危化监控系统方案.docx
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危化监控系统方案
第一章背景及需求
1.1应用背景
随着经济的发展、信息化进程不断推进，导致化工厂安全生产、储藏、运输的管理信息量急剧增加，使管理者遇到突发事件的判定、决策、处置管理中的各种矛盾日益凸显。
化工厂危化品种类繁多，生产线分布广泛、生产现场环境复杂。
为规化工厂安全生产管理，保障化工装置区域安全，有序控制化工厂安全生产，快速的进行安全突发事件的应急处置；建立一套有效的“企业综合安防系统”是非常有必要的。
同时对于化工厂安全生产综合管理者来讲，提高化工厂应急管理水平，维护区域安全、和谐和稳定，提升化工企业对安全突发事件的快速反应能力，具有十分重要的战略意义。
1.2设计概述
厂区化工生产、加工、运输和贮存的各过程中，有可能泄漏和溢散出各种各样的易燃、易爆气体、液体和各种粉尘及纤维，这类物质与空气混合后，将变成易发生爆炸危险的混合物，它周圉的场所也成了程度不同的爆炸危险场所。
当易爆物的浓度达到爆炸的临界点，一旦出现引爆源便会产生爆炸、火灾等严重事故,造成人员伤亡和财产损失。
根据厂区的这一情况我们对厂区部分工业生产点位要求配套使用工业防爆摄像机。
在各防爆区域正确安装、使用防爆应用监控设备是必要的，可有效降低各种安全隐患。
使用防爆摄像机产品时严格按照操作规程也是防爆安全落实之处。
利用成熟的视频技术对厂区重要生产设备和场景进行宏观监控，并显示和记录现场图像的系统。
工业视频监控系统（CCTV）重点是对厂区车间、库房、危化品储存等场所进行视频监视和录像。
工业视频系统应具备以太网通讯接口和网络功能。
可自动控制该区域的摄像机图像切换并实现一个月长延时存储。
使值班人员不仅能通过实时图像迅速地掌握现场动态情况，还能通过查阅录像数据对已发生事件进行检索取证。
该系统预计由300台摄像机组成，其中现有150个为普通监控点位，新增80个普通监控点位，50个高清防爆监控点位，20个高清防爆云台摄像机。
中心控制室配配备15台32路NVR数字硬盘录像机、1套屏控解码系统、1套拼接屏、交换机等设备组成。
中央控制室：
300路摄像机视频信号引进数字硬盘录像机，通过数字硬盘录像机网络接口输出信号局域网，再山屏控解码系统控制所有输出信号到拼接屏，实现对工业生产的监控。
数字硬盘录像机间信号数字化、并接入厂区主网，实现相关管理部门网络化现场管理。
1・3发展趋势
1.3.1统筹规划、合理布点
充分考虑新新材料的生产、安全、消防、环保等部门应用需求及安全管理总体布局的需要，统筹规划视频图像监控系统的建设、应用、管理和维护。
采取科学的监控点布建原则，对区视频监控系统实现精细化全面布局，对关键部位、治安死角盲区，要加大监控点部署密度，做到不留死角，实现对重点区域和部位的全覆盖。
1.3.2清晰成像、全面高清
全面采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示，达到真正意义上的“高品质、全高清”，同时提供基于高清视频的智能分析应用功能，满足新新材料的生产、安全、环保管理部门对高清视频应用日益迫切的需求。
1.3.3资源共享、深化应用
建立一套统一的视频信息管理平台，为新新材料的各管理部门提供视频信息共享和调用服务。
并结合图像智能分析、研判等手段，根据化工生产指挥、安全、环保等业务管理需要，开展视频辅助化工生产指挥决策，化工危险品的生产、运输、储藏的管控，化工生产厂区人员安全、交通的防控及服务社会管理等方面的深度应用，不断增强系统的智能化、自动化程度，提高系统的管、控、用水平。
1.4总体目标
1）通过综合安防与扩充应用提高快速反应能力
建成后的防爆监控系统不仅能成为化工厂部保障的一道屏障，乂是一个有易于扩充、升级和管理使用的远程网络综合信息管理平台。
