某烟花爆竹厂工业电视网络监控设计方案

烟花爆竹厂、炸药库工业电视网络监控方案前言全国烟花爆竹安全生产管理一直是国家安全生产管理的重要工作。全国烟花爆竹生产企业也逐步按照《烟花爆竹安全与质量》(GBl063l一89)和《烟花爆竹工厂设计安全规范》的要求进行生产，但每年也有好多企业没有按照相关的标准进行生产或追求产量，从而导致了事故发生，造成了财产损失和人员的伤亡，给国家经济带来损失，也给家庭带来伤害。所以根据国家安全生产监督管理总局的要求，在一定的时间内实现全国烟花爆竹生产企业的报警和监控联网工作，这样可以预防和降低事故的发生，排除一些安全生产的隐患，保证国家和人民财产的安全。项目背景目前每年都有很多因为烟花爆竹安全生产问题造成的事故。案例如下：2003年江西万载县烟花爆竹厂爆炸事件伤亡惨重。铁岭昌图烟花爆竹厂爆炸事件死亡人数30多人。侯县荆溪烟花厂爆炸数人死亡。河北辛集“7-28”烟花爆炸事故死亡数30多人……2004年湖南临澧县花炮厂成品仓库爆炸13人丧生。湖南省南县河东烟花鞭炮厂爆炸10人死亡4人重伤。湖南常德发生烟花爆炸事故5人当场死亡1人重伤。湖南张家界一座鞭炮厂发生爆炸造成10人死亡……针对这种情况利用现有的网络资源，可以实现全国的烟花爆竹生产企业的联网报警和监控。利用网络（LAN或者WLAN）扩展传统模拟CCTV系统以及利用现有网络建立数字化视频监视系统可以为用户节省投资、提高系统的开放性，带来额外的投资回报。

通过将模拟视频数字化、网络化，网络内部、外部的使用者（user）可以通过网络随时、随地观看现场清晰的视频图像，不必再像传统的模拟CCTV系统那样需要敷设大量的电缆，节省了用户的投资。客户需求分析

3.1基层生产网点的分布情况

本监控、报警系统以省为基础单位，在每个省内分布数量不等的烟花爆竹生产企业，这些网点主要分布在省内的县级以下的地区，并且这些生产网点多数都没有安装视频监控系统和报警联网系统。

3.2基层生产网点面临的安全风险

基层生产网点分布在县及县以下，生产网点非常分散，生产的环境都不是很好，防范措施也很差，仓储条件也不是很好，这样给基层生产网点带来非常大的安全风险。

1)地域特点：点多、线长、面广、分散。

2)管理特点：

由于地域特点决定了对基层生产网点工作检查、监督带来不便，同时防范设施和管理手段滞后。

解决上述问题的唯一的办法是利用运营商提供网络资源建立的数字化的视频和报警传输平台，在这个平台内部，视频、报警、数据等信息可以让省级主管的各级部门共享，为该系统提供各生产网点的现场实时图像的监视、历史图像的回放、报警信息的快速传递、以及与各级公安机关、消防部门的视频联网报警。系统的设计思想该系统是一个典型的分布式系统。各个监视站点分布在各个地方，彼此相对分散。这个系统结构对于使用传统模拟系统来讲是非常困难的。解决这个问题需要新建设一个开放式的软件平台和相应的硬件设备，因此，我们使用网络视频解决方案INWIT系统平台以及IWF系列网络视频服务器技术，完成多系统、多任务综合处理、分布式、高度安全的网络视频监视系统，我们称之为“报警和监控平台”。报警和监控平台最基本的要素是网络。随着各个城市互联网、城域网的不断扩容，我们利用网络运营商提供的宽带服务，使建立网络化、数字化、智能化的金融系统报警和监控平台成为可能。

网络化结构—“一线多能”网络化的好处是视频、音频、数据、报警信息可以在一条网络线缆内同时传输，解决了传统布线一种电缆仅仅能够传输一种信号的问题。

前端摄像机直接接入网络视频服务器。模拟视频信号转换为标准的IP包，通过TCP/IP网络传输数字视频，不再需要经过传统的布线，如光纤、同轴电缆等等。这个结构可以利用系统已经具备的LAN（或者WAN-广域网）布线系统极其方便的传输视频信号。打破了传统布线的点对点方式，有效地节省用户的前期投资以及后期的线路维护工作投资。即使是需要新敷设线路，其链路所需要的线缆量以及线缆敷设、维护的工作量也较模拟系统小得多。

