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關(guān)于安全監控系統在長(cháng)輸管線(xiàn)中的應用
論文關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò )視頻監控 光纖傳輸 周界報警
論文摘要：采用目前業(yè)內最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )視頻監控技術(shù)和周界報警技術(shù)來(lái)組建長(cháng)距離輸油(氣)管道的安全監控系統。在各工藝站場(chǎng)內部布設網(wǎng)絡(luò )攝像機，在站場(chǎng)圍墻上布設紅外對射探頭，并實(shí)現紅外報警和視頻監控聯(lián)動(dòng)，通過(guò)管道MSTP光傳輸網(wǎng)將信號傳給調控中心，實(shí)現視頻圖像的同步調看和遠程控制。
1概述
為滿(mǎn)足長(cháng)輸管線(xiàn)安全生產(chǎn)和科學(xué)系統化的需要，對意外情況能迅速做出準確判斷和處理，擬在管道沿線(xiàn)建設安全監控系統，及時(shí)地把生產(chǎn)設備運行狀況和險情圖像資料傳送到各站場(chǎng)控制室和管道調控中心，使險情或隱患被扼制在萌芽狀態(tài)，確保人員生命、財產(chǎn)安全。
2方案選擇
根據現場(chǎng)條件及工藝站場(chǎng)的實(shí)際需求，并充分考慮技術(shù)的實(shí)用性，管道安全監控系統主要采用視頻監近系統和周界報警系統來(lái)組網(wǎng)。
2．1視頻監控系統
視頻監控系統的應用目前主要有三種形式：模擬視頻監控、基于微機平臺／嵌入式系統的(半)數字視頻監控和基于網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器技術(shù)的數字化網(wǎng)絡(luò )視頻監控。
2．1．1模擬視頻監控系統(第1代監控技術(shù))視頻信號采用同軸電纜進(jìn)行傳輸，并由模擬矩陣主機進(jìn)行信號處理。從攝像機到控制主機再到錄像機、監視器，全部以模擬視頻信號進(jìn)行傳輸與圖像存儲。而控制信號以數字信號進(jìn)行傳輸。
2．1．2半數字視頻監控系統(第2代監控技術(shù))1)基于微機平臺的DVR(第2代監控技術(shù))。DVR系統采用微機和Windows平臺，在中安裝視頻壓縮卡和相應的DVR軟件，支持實(shí)時(shí)視頻和音頻，是第一代模擬監控系統升級至數字化的可選方案。
視頻信號仍采用同軸電纜進(jìn)行傳輸，控制信號以數字信號進(jìn)行傳輸，由多媒體控制主機或硬盤(pán)錄像主機(DVR)進(jìn)行數字處理與圖像存儲。從攝像機到控制主機和監視器以模擬視頻信號進(jìn)行傳輸，而控制主機的處理、控制及存儲是以數字信號進(jìn)行的，故準確的講應為"半數字監控"技術(shù)。
(2)嵌入式DVR(第2．5代監控技術(shù))。嵌入式DVR指的是在傳統DVk的基礎上擴展了網(wǎng)絡(luò )功能的DVR產(chǎn)品，使得更多的用戶(hù)可以進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。正是由于這種產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的理念，使得帶網(wǎng)絡(luò )功能的DVR產(chǎn)品還是傳統意義上的DVR，其主要功能仍然是DV存儲，這也決定了其定位是在小范圍的網(wǎng)絡(luò )中，監控點(diǎn)也有限。
2．1．3網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統(第3代監控技術(shù))網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統是目前業(yè)內最先進(jìn)的監控技術(shù)，視頻從前端圖像采集設備輸出時(shí)即為數字信號，并以網(wǎng)絡(luò )為傳輸媒介，基于TCP／IP協(xié)議，采用流媒體技術(shù)實(shí)現視頻在網(wǎng)上的多路復用傳輸，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )數字矩陣主機(IPM)來(lái)實(shí)現對整個(gè)監控系統的調度、存儲和控制等功能。此外，周界報警、門(mén)禁等設備輸出的數字信號也可采用多網(wǎng)合一的方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )復用進(jìn)行傳輸，并在同一平臺上進(jìn)行管理與控制。
2．2監控方案比選
(1)第1代模擬監控技術(shù)，由于技術(shù)落后，正在逐漸退出舞臺，因此不考慮用該技術(shù)組網(wǎng)。
