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安全監(jiān)控系統(tǒng)在長輸管線中的應(yīng)用

時間:2023-03-18 03:43:41 機電畢業(yè)論文 我要投稿
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關(guān)于安全監(jiān)控系統(tǒng)在長輸管線中的應(yīng)用

  論文關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 光纖傳輸 周界報警
  論文摘要
:采用目前業(yè)內(nèi)最先進的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)和周界報警技術(shù)來組建長距離輸油(氣)管道的安全監(jiān)控系統(tǒng)。在各工藝站場內(nèi)部布設(shè)網(wǎng)絡(luò)攝像機,在站場圍墻上布設(shè)紅外對射探頭,并實現(xiàn)紅外報警和視頻監(jiān)控聯(lián)動,通過管道MSTP光傳輸網(wǎng)將信號傳給調(diào)控中心,實現(xiàn)視頻圖像的同步調(diào)看和遠程控制。

  1概述
  為滿足長輸管線安全生產(chǎn)和科學(xué)系統(tǒng)化的需要,對意外情況能迅速做出準確判斷和處理,擬在管道沿線建設(shè)安全監(jiān)控系統(tǒng),及時地把生產(chǎn)設(shè)備運行狀況和險情圖像資料傳送到各站場控制室和管道調(diào)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(jù)現(xiàn)場條件及工藝站場的實際需求,并充分考慮技術(shù)的實用性,管道安全監(jiān)控系統(tǒng)主要采用視頻監(jiān)近系統(tǒng)和周界報警系統(tǒng)來組網(wǎng)。
  2.1視頻監(jiān)控系統(tǒng)
  視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用目前主要有三種形式:模擬視頻監(jiān)控、基于微機平臺/嵌入式系統(tǒng)的(半)數(shù)字視頻監(jiān)控和基于網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控。
  2.1.1模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第1代監(jiān)控技術(shù))視頻信號采用同軸電纜進行傳輸,并由模擬矩陣主機進行信號處理。從攝像機到控制主機再到錄像機、監(jiān)視器,全部以模擬視頻信號進行傳輸與圖像存儲。而控制信號以數(shù)字信號進行傳輸。
  2.1.2半數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第2代監(jiān)控技術(shù))1)基于微機平臺的DVR(第2代監(jiān)控技術(shù))。DVR系統(tǒng)采用微機和Windows平臺,在中安裝視頻壓縮卡和相應(yīng)的DVR軟件,支持實時視頻和音頻,是第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)升級至數(shù)字化的可選方案。
  視頻信號仍采用同軸電纜進行傳輸,控制信號以數(shù)字信號進行傳輸,由多媒體控制主機或硬盤錄像主機(DVR)進行數(shù)字處理與圖像存儲。從攝像機到控制主機和監(jiān)視器以模擬視頻信號進行傳輸,而控制主機的處理、控制及存儲是以數(shù)字信號進行的,故準確的講應(yīng)為"半數(shù)字監(jiān)控"技術(shù)。
  (2)嵌入式DVR(第2.5代監(jiān)控技術(shù))。嵌入式DVR指的是在傳統(tǒng)DVk的基礎(chǔ)上擴展了網(wǎng)絡(luò)功能的DVR產(chǎn)品,使得更多的用戶可以進行訪問。正是由于這種產(chǎn)品開發(fā)的理念,使得帶網(wǎng)絡(luò)功能的DVR產(chǎn)品還是傳統(tǒng)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(jiān)控點也有限。
  2.1.3網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(第3代監(jiān)控技術(shù))網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是目前業(yè)內(nèi)最先進的監(jiān)控技術(shù),視頻從前端圖像采集設(shè)備輸出時即為數(shù)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)實現(xiàn)視頻在網(wǎng)上的多路復(fù)用傳輸,并通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣主機(IPM)來實現(xiàn)對整個監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)度、存儲和控制等功能。此外,周界報警、門禁等設(shè)備輸出的數(shù)字信號也可采用多網(wǎng)合一的方式,通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)用進行傳輸,并在同一平臺上進行管理與控制。
  2.2監(jiān)控方案比選
