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西部煤化集中網絡監(jiān)控系統(tǒng)方案(上)

閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)應該說是跨學科跨行業(yè)的系統(tǒng)工程,以功能要求的不同可分為以下幾個方面...

  1.1 設計概述

  閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)應該說是跨學科跨行業(yè)的系統(tǒng)工程,以功能要求的不同可分為以下幾個方面:

  1) 前端攝像系統(tǒng)

  2) 視頻傳輸系統(tǒng)

  3) 視頻顯示和記錄系統(tǒng)

  攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分,是整個系統(tǒng)的“眼睛”,它把監(jiān)視的內容變?yōu)閳D像信號,傳送控制中心的監(jiān)視器上,攝像部分的好壞及它產生的圖像信號質量將影響整個系統(tǒng)的質量。

  傳輸部分是系統(tǒng)的圖像信號通道。

  控制部分是整個系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”,是實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能的指揮中心。

  顯示部分一般是由幾臺或多臺顯視器和監(jiān)視器組成,它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。

  閉路監(jiān)控系統(tǒng)的粗略結構圖如下圖所示:

  監(jiān)控系統(tǒng)結構圖

  1.2 監(jiān)控系統(tǒng)的組成

  西部煤化監(jiān)控系統(tǒng)分為兩個區(qū)域,其區(qū)域分為生產區(qū)和生活辦公區(qū),在生產區(qū)的監(jiān)控又分為生產監(jiān)控和周界防范監(jiān)控。煤化安全生產監(jiān)控系統(tǒng)為重要重點監(jiān)控,其它區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)與普通監(jiān)控系統(tǒng)要求一樣,為了徹底保障生產區(qū)人員安全及人員操作安全,我們將整個煤化安防系統(tǒng)工程劃分為以下2個子系統(tǒng)組成,系統(tǒng)結構圖如下:

  A. 生產區(qū)安全監(jiān)控監(jiān)視系統(tǒng)

  主要完成對生產區(qū)的備煤區(qū)、生化區(qū)、焦爐區(qū)、鼓風區(qū)、硫銨區(qū)、脫硫區(qū)等區(qū)域和辦公室區(qū)域監(jiān)控地點的圖像采集,我們選用美電貝爾攝像機+防護罩、專用攝像機+防爆護罩+防爆云臺+防爆解碼器等模式相合的圖像采集。其防爆護罩采用全金屬防爆設計,抗高溫、高壓、防爆等特點適合多種復雜環(huán)境(具體參數附后)。

  在生產區(qū)的公共區(qū)域使用智能高速球和紅外攝像機想結合應用。

  B. 生活區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)

  生活區(qū)監(jiān)控分別為辦公大樓、宿舍樓、倉庫、周界等區(qū)域,我們選用美電貝爾紅外攝像機、智能高速球和專照車牌攝像機以對整個生活區(qū)進行二十四小時監(jiān)控錄像。

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西部煤化集中網絡監(jiān)控系統(tǒng)方案(中)

西部煤化集中網絡監(jiān)控系統(tǒng)方案(下)

[nextpage]  1.3 系統(tǒng)設計說明

  1.1.1 生產區(qū)前端設備設計

  A. 生產區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)結構圖

  遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)總體示意圖

  美電貝爾綜合監(jiān)控系統(tǒng),支持兩級或兩級以上的聯(lián)網結構,方便系統(tǒng)擴容。

  B. 前端信號采集部份:

  前端信號采集部分處于系統(tǒng)最前端,屬于系統(tǒng)底層部分。由各種傳感器構成,傳感器直接對設備進行信號采集。傳感器采用精密元器件設計,能夠充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、正常的運行。

  在每個前端根據現(xiàn)場需要,生產區(qū)安全生產監(jiān)控中一部分為防爆區(qū),另一部分為大眾區(qū),在本方案設計中防爆區(qū)以一體化攝像機(BL-6322CB)+防爆護罩(QMKB-Ex)+防爆云臺(QMYT-EX-2)組合成防爆一體化云臺攝像機。該攝像機為1/4″SONY Super HADⅡCCD,清晰度彩色480TVL轉黑白600TVL,最低照度彩色0.1Lux轉黑白0.01Lux /F1.6,2-11倍電子放大,內置22倍光學變焦鏡頭, 焦距=F 3.8mm-83.6mm,自動光圈,自動聚焦,智能中英文屏幕菜單,靈活三種模試設置:彩色圖像、彩色轉黑白圖像、彩色轉黑白64倍動態(tài)增強亮度圖像最低照度彩色0.0002Lux/F1.6, 滿足多種環(huán)境圖像需求, 防雷設計,電源DC12V1.5A。通過該攝像機可以對煤化生產區(qū)進行大范圍監(jiān)控,并可以防止靜電引起氣體爆炸。

