| 一、 前言
全國煙花爆竹安全生產管理一直是國家安全生產管理的重要工作。全國煙花爆竹生產企業也逐步按照《煙花爆竹安全與質量》(GBl063l一89)和《煙花爆竹工廠設計安全規范》的要求進行生產，但每年也有好多企業沒有按照相關的標準進行生產或追求產量，從而導致了事故發生，造成了財產損失和人員的傷亡，給國家經濟帶來損失，也給家庭帶來傷害。
二、 項目背景
目前每年都有很多因為煙花爆竹安全生產問題造成的事故。
通過將模擬視頻數字化、網絡化，網絡內部、外部的使用者（user）可以通過網絡隨時、隨地觀看現場清晰的視頻圖像，不必再像傳統的模擬CCTV系統那樣需要敷設大量的電纜，節省了用戶的投資。
三、 客戶需求分析
3.1基層生產網點的分布情況
本監控、報警系統以省為基礎單位，在每個省內分布數量不等的煙花爆竹生產企業，這些網點主要分布在省內的縣級以下的地區，并且這些生產網點多數都沒有安裝視頻監控系統和報警聯網系統。
3.2基層生產網點面臨的安全風險
基層生產網點分布在縣及縣以下，生產網點非常分散，生產的環境都不是很好，防范措施也很差，倉儲條件也不是很好，這樣給基層生產網點帶來非常大的安全風險。
1) 地域特點： 點多、線長、面廣、分散。
2) 管理特點：
由于地域特點決定了對基層生產網點工作檢查、監督帶來不便，同時防范設施和管理手段滯后。
解決上述問題的唯一的辦法是利用運營商提供網絡資源建立的數字化的視頻和報警傳輸平臺，在這個平臺內部，視頻、報警、數據等信息可以讓省級主管的各級部門共享，為該系統提供各生產網點的現場實時圖像的監視、歷史圖像的回放、報警信息的快速傳遞、以及與各級公安機關、消防部門的視頻聯網報警。
四、 系統的設計思想
該系統是一個典型的分布式系統。各個監視站點分布在各個地方，彼此相對分散。這個系統結構對于使用傳統模擬系統來講是非常困難的。 解決這個問題需要新建設一個開放式的軟件平臺和相應的硬件設備，因此，我們使用網絡視頻解決方案INWIT系統平臺以及IWF系列網絡視頻服務器技術，完成多系統、多任務綜合處理、分布式、高度安全的網絡視頻監視系統，我們稱之為“報警和監控平臺”。
報警和監控平臺最基本的要素是網絡。隨著各個城市互聯網、城域網的不斷擴容，我們利用網絡運營商提供的寬帶服務，使建立網絡化、數字化、智能化的金融系統報警和監控平臺成為可能。
網絡化結構—“一線多能”
網絡化的好處是視頻、音頻、數據、報警信息可以在一條網絡線纜內同時傳輸，解決了傳統布線一種電纜僅僅能夠傳輸一種信號的問題。
前端攝像機直接接入網絡視頻服務器。模擬視頻信號轉換為標準的IP包，通過TCP/IP網絡傳輸數字視頻，不再需要經過傳統的布線，如光纖、同軸電纜等等。這個結構可以利用系統已經具備的LAN（或者WAN-廣域網）布線系統極其方便的傳輸視頻信號。打破了傳統布線的點對點方式，有效地節省用戶的前期投資以及后期的線路維護工作投資。即使是需要新敷設線路，其鏈路所需要的線纜量以及線纜敷設、維護的工作量也較模擬系統小得多。
5.1. 網絡化結構方便日后擴展
網絡化結構使得日后系統的擴展工作變得極其容易。我們僅僅需要找到一個信息點（網絡接入點）就可以，不必再敷設任何的電纜。
5.2.嵌入式操作系統免維護
網絡視頻服務器使用嵌入式操作系統，系統的穩定性能、安全性能極高。通過網絡，用戶可以方便的進行遠程的管理以及固件的更新。
5.3.分布式結構系統更加安全
