CN203520123U

CN203520123U - 橡胶坝监测系统

Info

Publication number: CN203520123U
Application number: CN201320596845.2U
Authority: CN
Inventors: 王奕; 孔庆峰; 孙梦雅; 郑凯; 綦跃青; 陶可猛
Original assignee: JINAN UNION IT Ltd
Current assignee: JINAN UNION IT Ltd
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2023-09-26

Abstract

本实用新型属于水利设施，涉及一种橡胶坝监测系统，包括视频监控系统，其特征在于：视频监控系统包括相互连接的视频监视前端和视频监控中心，视频监视前端主要设备包括设置在调节闸和橡胶坝各处的若干种不同的网络摄像机，视频监控中心包括视频监控主机、分别连接视频监控主机的视频监控大屏和通讯总柜，通讯总柜内设网络硬盘录像机，通讯总柜连接设置在橡胶坝和调节闸各处的网络摄像机。本实用新型的有益效果是，自动化程度高、使用方便、稳定可靠。

Description

橡胶坝监测系统

技术领域

本实用新型属于水利设施，涉及一种橡胶坝监测系统。

背景技术

现有的橡胶坝的监测系统在视频监控和闸门监控方面功能不够完善，无法满足使用需求，因此有待改进。

发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种自动化程度高、使用方便、稳定可靠的的橡胶坝监测系统。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

本实用新型的橡胶坝监测系统，包括视频监控系统，其特征在于：视频监控系统包括相互连接的视频监视前端和视频监控中心，视频监视前端主要设备包括设置在调节闸和橡胶坝各处的若干种不同的网络摄像机，视频监控中心包括视频监控主机、分别连接视频监控主机的视频监控大屏和通讯总柜，通讯总柜内设网络硬盘录像机，通讯总柜连接设置在橡胶坝和调节闸各处的网络摄像机。

调节闸室内各处固定若干台网络摄像机并通过RJ45网线连接通讯总柜，调节闸室外固定红外低照度网络摄像机若干台和高速球型网络摄像机一台并依次通过RJ45网线、光纤网络交换机和多模光缆连接通讯总柜。

橡胶坝下游侧室外固定红外低照度网络摄像机若干台，橡胶坝上游侧室外固定红外低照度网络摄像机若干台，它们依次通过RJ45网线、光纤网络交换机和多模光缆连接通讯总柜。

本实用新型的橡胶坝监测系统，还包括闸门自动控制系统，对调节闸门的开启高度、闸前水位流量、泄水总量的自动化监测与控制，以及故障报警和事故处理；闸门自动控制系统包括通过通讯电缆依次连接的闸门监控终端、核心交换机、通讯总柜、PLC控制柜和若干个机旁箱，还包括与闸门监控终端连接的闸门监控大屏；机旁箱内控制设备控制闸门的提闸、落闸、停止，通过指示灯显示工作状态； PLC控制柜内设置闸门开度传感器，显示闸门实时开度， PLC控制柜内布设文本屏，在文本屏上设置闸门开度、并实时监测闸门运行情况。

核心交换机连接以太网交换机。

闸门监控终端为工业控制计算机。

闸门监控终端经通讯电缆连接视频监控主机。

本实用新型的有益效果是，自动化程度高、使用方便、稳定可靠，具体如下：

(1) 本监控系统采用全计算机监控及后备手动控制方式。

(2) 监控系统满足快速可靠、经济实用和便于扩充、升级的要求，采用分布开放式系统结构。

(3) 本系统采用网络化设计，基于以太网方式通讯，实现现场监控终端PLC与调节闸监控中心控制室及远方各上级监控部门的通讯。

（4）实现数据实时监测与在线控制功能。

(5) 监控系统应高度可靠，不会因其本身的局部故障而影响现场设备的正常运行，而且系统的MTBE、MTTR及各项性能指标均达到部颁《水电厂计算机监控系统基本技术条件》的规定。

附图说明

附图为本实用新型的结构示意图。图1为视频自动化监控系统结构图。

具体实施方式

附图为本实用新型的一种具体实施例。

核心交换机连接以太网交换机。

闸门监控终端为工业控制计算机。

闸门监控终端经通讯电缆连接视频监控主机。

现场监控采用RS485总线结构实现机旁箱与通讯总柜之间通讯。

闸门自动控制系统中，通讯总柜布置在桥头堡二楼监控室，PLC控制柜与机旁箱布置在桥头堡二层启闭机室内，具有模拟量与开关量采集、实时控制、系统管理、数据通信等功能。 PLC带有网络接口，与网络交换机相接，通过以太网络将数据上传至工业控制计算机。

