【文章內(nèi)容簡介】 機器自組織為標志的第四次工業(yè)革命帶來的技術理念的變革勢必帶來管理的相應改變，具體表現(xiàn)在新能源電站運維中，即通過電站系統(tǒng)與信息技術的完美融合，把設備以網(wǎng)絡形式聯(lián)接起來，形成更開放、更積極通訊的系統(tǒng)結構，通過設備與人或設備與設備之間的對話交互，使電站在不依賴于人甚至獨立于人的情況下實現(xiàn)不同設備單元的靈活、動態(tài)監(jiān)測和控制，并且系統(tǒng)能自我更新、智慧升級，以最優(yōu)化系統(tǒng)各單元的性能，達到更高的系統(tǒng)效率、更方便的運維和監(jiān)控以及更快捷的通訊和管理，從而增加資源利用率，提高發(fā)電效率和收益率。設計原則隨著信息技術的飛速發(fā)展，新技術不斷涌現(xiàn)。光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)，必須是高性能、可擴展的計算機網(wǎng)絡體系結構，以便支持今后不斷更新和升級的需要，從而保護投資。同時本方案以滿足實際應用為出發(fā)點，設計時主要遵循以下原則：1)規(guī)范性設計將符合電力行業(yè)及安全防范相關標準規(guī)范，并結合項目實際建設現(xiàn)狀。2)可靠性系統(tǒng)可靠性是系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的基石，只有可靠的系統(tǒng)，才能發(fā)揮有效的作用。本方案從系統(tǒng)設計理念到系統(tǒng)架構的設計，再到產(chǎn)品選型，都將持續(xù)秉承系統(tǒng)可靠性原則，均采用成熟的技術，具備較高的可靠性、較強的容錯能力、良好的恢復能力及防雷抗強電干擾能力。3)開放性系統(tǒng)設計采用標準化設計，產(chǎn)品及管理平臺嚴格遵循相關技術的國際、國內(nèi)和行業(yè)標準，確保系統(tǒng)之間的透明性和互聯(lián)互動，并充分考慮與其它業(yè)務系統(tǒng)的連接。在設計和設備選型時，將科學預測未來擴容需求，進行余量設計。第8頁光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)解決方案4)先進性在投資費用許可的情況下，系統(tǒng)采用當今先進的技術和設備，一方面能反映系統(tǒng)所具有的先進水平，包括先進的傳輸技術、圖像編碼壓縮技術、視頻智能分析技術、存儲技術、控制技術，另一方面使系統(tǒng)具有強大的發(fā)展?jié)摿?，設備選型與技術發(fā)展相吻合，能保障系統(tǒng)的技術壽命及后期升級的可延續(xù)性。5)易用性系統(tǒng)采用全中文、圖形化軟件實現(xiàn)整個監(jiān)控系統(tǒng)管理與維護，人機對話界面清晰、簡潔、友好，操控簡便、靈活，便于監(jiān)控和配置；采用穩(wěn)定易用的硬件和軟件，完全不需借助任何專用維護工具，既降低了對管理人員進行專業(yè)知識的培訓費用，又節(jié)省了日常頻繁地維護費用。6)安全性綜合考慮設備安全、網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)安全。在前端采用完善的安全措施以保障前端設備的物理安全和應用安全，在前端與監(jiān)控中心之間必須保障通信安全，采取可靠手段杜絕對前端設備的非法訪問、入侵或攻擊行為。對數(shù)據(jù)的訪問采用嚴格的用戶權限控制，并做好異?？焖賾表憫腿罩居涗?。設計標準系統(tǒng)規(guī)劃設計必須按照國際、國家和行業(yè)的有關標準和規(guī)范進行。本設計將依據(jù)和參照以下的設計規(guī)范和要求進行，但不僅僅限于以下所列范圍。1)電力安全防范設計方面：l 《電力設施治安風險等級和安全防范要求》（GA10892013）l 《電力行業(yè)反恐怖防范標準（試行）（電網(wǎng)部分）》（2011）2)安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計方面：l 《中華人民共和國公安部行業(yè)標準》（GA7094）l 《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術要求》（GA/T3672001）l 《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范》（GB50198－2011）l 