一种应用于抽水蓄能电站斜井及掌子面视频监控系统的制作方法

本实用新型属于视频监控领域，即一种应用于抽水蓄能电站斜井及掌子面视频监控系统。提出了利用微波无线通讯技术作为视频信号传输的系统。
背景技术：
：在现有技术中，抽水蓄能电站建设工期长，施工范围广，施工人员复杂，涉及到的系统多，要实现整个电站建设全生命周期的智慧化管理，施工人员的精细化管控，施工流程的规范化管理，建设一套性能先进，功能齐全的全数字化网络监控系统，迫在眉睫，可以实现电站建设施工的智能化管控。在洞室掌子面施工关键部位及斜井实行施工过程的全程监控，是电站建设”五系统一中心“建设非常关键的一环。矿山和电站视频监控多采用掌子面安装有线固定视频监控，监控范围受限，无法实现随挖掘面推进监控和斜井开挖实时视频监控。微波是频率超过1GHz的电磁波，波长范围在毫米～厘米数量级，其波长比普通无线电波更短。无线微波传输类似光线直线传输，是一种视距范围内的接力传输。有视距范围内的直线传输和多径传输的特点，无线微波传输分为：模拟微波传输和数字微波传输。微波技术特点1、视距范围内的直线传输由于微波的波长很短，因此不能像中波那样可以沿着地球表面传输，因为地面很快就把它吸收掉；也不能像短波那样可以通过电离层反射传输到地面很远的地方，因为它能够穿过电离层逸入太空。由于地球表面是一个曲面，所以微波只能在视距范围内作直线传输，因此决定了两个微波站之间的传输距离不能很远，一般在70km左右，否则将不能获得较稳定的传输特性。2、多径传输在实际使用的微波通信线路中，总是使用方向性非常强的天线，并把收、发天线对准，以使接收端收到较强的直射波。但是，由于受天线的方向性所限，总会有一部分电磁波透射到地表面，经地表面反射后到达收信端的天线，或散射进入太空；其次，由于大气层中存在不均匀的气体，也会造成电磁波的折射和吸收，损失掉一部分能量；另外，由于微波无法穿过传输线路上的固体物，所以，在传输路线上的固体物，特别是高大的建筑物，就会使微波造成绕射和电平损耗。因此，微波通信既有直线传输特性，又有多径传输特性。技术实现要素：本实用新型的目的是针对上述不足而提供一种应用于抽水蓄能电站斜井及掌子面视频监控系统。可以实现随挖掘面推进监控和斜井开挖实时视频监控。本实用新型的技术解决方案是：一种应用于抽水蓄能电站斜井及掌子面视频监控系统，其特征在于包括在斜井口处安装的集成箱，集成箱内安装USB电源和网络交换机设备，作为接收端取电电源和网络接入端口；集成箱与监控中心通过光纤形成网络联接；将无线传输设备接收端安装在斜井口，无线传输设备的供电方式是POE供电；将从无线传输设备出来的网线连接到集成箱，实现前端设备供电和网络传输；掌子面工作人员头戴智能安全帽采集视频，通过腰间无线传输发射装置将采集到的视频信号传输给洞口的无线传输接收端，接收端通过有线网络连接将信号传送至监控中心，实现施工现场远方监控。本方法的微波无线传输链路采用5.8G无线网桥进行传输，波长比普通无线电波更短。有视距范围内的直线传输和多径传输的特点。最远传输距离20km。本实用新型的优点是：1、本视频监控分为前端设备图像采集部分，微波无线传输部分，监控中心部分录像存储部分。重点是微波无线传输链路，采用H.264编码技术，结合5.8G微波扩频调制技术，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平。2、本系统属于视频监控领域视频信号传输的前沿技术，提出了利用微波无线通讯技术作为视频信号传输的方法。因本方法无线可移动监控不受爆破作业等工序影响，可实现洞室掌子面施工关键部位及斜井施工的全过程、全方位监控。3、成本低廉：无须挖沟埋管，特别适合隧洞掌子面及斜井场所，采用无线监控可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强等优点。4、组网灵活：可扩展性好，即插即用，管理人员可以迅速将新的无线监控点加入到现有网络中，不需要为新建传输铺设网络、增加设备，轻而易举地实现远程无线监控。5、安装，施工方便：因为采用的是无线传输，所以只需在洞口布设无线微波接收端即可。6、系统重用性强：拆迁组装方便，复用性好，很适合多个隧洞内掌子面及斜井的监控。随着施工进度的进程需要，只需调整无线微波接收端即可。下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。附图说明图1是微波无线传输发射端原理图。图2是微波无线传输接收端原理图。具体实施方式参见图1、2，零部件名称如下：接收端1，监控中心2，采集视频4，网络交换机5。参见图1、2，一种应用于抽水蓄能电站斜井及掌子面视频监控系统，是在斜井口处安装集成箱（集成箱内安装USB电源和网络交换机5等设备）作为接收端1取电电源和网络接入端口。集成箱与监控中心2通过光纤形成网络联接。将无线传输设备接收端1安装在斜井口（作业平台，高度离地面1.2m）。无线传输设备的供电方式是POE供电，将从无线传输设备出来的网线连接到集成箱，实现前端设备供电和网络传输。掌子面工作人员头戴智能安全帽采集视频4，通过腰间无线传输发射装置将采集到的视频信号传输给洞口的无线传输接收端1。