光伏电站周界入侵报警解决方案

光伏电站市场前景分析

2017年全球新增装机容量102GW，同比增长33.7%。其中，中国2017年装机53GW，全球装机占比过半,系第一大市场，预计2018年装机为55-60GW，持续领跑全球。那么光伏行业发展前景会是怎么样的呢?

以 2020 年为例，非化石能源发电量测算缺口 659 亿千瓦时，如果全部用光伏填补缺口相当于光伏并网从 100GW 增加到 155GW。由此可见，光伏发电的发展空间仍相当可观，电站运营的未来发展十分有前景。为了达到十三五规划预期的 10,500 万千瓦光伏发电装机容量目标，十三五期间，光伏年均新增装机容量至少达到 1,000 万千瓦/年。目前我国已然成为世界的光伏安装大国，居世界首位

然而，“前景向好、难题不断”。看似有强势吸引力的光伏电站建设企业，一面怀揣着坐拥高收益甚至完成平价上网终极使命的美好愿景，一面在动辄上百亿的投资资金面前备受折磨。这些问题——质量，周界安防，太阳板电池故障检测等等

周界安防需求分析

光伏电站建于野外山林中等的情况在增多。因为像工业园区中的闲置土地等这类平坦的空地越来越少。山林中不但树木和花草丰富，还生息着很多的鸟和动物。在这样的地方建成光伏电站后，会有意想不到的“造访者”。

常见的进入光伏电站的动物以麻雀、乌鸦、水鸟等野鸟为首，还有猫和狗等城市及郊外常见的动物，靠近山林的光伏电站，还常会有狐狸、野猪及鹿等闯入(图1)。对动物们而言，这些地方是它们经常活动的场所，建成光伏电站后，它们进入也不过是平常的举动而已。

图1：野猪入侵的痕迹。撕破了防草垫在地面上拱出了坑。防草垫上可见野猪的足迹。

野猪主要以两种方法进入电站：一种是跳过外周的围栏，另一种是从围栏下方钻入。

图2：尽量选择高围栏(左)，并设防翻越网(右)

另外，还加设“防翻越网”，使之折向发电站外侧。让野猪看着觉得跳也跳不过去，从而防制入侵。但尽管如此，仍有翻越进入的情况，未能完全防止住侵入。

防止野猪从围栏下方钻入的常见方法有电栅栏和带刺铁丝(图3)。

图3：采用电栅栏(左)，在围栏下方设置带刺铁丝(右)。

图4：围栏下方铺设的混凝土预制板。大分的百万光伏电站案例

野猪入侵发电站最让发电运营商头疼的是，从地面一端向里挖坑。野猪会用鼻子拱出大坑(图5)。

图5：从地面的一端向里拱。左图是在支撑光伏逆变器和升压变压器的基础附近拱出坑的广岛百万光伏电站案例。右图是在拱土时破坏了防草垫的长崎百万光伏电站案例

在地面上挖坑似是为了寻找蚯蚓等食物。

综上所述，光伏电站周界入侵突发事件的需求以下：

太阳能发电厂是无人区，需要日夜进行实时监控，以有效避免入侵者，防止发生损失或恐怖袭击。

防止在百万光伏电站内，野猪在地面上拱土挖坑会导致故障。

为了确保即使在夜间或是恶劣的天气环境下也能较好地观察监视系统中的入侵者

会有意想不到的“造访者”，常见的进入光伏电站的动物以麻雀、乌鸦、水鸟等野鸟为首，还有猫和狗等城市及郊外常见的动物，靠近山林的光伏电站，还常会有狐狸、野猪及鹿等闯入。

PT-HD功能优势

PT-HD功能特征

•同时IP和模拟视频输出 - 热和可见光 - 以及IP和串行控制接口，可轻松集成到IP或模拟系统; 在现有模拟环境中使用它们，并轻松迁移到未来的IP网络

•太阳安全VOx非冷却热传感器技术; 直接看太阳不会损坏FLIR非冷却热安全摄像机

•可更换的相机盒允许在PT系列HD光学元件之间快速升级或修理

•双传感器界面，采用高倍率可见光成像技术对现场进行细节情况勘测;所有640 x 480分辨率产品都基于FLIR 17微米像素间距阵列，商用市场上最先进的非制冷探测器，可选择连续变焦无热化镜头或固定焦距无热化镜头选项，可自动报警，自动追踪特定目标;

