电视监控化工企业论文

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1主要问题分析、解决办法及设想

1.1粉尘环境监控设备配置

大多数模拟监控系统在诸如运煤廊道的粉尘环境中的布设都是沿着运煤皮带逐阶分布，比如每50m放置一台固定摄像机；对于关键节点，如下料口、滚筒筛、皮带秤、取样机等设备分别增设监控摄像机；为方便回传信号线，集中取电，将监控设备箱按照摄像机分布的距离大致按等距离分布，配置在同层廊道中。摄像机到前端设备箱使用的监控视频线不超过线路传输距离的极限即可。回传光缆也沿着监控设备箱放置的线路，逐级分配。实际操作中存在的问题有以下几个方面：（1）等距离配置监控摄像机看似严密，实际上由于运煤廊道中目测的监控环境十分相似，仅通过监控画面不易判断所监视的位置，如果遇到摄像机损坏，则监视或巡检人员难以迅速得知损坏摄像机所在的位置；（2）对重要设备增设摄像机非常有必要，但是考虑到设备管理所对应的人员是分类的，应对某类设备的监控摄像机单独进行编组，而不是按照线路铺设的方向来逐个添加；（3）监控设备箱的放置不应仅考虑布线距离问题，设备箱是日后维护的重点，实际上在粉尘污染严重的环境中监控设备箱运保很困难，煤粉进入之后一旦受潮，会对电气、电子设备的稳定性、使用寿命造成极大的损害。如安徽华谊化工有限公司2~3#转运站运煤廊道上层通道长度约300m，配置监控设备箱4台，放置位置为廊道内弱电桥架下方；运煤皮带监控摄像机5台，间隔距离约50m；皮带秤监控摄像机4台、煤取样机监控摄像机2台；使用24芯单模光缆2根，分别在1#、3#监控箱做分线转接2#、4#监控箱，前端均使用单路光端机加监控视频线分别连接至每一台摄像机。设备及线路配置见图1。对于上述配置，不难看出其设计思路简单，施工难度也小，但是对于日常管理和日后运行维护则产生不利影响。对该问题进行如下分析：（1）从设备管理的角度来说，皮带秤、煤取样机的重要性较高，应当由单独的监控线路传输监控信号，即：QY01、QY02，PDC01~PDC04监控摄像机应当单独配置一个监控设备箱，单独铺设光缆。（2）运煤皮带的5台监控摄像机应共用一台监控设备箱，考虑到廊道线路如超过视频线传输极限，或可分用两个监控箱。（3）监控箱的放置不应在廊道内。根据长期的运行维护工作经验，系统的关键设备应妥善安排安装位置，运煤廊道的特点是粉尘污染严重，另外廊道中空间狭窄，故障检修不方便。建议将设备箱安装在廊道之外。由于廊道是整体架空的，主干线路完全可以延着廊道基础铺设桥架放置。设备箱安装位置根据电视监控设备分布，同时考虑视频线路有效传输距离而定。将监控箱移位至廊道之外则大大减小了煤粉尘污染的影响，减小电气、电子设备损坏的几率，降低检修难度。前端传输线路的故障是整个系统中的薄弱环节，视频线、24V电源线都是金属线，易氧化、老化及人为损坏。如出现前端线路损坏至不可修复的状况，则可直接从摄像机位置延着垂直方向穿线管向下放线，水平方向的配线全部集中在廊道外桥架上进行，较之廊道内部配线，这样的作法更加方便，工作环境也相对有较大改善。若作以上修改，则设备布置如图2所示。

1.2高温下观测对象空间狭窄环境监控设备配置

安徽华谊化工有限公司的气化装置、硫回收装置的高温炉炉堂观火孔需要摄像监控，炉堂观火孔最初是根据巡检人员现场观测炉堂内部燃烧情况而设计的，监控摄像机的安装大大减少了巡检工作量，使生产管理人员可以远程通过视频直观地了解炉堂内部情况。尤其对于气化装置，在烘炉期间，炉口处充满可燃气体，人员巡检受此限制，并且危险系数很高，因此观火孔摄像机的配置具有重要作用。但是在这里安装摄像机操作难度很大，炉堂观火孔直径一般约10cm，且孔板由透明的高温玻璃覆盖，一般摄像机很难实现清晰的内部观测。安徽华谊化工有限公司气化装置的监控深化设计原本打算在炉堂正上方配置一体化云台摄像机，通过摄像机的长焦镜头放大图像，拉近观测距离。但该方法有以下几个缺点：（1）普通一体化云台摄像机不适用于吊顶安装，球形一体化摄像机的球罩则不容易做到耐高温。这两种摄像机的价格都相对比较昂贵，而该地点观察对象比较单一，且只有在烘炉时才使用，使用造价昂贵的摄像机会造成资源浪费。（2）气化炉顶部有航车轨道，航车经过时必定会影响观测。（3）吊顶上方高热气体聚集，关键时刻维修非常困难。针对上述不利因素，采用比较简单的处理方法（在现场使用镀锌管制作支架）解决了这个问题。如将摄像机用防爆外壳封装吊装在支架旋臂上，防爆外壳为定制，前端视窗为耐高温隔爆玻璃。通过立杆旋转、旋臂伸缩将摄像机镜头控制在观火孔正上方，近距离观测炉堂内部，测试观测效果良好，圆满实现了低成本控制，高可靠性地解决了炉堂观火孔观测这一问题。上述解决方法无法用于硫回收装置高温炉观火孔观测，因该装置化工管线复杂，在观火孔位置根本没有足够的空间安装上述装置。现场条件是观火孔正面约40cm处有一条直径25cm的物料管道，该管道加上外敷保温材料，几乎完全遮挡住摄像机的观察路径，深化设计最终放弃了该处摄像机的配置，使得该装置成为电视监控的一处盲点，作为参与电视监控系统深化设计的一员，这成为此项工作中的一大遗憾。在工程完工之后，经过多方探讨，认为解决方法可以有如下两种：（1）采用弹性材质监视探头。（2）在炉堂观火孔正对面安装一块反射镜，摄像机在观火孔侧面，正对反射镜拍摄。第一种方法，要求使用非常规的摄像设备。第二种方法则灵活地运用简单的器件。在条件允许的情况下可以尝试第二种方法，当然需要通过实践来检验该设想的可能性。

