爆监控系统解决方案.docx
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爆监控系统解决方案.docx
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爆监控系统解决方案
爆监控系统解决方案
本方案基于计算机网络的多媒体监控技术,将来自工业现场中,易燃、易爆区域等地点的视频信号采集单元的监视、控制和管理全部纳入计算机网络统一管理,可方便地实现远程画面实时监控和录像,实现工厂有关部门对现场的工业监控自动化。
系统特点
●系统具有先进性和开放性
●系统具有高可靠性
●系统具有可维护性和网络的可管理性
●系统具有高性能的防爆、防高温、防腐蚀和抗干扰能力
整个系统的前端设备全部采用符合国家工业防爆标准、防高温和防腐蚀的设备,监控系统前端设备全部采用符合国家防爆等级要求的全方位防爆云台、防爆防护罩、防爆配电控制箱和防爆接线盒(防爆环境:
II类B级T5组别),传输线路采用具有工业级屏蔽视频电缆或光缆,使系统不仅能够在恶劣的环境下工作,而且具有很强的抗干扰性能,可保证视频图像传输的高质量性、稳定性和安全性,确保前端设备长期、稳定、可靠的工作。
系统组成:
本系统由摄像、传输、接收显示和录像记录、控制四大部分组成。
公司代表性案例:
江苏天明化工有限公司
江苏天明化工有限公司原名为江苏天明化工厂(九三O五厂),始建于1965年9月,是国家民爆器材定点生产单位,国家二级企业,江苏省民爆行业骨干企业。
主要开发乳化炸药和岩石粉状乳化炸药。
防爆系统结构图
系统功能
●监控主机能控制多个摄像机图像的上下、左右移动。
●监控中心可锁定当地的摄像机和控制所有镜头和云台。
●图像监视可按设定程序自动工作,始终或轮流巡视需监测的地点。
●图像处理过程可能通过人工任意控制,如将任意画面调入监视器并启动录相,而且人工处理优先。
系统主要技术指标
●采用目击者嵌入式硬盘录像机与各品牌报警主机系统联动
●具有电视监控、防盗报警、监听、联动控制和分控功能;
●4-16路音视频全实时监控和录像;
●具有多画面活动视窗,同时可按分割的画面切换显示;
●具有视频移动报警及报警联动功能,具有提前预录功能,并具有声音和文字提示;
●大容量硬盘存储图像,可手动/自动报警或定时图像存盘;
设计依据的标准
设计涉及的所有设备和材料,除专门规定外,均按照下列标准规范进行设计、制造、检验和实验。
《爆炸性气体环境用电气设备》(GB3836-2000)
《石油库电气安全规定》
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92)
《建筑物防雷设计规范》(GBJ57-83)
《建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS72-95
《民用闭路监控及报警电视系统工程技术规范》(国标GB50198-92)
《智能建筑设计标准》(GB/T50314—2000)
《建筑智能化系统工程设计标准》(DB32/191-1998)
《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》(CECS/119-2000)
《建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范》(GB/T50311-2000)
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB/50198-94)
《系统接地的型式及安全技术要求》(GB14050-93)
《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)
《安全防范工程验收规则》(GA/T308-2001)
《工业电视系统工程设计规范》(GBJ115)
《安全检查防范系统通作图形符号》(GA/74-94)
《消防联动控制设备通用技术条件》(GB16806—1997)
《火灾自动报警设计规范》(GB50116-98)
设计原则
我们在设计油库防爆工业电视监控系统工程系统遵循的原则:
1.完成油库防爆工业电视监控系统工程的总体规划与设计,并按计划实施。
2.系统设计应在技术上达到先进性和成熟性的统一;设备接口具备强大的兼容性;使用上应具有可维护性和可扩展性;并具有很高的性能价格比。
