主頁（http://www.by236.com）：化工行業視頻監控系統解決方案解析

一、項目背景

本系統主要是用于化工廠廠區的監控，基于保護廠區財產、人身安全和更方便的管理。該系統可以針對重要特定區域、通道、出入口進行圖象監控并通過存儲設備保存，以便日后調查取證查看，是保存重要證據的有力手段。管理者可以足不出戶，就可以全面、準確、及時地觀察到被監測的現場的真實情況。節省了大量寶貴的時間，大大地減輕了管理層的工作量，極大地提高了管理效率和管理自動化水平。為及時、準確、全面地處理、解決生產和管理方面的問題提供了真實、可靠的依據。由防爆攝像機、網絡硬盤錄像機、監視器等組成的可視圖像監控系統還可真實地記錄和回放附帶實際日期和時間的場面情況，供管理者查閱提供異常情況的數據記錄資料。

化工廠廠區圖像可視監控系統是安全技術防范和生產管理的一個重要組成部分，化工廠監控方案關鍵在于工作部門的重要部位、出入口和一些重要場所，為保證重要場所、部門的財產、安全和工作的規范進行，監控系統每時每刻都將出入口和工作場所監控情況傳至中心值班室，同時并記錄保存，一旦發生不測，這給處理問題提供很好的證據，給員工提供了安全保證，對工作促進了規范運作。

二、 項目需求分析

針對化工廠區監控有其自身的獨特需求，基本需求內容如下：

1、前端必要需求

1）、網絡視頻監控項目中所有的設備要求在化工廠現場環境下必須能夠正常運轉，不受現場環境影響，也不能影響現場其他設備的正常運行。

2）、網絡視頻監控前端設備要求能夠對化工廠現場進行視頻圖像采集，要求使用720P以上分辨率高清攝像機進行圖像采集，前端高清攝像機要求看清生產車間的儀表數值，部分區域需要滿足防爆、低照度、寬動態、智能分析的要求。

3）、前端防爆產品要求達到的防爆等級為：Ex d ⅡCT6 Gb。

4）、前端智能分析攝像機要求內部智能分析模塊，在前端實現智能分析，主要用于園區周界跨界智能分析、禁止區域闖入智能分析，當出現報警時，全廠控制中心需要彈出報警提示并聯動錄像。

5）、前端各裝置網絡攝像機信號需接入各機柜間NVR（網絡硬盤錄像機），所有視頻信號在機柜間存儲至少保證1個月，重要區域的視頻信號要求存儲時間至少半年。

2、中心必要需求

1）、全廠控制中心需采用LED或LCD拼接屏顯示前端網絡視頻信號，拼接屏需通過高清解碼器實現前端視頻信號的解碼上墻、拼接、漫游、開窗等功能。

2）、全廠控制中心需配置高性能存儲服務器或NVR，實現對前端重要視頻的備份存儲和報警觸發的視頻存儲。

3）、全廠控制中心需配置高性能管理服務器、流媒體服務器、數據庫服務器安裝遠程網絡視頻監控管理系統，通過遠程網絡視頻監控管理系統實現對全廠所有裝置網絡攝像機的視頻畫面查看和管理，對所有機柜間的網絡硬盤錄像機、客戶端以及監控中心各類服務器、網絡存儲、高清解碼器等其他網絡視頻監控系統設備進行管理和配置。

4）、遠程網絡視頻監控管理系統需要具備權限管理，不同裝置客戶端用戶需配置不同權限，對可以查看的視頻有所限制。

5）、需要實現同一圖像多級，多點同時觀看，有利于統一指揮和多級多點同時監管。

6）、全廠控制中心管理服務器需要具備雙網卡，同時支持內網和外網，遠程網絡視頻監控管理系統需要通過外網訪問。

3、備選需求

1）、需要實現園區門禁系統和遠程網絡視頻監控管理系統的聯動，門禁系統刷卡數據和視頻監控畫面進行疊加，對沒有通過正常方式開門的方式進行報警，報警需要聯動視頻彈出并錄像。

