xiàn)場的維護(hù)人員進(jìn)行實(shí)時溝通。機(jī)組外部攝像機(jī)、安裝箱等都經(jīng)過防鹽霧、防潮、防霉處理而且防護(hù)等級至少在IP66。攝像機(jī)通過超五類雙絞線與放在塔基的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器通過光纜將信號傳輸?shù)斤L(fēng)機(jī)中央監(jiān)控室，同時風(fēng)機(jī)傳過來的視頻信號保存到磁盤陣列中，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控管理和安全監(jiān)護(hù)的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及有益效果如下I)采用全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，前端監(jiān)視設(shè)備均為高清或標(biāo)清 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)；2)采用先進(jìn)超低損耗的光纜傳輸方式，所有現(xiàn)場情形實(shí)時穩(wěn)定傳輸；3)采用集中式存儲的方式，錄像資料同步保存在監(jiān)控中心存儲器中；4)采用24小時實(shí)時錄像方式,在線監(jiān)視并可錄像資料保存長達(dá)30天時間；5)在單臺機(jī)組的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)在主控室實(shí)現(xiàn)對整個海上風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)視頻實(shí)時監(jiān)控控制，提高海上風(fēng)電機(jī)組的安全保護(hù)和監(jiān)測水平。6)實(shí)現(xiàn)了對整個海上風(fēng)電項(xiàng)目的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控控制，進(jìn)ー步確保海上風(fēng)電機(jī)組的安全和可靠性，提高了機(jī)組的安全預(yù)警和控制能力，能夠讓管理人員及時了解風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況，也可配合消防系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更好的火災(zāi)保護(hù)，同時在風(fēng)機(jī)需要維護(hù)情況下通過視頻回放等對風(fēng)機(jī)做出預(yù)先判斷，以便做出更好的維修方案。

圖I為本實(shí)用新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖I所示，本實(shí)用新型用于海上風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)包括若干組攝像機(jī)、若干臺接入層交換機(jī)和主控室；若干臺接入層交換機(jī)分別安裝在若干臺風(fēng)機(jī)上，即每臺風(fēng)機(jī)上設(shè)有一臺接入層交換機(jī)；若干組攝像機(jī)分別安裝在若干臺風(fēng)機(jī)上，即每臺風(fēng)機(jī)上設(shè)有ー組攝像機(jī)，攝像機(jī)通過UTP雙絞線與接入層交換機(jī)連接。接入層交換機(jī)通過風(fēng)機(jī)內(nèi)部局域網(wǎng)與風(fēng)電場以太網(wǎng)連接，再通過主控室內(nèi)部局域網(wǎng)連接至主控室。主控室包括核心交換機(jī)，以及分別與核心交換機(jī)連接的IPSAN存儲器、流媒體服務(wù)器、管理服務(wù)器、解碼服務(wù)器和顯示器，其中顯示器為電視墻。姆組攝像機(jī)共有5臺攝像機(jī),即單臺風(fēng)機(jī)共裝5臺攝像機(jī)在姆臺風(fēng)機(jī)塔架入口處裝設(shè)一臺百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，攝像機(jī)帶云臺且具有變焦功能，用于監(jiān)視風(fēng)機(jī)外部以及人員進(jìn)出風(fēng)機(jī)的實(shí)時情況；在機(jī)艙內(nèi)裝設(shè)一臺百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，攝像機(jī)帶云臺且具有變焦功能，用于從遠(yuǎn)方通過攝像機(jī)監(jiān)視機(jī)艙內(nèi)包括電氣柜、液壓站等設(shè)備的運(yùn)行狀況；在塔架內(nèi)紐纜處裝設(shè)一臺百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，攝像機(jī)帶云臺且具有變焦功能，用于監(jiān)視紐纜的實(shí)時情況。在塔基內(nèi)裝設(shè)一臺標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，攝像機(jī)帶云臺且具有變焦功能，用于監(jiān)視塔基柜和變壓器等的狀態(tài)，并配合消防系統(tǒng)對其進(jìn)行保護(hù)；在機(jī)艙頂部裝設(shè)一臺標(biāo)清攝像機(jī)，攝像機(jī)帶云臺且具有變焦功能，在遠(yuǎn)方變焦情況下可用于監(jiān)視風(fēng)機(jī)的葉片的運(yùn)行情況。系統(tǒng)前端采集主要圖像攝入設(shè)備是指攝像機(jī)。攝像機(jī)作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的圖像采集設(shè)備，它所獲取的圖像質(zhì)量的好壞，將會直接影響到編碼圖像的質(zhì)量，進(jìn)而影響到最終在監(jiān)控中心呈現(xiàn)的圖像質(zhì)量。