金山某化工厂智能化监控系统工程案例

    系统简介

    项目背景

    该化工厂在金山第二工业区内建设生产基地、办公大楼、物流中转、仓储项目，本工程涉及内容为：办公大楼智能化办公，生产、仓储区域的通信，重点生产、仓储区域监控，应急呼叫系统，物流中转智能化。本工程承包范围：建设单位提供的设计施工图及本工程招标文件所示的综合布线系统、闭路电视监控系统、广播呼叫系统、计算机网络系统、电话通信系统、综合楼设备的全部安装工程。包括系统配套设备的采购、系统调试、系统达标验收通过，不包括室内外桥架、管路、预埋底盒。

    工程概述

    本篇重点介绍闭路电视监控系统及与之相关的广播呼叫系统和电话通讯系统。

    1、闭路电视监控系统

    闭路电视监控系统的监控范围包括：厂区出入口、各库房、储罐区、各装置操作室、综合楼走廊。闭路电视监控系统具有实时监控和记录园区动态、联动报警、自动记录证据的功能。设计时考虑重点生产区域，厂区生产装置，罐区库区防爆要求，以及具有防雨、夜间图像等要求，相应采取下列具体做法：

    在出入大门处安装高清晰摄像机，清晰显示进出车辆车牌号，进出车辆、人员情况;

    在各生产区域重点场所，安装符合国家有关化工安全生产规范的防爆护罩;

    各装置操作室、综合楼主要通道、各库房等重要部位，监控图像清晰;

    厂区各装置的监视器显示本装置摄像头所监控的画面，所有的画面采用光缆传输到综合楼二楼调度室统一记录。

    2、广播呼叫系统

    本次项目广播范围：该化工厂的广播系统覆盖整个公司的各生产装置29个点及厂区内6个点。本次广播呼叫系统主要完成下列功能：业务广播(如厂区生产业务广播)和自动紧急消防广播(如火灾人员疏散引导广播)。

    3、电话通信系统

    电话通信系统信息点区域包括：综合大楼各职能部门、各生产装置操作室、质检楼、备品备件仓库、门卫。其中一台程控交换机完成直线、内部分机功能;另外一台程控交换机完成生产调度自动接线功能。主机设备安装在综合楼二楼总控制室机房内。

    工程实施

    闭路电视监控系统

    1、系统配置和安装

    前端系统

    摄像机选用高清晰彩色摄像机和高清晰彩色一体机，摄像机都配有相应的室内护罩、室外护罩、以及防爆护罩。6个彩色一体机带有云台，可控制摄像机拍摄角度和焦距。

    传输系统

    视频信号传输采用光纤和同轴电缆传输，总控制室到各个厂区装置控制室全部采用光纤传输，光纤敷设在室外金属桥架或地下金属管道内。各个厂区装置控制室到监控区摄像机用同轴电缆传输，外加PVC管道。总控制室和各个厂区装置控制室可同时监控到图像。各个厂区装置摄像机的电源全部由各自厂区装置控制室供给。

    数字硬盘录像系统

    录像机采用16路数字硬盘录像机，硬盘录像机内有3个320G的高速硬盘，动态录像可以存储一个月甚至更长时间。19"彩色显示器也安装在总控制室内。

    2、实现功能

    实时监控和记录园区动态，联动报警，自动记录证据。考虑重点生产区域，厂区生产装置，罐区库区防爆要求以及防雨、夜间图像等。主要包括：

    主出入大门，能清晰显示进出车辆车牌号、进出车辆、人员情况;

    各生产区域重点场所，监控符合国家有关化工安全生产规范;

    各装置操作室，监控操作清晰;

    综合楼，监控2楼和3楼主要通道，夜间监控;

    各库房，采用对通道或库房进出门方式监控，能看清库房进出情况，夜间监控。

    广播呼叫系统

    1、系统配置和安装

    该化工厂的广播系统属于最简单的广播系统。配备了最基本的广播设备：声源是一只鹅颈式广播话筒，一台前置放大器，一台功率放大器和音箱。本系统只具备最简单的广播功能——语言广播。但只需增加一台音源(如：CD机或MP3播放机即可播放背景音乐)。

    由于该厂属于化工企业，部分产品属于易燃物品，所以在该场所所布置的音箱均用防爆音箱，能隔断喇叭内接点和外界空气的接触，以此有效阻止由于火花的产生点燃气体燃烧和爆炸。其余车间均用普通号角音箱覆盖生产场所。号角音箱声音响亮，射程远，常用于环境噪音较大的场所。车间的控制操作室空间小，噪音低，安装壁挂音箱即可。

    由于整个系统的音箱均安装在露天和半室内，系统的广播线缆均用RVV的护套线缆，具有一定的防水功能。管子走向基本沿着厂区的钢架敷设，能有效的保护管线。

    2、实现功能

    实现全厂区域自动紧急广播、手动启动的紧急广播、消防联动、背景音乐广播、业务性广播。可对所需广播楼层及库房仓库按规定的区域广播，也可以进行全呼叫操作。使用电脑控制，设置自动开关机功能，可实现24小时无人值班看守的全自动广播，亦可手动操作广播，可随时插入播放，不影响原来设置的程序。 



图1 监控系统拓扑图

    电话通信系统

    1、系统配置和安装

    采用一台松下KX-TDA600程控交换机完成直线、内部分机功能;另外采用一台松下KX-TDA600程控交换机完成生产调度自动接线功能。主机设备安装在综合楼二楼机房内。

    2、实现功能

    覆盖范围包括：综合大楼各职能部门、各生产装置操作室、质检楼、备品备件仓库、门卫。实现功能包括：独立直线、内部分机、生产调度分机、自动接线功能(安装电话符合化工安全生产规范)。 

    重点问题

    防爆安置

    按照化工厂要求，厂区内的防爆区域需要防爆装置，非防爆区域不需要防爆装置。对于此工程具体的防爆区域为：乙烯利装置、磷酸三乙酯装置、亚磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、仓库、罐区部分，这些区域监控系统摄像机不仅需要用防爆摄像机护罩，而且需要防爆云台，防爆产品必须要有相关的产品合格证及产品测试报告。安装工艺要求严格，安装接线接头等应全部在防爆摄像机护罩内，不能露在护罩外。广播呼叫系统在厂区内的防爆区域所布置的音箱均采用防爆音箱，防爆音箱能隔断喇叭内接点和外界空气的接触，来有效阻止由于火花的产生点燃气体燃烧和爆炸。同样，防爆音箱也必须要有相关的产品合格证及产品测试报告。另外，电源都需要采用防爆箱，电源线、控制线需要采用金属管作为护套。

    监控系统和广播呼叫系统的联动

    总调度室各显示器内容可切换到投影仪上，作为整个厂区智能化系统指挥控制中心。一旦在通过监视器发现紧急情况，总调度室和现场通过调度电话取得联系，并立即手动启动广播呼叫系统。一旦企业内出现火灾时，消防系统接收到的信号会触发、启动紧急广播系统进入运行状态，系统对相应区域进行紧急广播，直至灾情结束手动恢复系统正常状态。