2）、對部分區域要求實現現場環境的監測，包括現場溫度、濕度、風速、水浸等環境量信息，并能針對溫濕度等數據進行閾值報警，報警需聯動視頻彈出畫面并聯動錄像，遠程網絡視頻監控管理系統需要針對環境量歷史數據進行統計、曲線描繪等數據分析功能。

3）、遠程網絡視頻監控管理系統需要和全廠區周界報警系統/火災報警系統實現聯動，不同防區報警可調用不同防區視頻彈出畫面進行報警，并實現聯動錄像。

4）、遠程網絡視頻監控系統需要支持手機監看、監聽和錄像回放。

三、系統設計原則

本次系統的設計遵循技術先進、功能齊全、穩定可靠的原則，并形成一套系統的、完整的、全面的、合理的系統解決方案，并遵循以下原則：

1、可靠性

本系統能在惡劣的環境中穩定可靠運行，室外設施的建設具備防水防高溫的特性；具有完善的故障恢復功能，能確保數據的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復的功能；網絡傳輸鏈路采用冗余備份策略，保障系統不間斷運行。

2、安全性

本系統充分考慮系統前端設備、傳輸鏈路和數據存儲的安全性。室外設備具備防止人為破壞的設計；對傳輸鏈路數據進行加密處理，防止被非法入侵、竊取和篡改；監控集成平臺進行有效的安全管理手段，對人員、設備和各種信息資源進行統一授權控制。

3、先進性

本系統的技術性能和質量指標達到國際領先水平，集國際上眾多先進技術于一身，體現了當前計算機控制技術與計算機網絡技術的最新發展水平，適應時代發展的要求。同時，從實戰應用角度出發，系統的安裝調試、軟件編程和操作使用又簡便易行，容易掌握。

4、實用性

本系統設計充分考慮用戶實際需要和信息技術發展趨勢，根據用戶要求，通過嚴密、有機的組合，實現監控的各種實用功能，通過信息的共享和系統聯動提高資源的利用效率，通過上層應用軟件的定制開發，為管理提供各種增值應用。

5、擴展性

本系統設計中考慮到今后技術的發展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能。并根據今后該系統的實際要求擴展系統功能，可方便地擴展固定監控站點、各種建筑和實施的保安監控等。

6、可管理性

本系統通過指揮中心實現對設備、人員、資源的統一分配和管理，實時撐握一線情況，可對各級分控中心能進行統一指揮。

7、經濟性

在保證視頻監控系統性能優異的前提下，充分考慮系統的投資成本，通過優化設計，選擇最合理實用的系統設備及售后服務。

四、系統組成

高清視頻監控系統系統主要分為三個部分：前端監控系統、傳輸網絡和監控中心組成；監控中心由存儲子系統、顯示子系統和控制子系統組成，系統架構如圖：

系統拓撲示意圖

根據整體系統拓撲示意圖，可以清晰地把系統進行歸類：

1、視頻監控系統

視頻監控子系統主要包含前端各個裝置的普通高清視頻監控、特殊場所的防爆高清監控、特殊區域的智能分析監控，該子系統主要負責全廠區的視頻圖像的采集，所有前端攝像機分辨率全部高于720P以上分辨率。

2、傳輸子系統

考慮視頻監控系統占用帶寬較大，本次系統傳輸子系統的設計為網絡視頻監控系統單獨鋪設一套獨立的專用網絡，視頻監控系統獨立運行在視頻監控專用網絡里，不影響煤化工廠其他各類裝置的生產和數據的采集，本系統采用光纖傳輸方式，前端各類裝置采用二層以太網交換機，各機柜間和全廠控制中心采用三層以太網交換機，最終實現整個網絡的連通。

3、全廠控制中心

1）、存儲子系統

存儲子系統實現整個系統中的存儲管理，包括所有機柜間的NVR、控制中心的存儲服務器，前端實現7*24小時不間斷存儲不少于30天，重點區域實現6個月的存儲時間，報警錄像和重點區域錄像備份錄像存儲在控制中心的存儲服務器中。

