安全防范技术原理与工程实践

湖南省产商品质量监督检验所公安部安全技术防范工程检测中心（湖南）

公共安全体系的基本构成一、预警系统二、预防系统三、应急反应体系安全防范的基本概念安全防范是预防和制止盗窃、抢劫、爆炸等治安事件的活动。安全防范的形式1.人防2.物防3.技防关系：互为基础、相互补充、融为一体安全防范技术的主要专业方向1.探测技术2.身份识别3.环境监控技术4.周界和出入控制技术5.通信与网络技术6.信息安全技术7.光电、机电一体化技术8.显示和控制技术9.相关技术标准和评价方法的研究安全防范的核心技术探测技术入侵探测危险品探测视频监控技术特征识别技术安全防范系统的主要应用领域入侵探测，用于金融、文博、物资仓库等高风险单位周界管理，用于机场、库区、军事基地、核设施等电视监控系统，用于环境、状态监控门禁系统，用于人流、物流的管理航空、交通部门大型公共活动及其应急系统住宅小区、智能化建筑区域联网和接警中心入侵探测技术探测的基本方式：主动探测、被动探测探测器的基本类型：微波多普勒入侵探测器、被动红外入侵探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、主动红外入侵探测器、超声和被动红外复合入侵探测器、遮挡式微波入侵探测器、磁开关入侵探测器、振动入侵探测器、玻璃破碎探测器、声控报警器、紧急报警装置、周界电缆探测器等报警系统报警系统的基本构成：前端探测器报警控制器（显示、系统状态监控、信息存储）通信线路有线方式多线制、总线制无线方式报警控制器的基本功能入侵报警通信故障报警防拆报警紧急报警延时报警自检功能系统设置记录功能报警信号转发功能入侵探测器的主要技术指标灵敏度探测器范围探测几率响应时间防破坏功能抗干扰能力可靠性环境适应性电源适应范围报警系统的评价指标系统响应探测几率灵敏度探测范围（探测区）误报率防破坏功能抗干扰能力可靠性系统功能（报警、设防、撤防、声音、图像、自检）信息存储视频监控系统视频技术的特点1.图像具有时间、空间分辨能力2.图像信息包含景物空间完整亮度信息3.目标静态、动态信息4.不可视信息可转化为可见的图像视频监控技术的特点是一种主动的探测手段，通过实时监控可实现安防系统的全部要求（探测、监控、周界、门禁）是其他技术的有效辅助手段记录具有完整性和真实性可以与其他系统进行资源共享安全防范系统技术集成、功能集成的核心对防范区域的日常业务影响最小视频监控的应用领域防范领域的实时监控探测信息的复核图像信息的记录指挥决策系统视频探测安全管理电视监控系统的组成前端设备（摄像机）传输系统终端系统显示设备、记录设备、操控设备电视的制式黑白制式黑白制式有A~N共14种，我国采用D制式彩色制式NTSC、PAL、SECAM等，我国采用PAL制式625线（每帧图像的扫描线数）每秒25帧图像、场频为50Hz摄像机的分类

色彩黑白摄像机、彩色摄像机环境照度普通摄像机、低照度摄像机、微光摄像机摄像器件摄像管摄像机、固体摄像器件摄像机（CCD、CMOS)

CCD摄像机电荷耦合器件CCDCCD摄取光图像的基本原理是对反映信息的电荷进行存储、转移和输出。CCD实际上是一种模拟移位寄存器。CCD摄像机的电路组成CCD外围电路、同步电路、预放电路、图像信号处理电路彩色CCD摄像机分色方式镜头分色方式滤光片分色方式基色滤光法、补色滤光法彩色摄像机电路1.CCD外围电路2.同步电路3.基色图像信号分离电路4.彩色编码电路5.图像信号处理电路6.电源电路实际应用的CCD摄像机1.黑白CCD摄像机2.彩色CCD摄像机三片式彩色摄像机、单片彩色摄像机3.主动红外CCD摄像机4.黑白/彩色自动转换摄像机5.宽动态摄像机摄像机的主要技术指标1.视频输出1Vp－p，正级性，75Ω2.水平分辨率，又称图像的清晰度（TVL)摄像器件、镜头质量、系统电路通道频道宽度有关（1MHz～80TVL）3.灰度等级4.视频信噪比（S/N）5.最低可用照度6.