接收端1通过有线网络连接将信号传送至监控中心2，实现施工现场远方监控，从而实现洞室施工全方位、全过程视频监控。实现了微波无线通讯技术作为视频信号传输的系统在斜井掌子面监控中进行了应用。实现了微波无线通讯技术作为视频信号传输的系统在斜井掌子面监控中进行了应用。前端部分前端主要由智能安全帽视频采集4与无线微波传输发射端组成。在斜井或掌子面工作的工人头戴智能安全帽采集视频，通过无线微波传输至洞口接收端1实现全方位实时监控。无线微波传输发射端实现的技术指标：参数名称指标技术标准802.11a/b/g/n,TDMA支持频段2412-2462MHz,5470-5825MHz支持非标扩展频段信道带宽5/10/20/40M最远传输距离20Km（空旷）传输速率25Mbps@3Km（空旷）工作模式AP,Station,WDSAP,WDSStation/Router,Bridge发射功率28dBm天线增益10.5dBi(2A),15dBi(5A)最大功耗10W防水等级IP65供电方式24V,0.5APOE电源微波无线传输部分本系统的微波无线传输链路采用5.8G无线网桥进行传输，微波无线传输的原理：监控前端采用高清网络摄像机采集图像信号，通过微波发射器（无线网桥）发射数字信号到微波接收机上。微波接收端收到数字信号，通过交换机5传输至监控中心2。本系统采用点对多点的方案，即：一个接收网桥可以接收多个发射网桥传回来的信息。1）在斜井或掌子面隧洞转角处架设微波通讯接收端1，根据监控点数量及分布，可架设1-4台接收端（一个接收端覆盖90度）。接收端在配备光口1000M以太网交换机5，由光纤将接收到的视频信号传输至监控中心2以太网交换机。2）监控点智能安全帽与WIFI单兵设备均配备一台微波通讯发射端，通过无线微波通信接收端1与监控中心2连接。无线微波接收端实现的技术指标：参数名称指标技术标准802.11a/b/g/n,TDMA支持频段2412-2462MHz,5470-5825MHz支持非标扩展频段信道带宽5/10/20/40M最远传输距离50Km（空旷）传输速率45Mbps@3Km（空旷）工作模式AP,Station,WDSAP,WDSStation/Router,Bridge发射功率28dBm天线增益16dBi(Base2),16dBior18dBi(Base5)最大功耗10W防水等级IP67供电方式48V,2APOE电源监控中心部分：监控中心2是整个系统的控制、图像显示、图像录像中心，监控中心2能向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。本系统的监控中心2设在监控机房，机房设备配置如下：1）在监控中心配备一台带光口，千兆网管型交换机，接入有线网传输监控摄像信息，及接无线微波通信接收端光图像数据信息。在监控中心配备高清NVR硬盘录像机，每台录像机配置应能实现全天侯30天连续存储。为后期事情查询排查提供有力线索依据。监控中心需接入带宽可实现流畅的广域网远程监控。同时可以在监控中心接VGA拼接屏，使用VGA数字信号拼接屏（拼接屏有拼接屏处理器的）。实现方式简单，效果良好，占用空间小。系统功能监控分点视频监控：各个监控分点只需接上电源，系统便会自动启动。服务器定时录像功能：管理员可以设置指定录像时间。例如指定早晨八点到晚上11点进行录像或者全天24小时录像，管理员也可以通过回放器随时查询录像文件，进行回放。远程管理功能：当用户需要对某个监控点实行远程查看时，只需要登录监控中心客户端，可实现远程查看，远程存储功能，根据带宽条件，可查看多路视频，也可实现实时抓拍，实时录像等功能。如前端摄像机安装了云台，也可以实现远程操作，如控制摄像机转向，镜头变焦变倍等功能。权限管理功能：系统提供权限管理功能。不同权限的用户登录会呈现出不同的操作内容，允许用户自行定义用户级别，分配权限。用户的权限分配可以细化到指定某个用户只能查看或操作某一个设备。报警联动功能：可与人员定位系统、广播系统及门禁系统进行联动报警。多画面播放功能：可以实现单画面、4画面、9画面、16画面画面分屏显示。视频轮巡功能：支持目标窗口、组轮巡显示。设备分组管理功能：实现对所有前端设备的管理控制：可对连入系统的设备进行自由分组，并可对组和组里的设备进行组控制和设备独立管理控制。多种录像类型：移动侦测录像、计划录像、手动录像、报警布防触发录像等。多协议云台控制功能：RS-232和RS-485串口连接，支持内置协议和透明协议控制。实时图像抓拍：可以对正在监视或回放的图像抓拍。录像回放功能：可实现对本地或远程存储服务器上的录像资料进行智能搜索；回放路数自适应，点对点网传回放，支持多点分割传输,可单个或批量文件备份刻录。字幕叠加功能:隧洞名称名称、日期、时间、星期、码率可选设叠加的图像上,显示位置下拉选择,有效果实时预览窗口,字幕叠加开关。画质，码率调节功能：画质与码率控制，用户可按实际需求情况进行画质与码率的任意控制，有效果实时预览窗口，该功能可方便用户根据自身的网络环境条件设置最合适的图像画质以及图像连贯性。视频调整功能：用户可根据实际隧洞环境进行视频的亮度、色度、对比度、饱和度等方面的调整：具有恢复默认设置功能，有效果实时预览窗口。多用户切换功能：多用户值班人员切换使用系统。当前第1页1 2 3