该系统实现视频信号采集、各监控点实时控制、视频信号数字存储、存储资料智能检索、信号远程传输和控制等功能相结合的安全生产监测和分级管理系统，充分满足了化工公司现代化大生产的需要。
系统控制采用主控中心集中式管理模式，整个监控系统的设讣原则。
系统采用模块化、可扩展的设计思路，可根据公司实际需要不断扩充、升级。
既有效的保护了项LI的投资，乂使系统不会落后。
本期监控系统的具体建设LI标为：
1、通过在化工厂的重点区域安装固定防爆摄像机，保证对现场图像的实时监测和控制，同时满足监控的无盲区、采集图像清晰、控制灵敏、视频信号网络上传速度快等要求。
2、在化工厂部建设防爆监控系统主控室，通过数字硬盘录像主机的主控软件实现对各个监控点摄像头的监看和控制，并可以将任一路摄像机拍摄到的图像进行数字录像存储。
然后将数字视频输入信号利用软件分组输出到客户端及显示器上进行显示，实现自动切换或手动切换。
第二章系统总体思路
2.1设计原则
为确保系统建成后顺利运行及适应未来技术发展的需要，在本次远程监控系统工程设讣中，我们坚持长远规划分布实施的原则，将系统建设成为一种具有高起点，易于扩充、升级和管理，易于使用的监控系统。
化工厂综合安防解决方案的设计与实施，应以“先进性、开放性、可靠性、安全性、易操作性、经济性”为基本原则：
1）先进性原则
以智能化需求为牵引，采用先进、成熟、主流的技术构建可升级、可扩展的系统应用平台，构建数字化、网络化和智能化的综合安防系统。
2）开放性原则
系统的建设在符合国家和行业相关标准要求的基础上，采用业界主流的硬件平台、操作系统平台、数据库平台以及标准的协议，保证系统的开放性。
3）可靠性原则
系统应采用成熟的技术和可幕的设备，应支持对关键设备、关键数据、传输线路、关键程序模块具有备份或冗余措施，充分确保系统的高可靠性和稳定性。
4）安全性原则
系统具有防雷击、过载、断电、电磁干扰和人为破坏等综合安全防护措施。
并从实体安全、网络安全、主机和系统安全、应用和数据安全等方面防止系统被非法操作、非法攻击、病毒感染。
5）易操作性原则
系统管理和应用软件能提供清晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操控简便、灵活、易学易用，便于管理和维护。
6）经济性原则
在确保先进性、开放性、可靠性、安全性、易操作性、标准化、可维护性和可管理性的前提下，注重系统建设的成本和投入的阶段性，既能满足实际需要，
乂可尽量降低费用，以技术建设与应用机制的协调发展，确保系统效益。
2.2设计依据
1）通用标准与规
•GB50314-2015
《智能建筑设计标准》
•GB/T50786-2012《建筑电气制图标准》
•JGJ16-2008《民用建筑电气设计规》
2）安全防系统
•GB50198-2011
《民用闭路监视电视系统工程技术规》
•GB50348-2004
《安全防工程技术规》
•GB50394-2007
《入侵报警系统工程设计规》
•GB50395-2007
《视频安防监控系统工程设讣规》
•GB50396-2007
《出入口控制系统工程设计规》
•GB50115-2009
《工业电视系统工程设计规》
•GA/T76-96《保安电视监控工程技术规》
•GA/T74-94《安全防系统通用图形符号》
3）综合布线系统
•GB50311-2007
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规》
4）电子计算机房及防雷接地装置
•GB50174-2008
《电子信息系统机房设计规》
•GB50343-2012
《建筑物电子信息系统防雷技术规》
5）防爆标准：
•《爆炸性环境用防爆电气设备第1部分-通用要求》（GB3836.1-2010）