5.1.网络化结构方便日后扩展

网络化结构使得日后系统的扩展工作变得极其容易。我们仅仅需要找到一个信息点（网络接入点）就可以，不必再敷设任何的电缆。

5.2.嵌入式操作系统免维护

网络视频服务器使用嵌入式操作系统，系统的稳定性能、安全性能极高。通过网络，用户可以方便的进行远程的管理以及固件的更新。

5.3.分布式结构系统更加安全

由于每一个设备均以分散的方式安装于远端的摄像机端，即使单个设备发生了故障也仅仅是影响到这个设备，而不至于影响整个系统。

传统的DVR系统实际上还是一个集中控制系统。所有的摄像机信号必须连接到DVR主机，一旦DVR主机失效，整个系统就会崩溃。

所以我们说分布式网络化数字视频系统的这些特点是传统的DVR（数字录像机系统）所无法达到的。

5.4.分布式存储系统更加灵活此主题相关图片如下：

存储服务器可以在目录服务器的管理下任意的分配和切换需要存储的摄像机图像。我们可以理解为存储服务器与摄像机的关系是“软性”关系。这一点与DVR完全不同。DVR所能够存储的摄像机图像仅仅是通过物理方式连接过来的图像，不能够试图连接其它摄像机。所以，INWIT可以为系统提供更多的灵活性。

5.5.分布式存储、分布式观看更加方便使用

INWIT的客户端可以分散在网络的任何地点，数量没有限制。假如不对客户端的权限进行限制的话，那么每一个客户端都可以观看所有网络上的图像。这一点是DVR系统目前的技术所不能够达到的。目前的DVR系统同时可登陆的用户数量一般不会超过5个，在多于这个数量级时，系统的速度会明显下降，表现的现象为图像刷新速度下降、丢帧。

目前的DVR的集中管理仅仅是一个浏览方式的集中管理，并不是我们所提出的系统的集中管理。DVR由于最开始的设计目标是取代模拟磁带录像机，完成集中、连续、较高清晰度、本地化的存储。所以，DVR没有一个可以与上级管理平台的联络机制，没有这个联络机制，DVR就不能将分散的系统纳入一个“泛网络”方式的平台。目前各个DVR生产厂商也在做一些工作，希望能够纳入一个平台，这个趋势也是数字视频的必然趋势。

INWIT的结构以及多目录服务、多存储服务以及各种故障切换服务结构有效的解决了这个问题。特点及设计原则由于烟花爆竹厂生产环境恶劣、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、设备性能先进烟花爆竹厂生产管理一直是国家安全生产管理的重要工作，一方面直接影响国家财产损失，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。烟花爆竹行业的监控系统不论大小，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、系统功能完善性烟花爆竹行业监控系统国家财产安全、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内的情况，检查各个重点部位的安全情况，及时处理突发事件，并自动进行录像，录像资料方便查询。3、操作简单实用由于该行业工作条件艰苦，因此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该行业的建设是国家安全防范的重点工程，国际上以及行业内部都有系统建设的相关标准，如我国的GB3836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、系统设备及布线材料都要符合国际标准、国家标准及相关行业标准。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内容，保护原有投资。设备选择原则烟花爆竹、炸药库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：烟花爆竹行业生产的火药炸药等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、火药、炸药等100米范围内不能有明火，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。