《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》（GB501152009）l 《入侵報警子系統(tǒng)通用圖形符號》（GA/T752000）l 《建筑及建筑群綜合布線工程設計規(guī)范》（GB/T503112000）第9頁光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)解決方案l 《電線電纜識別標志方法》（GB/T6995）l 《全介質(zhì)自承式光纜》（YD/T9801998）l 《建筑設計防火規(guī)范》（GBJ1687）l 《入侵探測器通用技術條件》（）l 《防盜報警控制器通用技術條件》（GB1266390）l 《報警圖像信號有線傳輸裝置》（GB/T166771996）3)視頻監(jiān)控圖像質(zhì)量方面：l 《電視視頻通道測試方法》（GB365983）l 《彩色電視圖像質(zhì)量主觀評價方法》（GB74011987）4)視頻系統(tǒng)網(wǎng)絡設計方面：l 《信息技術開放系統(tǒng)互連網(wǎng)絡層安全協(xié)議》（GB/T17963）l 《計算機信息系統(tǒng)安全》（GA）l 《計算機軟件開發(fā)規(guī)范》（GB856688）5)視頻系統(tǒng)工程建設方面：l 《智能建筑設計標準》（GB/T503142006）l 《入侵報警工程程序與要求》（GA/T7594）l 《入侵報警子系統(tǒng)驗收規(guī)則》(GA3082001)l 《入侵報警工程技術規(guī)范》(GB503482004)l 《電子計算機機房設計規(guī)范》(GB5017493）l 《建筑物防雷設計規(guī)范》(GB500572010)l 《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》(GB503432012)l 《入侵報警子系統(tǒng)雷電浪涌防護技術要求》(GA/T6702006)l 《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ/T162008)設計目標截至2014年底，我國光伏裝機總量達30GW，成為僅次于德國的世界第二大光伏應用大國。面對如此龐大的裝機規(guī)模，如何通過維護運營來提高光伏電站的發(fā)電效率、降低運維成本，確保光伏電站的收益最大化成了電站業(yè)主、投資者們非常關心的問題。第10頁光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)解決方案為了開啟光伏電站運維管理新思維，最終實現(xiàn)電站“智能、高效、安全、可靠”運行，需構建一套適應電站現(xiàn)代化管理的運維一體化管理系統(tǒng)。系統(tǒng)以現(xiàn)代信息技術為支撐，網(wǎng)絡互聯(lián)互通、信息資源共享、應用功能完備，主要實現(xiàn)以下目標：l 建立覆蓋所有光伏電站的運維一體化管理系統(tǒng)，對電站的運行、設備進行全方位管理，滿足電站主控室現(xiàn)場管理、總部監(jiān)控中心全局監(jiān)管、管理人員移動辦公的需求；l 建設運維數(shù)據(jù)業(yè)務專網(wǎng)，運維數(shù)據(jù)業(yè)務專網(wǎng)獨立于生產(chǎn)數(shù)據(jù)業(yè)務專網(wǎng)，高帶寬傳輸，實現(xiàn)高清圖像及環(huán)境、報警信息傳輸；l 對視頻監(jiān)控、入侵報警、出入口管理、環(huán)境監(jiān)測、火災報警、智能控制等系統(tǒng)進行集成管理，通過統(tǒng)一客戶端進行呈現(xiàn)，確保人員高效應用；l 結合事故響應機制部署預案，對突發(fā)事件快速做出響應和處置，有效對安全事件進行防范，降低和控制意外事故發(fā)生的風險；l 充分利用視頻資源，監(jiān)控發(fā)電設施運行環(huán)境，規(guī)范運行、維護及搶修過程，保障光伏電站穩(wěn)定運行；l 通過現(xiàn)有信息資源，形成各類統(tǒng)計報表，供領導統(tǒng)籌決策；l 采用高科技手段，第一時間掌握設備不在線、工作異常等故障信息，及時排除故障，提高運維效率，減少運維成本。第11頁光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)解決方案第三章系統(tǒng)總體設計技術路線?？