中国经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，对水电能源需求越来越旺盛，保障水电行业的安全生产已经成为能源行业的迫切要求。无论是水电行业还是水电设备生产企业在这种新的市场需求条件下，必将迎来新的增长高峰。水电能源及其相关产业的发展已进入快速增长阶段，它们更需要技术先进、稳定可靠的安全技术防范系统来保障其正常运行及安全生产。
文/ 陆思武
水电是清洁能源、再生能源，无污染、运行费用低，便于进行电力调峰，有利于提高资源利用率和社会综合效益。在传统能源日益紧张的情况下，世界各国普遍优先开发水电能源，大力利用水能资源。
我国的水能资源丰富，理论蕴藏量6.76亿千瓦，技术可开发容量4.93亿千瓦,经济可开发容量3.78亿千瓦。但是，我国的水力资源开发利用程度并不高，大大低于发达国家的50%?70%的开发利用水平。因此，中国水电产业仍有广阔的发展空间，在未来能源供应体系中将发挥重要的作用。
中国经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，对水电能源需求越来越旺盛，保障水电行业的安全生产已经成为能源行业的迫切要求。根据发改委07年公布的电力工业“十一五”规划，我国水电经济可开发容量为4亿千瓦，现有的装机量仅为1.17亿千瓦，实际利用不到三分之一，目前在建的水电项目有8000万千瓦。到2020年我国水电装机规模将达到3亿千瓦。无论是水电行业还是水电设备生产企业在这种新的市场需求条件下，必将迎来新的增长高峰。水电能源及其相关产业的发展已进入快速增长阶段，它们更需要技术先进、稳定可靠的安全技术防范系统来保障其正常运行及安全生产。
根据这一需求，已有安防企业在切实了解水电行业安全生产的重要性和水电行业的客户管理需求后，提出了整合视频监控系统（CCTV）、防盗报警系统（Intrusion）、门禁控制系统（Access Control）及特殊领域安全防范需求的解决方案，并可在单一平台上与水电生产过程控制和机电设备控制实现无缝集成，为水电行业的安全防范及保障安全生产建立了新的行业标准。
针对水电行业的不同领域范围，如大坝安全、室外防范、机组防护、生产监督、输电配送、远程监管、预警提示等，现在已有一系列成熟而先进的安防集成解决方案。这些方案能有效应对安全生产过程中的潜在风险、有意无意破坏、违章操作、人员安全保障的实时监控、管理和应急反应处理等，灵活的安防解决方案可应用于规模大小不等的应用场合，可解决不同类型及不同程度的安全防范问题，全面保护生产、员工和周边的安全，能够面对诸多应用与挑战。
下面以水电行业的应用为例，介绍其解决方案。
大坝安全监管系统
光纤周界防范系统 （Fiber Sensor Protection System）
长期以来，水库大坝的安全事关重大，影响深远。原有的探测、检测技术不能及时有效地反映现场实时状况，也无法确定潜在风险的具体位置，往往当大坝泄漏过大、严重滑坡发生时，现场已有明显迹象或遭到破坏后才会被发现，在维修时更需要大面积开挖以确定事故点位置，使对正常生产造成了相当的影响。
而当基于光纤传感技术的震动探测系统面世后，该系统已受到了全世界各国的极大关注。光纤震动监测系统是基于光纤传感技术的光纤链路传输安全监测系统而开发的，利用通讯光缆作为探测工具，系统由激光发射器、传感接收器和传声报警器等部分组成，可实时、不间断地监测震动、泄漏、地层移动及滑坡等现象，并能准确无误地指出遭受破坏或发生故障的地段，确保了大坝的安全。
该光纤震动监测系统可实时监测大坝、山体、生产厂区等区域是否遭到有意或无意的破坏、爆裂、泄漏等危害，可以实现大范围的远程监控管理，为准确掌握和处理现场情况提供了可靠依据。下图1是《光纤震动监测系统架构示意图》。
系统功能特点：
·可进行长距离远程检测，每个光纤传感器可监测80公里，可分段将监测信号传送到控制室内；
·系统使用普通的通讯光缆，由三条光纤构成，成本低廉，可以使用已有的通讯光缆，在通讯的同时仍可执行监测任务，不影响通讯；
·智能化分析可独立监测和分析每段地表的运动状况，如变形、穿孔、地层移动等破坏状况，能不间断地实时提供事故报告，报告出故障的正确位置，可提供泄漏的性质状况，甚至可以提示将要发生的潜在隐患，由此能为泄漏维修提出一个经济而合理的维修解决方案；
