监控方案设计范文
时间:2023-03-17 06:32:27
导语:如何才能写好一篇监控方案设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
【关键词】动力及环境监控 监控中心 监控分站
铁路通信动力及环境监控(以下简称“动环监控”)系统用于铁路通信、信号、电力节点等各类机房中,对各种电源设备进行远程管理,对环境量进行监测,使操作维护人员可以在监控中心对分布在多个通信站内的设备进行告警收集、工作状态监视、遥测及遥控操作,并具有设备信息管理和安全管理功能。本文着重介绍动环监控系统设计原则及实现功能,总结出本系统方案要点及实现方式。
一、设计原则
(1)可靠性和稳定性:系统采用模块化设计,某一子系统或模块运行异常不影响其它子系统运行;系统具有比被监控设备更高的可靠性,被监控设备故障不影响监控设备正常运行;系统平均故障间隔时间MTBF≥400000h,平均故障修复时间MTTR≤0.5h。
(2)准确性:告警、遥信量、遥控量正确率均为100%;模拟量采集精度满足电流电压优于±0.5%、其它电量优于±2%、非电量优于±5%。
(3)开放性和可扩充性:系统采用模块化设计,适应不同规模和功能要求的应用,扩容方便。
二、系统特点及优势
系统具有状态监视功能,可实时监视机房环境参数和设备的工作状态,可将历史记录及重要操作保存于数据库;系统具有对智能设备进行监测及遥控功能,对设备进行远程参数进行设置;系统可进行多站点多事件报警,自动判别线路通信状态,提示出现故障的设备、区分设备故障类别,并传送各类告警信息至监控中心;用户可自定义故障告警级别,可以设定告警等级、告警门限;监控结构根据需要可以配置成二级或三级,网络中断条件下可以降级到本地监控模式;
三、监控内容
四、功能分析
1、监控中心功能。
可对本辖区内各监控站内设备的告警、性能等重要信息进行收集、处理、存储、分析、显示、输出;可查看各种告警、测量、控制的历史记录,查看并配置系统数据;可向监控站控制命令,实现遥测、遥控、遥调;可主动或被动接受查询,向其他业务系统传送告警和状态信息。
2、监控分站功能。
监控站主要完成对站点内的各种数据采集、处理、告警与告警数据临时存储,并将采集的数据传递至监控中心,同时接受监控中心的控制命令,通过监控模块对相应设备进行控制,按控制命令完成相关的控制工作。
3、系统管理功能。
包括性能管理、故障管理、配置管理、安全管理。
五、系统组成
动环监控系统主要由监控中心、远端监控单元、传输网络三部分组成。本文以FE方式组网为例进行介绍。由监控站设备收集各被监控站的设备和环境的各种信息,通过遥测数据通道传给通信站维护管理中心主机,对行车安全有影响的信息传送至相应的监控中心,通信、信号维护管理使用者可在监控中心的终端上进行操作,将遥控指令通过ISDN传给前置遥测处理机。
监控中心对现场监控设备传送的各类信息,进行数据分析处理、存储显示打印、并用多种方式示警,出现故障后随时进行相关处理工作,派班命令,记录处理结果。完成控制命令给现场监控设备,完成对被控设备的控制。具有与高层管理中心联网的功能。硬件设备主要包括应用/数据库服务器、操作显示终端、打印输出设备、数据通信模块等。应用/数据库服务器主要用来对数据进行收集处理、数据存档等,操作显示终端主要给管理操作人员提供数据查询、控制操作的手段。
监控分站是设在被监控的机房内的监控设备的总称,设备组成主要是由通信单元、数据采集主处理机、各功能模块及各种探测器、传感器等部分,完成对各机房的环境(温湿度,火灾、水浸、防盗,动力电源电压、电流等)及环境设备(如各种智能和非智能空调的控制、加热器、除湿机的控制)进行告警、状态监视和控制操作;对各种智能设备的监控采用智能设备协议转换器来进行,对各非智能设备和环境状态的监控主要由环境监控主处理机来进行数据采集、整理和进行管理。
篇2
[关键词] 监狱 监控系统 设计
一、总体概述
“多媒体、数字化、智能化、全方位”是监狱系统实现“向科技要警力”的途径,周界监控报警系统通过对监狱四周围墙、监舍等重点区域进行严密的监控,不仅能在第一时间对越狱等事件作出快速反应,还能提供事件发生前后一定时间内的查证资料;同时为监狱的管理工作提供更有效的管理手段,大大减轻监管人员的压力,提高管理的效率和质量。
二、需求分析
因某监狱监墙呈现多边形,多处是以监舍代替监墙,监狱内各种建筑物多,存在多处相互不能观察,而且犯人在监区内活动地点多,防范非常困难,根据某监狱和执勤武警部队的建设需求,在监狱四周通过安装周界报警系统,增强执勤武警和执法民警对犯人逃跑时提前预警的反应能力,防止犯人通过各种方式从监区逃跑。
三、技术分析
1、入侵检测模式
ioimage自动入侵检测模块,可以自动检测出视频画面中的运动行为特征。入侵检测既可以在固定摄像机上使用,也可在PTZ摄像机上使用(支持在PTZ摄像机的各个预置位上进行自动巡视入侵检测)。
入侵检测支持三种检测模式:运动行为模式、绊网穿越模式和围栏入侵模式,绊网穿越模式基于绊线进行检测,围栏入侵模式则是专门对攀越或穿越围栏周界而提供的检测模式。
运动行为模式:当有人或交通工具侵入监控防区时自动发出报警。
入侵检测可以设定多个任意形状防区,多个防区位置可以重叠,互不影响。针对每一个防区,还可以指定该防区入侵者的类型(人和交通工具)、尺寸大小、入侵速度、最短入侵时间和运动方向等参数,各防区内各类型的参数可以独立设定,互不影响。防区设定后,只有符合指定特征的入侵行为才会报警。而且对不符合条件的入侵将会被忽略。利用以上功能,可以在同一场景中检测不同特征的运动目标。例如,挡在某一场景中检测逆行车辆的时候,还可以同时检测该场景中不在人行道上行走的人。
ioimage入侵检测模块侧重于检测人和交通工具,针对入侵者不同的尺寸大小和运动特征进行检测,发出报警信号并提供即时的视频确认机制,有效减少了由于误报引起的不必要的警卫行动。
与被动红外传感器(PIR)、地面震动传感器等传统直线(或点式)传感器相比,ioimage的入侵检测模块具有大范围的入侵检测能力,可以提供更大的检测范围、更高的检测率(POD)和更低的误报率(FAR)。
2、绊网穿越模式:当人或交通工具穿越绊网时自动发出报警。
绊网穿越模式允许用户设定一条或多条任意形状的绊线,针对每一条绊线还可以指定穿越绊线的非法方向(两个单向或者双向)。当以绊网穿越模式进行检测时,在绊线平行方向运动的目标将被忽略,仅当目标穿越绊线时发出报警。
这种检测模式适用于某些特定场合入侵检测,例如攀越围墙、穿越安全检查点、穿越安全周界等。
围栏入侵模式:专为检测攀越(或穿越)周界和围栏等行为所提供的快速配置模式。
围栏入侵模式允许用户设定一道或多道任意形状的虚拟围栏,每一道虚拟围栏长度、高度和厚度可以独立设置,此外还可以指定攀越(或穿越)某个虚拟围栏的非法方向(两个单向或者多向)。当入侵者在非法方向上攀越(或穿越)围栏时将自动触发报警。
这种检测模式非常适合用于各种周界围栏入侵防范,例如监狱(防止逃出)、监区(防止任意方向穿越)等应用场合。
ioimage自主自动PTZ智能跟踪模块,可以使摄像机对自身的云台和变焦镜头进行自主PTZ驱动,并自动控制PTZ摄像机的进行云台全方位旋转和镜头缩放,针对被锁定的运动目标进行视觉导向的自动跟踪,以确保跟踪目标持续以放大特写画面出现在镜头中央,这样警卫人员可以更清晰的看到信息,同时还可以用于事后取证。自动PTZ跟踪模块弥补了固定摄像机监控事业狭窄的缺点,是完善的安全监控系统所必备的功能。
自主自动PTZ智能跟踪模块支持手工锁定、自动锁定和接力锁定三种目标锁定模式:手工锁定模式:通过监控软件手工锁定运动目标;对于某一个PTZ摄像机,当其停留在某个预置位上时,用户可以通过监控软件来手动锁定某个运动目标(例如通过鼠标点击来锁定目标),来触发PTZ摄像机进行自主自动的PTZ跟踪。
自动锁定模式:在各个预置位之间进行巡视,当检测到入侵时自动锁定运动目标;一个独立的PTZ摄像机,在其设定的各个预置位上都具有独立的入侵检测和触发自动跟踪的能力,因此可以用于对广阔的区域进行监控。当自动巡视的PTZ摄像机检测到一个入侵者的时候,摄像机可以自动锁定入侵者并触发跟踪。跟踪触发后PTZ摄像机会自动拉近镜头,以确保入侵者在运动过程中始终以放大特写画面的方式出现在镜头中央。
3、接力锁定模式:当某个摄像机检测到入侵者后,通知其它PTZ摄像机来锁定运动目标。对于某一个用于跟踪PTZ摄像机,可以将其设定为与某个固定摄像机(PTZ摄像机)相关联。这样当被关联的固定摄像机检测到入侵(或被关联的PTZ摄像机在某个预置位位上检测到入侵)时,将自动通知关联的PTZ摄像机跳转到关联预置位,并触发自主自动PTZ跟踪。
这种PTZ同步接力特性,不仅仅是提供了让PTZ摄像机自动跳转到关联预置位的能力,而且还将固定摄像机场景中某个特定运动目标从众多的目标中识别出来,并将它的位置坐标告知负责跟踪的PTZ摄像机。因此,在进行自主自动PTZ跟踪时,既不需要通过预先设置预置来定位目标,也不需要其它任何辅助摄像机或辅助传感器来参与检测跟踪。