與傳統(tǒng)的模擬攝像加視頻編碼器的采集方式比較，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的應(yīng)用更加具有優(yōu)勢數(shù)據(jù)源是全數(shù)字處理信號，無模擬傳輸過程，抗干擾能力強(qiáng)，清晰度更高，僅需一條網(wǎng)線即可布線，安裝方便。本實(shí)用新型中，由于海上風(fēng)機(jī)分布范圍廣，根據(jù)風(fēng)電機(jī)組及主控室的特殊位置，網(wǎng)絡(luò)采用三層架構(gòu)的模式接入層、匯聚層和核心層，接入層設(shè)有與監(jiān)控中心交換機(jī)連接的接入層交換機(jī)。在接入層采用100M網(wǎng)絡(luò)完成前段視頻的接入，而匯聚層和核 心層則均采用1000M網(wǎng)絡(luò)，由它們實(shí)現(xiàn)所有前段視頻的匯聚、存儲和管理。每臺攝像機(jī)24小時實(shí)時錄像、存儲一天的容量計(jì)算公式為容量(GB)=路數(shù)X 碼流(Mbps) X3600 秒 X24 小時 +8 + 1024在本實(shí)施例中，標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的碼流約2Mbps，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的碼流約4Mbps，對于單臺攝像機(jī)存儲容量計(jì)算公式為單路標(biāo)清存儲容量=1路X 2MbpsX 3600秒X 24小時+8 + 1024 ^ 2IGB單路高清存儲容量=1路X4MbpsX 3600秒X 24小時+8 + 1024 ^ 42GB本實(shí)用新型中以單臺風(fēng)機(jī)計(jì)算，共有標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)2臺，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)3臺，假設(shè)風(fēng)電場共有10臺風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組，則采用的網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器每臺最多可以存儲64路高清視頻圖像數(shù)據(jù)，按照平均每臺負(fù)責(zé)存儲50路、存儲30天計(jì)算所需存儲總量為標(biāo)清存儲容量(TB)=路數(shù)X單路存儲容量X天數(shù)+1024=20 路 X21GX30 + 1024^ 12. 3 (TB)^ 13 (TB)高清存儲容量(TB)=路數(shù)X單路存儲容量X天數(shù)+1024=30 路 X 42G X 30 +1024^ 36. 9 (TB)^ 37 (TB)綜上所述，根據(jù)系統(tǒng)的需要而配置存儲服務(wù)器I臺，共需要50TB存儲容量，則存儲容量為25塊2TB硬盤，另外，考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)冗余的考慮，存儲服務(wù)器配置27塊硬盤，則共計(jì)54TB硬盤容量。由于監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜，在整個系統(tǒng)的主控室，對從前端采集來的視頻數(shù)據(jù)需要通過軟件平臺進(jìn)行統(tǒng)一管理處理。平臺的物理載體是管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、解碼服務(wù)器、客戶端軟件等。為保證風(fēng)場對所有風(fēng)機(jī)內(nèi)的視頻實(shí)現(xiàn)本地對30天以內(nèi)的任何時候錄像的查詢、回放，同時保證重要錄像文件可以存儲更長時間，所以在本實(shí)用新型中，主控室通過先進(jìn)的IPSAN存儲器進(jìn)行統(tǒng)一存儲。在主控室布置I臺流媒體服務(wù)器，用于對前端視頻圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，同時給分控端、解碼器提供視頻，減小了網(wǎng)絡(luò)訪問的壓力。并通過解碼服務(wù)器的統(tǒng)ー管理，用解碼器以硬解碼方式從前端獲取的視頻碼流解碼輸出至顯示器，所以主控室布置I臺解碼器以及顯示器(用于調(diào)看所監(jiān)視風(fēng)機(jī)，也可以采用可上墻的方式)。機(jī)艙頂部通過管夾在機(jī)艙尾部的測風(fēng)桅桿上安裝固定一云臺支架，云臺上安裝一高速球攝像機(jī)，攝像機(jī)鏡頭補(bǔ)裝LED白光燈，攝像機(jī)安裝以變焦情況下可以看到整只葉片為準(zhǔn)。機(jī)艙彎頭通過管夾安裝固定一云臺支架，云臺上安裝一高速球攝像機(jī)，攝像機(jī)鏡頭補(bǔ)裝LED白光燈，并安裝拾音器，攝像機(jī)安裝視角以機(jī)艙內(nèi)部無死角為準(zhǔn)。偏航扭纜層通過管夾安裝固定一云臺支架，云臺上安裝一高速球攝像機(jī)，攝像機(jī)鏡頭補(bǔ)裝LED白光燈，并安裝拾音器，攝像機(jī)安裝以能監(jiān)視風(fēng)機(jī)紐纜電纜設(shè)備為基準(zhǔn)。塔基塔基變、塔基柜層通過管夾安裝固定一云臺支架，云臺上安裝一高速球攝像機(jī)，攝像機(jī)鏡頭補(bǔ)裝LED白光燈，并安裝拾音器，用于監(jiān)視塔基變、變頻柜等。 攝像機(jī)安裝以能全景監(jiān)視塔基柜外部情況為準(zhǔn)，以此配合消防系統(tǒng)對塔基柜進(jìn)行保護(hù)。