几何失真7.彩色还原性8.摄像机的同步方式（内同步、外同步、电源同步）摄像机的主要接口1.镜头接口C、CS接口，通过转换圈可将CS转换为C接口2.自动光圈控制输出方式，DC或VIDEO，接头的接线。3.PC接口，RS232摄像机的主要配套设备1.摄像镜头2.云台3.摄像机的防护装置（罩）4.一体机摄像机镜头影响镜头成像的主要因素：光阑、渐晕、景深；摄像镜头的主要技术参数：成像尺寸、焦距、相对孔径、视场角、镜头安装接口常用的摄像机镜头1.普通镜头2.自动光圈镜头3.变焦距镜头4.小孔镜头5.红外镜头和宽光谱镜头云台的构成和技术参数构成：摄像机或防护装置的安装面、旋转机构、驱动电机与电路、技术参数：输入电压、输入功率、负载能力、旋转范围、云台转速、环境适应性、外形、重量及安装尺寸摄像机的防护罩1.室内防护罩2.室外全天候防护罩3.特殊环境防护罩4.球型防护罩视频信号的传输传输介质1.同轴电缆中心导体、屏蔽层、绝缘介质、防护层2.双绞线3.光纤4.无线传输5.网络光纤视频传输光纤通信的主要特点：损耗小、信号传输距离长、频带宽、图像质量高、系统噪声小、非线性失真小、保密性好、施工、敷设方便光纤的主要技术指标：数字孔径NA、传输损耗、传输带宽、均匀性光纤传输的三环节：光源、探测器、光缆

光纤视频传输系统1.模拟基带方式2.PFM方式3.常用多路传输方式频分多路（FDM)、波分多路（WDM)图像的显示设备视频监视器黑白监视器、彩色监视器、新型平板显示设备（液晶显示器、等离子体显示器、背投影监视器的主要技术指标水平分辨率（清晰度，1MHz～80TVL)、灰度鉴别等级、光栅的几何失真、同步范围、彩色还原性数字视频记录设备（DVR)机型操作系统压缩方式图像格式其他基于PC工控机单机嵌入式WindowsLinuxRTOSJPGE小波MPEGXH.264CIFQCIFD1储存容量250G或外挂磁盘阵列可集成视频控制功能ADSLTCP/IPDDN视频监控系统视频监控系统基本技术环节：前端设备、传输环节、系统中心控制室视频监控的基本模式：1、集总式视频监控系统2、分布式监控系统视频监控技术的发展趋势数字化、智能化、网络化出入口控制系统出入口控制系统三要素特征载体、特征读取（识别）、锁定（联动）机构出入口控制系统的模式一、前置型：单机型离线式二、网络型：前端控制器、传输线路、系统控制器（一）前端控制器，其基本功能有：1、特征识别。2、锁定机构和联动功能的控制。3、监控功能。4、联网功能。5、辅助输入/出接口、报警探测器、巡更系统、联动装置的控制接口等。（二）系统控制器：1、系统的授权；2、显示、报警及控制；3、信息存储；4、网络管理和状态监控；5、出入控制系统与其他自动系统集成的专用网关。

出入口控制系统的网络结构网络型系统的基本特点是前端控制器与系统控制器之间的通信（数据交换），实现这一功能的网络结构有多种方式，目前应用较多的有总线方式、环线方式及它们的级连。1、总线方式。出入口控制系统的前端控制器通过总线与系统控制器相联，如最常用的RS-485总线，各个前端控制器是跨接在总线上，最后的前端控制器要端接匹配电阻，以保证线路的阻抗匹配。2、环线方式。其实环线也是一种总线方式，所有的前端控制器都跨接在线路上，可以从两个方向与系统控制器连接。3、系统的级连：单级结构、多级结构。出入口控制系统的硬件结构单出入口（门）控制型：指一个前端控制器只管理和控制一个出入口（门），俗称单门机，并不是系统只控制一个出入口。多出入口（门）控制型：指由一个前端控制器同时对两个以上出入口实行管理控制的系统，使用的设备通称为多门机。多入出口控制型的控制器由于要同时进行多个请示的鉴权和相关机构的控制。因此数据处理能力要比单门机强，但并不意味着系统可以实现的功能比单门机多。前端控制器的结构根据特征读取与数据处理和控制单元的结构，前端控制器有一体型和分体型两种：1、一体型。2、分体型。