  在生產區(qū)運煤皮帶中,可通過視頻監(jiān)控對運送煤的皮帶運轉況,美電貝爾紅外線攝像機(BL-701AMC)為高級彩色日夜型紅外線攝像機1/3″SONY Super HADⅡCCD,清晰度彩色540TVL轉黑白600TVL,最低照度彩色0.1Lux轉黑白0Lux/IR,內置標準4-9mm手動變焦鏡頭(外調聚焦,變焦),具有移動偵測與隱私遮避功能,圖像鏡像功能,逆光補償功能,帶多語言OSD菜單設置,電源DC12V/1.5A,紅外線距離20-40米,防水、防雷設計,通過該攝像機高清低照、紅外線功能,可以在皮帶內部光亮不充足的情況下對整個皮帶的生產流程進行監(jiān)控錄像,在光線不夠的情況紅外攝像機會自動開起紅外燈,采集圖像由彩色轉變成黑白??蓪崿F(xiàn)對整個運送過程進行二十四小時監(jiān)控錄像。

  在運煤通道出入口和地磅稱煤區(qū)選用照車牌攝像機(BL-857LED-49),該攝像機為專業(yè)照車牌專用攝像機1/3″SONY Super HADⅡCCD,清晰度彩色540TVL轉黑白600TVL,最低照度彩色0Lux(LED.ON),內置4-9mm手動變焦、自動光圈鏡頭,電源DC12V/2A, 帶風扇,實際照清車牌距離為4米,光線距離10-20米,具有移動偵測與隱私遮避功能,圖像鏡像功能,逆光補償功能,帶多語言OSD菜單設置。通過該攝像機特別在晚上的時候對進出、稱重的車輛進行前后車牌拍攝,實現(xiàn)實時的車輛管控。并通過智能高速球(BL-500PCB), 該高速球的數碼降噪功能,清晰度540TVL,最低照度為0.1Lux/F1.4轉黑白0.001Lux/F1.4雙濾光片切換日夜轉換功能,帶128 倍寬動態(tài)功能,12倍電子放大功能,內置18倍光學變焦鏡頭(4.1-73.8mm)12倍電子放大功能,,自動光圈,自動聚焦,支持三維快速定位與軟地址碼設定功能,水平0°-300°/秒,垂直0°-120°/秒,360°連續(xù)旋轉,256個預置點,內置解碼器,RS-485通信,隱私區(qū)域8塊遮蔽, 內置中英文拼音輸入法,防雷設計,球機溫度顯示及控制功能,采用進口滑環(huán)保證24小時連續(xù)運轉等多項功能,通過該高速球的彩轉黑功能、變焦功能和高速云臺上下左右功能,可以對運煤通道出入口和運煤車頂大范圍進行二十四小時監(jiān)控,并對某個重要部位進行局部放大的功能,實時監(jiān)測車輛運煤的情況。

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[nextpage]  1.1.2 生活區(qū)前端設備設計

  在生活區(qū)出入口設計安裝照車牌攝像機(BL-857LED-49),通過該攝像機對進出生活區(qū)的車輛進行監(jiān)控錄像。在公共區(qū)也同樣使用智能高速球(BL-500PCB),通過該高速球的彩轉黑功能、變焦功能和高速云臺上下左右功能對生活區(qū)公共區(qū)域進行監(jiān)控錄像。具體參數詳見設備參數表。

  在辦公樓、宿舍、財務樓的過道走廊中使用紅外半球攝像機(BL-CM701A-49),該攝像機為大半球彩色日夜型紅外線攝像機1/3″SONY Super HADⅡCCD,清晰度彩色520TVL轉黑白600TVL,最低照度彩色0.1Lux轉黑白0Lux/IR,內置標準4-9mm鍵控鏡頭(鍵控變焦、自動聚焦)具有移動偵測與隱私遮避功能,圖像鏡像功能,逆光補償功能,帶多語言OSD菜單設置,電源DC12V/1A,防雷設計,紅外線距離10-30米。不管日夜都可以對所監(jiān)控區(qū)域進行二十四小時的監(jiān)控錄像。

  在生活區(qū)和生產區(qū)的周界圍墻監(jiān)控選用高級紅外攝像機(BL-703MC-Q),該攝像機為彩色日夜型紅外線攝像機1/3″SONY Super HADⅡCCD,清晰度彩色545TVL, 最低照度彩色0.1Lux轉黑白0Lux/IR,內置標準12mm 、25mm鏡頭,紅外線距離40-60米,電源DC12V/2A,防水、防雷設計。通過該攝像機的彩色轉黑白功和紅外線功能,對整個周界防范進行二十四小時監(jiān)控錄像,照射區(qū)域光線不充足的情況下會自動開起紅外燈,攝像機自動感應紅外燈,監(jiān)控效果由彩色轉成黑白,從而實現(xiàn)周界防范的二十四時監(jiān)控錄像。