(2)第2代DVR技術(shù)，由于前端還是模擬傳輸方式，而模擬視頻線(xiàn)和控制線(xiàn)的有效傳輸距離為300m以?xún)�，對于規模較大的工藝站場(chǎng)，有少量的監控點(diǎn)與控制室的距離較遠，必須再加線(xiàn)放才能滿(mǎn)足傳輸需求，增加了傳輸。
(3)第3代網(wǎng)絡(luò )監控技術(shù)，優(yōu)勢就在于傳輸不受距離限制，組網(wǎng)方便靈活，更適宜于網(wǎng)絡(luò )傳輸和遠程控制。
根據監控系統的實(shí)時(shí)性、有效性和性，并充分考慮到管道視頻圖像信號的遠傳需求，結合各站場(chǎng)的實(shí)際情況，推薦采用網(wǎng)絡(luò )視頻監控技術(shù)來(lái)實(shí)現管道工程監控圖像的采集、傳輸、實(shí)時(shí)監看、存儲和上傳。
2．3周界報警系統
周界防范報警系統作為視頻監控系統的一個(gè)有效補充，與監控系統共同構成統一的安防網(wǎng)絡(luò )。周界報警系統主要是在周界圍墻上安裝紅外探頭，類(lèi)似于在圍墻上布設了一道看不見(jiàn)的墻，當有人非法穿越圍墻進(jìn)入站場(chǎng)時(shí)，觸發(fā)報警并輸出信號進(jìn)行報警聯(lián)動(dòng)。
3方案設計
3．1監控系統
3．1．1圖像采集系統設計
前端攝像部分是整個(gè)監控系統的前沿部分，主要包括攝像機、鏡頭、云臺和防護罩等。前端的任務(wù)是對現場(chǎng)進(jìn)行攝像，把攝得的光信號轉換成電信號，并進(jìn)行數字壓縮處理。
在各工藝站場(chǎng)根據實(shí)際情況設計網(wǎng)絡(luò )攝像機若干臺。在站場(chǎng)的工藝裝置區安裝防爆型槍式攝像機和視頻服務(wù)器，在所有出入口、道路、圍墻和其他重點(diǎn)部位安裝網(wǎng)絡(luò )智能球型一體化攝像機(集成視頻服務(wù)器)，內置低照度彩轉黑多倍攝像機或寬動(dòng)態(tài)低照度彩轉黑一體機，可根據需要遠程控制鏡頭拉伸，進(jìn)行全方位多角度的監控。
3．1．2傳輸系統設計
傳輸部分就是系統圖像和控制信號的傳輸信道。把現場(chǎng)攝像機發(fā)出的電信號及報警信號(轉換后的數字信息)傳送到控制室，一般包括通訊線(xiàn)纜(雙絞線(xiàn)或光纖)和線(xiàn)路驅動(dòng)設備(網(wǎng)絡(luò )交換機、光纖收發(fā)器)等。
為保證傳輸信號質(zhì)量，前端網(wǎng)絡(luò )攝像機通過(guò)敷設光纜線(xiàn)路以及兩端配置光纖收發(fā)器將視頻、控制信號傳人站場(chǎng)控制室，再通過(guò)交換機連接主控進(jìn)行圖像監視和信號控制。
3．1．3控制系統設計
控制部分是實(shí)現整個(gè)系統功能的指揮中心�？刂撇糠种饕墓δ苡校孩僖曨l信號放大與分配；②圖像信號的校正與補償；③圖像信號的切換、分割、記錄和打印等；④對前端設備的攝像機、電動(dòng)變焦鏡頭及全方位云臺等進(jìn)行控制，以完成對現場(chǎng)全面詳細的監視。
擬在各站場(chǎng)監控室配置1～2臺監控計算機進(jìn)行現場(chǎng)視頻的顯示和控制；并通過(guò)管道MSTP光傳輸系統將圖像和報警信號傳給調控中心，在調控中心通過(guò)數字矩陣設備實(shí)現遠程控制。
管道傳輸網(wǎng)里的任何一臺計算機都可以經(jīng)過(guò)授權進(jìn)行現場(chǎng)圖象瀏覽，以及時(shí)準確地獲得現場(chǎng)信息。
3．1．4顯示及存儲系統設計
監控設備置于各站場(chǎng)及調控中心的控制室內，不需另建監控室。在監控室采用液晶顯示器和大屏幕液晶平板組合為電視墻，進(jìn)行實(shí)時(shí)監視；錄像系統采用普通PC或數據服務(wù)器，設計整個(gè)錄像系統可以連續保存錄像資料半個(gè)月，并支持錄像與回放。
3．2周界報警系統
周界防范報警系統由前端的對射探頭(安裝于站場(chǎng)圍墻上)、報警主機(安裝于站場(chǎng)控制室)及一些輔助設備(電源、顯示地圖和警鈴等)構成。
系統采用在圍墻上安裝兩束或四束紅外對射探測器，對站場(chǎng)進(jìn)行翻越防范。當發(fā)生非法翻越，有人闖入禁區時(shí)，探頭立即將報警信號傳送到站場(chǎng)控制室，實(shí)時(shí)顯示防區位置并記錄，方便值班人員第一時(shí)間進(jìn)行準確處理，并可與站場(chǎng)錄像監控系統聯(lián)動(dòng)，將非法越界事件進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像。
4結語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò )視頻監控和周界報警技術(shù)在近幾年的長(cháng)輸管道設計中得到了廣泛的應用。根據現場(chǎng)用戶(hù)的意見(jiàn)反饋，目前系統設備運轉正常，圖像清晰，操作簡(jiǎn)便，為管道安全生產(chǎn)提供了強有力的保障。
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