防爆监控处理方案

1、-工程工业电视监控一、 项目背景随着中国经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，对能源的需求越来越旺盛，关注程度也越来越高。新能源与替代能源等节能项目的发展已经进入快速增长阶段，所以保障能源产业的安全生产已经成为能源行业的迫切要求它们更需要先进技术、稳定可靠的安全防系统来保障其正常运行、安全生产。那么，如火如荼发展的安防行业为大型的天然气站的运营管理和安全保卫工作做了那些贡献，本文将为你作出相关介绍。当前中国经济的快速发展，石油天然气等能源产业在国家经济中的地位越加显著。伴随着计算机技术、通信技术和视频技术的发展，石油、天然气行业的生产监控系统也得到了很大的进步。实现安全高效的生产，实行远程数

2、字化管理，有效控制生产过程中的关键技术环节，实现大规模生产所需求的统一、协调是目前众多大型企业所企盼的。早期的安防技术已经广泛应用于天然气站的生产管理与安全防，克服了地理环境偏僻闭塞、交通不便、工作围分布地域广大、现场人力不足等不利因素，而今针对提高产品性能和使用方便、降低系统成本和维护费用、加强工作环境安全性等又有了更新的发展。大型天然气站需要建立一套网络化系统来进行工作管理，目前天然气站的监控系统与这一领域的网络化管理系统可以用你中有我、我中有你来形容。我们既可以说监控系统等同于网络化的管理系统，也可以说监控系统是网络化管理系统的一部分。”狭义的监控系统是传统的视频监控，限于安防角度；广义

3、的监控系统是结合网络化技术建立起来的以实现信息共享、远程监控和安全防的管理系统，实现天然气站管理的数据信息化和网络化。本方案将狭义的视频监控同广义的监控管理结合为一体，实现了真正的数字化和信息化解决方案。二、 特点与设计原则由于天然气站的生产环境恶劣、产品易燃易爆，所以安全生产至关重要，稍有不慎将对人民的生命财产造成巨大威胁，所以对应的监控系统必须具有在恶劣的环境下面能持续稳定工作的能力，整个监控系统是一个畅通的信息系统。1、设备性能先进石油天然气行业作为国家的能源基础意义重大，一方面支撑着众多行业的生存，另一方面其是否安全稳定的生产也关乎着全体人民群众的生命财产损失。大型油田的监控系统不论大

4、小，对设备性能和可靠性要求都比较高。要求设备选型保证技术领先、性能可靠维护简单。并留有扩展余地。 除了要求产品配备具有较高的先进性外，要求系统也要具有良好的可扩展性，充分保证在车间能将今后增加的新设备和新功能可以方便地与原有系统接轨。2、系统功能完善性 天然气站的监控系统不只肩负着保卫油区生产与运输安全的责任，还要为方便数据读取与实现信息全局共享等打造有利条件，打破各个监控现场相互之间长期形成的“信息孤岛”局面。所以要求系统设计周密、产品功能完善，监控中心可随时掌握监控区域的情况，检查各个重点部位的安全情况，与时处理突发事件，并自动进行录像，录像资料方便查询。3、操作简单实用 由于天然气站的工

5、作条件艰苦，某些位置如铁塔顶处产品安装困难，适合采取智能化设计，尽量减少产品选型和系统设计的复杂性，稳定可靠，维护简单。目前有的监控系统具有一定的故障自检能力，提高了产品性能和工作效率。4、标准化和通用化原则 天然气站的建设是国家经济与建设的重点工程，国际上以与行业部都有系统建设的相关标准，如我国的GB3936就是针对应用于爆炸性环境中电器设备的要求做出明确规定。因此系统中所采用的布线设计、通信协议、系统设备与布线材料都要符合国际标准、国家标准与相关行业标准。5、网络可继承性 为了实现信息的有效传输，在网络的建设中，应在总体方案设计、结构化布线、设备安装过程中尽量利用已有设备，并保证对已有设备

6、不加改进即可入网，如必须对已有系统更新、升级等，必须尽可能在不影响正常业务的前提下减少改动容，保护原有投资。三、 设备选择原则石油管道属于工业级监控系统，与普通的民用视频监控不同，依据其特殊的工作环境，产品具有一下特点：A、防爆性：天然气站生产的石油、天然气具有易燃易爆的特性，包括场区空气中的粉尘达到一定浓度遇明火都会引起爆炸。所以这一领域与其他领域的监控系统最大的区别就是前端系统和传输过程的防爆要求。国家规定天然气、石油柴油等100米 围不能有明火，而普通监控摄像机非防爆，且摄像机电路易短路，致使明火，因此不允许此环境使用。并且根据摄像机防爆级别不同，应严格依据等级配备，禁止低级别应用于高端