3.应遵循实事求是、先进、实用、可靠、节约、后期服务体系完善的原则。
4.设计全程考虑必须满足油库这一特殊场合的安全要求和规定。
我们在设计油库防爆工业电视监控系统工程时的设计理念为:
安全:
便于事前监督、降低人为因素,节省人力资源
操作简单:
便于事中突发事件处理
取证方便,利于事后案件处理
先进性:
为将来油库的联网管理提供支持
结构化设计、兼容性好
防爆应用电视设备的选型原则
1、爆炸物和爆炸性危险区域:
爆炸危险区域,是指存有爆炸危险性气体或(液体、蒸汽)与空气混合形成爆炸性气体混合物,当有引爆源时,即可产生爆炸或燃烧的区域(以下简称危险区域)。
爆炸性物质的状态划分为两种:
一种是气体、液体或液体蒸气与空气混合而形成爆炸性气体的危险区域,称为第一种区域。
另一种是爆炸性粉尘的危险区域,称为第二种区域。
爆炸性气体混合物的传爆能力,标志着其爆炸危险程度的高低,传爆能力越大,其危险性越高。
爆炸性混合物的传爆能力可用最大试验安全间隙表示。
同时,爆炸性气体、液体蒸气、薄雾被点燃的难易程度也标志着其爆炸危险程度的高低,它用最小点燃电流比表示。
电气设备的最高表面温度与温度组别
爆炸性气体混合物的引燃温度是能被点燃的温度极限值。
电气设备按其最高表面温度分为T1~T6组,使得对应的T1~T6组的电气设备的最高表面温度不能超过对应的温度组别的允许值。
系统设备组成:
硬盘录像机
产品型号:
WN9616
产品名称:
16路2U硬盘录像机
详细说明:
型号
WN-9616
主处理器
工业级嵌入式微控制器
操作系统
嵌入式LINUX操作系统
视频制式
PAL/NTSC
系统资源
同时多路录像,同时录像回放,同时网络操作
操作接口
支持鼠标,前面板,遥控器操作
画面显示
1/4/8/16画面显示
监视图像质量
D1
回放图像质量
CIF
图像压缩
H.264限定码流,H.264可变码流
图像控制
6档可调
录像速度
PAL:
每路25fps,NTSC:
每路30fps
图像移动侦测
每画面可设置(22×18)个检测区域:
可设置多级灵敏度
音频压缩
G.711
录像方式及优先级
手动>报警>动态检测>定时
本地回放
支持2路回放
录像查询方式
时间点检索、日历检索、事件检索、通道检索
录像保存
本机硬盘
备份方式
USB移动存储、硬盘冗余备份、DVD刻录机
视频输入
16路BNC
视频输出
1路BNC,1路VGA(800*600/1024*768可选)
视频环通
16路BNC
音频输入
4路BNC
音频输出
1路BNC
报警输入
16路报警输入
报警输出
4路继电器输出
报警继电器
30VDC2A,125VAC1A
网络接口
RJ4510M/100M自适应以太网口
云台控制接口
1个RS485
USB接口
1个USB1.1接口(连接鼠标),1个USB2.0接口(连接存储设备)
硬盘个数及接口
4 个SATA
电源
AC110V~230V50Hz/60Hz
功耗
<16W(不含硬盘)
工作温度
-10℃~+55℃
工作湿度
10%~90%
大气压
86kpa~106kpa
外型尺寸
440(长)x460(宽)x89(高)mm
重量
6.5Kg(不含硬盘)
安装方式
机架安装,台式安装
智能防爆摄像机:
产品特点
先进的防爆监控设备
外壳采用不锈钢材料制造
可自动识别多种一体化摄像机芯
360°水平连续转动,转速高达300°/S
完善的多国语言功能菜单
多种扫描模式,丰富实用的功能
可选择壁装、吊装或吸顶式安装
防护等级IP68
室内、室外全天候使用
产品描述
YHQ50(Ex)防爆高速球型摄像机是先进的防爆监控设备,它综合了传统防爆设备和智能高速球机的优点,使防爆监控设备的功能和易用性大幅提高。
该产品可单独应用在具有易燃易爆气体的环境中,达到监控现场的目的。
可自动识别包括日立、索尼、三洋、三星等在内的多种品牌的一体化彩色摄像机。
功能完善的多国语言菜单,能够对帐户、报警、扫描等各种功能进行细致、周密的规划。
支持多种通讯协议和通讯速率,能响应各种主机的指令。
100VAC~240VAC宽电压工作范围。
YHQ50摄像机可在水平方向进行360°连续旋转、垂直方向0°~90°垂直旋转,手动操作时,转动速度在0.1°/s~300°/s范围内平滑可变,可以轻松跟踪快速移动的物体,在长焦端也能自如地捕捉活动对象。