風(fēng)機(jī)入口 在每臺風(fēng)機(jī)塔架入口處通過管夾安裝固定一云臺支架，云臺上安裝IP67防護(hù)等級的紅外高速球攝像機(jī)(可在門ロ安裝紅外線對射門禁裝置)。攝像機(jī)鏡頭補(bǔ)裝LED白光燈，并安裝拾音器，安裝位置需滿足360度無死角采集視頻信息，用于監(jiān)視風(fēng)機(jī)門口人員進(jìn)出情況以及風(fēng)機(jī)外部情況。另為該攝像機(jī)加裝防雷擊裝置，通過線路中加裝防雷器結(jié)合攝像機(jī)本身具備的防雷器并接地共同保護(hù)攝像機(jī)裝置的安全。塔基安裝一臺百兆網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)作為接入交換機(jī)，每臺攝像機(jī)到接入交換機(jī)之間使用一條信號線(超五類屏蔽雙絞線)必須經(jīng)由塔架內(nèi)部專門的走線槽鋪設(shè)。因?yàn)閿z像機(jī)采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，所以該信號線具有音視頻信號傳輸、電源供給、攝像機(jī)控制的功能，實(shí)現(xiàn)ー線多用的功能。使用專用光纜網(wǎng)絡(luò)完成該交換機(jī)到匯聚層交換機(jī)以及匯聚層到核心層交換機(jī)之間視頻信號的傳輸。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.用于海上風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括若干組攝像機(jī)、若干臺接入層交換機(jī)和主控室；若干臺接入層交換機(jī)分別安裝在若干臺風(fēng)機(jī)上，若干組攝像機(jī)分別安裝在若干臺風(fēng)機(jī)上；攝像機(jī)與接入層交換機(jī)連接，接入層交換機(jī)通過風(fēng)機(jī)內(nèi)部局域網(wǎng)與風(fēng)電場以太網(wǎng)連接，再通過主控室內(nèi)部局域網(wǎng)連接至主控室；主控室包括核心交換機(jī)，以及分別與核心交換機(jī)連接的存儲器、服務(wù)器和顯示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于海上風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機(jī)通過UTP雙絞線與接入層交換機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于海上風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器包括流媒體服務(wù)器、管理服務(wù)器和解碼服務(wù)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于海上風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示器為電視墻。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于海上風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在干，每組攝像機(jī)共有5臺攝像機(jī)，5臺攝像機(jī)在風(fēng)機(jī)上的安裝位置分別如下風(fēng)機(jī)塔架入ロ處、機(jī)艙內(nèi)、塔架內(nèi)紐纜處、塔基內(nèi)以及機(jī)艙頂部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于海上風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述接入層交換機(jī)安裝在風(fēng)機(jī)的塔基內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于海上風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機(jī)鏡頭還裝有LED白光燈。
專利摘要本實(shí)用新型公開了用于海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的智能化遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)，包括若干組攝像機(jī)、若干臺接入層交換機(jī)和主控室；若干臺接入層交換機(jī)分別安裝在若干臺風(fēng)機(jī)上，若干組攝像機(jī)分別安裝在若干臺風(fēng)機(jī)上；攝像機(jī)與接入層交換機(jī)連接，接入層交換機(jī)通過風(fēng)機(jī)內(nèi)部局域網(wǎng)與風(fēng)電場以太網(wǎng)連接，再通過主控室內(nèi)部局域網(wǎng)連接至主控室；主控室包括核心交換機(jī)，以及分別與核心交換機(jī)連接的存儲器、服務(wù)器和顯示器。該系統(tǒng)在單臺風(fēng)機(jī)上裝5臺攝像機(jī)，在主控室對整個海上風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)視頻實(shí)時監(jiān)控控制，提高海上風(fēng)電機(jī)組的安全保護(hù)和監(jiān)測水平。
文檔編號G05B19/418GK202615211SQ201220237720
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者王寶華, 詹耀 申請人:廣東明陽風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司