烟花爆竹行业的摄像机通常安装于室外，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、监控范围大：安装于周界以及灌区的摄像机，要求视野宽广、无障碍、监控范围大。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范围之内。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。E、网络化原则：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；将仪表表、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，使上级对现场及时了解，实现运程实时监控。产品和技术的使用烟花爆竹炸药库管理系统中使用的安防产品主要是防爆视频监控和防盗报警两大类。产品功能的应用也从安全防范的角度上升为服务管理的方式之一，而二者的联动应用已成为保障该行业安全的重要手段。前端控制设备（前端设备分为摄像机及防护罩、云台等附件）对烟花爆竹行业监控信息录像实现多种模式：定点定焦监控录像、定点变焦特写录像、万向自动巡逻录像，依据目的和现场环境、灯光辐射等，可选择可见光配合或红外线灯配合录像。定点定焦摄像仪摄像机安装于正对泵类、电机类、阀门类设备的位置，保证工作的正常运行，选择定点定焦监控录像。SONY枪型摄像机、佐安ZAF102防爆护罩、佐安ZAD500隔爆红外灯。配置参数：气压：80KPa～106KPa温度范围：–20℃～+40℃相对湿度：不大于95%（+25℃）防爆标志：ExdⅡCT6(H2)防护等级IP66自动加热：低于1℃左右启动加热；（可选）宽视野：可选择1/2定焦镜头输入电源：AC220V工作电压：DC12V外形尺寸：370X133X155重量：10Kg内置枪机：SONYTAB-308L彩转非日夜型摄像机1/3"彩色SONY,CCD420线,双驱动低照度：彩色0.6黑白0.005Lux/F1.21/3″SONYEXview光圈:自动光圈波长：850nm/940nm投射距离：5~80M（可选）白天光线充足的时候为彩色，夜间光线昏暗的情况下自动触发红外灯，变为黑白。定点变焦摄像仪摄像机安装于针对仪器仪表的位置，通过视频直接远程读取，替代传统的人工抄表等工作，属于定点安装，设备安装好后不再变化，不负责其他内容的监控。必要的时候需要特写，增加变焦镜头。护罩选用佐安ZAF102、ZAF100A隔爆摄像仪、摄像机采用进口SONY枪型摄像机、加配进口腾龙三可变变焦镜头、红外线灯可选；或选配内置红外灯的ZAF103隔爆摄像仪。配置参数：气压：80KPa～106KPa温度范围：–20℃～+40℃相对湿度：不大于95%（+25℃）防爆标志：ExdⅡCT6(H2)防护等级IP66自动加热：低于1℃左右启动加热；（可选）宽视野：可选择1/2定焦镜头输入电源：AC220V工作电压：DC12V外形尺寸：370X133X155重量：10Kg内置枪机：SONYTAB-308L彩转非日夜型摄像机1/3"彩色SONY,CCD420线,双驱动低照度：彩色0.6黑白0.005Lux/F1.21/3″SONYEXview波长：850nm/940nm投射距离：5~80M（可选）变焦：三可变万向自动巡逻录像这一类摄像机安装厂区室外的出入口、场区围墙、库区周围和铁塔顶部等，用于监管工人的违规操作、不法之徒的侵入等，该摄像仪可全方位万向旋转、定向定点自动巡逻。实现方案一配置常州佐安生产分体式ZAY200防爆云台、ZAD500隔爆红外灯、及ZAJ300隔爆解码器、FCB-EX48CP彩色转黑白一体化摄像机配置参数气压：80KPa～106KPa温度范围：–20℃～+40℃相对湿度：不大于95%（+25℃）防爆标志：ExdⅡCT6(H2)防护等级：IP66总重量：31Kg负载能力：21Kg速度：水平：6º/S俯仰：6º/S旋转角度：水平：0～360º（可调）俯仰：±90º（可调）预置位功能：（可选）水平解晰度：480TVL