传统监控中经常遇到侵入者跑出固定摄像机的监视画面的问题,而自动PTZ跟踪很好地解决了这个问题。而且当报警触发时,不再需要警卫人员通过手工来操纵PTZ控制键盘来寻找入侵者,PTZ摄像机在接收到报警事件时会自动锁定目标并触发自主跟踪,同时自动回传即时视频画面。这样,安全警卫人员可以从容做出决策,而不会像以往一样只根据检测到入侵的第一个场景做出盲目行动。
四、ioimage智能周界监控报警系统设计方案
1、监控场景:核心区
核心区内设一段距离(约3―5米不等)的缓冲区,缓冲区内不允许有人进入;当有人进入缓冲区时,要求系统可以立即报警,并能对其进行跟踪。
1)监控的目的区域为从围墙内沿起,往内3―5米得区域。因此,要求监控摄像机最窄处得视野范围不应小于5米(小于5米的视野区为监控盲区,需要有其它摄像机来补充监控)
2)由于围墙高5―7米,为保证摄像机本身的安全性以及监控的距离,应该将摄像机安装在5米以上;
3)为确保坚实的可靠性,摄像机任何时刻都应该能监视到监控区域内目标的完整影像,因此摄像机监视最远距离处得高度不应低于2米;
4)为确保自动监控的可靠性,最远目标在屏幕上的高度不应小于屏幕的1/10;
2、监控场景:重点区
部分监墙长超过100米,四周由5―7米高的围墙保护,围墙四周设有站岗亭。围墙内沿往内设一段距离(约3―5米不等)的缓冲区,缓冲区内不允许有人进入;当有人进入缓冲区时,要求系统可以立即报警,并能对闯入者进行跟踪。
1)监控的目的区域为从围墙内沿起往内3―5米得区域。因此,要求监控摄像机最窄处得视野范围不应小于5米(小于5米得视野区为监控盲区,需要由其他摄像机来补充监控)
2)为确保监视的可靠性,摄像机任何时刻都应该能监视到监控区域内目标的完整影像,因此摄像机监视最远距离处得高度不应低于7米;
3)为了实现长距离的无缝监视,前一台摄像机必须能够覆盖到后一台摄像机的监视盲区;
3、监控场景:全周界
篇3
胜盾电视墙:中国监控电视墙、拼接电视墙、液晶电视墙十大品牌生产厂家!国际品质,精益求精!广州胜盾安防设备有限公司,按客户需求专业设计生产各类型监控电视墙、拼接电视墙、液晶电视墙、无缝拼接电视墙等产品,精选进口优质板金材料,经九工位处理,现代化数据机床设备制作而成,质量一流,产品50年依然如新不生锈。
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监控电视墙应用领域:
监控电视墙、拼接电视墙一般是方便操作人员使用,配以钢板钣金喷塑墙体构成,有些还带有强制排风散热装置。产品广泛应用于市政工程、安防监控系统、电子、网络、通信通讯、港口、广播电视、航空航天、军事指挥中心、自动化控制中心、安全监控中心、高速公路、铁路信息信号系统和收费系统、输配电、科学研究等。
胜盾监控电视墙的制作流程
材料:
电视墙的原料大都采用冷轧钢板作为其原料。
先说明一下何谓冷轧钢:冷轧钢一般分为普通级(C<0.12%)、低碳级(C<0.10%)和超低碳级(C<0.08%),含碳量越低冷塑性越好,冷轧是冷加工,包括冷拉、冷拔,起到去锈、校直,最重要的是通过冷拉强化和钢材时效作用,让钢材性能有所改变!目前有相当一部分生产企业都采用普通级冷轧钢,所以,普通级相对于低碳级和超低碳级来说,在成本上可以降低成本,但其质量就不如二者较好,所以,在选择的时候,最好是选择相对与低碳级的冷轧钢。
加工:
电视墙的制作加工工艺为:剪钣、冲孔、折弯、电焊、打磨、酸洗磷化、静电喷涂等工艺流程。
喷涂与粉末:
因为粉末是直接暴露在外表的一种产品,所以,粉末质量的好坏影响电视墙的美观性及实用性,所以粉末应采用易溶解、吸附性好及无杂质的粉末;喷涂有自动化流水线喷涂和人工喷涂,人员喷涂的弊端是,喷涂后的效果取决于喷涂人员的水平,自动化喷涂则更加高效率且喷涂效果更好。
胜盾电视墙、监控电视墙的优势特点:
1、精选航空优质冷轧钢板材料,以先进的模具化板金流水线、全自动静电喷塑流水线,经过九工位喷涂,ISO9002国际质量保障。
2、电视墙便于生产、组装、调试和包装运输。合乎标准化、规格化、系列化的要求。具备精良的使用性和平安防护办法,便于操纵、安置和培修,并能包管操纵者平安。
3、电视墙豪华大方;显示设备安装方便简单。
4、硬件设备保障:引进了一批先进高级数控冲床、激光切割机、自动涂胶机等国际先进设备及国内先进设备保障。
5、具有良好的使用性和安全防护设施,便于操作、安装和维修,并能保证操作者安全。
6、产品性价比高,物美价廉。
7、电视墙具有抗振动、抗冲击、耐腐蚀、防尘、防水、防辐射等性能,保证设备稳定可靠地工作。造型美观、适用、色彩协调。
8、符合人体生理及视觉特性, 流线型设计,外形美观,操作方便并设有防尘及散热措施。
胜盾的服务:
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如今各行各业都在马不停蹄的加快创新角度,监控电视墙、拼接墙行业也不例外,目前的视频监控电视墙行业已经发展成视频监控、出入口控制、入侵报警、防爆安检等十几个大类,数千个品种,无论从技术到应用种类,安防行业都发生了翻天覆地的变化。如此迅猛的发展速度,创新在其中起到了十分重要的作用。就以视频监控为例,从模拟到数字,从普通到高清,在技术和应用方面都实现了众多创新。
篇4
关键
•通过图像监控结合远程和本地人员操作经验的优势,避免误操作;
•对主控室设备仪表盘进行监视;
•操作刀闸位置的视频监控;
•配合其他系统(如变电站综合自动化系统等)的工作;
•突发事件应急处理的与主站的双向音视频交流。
安全值班人员以及厂领导可以实时地掌握全厂重点部位的工作情况,比如燃料运输线情况、电气主控室、发电机组情况、提高安全管理水平。
在发电生产现场、燃料仓库等,能通过局域网实现本地的监控。这样在正常生产时能得到第一手的资料;当发生故障时,能根据监控的实时报警功能,在第一时间得到报警信息和现场影像,为处理问题提供依据。
通过视频监控、灯光联动、环境监测监视现场设备的运行状况,起到预警和保护作用,配合其他自动化系统的工作。
电厂图像监控和防盗报警系统主要针对周边围墙、出入口、输煤区、堆煤区、高低压配电房、燃煤锅炉的监视、录像、联动告警,提高安全生产的管理能力。
根据电厂的要求,并结合我公司多年在监控领域的设计和生产经验,我公司按照标准特为电厂度身定做了数字图像监控和防盗报警系统。
整个系统由前端部分、传输部分和监控中心三部分组成。
方案设计简述
系统前端部分
系统前端部分包含视频监控和周界报警。
•周界报警系统
周界报警系统是整个厂区安全防范系统的最外层的安保系统,是进行检测厂区非法入侵的一道重要关卡。厂区周界报警系统在厂区的围墙上安装红外对射报警探测器,与保安中心的报警控制器连接。当有人翻越围墙时,相应的报警探测器能将报警信号送到保安中心的主机上,发出声光报警、显示报警位置。同时联动图像在屏幕上显示。以便管理人员作出相应地处理。
周界报警系统主要是对厂区非出入通道的周边区域进行管理,能实现在有非法入侵时,控制中心显示区域报警,便于管理中心的人员调派和及时处理警情,目的在于及时检测非法入侵。
报警设备的选择主要有:红外对射报警探测器、人体主动红外报警探测器、红外双鉴探测器。
视频监控
视频监控主要可采用红苹果彩色低照度高清晰摄像机、黑白摄像机和一体化智能快球,根据不同的场所要求和方位可任意选择使用那款摄像机。建议在一些单一且小范围的地方采用固定摄像机,在一些要求改变一定监视角度和控制变焦的地方采用云台,在一些要求能全方位快速的监视的地方采用高速一体化智能快球,在一些晚间使用的并且光线不足的地方使用彩色黑白自动转换摄像机或采用红外摄像机。当然所选的设备要求符合在电厂的特殊环境下可靠工作。所以必须满足防尘、防静电、防雷等。例如在输煤区的还需要采用的隔离防护罩具有防静电和防爆功能,并且还要具有防尘功能。在锅炉房的还需具有防高温功能等。所有的这一切都在我们的精心设计内。所有摄像机将拍摄的现场实时图像传输到厂区的监控中心,操作人员在监控中心就可以直观掌握现场情况和记录事件事实,及时发现并避免可能发生的突发性事件,通过录像设备进行录像存储,为厂区的安全与管理提供事实依据,为厂区内部人员的生命和财产安全提供可靠保障,是人防和技防完美的结合,极大的提高了保安管理的效率。
系统传输部分
电厂环境一般表现为距离远、有一定的强电干扰,并具有一定量的可燃粉尘和发电机组的高温。所以系统的传输部分必须考虑这些因素。
电厂布线基本上考虑沿围墙穿管埋地或在规划时采用穿管预埋等方法,如果远点到监控中心的布线距离在1000~1500m以内,我们可以考虑音、视频信号线采用SYV75—9或更粗的传输线。如果传输距离在1500米以上3000米以下我们可采用加放大器的方法来实现远距离的传输,如果在3000米以上我们可考虑采用无线传输或是采用光端机传输。采用什么方式传输我们可根据具体的环境和要求来定。
系统中心部分
系统中心部分设置在电厂监控中心内,所有的控制、录像、存储、显示设备均设置在监控机房内。机房有一个桌面操作台作为管理人员操作坐席和安放设备。监控机房主要负责对系统设备及视频、报警等信号的监控和管理。同时配备了视频远程传输服务器,进行远距离的视频和控制传输。
•控制单元