一、视频监控系统

1、设备整体配置

在5#坝中墩下游侧设置红外低照度固定网络摄像机2台，上游侧设置红外低照度固定网络摄像机2台，闸墩共设4台；调节闸闸孔下游设低照度室外固定红外摄像机3台、上游设低照度室外固定红外摄像机1台，共4台；调节闸闸室设室内固定网络摄像机10台（分别是中控室1台、启闭机房2台、泵房1台、门厅1台、配电室1台、泵房控制室1台、水轮机室1台、水轮机配电站室2台）；调节闸闸室外设上游室外高速球型网络摄像机1台；整个系统共设19台网络摄像机，2台网络硬盘录像机，1主1备。

2、系统组网结构

综合目前网络视频监控领域发展的各种技术，本系统建设拟选用数字化、网络化的基于TCP/IP 网络协议的网络化数字视频监控系统，并尽量做到对于技术进步而产生的新功能，系统能自动接纳、升级。

（1）视频监视前端

视频监视前端主要设备包括网络摄像机。视频监视前端的主要作用是：负责将摄像机采集的图像信号数字化，并将图像数据进行压缩编码，供录像与传输用；前端还负责接收监控中心的远程控制信号，用以对现场的监控设备或其它传感器进行远程控制。配置图像存储服务器用于历史图像存储。

（2）视频监控中心

视频监控中心由1 台视频监控主机、2 台网络硬盘录像机（NVR）和通讯总柜、视频监视大屏等设备组成。通过网络硬盘录像机的管理软件可以方便的控制、切换监视器上的图像；可以将监视图像进行硬盘录像，存入文件服务器；可以远程控制远端监视设备，具有系统配置和用户管理的功能，同时支持将IP 视频数据流接收到Web 信息资源整合平台供浏览共享，详细功能设计如下：

可实时监视所有视频信息，完成远程视频的接收、转发、实时监控、数据存储和录像等。通信方式为TCP/IP下的IP组播；

可实现画面分割监视；

系统能视频自动巡视，在可设定的间隔时间内对所有监控点进行视频巡检。

可按预先设定的分组情况监视选定的视频点。

（3）远程控制监控设备

能对任一摄像球机进行控制，实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整，云台转动等；

进行当地或远程布防/撤防。

（4）设备布点与组网

各监控点根据场地实际环境与监控视角进行摄像机的安装，并布设多模光缆和网线，将分布在现场各位置的摄像机连接至调节闸控制室室内。室内工况监控、闸门监控选用选用室。内固定网络摄像机；调节闸楼顶室外水域监控选用1套一体化高速网络球机；橡胶坝5号中墩设置4套室外网络固定枪型摄像机，上游2套，下游2套，2套固定摄像机呈60度夹角，用于监控橡胶坝各坝孔水流工况。

视频通讯设备供电采用市电供电，坝体内预埋220V市电电源线。所有摄像机均采用网络摄像机，数据均通过多模光缆传输至中控室通讯总柜，通过光纤网络交换机（光纤网络交换机和坝基安全监测系统共用）转换为网络数字信号，经网络硬盘录像机存储，并给视频监控终端（工业控制计算机），提供实时视频监控图像。

3 、防雷设计

前端设备的防雷：本次建设的室外摄像机，因建设在混凝土建筑物之上，接地电阻较大，遇到雷击，无法泄放雷击能量，前端设备如摄像头配电应安置隔离变压器，用于前端设备电源防雷。

传输线路的防雷：控制信号传输线和报警信号传输线一般选用芯屏蔽软线，架设（或敷设）在前端与终端之间，采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设，保持钢管的电气连通，并在信号源和电源的两端均应分别接入合适的避雷器。

机房等电位接地：中心机房内设置等电位连接母线，该等电位连接母线与建筑物防雷接地、PE线，设备保护地、防静电地等连接到一起防止危险的电位差。各种电涌保护器（避雷器）的接地线以最直和最短的距离连接到等电位接地体上。

二、闸门自动控制系统

1 监控内容与功能

该闸门自动控制系统的监控范围和内容主要包括对调节闸门的开启高度、闸前水位流量、泄水总量的自动化监测与控制等。

该系统现场采用1 台PLC 及若干模拟量、数字量采集模块和通讯模块,可实现对闸门的升降全过程控制，并实现闸门升降过程中各种工况参数的自动采集与监视，以及故障报警和事故处理，现场可设置文本屏在线操作，并可监视各种工况参数。