出入口控制系统的产品分类：（一）门口机（二）系统控制器（三）系统软件（四）读卡器：IC卡读卡器、指纹机、条码识别器、磁卡机、面像识别装置等（五）锁具类产品：磁力锁、阳极锁、阴极锁、电控锁生物特征识别技术生物特征是指人或（动物）自身具有的、个性差异的表征，它具有极高的唯一性（极大的密钥量），并且具有与持有者的同一性。因此，把它作为特征（载体）构成的出入控制（特征识别）系统具有极高的安全性，是个体身份认证最准确和有效的手段。常见的生物特征识别技术：（一）指纹识别；（二）掌形识别（三）虹膜识别（四）面相识别出入口系统的评价指标1.通过率2.系统容量3.误识率和误拒率4.反应方式拒绝、报警、启动联动机构5.安全性6.友好性7.信息的储存电子巡查系统的分类（一）离线式电子巡查系统：安全人员在巡查过程中生成（采集）的巡查信息通过数据载体由其输入到系统信息终端的系统。显然，系统的前端（信息采集点）标志设备与系统管理器之间没有任何电路连接，是由人传递数据载体来实现信息的传送，所以这种方式必须有一个独立的数据载体。（二）在线式电子巡查系统：系统的前端信息标志设备通过有线或无线方式与管理终端进行数据传送，常用的通信方式是RS485总线，也可通过以太网、电话线传输。电子巡查系统的管理模式1、本地管理模式；2、远程管理模式。电子巡查系统的主要技术指标巡查信息的采集、存储、故障监测、数据输出、识读响应、识读距离、计时精度、软件登陆和操作权限、信息显示、信息查询、信息统计、脱机和联机、报警停车场管理系统停车场管理系统主要由入口/出口控制、场内车位管理、中心管理/控制部分组成。综合的系统还包括出入口与场内的监控。（一）入口控制部分：数据（特征）识读装置、前端控制单元、执行（锁定）机构3个部分组成。根据安全与管理的要求，配置自动发卡设备、识读状态、车辆引导指示装置、图像监视系统、对讲设备等。（二）出口控制部分（三）停车场监控（四）中心管理/控制部分安全防范系统基本要素：1、探测；2、监控；3、周界及出入管理。特点：1、安全防范系统的外在表现：综合性、系统对基础环境的依存性、社会效益为主。2、安全防范系统的技术特点：系统的集成、安全防范系统（工程）不同于一般的自动化系统，不是一个纯技术系统，在它的控制环节（环路）上要考虑一些非技术的、不可量化的因素，系统必须有加固措施。安防系统的调试基本要求调试的时机，应在建筑物内装修和系统施工结束后进行。调试前应具备系统设计图纸、变更文件、隐蔽工程施工验收记录，编写调试大纲。调试人员应熟悉该系统，并具备中级以上或相当工程师资格专业技术职称。调试用仪器设备应满足系统要求并经过计量。查验设备数量、型号规格并做好与施工人员的交接。报警系统的调试1.检查线路，保证线路畅通，对错接、断路、短路、虚焊等应先行处理。2.调试应分区进行，由小到大，先局部后全面。3.通电后，先检查系统功能，依次为：报警功能、报警响应时间、自检功能、对各探测器按编号进行部位和报警检查、控制器的布防和撤防功能、监听和对讲功能，报警记录功能，电源自动转换功能报警系统的调试4.调整探测器灵敏度和安装角度，使系统处于最佳状态。5.将整个系统至少连续通电12h，记录其工作状态，如有故障或误报警应认真分析原因，有效处理6.出具调试报告视频监控系统的调试前准备工作1.电源检测：交直流，总电源，分电源，分回路2.线路检查，检查各种接线是否正确：控制电缆，用250V兆欧表，线芯对线芯、线芯对地绝缘电阻不应小于0.5MΩ；电源电缆，用500V兆欧表，线芯对线芯、线芯对地绝缘电阻不应小于0.5MΩ3.接地电阻的测量：系统的金属护管、电缆桥架、金属线槽、配线钢管及各种设备的金属外壳均应有效接地，保证可靠电气通路，接地电阻应＜4Ω。摄像机的调试1.闭合控制台、监视器电源开关，若设备指示灯亮，即可闭合摄像机电源，监视器屏幕上便会显示图像。2.调节光圈及聚集，使图像清晰。3.改变变焦镜头的焦距，并观察变焦过程中图像清晰度的变化。4.遥控云台，观察云台静止和运动时图像的变化。