•开放的IP标准，用于与第三方VMS和设备的即插即用集成; 符合ONVIF标准

360度连续旋转，全向扫描，并可调整俯仰，从而完整覆盖周界(亦可固定式);

•可同时提供H.264或M-JPEG格式的流式数字视频的多个同时通道，支持有线或无线等多种通信方式;

PT-HD周界入侵报警方案的优势

出众的侦测距离性能

它拥有出众的侦测距离性能。夜间可以在1公里、5公里、甚至10公里都可以看到移动物体，不管是人车物，因为红外热像仪是根据物体不同的温度来成像的。这种红外热像仪允许在PT系列HD光学元件之间快速升级,搭载100 mm的镜头，使得我们可以高清的检测目标物。方位/俯仰云台能快速响应任何警报或命令，每秒钟可以旋转0°~120°的方位角，因此它指向正确方向所需时间不超过1秒。它具有可编程自动扫描功能;在一个扫描图像中，可以对热像仪和白光摄像机上的速度、停延时间、视场角等进行设定。做到全年全天运转。

业界领先的高性能4X光学连续变焦无热化镜头，可自动对焦，图像质量更清晰更灵敏，消除误报警。

PT-HD高清系列拥有一个新的高性能4X光学连续变焦无热化镜头，可自动对焦，与上一代镜头相比，这种新的镜头技术提供了更宽的变焦范围，进一步改进热成像性能。 此外，FLIR PT-HD高清系列推出了新的固定焦点无热化镜头选项。 相机在完全黑暗，明亮的阳光下，通过烟雾，灰尘甚至轻雾，清晰地看到。 因此，无论照明和环境条件如何，PT系列HD都能提供卓越的周边保护。

高倍率可见光成像技术对现场进行细节情况勘测;所有640 x 480分辨率产品都基于FLIR 17微米像素间距阵列商用市场上最先进的非制冷探测器，可选择连续变焦无热化镜头或固定焦距无热化镜头选项，高质量的可见光成像。 提供1080p高清分辨率，PT的可见光传感器还配有30X光学变焦，自动对焦和.01lx低光能力。就基于热像仪的入侵目标物探测系统而言，可以将其探测灵敏度设置得更低，这将大大降低无用警报的概率。

出众的入侵检测性能，移动侦测性能，可自动报警，自动追踪特定目标，消除误报警。

多角度的视场角和高倍率镜头选择，为周边环境具体设定。可更换的相机盒允许在PT系列HD光学元件之间快速升级，达到一流的画面质量，使得我们可以清楚的检测并分辨目标物(人或车，动物，植被)，与内置双传感器视频界面分析软件完美结合，与普通闭路电视摄像机相比，红外热像仪能真正与视频分析软件完美结合。FLIR可见光和红外热像双传感器界面管理软件包含先进的视频分析算法，专门用于分析热监控录像。由于红外热像仪根据场景发散的红外辐射产生热图像画面，因此它们可以提供各种条件下的高对比度热图像。无论天气和照明条件如何，热画面都能以高对比度的热图像清晰显示入侵目标物，这使得安保系统在探测性能方面具有更高的一致性。通过双传感器的用户界面，您可以创建自定义的绊网、隔离区、温度报警和定向报警规则。一旦传感器管理软件探测到非授权移动，便会触发报警。

周界入侵移动侦测功能

高度集成的安防系统平台

PT-HD 同时IP和模拟视频输出 - 热和可见光 - 以及IP和串行控制接口，可轻松集成到IP或模拟系统; 在现有模拟环境中使用它们，并轻松迁移到未来的IP网络。

开放的IP标准，用于与第三方VMS和设备的即插即用集成; 符合ONVIF标准

360度连续旋转，全向扫描，并可调整俯仰，从而完整覆盖周界(亦可固定式);