2）、顯示子系統

全廠控制中心顯示子系統主要通過LED/LCD拼接大屏顯示全廠所有視頻畫面、生產數據、報警畫面彈出等。

3）、控制子系統

控制子系統主要是通過控制中心的高清解碼器控制視頻和數據上墻，實現視頻畫面在大屏上的拼接、分割、漫游、開窗等功能。

五、系統基本功能

遠程網絡視頻監控管理系統基本功能如下：

1）、實時視頻監控

通過客戶端和瀏覽器可以實時掌握監控區域內的一切情況，對所轄區域的任一攝像機進行控制，遙控云臺的上/下/左/右和鏡頭的變倍/聚焦，對視角、方位、焦距進行調整，實現全方位、多視角、無盲區、全天候式監控并對攝像機的預置位和巡航進行設置控制應具有唯一性和權限性，同一時間只允許一個高權限用戶操作。

2）、智能視頻分析

通過智能視頻設備，支持穿越警戒面檢測、進入離開入侵區域檢測、物體快速移動檢測、物品拿取放置檢測等應用。針對監視目標進行實時檢測并按照用戶設置的預案觸發報警，發生入侵行為后，系統能對非法目標實現移動跟蹤。

3）、錄像存儲功能

本系統支持前端存儲和中心存儲兩種模式，前端攝像的視頻信號接入硬盤錄像機存儲數據，達到前端存儲的需要，以供事后調查取證；也可安裝存儲服務器和存儲設備，適合大容量多通道并發的中心存儲需求。通過平臺軟件，可以對錄像進行回放和下載；當前端與中心網絡條件較好時可以選擇前端存儲和中心存儲，當前端網絡資源有限時，建議使用設備本地存儲即可。

4）、錄像回放

對監控視頻進行實時存儲，記錄告警前后的現場情況；當發生重大安全事件時，通過網絡調用回放錄像，能夠全程看到事情發生的經過，為事件的調查以及事后總結提供寶貴的資源。

5）、遠程配置維護

系統提供遠程訪問功能，管理員不必到達設備現場，就可修改設備的各項參數，實現校時、重新啟動、修改參數、軟件升級、遠程維護等功能，提高的設備維護效率。

6）、B/S方式訪問

用戶通過B/S（Brower/Server）方式訪問系統，B/S方式采用標準的HTTP協議，具有很強的開放性和兼容性，通過標準的IE瀏覽器，相關負責人和管理人員可根據不同的權限對系統進行配置及監控，操作界面全部為中文可視化界面，使用非常方便。

六、系統特點

1）、高清監控技術

高清視頻監控相比標清視頻監控具有明顯技術和應用優勢：

應采用高清攝像機可以獲取高清晰度的監控畫面，能更清楚地呈現所監控的對象。

高清監控技術的采用，使場景覆蓋范圍更廣，減少單位面積監控點的數量，可以提高監控效能，減少設備投資。

使細節更清晰，大大提高智能視頻分析的精度，有利于圖像識別和智能視頻分析的應用。

1080P分辨率的效果

720P分辨率的效果

2）、防爆技術

石油、煤化工、煤炭的國防等許多工業部門，在生產、加工、運輸和貯存的各個過程中，經常可能泄露或溢散出各種各樣的易燃易爆氣體、液體和各種粉塵及纖維。這類物質與空氣混合后，可能成為具有爆炸危險的混合物，當混合物的濃度達到爆炸濃度范圍時，一旦出現火源即會引起爆炸和發生火災等嚴重事故。在這類危險環境中使用的電氣設備都必須時經過專業機構認證的具有防爆性能的產品，因此便有了防爆技術。

現代用于工業生產的可燃物種類繁多，數量龐大，而且生產過程情況復雜，因此需要根據不同的條件采取各種相應的防護措施。從爆炸破壞力的形成來看，爆炸一般需要具備5個條件：