在调用预置位时。
转速能够达到400°/s。
外表面电抛光处理,美观实用。
设备能在-20℃到+60℃温度条件下长时间稳定工作。
摄像机的安装方式包括室内外壁装、室内外吊装。
产品标配一支壁装支架。
认证
防爆标志 ExdⅡCT6/DIPA20TA,T6
防爆合格证号 CNEx09.1133
机械指标
材质 不锈钢304或者316L
表面处理 电抛光
防护等级 IP68
水平转动 360°连续转动
垂直转动 0°~90°
水平转动速度 0.1°/S~300°/S平滑变速
垂直转动速度 0.1°/S~120°/S平滑变速
速度匹配 转动速度随操作键盘摇杆的幅度和
镜头倍率变化自动调节
预置位转动速度 400°/S
重量 12Kg
安装方式 吸顶式安装、壁装支架安装
电气指标
输入电压 100VAC~240VAC,50/60Hz
工作电流 ≤300mA
功耗 <30W
通讯方式 RS-485
通讯速率 2400/4800/9600/19200bps
通讯协议 包括派尔高D/P协议在内的多种协议
地址 0~255
预置位数量 128
预置位精度 ±0.1°
视频输出 1.0±0.2Vp-p/75Ω
电气连接 6芯综合电缆连接视频、电源、控制
定焦防爆摄像机
产品特点
光纤收发器输出光信号
应用在煤矿、矿井等高危场所
采用不锈钢材料制造
可安装带定焦镜头的摄像机
视窗采用坚固的钢化平板玻璃
护罩后部有2个出线孔
防护等级IP65
产品描述
矿用隔爆光纤摄像仪是成熟的防爆监控设备,作为一款经典的产品,它久经考验,值得信赖。
该产品可以应用在诸如煤矿、井下等具有易燃易爆气体的高危环境中。
KBA121A矿用隔爆光纤摄像仪内置超低照度摄像机,能在光线较暗的条件下获得良好的监视效果。
不锈钢构造,能在0℃到+40℃温度条件下长时间稳定工作。
127VAC电源供电。
视窗采用特殊的钢化平板玻璃制作,在坚固耐用的同时,保证了画质的清晰。
具备2个出线孔,可使用防爆挠性管或铠装电缆进行防爆电气连接。
安装方便,维护简单,可选用半固定云台、固定支架、基座、立柱等安装。
认证
防爆标志 ExdⅠ
防爆合格证号 2072900
煤安标志号 MHB070011
生产许可证编号 XK06-123-00251
机械指标
材质 不锈钢304或316L
防护等级 IP65
外形尺寸 417(L)x161(H)x152(W)mm
视窗 厚度8mm
视窗面积 Φ50mm
单位重量 8Kg
运输重量 10Kg
出线孔数量 2
出线孔螺纹规格 M24x1.5
安装方式 半固定云台、固定支架
电气指标
输入电压 127VAC,50/60Hz
输入电压范围 -20%~+10%
工作电流 ≤0.5A
功耗 ≤30W
信号规格
波长 1310nm
单模发射功率 ≥-20dBm
接收灵敏度 <-30dBm
最大传输距离 30Km~50Km
电气连接
电源 2芯接线端子
网络光信号输出 2个SC接口
摄像机指标
型号 WAT-902H2
制式 NTSC,PAL
扫描方式 2:
1隔行扫描
图像传感器 1/2″CCD
同步系统 内同步
视频输出 复合视频,1Vp-p,75Ω
线数 570线
最低照度 0.0003Lux,F1.4
信噪比 46dB
外形尺寸 58(L)x35.5(W)x36(H)mm
目击者远程监控系统示意图
监控系统设备清单
编号
设备名称
品牌
单位
数量
单价
金额
1
16路硬盘录像机
目击者
对
1
2800
2800
2
防爆摄像机
玉华
台
11
14200
156200
3
显示器
三星正屏
台
1
1170
1170
4
DVR硬盘
希捷企业盘
片
2
1190
2380
5
总价
162550
备注:
不包括线材及辅材。
防爆工业监控系统的安装通用要求
在爆炸性危险环境中工业电视系统的安装施工除了要遵守通用工业电视系统相关的国家标准和规范以外,还要遵照有关的爆炸性危险环境电气设备的安装标准与规范,在二者出现矛盾之处应以爆炸性危险环境电气设备安装标准执行。
本系统的施工方案除按以上标准执行外,还参照了中国石化总公司《石油库电气安全规定》中第三章的要求。
1、线缆的敷设
根据规范要求和经验,在易燃易爆环境车间的配电线路设计一般都以桥架为主,钢管与电缆沟的敷设为辅,所有使用的电缆应使用阻燃电缆。
线缆敷设的路由应尽量远离爆炸源和爆炸性物质输送的管道。