可同时提供H.264或M-JPEG格式的流式数字视频的多个同时通道，支持有线或无线等多种通信方式;

案例

参数周界安防

随着人们对可再生能源的需求不断增长，欧洲的太阳能发电园区也日渐增多。其中有许多地处偏远地区，因此，如何恰当保护这些园区是一项挑战。英国丁的Westronics消防安保有限公司(Westronics Fire& Security Ltd.)是已经想出方法应对此项挑战的安防公司之一。为了确保即使在夜间或是恶劣的天气环境下也能较好地观察监视系统中的入侵者，Westronics在其太阳能发电园区保护系统中安装了红外热像仪。

FLIR PT-606红外热像仪系统

内置于FLIR PT-606红外热像仪系统中的红外热像仪包含一个非制冷Vox微量热型探测器，可以产生320x240像素的清晰热图像。FLIR PT-606红外热像仪可用于检测880米开外的大型目标，确保观测到所有入侵者。用户可通过方位/俯仰云台允许将红外热像仪连续旋转360°，将其倾斜+90°或-90°。红外热像仪的外壳防护等级达到IP66要求，因此可以完美地保护重要的机芯，使其免受粉尘和水分入侵。

三个太阳能发电园区安装了F L I RPT-606红外热像仪系统，一个位于威尔特郡，另外两个位于康沃尔。这三个地方的安防系统具备三层防护。Miller解释道：“第一层防护是标准护栏。这层护栏除了可以阻止入侵者外，还可以防止野生动物入侵，从而减少误报警。”第二层是无形的虚拟护栏——微波检测器，位于实际护栏与太阳能电池板之AS_1110_0036_EN 间，第三层由红外热像仪组成，安装于四米高立柱上的战略位置，可覆盖整个区域。

触发报警

Miller继续道：“若有入侵者爬过护栏，进入微波发射器与接收器之间的区域，波束会探测到异常，从而触发报警。该报警被发送至相应的报警接收中心(ARC)。与此同时，红外热像仪将自动指向探测到入侵目标的区域，检查广角视野的区域。”标准硬盘记录器会记录FLIR PT-606.红外热像仪系统产生的热画面和可见光画面，同时，这些画面会通过

安全的宽带连接与ARC共享。Miller说：“ARC的操作人员可以远程操作红外热像仪，提供可能存在入侵者的最佳视角，可以随着天气和照明条件的变化在日间与红外热像仪之间切换。ARC工作人员可以通过现场扩音(PA)系统警告入侵者不要靠近，这种系统通过声音制止无意的入侵者。在适当的情况下，ARC工作人员还可以部署流动巡逻队或者将事件报告给警方。数字视频记录器上记录的画面可以被传送至警方，用作证据。”

可视化确认至关重要

虽然入侵者微波检测系统在入侵者检测方面性能极佳，但是，据Miller所述，它也极易受大型动物或某些天气条件触发的误报警的影响。“因此，可视化确认报警对提供稳健的安防解决方案而言至关重要。而FLIR PT-313红外热像仪系统正拥有此功能。无论照明和天气条件如何，该红外热像仪均允许ARC准确判断是由动物还是由真正的入侵者破坏安全的行为所触发的报警。”

该红外热成像设备由FLIR白金级分销商CCTV CENTER供应。CCTVCENTER技术总监Tim Cocks补充道：“Westronic针对FLIR红外热像仪的方位/俯仰云台系统设计和战略部署已经成为无论在昼夜或任何天气条件下，进行周边保护和场内测量区域监视的标准解决方案。他们的解决方案已经得到业内的肯定，并成为能源和供电领域类似场所的‘最佳实践’。”

红外热像仪加强太阳能光伏电站监视

PT-HD 周界解决方案应用领域

方案其它应用领域

入侵检测、视频报警识别，机场周界，核电站周界，油田天然气周界，化工厂周界，市政府，议会，法院重要场所周界，安保反恐周界，监狱周界，高铁站周界，港口，边防

文章作者：俊泰行