系统主控是由一台矩阵切换控制主机、一台主控全功能控制键盘、一台报警接口单元和一套多媒体管理软件(含软件、通讯接口卡)组成。系统主控能满足现有摄像机视频输入和报警输入,以及路监视器的音视频输出。同时,还具备红外告警,联动区域摄像设备。在值班室放置一台副控键盘和一台监视器用以平时的出入口管理和监视。同时在监控中心放置一台远程视频服务控制器,进行远程传输,本视频服务器可在局域网上传输视频信号和控制信号,只要在远端的PC机上安装工作站管理软件即可进行远程监控,可根据实际需要设置管理权限。
•录像与存储
主控室配置红苹果系列嵌入式数字硬盘录像机,主要录制存储监控图像。在每台硬盘录像机可安装8个120G容量的硬盘,可使录像资料保存一个月以上,同时硬盘可扩展到16个。
•显示设备
系统在监控中心设置了6~8台监视器,图像的显示可自由切换,这样通过矩阵的顺序切换、巡回切换、群组切换、自动切换的功能,对前端视频信号进行任意的监视。
设备选型说明
电厂图像监控和防盗报警系统从功能上将分为两大类:一是周界防盗报警系统;二是道口、煤区等地的图像监控。设备的选型我们就从这两大功能入手描述。
为保障发电企业电网安全运行,及时掌握各个系统运行状况和指挥处理运行障碍并解决高压变电站、发电机组、低压变电站、燃煤系统、传输系统、冷却系统等的实时监视和防火防盗问题。需要一套稳定可靠的监控信息管理系统来辅助管理电厂的正常运行。
•通过图像监控结合远程和本地人员操作经验的优势,避免误操作;
•对主控室设备仪表盘进行监视;
•操作刀闸位置的视频监控;
•配合其他系统(如变电站综合自动化系统等)的工作;
•突发事件应急处理的与主站的双向音视频交流。
安全值班人员以及厂领导可以实时地掌握全厂重点部位的工作情况,比如燃料运输线情况、电气主控室、发电机组情况、提高安全管理水平。
在发电生产现场、燃料仓库等,能通过局域网实现本地的监控。这样在正常生产时能得到第一手的资料;当发生故障时,能根据监控的实时报警功能,在第一时间得到报警信息和现场影像,为处理问题提供依据。
通过视频监控、灯光联动、环境监测监视现场设备的运行状况,起到预警和保护作用,配合其他自动化系统的工作。
电厂图像监控和防盗报警系统主要针对周边围墙、出入口、输煤区、堆煤区、高低压配电房、燃煤锅炉的监视、录像、联动告警,提高安全生产的管理能力。
根据电厂的要求,并结合我公司多年在监控领域的设计和生产经验,我公司按照标准特为电厂度身定做了数字图像监控和防盗报警系统。
整个系统由前端部分、传输部分和监控中心三部分组成。
方案设计简述
系统前端部分
系统前端部分包含视频监控和周界报警。
•周界报警系统
周界报警系统是整个厂区安全防范系统的最外层的安保系统,是进行检测厂区非法入侵的一道重要关卡。厂区周界报警系统在厂区的围墙上安装红外对射报警探测器,与保安中心的报警控制器连接。当有人翻越围墙时,相应的报警探测器能将报警信号送到保安中心的主机上,发出声光报警、显示报警位置。同时联动图像在屏幕上显示。以便管理人员作出相应地处理。
周界报警系统主要是对厂区非出入通道的周边区域进行管理,能实现在有非法入侵时,控制中心显示区域报警,便于管理中心的人员调派和及时处理警情,目的在于及时检测非法入侵。
报警设备的选择主要有:红外对射报警探测器、人体主动红外报警探测器、红外双鉴探测器。
•视频监控
视频监控主要可采用红苹果彩色低照度高清晰摄像机、黑白摄像机和一体化智能快球,根据不同的场所要求和方位可任意选择使用那款摄像机。建议在一些单一且小范围的地方采用固定摄像机,在一些要求改变一定监视角度和控制变焦的地方采用云台,在一些要求能全方位快速的监视的地方采用高速一体化智能快球,在一些晚间使用的并且光线不足的地方使用彩色黑白自动转换摄像机或采用红外摄像机。当然所选的设备要求符合在电厂的特殊环境下可靠工作。所以必须满足防尘、防静电、防雷等。例如在输煤区的还需要采用的隔离防护罩具有防静电和防爆功能,并且还要具有防尘功能。在锅炉房的还需具有防高温功能等。所有的这一切都在我们的精心设计内。所有摄像机将拍摄的现场实时图像传输到厂区的监控中心,操作人员在监控中心就可以直观掌握现场情况和记录事件事实,及时发现并避免可能发生的突发性事件,通过录像设备进行录像存储,为厂区的安全与管理提供事实依据,为厂区内部人员的生命和财产安全提供可靠保障,是人防和技防完美的结合,极大的提高了保安管理的效率。
系统传输部分
电厂环境一般表现为距离远、有一定的强电干扰,并具有一定量的可燃粉尘和发电机组的高温。所以系统的传输部分必须考虑这些因素。
电厂布线基本上考虑沿围墙穿管埋地或在规划时采用穿管预埋等方法,如果远点到监控中心的布线距离在1000~1500m以内,我们可以考虑音、视频信号线采用SYV75—9或更粗的传输线。如果传输距离在1500米以上3000米以下我们可采用加放大器的方法来实现远距离的传输,如果在3000米以上我们可考虑采用无线传输或是采用光端机传输。采用什么方式传输我们可根据具体的环境和要求来定。
系统中心部分
系统中心部分设置在电厂监控中心内,所有的控制、录像、存储、显示设备均设置在监控机房内。机房有一个桌面操作台作为管理人员操作坐席和安放设备。监控机房主要负责对系统设备及视频、报警等信号的监控和管理。同时配备了视频远程传输服务器,进行远距离的视频和控制传输。
•控制单元
系统主控是由一台矩阵切换控制主机、一台主控全功能控制键盘、一台报警接口单元和一套多媒体管理软件(含软件、通讯接口卡)组成。系统主控能满足现有摄像机视频输入和报警输入,以及路监视器的音视频输出。同时,还具备红外告警,联动区域摄像设备。在值班室放置一台副控键盘和一台监视器用以平时的出入口管理和监视。同时在监控中心放置一台远程视频服务控制器,进行远程传输,本视频服务器可在局域网上传输视频信号和控制信号,只要在远端的PC机上安装工作站管理软件即可进行远程监控,可根据实际需要设置管理权限。
•录像与存储
主控室配置红苹果系列嵌入式数字硬盘录像机,主要录制存储监控图像。在每台硬盘录像机可安装8个120G容量的硬盘,可使录像资料保存一个月以上,同时硬盘可扩展到16个。
•显示设备
系统在监控中心设置了6~8台监视器,图像的显示可自由切换,这样通过矩阵的顺序切换、巡回切换、群组切换、自动切换的功能,对前端视频信号进行任意的监视。
设备选型说明
电厂图像监控和防盗报警系统从功能上将分为两大类:一是周界防盗报警系统;二是道口、煤区等地的图像监控。设备的选型我们就从这两大功能入手描述。
为保障发电企业电网安全运行,及时掌握各个系统运行状况和指挥处理运行障碍并解决高压变电站、发电机组、低压变电站、燃煤系统、传输系统、冷却系统等的实时监视和防火防盗问题。需要一套稳定可靠的监控信息管理系统来辅助管理电厂的正常运行。
周界报警系统
周界报警系统主要是对厂区非出入通道的周边区域进行管理,能实现在有非法入侵时,控制中心显示区域报警,便于管理中心的人员调派和及时处理警情,目的在于有效防止非法入侵。
周界系统构成
图1
如图1所示周界报警系统由前端、传输、中心三部分组成,以下就这三部分分别进行阐述。
•前端
周界围墙基本上是采用安装主动红外对射报警探测器,能有效防范外人从围墙非法进入厂区。
对射探头由一个发射端和一个接收端组成。发射端发射经调制后的两束红外线,这两条红外线构成了探头的保护区域(如图2)。
如果有人企图跨越被保护区域,则两条红外线被同时遮挡,接收端输出报警信号,触发报警主机报警(如图3)。
如果有飞禽(如小鸟、鸽子)飞过被保护区域(如图4),由于其体积小于被保护区域,仅能遮挡一条红外射线,则发射端认为正常,不向报警主机报警。
图4
经过调制的红外线光源是为了防止太阳光、灯光等外界光源干扰,也可防止有人恶意使用红外灯干扰探头工作。
为了能在室外恶劣的环境下正常工作,于是采用双光束,可有效地降低误报率。
•传输
从电厂厂区四周接收的各种红外报警信息利用报警电缆传输到控制中心主机的报警主机,保证厂区的周界报警信号有效,快速的传输到报警中心。
为保障发电企业电网安全运行,及时掌握各个系统运行状况和指挥处理运行障碍并解决高压变电站、发电机组、低压变电站、燃煤系统、传输系统、冷却系统等的实时监视和防火防盗问题。需要一套稳定可靠的监控信息管理系统来辅助管理电厂的正常运行。
•中心
控制中心与图像监控共用控制主机及键盘,通过键盘对前端设备进行布/撤防,在布防期间,若发生非法入侵,键盘显示具体报警点,同时键盘和警号开始报警,并联动厂区监控系统,显示现场图像,并予以记录。
周界报警特点
反应迅速:接警时间极短,报警控制控制器检测到报警信号后,在0.5s内即可将报警信息进行显示和记录。
报警联动:报警时,系统报警可实现与闭路监控系统的联动,对报警点情况进行记录。并把该报警区域的图像联动显示在电视墙上。
图像监控系统
监控系统是现代化系统的重要组成部分。观察者可以通过最易接受的信息方式—图像和声音获取现场情况,具有实时影象、真实反映监控区域的特点;通过多点布控,达到全面监控功能,弥补了人员巡查顾此失彼的缺陷,与录像系统配套,实现自动长期全面监控效果;在电力各个部门,得到越来越广泛的应用。
监视系统为厂区物资财产安全提供可靠保障,同时通过闭路电视监控系统可以直观地掌握现场情况和记录事件事实,及时发现并避免可能发生的突发性事件,通过录像设备进行记录取证,还为厂区的安全与管理提供事实依据。