•《爆炸性环境用防爆电气设备第2部分-隔爆型“d”》（GB3836.2-2010）
•《爆炸性环境用防爆电气设备第4部分-由本质安全型“i”保护的设备》
（GB3836.4-2010）
•《爆炸性环境用防爆电气设备第13部分-爆炸性气体环境用电气设备
的检修》（GB3836.13-1997）
•《爆炸性环境用防爆电气设备第14部分-危险场所分类》（GB3836.14-2000）
•《爆炸性环境用防爆电气设备第15部分-危险场所电气安装（煤矿除外）》（GB3836.15-2000）
•《可燃性粉尘环境用电气设备笫1部分：
用外壳和限制表面温度保护的电气设备第1节：
电气设备的技术要求》（GB12476.1-2000）
2.3技术路线
本方案的设计规划立足化工厂实际应用，突出化工厂的自身特点，以经济实用、适当超前为基本定位，最大限度地发挥系统运行给用户带来的现实价值。
从总体上看，本方案的设计思路如下：
1）一体化集成应用
本系统采用基于SOA面向服务的体系架构和适用于跨系统、跨平台互连通用的Webservices协议及SIP信令开发的软件平台，可非常方便地将原本独立运行、信息屏蔽的诸多应用子系统进行横向协同，实现高清视频监控、门禁管理、入侵报警、车辆管理、考勤、消费、巡查等多个系统业务的综合管理。
同时，釆用的软件平台基于J2EE平台架构设计，可通过简单调整服务器的部署实现平滑扩展。
基于海康威视化工厂综合安防管理平台的一体化集成应用，具备以下技术特占•
八、、•
❖灵活的模块化设计
系统平台基于SOA模式设计，对系统功能体系进行模块化组合，面向服务的开发方式，使系统具备随需应变的特性。
根据项LI规模和应用场景，平台可进行伸缩配置，平台设汁时考虑了各服务的扩展能力，尤其是中心服务、设备接入、流分发、流存储等核心服务，各分项服务可分别根据规模进行集群扩展。
SOA是一种面向服务的分布式组件模型，基于SOA的应用程序被设计为一组相互交互的服务，在该模型中，任何业务功能被作为一个服务使用。
应用程序的不同功能（服务）通过定义良好的接口和契约联系起来，使得系统中的服务可以以一种统一和通用的方法进行调用。
当某个服务部结构和功能实现需求发生改变时，只需对相应服务进行更新，通过接口提供新的数据调用而不影响其它服务的执行。
•：
・SOA架构具有以下优势：
基于SOA架构的应用系统功能扩展投资少、周期短、灵活性高；
与传统的封闭式软件架构相比，SOA架构更能适应业务流程和系统需求的快速变化；
SOA架构能够充分利用原有信息资源，保护数据及减少投资；
SOA架构可降低软件系统对硬件资源的依赖程度；
•：
・用户数据统一
所有用户数据进行归总并统一维护，经综合管理平台一次性录入用户数据，各安防子系统调用时可保持用户数据一致。
避免传统模式各子系统分别录入用户数据，或者无法调用一卡通平台用户资料的惜况下，造成用户信息不对称、数据冗余或错误。
•:
・统一操作界面
系统管理人员初步面对多种不同界面和控制逻辑的管理软件时，容易造成操控失误，或时常出现操作遗漏等。
统一界面即简化操作流程，统一界面风格与操控逻辑，让用户在尽可能短的时间熟悉业务流程，在提高业务管理效率的同时，减少人员培训与物业管理的时间成本。
❖丰富的设备接入
平台提供各类设备接入网关，如视频接入网关、门禁接入网关，负责各类设备的接入和控制。
平台可接入各类第三方设备，由于各厂家设备的稳定性、可靠性不尽一致，此举防止平台因设备缺陷出现致命错误；同时设备接入网关屏蔽了各类硬件设备的差异，提供统一的控制和数据交互接口，极大简化了平台定制开发。
•:
・良好的扩展和兼容特性
系统除了支持海康全系建筑安防产品外，针对现实应用量存在利旧的需求，可适应各种品牌的硬件接入，兼容若干国主流厂商的标准化设备，支持标准GB/T28181、ONVIF、PSIA设备的接入，兼容若干主流报警主机的接入等，并提供协议接入，SDK接入，主动注册设备接入等多种接入方式接入更多第三方厂商设备。