2 系统总体结构

2.1 系统监控对象

（1）闸门全开和全关位状态、闸门开度。上述状态监控，可以在调节闸文本屏、调节闸监控中心控制室监控主机上进行在线监控。

（2）控制回路电压、电流监视，可以在调节闸文本屏、PLC控制柜,溢洪闸闸门监控主机上监视。

（3）闸前水位、流量、泄水总量可在调节闸闸门监控主机上监视。

（4）与上级管理部门的通信接口以光缆通讯接口的形式预留。

2.2 运行控制方式

（1）机旁箱控制：能控制启闭机的提闸、落闸、停止，通过指示灯显示启闭机的工作状态。

（2）PLC控制柜控制：即调节闸的主控机控制，能完成机旁箱所具有的自动控制和监测功能。闸门开度仪能显示闸门实时开度。

（3）远方控制：能通过以太网络交换机和光缆接入监控中心，实现远程监控。

2.3 系统结构及配置

（1）监控主机：

采用单计算机系统，通过以太网口与以太网络交换机相连，布置在管理处监控室内。以工控机为核心，包括微机操作台、外围设备等组成的控制层设备，主要由以下设备构成。

计算机系统：CPU为PenteiumIV3.0GHZ工业控制主机，带22″彩色液晶显示器、键盘、鼠标等设备。该终端通过RJ45接口、网线与通讯总柜以及PLC控制柜进行数据通讯，以实现调节闸闸门集中控制。

微机操作台：台上能放置彩色显示器、键盘、鼠标等设备。

（2）通讯总柜：该柜内设置以太网交换机1台（针对于闸门控制），设置串口服务器4台（预留），用于将PLC控制柜内PLC传来485信号转换为以太网信号。

（3）机旁柜：机旁柜内控制设备与PLC通讯总柜通过通讯电缆相连并通讯，从而实现监控中心控制或远方控制。

（4）传感器及电量仪表：PLC控制柜内设置3台闸门开度传感器、1台电流表、1台电压表，并在PLC控制柜内布设1台文本屏，可在屏上设置闸门开度、并实时监测闸门运行情况，仪表输出信号至监控终端。

（5）通信设备：这个闸门控制网络采用三级以太网通讯。

3 功能要求

（1）监控主机除能迅速可靠、准确有效地完成对各闸门的安全监视和控制及对通讯柜主要回路进行控制和电量监视外，还要完成对整个系统的运行管理，包括数据存档、检索、运行报表生成与打印、操作记录、异常记录并报警、对外通信管理等。

（2）PLC控制柜主要完成对各闸门的安全监视和控制，PLC还能通过网络交换机实现和主控机的通讯。

（3）开度传感器能将闸门开度情况转换成标准信号送至PLC采集模块。

（4）通过网络交换机实现PLC与监控主机及远程总控制级的通讯。

Claims

1.一种橡胶坝监测系统，包括视频监控系统，其特征在于：视频监控系统包括相互连接的视频监视前端和视频监控中心，视频监视前端主要设备包括设置在调节闸和橡胶坝各处的若干种不同的网络摄像机，视频监控中心包括视频监控主机、分别连接视频监控主机的视频监控大屏和通讯总柜，通讯总柜内设网络硬盘录像机，通讯总柜连接设置在橡胶坝和调节闸各处的网络摄像机。

2.根据权利要求1所述的橡胶坝监测系统，其特征在于：调节闸室内各处固定若干台网络摄像机并通过RJ45网线连接通讯总柜，调节闸室外固定红外低照度网络摄像机若干台和高速球型网络摄像机一台并依次通过RJ45网线、光纤网络交换机和多模光缆连接通讯总柜。

3.根据权利要求1或2所述的橡胶坝监测系统，其特征在于：橡胶坝下游侧室外固定红外低照度网络摄像机若干台，橡胶坝上游侧室外固定红外低照度网络摄像机若干台，它们依次通过RJ45网线、光纤网络交换机和多模光缆连接通讯总柜。

4.根据权利要求1所述的橡胶坝监测系统，其特征在于：还包括闸门自动控制系统，对调节闸门的开启高度、闸前水位流量、泄水总量的自动化监测与控制，以及故障报警和事故处理；闸门自动控制系统包括通过通讯电缆依次连接的闸门监控终端、核心交换机、通讯总柜、PLC控制柜和若干个机旁箱，还包括与闸门监控终端连接的闸门监控大屏；机旁箱内控制设备控制闸门的提闸、落闸、停止，通过指示灯显示工作状态； PLC控制柜内设置闸门开度传感器，显示闸门实时开度， PLC控制柜内布设文本屏，在文本屏上设置闸门开度、并实时监测闸门运行情况。

5.根据权利要求4所述的橡胶坝监测系统，其特征在于：核心交换机连接以太网交换机。

6.根据权利要求4或5所述的橡胶坝监测系统，其特征在于：闸门监控终端为工业控制计算机。

7.根据权利要求4所述的橡胶坝监测系统，其特征在于：闸门监控终端经通讯电缆连接视频监控主机。