  (1)第1代模擬監(jiān)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,而模擬視頻線和控制線的有效傳輸距離為300m以內(nèi),對于規(guī)模較大的工藝站場,有少量的監(jiān)控點與控制室的距離較遠,必須再加線放才能滿足傳輸需求,增加了傳輸。
  (3)第3代網(wǎng)絡(luò)監(jiān)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(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的實時性、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(jié)合各站場的實際情況,推薦采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)來實現(xiàn)管道工程監(jiān)控圖像的采集、傳輸、實時監(jiān)看、存儲和上傳。
  2.3周界報警系統(tǒng)
  周界防范報警系統(tǒng)作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一個有效補充,與監(jiān)控系統(tǒng)共同構(gòu)成統(tǒng)一的安防網(wǎng)絡(luò)。周界報警系統(tǒng)主要是在周界圍墻上安裝紅外探頭,類似于在圍墻上布設(shè)了一道看不見的墻,當有人非法穿越圍墻進入站場時,觸發(fā)報警并輸出信號進行報警聯(lián)動。
  3方案設(shè)計
  3.1監(jiān)控系統(tǒng)
  3.1.1圖像采集系統(tǒng)設(shè)計
  前端攝像部分是整個監(jiān)控系統(tǒng)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(xiàn)場進行攝像,把攝得的光信號轉(zhuǎn)換成電信號,并進行數(shù)字壓縮處理。
在各工藝站場根據(jù)實際情況設(shè)計網(wǎng)絡(luò)攝像機若干臺。在站場的工藝裝置區(qū)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(nèi)置低照度彩轉(zhuǎn)黑多倍攝像機或?qū)拕討B(tài)低照度彩轉(zhuǎn)黑一體機,可根據(jù)需要遠程控制鏡頭拉伸,進行全方位多角度的監(jiān)控。
  3.1.2傳輸系統(tǒng)設(shè)計
  傳輸部分就是系統(tǒng)圖像和控制信號的傳輸信道。把現(xiàn)場攝像機發(fā)出的電信號及報警信號(轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信息)傳送到控制室,一般包括通訊線纜(雙絞線或光纖)和線路驅(qū)動設(shè)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)攝像機通過敷設(shè)光纜線路以及兩端配置光纖收發(fā)器將視頻、控制信號傳人站場控制室,再通過交換機連接主控進行圖像監(jiān)視和信號控制。
  3.1.3控制系統(tǒng)設(shè)計
  控制部分是實現(xiàn)整個系統(tǒng)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(shè)備的攝像機、電動變焦鏡頭及全方位云臺等進行控制,以完成對現(xiàn)場全面詳細的監(jiān)視。
擬在各站場監(jiān)控室配置1~2臺監(jiān)控計算機進行現(xiàn)場視頻的顯示和控制;并通過管道MSTP光傳輸系統(tǒng)將圖像和報警信號傳給調(diào)控中心,在調(diào)控中心通過數(shù)字矩陣設(shè)備實現(xiàn)遠程控制。
管道傳輸網(wǎng)里的任何一臺計算機都可以經(jīng)過授權(quán)進行現(xiàn)場圖象瀏覽,以及時準確地獲得現(xiàn)場信息。
  3.1.4顯示及存儲系統(tǒng)設(shè)計
  監(jiān)控設(shè)備置于各站場及調(diào)控中心的控制室內(nèi),不需另建監(jiān)控室。在監(jiān)控室采用液晶顯示器和大屏幕液晶平板組合為電視墻,進行實時監(jiān)視;錄像系統(tǒng)采用普通PC或數(shù)據(jù)服務(wù)器,設(shè)計整個錄像系統(tǒng)可以連續(xù)保存錄像資料半個月,并支持錄像與回放。
  3.2周界報警系統(tǒng)
  周界防范報警系統(tǒng)由前端的對射探頭(安裝于站場圍墻上)、報警主機(安裝于站場控制室)及一些輔助設(shè)備(電源、顯示地圖和警鈴等)構(gòu)成。
系統(tǒng)采用在圍墻上安裝兩束或四束紅外對射探測器,對站場進行翻越防范。當發(fā)生非法翻越,有人闖入禁區(qū)時,探頭立即將報警信號傳送到站場控制室,實時顯示防區(qū)位置并記錄,方便值班人員第一時間進行準確處理,并可與站場錄像監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動,將非法越界事件進行實時錄像。
  4結(jié)語
  網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控和周界報警技術(shù)在近幾年的長輸管道設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)現(xiàn)場用戶的意見反饋,目前系統(tǒng)設(shè)備運轉(zhuǎn)正常,圖像清晰,操作簡便,為管道安全生產(chǎn)提供了強有力的保障。

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