田正阳

（国家电投集团寿阳清洁能源有限公司，山西 晋中 045400）

1 现状分析

随着光伏行业的发展，山地光伏项目的数量将会越来越多，但是山地光伏在后期运维过程中面临光伏方阵更加分散、甚至部分光伏区没有移动网络覆盖的实际情况。这使得运维人员即使通过视频巡检发现异常情况，也由于无法及时赶到现场处置，酿成悲剧。例如视频巡检发现不法分子正在偷盗或者破坏光伏区的电力设备，因为无法及时警告、阻止不法分子停止危险行为，可能导致电力设备被损坏、丢失，甚至不法分子触电身亡等严重的后果；也可能发生当地村民放养的牛、羊等家畜冲破围栏进入光伏区，由于无法及时提醒村民将牛、羊等家畜赶走，可能发生牛、羊触电死亡，给村民造成损失，引起不必要的矛盾纠纷；也可能运维人员在光伏区进行检修维护作业时，发生紧急情况，无法及时将求救信息传递给主控室，导致无法获得紧急救援，可能最终造成人员伤亡等不可挽回的后果[1]。

2 监控系统建设新方案

2.1 常规视频监控系统建设方案简述

常规视频监控系统建设，主要内容是在光伏方阵中，选取合适的地点（一般选在箱变附近），装设网络高清摄像机，通过光伏场区已经建好的光纤环网，将视频信号传输回站内，然后通过硬盘录像机实现视频信号的存储和管理，实现场站对光伏区的视频监控。图1为常规视频监控系统现场实际图。

2.2 视频监控系统建设新方案

（1）设备选型

为实现光伏电站主控室值班人员对光伏场区相关人员的喊话及语音对讲功能，拟利用高清网络摄像机的音频编码和解码功能，以较低的成本实现。为此，在视频监控设备选型时要求高清视频摄像机具备音频输入输出功能，增加喇叭、麦克风和有源音响等设备的采购，同时在现有的箱变测控系统中，需开通一对备用遥控点（含遥合、遥跳），同时主控室的后台监控系统需要能够实现对该遥控点的远程遥控，并完成调试[2]。

为使设计的新的视频监控系统的方案更加符合实际情况，开展了广泛的市场调研，收集了主流的网络高清摄像机和硬盘录像机主要参数，如表1所示。

（2）建设方案

为满足山光伏项目对视频监控系统建设的新需求，基于现有的高清网络高清摄像机、硬盘录像机自带的音频编码解码功能，实现光伏场站主控室与光伏场区语音信号的传递而不必新增音频信号编译设备及光电转换设备。根据设备选型和功能需求，设计新的视频监控系统建设方案系统图，如图2所示。

当光伏场站主控室需要对光伏区喊话时，音频信号的流通路径为：主控室麦克风、硬盘录像机（视频监控电脑）、网络设备、网络高清摄像机、光伏场区音响（网络高清摄像机侧的对讲机、运维人员手持对讲机）；当光伏场区运维人员需要呼叫主控室时，音频信号流向为：运维人员手持对讲机、网络高清摄像机侧的对讲机、网络高清摄像机、网络设备、硬盘录像机（视频监控电脑）、主控室音响。

（3）主控室设备连接

为实现主控室能够听到光伏场区人员的喊话，同时也能向光伏场区人员喊话，需要在主控室配置拾音器和音响。主控室设备的连接有两种方式，一种方式是将拾音器和有源音响接入硬盘录像机，另一种是通过主控室的视频监控电脑连接相关设备，直接使用相关软件，实现语音对讲。

连接方案一：主控室的核心设备为硬盘录像机，硬盘录像机的各接口定义如图3所示。将拾音器的输出端，通过RCA插口接入硬盘录像机的IN端口，将有源音响设备的输入端，通过RCA接口，接入硬盘录像机的OUT端口。

表1 高清网络摄像机和硬盘录像机主要参数表

图2 新视频监控系统图

图3 硬盘录像机各接口定义图

连接方案二：将主控室视频监控电脑通过网线，接入视频监控系统核心环网交换机，将音频设备接入电脑的相应的音频接口，在电脑上安装高清网络网络高清摄像机的控制软件（一般主流厂家都会提供），使用该软件的功能，可以更轻松的实现语音对讲。

（4）光伏场区接线盒设计

接线盒的设置，主要实现信号转换对接、控制回路、预留接口的功能需求。接线盒中主要分成两部分：信号对接部分、控制回路部分。信号对接部分主要实现网络高清摄像机与光伏区音响、拾音器以及对讲机音频信号的对接（需专用的对接模块）。控制回路部分主要实现主控室对对讲机的PTT按键的控制。相关回路以及接口预留，均采用端子排实现。各主要设备的接口定义如图4、图5所示，控制回路原理如图6所示。将相关设备通过在接线盒内合理布置、安装，即可形成完整的音频数据传输通道的建立，实现音频的双向传输[3]。

（5）工作过程描述

当主控室值班人员通过视频巡检，发现光伏场区存在外来人员或家畜未经许可进入光伏场区，立即选择相关视频通道，启动语音对讲功能，通过安装在视频监控立杆上的音响，向相关人员喊话，发出警告，有效震慑不法分子，使其终止其行为，或提醒当地村民，将家畜赶出光伏区。

图4 对讲机耳机接口定义

图5 网络高清摄像机的音频输入输出接口

图6 控制回路原理图

当运维人员到达光伏场区作业时，主控室值班人员选择相关视频通道，启动语音对讲功能，运维人员将对讲机耳机线接入预留的端子，打开对讲机，与随身携带的对讲机调至同一频道。此时如果主控室值班人员需要与光伏区作业人员通信，遥控测控装置的遥合点（即YH），闭合对讲机PTT控制接点，此时光伏场区作业人员可以通过对讲机听到主控室人员的讲话；当主控室人员讲话完毕后，需要遥控测控装置的遥跳点（即YT）断开对讲机PTT控制接点，此时随时可以听到光伏场区人员的呼叫[4]。

3 结 论

通过基于视频网络高清摄像机的音频输入输出功能，在不大幅度增加外设、不独立占用通信通道的情况下，扩展了视频监控系统的功能，使其具备光伏场站主控室对光伏场区的喊话和双向语音对讲功能。这有利于保护光伏场区设备安全，减少被不法分子破坏的可能性，同时增加了光伏场区运维人员在突发不利情况下获得救援的可能性，有助于光伏场站的安全稳定运行。