7、场合。 B、高性能和高清晰度：工业级监控对摄像机的性能要求较高，以高度集成化完成24小时监控，部分产品要求图像自动侦测，自动报警。而且有些监控摄像机用于数据的读取，因此要求产品的清晰度高，具有高画质录像功能。另外高置位摄像机云台的选取要可靠、耐用、稳定性高、抗风能力强，减少远距离图像的抖动。天然气站的摄像机通常安装与室外，所以产品配备雨刷和温控护罩设计，实现除尘功能，以避免粉尘油渍损坏摄像机。 C、监控围大：安装于周界以与灌区的摄像机，要求视野宽广、无障碍、监控围大。另外，由于摄像机实行24小时监控，所以适合采用高清晰度、低照度的红外一体机。 D、防雷型：前端设备的避雷与接地直接影响整个工程的

8、安全性和可靠性，避雷原则是所有设备都要安装在避雷针的保护围之。防雷设备分为微波系统防雷和电源防雷。微波系统防雷主要是在发射机和天线之间串接避雷器，以避免来自天线的雷击，起到保护微波发射机的目的。电源防雷主要是为了避免电源线引入的浪涌袭击。而野外监控和微波系统对于雷击最为薄弱的环节还是系统的电源，因此做好电源防雷是相当重要的。电源防雷的关键是做好接地，因此要根据具体地形，因地制宜。 目前采用网络化设计的系统是将摄像机的视频线介入网络视频服务器；将油压表、流量表等数据总线接入网络视频服务器，利用网络视频服务器的透明通道进行传输。在系统控制中还可以接入电流电压检测模块、温度湿度检测模块，这些检测模块

9、都可以共享网络视频服务器的数据通道网络视频服务器接入本地监控网络，便于信息获取、共享，使上级对现场与时了解，实现运程实时监控。四、 报警与感应设备 当监控点发生触发、移动侦测等报警时，系统具有音频告警、图像在大屏幕和软件上弹出告警、告警图像在大屏幕和软件上轮巡显示、报警型号自动转发到控制中心。而前端的视频监控系统也可以接入多种报警设备，当有警情的时候，自动调用预置位，封锁重要监控区域，自动发出报警、联动录像、向上级指挥机构发出告警提示、向相关负责人发出手机报警短信。另外，当前端感应设备应用于管理层面时，感应器将探测信号和数据通过传输设备送达指挥监控中心。 A、报警信号包括：报警设备，如报警按钮

10、等；感应设备，如红外探测、烟感、温感等感应器；移动图像检测等。在天然气站应用中，针对设备的不同，系统安置多种传感器来测量读取数值，如流量、温度、气压等，或感应危险信号，发挥防报警作用。如霍尼韦尔为石油化领域的管道监控研发了专门的系统，我们在下文将详细介绍。 B、周界报警探测器：天然气站的外围安置周界报警系统，一方面阻止外人的侵入，阻止不法分子对天然气站的安全危害；另一方面，天然气站位于人烟稀少之地，监控系统也就设置在荒郊野外，因此为了防止盗窃和破坏，需要在前端的监视点设置报警探头，一旦有人靠近设备，设备将以声光方式自动报警。五、 信息传输 信息传输作为系统构成重要的一环，决定着图像显示的效果和

11、系统成本建设等多方面的容，依据技术的发展和油区地理环境的不同，图像传输目前已有多种方式供选择。 A、线缆、光缆、传输。一般来说，系统传输点对点以光缆为主，由于光信号在传输过程中不会产生电火花，安全性非常理想。如果现场已有光纤环网，而前端使用了网络摄像机，就近接入网络也是非常理想的。但是由于天然气站的分布区域很广，通过线缆、光缆布线困难，铺设费用成本较高，且易被认为破坏，系统维护需要一定的人力、物力。B、网络传输：随着无线网络传输、接入设备的日益成熟、完善，网络视频技术和无线传输技术的结合成为必然，无线网络以其方便快捷的通讯优势迅速在各种地形条件差、数字设备难于应用的地方发展起来，在油田监控方面

