電視監(jiān)控化工企業(yè)論文

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1主要問題分析、解決辦法及設(shè)想

1.1粉塵環(huán)境監(jiān)控設(shè)備配置

大多數(shù)模擬監(jiān)控系統(tǒng)在諸如運煤廊道的粉塵環(huán)境中的布設(shè)都是沿著運煤皮帶逐階分布，比如每50m放置一臺固定攝像機；對于關(guān)鍵節(jié)點，如下料口、滾筒篩、皮帶秤、取樣機等設(shè)備分別增設(shè)監(jiān)控攝像機；為方便回傳信號線，集中取電，將監(jiān)控設(shè)備箱按照攝像機分布的距離大致按等距離分布，配置在同層廊道中。攝像機到前端設(shè)備箱使用的監(jiān)控視頻線不超過線路傳輸距離的極限即可。回傳光纜也沿著監(jiān)控設(shè)備箱放置的線路，逐級分配。實際操作中存在的問題有以下幾個方面：（1）等距離配置監(jiān)控攝像機看似嚴密，實際上由于運煤廊道中目測的監(jiān)控環(huán)境十分相似，僅通過監(jiān)控畫面不易判斷所監(jiān)視的位置，如果遇到攝像機損壞，則監(jiān)視或巡檢人員難以迅速得知損壞攝像機所在的位置；（2）對重要設(shè)備增設(shè)攝像機非常有必要，但是考慮到設(shè)備管理所對應(yīng)的人員是分類的，應(yīng)對某類設(shè)備的監(jiān)控攝像機單獨進行編組，而不是按照線路鋪設(shè)的方向來逐個添加；（3）監(jiān)控設(shè)備箱的放置不應(yīng)僅考慮布線距離問題，設(shè)備箱是日后維護的重點，實際上在粉塵污染嚴重的環(huán)境中監(jiān)控設(shè)備箱運保很困難，煤粉進入之后一旦受潮，會對電氣、電子設(shè)備的穩(wěn)定性、使用壽命造成極大的損害。如安徽華誼化工有限公司2~3#轉(zhuǎn)運站運煤廊道上層通道長度約300m，配置監(jiān)控設(shè)備箱4臺，放置位置為廊道內(nèi)弱電橋架下方；運煤皮帶監(jiān)控攝像機5臺，間隔距離約50m；皮帶秤監(jiān)控攝像機4臺、煤取樣機監(jiān)控攝像機2臺；使用24芯單模光纜2根，分別在1#、3#監(jiān)控箱做分線轉(zhuǎn)接2#、4#監(jiān)控箱，前端均使用單路光端機加監(jiān)控視頻線分別連接至每一臺攝像機。設(shè)備及線路配置見圖1。對于上述配置，不難看出其設(shè)計思路簡單，施工難度也小，但是對于日常管理和日后運行維護則產(chǎn)生不利影響。對該問題進行如下分析：（1）從設(shè)備管理的角度來說，皮帶秤、煤取樣機的重要性較高，應(yīng)當由單獨的監(jiān)控線路傳輸監(jiān)控信號，即：QY01、QY02，PDC01~PDC04監(jiān)控攝像機應(yīng)當單獨配置一個監(jiān)控設(shè)備箱，單獨鋪設(shè)光纜。（2）運煤皮帶的5臺監(jiān)控攝像機應(yīng)共用一臺監(jiān)控設(shè)備箱，考慮到廊道線路如超過視頻線傳輸極限，或可分用兩個監(jiān)控箱。（3）監(jiān)控箱的放置不應(yīng)在廊道內(nèi)。根據(jù)長期的運行維護工作經(jīng)驗，系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)妥善安排安裝位置，運煤廊道的特點是粉塵污染嚴重，另外廊道中空間狹窄，故障檢修不方便。建議將設(shè)備箱安裝在廊道之外。由于廊道是整體架空的，主干線路完全可以延著廊道基礎(chǔ)鋪設(shè)橋架放置。設(shè)備箱安裝位置根據(jù)電視監(jiān)控設(shè)備分布，同時考慮視頻線路有效傳輸距離而定。將監(jiān)控箱移位至廊道之外則大大減小了煤粉塵污染的影響，減小電氣、電子設(shè)備損壞的幾率，降低檢修難度。前端傳輸線路的故障是整個系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，視頻線、24V電源線都是金屬線，易氧化、老化及人為損壞。如出現(xiàn)前端線路損壞至不可修復(fù)的狀況，則可直接從攝像機位置延著垂直方向穿線管向下放線，水平方向的配線全部集中在廊道外橋架上進行，較之廊道內(nèi)部配線，這樣的作法更加方便，工作環(huán)境也相對有較大改善。若作以上修改，則設(shè)備布置如圖2所示。

