变电站远程视频监控系统工程设计方案.doc

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1、 *电业局* 220kv变电站远程视频监视系统方案介绍地址：广州市天河北粤垦路521-523号五星阁6A/B电话：020-87294125 87294126 87294127传真：020-87294127 邮编：510507广州莱安智能化系统开发有限公司WWW.LAIN.COM.CN目 录目 录11. 项目概述22. 本次方案采用的设备指标221 摄像机（简称CCD）222 全方位云台323 视频传输线324 监视器325 音频设备33. 现场控制端设备概述431 切换矩阵：432 串行数据解码器：533 图象分割器示意图74.远程传输及控制系统.74.1 T400简介74.2 技术性能84.

2、3 设备描述94. 4 接口说明及设置114.5 典型连接185.系统软件206.CON1CON5接口定义217.电源线颜色定义231. 项目概述本项目是针对*市电业局的实际需求，为满足变电站的远程监视和将来无人值守而设计的。将工业监控、多媒体传输和计算机网络技术有效地结合在一起，实现高效、安全、方便为一体的远程监控及操作。该项目共包含三个部分：一工业监控部分，包括监控的理论设计及具体实施。主要是前端设备的选用与安装，现场控制部分的设计与集成等。二远程传输部分，包括多媒体信息转换和网络传输。主要是视频编解码器的选用与调试，远程传输的安装与调试等。三控制实施部分，包括现场控制和远程控制，主要是软

3、件部分的编写和计算机系统的调试等。本次项目实施范围：*220KV变电站 通信信道：光纤通道2M带宽在此技术条件下，项目实施应达到图象清晰可靠，不低于25桢/秒的图象显示，目视连续图象效果达到看电视的效果。2. 本次方案采用的设备指标 21 摄像机（简称CCD）1. 制式国内适用彩色PAL制（黑白CCIR制），标准625行，50场。2. 接口及开关l 镜头接口：应带可活动式接圈，使C式、CS式镜头均可安装。l 支架安装座：CCD上下均可安装，1/4英寸螺纹。l 电源输入口：DC 12V、 AC 24V或AC 220V l 视频输出口：BNC接头，75欧 l 自动光圈驱动电路接口：3. CCD性能

4、指标l CCD芯片尺寸：1/2英寸、1/3英寸l 灵敏度：即最低照度（LUX），此数越小，说明CCD灵敏度越高。l 分辨率：主要指水平分辨率（线），此数越大越好。一般黑白CCD为 380570线，彩色CCD为330480线。l 信噪比：一般大于47dB 。22 全方位云台 主要参数l 旋转角度：一般水平350，垂直30。l 速度：转过的角度/秒。l 载重量：室内型4-10公斤，室外型15-30公斤。l 输入控制电压：AC 24V或AC 220V。23 视频传输线l SYV-75同轴电缆，其芯线采用多根同线绞合。l SBYFV-75同轴电缆，其芯线采用单根铜线。24 监视器中心分辨率：l 专用黑

5、白监视器：800线l 专用彩色监视器：420线l 普通彩色电视机：320线25 音频设备1 麦克风：l 指向性麦克风：只对特定方向上的音源发出的声音才能够拾取，对其他方向来的声音具有抑制作用，适用于现场环境噪音较嘈杂的场合。l 非指向性麦克风：对从麦克风正面的半球面方向来的声音都能够拾取，适合现场较安静并配有云台的监视场合。l 感音距离：以上两种麦克风对距离50米之内的声音都可以很好地接收。l 频率响应：范围大于300-4000 Hzl 灵敏度：l 输出电平：50mVl 接口类型：6.3mm或3.5mm标准插孔l 传输距离：小于50米2 扬声器：l 阻抗：8欧姆l 功率：小于5瓦控制指令由现场

6、端的计算机RS232端口传来，进入切换矩阵后，并不进行切换工作，而是由切换矩阵内部的一个转换器转换为RS485信号，直接由切换矩阵的RS485端口输出给地址号相符的解码器，解码器将控制指令解码，转变为一系列的继电器开关动作，控制前端设备外加电源的闭合/断开，从而达到控制前端设备的目的。3. 现场控制端设备概述现场控制端设备主要有交叉/切换矩阵、音频切换箱、串行数据解码器、图象分割器等。现将本项目要求的设备选型概述如下：31 切换矩阵：是现场控制端的主要设备，主要完成在软件控制下对各种信息（控制指令、视频/音频信号、报警中断请求及其它传感信号等）的分配与传送。现以本工程中使用的 8*3系列交叉/