提供能量的可燃性物質（釋放源）；

輔助燃燒的助燃劑（氧化劑）；

可燃物質與助燃劑的均勻混合；

混合物放在相對封閉的空間（包圍體）；

有足夠能量的點火源。

上述條件中的點火源、可燃物質和助燃劑是燃燒爆炸的三要素，防爆技術就是根據這些爆炸條件，采取相應的技術措施和管理措施，達到預防事故的目的。

A、可燃物濃度的抑制

爆炸強度與爆炸性混合物的濃度有密切關系，爆炸強度隨濃度變化的關系近似于正辦周期的正弦曲線，濃度國底或過高都不能發生爆炸，這兩個點稱為爆炸下限濃度或爆炸上限濃度。在爆炸下限濃度以下，由于可燃性物質的發熱量已經低到不能維持火焰在混合物中傳播所需要的最低溫度，因而該混合物不能被點燃；若濃度逐漸增加而超過爆炸上限濃度時,雖然可燃物質增加，但助燃的氧氣濃度低于化學當量值，不能滿足混合物完全燃燒的需要，也不會發生爆炸。

因此可以通過可燃物濃度的控制來預防爆炸事故的發生，或者把爆炸事故可能造成的破壞力降到最小限度。

B、氧濃度的控制

在爆炸氣氛中加入惰化介質時，一方面可以使爆炸氣氛中氧組分被稀釋，減少了可燃物質分子和氧分子作用的機會，也使可燃物組分同氧分子隔離，在它們之間形成以層不燃燒的屏障；當活化分子碰撞惰化介質粒子時會使活化分子失去活化能而不能反應。另一方面，若燃燒反應已經發生，產生的游離基將與惰化介質粒子發生作用，使其失去活性，導致燃燒連鎖反應中斷；同時，惰化介質還將大量吸收燃燒反應放出的熱量，使熱量不能聚積，燃燒反應不蔓延到其它可燃組分分子上去，對燃燒反映起到抑制作用。

因此，在可燃物/空氣爆炸氣氛中加入惰化介質，可燃物組分爆炸范圍縮小，當惰化介質增加到足夠濃度時，可以使其爆炸上限和下限重合，再增加惰化介質濃度，此時可燃空氣混合物將不再發生燃燒。

C、點火源的控制

溫度對化學反映速度的影響特別顯著，對一般反應來說，若初始濃度相等，溫度每升高10℃反應速度大約加快2至4倍。因此，溫度（也就是通常所指的點火源）使加快反應速度，引起爆炸事故的最初因素，控制點火源使防止爆炸事故的重要措施之一。

D、減弱爆炸壓力和沖擊波

爆炸現象的重要特征之一就是爆炸物質爆炸時，產生高溫高壓氣體產物以極高的速度膨脹，使包圍體內壓力驟增，進而使包圍體炸裂，形成沖擊波，造成破壞力。為了防止或減弱因炸而使包圍體內壓力的驟增，應盡可能地不使包圍相對封閉。

E、隔爆型結構

隔爆型結構的電氣設備再爆炸危險區域應用極為廣泛，它不僅能防止爆炸火燃的傳出，而且殼體又可承受一定的過壓。它具有一個足夠牢固的外殼，能經受內部爆炸氣體混合物產生最大爆炸壓力的1.5倍并不得小于3.5×10pa的沖擊。確保不變形或損壞，不產生永久變形，并具有一定結構間隙以使噴射出來的燃燒生成物通過一定的法蘭長度冷卻到低于外部爆炸性混合物的自燃溫度。結構間隙可以是平面結合面或圓筒結合面組成，還可以是曲路、螺紋或屏障式等結構組成。

用于I類采掘工作面的設備，外殼須采用鋼板或鑄鋼制成；I類非采掘工作面的設備，其外殼可有牌號不低于HT25-47灰鑄鐵制成，I類攜帶式設備和II類設備，外殼可用抗拉強度不低于117.6N/mm（12kg/mm）、含鎂量不大于0.5%（重量比）的輕合金制成。

目前集光安防提供的防爆產品滿足所有防爆等級中最高等級Ex d IIC T6 Gb。

3）、智能分析技術

通過智能視頻分析過濾功能可減少無用視頻信息，將大量無用信息過濾在前端，制定分析策略后將有價值的視頻信息提取并存放到上級平臺，從而能夠更加有效的協助安全人員處理危機，并最大限度地降低誤報和漏報現象。