1.2高溫下觀測對象空間狹窄環(huán)境監(jiān)控設(shè)備配置

安徽華誼化工有限公司的氣化裝置、硫回收裝置的高溫爐爐堂觀火孔需要攝像監(jiān)控，爐堂觀火孔最初是根據(jù)巡檢人員現(xiàn)場觀測爐堂內(nèi)部燃燒情況而設(shè)計的，監(jiān)控攝像機的安裝大大減少了巡檢工作量，使生產(chǎn)管理人員可以遠程通過視頻直觀地了解爐堂內(nèi)部情況。尤其對于氣化裝置，在烘爐期間，爐口處充滿可燃氣體，人員巡檢受此限制，并且危險系數(shù)很高，因此觀火孔攝像機的配置具有重要作用。但是在這里安裝攝像機操作難度很大，爐堂觀火孔直徑一般約10cm，且孔板由透明的高溫玻璃覆蓋，一般攝像機很難實現(xiàn)清晰的內(nèi)部觀測。安徽華誼化工有限公司氣化裝置的監(jiān)控深化設(shè)計原本打算在爐堂正上方配置一體化云臺攝像機，通過攝像機的長焦鏡頭放大圖像，拉近觀測距離。但該方法有以下幾個缺點：（1）普通一體化云臺攝像機不適用于吊頂安裝，球形一體化攝像機的球罩則不容易做到耐高溫。這兩種攝像機的價格都相對比較昂貴，而該地點觀察對象比較單一，且只有在烘爐時才使用，使用造價昂貴的攝像機會造成資源浪費。（2）氣化爐頂部有航車軌道，航車經(jīng)過時必定會影響觀測。（3）吊頂上方高熱氣體聚集，關(guān)鍵時刻維修非常困難。針對上述不利因素，采用比較簡單的處理方法（在現(xiàn)場使用鍍鋅管制作支架）解決了這個問題。如將攝像機用防爆外殼封裝吊裝在支架旋臂上，防爆外殼為定制，前端視窗為耐高溫隔爆玻璃。通過立桿旋轉(zhuǎn)、旋臂伸縮將攝像機鏡頭控制在觀火孔正上方，近距離觀測爐堂內(nèi)部，測試觀測效果良好，圓滿實現(xiàn)了低成本控制，高可靠性地解決了爐堂觀火孔觀測這一問題。上述解決方法無法用于硫回收裝置高溫爐觀火孔觀測，因該裝置化工管線復(fù)雜，在觀火孔位置根本沒有足夠的空間安裝上述裝置。現(xiàn)場條件是觀火孔正面約40cm處有一條直徑25cm的物料管道，該管道加上外敷保溫材料，幾乎完全遮擋住攝像機的觀察路徑，深化設(shè)計最終放棄了該處攝像機的配置，使得該裝置成為電視監(jiān)控的一處盲點，作為參與電視監(jiān)控系統(tǒng)深化設(shè)計的一員，這成為此項工作中的一大遺憾。在工程完工之后，經(jīng)過多方探討，認為解決方法可以有如下兩種：（1）采用彈性材質(zhì)監(jiān)視探頭。（2）在爐堂觀火孔正對面安裝一塊反射鏡，攝像機在觀火孔側(cè)面，正對反射鏡拍攝。第一種方法，要求使用非常規(guī)的攝像設(shè)備。第二種方法則靈活地運用簡單的器件。在條件允許的情況下可以嘗試第二種方法，當然需要通過實踐來檢驗該設(shè)想的可能性。