7、切换矩阵。主要功能：1 控制输入：Ctrl In 1端口为RS232接口，计算机对前端设备的控制信号（向解码器发送）由此输入；Ctrl In 2端口为并行接口，计算机对视频/音频的切换命令 （由切换矩阵自身执行）由此输入。 切换矩阵示意图 视 频 输 入 Ctrl in 1 Ctrl in 2 继电输出Ctrl out 1 Ctrl out 2 分控 警报联动接口 视 频 输 出2：控制输出：Ctrl Out 1端口为RS485端口，用于向解码器发送控制命令； Ctrl Out 2端口为25针RS232端口，用于控制辅助的8路继电输出。 3：视频输入：8个视频输入端口可接收8路视频信号。 4：

8、视频输出：3个视频输出端口可将8路输入按要求切换到3路输出上去。 5：警报联动接口：两个接口可由软件控制分别对8路报警信号产生反应。一般可用于接录象机和警号。 6：8路继电输出：可由软件控制与视频切换形成联动，用于对辅助外设的实时控制。 7：分控设备：可增设若干个分控设备，用于现场分控。正常状况下，可设置两个分控。如需更多的分控，需要增加辅助设备。32 串行数据解码器：亦称云台控制器，在软件控制下，对控制指令进行识别，并完成对前端各种设备的控制与操作。基本类型有一入一出和一入多出两种。一入一出的解码器虽整体成本较高，但因为各解码器独立操作，稳定性高，适用于本项目中的无人职守工作环境。现以一入一

9、出型为例说明。 DZ7 DZ9 K1 DZ8 1 6 1 5 A B S1 S3 1 6 N H DZ1 DZ2 DZ3 DZ4 DZ5 DZ6主要功能：1：通过端子组DZ5对云台进行控制，六个端子分别为：DZ51：左旋；DZ52：右旋；DZ53：上仰；DZ54：下俯；DZ55：自动旋转；DZ56：公共端。2：通过端子组DZ1对三可变摄象机进行控制，对4线控制摄象机，接线为DZ11：变倍；DZ13：聚焦；DZ15：光圈；DZ12、DZ14、DZ16连接在一起作公共端。对6线控制摄象机，接线为DZ11（+）DZ12（-）：变倍； DZ13（+）DZ4（-）：聚焦； DZ15（+） DZ16（-）

10、：光圈。3：提供一组可控继电器DZ4，对辅助设备进行控制，一般为：S1：摄象机电源开关； S2：雨刷器电源开关； S3：备用开关（可用于远红外灯的电源开关）。注意事项：1：控制线传输距离不得大于1200米， 电力线传输距离不得大于300米。2：由同一控制端控制的解码器必须编为不同的地址码，编码开关K1的16键代表6位二进制数。33 图象分割器示意图 多路视频输入外接电源图象分割器(控制面板) 组合视频输出主要功能：1：接入九路视频输入，经调整处理，以合成的一路视频信号输出。2：有三种视频输出状态：1 以九路输入中的一路作为输出；2 将九路输入合成到一个画面中作为输出；3 按一定时间间隔循环输出

11、九路输入画面。可在安装前调整好图象分割器的输出状态，也可在使用中由现场手动调节。 注意事项：该设备集成化较高，一般不需调制。使用中注意防尘、防水。现场手动调节时要严格按照说明去做，避免造成损害。4. 远程传输及控制系统.从现场端到中心端的距离较长，采用光纤传输，可利用的带宽为2M的传输带宽。选用本方案的T400A/B远程传输编解码器，通过T400A的E1（G.703）接口与光端机连接,在中心端, 光端机与T400B相连。4.1 T400简介 T400A / B视频传输编解码器是单机型视频、音频、数据传输设备。T400 A / B可以在2Mbps PCM通讯线路上实时传输视频、音频和数据。 T4