1.3防爆区域监控设备设计安装的注意事项

化工厂内易燃易爆物品众多，易燃品罐区、装货发货作业面等区域对监控设施的要求也因此更加严格。按照国家有关规定，防爆区域内电气、电子设备必须符合防爆、隔爆的相关细则。众所周知，防爆监控设备的造价相对普通监控设备要昂贵数倍之多，防爆区域的设备安装要求也更加严格，企业为此付出的成本自然很高。如何做到合理、节约地运用防暴设备，是每个化工厂都很关心的问题。安徽华谊化工有限公司成品贮藏罐区有乙醇贮罐、醋酸贮罐、醋酸乙酯贮罐各2个，甲醇贮罐3个，甲醇泵区1个，乙醇泵区1个。常规设计应该是针对每个贮罐的进出口阀门都要安装防爆摄像机进行监控，泵区则要考虑面积的大小，配合使用不同数量和镜头类型的防爆监控摄像机，这样的作法成本很高，并且监控人员的工作量也增大，需要同时注意多个摄像机。实际使用过程中发现，监视静止的画面往往造成监控人员的视觉疲劳，极易错失发现问题的第一时机，人对设备的依赖程度越高，则发生失误的情况越频繁。监控系统的设计应当考虑到这一点，并尽量通过合理的设计来避免上述情况的发生。借鉴石化系统的先进经验，建议取消安装在每个进出口阀门方向的固定摄像机，在贮罐区域中央修建立杆，将摄像机安装在立杆顶端，运用摄像机自带的定制巡航功能，将需要监视的多个观察对象设置为摄像机定制巡航点，摄像机安装位置如图4所示。摄像机通过巡航，可以向监视人员及时显示观察点情况，避免手工操作延误时间。持续动态的画面也能够避免监视人员的视觉疲劳，可靠地记录观测点的实时情况。因此，通过一台云台防爆摄像机的合理配置，可以完成4台固定摄像机的工作，从成本上来说，也是相对合算的。防爆设备的安装施工本身也应引起注意，许多施工单位、施工人员并不完全了解防爆设备使用的注意事项，抑或过分扩大防爆设备的使用范围。在此阐述观察到的一些现象，并提出纠正措施。（1）防爆箱中的电气设备，如空气开关、电源转换器等应固定在绝缘材质制作或者涂有绝缘涂料的底板上。但是很多防爆箱内电气设备直接放置在箱底或堆叠，这一方面不利于线路的整理，最关键的是一旦接线松脱，金属材质的防爆箱很可能引起电气设备漏电、短路，所以防爆箱良好的接地至关重要。另一方面，设备随意堆叠更容易导致电气散热不畅，过热引起事故。（2）防爆设备必须起到隔绝电气设备电火花的作用，穿线孔一定要采取隔绝外界环境的措施，如内衬橡胶垫圈、外敷黏性油泥等。施工中经常遇到的情况是：施工人员为图穿线方便，将内衬橡胶垫圈拆除不用；用于紧固进出线路的紧固螺母松动，没有油泥封堵等。这些情况都属于不合格施工，检查时可拉动进出线，如有松动，必须进行整改，直至箱体各个进出口完全封闭为止。（3）防爆箱一般是不锈钢材质制作，不应使用碳钢螺丝作为紧固件，碳钢紧固件与不锈钢接触时间长久会导致不锈钢锈蚀，影响防爆箱盖板的密封性，从而使防爆箱形同虚设。（4）防爆区域内的非用电器，如光纤接线盒等可以不使用防爆接线箱。通常情况下设计单位只要在防爆区域内配置设备箱都首先想到使用防爆箱或隔爆箱，但是如果规划细致，可以减少防爆箱的使用。比如在安徽华谊化工有限公司气化装置九楼监控设备改造中，设计人员仔细考虑了设备的配置，将原先每个监控摄像机配备一只前端防爆接线箱，更改为含电气、电子设备的前端设备箱使用防爆产品，而光纤接线盒等则使用普通不锈钢设备箱固定。毕竟防爆设备接线箱的价格较昂贵，并且笨重、占用空间大，不适用于大量放置设备，而对于不含电气、电子设备的设备箱，配置普通不锈钢箱体更加方便合算，也不会违反防爆区域的管理规章。由此可见，合理的设计规划可以在不违反安全规定的条件下实现节约成本，且保持使用的效果。

2结语

化工企业电视监控系统的应用应该随着该企业发展的需要逐渐深入。宏观方面，电视监控系统作为信息化的一个重要支柱，是两化融合目标中不可忽视的组成部分。从化工企业一线管理、运维人员的角度来看，电视监控系统的深入运用解决了很多切实的问题，如在有毒有害环境中、粉尘污染的局部空间内、易燃易爆气体环境中，监控设备代替人的眼睛管理着许多设备、管线、仪表等，起到的是拓展人体官能的作用。当然，目前我们对电视监控系统的设计、规划、开发应用还远未做到如人们所愿的理想状态，我们将继续深入研究，探讨监控设施的性能合理化实施办法，用科学的态度和经验理性的方法最大限度地发挥电视监控系统的效用。

作者:张晋单位:上海华谊信息技术有限公司安徽分公司