系统采用了技术先进的数字化网络监控主机,该设备集成了多画面处理显示,视频丢失检测、图像压缩编码/解码、数字录像/即时回放、影像资料管理、资料备份、还原、云台/镜头控制等多种功能,可满足现代化厂区监视录像的全面功能要求;可取代传统模拟录像系统中的多画面处理器、长时间录像机(录像带)设备,操作简单、稳定可靠、使用寿命长、长期管理、维护费用低,代表安防技术发展的最新方向。
图像监控设计依据
•《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
•《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94
•《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232-82
•《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/T70-94
•建筑平面图
图像监控设计思想
在安全防范领域里,闭路电视监控系统(CCTVSYSTEM)的地位举足轻重,它可以及时地传送活动图像信息,并通过录像设备进行记录取证。目前,闭路电视监视系统己在现代化厂区被广泛使用。在安保工作中收到了良好的社会效果。
JGJ/T16-92第16.1.2条规定“闭路应用电视系统的设计,应符合技术先进、经济合理、安全适用、质量优良的原则”,其相应的“条文说明”更明确指出,要求系统“积极采用新技术,新设备”。国家标准虽然预见到“控制技术和联网接续设备的发展”,提倡“使用由微机控制的视频切换汇接器,或在大系统中采用矩阵连接网络”。但是近几年网络技术和计算机技术的快速发展,使闭路应用电视系统摄像、传输、显示、控制四大部份都发生了根本性变化,而千兆以太网和超大容量磁盘存贮技术应用于闭路电视系统,正日益受到重视。这种基于网络技术的新型数字多媒体系统,称为数字闭路应用电视系统,以其扩展空前灵活、摄像机安装位置极其随意、图像存储全部数字化、录像回放无需倒带快速方便、监控功能更加丰富完善和极易使用等特点,正在成为闭路应用电视技术的新一代产品。
根据技防管理部门对闭路电视监控系统的设计标准,参照开发商的实际使用要求,结合厂区安防系统的配置情况,我们对发电厂区闭路电视监控系统提出如下设计思想:
•我们在方案设计与建议中,力求使本系统与厂区建筑装璜风格保持和谐统一,做到隐蔽、美观又不影响使用效果。
•合理的摄像机布点,尤其是厂区主要出入口、办公楼楼梯口、主要出入口等重要通道部位实施重点监察。
•选择性能价格比较高的设备,根据项目的特点配置系统的设备,既要符合先进性的原则和安防系统规范的要求,又要尽量考虑为用户节省工程费用。
•对于系统中设备的选取力求做到优选、精选、技术先进,最大限度的提高系统的性能价格比及稳定可靠性,增加系统的可操作性,最大限度地提高监控的范围和质量,减少盲区。其主要设备均采用专业芯片生产,整个系统力求做到布局合理,技术先进,经济实用,操作维修简便,并能保证系统在若干年后仍保持其先进性和稳定性。
本系统根据用户的要求,实现以下目标
•对厂区主要出入口、次出入口、主干道、围墙及其他重要区域进行监控。
•中心监控系统采用全数字化网络监控主机进行图像的压缩、显示、记录和远程传输。
•系统采用视频移动录像以节省存储硬盘空间延长录像时间。
•视频丢失自动报警。
•设备自检及故障报警。
•图像自动/手动切换,前端设备的遥控。
•报警时,报警类别、时间、确认时间及相关信息的显示、存储、查询及打印。
系统设备的组成
•摄像部分
厂区办公部分采用固定摄像机主要在走廊、楼梯等地方。
厂区特殊仪表和状态的监控采用云台摄像机加装防护罩。
厂区空旷部分全部采用高速一体化智能球,周界围墙上立杆安装高速一体化智能快球,能全方位监视围墙内外和周界情况;在干煤区四角安装高速一体化智能快球,监视干煤区全景;在厂区码头的主要路口安装高速一体化智能快球,监视输煤区全景。
•图像传输
图像传输采用SYV75—5,RVV2X1.0
SYV75—5视频电缆用于图像传输,其传输信号为标准视频信号。监控安保工程需要高密度铜网编制的SYV75—5视频同轴电缆,编制密度应达到90%以上。
为保障发电企业电网安全运行,及时掌握各个系统运行状况和指挥处理运行障碍并解决高压变电站、发电机组、低压变电站、燃煤系统、传输系统、冷却系统等的实时监视和防火防盗问题。需要一套稳定可靠的监控信息管理系统来辅助管理电厂的正常运行。
RVV2X1.0电源电缆用于摄像机电源传输,中心220V/AC电源传输到摄像机后通过变压器转换成12VDC或24VAC电压给摄像机供电。尽量不要从中心直接传输低压到现场摄像机,以避免电压的衰减而导致摄像机不能正常工作。
与摄像机连接的电缆,电源线均采用专门插接装置,以便维修。
•图像显示、录像和控制
系统主控是由一台矩阵切换控制主机、一台主控全功能控制键盘、一台报警接口单元和矩阵多媒体管理软件(含软件、通讯接口卡)组成。系统主控能满足现有摄像机视频输入和报警输入,以及多达16路监视器的音视频输出。
系统录像配置了3台八路嵌入式数字硬盘录像机,主要录制存储监控图像。在每台硬盘录像机内安装2个120G容量的硬盘,可使录像资料保存一周以上,机内硬盘可扩展到8个,最大可扩展至16个硬盘。嵌入式数字硬盘录像机采用嵌入式操作系统,避免病毒干扰,稳定性大大优于板卡式工控机,延长设备使用时间,维护简捷,减少维护费用。
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关键词:视频监控 视频矩阵 摄像机 硬盘录像机
中图分类号: TP277 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)05-0000-00
1 引言
依据国务院第421号令《企业事业单位内部治安保卫条例》中的规定,广播发射台作为关系国计民生、国家安全和公共安全的治安保卫重点单位,如何利用先进的通信技术、网络技术、视音频处理技术等构建一套稳定可靠、便捷直观的安全防范监控系统,实现人防、物防和技术于一体,确实提高广播发射台的人身设备安全和播出安全。
视频安防监控系统(Video Surveillance & Control System,简称VSCS)是利用视频技术探测、监视设防区域并实时显示、控制、记录现场图像的用于安全防范目的电子技术系统,一套设计优秀的视频安防监控系统不仅能够减少安保人员巡视巡查的人力物力,而且在一些恶劣特殊环境下也能够代替人工进行长时间监视,让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况,并通过录像记录下来,为日后对某些事件的处理提供方便条件及重要依据。本文以某国家级广播发射台为例,详细介绍了在发射台复杂电磁环境下的视频安防监控系统的设计思路和实施方案,抛砖引玉,以飨读者。
2 系统功能需求
该视频安防监控系统应该能够实现对发射台发射机房、变电站、天馈线场区等安全播出重点区域和台区大门、武警哨位、办公楼等治安保卫重要场所的实时监控,并在发射台复杂的电磁环境下通过合理的信号传输方式将视频监控画面传输到中控机房的值班大厅。
值班人员能够通过视频安防监控系统的软件控制界面简便快捷地进行监视器画面切换,数据查询、视频回放等操作,硬盘录像机具备断电记忆功能,在断电的情况下,保留设置、录像资料、地址信息、时间信息完整。全部视频通道均能实时录像、查询、监视,远程传输系统支持广播功能,允许多用户同时访问同一视频信号。实时视频信号能通过无线局专网上传至上级部门。能够及时发现安全播出故障、隐患和违法犯罪活动,自动收集证据,为处置突发事件、分析解决问题提供可视化依据。
3 系统方案的设计
3.1设计的依据
本视频安防监控系统主要设计依据是国标《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007、《安全防范工程技术规范》GB50348-2004、《电磁辐射防护规定》GB8702、《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB 50198-1994和广电行业标准《广播电影电视系统重点单位重要部位的风险等级和安全防护级别》GA 586-2005以及广电系统内部的相关技术规范。
3.2系统的组成
该视频安防监控系统主要由采集前端、监控中心、远程网络监控三级机构组成,通过合理的信号传输方式对发射台机房、变电站、天线场区以及台区大门、武警哨位等重点部位进行有效的视频监控。
(1)采集前端:发射机房对角安装2台广角镜头彩色摄像机,能全面监控机房情况;变电站和门厅各安装一台,台区大门安装一台,办公楼顶安装一台高清变焦摄像头,天馈线场区安装9台,主要监控匹配箱及附近区域。本方案中设计的视频监控系统汲取了模拟闭路电视监控和数字视频监控系统的优势,将两者合二为一,前端采用模拟闭路电视的技术手段,保证图像的流畅性,并且不容易受到电磁干扰,后端将采集的模拟信号转换成数字信号,这样数字化视频可以在计算机网络(无线局专网)上传输图像数据,不受距离限制,信号不易受到干扰,可大幅度提高图像品质和稳定性。