考虑到第三方SDK的实现质量会成为系统的不可控因素，需要进行一定的隔离，iVMS-9800平台在处理非标准流接入时，引入转码、转封装等优化技术，实现对码流的隔离。
第三草系统总体设计
3.1总体构架
随着防爆领域不断扩大，功能要求不断提高，就产生了由防爆设备组合构成系统，该系统在防爆区域使用标准防爆设备，在安全区域使用现代化监控设备，此系统可以随时观察和记录到车间、各厂区及其仓库等防爆区域的整个现场动态情况，从而保证整个单位管理的正常、顺利进行，以及设备的安全运行。
对于新新材料综合安防系统的建设，绝不应该是对各个子系统进行简单堆砌，而是在满足各子系统功能的基础上，寻求部各子系统之间、与外部其它智能化系统之间的完美结合。
系统主要依托于化工企业综合管理平台，来实现对众多安防子系统的统一管理和控制，通过企业综合管理平台建设，实现统一数据库、统一管理界面、统一授权、统一权限卡、统一安防管理业务流程等，同时考虑将各安防系统资源作为信息化基础数据，满足部分生产运营管理的业务需求，辅助业务流程优化。
基于iVMS-9500平台，前端子系统可接入子系统包括（不限于）以下系统:
1）视频监控子系统；
2）厂区出入口车辆管理系统；
3）一卡通管理系统；
4）热成像测温系统；
5）火炬放散监测系统；
除此之外，平台支持通过标准接口（如OPC等）或通过SDK接入笫三方设备进行联动。
基于海康威视能源综合管理平台的整体解决方案支持系统的灵活部署，根据实际项U的设备接入规模、包含子系统类型及各模块功能需求，可按需配置多种模块化服务，按需部署相应的服务器。
在统一平台管理的基础上，系统提供精细化的分级权限管理以及总部到分支的远程联网管理。
3.1.1系统拓扑
化工企业总控中心
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分厂监控中心
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图1.监控系统总体结构图
3.1.2系统组成
监控系统山摄像机、数字硬盘录像机、监视器、传输线缆等组成，采用数字存储方式。
中控室值班人员通过控制台切换操作监控图像。
录像部分釆用数字硬盘录像方式，数字硬盘录像选用H.265格式的32路全实时硬盘录像机。
山摄像头组成的监视体系，将单位各处的情况汇总到监控中心。
同时通过联网，硬盘录像机可以进行远程图像管理，也可以在楼其它地方实现对中心的图像管理。
为保证图像清晰、实时传输的带宽需要以及网络安全的要求，需构建起新新材料总控中心管理平台；各生产调度室管理分平台；前端监控点三层结构的视频专网，作为图像信息的传输通道，为图像信息的采集传输和应用提供强有力的支撑。
通过视频专网可实现化工厂生产调度、指挥及各管理部门之间资源的互联互通。
1）监控中心
对前端设备的视频监控、周界防、出入口车里管理、一卡通管理、热成像测温、火炬放散监测等系统进行了整合，主要负责对危化品企业视音频、报警信息进行采集、编码、存储及上传，并通过站端平台预置的的规则进行自动化联动。
2）化工厂总控中心系统
总控中心系统可管理危化品企业部的所有设备，接收山各区域上报的信息，满足中心系统用户视频、环境报警信息查看的需求。
3.2系统组网
3.2.1视频传输带宽要求
结合项LI实际需求，视频传输专网网络带宽要求如下：
公司级总控中心主干网络带宽应达到万兆以上，分厂汇聚层交换机要千兆以上，分厂监控点位汇聚中心机房至所属单位用户终端带宽应达到白兆以上，原有带宽并入新建主干网络；
3.2.2平台联网带宽要求
平台互联所需的网络带宽事并发联接的视频路数x单路视频码流。
在考虑余量的情况下，网络带宽应满足如下要求：
1）中心平台与下级分厂单位联网平台间＞100路并发。
2）分厂平台与下辖生产区联网平台间＞50路并发。