由于每一個設備均以分散的方式安裝于遠端的攝像機端，即使單個設備發生了故障也僅僅是影響到這個設備，而不至于影響整個系統。
傳統的DVR系統實際上還是一個集中控制系統。所有的攝像機信號必須連接到DVR主機，一旦DVR主機失效，整個系統就會崩潰。
所以我們說分布式網絡化數字視頻系統的這些特點是傳統的DVR（數字錄像機系統）所無法達到的。
5.4.分布式存儲系統更加靈活 此主題相關圖片如下：
存儲服務器可以在目錄服務器的管理下任意的分配和切換需要存儲的攝像機圖像。我們可以理解為存儲服務器與攝像機的關系是“軟性”關系。這一點與DVR完全不同。DVR所能夠存儲的攝像機圖像僅僅是通過物理方式連接過來的圖像，不能夠試圖連接其它攝像機。所以，INWIT可以為系統提供更多的靈活性。
5.5.分布式存儲、分布式觀看更加方便使用
INWIT的客戶端可以分散在網絡的任何地點，數量沒有限制。假如不對客戶端的權限進行限制的話，那么每一個客戶端都可以觀看所有網絡上的圖像。這一點是DVR系統目前的技術所不能夠達到的。目前的DVR系統同時可登陸的用戶數量一般不會超過5個，在多于這個數量級時，系統的速度會明顯下降，表現的現象為圖像刷新速度下降、丟幀。
目前的DVR的集中管理僅僅是一個瀏覽方式的集中管理，并不是我們所提出的系統的集中管理。DVR由于最開始的設計目標是取代模擬磁帶錄像機，完成集中、連續、較高清晰度、本地化的存儲。所以，DVR沒有一個可以與上級管理平臺的聯絡機制，沒有這個聯絡機制，DVR就不能將分散的系統納入一個“泛網絡”方式的平臺。目前各個DVR生產廠商也在做一些工作，希望能夠納入一個平臺，這個趨勢也是數字視頻的必然趨勢。
INWIT的結構以及多目錄服務、多存儲服務以及各種故障切換服務結構有效的解決了這個問題。
五、 特點及設計原則
由于煙花爆竹廠生產環境惡劣、產品易燃易爆，所以安全生產至關重要，稍有不慎將對人民的生命財產造成巨大威脅，所以對應的監控系統必須具有在惡劣的環境下面能持續穩定工作的能力，整個監控系統是一個暢通的信息系統。
1、設備性能先進
煙花爆竹廠生產管理一直是國家安全生產管理的重要工作，一方面直接影響國家財產損失，另一方面其是否安全穩定的生產也關乎著全體人民群眾的生命財產損失。煙花爆竹行業的監控系統不論大小，對設備性能和可靠性要求都比較高。要求設備選型保證技術領先、性能可靠維護簡單，并留有擴展余地。
除了要求產品配備具有較高的先進性外，要求系統也要具有良好的可擴展性，充分保證在車間能將今后增加的新設備和新功能可以方便地與原有系統接軌。
2、系統功能完善性
煙花爆竹行業監控系統國家財產安全、生產與運輸安全的責任，還要為方便數據讀取與實現信息全局共享等打造有利條件，打破各個監控現場相互之間長期形成的“信息孤島”局面。所以要求系統設計周密、產品功能完善，監控中心可隨時掌握監控區域內的情況，檢查各個重點部位的安全情況，及時處理突發事件，并自動進行錄像，錄像資料方便查詢。
3、操作簡單實用
由于該行業工作條件艱苦，因此適合采取智能化設計，盡量減少產品選型和系統設計的復雜性，穩定可靠，維護簡單。目前有的監控系統具有一定的故障自檢能力，提高了產品性能和工作效率。
4、標準化和通用化原則
該行業的建設是國家安全防范的重點工程，國際上以及行業內部都有系統建設的相關標準，如我國的GB3836就是針對應用于爆炸性環境中電器設備的要求做出明確規定。因此系統中所采用的布線設計、通信協議、系統設備及布線材料都要符合國際標準、國家標準及相關行業標準。