  1.1.3 監(jiān)控記錄與回放子系統(tǒng)

  主要將圖像信號、聲音信號、報警信號進行長時間的記錄與回放,其存儲的時間可在24小時------數月之間進行選擇,支持其他控制中心通過用戶名稱和密碼的認證調用的內容,并做到事故發(fā)生后馬上可以查出各監(jiān)視地點在最近的活動歷史,為救援和確定情況作重要參考依據,采用美電貝爾監(jiān)控系統(tǒng)主機(BL-DVR716E系列)可以保證穩(wěn)定運行的前提下,有更高有回放質量,最高可以達到DVD的效果。

  前端的視頻信號通過同軸電纜傳輸到本地的硬盤錄像機,通過硬盤錄像機的硬件高性能DSP壓縮處理芯片及工業(yè)級嵌入式微控制處理器和嵌入式LINUX,采用國際標準H.264壓縮算法(視頻16路實時/回放D1效果,編碼方式靈活可變),圖像更精細、碼流更小、網傳更流暢,系統(tǒng)更穩(wěn)定。開放式SDK,標準網絡協(xié)議和標準壓縮算法,可在各種平臺上輕松實現(xiàn)互連互通,強大的網絡傳輸功能,適合多種帶寬條件的傳輸需要, 16路音/視頻輸入,VGA、TV輸出, D1超高清晰顯示總資源400幀/秒,支持USB2.0設備,SATA刻錄光驅備份,鼠標操作,實現(xiàn)網絡多畫面預覽,錄像編碼達到D1全實時優(yōu)化組合,2路D1實時回放。

  前端攝像機采集視頻信號通過視頻線輸入到硬盤錄像機,通過硬盤錄像機進行本地錄像、監(jiān)看,同時把硬盤錄像機接入移動企業(yè)的局域網將視頻圖像傳輸到總控中心。

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[nextpage]  監(jiān)控中心設計原理:

  ★ 云鏡控制信號輸入到硬盤自帶的485接口上,供主機對它們進行控制;

  ★ 嵌入式數字硬盤主機帶有網絡接入功能,將他們所有接入到網絡中,通過相應的授權,其它地方的PC機,通過網絡可訪問所有硬盤主機,實現(xiàn)網絡分控監(jiān)看;

  ★ 根據管理和控制指令要求,對指定的模擬音視頻輸入信號進行采集、模/數變換、壓縮、記錄、播放、傳輸等操作。

  ★ 主機可外接設備:通過管理和控制報警輸入輸出設備、PTZ設備、USB設備、網絡設備等DVR的外接設備,實現(xiàn)諸如報警聯(lián)動輸出、云臺鏡頭控制、光盤備份、數字信號網傳等功能。

  ★ 將硬盤錄像機接入網絡中,經授權后,網絡中的其他電腦都可以對它進行訪問,實行遠程監(jiān)控;

  ★ 聯(lián)動報警及燈光聯(lián)動;

  1.1.4 布線防護子系統(tǒng)

  采用星型分布式結構,信號經光纖埋地出井,電源信號也可埋地,美電貝爾系統(tǒng)解決方案將所有的電源線、信號線全部采用防水、防火、防高溫、防爆的線纜,并經過相應的處理,有效保證了事故發(fā)生后全部線纜被炸斷而無法繼續(xù)監(jiān)控的后果。

  1.1.5 電源供電子系統(tǒng)

  傳統(tǒng)的監(jiān)控方式一般均采用就近供電方式,造成事故發(fā)生后即使完好的設備也由于全部斷電而無法工作,本套系統(tǒng)最大的特點在于可以線纜供電,即由監(jiān)控中心引出由UPS整流出的電源直接供給前端設備,最大狀態(tài)下保證系統(tǒng)的連續(xù)工作能力,保證供電安全。

  1.1.6 廣播子系統(tǒng)

  在本系統(tǒng)中美電貝爾首先引入安全廣播的概念,使得在緊急情況下指揮中心可以指揮人員的動作,或者告誡人員的違規(guī)行為。美電貝爾(AEBELL)公共廣播系統(tǒng)可以和美電貝爾監(jiān)控系統(tǒng)進行無縫相連,可以直接對進行廣播,采用同一根光纖的傳輸方式進行。

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