各级联网平台应根据视频图像编码码率设置情况和跨级平台间并发路数的要求，合理估算平台互联的网络带宽需求。
釆用H.265编码标准的视频带宽可按如下方式估算：
单路标清视频图像，4CIF/D1格式，25帧/秒，传输码率一般为800kbpso单路高清视频图像，720P格式，25帧/秒，传输码率一般为2000kbps。
单路全高清视频图像，1080P格式，25帧/秒，传输码率一般为4000kbps。
3.2.3网络质量要求
平台部及各级平台之间互联的服务质量（QoS）等级要求如下：
1）网络时延上限值为20ms；
2）时延抖动上限值为10ms：
3）丢包率上限值为1X10-3o
4）包误差率上限值1X10-4o
3.3系统功能特点
3.3.1智能：
多智能技术、整合应用
系统运用多种智能分析技术，包括视频行为分析技术、自动跟踪技术、人脸抓拍识别技术、车牌抓拍识别技术、智能透雾技术、视频质量诊断技术、智能后检索技术等，对实时视频流和录像回放视频流进行逐帧分析，自动过滤无用的视频图像，让安保人员专注于有“价值”的视频。
智能技术的应用，相当于给危化品企业配置了“永不疲劳”的保安，并变被动监控为主动监控，达到危化品企业安防事件的'‘事前防、事中处理、事后分析”的口的。
3.3.2高效：
各技防系统深度融合
平台提供各类编解码设备管理、存储管理、网络管理、报警管理等基础设备管控功能。
同时对各子系统进行统一的监测、控制和管理，可以兼容视频监控、
周界防、出入口车辆管理、环境监测、火灾报警、智能控制等多个辅助业务应用子系统。
通过优化系统架构，提高系统的整体效能，使平台的管理更灵活、更人性化，为用户提供一站式的解决方案。
平台还支持智能预案，使危化品企业在不依赖于人其至独立于人的情况下实现不同系统间的智能联动。
系统具有有效的数据安全策略，通过身份认证和权限管理，确保用户认证后才可以进入系统，进入系统后还需严格执行访问权限和管理权限。
权限设置釆用多层次、高加密技术，以确保系统各单元运行的安全，同时系统用户登录、操作、配置等功能都采用严格的传输加密机制。
对于数据存储，釆用危化品企业分布式存储+总部网络存储，并通过硬盘保护机制、RAID5技术，保证录像数据不会丢失。
前端海康设备可采用AES加密，只有使用海康威视专用AES解密播放器才能解码播放录像。
3.3.4可靠：
完善的运维管理机制
平台能够提供完善的综合监控与运维管理功能，可实现对视频设备、报警设备、门禁设备、对讲设备、环境设备、网络设备、存储设备、服务器、中间件系统、数据库系统等各种资源的全面监控和管理，达到监控系统的可视化、可控化和自动化管理LI的。
平台帮助各级运维部门快速定位故障，迅速恢复监控系统运行环境，并通过规的流程化运维管理，将管理数据电子化、管理过程规化，从而为全网运行环境构建统一、完善、主动的流程化运维、规化服务和集中化管理，全面提升运维管理能力。
第四章前端系统设计
4.1视频监控子系统
4.1.1原有视频监控系统的整合
4.1.1.1已建监控设备接入
对于新建支持标准协议网络监控设备，可采用设备直接接入平台的方式，由中心平台/联网平台直接接入前端编码设备，实现各类视频资源的整合联网。
4.1.1.2原有编码设备的接入
已建的各类视频编码设备，包括原有ipc,由于数量多，建设时标准不统一,设备版本及型号各异，如果直接对此类设备进行国标化升级，一方面升级工作量巨大，另一方面设备升级会对原有定制功能产生影响，基于上述原因，我们设计采用视频接入网关方式进行接入。
视频接入网关可满足不同厂商设备、不同接入协议设备的整合需要，同时可
满足后期国标28181设备通过SIP协议主动注册的接入方案。
与其他领域的监控系统最大的区别就是前端系统和传输过程的防爆要求。
国家规定天然气、石油、柴油、火药、炸药等100米围不能有明火，而普通监控摄像机非防爆，且摄像机电路易短路，致使明火，因此不允许此环境使用。