12、00设备分为T400A视频发送端和T400B视频接收端。T400A具有视频输入、音频输入输出和数据接口，它将输入的视频、音频和数据进行压缩混合，形成2M速率的PCM码流，通过G.703接口送给传输设备进行远距离传输；T400B具有视频输出、音频输入输出和数据接口，它将接收到的信号进行还原处理。T400A可以配接各种工业监控摄像机和普通模拟摄像机，也可以配接监控矩阵或多画面视频分割器。T400B具有标准视频输出，可以用电视机或专业监视器显示图象。用T400与监控设备连接构成远程监控系统是一件非常简单和容易的事情！T400A / B外形示意T400主要功能: 专门用于远程监控系统。 可以与任意监控

13、设备配接。 单向传输1路实时彩色视频图象信号。 双向传输1路音频信号。 双向传输2路数据，可以传送现场报警信号和反向控制命令。 标准19英寸机箱，便于安装使用。4.2 技术性能T400A / B 技术参数a. 视频（单向传送）： T400A 视频压缩标准： H.261 视频输入： 1路标准模拟视频信号 PAL制式 75欧姆 BNC接口 T400B 视频解压缩标准： H.261 视频输出： 1路标准模拟视频信号 PAL 制式 75欧姆 BNC接口 b. 音频（双向传送）： T400A / B 压缩标准： G.711 A law 音频输入： 1路线路电平或电容式麦克风电平输入 BNC接口 音频输出

14、： 1路线路电平或扬声器输出 BNC接口 频率响应： G.711 300Hz - 3.4KHz c. 数据（双向传送）： T400A / B 数据接口 1： RS-485/RS-422串行通讯 1200bps-9600bps 数据接口 2： RS-232串行通讯 1200bps-9600bps d. 通讯传输接口： T400A / B 通讯速率： 2.048Mbps 通讯接口 1： G.703接口 75欧姆 通讯接口 2： G.703接口 120欧姆e. 外形尺寸： T400A / B 19英寸宽，1U（4.43cm）高，25cm深f. 工作温度： T400A / B 摄氏 0-50C4.3

15、设备描述设备外观 前面板 挂耳 背板 顶盖前面板 型号标记 LED指示灯 电源开关电源开关 这个电源开关直接控制交流220V的接通与断开。 “I ”电源接通 “O ”电源断开LED指示灯 前面板有3个LED指示灯，分别是Power、Codec和Alarm，含义如下： Power绿色LED，表示电源是否接通。 Codec绿色LED，表示设备工作是否正常。 Alarm红色LED，这个指示灯亮时表示T400A和T400B之间的E1线路连接不正常。机箱内部器件布置T400A/B内部俯视图 主电路板 RS-485通讯附板 LED电路板 接口电路板 电源背板 交流电源线插座 风扇 视频输入/输出接口 音频

16、输入接口 音频输出接口 RS-485/RS-422数据接口 RS-232数据接口 SETUP接口 G.703 75欧姆接口 G.703 120欧姆接口4. 4 接口说明及设置4.4.1 视频接口 T400A视频输入 接口 T400A有一个标准视频输入接口，接口类型为75欧姆BNC孔型接口。 请将要传输的彩色标准视频信号接至此处。 T400B视频输出 接口 T400B有一个标准视频输出接口，接口类型为75欧姆BNC孔型接口。 请将视频显示设备接至此处。4.4.2 音频接口音频输入 接口T400A/B可以双向传输音频，所以在T400A/B既有音频输入接口又有音频输出接口。 接口类型：BNCT400

17、A/B的音频输入接口可以配接 电容式麦克风信号和线路电平信号。音频输入 跳线设置 输 入 类 型 J5 J61 2 1 2 电容式麦克风 1-On 1，2- On1 2 1 2 线路电平 2-On 1，2- Off音频输出 接口T400A/B的音频输出可以直接驱动扬声器或音频功率放大器。 接口类型：BNC4.4.3 RS-485/ RS-422数据接口T400提供了一个既可以当作2线半双工RS-485使用又可以当作4线全双工RS-422使用的RS-485/ RS-422数据传输接口，这个接口在T400的背板上。T400在出厂时的默认设置是将此通讯口设置为RS-485通讯接口。 将RS-485/

