工業電視系統在煙臺套子灣污水廠的應用

劉玉濤，劉新民

（1.煙臺市城市排水管理處，煙臺 264000；2.北京機械工業自動化研究所，北京 100120）

0 前言

工業電視監控一直是人們關注的熱點，它以直觀、簡捷、信息豐富而被廣泛應用于各個領域。隨著微電子科學與通信技術的迅猛發展，工業電視監控系統也隨之向信息多元化的方向發展，相應開發出了多種實用的系統。近年來工業電視監控系統廣泛應用在工廠、企業等場合。

1 套子灣工業電視系統的設計原則

套子灣污水處理廠的廠區面積大、建筑物相互距離較遠、監控對象分散、內設備復雜、設備工作環境各不相同等等。以上條件決定了該工業電視監控系統必須充分考慮工業現場的環境，以確保系統的穩定可靠。

結合本工程的實際需要，套子灣污水處理廠工業電視監控系統遵守以下設計原則：

1.1 系統的可靠性

系統中的設備正常運行及系統結構的可靠性是關系到整個工業電視系統能否可靠運行的關鍵。可靠性問題至關重要。系統的可靠性是設計中所要遵守的第一或最高原則。

1.2 技術的先進性

技術創新、技術進步是當今社會的發展趨勢，應用國際上最先進的數字化網絡圖象技術，將使工業電視監控系統體現出應有的先進性，但在考慮采用先進技術的同時還要考慮技術的成熟性。成熟的技術是可靠性的基礎，正確地選擇使用先進技術也是增強系統可靠性的有效途徑。因此要仔細權衡利弊，在選擇先進性與成熟性上達到平衡。

1.3 系統的易操作性和易維護性

實踐證明，成功的電視監控系統必須是易操作和易維護的。

2 套子灣工業電視系統的設備介紹

套子灣工業電視系統的設備包括：

1）攝像機

攝像機為電視監控系統的前端設備。其作用是將現場影像清晰地拍攝下來，將其圖像信息傳到視頻服務器中；攝像機同時具備旋轉功能，可以在各個角度拍攝圖像。

在煙臺套子灣污水處理廠中，攝像機采用型號為ET8000R/ ET8000W的一體化球形攝像機，安裝方式為可墻裝,角裝,柱裝,吊裝,吸頂安裝,越頂安裝。攝像機具有自動光圈、自動變焦、背光補償等功能，白天時可拍攝清晰的彩色圖像，夜間可拍攝黑白模式的清晰畫面，從而保證全天后圖象清晰。同時根據需求，攝像機內部設有控制云臺，操作人員在中控室可以對于控制云臺進行操作以滿足觀察和攝像要求。

2）服務器

網絡視頻監控服務器由于具有獨立完成網絡傳輸功能，不需要另外設置計算機，故其能實現簡單的IP方式組網，是傳統的模擬監控所無法實現的。每部網絡視頻服務器具有網段內唯一IP地址，通過網絡連接方便方便對該設備（IP地址）進行控制管理，也即通過IP地址識別、管理、控制該網絡視頻服務器所連接的視頻源，故其組網只是簡單的IP網絡連接，新增一個設備只需要增加一個IP地址，極大的方便了原由模擬系統的網絡升級改造和其他網絡需求情況。

在煙臺套子灣污水處理廠中，網絡視頻監控服務器采用型號為海康DS-6001HF/ DS-6002HF的視頻服務器具有圖像壓縮功能，并接有視頻輸入接口、RJ45 10M/ 100M自適應以太網口、1個RS232通訊接口、1個RS485通訊接口。可通過視頻服務器將攝像機信號壓縮傳輸給中控室，同時中控室的控制信號通過視頻服務器傳到攝像機，以完成實際操作功能。

3）視頻工作站和視頻接收和管理軟件

整套工業電視監控系統在中控室設置控制中心。根據現場要求，在控制中心設置視頻工作站，用于監視、記錄整個廠區的電視監控系統。由于，視頻工作站是整套閉路電視監控系統視頻工作站是由視頻主機和視頻接收和管理軟件。視頻主機為一臺裝載有視頻接收和管理功能軟件的工業計算機。視頻接收和管理軟件采用杭州海康威視的網絡視頻監控軟件v4.01。安裝了視頻接收和管理軟件的視頻主機具有如下主要功能：

1）網絡功能：支持LAN遠程連接功能；支持TCP/IP協議。

2）圖像顯示控制功能：可實現4畫面實時顯示和記錄，支持Windows系列操作系統，采用Pelco-P控制協議控制攝像機云臺和鏡頭動作；提供預置位，方便切換，能夠提供AVI視頻錄像功能，可以實現快照功能。

3）訪問控制功能：具有完善的用戶權限管理，實現對不同訪問級別的控制，具有密碼保護功能，并具有相應的數據庫記錄管理功能；對視頻圖像應有存儲與歷史查詢功能。

4）報警控制功能：可實現連接報警、區域移動報警， 并且支持遠程E-Mail報警功能。

3 套子灣工業電視系統的組織結構

根據實際需求，整套閉路電視監控系統在中控室設置控制中心。在污水處理廠的廠前區綜合樓、排海泵房、生物池、鼓風機房、污泥脫水機房、變配電室各設置一個到兩個攝像點，共八個攝像點。攝像點可根據需要增減或調整設置位置。從組成結構上分，污水廠工業電視監視系統包括室內/外高速球形攝像機、視頻服務器、視頻反解壓卡，視頻工作站等。污水廠工業電視監視系統，包括8個室內/外高速球形攝像機、8套視頻服務器、8路視頻反解壓卡，1臺視頻工作站等。畫面信號可直接接入監控計算機系統。

圖1 套子灣工業電視系統結構圖

工業電視系統的前端（一體化球型攝像機）的傳輸電纜線引至就近的分控站，視頻信號經視頻服務器接收壓縮，并轉換成數字信號（符合H.264標準）接入到工業以太網交換機，通過通訊光纜送至中控室電視監控操作站，再通過相應的監控軟件對多路視頻圖像實施監視。同時，當在中控室對攝像機進行操作，操作信號從視頻工業計算機通過工業以太網交換機傳到視頻服務器，并解壓縮成控制信號傳動云臺上，以實現控制云臺操作的功能。特別說明：廠區電視監控系統的通訊網絡采用當今先進的控制理念，即視頻網絡系統與控制系統網絡“二網合一”。

4 結束語

工業電視系統對于煙臺套子灣污水廠的日常生產是非常重要的。電視監控系統的設置，為運行人員提供了足不出戶而直接監視建筑物內、外情況，現場設備運行情況的手段，使運行人員在控制中心便可監視整個污水處理廠內外或泵站的情況。從而大大加強了保安的效果，閉路電視監視系統除起到正常的監視作用，可以及時提醒值班人員，觀察并錄下報警時相關的現場及設備運行情況，對可能出現的任何異常情況盡早發現、盡早處理、并在事后重放分析。

[1] 工業電視系統工程設計規范.GBJ115-87.

[2] CCD彩色單板應用電視攝像機總技術條件.SJ/T 10202-91.

[3] 電視系統(標準圖合訂本).X401-1～2.

[4] 應用電視攝像機云臺通用技術條件.GB/T 15412-94.