并且根据摄像机防爆级别不同，应严格依据等级配备，禁止低级别应用于高端场合。
化工企业部分生产部门在生产、加工、运输和贮存的各个过程中，经常可能泄露或溢散出易燃易爆气体。
这类物质与空气混合后，可能成为具有爆炸危险的混合物，当混合物的浓度达到爆炸浓度圉时，一旦出现火源即会引起爆炸和发生火灾等严重事故。
在这类危险环境中使用的电气设备都必须时经过专业机构认证的具有防爆性能的产品。
U询海康威视提供的防爆产品满足所有防爆等级中最高等级ExdIICT6Gb/ExtDA21IP68T80°C。
防水防尘、日夜监控
山于防爆摄像机实行24小时监控，并用在室外，所以适合釆用高清晰度、低照度、防水防尘的防爆枪机。
2）高性能和高清晰度
工业级监控对摄像机的性能要求较高，以高度集成化完成24小时监控，部分产品要求图像自动侦测，自动报警。
而且有些监控摄像机用于数据的读取，因此要求产品的清晰度高，具有高画质录像功能。
3）监控围大
安装于出入口及危化品企业的摄像机，要求视野宽广、无障碍、监控围大。
另外，曲于摄像机实行24小时监控，所以适合釆用高清晰度、低照度的一体机。
DS-2XE6242F-IS
400万1/3"CMOSICR红外防爆筒型网络摄像机
防爆摄像机系列（枪机）
DS-2DF6336300万36倍网络高清高速防爆背能球机
防爆摄像机系列（球机）
DS-2CD5A32FWD-IZ（H）（S）
300万超宽动专1/2.8nCMOSICRE夜型筒娶网络摄像机
300万摄像机系列（球机）
4.2.2系统功能
1）实时监控
采用海康威视的高品质摄像机，具有防尘、防水等功能特性。
实时获得监控区域清晰的监控图像，各种型号系统的摄像机可以满足不同区域监控点的监控需求，实现24小时不间断监控。
并且可以对带云台设备进行云台操作，对视角、方位、焦距的调整，实现全方位、多视角、无盲区、全天候式监控。
2）录像存储
本系统支持前端存储和中心存储两种模式，前端的视音频信号接入视频处理单元存储数据，达到前端存储的需要，以供事后调查取证；也可部署存储服务器和存储设备，适合大容量多通道并发的中心存储需求。
3）处置侦案
通过视频监控系统和其他辅助系统的关联，能够提供丰富的视频预案：
客户端联动、电视墙联动、报警录像等。
有助于相关部门第一时间发现事故点，迅速做出反应，把事故损失控制到最小围。
4）远程维护
通过平台软件能够对前端设备进行校时、重新启动、修改参数、软件升级、远程维护等功能。
设备提供远程访问功能，运维人员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，提高的设备维护效率。
5）系统管理
通过平台软件能够进行全方位管理，提供中心管理、Web服务、认证授权、日志管理、资产管理、地图管理、流媒体服务、云台代理、存储管理、文件备份、设备代理、移动服务、报警管理、电视墙代理、网管服务等系统服务，提高整套系统的工作效率。
6）业务互动
通过与第三方环境监测数据采集系统对接后，可对笫三方系统中的环境监测数据和监控区域的画面做一一对应，并可以实现第三方环境监测数据和视频画面的叠加，通过叠加之后，能够更加直观的查看视频和环境监测数据。
7）移动服务
通过手持终端（手机、平板等）能够随时随地远程监控，实现预览、云台控制，为应急指挥、巡视检修提供便捷的技术保障。
4.2.3监控前端其他辅助设施建设
4.2.3.1监控杆件
监控点根据现场实际情况，可采用立杆安装、抱箍安装、壁挂安装以及吊杆
安装等方式。
其中抱箍、壁挂支架以及吊杆支架有成套产品，根据现场选择符合
要求的产品即可。
监控立杆设计需要考虑整体杆件的设计、立杆材质、杆型、焊
接工艺、表面处理以及杆体颜色等。
主杆型分为四方型杆和八棱锥型杆。
同一条道路或者同一个区域应
升级会员 