18、 RS-422数据传输接口作为RS-485接口使用T400在出厂时已经在机箱内部安装了作为RS-485通讯使用的T400-RS485通讯附板。用户可以直接将这个数据传输接口作为RS-485接口使用。 a. RS-485接口定义 该接口采用的是DB9针型接口1- RS-485 Data +2- RS-485 Data 3- NC4- NC5- NC6- NC7- NC8- NC9- NC b. 选择合适的晶体频率：打开机箱盖，您会看到在主电路板上安装有一个RS485通讯附板（编号：T400-RS485），这个通讯附板上晶体（CR1）的频率是11.0592MHz。 同时，在T400的包装箱内还有一

19、个RS485通讯附板，这个通讯附板上晶体（CR1）的频率是6MHz。您需要先了解一下您所使用的外部数据设备（如视频矩阵、解码器、控制键盘等），根据它们采用的晶体频率来选择合适的RS485通讯附板。 c. 设置通讯速率: 使用RS-485接口时，要设置通讯速率！ 您选择了合适的RS485通讯附板后，需要设置它上面的8位DIP开关（SW1）来选择您所需要的数据速率。 对于11.0592MHz晶体，SW1的设置如下： 数据速率 SW1开关设置 1 2 3 4 5 6 7 8 图 示1 2 3 4 5 6 7 8On 1200 bps 1 1 1 1 0 1 0 01 2 3 4 5 6 7 8On

20、2400 bps 1 1 1 0 1 0 0 01 2 3 4 5 6 7 8On 4800 bps 1 1 0 1 0 0 0 01 2 3 4 5 6 7 8On 9600 bps 1 0 1 0 0 0 0 0 对于6MHz晶体，SW1的设置如下： 数据速率 SW1开关设置 1 2 3 4 5 6 7 8 图 示1 2 3 4 5 6 7 8On 1200 bps 1 0 0 1 1 0 0 01 2 3 4 5 6 7 8On 2400 bps 0 0 1 1 0 0 0 0 将RS-485/ RS-422数据传输接口作为RS-422接口使用 如果要将这个数据接口作为RS-422接口使

21、用，需要在机箱内安装RS-422通讯芯片。 a. 安装RS-422通讯芯片 打开机箱盖，您会看到在主电路板上安装有一个RS485通讯附板（编号：T400-RS485），将这个通讯附板取下，将在T400包装箱内的RS-422通讯芯片（型号 MAX1482EPD）安装在这个位置上。 b. RS-422接口定义 该接口采用的是DB9针型接口。1- RS-422 Tx+2- RS-422 Tx-3- NC4- RS-422 Rx-5- RS-422 Rx+6- NC7- NC8- NC9- NC c. 确定通讯速率 使用RS-422通讯时，不需要设置通讯速率。但是通讯速率不能大于9600bps。RS-

22、232数据传输接口 除了RS-485/RS-422接口之外，T400还提供了一个RS-232数据传输接口，这个接口也在T400的背板上。 a. 接口定义： 该接口采用的是DB9针型接口。1- NC2- Rx3- Tx4- NC5- GND6- NC7- NC8- NC9- NC b. 确定通讯速率 使用RS-232通讯时，不需要设置通讯速率。但是通讯速率不能大于9600bps。 SETUP设置接口 该接口目前未开放给客户使用。 G.703E1通讯接口 T400提供了2种G.703接口，一种是75欧姆非平衡BNC接口，另一种是120欧姆平衡式4线接口。目前在国内常见的是第一种75欧姆非平衡BNC

23、接口。选择使用哪一种接口，需要设置跳线J2来确定。 G.703接口类型 J21 2 75欧姆 BNC 1-On1 2 120欧姆 RJ-45 2-OnG.703 75欧姆接口TxRx 接口类型： 75欧姆 BNC 接口定义：G.703 120欧姆接口 接口类型： RJ45接口 接口定义： 3Tx 4Rx 5Rx 6Tx E 1 主 / 从工作方式选择 T400出厂时设置是T400A：主工作方式，T400B：从工作方式。 注意：T400A、T400B的时钟工作方式不能都是主方式或都是从方式，只能是一主一从。 E1主 / 从工作方式 J11 2 主工作方式 1-On1 2 从工作方式 2-On4.