5、 網絡可繼承性
6、 為了實現信息的有效傳輸，在網絡的建設中，應在總體方案設計、結構化布線、設備安裝過程中盡量利用已有設備，并保證對已有設備不加改進即可入網，如必須對已有系統更新、升級等，必須盡可能在不影響正常業務的前提下減少改動內容，保護原有投資。
六、 設備選擇原則
煙花爆竹、炸藥庫屬于工業級監控系統，與普通的民用視頻監控不同，依據其特殊的工作環境，產品具有一下特點：
A、防爆性：煙花爆竹行業生產的火藥炸藥等具有易燃易爆的特性，包括場區空氣中的粉塵達到一定濃度遇明火都會引起爆炸。所以這一領域與其他領域的監控系統最大的區別就是前端系統和傳輸過程的防爆要求。國家規定天然氣、石油、柴油、火藥、炸藥等100米 范圍內不能有明火，而普通監控攝像機非防爆，且攝像機電路易短路，致使明火，因此不允許此環境使用。并且根據攝像機防爆級別不同，應嚴格依據等級配備，禁止低級別應用于高端場合。
B、高性能和高清晰度：工業級監控對攝像機的性能要求較高，以高度集成化完成24小時監控，部分產品要求圖像自動偵測，自動報警。而且有些監控攝像機用于數據的讀取，因此要求產品的清晰度高，具有高畫質錄像功能。另外高置位攝像機云臺的選取要可靠、耐用、穩定性高、抗風能力強，減少遠距離圖像的抖動。煙花爆竹行業的攝像機通常安裝于室外，所以產品配備雨刷和溫控護罩設計，實現除塵功能，以避免粉塵油漬損壞攝像機。
C、監控范圍大：安裝于周界以及灌區的攝像機，要求視野寬廣、無障礙、監控范圍大。另外，由于攝像機實行24小時監控，所以適合采用高清晰度、低照度的紅外一體機。
D、防雷型：前端設備的避雷與接地直接影響整個工程的安全性和可靠性，避雷原則是所有設備都要安裝在避雷針的保護范圍之內。防雷設備分為微波系統防雷和電源防雷。微波系統防雷主要是在發射機和天線之間串接避雷器，以避免來自天線的雷擊，起到保護微波發射機的目的。電源防雷主要是為了避免電源線引入的浪涌襲擊。而野外監控和微波系統對于雷擊最為薄弱的環節還是系統的電源，因此做好電源防雷是相當重要的。電源防雷的關鍵是做好接地，因此要根據具體地形，因地制宜。
E、網絡化原則：目前采用網絡化設計的系統是將攝像機的視頻線介入網絡視頻服務器；將儀表表、流量表等數據總線接入網絡視頻服務器，利用網絡視頻服務器的透明通道進行傳輸。在系統控制中還可以接入電流電壓檢測模塊、溫度濕度檢測模塊，這些檢測模塊都可以共享網絡視頻服務器的數據通道‘網絡視頻服務器接入本地監控網絡，便于信息獲取、共享，使上級對現場及時了解，實現運程實時監控。
七、 產品和技術的使用
煙花爆竹炸藥庫管理系統中使用的安防產品主要是防爆視頻監控和防盜報警兩大類。產品功能的應用也從安全防范的角度上升為服務管理的方式之一，而二者的聯動應用已成為保障該行業安全的重要手段。
1. 前端控制設備（前端設備分為攝像機及防護罩、云臺等附件）
對煙花爆竹行業監控信息錄像實現多種模式：定點定焦監控錄像、定點變焦特寫錄像、萬向自動巡邏錄像，依據目的和現場環境、燈光輻射等，可選擇可見光配合或紅外線燈配合錄像。
A. 定點定焦攝像儀
攝像機安裝于正對泵類、電機類、閥門類設備的位置，保證工作的正常運行，選擇定點定焦監控錄像。SONY槍型攝像機、F102防爆護罩、D500隔爆紅外燈。
配置參數：