最低照度：0.05Lux0.002Lux

镜头：18xzoomf=4.1～73.8mm(F1.4-3.0)

数字变倍：12x

视场角：48度（近端），2.7度（远端）

最短物距：10mm(近端)，800mm（远端）信噪比：大于50dB

电子快门：1～1/10000s

白平衡：自动/ATW/室内/室外/单键手动

增益：自动/手动（-3～28dB，8等级）

AE控制：自动/手动/优先模式/亮度/EV补偿/逆光补偿逆光补偿：开/关

隐私区域：开/关

防闪烁：自动

聚焦方式：自动/手动/单键触发/隔时自动/变倍触发

视频输出：VBS：1.0VP-PandY/Coutput

保存温度：-20℃～60℃

工作温度：0℃～50℃

功率损耗：1.5w～2.5w/DC12V/AC24V

重量：约215g约225g+6ZAF100A隔爆摄像仪带有雨刮器，配有遮阳罩实现方案二使用常州佐安电器生产的一体化万象摄像仪，配置FCB-EX48CP超低照度摄像机ZAT600防爆一体化摄像仪是将隔爆摄像仪、隔爆云台、隔爆解码器集成为一体的小型防爆视频监控系统，其防爆性能完全符合国家防爆标准GB3836-2000及GB12476.1-2000机械和电气方面的要求，适用于有氢气（H2）、烃类气体（C2H2除外）及可燃性粉尘环境等危险环境中使用，其外观简洁，轻巧，方便现场安装。配置参数：防爆标志：ExdⅡCT6(H2)/DIPA21TA，T6防护等级IP66环境温度：–20℃～+40℃输入电压：85VAC～265VAC50Hz电流：≤500mA负载能力：6Kg速度：水平：0º～40º/S俯仰：0º～40º/S旋转角度：水平：360º连续转动俯仰：±90º（可调）自动加热：低于1℃左右启动加热；（可选）通讯方式:RS-485;通讯协议：pelco-Dpelco-P,根据客户要求；通讯速率：2400～19200bps预置位：128个，精度≤0.2º（可选）外形尺寸：320(L)X300(W)X340(H)重量：16Kg中文操作菜单：可选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系统成本建设等多方面的内容，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。但是由于烟花爆竹厂区的分布很广，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、微波传输：无线微波传输方式具有施工方便、安全操作简捷、造价低廉、实时传输的特点。根据传输距离的远近、现场自然条件的不同，其功率的大小可以按要求配置。在遇障碍物阻挡的情况下，可采用微波中继系统。在烟花爆竹行业的应用中无线传输可以分为无线图像传输的过程和无线指令控制的过程。但实际使用过程中，效果并不完全理想，维护工作较复杂。C、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，在烟花爆竹行业监控方面有明显优势，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内。信息存储根据用户实际使用需要，以及前端摄像机和探测器的数量，烟花爆竹行业的信息存储通常为七天到十天、或者半个月到一个月不等，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。A、数字硬盘录像机：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。B、矩阵控制器：当系统容量较大时，常常用矩阵控制器来代替硬盘刻录机来实现的系统控制功能，使用磁盘阵列技术。C、控制主机兼作录像机：将部分监控点的情况实时的记录下来，便于日后查看。录像主机具有智能检索功能，当需要查找录像资料时方便快捷。可根据某路摄像机查找，或年月日查找，或几点几分查找。由于企业规模的发展和系统的扩大，监控的数据量将会越来越大，因此这就要求监控系统的数据处理速度和能力要不断提高，以后会将更先进的技术引进来。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。C、大屏幕显示。监控系统示意系统说明：标识“Ⅰ”设备：ZAF102隔爆摄像仪，内置感红外的镜头、摄像机及30m的红外灯板阵列；标识“Ⅱ”设备：可手动调节的固定支架；标识“Ⅲ”设备：550m防爆红红外灯；标识“Ⅳ”设备：ZZAF1022隔爆摄像仪仪，内置感红红外的摄像机机、二可变镜镜头及镜头解解码板，用来来实现远程控控制；标识“Ⅴ”设备：11m的防爆管管，内走为防防爆红外灯提提供电源的两两芯线。标识“A”设备：综合线缆缆，传输距离离最好在2000m以内，内内分rvv2XX0.5电源线、rvvp22x0.3控制线和syv755-3视频线。所有的监监控固定点，它它们的电源线线、视频线和和控制线，都都通过综合线线缆到控制柜柜，由控制柜柜集中提供电电源，视频图图像和控制都都接到控制柜柜中的光端机机，再由光端端机已光传输输的方式传向向控制室。后段访问与管理A、局域网控控制与管理：：支持本地局局域网访问，并并可通过局域域网控制温度度、流量、阀阀门等的实时时生产、数据据与信息的共共享与管理等等。当在生产产过程中，烟烟花爆竹生产产设备及环境境发生紧急情情况时可以让让管理者第一一时间了解现现场情况，并并进行录像，便便于事后追查查和事件分析析。B、远程共享享和管理：网网络技术的日日新月异提高高了系统的功功能，局域网网信息上传INTERRNET网络，支持持网上的远程程访问和控制制，其最高权权限与局域网网内相同，该该功能适用于于人员差旅时时在异地访问问和控制的需需要，厂领导导、调度室也也可通过厂内内局域网和客客户端软件经经授权后进行行监控，促进进管理水平的的提高。目前全球多加家大大型烟花爆竹竹厂中的24家企业选择择霍尼韦尔工工业安防解决决方案，这一一系统主要由由三部分组成成：光纤管理理检测系统、全全数字视频监监控系统、工工业行业安防防管理集成平平台，通过三三部分的结合合实现前端探探测、终端控控制与管理、分分级远程浏览览与指挥等。长期以来，维护管管道传输的完完整性和安全全性一直是这这一领域有待待解决的情况况。他存在如如下几个问题题：（1）不易及时发现的的问题：原有有的探测、检检测技术均不不十分可靠和和有效，也无无法确定故障障出事地点，往往往是管道已已经遭到破坏坏并且丢油或或泄漏发生了了以后才被发发现。（2）破坏点寻找困难难：寻找故障障点通常要花花费很长时间间，往往要等等到泄漏物露露出地表面，有有明显的迹象象且污染环境境后才被发觉觉。（3）维修费时、费力力：管道在维维修时需停止止输送，大面面积开挖以确确定泄漏位置置和状况，造造成的损失较较大。正对这些情况，霍霍尼韦尔研发发了安防光纤纤管线检测系系统，它可实实时监测天然然气、没有、石石化等管线是是否遭到有意意或无意的破破坏、爆炸等等，准确掌握握和处理现场场情况。通过过霍尼韦尔工工业行业安防防管理集成平平台（HIIS），还可以以更大范围的的监控管理。光纤技术的管道安安全监测系统统是基于光纤纤传感技术之之上的光纤管管理传输安全全监测系统开开发，利用通通讯光缆作为为探测工具，由由激光发射器器，传感接收收器和传声报报警器部分组组成，可实时时的不间断的的监测传输管管道穿孔漏泄泄、地层移动动及滑坡现