云台的调试1.遥控云台，使其上下、左右转动到位，转动中应无明显噪音，无抖动、卡机现象、电机不发热。2.云台大幅度转动时，如遇下列现象应及时处理：a.摄像机、云台尾线被拉紧；b.转动过程中遇阻挡物，如解码器阻挡摄像机的转动；c.重点监控部位是否有逆光现象。视频监控系统调试1.系统应在各单机调试完成后进行。2.按设计图纸对每台摄像机进行编号。3.用综合测试卡测量系统的水平清晰度和灰度。4.检查系统的联动功能5.检查系统的录像质量6.检查并调整视频切换控制主机的操作程序、图像切换、字符叠加等功能，保证工作正常，满足设计要求视频监控系统调试7.调整监视器、录像机、打印机、图像处理器、同步器、编码器、解码器等设备，保证工作正常，满足设计要求。8.观察各部位、各时间段图像质量，灯光配备是否充足。9.连续运行至少24h，若无异常，调试结束。10.出具调试报告出入口控制系统调试1)按《出入口控制系统技术要求》GA/T394等国家现行相关标准的规定，检查并调试系统设备如读卡机、控制器等，系统应能正常工作。2)对各种读卡机在使用不同类型的卡（如通用卡、定时卡、失效卡、黑名单卡、加密卡、防劫持卡等）时，调试其开门、关门、提示、记忆、统计、打印等判别与处理功能。3)按设计要求，调试出入口控制系统与报警、电子巡查等系统间的联动或集成功能。4)对采用各种生物识别技术装置（如指纹、掌形、视网膜、声控及其复合技术）的出入口控制系统的调试，应按系统设计文件及产品说明书进行。访客（可视）对讲系统调试1)按国家现行标准《楼寓对讲电控防盗门通用技术条件》GA/T72《黑白可视对讲系统》GA/T269的要求,调试门口机、用户机、管理机等设备,保证工作正常。2)按国家现行标准《楼寓对讲电控防盗门通用技术条件》GA/T72的要求，调试系统的选呼、通话、电控开锁等功能访客（可视）对讲系统调试3)调试可视对讲系统的图像质量，应符合黑白可视对讲系统》GA/T269标准的相关要求。4)对具有报警功能的访客（可视）对讲系统，应按现行国家标准《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663及相关标准的规定,调试其布防、撤防、报警和紧急求助功能，并检查传输及信道有否堵塞情况。5）出具调试报告电子巡查系统调试1)调试系统组成部分各设备，均应工作正常。2)检查在线式信息采集点读值的可靠性、实时巡查与预置巡查的一致性，并查看记录、存储信息以及在发生不到位时的即时报警功能。3)检查离线式电子巡查系统，确保信息钮的信息正确，数据的采集、统计、打印等功能正常。4）出具调试报告停车库（场）管理系统调试1)检查并调整读卡机刷卡的有效性及其响应速度。2)调整电感线圈的位置和响应速度。3)调整挡车器的开放和关闭的动作时间。4)调整系统的车辆进出、分类收费、收费指示牌、导向指示、挡车器工作、车牌号复核或车型复核等功能。5）出具调试报告供电、防雷与接地设施的检查1)检查系统的主电源和备用电源，其容量应符合《安全防范工程技术规范》3.12.4条的规定。2)检查各子系统在电源电压规定范围内的运行状况，应能正常工作。3)分别用主电源和备用电源供电，检查电源自动转换和备用电源的自动充电功能。供电、防雷与接地设施的检查4)当系统采用稳压电源时，检查其稳压特性、电压纹波系数应符合产品技术条件；当采用UPS作备用电源时,应检查其自动切换的可靠性、切换时间、切换电压值及容量，并应符合设计要求。5)按《安全防范工程技术规范》3.9节的要求,检查系统的防雷与接地设施；复核土建施工单位提供的接地电阻测试数据，其接地电阻应符合《安全防范工程技术规范》3.9.3条的规定,如达不到要求,必须整改。6)按设计文件要求，检查各子系统的室外设备是否有防雷措施。谢谢大家演讲完毕，谢谢观看！安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。）导致频