氣 壓：80KPa～106KPa
溫度范圍：–20℃～+40℃
相對濕度：不大于95%（+25℃）
防爆標志：ExdⅡCT6(H2)
防護等級IP66
自動加熱：低于1℃左右啟動加熱；（可選）
寬視野：可選擇1/2定焦鏡頭
輸入電源：AC220V
工作電壓：DC12V
外形尺寸：370X133X155
重 量：10Kg
內置槍機：SONY TAB-308L
彩轉非日夜型攝像機
1/3"彩色SONY,CCD420線, 雙驅動
低照度：彩色0.6 黑白0.005Lux/F1.2
1/3″SONY EXview
光 圈:自動光圈
波 長：850nm/940nm
投射距離：5~80M（可選）
白天光線充足的時候為彩色，夜間光線昏暗的情況下自動觸發紅外燈，變為黑白。
B. 定點變焦攝像儀
攝像機安裝于針對儀器儀表的位置，通過視頻直接遠程讀取，替代傳統的人工抄表等工作，屬于定點安裝，設備安裝好后不再變化，不負責其他內容的監控。必要的時候需要特寫，增加變焦鏡頭。護罩選用F102、F100A隔爆攝像儀、攝像機采用進口SONY槍型攝像機、加配進口騰龍三可變變焦鏡頭、紅外線燈可選；或選配內置紅外燈的F103隔爆攝像儀。
配置參數：
氣 壓：80KPa～106KPa
溫度范圍：–20℃～+40℃
相對濕度：不大于95%（+25℃）
防爆標志：ExdⅡCT6(H2)
防護等級IP66
自動加熱：低于1℃左右啟動加熱；（可選）
寬視野：可選擇1/2定焦鏡頭
輸入電源：AC220V
工作電壓：DC12V
外形尺寸：370X133X155
重 量：10Kg
內置槍機：SONY TAB-308L
彩轉非日夜型攝像機
1/3"彩色SONY,CCD420線, 雙驅動
低照度：彩色0.6 黑白0.005Lux/F1.2
1/3″SONY EXview
波 長：850nm/940nm
投射距離：5~80M（可選）
變 焦：三可變
C. 萬向自動巡邏錄像
這一類攝像機安裝廠區室外的出入口、場區圍墻、庫區周圍和鐵塔頂部等，用于監管工人的違規操作、不法之徒的侵入等，該攝像儀可全方位萬向旋轉、定向定點自動巡邏。
實現方案一
配置常州生產分體式Y200防爆云臺、D500隔爆紅外燈、及J300隔爆解碼器、FCB-EX48CP彩色轉黑白一體化攝像機
配置參數
氣 壓：80KPa～106KPa
溫度范圍：–20℃～+40℃
相對濕度：不大于95%（+25℃）
防爆標志：ExdⅡCT6(H2)
防護等級：IP66
總 重 量：31Kg
負載能力：21Kg
速 度：水平：6º/S
俯仰：6º/S
旋轉角度：水平：0～360º（可調）
俯仰：±90º （可調）
預置位功能：（可選）
水平解晰度： 480TVL
最低照度： 0.05Lux 0.002Lux
鏡頭： 18x zoomf=4.1～73.8mm(F1.4-3.0)
數字變倍： 12x
視場角： 48度（近端），2.7度（遠端）
最短物距： 10mm(近端)，800mm（遠端）
信噪比： 大于50dB
電子快門： 1～1/10000s
白平衡： 自動/ATW/室內/室外/單鍵手動
增 益： 自動/手動（-3～28dB，8等級）
AE控制： 自動/手動/優先模式/亮度/EV補償/逆光補償
逆光補償： 開/關
隱私區域： 開/關
防閃爍： 自動
聚焦方式： 自動/手動/單鍵觸發/隔時自動/變倍觸發