1.3防爆區(qū)域監(jiān)控設(shè)備設(shè)計安裝的注意事項

化工廠內(nèi)易燃易爆物品眾多，易燃品罐區(qū)、裝貨發(fā)貨作業(yè)面等區(qū)域?qū)ΡO(jiān)控設(shè)施的要求也因此更加嚴格。按照國家有關(guān)規(guī)定，防爆區(qū)域內(nèi)電氣、電子設(shè)備必須符合防爆、隔爆的相關(guān)細則。眾所周知，防爆監(jiān)控設(shè)備的造價相對普通監(jiān)控設(shè)備要昂貴數(shù)倍之多，防爆區(qū)域的設(shè)備安裝要求也更加嚴格，企業(yè)為此付出的成本自然很高。如何做到合理、節(jié)約地運用防暴設(shè)備，是每個化工廠都很關(guān)心的問題。安徽華誼化工有限公司成品貯藏罐區(qū)有乙醇貯罐、醋酸貯罐、醋酸乙酯貯罐各2個，甲醇貯罐3個，甲醇泵區(qū)1個，乙醇泵區(qū)1個。常規(guī)設(shè)計應(yīng)該是針對每個貯罐的進出口閥門都要安裝防爆攝像機進行監(jiān)控，泵區(qū)則要考慮面積的大小，配合使用不同數(shù)量和鏡頭類型的防爆監(jiān)控攝像機，這樣的作法成本很高，并且監(jiān)控人員的工作量也增大，需要同時注意多個攝像機。實際使用過程中發(fā)現(xiàn)，監(jiān)視靜止的畫面往往造成監(jiān)控人員的視覺疲勞，極易錯失發(fā)現(xiàn)問題的第一時機，人對設(shè)備的依賴程度越高，則發(fā)生失誤的情況越頻繁。監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)當考慮到這一點，并盡量通過合理的設(shè)計來避免上述情況的發(fā)生。借鑒石化系統(tǒng)的先進經(jīng)驗，建議取消安裝在每個進出口閥門方向的固定攝像機，在貯罐區(qū)域中央修建立桿，將攝像機安裝在立桿頂端，運用攝像機自帶的定制巡航功能，將需要監(jiān)視的多個觀察對象設(shè)置為攝像機定制巡航點，攝像機安裝位置如圖4所示。攝像機通過巡航，可以向監(jiān)視人員及時顯示觀察點情況，避免手工操作延誤時間。持續(xù)動態(tài)的畫面也能夠避免監(jiān)視人員的視覺疲勞，可靠地記錄觀測點的實時情況。因此，通過一臺云臺防爆攝像機的合理配置，可以完成4臺固定攝像機的工作，從成本上來說，也是相對合算的。防爆設(shè)備的安裝施工本身也應(yīng)引起注意，許多施工單位、施工人員并不完全了解防爆設(shè)備使用的注意事項，抑或過分擴大防爆設(shè)備的使用范圍。在此闡述觀察到的一些現(xiàn)象，并提出糾正措施。（1）防爆箱中的電氣設(shè)備，如空氣開關(guān)、電源轉(zhuǎn)換器等應(yīng)固定在絕緣材質(zhì)制作或者涂有絕緣涂料的底板上。但是很多防爆箱內(nèi)電氣設(shè)備直接放置在箱底或堆疊，這一方面不利于線路的整理，最關(guān)鍵的是一旦接線松脫，金屬材質(zhì)的防爆箱很可能引起電氣設(shè)備漏電、短路，所以防爆箱良好的接地至關(guān)重要。另一方面，設(shè)備隨意堆疊更容易導(dǎo)致電氣散熱不暢，過熱引起事故。（2）防爆設(shè)備必須起到隔絕電氣設(shè)備電火花的作用，穿線孔一定要采取隔絕外界環(huán)境的措施，如內(nèi)襯橡膠墊圈、外敷黏性油泥等。施工中經(jīng)常遇到的情況是：施工人員為圖穿線方便，將內(nèi)襯橡膠墊圈拆除不用；用于緊固進出線路的緊固螺母松動，沒有油泥封堵等。這些情況都屬于不合格施工，檢查時可拉動進出線，如有松動，必須進行整改，直至箱體各個進出口完全封閉為止。（3）防爆箱一般是不銹鋼材質(zhì)制作，不應(yīng)使用碳鋼螺絲作為緊固件，碳鋼緊固件與不銹鋼接觸時間長久會導(dǎo)致不銹鋼銹蝕，影響防爆箱蓋板的密封性，從而使防爆箱形同虛設(shè)。（4）防爆區(qū)域內(nèi)的非用電器，如光纖接線盒等可以不使用防爆接線箱。通常情況下設(shè)計單位只要在防爆區(qū)域內(nèi)配置設(shè)備箱都首先想到使用防爆箱或隔爆箱，但是如果規(guī)劃細致，可以減少防爆箱的使用。比如在安徽華誼化工有限公司氣化裝置九樓監(jiān)控設(shè)備改造中，設(shè)計人員仔細考慮了設(shè)備的配置，將原先每個監(jiān)控攝像機配備一只前端防爆接線箱，更改為含電氣、電子設(shè)備的前端設(shè)備箱使用防爆產(chǎn)品，而光纖接線盒等則使用普通不銹鋼設(shè)備箱固定。畢竟防爆設(shè)備接線箱的價格較昂貴，并且笨重、占用空間大，不適用于大量放置設(shè)備，而對于不含電氣、電子設(shè)備的設(shè)備箱，配置普通不銹鋼箱體更加方便合算，也不會違反防爆區(qū)域的管理規(guī)章。由此可見，合理的設(shè)計規(guī)劃可以在不違反安全規(guī)定的條件下實現(xiàn)節(jié)約成本，且保持使用的效果。

2結(jié)語

化工企業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用應(yīng)該隨著該企業(yè)發(fā)展的需要逐漸深入。宏觀方面，電視監(jiān)控系統(tǒng)作為信息化的一個重要支柱，是兩化融合目標中不可忽視的組成部分。從化工企業(yè)一線管理、運維人員的角度來看，電視監(jiān)控系統(tǒng)的深入運用解決了很多切實的問題，如在有毒有害環(huán)境中、粉塵污染的局部空間內(nèi)、易燃易爆氣體環(huán)境中，監(jiān)控設(shè)備代替人的眼睛管理著許多設(shè)備、管線、儀表等，起到的是拓展人體官能的作用。當然，目前我們對電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計、規(guī)劃、開發(fā)應(yīng)用還遠未做到如人們所愿的理想狀態(tài)，我們將繼續(xù)深入研究，探討監(jiān)控設(shè)施的性能合理化實施辦法，用科學的態(tài)度和經(jīng)驗理性的方法最大限度地發(fā)揮電視監(jiān)控系統(tǒng)的效用。

作者:張晉單位:上海華誼信息技術(shù)有限公司安徽分公司