对于爆炸性气体环境中应考察易燃易爆气体的比重,如果危险气体的比重比空气轻,线缆应尽量敷设在下面(沿墙或地埋);而对于危险气体比空气重的环境,线缆应尽量敷设在上面(沿墙或架空)。
正常情况下,在±0.00m平面,先由室外桥架引入,进入室内后至设备附近沿墙或柱引下至电缆沟(敷设完毕后封死,以防进水和白蚁侵害),然后穿管沿地面敷设至设备旁,再用防爆挠性管接入到防爆设备。
对于高出±0.00m的平面上,电气线路基本上都是由桥架架空引入,然后由桥架穿管架空敷设至防爆设备旁,再用防爆挠性管接入防爆设备。
敷设电气线路的沟、桥架或钢管所穿过的不同区域之间墙或楼板处的空洞应采用非燃性材料(如100#水泥砂浆)严密堵塞。
电缆线路不应有接头,穿线钢管应采用壁厚不小于2.5毫米的镀锌水煤气管。
管道连接处需套丝连接,32mm以下管径至少需要套接5扣,32mm以上管径至少需要套接6扣(丝扣有效长度不得小于8毫米),并用防松螺帽固定拧紧,在螺纹部分涂以不干性防锈油,严禁缠麻及涂油漆。
管道中间连接处还需要使用电气连接线,确保管道电气贯通。
2、专用防爆工具
通常由钢铁材料制成的钎、镐、锤、钳、扳手、吊具等工具与设备在激烈动作或失手跌落时发生的摩擦、撞击火花时隐蔽的点火源,因此在危险环境中安装设备需要使用不发生摩擦及撞击火花,甚至不产生炽热高温表面,由特殊材料制成的专用防爆工具。
钢铁材料的硬度时随含碳量的增加而提高的,而钢铁材料中的碳时产生摩擦火花的根源。
防爆工具采用铜合金,在强度和硬度都较低的纯铜中添加铍、铝、钛、镍、镁等熔炼成铜基合金,强度和硬度得到提高,由于不含碳摩擦或撞击时不会产生火花;铜合金的强度、硬度及导热性都比钢铁材料好,局部摩擦点会发生塑性变形而避免摩擦能量集中在个别接触点上,并且能将摩擦产生的热量迅速分散到基体而减少摩擦撞击点出现炽热高温的危险。
当前工业上已由铰青铜、铝青铜、J892铜合金等多种铜基合金成功地应用在防爆工具中。
防爆工具一般分为防爆手工具、防爆气动和液动工具以及专用工具等,包括各种扳手、钳子、锤凿、刀具等。
3、设备的安装
防爆设备的自身重量和载重一般都较大,在实际安装时首先要选择稳定、坚固的安装面和足以承载设备总成的支撑设备。
设备的所有电气连接接头都应该处于防爆设备腔体或防爆型防爆接线箱腔体内部,设备之间的连接使用防爆挠性管,防爆密封引线管应使用防爆设备随机提供的产品或选择符合现场环境防爆等级的产品,根据危险区域的不同对于引线管穿入电缆后应加胶泥密封。
如果设备具有转动或移动功能,引入设备的电缆和挠性管应该留有足够的余量,避免引设备转动拉断挠性管接口及电缆,使裸线暴露在危险环境之中。
4、接地
·系统的接地,宜采用一点接地方式。
接地母线应采用铜质线。
接地线不得形成封闭回路,不得与强电的电网零线短接或混接;
·系统采用专用接地装置时,其接地电阻不得大于4Ω;采用综合接地网时,其接地电阻不得大于1Ω;
·架空电缆吊线的两端和架空电缆线路中的金属管道应接地;
·在0区至1区、1区至2区过渡应用中,在进入另一危险区域之前必须做接地;
·地线不能小于6mm2;
·设备与接入设备前的防爆接线盒间用防爆挠性管连接,分别重复接地并保证电气贯通。
5、防雷
在危险环境中的是设备主要是前端设备,而且有的是安装在室外。
对于危险环境中设备防雷主要是指前端防爆设备的防雷。
对于处于非危险区域的控制设备按照应用电视系统控制机房的防雷方法执行。
在中华人民共和国国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94中的第二章有关于“凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者;具有0区或1区爆炸危险环境的建筑物;具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。
”等情况的列为第一类防雷建筑。
室外监控点安装应按照国家标准安装防直击雷设备(接闪器)。
同时需要注意对感应雷的防护。
·建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物,均应接到防雷电感应的接地装置上。
·金属屋面周边每隔18-24m应采用引下线接地一次。