視頻輸出： VBS： 1.0VP-Pand Y/C output
保存溫 度： -20℃～60℃
工作溫 度： 0℃～50℃
功率損耗： 1.5w～2.5w/DC12V/AC24V
重量： 約215g 約225g+6
F100A隔爆攝像儀帶有雨刮器，配有遮陽罩
實現方案二
使用常州電器生產的一體化萬象攝像儀，配置FCB-EX48CP超低照度攝像機
T600 防爆一體化攝像儀是將隔爆攝像儀、隔爆云臺、隔爆解碼器集成為一體的小型防爆視頻監控系統，其防爆性能完全符合國家防爆標準GB3836-2000及GB12476.1-2000機械和電氣方面的要求，適用于有氫氣（H2）、烴類氣體（C2H2除外）及可燃性粉塵環境等危險環境中使用，其外觀簡潔，輕巧，方便現場安裝。
配置參數：
防爆標志：ExdⅡCT6(H2)/DIP A21 TA，T6
防護等級IP66
環境溫度：–20℃～+40℃
輸入電壓：85VAC～265VAC 50Hz
電 流：≤500mA
負載能力：6Kg
速 度：水平：0º～40º/S
俯 仰：0º～40º/S
旋轉角度：水平： 360º連續轉動
俯 仰：±90º （可調）
自動加熱：低于1℃左右啟動加熱；（可選）
通訊方式:RS-485;
通訊協議：pelco-D pelco-P,根據客戶要求；
通訊速率：2400～19200bps
預 置 位：128個，精度≤0.2º（可選）
外形尺寸：320(L)X300(W)X340(H)
重 量：16Kg
中文操作菜單：可選
八、 信息傳輸
信息傳輸作為系統構成重要的一環，決定著圖像顯示的效果和系統成本建設等多方面的內容，依據技術的發展和油區地理環境的不同，圖像傳輸目前已有多種方式供選擇。
A、線纜、光纜、傳輸。一般來說，系統傳輸點對點以光纜為主，由于光信號在傳輸過程中不會產生電火花，安全性非常理想。如果現場已有光纖環網，而前端使用了網絡攝像機，就近接入網絡也是非常理想的。但是由于煙花爆竹廠區的分布很廣，通過線纜、光纜布線困難，鋪設費用成本較高，且易被認為破壞，系統維護需要一定的人力、物力。
B、微波傳輸：無線微波傳輸方式具有施工方便、安全操作簡捷、造價低廉、實時傳輸的特點。根據傳輸距離的遠近、現場自然條件的不同，其功率的大小可以按要求配置。在遇障礙物阻擋的情況下，可采用微波中繼系統。在煙花爆竹行業的應用中無線傳輸可以分為無線圖像傳輸的過程和無線指令控制的過程。但實際使用過程中，效果并不完全理想，維護工作較復雜。
C、網絡傳輸：隨著無線網絡傳輸、接入設備的日益成熟、完善，網絡視頻技術和無線傳輸技術的結合成為必然，無線網絡以其方便快捷的通訊優勢迅速在各種地形條件差、數字設備難于應用的地方發展起來，在煙花爆竹行業監控方面有明顯優勢，易于部署和實施。監控前端和監控中心通過局域網進行連接。將音頻、視頻、報警等信號，轉換壓縮成網絡可以傳輸的數據包，經網絡傳回監控中心的服務器，進行集中處理。它有三種應用方式：其一是采用構建虛擬IP地址，通過動態IP遠程訪問；其二是采用電信el技術，通過專線租用交換機專用端口，即視頻遠程傳輸數字接口實現遠程傳輸與管理。其三是采用GPRS系統，通過無線網絡GPRS系統將固定于機架上的傳感器傳出的數據發送至信息中心，再通過信息中心的主機服務器將全部數據發布在網絡內。
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