12、有明显优势，易于部署和实施。监控前端和监控中心通过局域网进行连接。将音频、视频、报警等信号，转换压缩成网络可以传输的数据包，经网络传回监控中心的服务器，进行集中处理。它有三种应用方式：其一是采用构建虚拟IP地址，通过动态IP远程访问；其二是采用电信el技术，通过专线租用交换机专用端口，即视频远程传输数字接口实现远程传输与管理。其三是采用GPRS系统，通过无线网络GPRS系统将固定于机架上的传感器传出的数据发送至信息中心，再通过信息中心的主机服务器将全部数据发布在网络。六、 信息存储 根据用户实际使用需要，以与前端摄像机和探测器的数量，天然气站的信息存储通常为七天到十天、或者半个月到一个月不等，

13、主要是记录作用，用于回复查找，进行多种条件下的录像文件检索、调看、回放和经授权和编辑工作等。 使用数字硬盘录像机存储分pc式和嵌入式两种。主要式从管理的角度出发来决定使用的种类，如使用的可靠性、稳定性、扩展性和人员使用操作的熟练程度等。七、 显示 A、计算机显示器：兼具显示与控制操作功能。B、液晶显示器（LCD）、等离子体显示器（PDP）等，大库区也可采用等离子拼接墙（DLP）显示。八、 后段访问与管理 A、局域网控制与管理：支持本地局域网访问，并可通过局域网控制温度、流量、阀门等的实时生产、数据与信息的共享与管理等。当在生产过程中，炼油裂解等石油石化装置发生紧急情况时可以让管理者第一时间了解

14、现场情况，并进行录像，便于事后追查和事件分析。 B、远程共享和管理：网络技术的日新月异提高了系统的功能，局域网信息上传INTERNET网络，支持网上的远程访问和控制，其最高权限与局域网一样，该功能适用于人员差旅时在异地访问和控制的需要，厂领导、调度室也可通过厂局域网和客户端软件经授权后进行监控，促进管理水平的提高。目前全球25家大炼油厂中的24家企业选择霍尼韦尔工业安防解决方案，这一系统主要由三部分组成：光纤管理检测系统、全数字视频监控系统、工业行业安防管理集成平台，通过三部分的结合实现前端探测、终端控制与管理、分级远程浏览与指挥等。长期以来，维护管道传输的完整性和安全性一直是这一领域有待解决

15、的情况。他存在如下几个问题：（1）不易与时发现的问题：原有的探测、检测技术均不十分可靠和有效，也无法确定故障出事地点，往往是管道已经遭到破坏并且丢油或泄漏发生了以后才被发现。（2）破坏点寻找困难：寻找故障点通常要花费很长时间，往往要等到泄漏物露出地表面，有明显的迹象且污染环境后才被发觉。 （3）维修费时、费力：管道在维修时需停止输送，大面积开挖以确定泄漏位置和状况，造成的损失较大。 正对这些情况，霍尼韦尔研发了安防光纤管线检测系统，它可实时监测天然气、没有、石化等管线是否遭到有意或无意的破坏、爆炸等，准确掌握和处理现场情况。通过霍尼韦尔工业行业安防管理集成平台（HIIS），还可以更大围的监控管

16、理。光纤技术的管道安全监测系统是基于光纤传感技术之上的光纤管理传输安全监测系统开发，利用通讯光缆作为探测工具，由激光发射器，传感接收器和传声报警器部分组成，可实时的不间断的监测传输管道穿孔漏泄、地层移动与滑坡现象，并能准确无误的指出遭受破坏或发生故障的低端，确保传输的安全。其特点包括：第一，系统可长距离的进行全程检测，每个光纤传感器可监测40公里距离。如检测距离更长可在每40公里处设置一个光纤传感器辅助系统，它们可分段将检测信号传送个设在终端的控制室。第二，该系统使用普遍的通讯光缆，取其中的三天光线构成，成本低廉，最好是管道旁已具备用于通讯的光缆。在通讯的同时便可执行监测任务，不影响通讯。安装

17、时不用直接附在管道上，只要在管道旁0.5米以即可。第三，智能化的分析系统可独立分析每段检测部分的管道运行状况和管道变形、穿孔、地层移动等破坏情况，不间断实时提供事故报告，报告故障正确位置，敏感的分析系统可提供管道泄漏的性质状况，甚至可以提示将要发生的潜在隐患，由此在泄漏维修点之前，一个经济的维修方案便可确定下来。第四，该系统可将正常运行的数据、事故记录档案、环境被污染的情况记录下来，以便通过分析改善运营环境和防止事故的发生，这是以往智能报警的监测系统所不能达到的。第五，该系统不受管道所处环境的影响，不管是铺设在喧闹的城市或工业区地下，也不受电磁破等外界干扰，同时还可以检测管道附近建筑物挖掘等现