·现场浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝士屋面,其钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路,并应每隔18-24m采用引下线接地一次。
·平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物,其净距小于100mm时应采用金属线跨接,跨接点的间距不应大于30m;交叉净距小于100mm时,其交叉处亦应跨接。
·当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时,连接处应用金属线跨接。
对有不少于5根螺栓连接的法兰盘,在非腐蚀环境下,可不跨接。
·防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用,其工频接地电阻不应大于10Ω。
·屋内接地干线与防雷电感应接地装置的连接,不应少于两处。
前端设备同样需要在电源引入的总配电箱处安装设过电压保护器,同时视频信号是输出、控制通讯信号的接口都要安装适当的防雷器加以保护。
七、线路设计
同轴电缆被广泛应用于音视频或射频的传输,传输阻抗一般为75_,已经成为视频的标准阻抗。
因为同轴电缆可靠的物理特性,能够提供优良的音视频表现。
信号的频率、分辨率以及电缆的有效传输距离在音视频系统中起了决定作用。
采用75-7的同轴电缆传送视频图像,在图像的实时性、清晰度、亮度、色饱和度等指标上,可以满足要求。
同时又节省了投资,便于系统的安装与维护。
由此,我们给出以下系统布线设计方案:
1、前端所有监控点的视频信号采用-7型75Ω同轴电缆传输,所有视频线缆集中在一个线槽内,集中引至监控中心
2、前端所有防爆解码控制器的RS485通信信号采用2×1.5mm2屏蔽双绞电缆传输,并采取有效的防雷措施。
RS485通信电缆采用总线结构,可以与视频线缆集中在一个线槽内,集中引至监控中心。
3、前端所有防爆解码控制器采用AC220V供电,供电电源取自现场,采用镀锌钢管配合防爆挠性管保护。
4、摄像机的DC12V供电和镜头的控制取自防爆解码控制器,引出线缆用防爆挠性管加以保护。
报警系统方案
本方案设计以“智能、先进、安全、实用、可靠”为原则,确保系统能百分百满足客户的安保需要和管理需要:
1、系统设计应在技术上达到先进性和成熟性的统一,性能上应具有很高的安全性,可靠性;使用上应具有可维护性和可扩展性;并具有很高的性能价格比。
2、设计选型方面应同时遵循:
集成化原则,应选择高度集成的设备,便于控制、管理和维护;
模块化原则,应在软、硬件上都采用商业化、通用化、模块化结构的设备,使系统具有较强的扩展能力;可靠性原则,所选设备应具备抵御环境影响的能力,工作稳定可靠,并能适应室内、外昼夜全天候工作。
3、高性能价格比:
在确保系统先进性、安全性、可靠性的同时,应该充分考虑原有系统设备的合理利用,以合理节约成本。
二、需求分析
1、客户防范要求:
1)工厂周界的安全防范;
2)非法攀爬周界围墙立即报警;
3)报警方式:
警笛及电话报警;
2、环境及需求分析
需防范的厂区靠近村屋地带,所处环境治安比较复杂,存在比较大的失窃隐患。
工厂面积较大,周界长度1400米左右,呈多边形分布。
围墙为实墙,高约1.8米,暂没任何防范措施,不法分子可轻易翻爬进入厂区。
根据厂区环境及建设方要求,整个工厂周界均需进行防范。
由于围墙为实体墙,高1.8米,如果不法分子从围墙进入,需要先爬上围墙后再跳入厂区,所以可采用两光束红外对射作为前端探测设备,直接安装于围墙顶部,不法分子一旦攀爬围墙,则会触发红外线报警。
三、系统设计
(一)设计要求
由于所需防范的周界较长,为了最大限度确保系统的稳定、可靠和方便日后的维护、扩展,本方案采用总线制系统配置。
系统设计功能需达到如下要求:
(1)周界需全面设防,无盲区和死角;
(2)探测器抗不良天气环境干扰能力强;
(3)防区划分适于报警时准确定位;
(4)接警中心具备警笛/警灯提示;
(5)接警中心通过LED电子地图识别报警区域;
(6)报警中心可控制前端设备状态的恢复;
(7)具灯光联动、警笛、监控设备联运功能;
(8)具系统故障包括线路、设备损坏自动检测并报警提示功能;
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