低暪夥娬具\維一體化管理系統(tǒng)是集硬件、軟件、網(wǎng)絡于一體的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，以iVMS8800平臺軟件為核心，實現(xiàn)多業(yè)務融合監(jiān)控，在主控室、監(jiān)控中心即可對站端系統(tǒng)集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理，為光伏電站穩(wěn)定運行保駕護航。在系統(tǒng)設計過程中，除滿足光伏電站的需求，還將適當技術創(chuàng)新。?？低暪夥娬具\維一體化管理系統(tǒng)，將按照以下技術路線：1)高清視頻監(jiān)控：全面接入720P及以上高清攝像機，提升視頻質(zhì)量和安防水平，滿足細節(jié)監(jiān)控（人臉、車輛特征）需求，支持高清錄像存儲；2)智能分析識別：行為分析、車牌識別、車輛特征識別；3)球機自動清潔：利用雨量傳感器監(jiān)測降雨量，根據(jù)平臺預置規(guī)則，統(tǒng)一開啟雨刷功能；4)可視對講門禁：集門禁、對講、視頻功能于一體，并能配合主控室進行可視化人員認證，從而遠程開啟伸縮門；5)輔助系統(tǒng)融合：實現(xiàn)視頻監(jiān)控、入侵報警、出入口管理、環(huán)境監(jiān)測、火災報警、智能控制等系統(tǒng)的集成，各子系統(tǒng)根據(jù)預案進行聯(lián)動；6)立體監(jiān)管模式：實現(xiàn)電站、總部控制中心兩級垂直監(jiān)管，固定網(wǎng)絡采用C/S、B/S方式進行訪問，移動網(wǎng)絡通過手持終端（手機、平板等）進行監(jiān)管；7)系統(tǒng)運維管理：IT基礎設施管理、視頻質(zhì)量診斷、帶寬優(yōu)化及控制、資產(chǎn)管理、日志管理。第12頁光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)解決方案系統(tǒng)架構系統(tǒng)拓撲圖1光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)拓撲圖系統(tǒng)組成光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)由站端系統(tǒng)（光伏電站）、傳輸網(wǎng)絡、中心系統(tǒng)（總部監(jiān)控中心）這三個相互銜接、缺一不可的部分組成。1)站端系統(tǒng)站端系統(tǒng)對站內(nèi)的視頻監(jiān)控、入侵報警、出入口管理、環(huán)境監(jiān)測、火災報警、第13頁光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)解決方案智能控制等系統(tǒng)進行了整合，主要負責對電站視音頻、環(huán)境報警信息進行采集、編碼、存儲及上傳，并通過站端平臺預置的的規(guī)則進行自動化聯(lián)動。2)傳輸網(wǎng)絡運維一體化管理系統(tǒng)承載于運營商公網(wǎng)（ADSL、寬帶或者3G/4G網(wǎng)絡），用于站端與平臺之間的通信。站端系統(tǒng)的電站視音頻、環(huán)境報警信息可上傳至平臺，供中心管理人員調(diào)用監(jiān)管。通過總部的網(wǎng)絡安全隔離裝置并經(jīng)過身份認證后，在運營商的3G/4G網(wǎng)絡，管理人員也可隨時隨地在手持終端查看現(xiàn)場情況。3)中心系統(tǒng)中心系統(tǒng)可管理電站內(nèi)部的所有設備，接收由各區(qū)域上報的信息，滿足中心系統(tǒng)用戶視頻、環(huán)境報警信息查看的需求。系統(tǒng)組網(wǎng)由于光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)部署在運營商公網(wǎng)，為了保障站端設施與平臺的信息安全，需在運營商處申請?zhí)摂M專網(wǎng)（VPN）的服務。VPN是通過公網(wǎng)建立一個臨時的、安全的連接，可以對數(shù)據(jù)進行加密，達到安全使用互聯(lián)網(wǎng)的目的。VPN是對企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的擴展，可以幫助遠程用戶與公司內(nèi)網(wǎng)建立起可信的安全連接。由于運維數(shù)據(jù)業(yè)務網(wǎng)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)業(yè)務網(wǎng)都承載于同一光纖傳輸網(wǎng)，需根據(jù)具體情況，合理分配帶寬，并做好安全隔離措施。