·系统可将正常运行的数据、事故记录档案，将潜在的风险情况记录下来，以便通过分析改善运营环境和防止事故的发生，这是以往智能报警监测系统所不能达到的；
·系统不受环境影响，不管铺设在喧闹的交通道路下面，还是静谧的荒野地下，不受电磁波等干扰，同时还可监测建筑物挖掘等现象，能防止不正当破坏；
·系统由一台控制电脑、一部激光发射器和一部光纤振动传感器（如长距离增加传感器附助器）及光纤组成，价格合理、安装简便，并可与其它安保技术设备如视频监控系统、声音报警器等配置。遭受破坏的光纤只需焊接便可恢复工作，光纤不氧化、不生锈，柔韧度高，抗腐蚀，使用寿命可达几十年之久；
·光纤震动监测系统是能够对长距离大坝做准确监测及破坏位置定点的设备，使用该系统可完全改变过去在管理方面的被动状况，对掌握和控制水电行业正常生产真正做到了如指掌，并能对所发生的故障事故做及时的处理，这对加强管理、更有效减少因延误对事故处理而造成的巨大费用开支有着重大的意义。
全天候热敏成像系统
热敏成像系统（TSSM）
由于水电站靠近山区或河道，在夜间周边防范区域无任何光照，特别是天黑的夜晚无法获得光源来捕捉远距离可能入侵的目标，这样需要采用全天候热敏摄像机，用于远距离监视。
热敏摄像机TSSM是种全天候的监控系统，拥有超级的高放大倍率。无论是在白天还是在夜晚，都能有效地区分人、车辆和其它目标。TSSM系统可非常便利地被应用于安全监控领域，适应于各种环境甚至是恶劣环境，安装简便，携带方便。
TSSM热敏摄像机可以与普通光学摄像机相结合来使用，采用远距离成像的长焦镜头，实现白天光线充足时形成全彩色成像，夜晚无光照时热敏成像，图2是《热敏摄像示意图》。
全景摄像监控系统
全景摄像系统 （Parascan Surveillance System）
在水电行业，大坝坝堤开阔、发电机组车间覆盖范围大，一般难以在单点位置浏览全局状况。
全景摄像机可以通过仰角功能，提供充足的上下视角范围，从而获取比反射镜更为清晰的图像质量，也可与普通监视器直接连接，无需安装独立的设备。在大范围区段设置全景摄像机，便于实时监测全景区域内的所有活动、追踪可疑目标及现象，图3是《全景摄像系统示意图》。
安全生产监控系统
全数字视频监控系统（Digital Video Surveillance System）
在水电行业的生产车间或辅助加工环节中，全数字视频监控系统可与水电生产管理系统实现联动及无缝集成。当在生产过程中，重要装置或设备发生紧急情况时，将产生报警信息送给数字监控系统，可以让管理者第一时间了解现场异常情况，并进行远程录像，便于事后追查和事故分析。
全数字视频监控系统结合水电设备的状态监测与故障诊断系统，实时监视输配电指示屏信息，为水电行业集成化生产管理系统提供便捷的管理，提高生产效率，能及时获悉异常状况而采取预防措施，可以有效保障水电站的安全稳定运行。全数字化视频与水电生产管理系统集成界面参见图4。
水电电力输送系统
无人值守变电站联网系统
针对电力行业的特殊需求，利用了成熟的门禁控制、视频监控和防盗报警技术，扩展和提高了变电站的“遥控、遥感、遥测、遥视”等传统功能，实现无人值守变电所的远程图像实时监控和管理，即“遥视”功能，并实现门禁系统与视频监控系统、入侵报警系统及消防系统的联动，完善了远程监控、安全生产监控、周界报警和环境监测报警等功能，使各子系统间实现了高度集成。
无人值守变电站联网系统适应了现代化无人值守变电所的建设要求，其能集中监管各变电所设备的工作状态，实现无人值守变电所的出入口综合管理与控制，有效地结合门禁、图像监控及报警系统，完善和提高了无人值守变电站的综合管理手段，无人值守变电站联网架构参见图5。
系统功能特点：
·出入口数字化控制：在变电站的大门、主控室、高压室、电容室等部位安装门禁设备，管理中心可对这些重要部位进行控制和管理。管理中心可对人员进出这些重要部位的时间、位置进行监控。并可手动控制大门的开闭，可对不同的人员发放不同权限的卡，不同的权限可开启不同的门，进入不同的功能区，每张卡权限可随时更改和删除，避免卡丢失被人利用；