(2)监控中心:视频安防监控系统控制中心设置在中控机房的值班大厅,由相关值班人员进行操作,硬盘录像机具备断电记忆功能,在断电的情况下,保留设置、录像资料、地址信息、时间信息完整,全部视频通道均能实时录像、查询、监视,远程传输系统支持广播功能,允许多用户同时访问同一视频信号。系统控制设备操作简单,值班员经过授权后能够通过矩阵键盘进行摄像机的操作控制。
(3)远程网络监控:本系统将前端视频采集点的画面实时的传回监控设备,整个系统采用硬盘压缩技术,所有的图像信息进行数字化处理,可以通过TCP/IP网络,通过远程监控管理软件,控制硬盘录像机及矩阵。硬盘录像机通过RJ-45网接入交换机,图像编码方式为H.264。系统具备远程访问功能,领导或管理者通过局域网登录视频服务器实时查看前端监控场区情况,同时实现了历史录像资料的实时查看。
3.3系统的实施方案
该视频安防监控系统的设计内容主要包括实现对音视频信号的采集、信号传输与控制、本地视频监控、远程监控四部分。系统方案框图如图1。
3.3.1音视频信号的采集
前端视频采集共设置15个彩色摄像机,其中发射机房内设置2台彩色摄像机,配电室1台、门厅1台;室外共设置11台带有云台的彩色摄像机,主要分布在天馈线场区9台、机房后院1台、台区大门1台;其中室外11台带云台的彩色摄像机要求配备前端解码器,以供监控中心根据需求对摄像机进行操作控制。
包括室内、室外共15台彩色摄像机通过同轴电缆将视频信号连接到光端机的发送端,通过光缆将15路视频信号发送给光端机的接收端。
摄像机视频监控要求:
(1)视频安防监控系统要求保证24小时连续监控。
(2)要求采用低照度的摄像机,当环境照度不足时,能打开红外等,进行图像摄录。
(3)台区大门:全天候监视出入人员、车辆。要求能够将大门整体区域进行监控,能够辨认出靠近大门5米人员的面貌,可采用面部识别技术;重要围墙段:采取视频监控或采取入侵检测,视频监控要能清晰拍摄其周围环境。对入侵检测设备,要保证其可靠性、准确性等;台区分区监控:对整个台区进行分区域监控,要求能分辨出移动人员和动物。
3.3.2信号传输与控制
按照信号的传输方式与功能,可将信号分为三类:本地视频监控信号、远程视频监控信号、控制信号。
(1)本地视频监控信号:光端机(端口)的接收端接收到15路输入信号后,通过同轴电缆连接到视频分配器(具体几入几出),将视频信号分成两路。一路通过同轴电缆供视频矩阵输出到电视墙;一路连接到1台16路的硬盘录像机,进行本地实时录像及存储。
(2)远程视频监控信号:硬盘录像机通过RJ-45以太网接口接入交换机,通过TCP/IP网络,实现局机关对各台的视频远程监控功能。
(3)控制信号:矩阵发出的控制信号运用485线经过视频分配器发送到设备前端解码器(具体功能、参数)控制云台和镜头等设备。
系统的传输信号要求可调节图像参数与传输带宽,可根据不同需求分别调节帧数、分辨率、图像等参数,支持128K-1024Kbps传输码率可调,本地图像传送延迟不大于0.5秒。
由于天线区干扰严重且传输距离较远,视频信号传输室外采用光缆传输方式,室内采用视频电缆传输,整个系统为以后增容改造留有空间。模拟传输通道采用PAL制式标准,信噪比应达到45db~48db,数字传输采用IP网络传输,支持TCP、UDP、组播、广播等IP网络协议,支持DNS、NAT端口映射,可配置网管策略,可为网络分控预分配指定带宽和QOS。
矩阵发出的控制信号经过码分配器(线路为光缆或电缆)发送到设备前端解码器,再控制云台、镜头等设备。
3.3.3本地视频监控
由四个46寸工业级监视器和控制键盘组成。监视器组成的电视墙可以同时输出8路视频信号,可多画面轮巡,可定时将监控组内的摄像机轮流切换,切换时间可自由设定。
中控机房值班大厅的控制键盘通过矩阵系统,提供录像资料的上墙显示和直接利用硬盘录像机遥控器进行本地历史数据查询。并且控制键盘可通过矩阵系统对视频采集端的云台和镜头等设备进行控制。
3.3.4远程视频监控
远程视频监控包括:局长办公室、台长办公室、其他局域网网上监控。远程视频监控要求采用Http协议实现并通过以太网进行信号传输。图像编码格式为H.264,可通过IE浏览器实现远程查看,通过远程监控软件,控制硬盘录像机及视频矩阵,方便快捷地查看调用监控数据及画面。
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一、工作目标
认真贯彻落实《县2014年深入推进廉能风险防控工作实施方案》的通知要求和《县廉能风险分类管理办法(试行)》、《县廉能风险防控标准化作业评估验收办法》等文件精神,以规范权力运行为目标,推进廉能风险防控标准化作业,对廉能风险进行分类管理,建立健全机制制度,加快信息化进程,逐步建成廉能风险防控“标准化、制度化、公开化、信息化”管理体系,进一步推进权力公开透明规范运行,实现岗位权力风险最小化、廉政效能最大化、行政管理最优化,确保预防腐败的各项制度和措施有效落实。
二、工作任务
2014年,在粮食系统各股室和相关站、队全面铺开落实廉能风险防控标准化作业。重点做好以下几项工作:
(一)理清和确定岗位权限(9月15日前完成)。根据相关法律法规和“三定”方案,以及本单位的内部分工等规定,全面清理本单位对管理或服务对象行使的各类职权以及本单位各个工作岗位的职权,确定职权名称、内容、行使主体(岗位)、法律依据、办理条件,编制本单位《组织架构图》。在此基础上,优化权力运行流程,逐一绘制本单位《岗位职权运行流程图》,形象表现各项职权的行进秩序。
(二)排查和确定廉能风险点(9月25日前完成)。根据清理职权的情况,采取各岗位工作人员自己找、干部职工评议、征求专家学者或行政相对人意见、工作人员分析论证和组织审定等方式进行,查找权力行使、制度建设、业务能力、思想道德、外部环境等方面存在的廉能风险,并填写《查找岗位廉能风险情况表》。
(三)评定廉能风险等级(10月10日前完成)。针对查找的廉能风险、权力的重要程度或发生问题的危害程度等因素,对各个工作岗位分别按“高”、“中”、“低”三个等级进行评定,分别用“”表示。一般情况下,本单位领导班子各成员岗位评定为“高”级,单位内设机构负责人、本单位直接负责人、财、物管理的工作岗位评定为“中”级,其他工作岗位评定为“低”级。
(四)制定廉能防控措施(10月20日前完成)。针对查找的廉能风险点,结合我单位工作实际,制定简便易行、务实管用的防控措施,在此基础上编制我单位的《廉能风险防控标准化作业规程》。
三、工作要求
(一)要落实责任。全面推行廉能风险防控标准化作业,既是党的群众路线教育实践活动整改工作的重要举措,也是党风廉政建设和反腐败工作的重要任务。各股室要把廉能风险防控工作作为党风廉政建设主体责任的一项重要内容来抓,中心办公室承担日常工作;领导小组对本单位的工作开展情况进行监督检查。并将通过受理群众举报、定期开展专项检查、责任倒查等方式进行检查,对廉能风险防控工作落实不到位的问题,按照党风廉政建设责任制相关规定,对股室负责人进行问责并约谈。
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【关键词】:数字视频安防监控系统高清摄像机存储带宽
一、 概述
某数据中心工程建筑面积65245 ,地上4层,层高20.9m,按TIA-942中三级数据中心进行建设。
根据 “电子信息系统机房应设置环境和设备监控系统及安全防范系统”和“安全防范系统宜由视频安防监控系统、入侵报警系统和出入口控制系统组成” [1],本工程设置视频安防监控系统。
又根据 “视频安防监控系统录制内容应为数字格式[2]”,本工程视频安防监控系统采用数字视频安防监控系统。
二、 系统方案设计
1、 系统架构
系统由前端设备、传输网络、管理系统、存储系统以及显示系统五部分组成。
2、 前端设计
本工程监控的地点主要分布在园区、楼梯间、机房门口、公共走廊、电梯轿厢等区域。根据不同区域物理环境的特点,选用摄像机结果如下:
园区采用室外一体化快球网络摄像机(高清),具备日夜转换、宽动态及背光补偿功能以便适应室外不同的天气情况,同时选用多预制位、可巡航轨迹产品增强摄像机报警联动功能。考虑到工程所在地的气候环境,室外一体化快球网络摄像机内配备加热器及散热风扇,这样就增加了摄像机的实际功耗。为了保证摄像机的工作效果,设计采用单独供电方式。
电梯轿厢由于安装位置及传输线路外界干扰大的原因,采用电梯专用摄像机(标清、模拟)配合视频编码器方案,单独供电。
其余室内摄像机采用枪式或半球网络摄像机,为节省布线施工工作连,室内摄像机采用POE供电模式。
本工程共设置室内固定枪式网络摄像机(标清)208台,室内固定枪式网络摄像机(高清)174台,室外一体化快球网络摄像机(高清)36台,室内固定半球网络摄像机(高清)4台,电梯专用摄像机(标清,模拟)4台,总计426台摄像机。
3、 传输设计
3.1 带宽计算
系统采用高效的双码流技术,一路单播存储码流,一路组播显示码流。
实时观看视频数据流为组播码流,只有在客户终端设备请求调看图像时,编码器才发送实时观看视频流,并且在多个用户同时调看同一个码流时,该码流在网上只占用1路的带宽。
存储视频数据流为单播码流,即每台摄像机均同时上送视频数据流到视频存储服务器进行实时存储,所以存储码流占用了大量的网络带宽,在设计方案中需要着重考虑。
下面以高清摄像机为例计算带宽:
每路视频实时观看码流(在图像分辨率为720P,25帧/秒时)=2.9M(实时观看视频数据流,高码流1)+0.75M(实时观看视频数据流,低码流2)+1M(其他数据流)=4.65M
每路视频存储码流(分辨率为720P,25帧/S时)=2.9M
每路视频占用端口带宽=实时观看码流+存储视频数据流=7.55M
在存储单元存储交替瞬间,会产生两个单播存储码流。因此,单路高清摄像机极端峰值码流为7.55M+2.9M=10.45M
同理单路标清摄像机极端峰值码流为7.5M。
3.2传输网络架构设计
考虑到数字视频安防监控系统的数据流具有带宽占用率高、流量恒定、延时要求严格等特点,对该系统进行单独组网,网络拓扑采用二层架构,分为核心、接入层两层。
接入层由部署在各弱电间的接入交换机组成,建筑物每楼层设置4个弱电间,每个配线间内配置1台接入交换机,平均每台负责25个网络摄像机左右,按15台高清摄像机、10台标清摄像机考虑,需要背板带宽为15×10.45+10×7.5=231.75M。接入交换机背板带宽选择千兆,利用率为25%。
核心层由2台万兆核心交换机组成冗余核心,为接入层交换机提供汇聚接口,对各网段的数据提供路由交换,同时还负责为各系统服务器提供网络接入。需要背板带宽极限值为214×10.45+212×7.5=3826.3M,利用率在40%左右。
3.3水平传输设计
室内网络摄像机直接用六类UTP电缆传至弱电间内接入层交换机;
室外摄像机园距离接入交换机超出网络线缆100米的传输距离,本工程利用光收发器通过光缆将视频传至接入交换机;
电梯摄像机需要使用扁型加抗拉钢丝电梯专用线缆,沿电梯控制线绑附至电梯轿厢安装位置,或在制作电梯控制线扁带时一起做到扁带中。最终通过同轴电缆将视频送至就近弱电间内,经由视频编码器压缩转换,接入交换机。
3.4垂直传输设计
核心层和接入层之间采用单模光纤互联,每个弱电间内的接入交换机,分别通过两条光纤线路连接到两台核心层交换机上。
4、 存储设计
4.1存储架构及可靠性计算
存储是整个系统的重点,是录像回放、查询、事后取证的关键所在,本工程采用IPSAN存储网络架构,采用RAID5、6备1方式,系统可靠性达到99.8%。
4.2 存储容量计算
按照业内对H264编码格式的通用计算方法,D1标清视频流为2Mbps。720P高清视频流为4Mbps,数据容量=码流×存储时间×监控路数,本工程图像存储时间按40天设计,需要的视频存储有效容量计算方法如下
4.2.1标清摄像机
有效容量=2Mbps×40天×212路=2×40×24×3600×212=1465344000Mb
合计175TB
4.2.2高清摄像机
有效容量=4Mbps×40天×214路=4×40×24×3600×214=2958336000Mb
合计353TB
因此,本次项目总的有效存储容量为175+353=528TB
有效存储需用占用2TB硬盘264块,加上RAID热备盘,共选用308块2TB硬盘。
5、 管理设计
监控中心是监控联网系统实施中心枢纽,负责管理所有监控点的视频监控、报警信息处理、监控中心用户权限、终端用户权限等级管理、系统帮助等工作。监控中心后台数据服务器保存有所有监控点的设备参数、用户管理信息、信息日志存储、应急策略联动等数据,是整套系统的大脑。
本工程在监控中心设置管理系统服务器、流媒体转发服务器、解码器、PC客户端等设备。
6、 显示设计
本项目监控中心采用18块46寸LCD监视器组成拼接显示墙系统,支持视频、RGB、网路信号在拼接显示墙上以单屏、M×N拼接、任意开窗口、任意缩放、跨屏漫游等多种方式显示,显示画面上可设置图像编号/地址、时间、日期等,文字显示支持简体中文。
三、 系统功能设计
1、 系统管理
智能管理系统管理模块,主要通过web化的图形界面为用户提供系统管理、资源管理、业务管理和事件管理的功能。
2、 用户及权限管理
系统存在两个维度用户管理,一个系统管理员层面,一个是用户操作员层面。其中用户操作员层面又可分为用户角色管理、 用户组管理和用户管理。
3、 实时图像监控
用户通过监视工具对网络所有实时视频图像进行监控、调度和管理。主要功能包括:系统管理、布局管理、轮巡管理、云台控制、音频控制、实时浏览、电视墙服务设置、录像管理。
4、 电子地图
用户通过电子地图功能可以提供了管理地图以及在地图上部署摄像机等操作的图形化平台,能够直观的展示整个系统中摄像机的空间位置信息,方便用户实时监控视频并查看告警信息。具体包括设置显示模式、设置地图、部署摄像机、实时监控视频、显示告警信息等功能。
5、 历史图像回放
用户通过点播工具对网络所有存储的历史视频图像进行检索、回放、下载、抓图和打印等功能实现。
四、 结语
数字视频安防监控系统是完全数字化的系统,它基于标准的TCP/IP协议,能够通过局域网/无线网/互联网传输,布控区域超大;它采用开放式架构,可与门禁、报警、巡更、语音、MIS等系统无缝集成;它基于嵌入式技术,性能稳定,无需专人管理。因此应该更好地研究利用该系统,为建设数据中心综合安保系统打下坚实的基础。
参考文献:
[1] 娄宇 钟景华等, [电子信息系统机房设计规范] ,北京:中国计划出版社,2009,37-38
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系统以工控机为核心,辅以一定的外围简单电路,通过GPIB、USB以及串行通信口,把现有的测量仪器连接起来,并通过编程人员开发针对测量过程的控制软件。测量者只需要把仪器与设备正确地连接起来,向汁算机发出简单的操作指令就可以实现测量、数据分析、处理和记录的全过程。
1、作为COM 组件的测量仪器
在软件开发中,可以先将仪器设计成COM组件。仪器的功能在C()M组件设汁中要全部实现并给出相应的接口函数,在虚拟仪器软件中通过调用这些组件来实现对具体仪器的操作。这样,编程人员在开发虚拟仪器控制软件时可以把具体的仪器当成组件来对待,通过组件的各个函数来完成实际仪器的各个指令操作。这样做不但容易对硬件可能出现的问题进行排错,而且一旦硬件更新,开发人员只需要作针对C0M的升级维护即可。
以某型频谱分析仪为例,设汁测量某信号在控压变化范围内的杂散值的过程:
1) 首先调整频谱仪到对数坐标系,并根据该信号的变化范围设定频谱仪的中心频率及合适的带宽以保证频谱仪在控压变化范围内可以捕获信号.这样实现了测量杂散初始化的子过程;
2) 在不同的控压点读取带宽内信号主瓣外的所有信号,以最大的旁瓣值作为杂散值。为了避免信号的白噪声影响杂散值的测量.采用同一控压点测量若干组信号用软件求平均的思路.平滑白噪声引起的信号起伏,取平滑后的杂散值作为测量结果,这样实现了测量当前信号杂散值的子过程。
该型频谱仪在连续测量若干组信号求平均的过程中,相邻两组数据测量之间有一个工控机与频谱仪通信的时间,这就削弱了信号的时间相关性,不利于平滑白噪声。为了提高测量的准确性,引入了可以作均值测量的频谱仪,工控机只需读取均值测量后主瓣外的所有信号最大值作为当前信号杂散值即可。按上述思路重新设计频谱仪COM组件,测量杂散值的过程还是按照上述的测量流程图,虚拟仪器软件调用更新后的组件,程序员甚至可以不用改虚拟仪器软件中的一句源代码。
对同一信号改进前后软件测出的杂散值分别为-76.3dB和-78.2dB,而用标定设备测出的值为-78.51dB,改进后软件的测量值更加准确。
2、采用Access数据库作实时测量存档
在测量过程中,有时设备会因为突然断电、计算机病毒发作等一系列不可预期的故障导致测量过程意外中断,但此时用户测量可能还没有结束,也没有大提交测量报表,而在系统内存中的数据将会全部丢失,这对用户来说是非常不利的,所以必须对用户的所有测量结果做一个实时的数据库备份。
对用户测量全过程进行监控的数据库采用全部内存变量存储的方式,包括用户的设定量、用户的测量结果、用户的操作步骤以及测量结果的自动评判,都在数据库中建立相应的字段。在用户进行虚拟仪器操作时。每新测量一个产品都会以用户填入的产品编号及测量时间新建一条测量记录,操作过程中实时地把用户的操作及结果同步提交到数据库中,只有当用户全部测量完毕并保存报表之后,该条记录才被删除,否则记录予以保留,留下来的某条记录即为某个非正常退出系统的实时测量存档,这就是系统实时测量存档的过程。当用户下一次打开虚拟仪器软件时,软件会自动加载该数据库,如果数据库存在数据记录,则在加载操作界面之后会提示用户有以前未完成的任务,让用户选择是继续未完成的任务还是删除某次不全的测试记录,如果选择继续则会给出未完成任务列表,让用户选择开始某一次未完成的任务,用户选择后会自动把数据库里对应的值恢复到虚拟仪器操作界面,恢复某一次意外状态前的结果,这样通过系统的问询及用户的选择,实现了加载测量存档的过程。当然,如果用户也可以选择删除某些不全但不想保留的测试记录,对存档数据库进行清理,同样也可以选择全新测量,开始新的操作。
虚拟仪器软件的工作流程如图2所示。
3、系统性能评价
篇9