系統(tǒng)功能基礎功能1)實時監(jiān)控采用?？低暤母咂焚|(zhì)攝像機，具有防塵、防水等功能特性。實時獲得監(jiān)控區(qū)域內(nèi)清晰的監(jiān)控圖像，各種型號系統(tǒng)的攝像機可以滿足不同區(qū)域監(jiān)控點的監(jiān)控需求，實現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)控。同時可以對帶云臺設備進行云臺操作，對視角、方位、焦距的調(diào)整，實現(xiàn)全方位、多視角、無盲區(qū)、全天候式監(jiān)控。2)行為分析第14頁光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)解決方案通過SMART攝像機，對于重要區(qū)域采用智能分析技術，通過行為分析和智能跟蹤的方式，實現(xiàn)安全防范監(jiān)控；本系統(tǒng)中主要對穿越警戒面、區(qū)域入侵、進入?yún)^(qū)域、離開區(qū)域等多種行為進行識別和觸發(fā)報警。3)車牌及車輛識別通過電站出入口部署的攝像機，對進入車輛進行抓拍，識別車牌信息及車型、車身顏色。4)錄像存儲本系統(tǒng)支持前端存儲和中心存儲兩種模式，前端的視音頻信號接入視頻處理單元存儲數(shù)據(jù)，達到前端存儲的需要，以供事后調(diào)查取證；也可部署網(wǎng)絡存儲設備，適合大容量多通道并發(fā)的中心存儲需求。5)智能檢索通過支持SMART功能的NVR，支持基于智能偵測事件的快速檢索；支持基于區(qū)域入侵、越界偵測的錄像后檢索，可在回放中自定義智能規(guī)則快速檢索，錄像搜索隨心所欲。6)語音功能通過語音對講，總部監(jiān)控中心客戶端能夠和電站主控室客戶端進行溝通，主控室客戶端能夠和電站大門口的可視對講門禁主機進行溝通。7)處置預案通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)和其他輔助系統(tǒng)的關聯(lián)，能夠提供豐富的視頻預案：客戶端聯(lián)動、電視墻聯(lián)動、報警錄像等。有助于相關部門第一時間發(fā)現(xiàn)事故點，迅速做出反應，把事故損失控制到最小范圍。8)巡檢預案系統(tǒng)支持可視化巡檢預案，按人工巡檢的路線，把沿途多個監(jiān)控點的多個預置位添加進預案，一旦發(fā)現(xiàn)問題可截圖并標注問題，及時通知相關部門。相較于人工巡檢、手工紙質(zhì)記錄的傳統(tǒng)巡檢方式，該預案可大大提高巡檢質(zhì)量及到位率。9)遠程維護通過平臺軟件能夠?qū)η岸嗽O備進行校時、重新啟動、修改參數(shù)、軟件升級、遠程維護等功能。設備提供遠程訪問功能，運維人員不必到達設備現(xiàn)場，就可修改設備的各項參數(shù)，提高的設備維護效率。和雨量傳感器相結合，還能開啟球機第15頁光伏電站運維一體化管理系統(tǒng)解決方案自動清潔功能。10)系統(tǒng)管理通過平臺軟件能夠進行全方位管理，提供中心管理、Web服務、認證授權、日志管理、資產(chǎn)管理、地圖管理、流媒體服務、云臺代理、存儲管理、文件備份、設備代理、移動服務、報警管理、電視墻代理、網(wǎng)管服務等系統(tǒng)服務，提高整套系統(tǒng)的工作效率。擴展功能1)黑白名單對于授權放行的車輛，登記車牌并錄入系統(tǒng)白名單，當車輛訪問電站時，識別出車牌后和數(shù)據(jù)庫已錄入的車牌進行比對，判別是否為授權車輛如果是已登記的車輛自動開啟門禁放行；如果是未登記的車輛啟動相應聯(lián)動通知主控室，主控室可調(diào)閱視頻來判別是否手動開啟門禁。2)視頻質(zhì)量診斷采用輪巡方式檢測設備工作異常，如清晰度異常（圖像模糊）、亮度異常（過亮、過暗）、偏色、噪聲干擾（雪花、條狀、滾屏）、畫面凍結、信號丟失、云臺失控等，及時系統(tǒng)的故障并報警通知，提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)有效性。系統(tǒng)特點智能：多智能技術整合應用系統(tǒng)運用多種智能分析技術，包括視頻行為分析技術、自動跟蹤技術、人臉抓拍識別技術、車牌抓拍識別技術、智能透霧技術、視頻質(zhì)量診斷技術、智能后檢索技術等，對實時視頻流和錄像回放視頻流進行逐幀分析，自動過濾無用的視頻