18、象，提前防止不正当破坏。第六，该系统由一部控制电脑、一部激光发射器和一部光纤振动传感器（如长距离增加传感器辅助器）与光纤组成，价格合理、安装方便，并可与其他安保技术设备如视频传播系统、声音报警器等配置兼容。遭受破坏的光纤只需焊接便可恢复工作，光纤不氧化、生锈，柔韧度高，抗腐蚀，使用寿命长。九、 系统示意图本系统监控摄像仪、矩阵、监视器可根据需求增加或减少（工业电视监控系统示意图）十、 行业前景展望霍尼韦尔安防光纤管线监测系统源自于军方周界防的技术应用，能够对长距离管道做准确监测与破坏位置定点的设备，这样就改变了过去在管理方面的被动状况，实时监控和控制管道运转情况，并能对所发生的故障事故做几时得

19、处理，这对加强管理、更有效减少因延误对管道而造成的巨大费用开支有着重大的意义。在目前的现有技术基础层面，油库监控系统无论是设计还是使用都是比较完善和成熟的。未来油库的监控系统可能会因应各油田网络系统的完善而进一步网络化。当今借助于网络的引入，可实现了生产现场图像信息、油井生产数据、设备运转和维护状况、原油储备和运输信息等情况的实时传送，便于生产总部管理，为生产的指挥调度提供准确与时的第一手资料。除了整体系统的进一步发展，产品的性能提高也是企业关注的焦点。而红外报警设备目前依然采用非防爆技术，所以只能远距离应用于天然气站等等。这些技术问题的解决将赋予产品和系统更多的功能，我们也期待着天然气站监控

20、系统的进一步发展。十一、 设备清单与价格序号设备分类设备名称设备型号数量计量单位单价合计品牌前端设备防爆红外一体机（50米红外）1台2红外一体摄像机1台3防爆接线盒（4通铸铝接线盒）AH-1030个504防爆挠性管Nge16X100030根护罩支架（304不锈钢）ZAZ100B30支7后端设备32路硬盘录像机DS-7932HS-S1台2780海康8视频控制键盘1003K1台海康921寸液晶工业监视器TCL1台1650TCL10录像机专用硬盘3TB4个830希捷11监控操作台定制1台165012工程材料镀锌钢管2513线路桥架14PVC管防暴接线箱电源线缆SYV75-5视频线缆RVV2*1.0光

21、缆（距离大于500米使用光缆传输）15材料费用合计施工费税点16总计十二、 设备参数明细1、 ZAT630隔爆不锈钢高速球产品概述： ZAT630隔爆型不锈钢高速球能根据控制指令实现上、下、左、右四个方向的动作，同时具有全方位自动巡航和镜头预置位功能。ZAT630隔爆防爆高速球还具有智能调速功能，可根据用户对镜头控制的比例给予适当的定位速度，使得操作更加人性化。该款隔爆型高速球采用双层不锈钢设计，具有较好的耐太阳高温直射效果。该款防爆高速球防爆等级和温度组别均达到国家标准的最高要求，可适用于任意的气体防爆环境。ZAT630隔爆高速球部机芯采用特殊塑料制成，传动轻巧、定位速度高，甚至可以跟其他报

22、警输出设备联动实现自动跟踪、自动识别等功能，是一款较为理想的监控前端设备设备。性能指标：气 压：80KPa106KPa环境温度：25+60相对湿度：不大于95%（+25）防爆指标：ExdCT6/DIP A20 TA，T6 防护等级：IP68 工作电压：AC85V265V（或定制其他电压规格）功 率：50W 外形尺寸：直径204 mm X 高446.5 mm水平/俯仰速度：0.1-400°/s （具有长焦限速功能，随摄像机变倍增大而减小） 预置位精度：±0.01°旋转角度：水平0360°连续旋转，垂直090°自动翻转：有 隐私遮挡：12处 预 置

23、 位：128个 自动线扫：2条（线扫速度可设） 自动巡航：4条 （每组1-16个预置位，每个预置位运行滞留时间可设） 花样扫描：4条，60 秒/条，共240秒 守望功能：可调用巡迹、巡航、守望位、扫描等 菜单功能：中英文菜单，预置位名称可设 控制方式：RS-485 输出方式：AV/75-5 通讯协议：Pelco-P、Pelco-D、行业标准协议等多协议，波特率可选 外壳材质：316L不锈钢（海洋、油轮、氯气环境使用）304不锈钢（化工、室外、酸碱环境使用）重 量：12KG摄 像 机：在腔大小允许情况下可安装任意品牌摄像机可选索尼、日立、三星、LG、世林、三洋等一体化等摄像机机芯2、 ZAF10