本项目拟建成大型成熟、高绿化的生态住宅小区,除住宅楼外预计建设公共建筑,包括幼儿园一栋,大型停车场一个。为预防和制止入侵盗窃、抢劫、破坏等刑事犯罪,保障人身和财产的安全,同时为便于物业管理,此住宅小区安全防范系统工程共设计16个视频监控点,监控区域主要覆盖小区周边围墙、主要道路、出入口、停车场、自行车棚和幼儿园,同时在围墙四周安装红外对射探测器,形成“电子围墙”,配合视频监控系统进行夜间报警探测,可有效弥补摄像机在夜间无光线或光线较弱情况下监看效果不理想的弱点,从而有效提高安全防范可靠性。
设计依据
由于此住宅小区周界区域比较空旷,尤其是小区北部区域(一废弃机场),且小区夜间周边没有灯光照明,因此给不法分子乘虚而入创造了地理条件,小区居民的人身财产安全受到威胁。
为此,用户针对小区安全隐患适时提出小区安全防范监控系统建设需求,对小区周边围墙、主要道路、出入口、地上停车场、幼儿园等重点位置设计安装16台摄像机,其中围墙周界为重点防范区域,要求达到报警探测和视频监控双重保障。
通过对以上各部位安装监控摄像系统和报警探测系统,能够建立一个有易于扩充、升级和管理使用的综合监控平台。实现小区重点区域的集中监测和数字化管理,提高居民生活水平及质量,保证居民人身财产安全。
一个完整的小区安全防范系统,是视频图像监测系统和报警探测系统的完美结合。如何将两个系统的联动功能发挥到最大化,是决定该防范系统是否完善、先进、可靠的重要指标,也是衡量该系统性能高低的关键。因此,根据多年行业经验,对此住宅小区安全防范系统的设计和建立应满足以下要求:
(1)系统能够常年连续地稳定运行,保证监控系统的实时性和可靠性要求。
(2)设备性能精良,适应西部多边的自然环境气候。
(3)方案设计周密、科学、合理,便于实施。
(4)选用设备技术先进,功能完善,能够完全满足用户实际要求。
(5)各种信号传输顺畅无干扰,常年使用无衰减。
(6)用户界面友好,易于操作和维护,用户可自行组态。
(7)报警侦测灵敏,报警信号传输实时性高;监控图像质量清晰自然,无延时和抖动。
(8)系统具有良好的兼容性、扩充性和升级能力。
(9)可与本单位的其他监控系统实现网络连接,并可成功纳入统一的数字化监控网络。
系统设计
1.前端设备的布设
前端设备在整个监控系统中起着重要的作用,该项目中前端设备包括前端摄像机和前端探测器两部分。
(1)前端摄像机的布设
前端摄像机是最主要的图像采集设备,发挥着三个方面的重要功能:现场监看功能、视频报警功能、图像复核功能(主要结合报警系统实现)。摄像机主要安装在室内外“重要监视区”及要害部位。这些摄像机通过对现场的实时监视,能及时发现险情、不法行为和治安问题,能使问题解决在萌芽状态。为此,重点监视目标、重点监视地段(小范围),宜采用固定摄像机,如进出入口等;较大范围的监视区,如围墙周边、主要道路、停车场等,宜选用带云台和变焦镜头的摄像机。
(2)前端探测器的布设
同摄像机一样,前端探测器作为重要的报警探测设备,对突发和意外情况的及时捕捉也起着至关重要的作用。该方案中围墙是整个防范系统的重点,仅通过围墙周边安装的摄像机进行单一的视频防范还不能达到理想可靠的安全性,这是因为,夜间围墙周边没有灯光照明,严重影响监控图像的清晰度和辨识度。另外,图像监看需要保安人员进行视觉判断,尤其是在夜间事件多发时段,更要求保安人员提高警惕时刻职守,但夜间人们的精力和注意力是最为迟钝的,因此由于人员疏忽造成防范漏洞是不可避免的。
为了弥补视频监控在夜间无光环境下的防范弱点,我们在围墙安装红外对射探测器,利用多重探测光束形成一道肉眼无法看到的“电子围墙”,在夜间进行布防。一旦有非法分子翻墙进入,探测器被触发,报警信号可立即传输到监控室,启动警号闪灯等设备进行告警,从而有效提高了围墙防范的及时性和准确性,弥补了夜间视频监控的不足。
2. 主控系统
该项目是围绕智能化数字硬盘录像监控系统(以下简称数字硬盘录像系统)作为主控系统来进行设计的。数字硬盘录像系统是指以计算机硬盘为图像录像媒体,集成画面分割切换、云镜控制、录像检索、网络传输及报警联动等多功能为一体的,高度智能化的监控系统。它以DVR(Digital Video Recorder)为基础,在其中增加了前端设备的控制功能、报警信息处理功能,以及计算机网络传输功能等,从而构成完善的数字化监控报警系统。其中图像记录部分采用数字视频压缩技术,利用硬盘录像,使图像的记录、重放、检索、管理等更加灵活便捷,因而日益成为监控系统发展的主导趋势。
相对于传统模拟监控系统,具有多种特点和优势:
功能高度集成,将视频监控和报警探测有机结合,简化了系统设备,更加方便了系统的保养和维护;
操作更加简单、直观,界面更加友好、人性化;
超大的记录容量,方便快捷的检索、更利于保存;
实现了网络远程监控和系统联网;画质更清晰;
安全性更高,具有严密的输入安全措施和防伪水印,杜绝录像资料被篡改。
系统功能
为了便于用户对系统功能的理解,下面从用户对该系统的不同使用环境和系统的特殊功能,分别阐述系统的各种智能监控功能。
1. 中心监控室具有的功能
主控室是整个系统的信号控制及信息交换中心,具有最全面的系统功能,简单表述为以下几点:
可实时显示任意一路或多路监控点的影音信息,进行实时监测。
可对任一路摄像机的显示效果、录像速度进行设置,以达到最佳效果。
可对某一路或某几路重要监控点的图像进行多种模式的存储录像。
重要录像资料可以备份和播放。
可对录像资料进行多种智能检索和回放。
可任意控制前端云台和摄像机镜头,选取最佳角度和距离监测现场情况。
具备强大的联网传输功能,可将各路监控信号远传广域网,实现网络监控。
具有强大完善的报警联动功能。
可在主控室扩充模拟电视墙,增强显示效果(但成本造价较高,暂不推荐)。
通过在数字智能型控制主机上的设置,可将监控信号上传到Internet网,实现远程监控。
更详细的功能介绍请参见设备选型中数字硬盘录像主机的功能介绍。
2. 报警联动功能的实现
这里需要特别强调和突出的是该系统的报警联动功能,因为从方案设计的初始,就确定了监控重点为围墙部分,而有效提高围墙防范性的途径是同时安装视频监控设备和报警探测设备,所以,如何实现两个系统功能的结合,即报警联动功能,以做到快速接警、准确判断、有效告警等一系列联动反应是该方案的核心。其具体功能是:
当夜间有非法人员入侵(翻墙进入小区)时,报警探测器首先被触发,报警信号立即传送到监控室,启动警号闪灯进行告警。
同时数字硬盘录像主机的监控界面自动弹出电子地图显示报警方位。
数字硬盘录像主机立即启动围墙报警区域的应急探照灯自动打开,为摄像机和保安人员侦查警情提供必要照明。通常,当夜间监控区域没有光线或光线微弱的情况下,摄像机无法正常监看,只有通过增加环境照明或添加红外灯方式来给摄像机提供补充光源。而增加环境照明不仅牵涉环节较多,增加工程量,而且常年耗费大量电力。添加红外灯,一是远距离红外灯价格较高,且夜视效果往往不理想,而且无法配合智能球型摄像机一起使用,也就无法实现报警预制位功能。
因此,我方设计思路是在围墙安装应急探照灯,作为报警后的联动灯光。平时探照灯处于关闭状态,不耗费电源,当某处报警探测器被触发后,相关联的一个或多个探照灯将自动开启,为摄像机提供充足照明,也便于保安人员的图像察看。同时现场灯光的开启,具有较强的威慑作用,可直接避免一些事件的发生。
数字硬盘录像主机同步启动报警区域的智能高速球摄像机以最快的速度(240°/秒)自动转动到该报警区域,为保安人员采集现场图像。同时摄像机自动进行录像功能,为以后事件查证提供有效的图像资料。该方案中之所以选用性能最优的前端设备―高速智能球型摄像机,除了它出众的品质和性能,正是为了利用其所特有的报警预制位功能和高速旋转的性能,以保证在报警触发后的最短时间内摄像机以最快速度自动确定报警方位,采集现场图像,为保安人员迅速查明警情,采取行动争取了大量时间。与普通云镜控制摄像机相比,报警后,保安人员虽可通过电子地图快速辨明报警方位,但首先需要人工确定报警区域摄像机,然后通过手动控制该路或多路摄像机进行图像察看,如果人员操作不熟练,或一时慌张,造成操作失误和时间延误是必然的。
还可利用数字硬盘录像主机强大的网络远程功能,设置多个网络接警中心,实现网络远程报警功能。即报警后,本地报警图像将自动上传到其他网络分控端的计算机上,并远程启动分控端的警号闪灯;该分控计算机同样会自动弹出电子地图显示报警方位,以及启动报警录像功能。该功能的实现,有效增加了报警后的响应范围,避免了单个监控室人员离守而造成的报警无响应的情况。是监控技术网络化发展的突出表现之一。
另外,对于平时重要部位安装的摄像机可在数字硬盘录像主机上进行视频移动报警功能的设置,当有画面中出现非法移动时系统能够自动报警、启动录像,以便及时发现警情并作为日后取证之用。
3. 其他网络分控端具有的功能
通过网络可以随时观看所有监控点的视频图像。
通过网络和分控软件可远程控制各监控点的云台和镜头,摆脱地域限制。
器材设备的选用
1. 前端设备
(1)对于摄像机的选用应根据具体环境选择,对于围墙安装摄像机,推荐使用BN-5606XH3 (SONY-480机芯)高速智能球型摄像机,以配合报警探测系统实现报警预制位功能。
(2)对于停车场、小区通道等区域安装的恒速球型摄像机,推荐选用BN-5606HL3室外壁装/吊装智能低速球。
(3)对于室外固定摄像机,因夜间光线较差,推荐使用BN-1350D红外夜视摄像机。
(4)对射探测器
2.传输设备