·联动多媒体视频监控：门禁报警信息与现场相关区域摄像机形成联动控制，如非法闯入、破坏门禁设备等通过软件联动设置可驱动电视监控子系统的对应摄像头进行联动监控。如果需要监视刷卡人正常进入大门的情况，可设置当有人刷卡进入大门时，摄像机将自动对准门口进行视频，在集控中心，工作人员可即时看到进入大门的人员情况；
·入侵报警系统与电视监控系统联动控制：入侵报警装置与现场相关摄像机的联动控制。有硬件联动和软件联动两种方式，硬件联动是入侵报警信息通过干触点信号传送给电视监控系统，联动相关摄像机。软件方式是入侵报警的信息由报警控制器通过网络上传到安防管理集成平台，通过软件可设置联动，驱动电视监控子系统的对应摄像头，进行联动监控。报警系统还可驱动就地报警装置，如警灯、警号；
·出入口控制子系统与闭路电视监控子系统的的联动控制：门禁报警信息与现场相关摄像机联动控制。如非法闯入、门打时间过长、无效卡刷门等都可通过软件设置联动，可驱动电视监控子系统的对应摄像头，进行联动监控。门禁与视频联动采用本地网络软件联动，由门禁系统软件提供告警联动设置，视频系统执行，从而实现视频和门禁联动；
·与消防系统联动：消防联动采用各区域消防火警告警信号直接控制相关部位锁电源断电方式，实现当发生火情时，自动开锁并向中心报警。当发生火警时，消防控制设备的火警信号发送到安防系统的门禁控制器，立即控制切断锁电源，便于人员逃生。同时，该消防门锁也可以由授权人在安保中心远程开锁；
·数据管理：管理中心对变电站工作人员的出入数据进行统计分析，并结合数字多媒体图像，可以有效管理各种工作状态（时间、地点、进度等），有利于工作流程安排和提高工作效能；
·预留数据接口：系统可以根据需要与供电局的MIS网联网进行数据传送，以便各有关部门资源共享，有助于变电站设备维护及事故处理。整个系统是一个开放型系统、兼容性强，MIS网内的用户使用图像监控系统提供的监控软件即可远程监控现场图像，有关职能部门和局领导可远程指挥，大大提高了管理水平、管理效率和应急反应速度。
水电行业集团联网管理
工业行业安防管理集成平台（HIIS）
该平台是一个完善的视频监控产品，可实现多个水电站之间的视频远程监控、多级联网。无论是山区还是平原，控制中心都能随时调查网内任何一个水电站的视频数据，为监管部门提供了极大的监管便利。
在水电行业的集团化管理中，工业行业安防管理集成平台（HIIS）能提供多级联网管理，既保障了安防系统集成化管理，有融合了水电行业的管理需求。
工业行业安防管理集成平台HIIS的核心管理软件能实现统一身份认证、设备信息管理、预警报警处理、预案编程引擎、数字矩阵切换、矢量电子地图、双向语音对讲、集中或本地图像存储、设备参数调整等管理功能。而客户端软件可根据用户登录身份和级别，在授权范围内实现远程的多画面实时图像浏览、高级视频分析、图像自动巡视、远程指挥、浏览访问、前端摄像机控制、历史图像查询等操作功能。
工业行业安防管理集成平台HIIS统平台是针对大规模组网、多级管理联网环境下的分布式控制系统，是能监控和管理不同种类的模拟视频矩阵主机、数字化图像系统、防范报警系统、门禁及通道管理系统，融合于统一的综合性管理专业联网的软件平台。远程视频联网管理平台面向在线比分网平台业务、全数字化、基于网络和高度集中管理的安防综合管理平台，能满足行业客户高可靠性、复杂性和灵活性的安全防范管理需求，适用于大型网络、多级管理的监控环境下对不同厂家矩阵主机、DVR、视频编码器、IP摄像机、防范报警设备、门禁控制系统的用户角色、设备配置、报警联动、预案编程、矢量电子地图、流媒体转发、集中或本地存储、数字矩阵、双向音频传输等的集中监控与安防管理。
其采用先进技术和开放架构，远程视频联网管理平台实现了系统稳定、安全、健壮、开放的保障，满足当前水电行业的跨区域、大规模、多级组网的各种需求，同时，支持与不同行业的信息管理系统进行集成。基于集成平台（HIIS）的联网方式参见图6和图7。
结语
目前，工业安防监控产品和解决方案已在世界各地很多电厂、石化厂、制药厂、生物工厂、IT厂房、造纸厂等得到广泛应用，已获得用户认可和赞许。
a&s是国际知名展览公司——德国法兰克福展览集团旗下专业的自动化&安全生态服务平台，为智慧安防、智慧生活、智能交通、智能建筑、IT通讯&网络等从业者提供市场分析、技术资讯、方案评估、行业预测等，为读者搭建专业的行业交流平台。
粤公网安备 44030402000264号