24、3隔爆红外摄像仪（护罩）产品概述： ZAF103隔爆型摄像仪是一款中型的高端防爆监控设备，适用于工厂有氢气（H2）与烃类气体环境使用，腔结构宽阔，自带30米窥式红外灯，适用于室外较小围的夜视环境，防爆等级与温度组别均符合国家标准最高要求。ZAF103隔爆摄像仪无雨刷，但具有视窗纳米玻璃自洁功能，可配遮阳罩。且可安装较多的附属模块（可同时安装：摄像机模块、加热模块、制冷模块、电源模块等），但是由于该型号是窥式红外灯，红外灯板孔尺寸为36.5MM，所以配置摄像机镜头不能大于该尺寸，否则不能使用。产品指标：气 压：80KPa106KPa 温度围：25+60相对湿度：不大于95%（+25） 防爆标志：

25、ExdCT6/DIP A20 TA，T6防护等级：IP68 工作电压：AC220V外形尺寸：长365.5mmX宽163mmX高169.5mm腔最大安装尺寸：长260mmX宽80mmX高80mm（镜头尺寸不大于36mm）制造材质：316L不锈钢（海洋、油轮、氯气环境使用）304不锈钢（化工、室外、酸碱环境使用）45#碳钢表面处理（不考虑耐腐蚀的环境使用）净 重：5.7KG波 长：850nm/940nm 投射距离：030米投 射 角：30°- 60°安装方式：壁装，推荐支架ZAZ100-B支架，吊装或安装于云台、回转台上。可选组件：自动加热：非标配自动制冷：非标配视窗防结冰：不

26、可配遮阳罩：非标配3、 ZATY2-80S防爆100米红外万向摄像仪组成部分一、ZAY200B 隔爆云台（重型）产品概述：ZAY200B隔爆型云台采用合理的侧载结构设计，能根据控制指令实现上、下、左、右四个方向的动作，完全的做到三维空间无死角监视。采用大力矩永磁电机驱动，水平和俯仰方向均采用涡轮蜗杆传动机构，具有机械自锁性能，部所有构件均采用不锈钢制造，稳定性与可靠性均属一流。ZAY200B隔爆云台标配64位电子预置位，能实现全方位自动巡航和镜头位置预置。该款防爆云台防爆等级和温度组别均达到国家标准的最高要求，可适用于任意的气体防爆环境。ZAY200B隔爆型云台组合各类防爆护罩形成防爆监控的前

27、端设备，同时可加装辅助光源（比如红外灯），该产品一般不单独使用。产品指标：气压：80KPa106KPa温度围：25+60相对湿度：不大于95%（+25）防爆标志：ExdCT6/DIP A20 TA ,T6防护等级：IP68工作电压：AC85V265V（或定制其他电压规格）外形尺寸：长366 mm X 宽233 mm X 高372 mm净 重：20Kg负载能力：27Kg预 置 位：有（64位自动巡航）速 度：水平：6º/S俯仰：6º/S旋转角度：水平：0360º（角度出厂预设）俯仰：+60º/-90°（角度出厂预设）制造材质：316L不锈钢（海洋

28、、油轮、氯气环境使用）304不锈钢（化工、室外、酸碱环境使用）45#碳钢表面处理（不考虑耐腐蚀的环境使用）安装方式：壁装推荐ZAZ200-B支架、立柱或平台安装配套解码器：ZAJ300-F工业解码器其他增强配置：自动制冷：非标配传动部位加热：非标配预置位：标配64位预置位置解码器：可置波 长：850nm/940nm 投射距离：030米投 射 角：30°- 60°安装方式：壁装，推荐支架ZAZ100-B支架，吊装或安装于云台、回转台上。可选组件：自动加热：非标配自动制冷：非标配视窗防结冰：不可配遮阳罩：非标配组成部分二、ZAF100A防爆摄像仪（重型）产品概述：ZAF100A/B隔爆型摄像仪是一款结构较大的高端防爆监控设备，适用于工厂有氢气（H2）与烃类气体环境使用，腔结构宽阔，可安装常见的各类一体化摄像机和枪式摄像机与三可变镜头，防爆等级与温度组别均符合国家标准最高要求。ZAF100A隔爆摄像仪带有机械雨刮器和视窗纳米玻璃双重自洁功能，配有遮阳罩。且可安装较多的附属模块（可同时安装：摄像机模块、加热模块、制冷模块、光纤传输模块、电源模块等）ZAF100B隔爆摄像