传输系统承担视频图像信号、控制信号的传送。根据设计要求,视频信号的传送基本上经屏蔽密度为96%的抗干扰SYV75-5-2或SYV75-5-2专用同轴视频电缆传输。
系统视频输入和输出阻抗以及视频电缆的特性阻抗均同为75Ω。
多芯双绞线传送报警信号和控制信号。
多芯护套线传送设备用电。
3.录像设备
篇10
关键词:可燃气体;易燃液体;油罐区;泄漏监测;消防监控
中图分类号:TE972文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)02-0043-02
随着我国社会主义现代化建设事业的发展,国内各地炼油厂、石油化工厂、石油库、液化气库等易燃易爆场所的数量和规模都相当可观。油品和化工成品储罐区。这些场所皆有爆炸危险,易导致大范围火灾而造成扑救困难和人身重大伤亡及财产的重大损失,同时也带来了广泛的油罐区消防安全问题。鉴于油罐区特殊的火灾危险性,在罐区内设计安装监测与消防安全监控系统具有实际意义,其目的在于将罐区内诸多的危险因素及环境和工艺参数给予实时监测、报警和监控,分析判断储罐区的安全状态,及时预测可能的事故后果和消除事故隐患,避免火灾事故发生[1]。
一、油罐区火灾特点及原因
石化储罐区储存的物质主要是油品及液化气等可燃、易燃液体,可燃液体常温下遇点火源易起火燃烧,且具有流淌性,装盛可燃、易燃液体的容器、管道一旦发生泄漏,会产生可燃气体及易燃液体蒸气,尤其是蒸气压较高的可燃液体,在流淌过程中液体蒸发速度加快,不断地从液面散发可燃蒸气,一旦接触火源,即使是极其微小的火花,都有引起燃烧爆炸的危险。石油产品的火灾有以下特点及原因:
1.着火速度快,火势凶猛。按一般规律,燃烧可分为初起阶段、发展阶段、猛烈阶段。而石油产品着火,分三个阶段,亦不明显,而且在极短的时间内,甚至在一瞬间,就形成了火海,其速度之快,火势之凶猛,是石化储罐火灾特点之一。由于石油产品易燃烧的特性,主要是以其闪点、燃点、自然点来衡量的。一般石油产品的闪点与燃点相差约1℃~5℃;即使闪点在100℃以上的石油产品,其燃点比闪点仅高30℃。例如:汽油的闪点是-50℃~30℃,爆炸极限上限6.48,下限1.58,自然点是415℃~530℃,一旦泄漏,迅速变为油蒸汽与空气混合,形成易燃、易爆气体。它被气流推动、扩散,其漂移距离一般在45.7左右,这时,哪怕是遇到闪电一样的火花,刹那间也会引起一场火灾,其火势就在整个油蒸汽范围内猛烈燃烧。所以,闪点越低的石油产品,其火灾危险性越大,燃烧速度越快,火势凶猛。
2.火焰高,辐射强。例如一个5000 M3油罐燃烧时,若直径为11.5 M3时,其辐射热度平均值为1400大卡/平方米・小时;若直径为23m时,则为3000~4000大卡/平方米・小时。
3.烟雾大,毒气重。石油产品一旦着火,其烟雾和有毒气体,比其他物质高出34倍,特别是部分原料其本身就有毒性,如二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、环氧乙烷等。如果火场中有这些有毒物料,其有毒气体会更浓。
4.爆炸危险性大,连锁反应快。石化储罐区一旦有易燃液体、气体泄漏,遇火星,即可闪燃或因超温超压引起爆炸,如果扑救措施不力,则易引起连锁反应,造成损失。
5.冲击波力大,破坏性强。石化储罐区生产装置一旦发生火灾爆炸事故,其冲击波在瞬间可摧毁设备和厂房。
6.受热膨胀快,流动范围广,扩散快。石油产品受热后体积膨胀快,同时蒸汽压力增强,若物料储存于密闭的容器中,就会造成容器的膨胀,甚至炸裂;一旦发生破裂,液体泄漏出,就会流动扩散;而液体流动扩散的强弱取决于油品本身的黏度,黏度低则流动扩散性强,会向四周流散,造成大面积燃烧。
7.容易蒸发,火灾难以控制。石油产品尤其是轻质油品具有易蒸发特性,比重越轻的油品其蒸发越快,闪点亦越低,火灾危险性越大。石油产品的蒸发有两种状态:静止蒸发是指在比较严密的容器内的油在空气不太流通情况下,液面发生的蒸发现象;流动蒸发是指油品在进行泵送或灌装时,油品或周围的空气处于流动情况下,或二者都处在流动情况下所发生的蒸发现象。石油产品的蒸发速度与温度、蒸发面积、液体表面空气流动速度、液面承受的压力、比重等因素有关;蒸发速度较快的油品,其蒸发油气在空气中的浓度易超过爆炸下限而形成爆炸性混合物,且其比重一般在1.59~4.00之间[2],往往在作业区空间、地面弥漫飘荡,在低洼处聚积不散,大大增加了火灾危险性。
8.容易沸腾突溢。储存重质油品的油罐着火后,由于辐射热作用、热波作用和水蒸气作用,有时会引起油品沸腾突溢,使燃烧的油品大量外溢,甚至从罐内猛烈喷出,扩大灾情。
9.容易产生静电。石油产品的电阻率一般在1012Ω・cm左右,当沿管道流动与管壁摩擦和在运输过程中因震荡与车、船管壁冲击,以及在装卸、灌装、泵送等作业过程中,都会产生静电且电位高达2~3万伏。静电的主要危害是静电放电;当静电放电产生的火花能量达到或大于油品蒸气的最小点火能量时,会立刻引起燃烧或爆炸。
二、油罐区火灾安全监测及消防监控需解决的问题
石化消防安全的核心问题是通过监控手段保障生产过程安全。在石化生产过程体系中某一环节的消防安全问题,应与石化生产体系及生产工艺紧密结合、与企业发展决策紧密结合。因此,石化储罐区可燃气体及易燃液体泄漏检测与消防监控与消防监控系统在设计中需解决下列问题:
充分考虑生产过程复杂的工艺安全因素、被保护对象火灾特殊性、或蔓延和连锁反应问题,实现消防安全与生产工艺相结合。
通过计算机通信、控制与信息的有机结合,实现不同消防安全单元或区域、不同消防安全监控设备的纤细交互。
进行消防安全信息化管理,实现数据库的图形化及可透视性、消防安全信息共享和消防安全事故分析诊断。
显然,实现石化储罐区的消防安全具有强烈的针对性,应综合考虑石化生产体系安全要求和实际生产工艺状况,形成相关设计、施工指导原则和方法。
三、储罐区可燃气体及易燃液体消防监控系统设计
(一)系统设计原则
石化储罐区可燃气体泄漏监测及消防安全监控系统的设计思路,是根据石化储罐区消防安全监测要求,采用系统集成方法设计构造系统,实现石化储罐区安全参数实时监测处理和安全状态分析,及时预测可能的灾害事故后果,并通过联动控制装置有效启动现场消防设备或灭火设施。
根据上述思路,系统设计遵循两项原则:一是管理软件与系统硬件相结合,根据实际情况制定安全管理规则和事故处置预案,将安全管理要求和事故处置预案与硬件系统有机结合起来,确保设备监测可靠性和联动有效性;二是生产监测与安全监控相结合,通过连锁控制、自动停车及其他参数控制等措施,使罐区进出料生产过程控制与静态安全参数监测协调互补,达到安全生产的目的。
(二)系统硬件结构
图1石化储罐区火灾监测与灭火联动控制系统结构图
根据石化储罐区的特点,考虑到工艺参数和火灾参数的监测要求,石化储罐区可燃气体泄漏监测及消防安全监控系统采用图1示结构形式,以兼顾工艺监测参数DC4~20mA传输和火灾参数频率量传输的不同要求,以及灭火设备联动控制所需的信号要求。
图1系统中,火灾参数探测一般采用防爆型火灾探测器,如选用防爆型火焰光探测器、防爆型电子感温探测器、线缆感温探测装置等;工艺参数监测则根据数据通信协议要求,设计构造防爆型DDZ转换器,接受处理仪表输出信号,如可燃气体浓度、气体成分、储罐温度、液位、压力等工艺参数探测器的输出信号[2];监控主机主要完成对工艺安全参数及火灾参数的连续采集处理和状态分析,及时预测事故并采取处理措施,有效启动现场消防设备,实施灭火操作。
(三)系统软件设计
按照系统集成方法,石化储罐区可燃气体泄漏监测及消防安全监控系统的应用软件采用模块化编程,主要包括系统主控模块、事故处理模块、信息通信模块、消防管理模块等,功能如下:
1.系统主控模块。主要完成数据采集处理、报警判断与联动控制输出、自动与手动控制方式切换、系统管理。
2.事故处置模块。根据监测数据完成对监测区域安全状态的事故状态分析预测,对工艺安全进行操作控制和处置紧急情况,实施救灾方案。
3.信息通信模块。主要完成通信协议管理、数据通信控制、异地远程联网
4.消防管理模块。主要完成系统操作管理、设备工况管理、防火管理与数据存储。
按上述模块划分,系统应用软件可采用Windows环境下编程语言,面向对象设计应用界面和数据库,全面支持可视化编程,提供集中数据管理功能。
(四)数据通信传输
在数据通信方面,石化储罐区可燃气体泄漏监测及消防安全监控系统主要依靠各类探测器采集现场数据并送入监控主机,通过对各类参数的数据分析处理和预测判断,产生报警与消防设备联动控制信号,同时将监测数据及各种信号存入系统数据库,并通过远程传输方式送入上级管理中心,实现数据分类地存储、数据共享、信息查询和业务管理等功能。石化储罐区可燃气体泄漏监测及消防安全监控系统的数据通信传输方式图2所示。
图2石化储罐区可燃气体泄漏安全监测及应急处置系统数据传输框图
四、结语
综上所述,石化储罐区可燃气体泄漏监测及消防安全监控系统是石化储罐区的消防安全基础设施之一,对安全参数监测的准确程度、固定灭火装置的联动及时性、应急处置措施的合理性、系统无故障工作时间、系统运行成本等各方面指标,需结合实际工程综合考虑。
参考文献
[1]陈南.石油化工储罐区火灾探测报警及远程灭火联动控制系统研究[J].公安部科研项目技术研究报告,2001.