24、5 典型连接4-5-1 T400A典型连接示意T400A220V AC摄象机或矩阵输出麦克风扬声器传输设备TxRxPC 或监控设备PC 或监控设备T400B典型连接示意T400B220V AC电视机或监视器麦克风扬声器传输设备TxRxPC 或监控设备PC 或监控设备4-5-2 T400A与T400B直接连接在实验环境下，如果要测试T400A、T400B的各项功能，可以不通过传输设备而将T400A、B直接连接。直接连接时，需要用2条75欧姆的同轴电缆分别将T400A、B的G.703 Tx、Rx接口交叉连接。如下图所示：T400AT40TxRxRxTx4-5-3 T400A与T400B单向连接 在

25、某些特殊的情况下，传输设备提供的E1线路为单向线路。对于这种单向线路，会损失T400具备的话音、数据的双向传输功能。在单向线路上，T400只能单向传输视频、音频和数据。 此外，使用单向线路，还会导致T400B无法向T400A发送必要的指令，T400A可能会出现工作不正常的现象。 单向连接示意：T400BT400ARxRxTx 本方案不推荐使用单向连接！4-5-4 开机确认接线正确后，就可以接通电源了。开机时有如下顺序：1、 将T400A电源开关打开。随着电源接通，T400A面板上的绿色Power指示灯变亮，1秒钟后绿色Codec和红色Alarm指示灯变亮。（红色Alarm指示灯亮是因为T400

26、B未开机。）2、 将T400B电源开关打开。 T400B面板上的绿色Power指示灯变亮，5-6秒钟后绿色Codec指示灯亮，电视机或监视器上出现图象。这时T400A的红色Alarm灯熄灭。 T400B每次开机时，都会向T400A发送一次复位的命令。在T400B开机后，可以看到T400A有一次复位的过程。5. 系统软件现场及中心端的控制采用Pentium-350（32M RAM 4.3G HDD以上）以上配置，windows98或windowsNT 操作平台。用MS-VB开发，具有系统结构完整，可扩充性强、界面风格友好新颖执行速度性、用户可操作性强。 功能如下：l 采用TCP/IP 通讯协议支

27、持DDN、PSTN、LAN等，可迅速实现远（近）程联网控制。l 单屏116画面分割组合监视，定时轮换监视，转切时间设置。l 树型监视管理，系统可无限扩充。l 主监、附监任意转换。l 可实现现场及控制中心的多路控制。l 云台、摄像头（三可变）手动/自动控制。l 报警及记录设备设置。6. CON1CON5接口定义A-1 CON1 视频接口 定义1 2 3 4 T400A 1 视频输入 2 视频输入 3 GND 4 GND T400B 1 视频输出 2 视频输出 3 GND 4 GND A-2 CON2 音频、数据及通讯接口 定义123940管 脚定 义管 脚定 义 1， 2 音频输出 3， 4 G

28、ND 5， 6 音频输入 7， 8 GND 9，10 Setup In 11，12 GND 13，14 Setup Out 15，16 RS-232 Rx 17，18 GND 19，20 RS-232 Tx 21，22RS-485 +/ RS422 Tx+ 23，24RS-485 - / RS422 Tx- 25，26RS422 Rx- 27，28RS422 Rx+ 29G.703 - 75欧姆 Rx- 30G.703 - 75欧姆 Rx+ 31G.703 - 75欧姆 Tx- 32G.703 - 75欧姆 Tx+ 33G.703 - 120欧姆Rx- 34G.703 - 120欧姆Rx+ 35GND 36G.703 - 120欧姆Tx- 37G.703 - 120欧姆Tx+ 38GND 39NC 40NC A-3 CON3 LED指示灯接口 定义1 2 3 41 NC2 Power3 Codec4 AlarmCON3 A-4 CON4 （空） A-5 CON5 电源接口 定义1 2 3CON51 +5V2 GND3 -5V 7. 电源线颜色定义 B-1 主电路板电源线红色 +5V白色 -5V灰色 GND B-2 风扇电源线黄色 +12V灰色 GNDB-3 交流电源线棕色 220V 火线兰色 220V 零线绿色 220V 地线