淺析安防系統(tǒng)中電氣自動化設(shè)計應(yīng)用

陳秀梅

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淺析安防系統(tǒng)中電氣自動化設(shè)計應(yīng)用

陳秀梅

【摘要】在現(xiàn)代社會發(fā)展中，安防系統(tǒng)的重要性日益突顯，提高安防系統(tǒng)的工作效率和效果是其發(fā)展的必然要求。電氣自動化是安防系統(tǒng)的重要組成部分，做好電氣自動化設(shè)計可以提高安防系統(tǒng)的監(jiān)控圖像質(zhì)量、數(shù)據(jù)傳輸速度以及抗干擾能力等，提升安防系統(tǒng)的水平。本文就對安防系統(tǒng)中電氣自動化設(shè)計的應(yīng)用進(jìn)行分析，為安防系統(tǒng)進(jìn)步提供參考。

【關(guān)鍵詞】安防系統(tǒng)；電氣自動化設(shè)計；應(yīng)用

近些年來，科學(xué)技術(shù)有了迅猛發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和信息技術(shù)日新月異，電氣自動化的水平也不斷提升。同時，人們的安全意識不斷提升，對安防系統(tǒng)的需求不斷增加，應(yīng)用的范圍越來越加廣泛，但在傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)中，對人力的依賴性較強(qiáng)，因此，加強(qiáng)對電氣自動化的應(yīng)用，提高安防系統(tǒng)的電氣自動化水平，是安防系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢。

1 安防系統(tǒng)中電氣自動化存在的問題分析

1.1 實用性不足

實用性是安防系統(tǒng)的基本要求，在計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展和各種新工藝、新技術(shù)設(shè)備不斷出現(xiàn)的基礎(chǔ)上，安防系統(tǒng)中各組成部分的設(shè)備準(zhǔn)確性、可靠性就能夠得到大幅度提升，提高安防系統(tǒng)電氣自動化水平，減少對人力的依賴，避免人力浪費。但是，在實際當(dāng)中，有許多電氣自動化設(shè)備性能并不完全符合安防系統(tǒng)的需求，實用性存在較大的不足，影響的安防系統(tǒng)的實際效果[1]。

1.2 網(wǎng)絡(luò)速度較慢

安防系統(tǒng)中的眾多數(shù)據(jù)需要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行倪M(jìn)行處理、匯總，隨著安防系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，相應(yīng)的安防監(jiān)控點、電纜敷設(shè)數(shù)量也日益增加，給服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)帶寬都帶來了較大壓力。在此背景下，受經(jīng)費投入、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平等限制，經(jīng)常容易發(fā)生網(wǎng)絡(luò)承載能力無法滿足數(shù)據(jù)傳輸要求的情況，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性、準(zhǔn)確性，給安防系統(tǒng)工作造成嚴(yán)重不良影響，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

1.3 圖像傳輸問題

圖像是安防系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)信息，也是數(shù)據(jù)中心人員觀察、評價的重要依據(jù)，對各個接收點圖像拍攝與傳輸?shù)馁|(zhì)量都有著較高的要求。在電氣自動化體系中，圖像拍攝依賴的是攝像頭設(shè)備質(zhì)量，較為容易實現(xiàn)高質(zhì)量要求，但在傳輸當(dāng)中，受帶寬、圖像本身大小因素限制，圖像傳輸?shù)目焖傩浴?zhǔn)確性存在一定不足，導(dǎo)致部分關(guān)鍵圖像無法及時被安防工作人員發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而埋下安防隱患，造成安防事故，給公眾人身和財產(chǎn)安全等帶來威脅。

1.4 容易受環(huán)境干擾

安防系統(tǒng)中有許多電氣設(shè)備，具有高靈敏性等特征，對于環(huán)境有著較高的要求，但是，在當(dāng)前各種數(shù)字技術(shù)廣泛應(yīng)用的背景下，電磁污染已經(jīng)較為普遍，會給電氣自動化的眾多設(shè)備造成一定影響，降低設(shè)備的靈敏度和可靠性，干擾到計算機(jī)內(nèi)部的正常運(yùn)作，給整個安防系統(tǒng)的有效運(yùn)行造成負(fù)面影響。

2 安防系統(tǒng)中電氣自動化的監(jiān)控方式設(shè)計

2.1 電氣自動化集中監(jiān)控方式

電氣自動化集中監(jiān)控方式的特征是采集集成度高，其優(yōu)點主要是監(jiān)控系統(tǒng)的程序設(shè)計較為簡單，便于監(jiān)控中心人員進(jìn)行處理。但是，處理器的單一化，在服務(wù)器任務(wù)較多、工作繁忙的狀態(tài)時，處理器需要對多條信息、多個任務(wù)同步處理，會超出處理器本身的能力，使處理器趨向于崩潰，影響到整個電氣自動化系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。

同時，電氣自動化機(jī)種監(jiān)控方式屬于傳統(tǒng)的硬接線處理模式，其線路布置較為繁雜，會增加其查線工作的難度，加上集中監(jiān)控的防護(hù)等級相對較低，在線路發(fā)生故障時，需要較長的時間尋找故障線路，給安防系統(tǒng)工作帶來極大不便。但就安防系統(tǒng)的現(xiàn)狀而言，電氣自動化集中監(jiān)控方式依然是應(yīng)用最為廣泛的方式。

在電氣自動化集中監(jiān)控模方式中，安防系統(tǒng)中的強(qiáng)電流信號會發(fā)展轉(zhuǎn)換為弱電流信號，然后經(jīng)過空接點興衰處理和4-20mA標(biāo)準(zhǔn)化電流處理信號，借助電子模量，實現(xiàn)電纜系統(tǒng)、開關(guān)信號同時接入到DSC的I/O模件柜中，也就是說，電線與電子設(shè)施集中組屏直接相連。在DSC組狀態(tài)下，利用硬接線數(shù)據(jù)傳輸速率高的特點，可以實現(xiàn)對安防系統(tǒng)所有電氣設(shè)施的實時監(jiān)控。

2.2 電氣自動化遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

遠(yuǎn)程監(jiān)控方式也是電氣自動化設(shè)計中常用的方式之一，其優(yōu)點主要有：靈活性較高、節(jié)省控制面積、安裝費用低等。就其本質(zhì)來說，也是集中監(jiān)控的工作模式，采取的是遠(yuǎn)程I/O連接模式，是指電子設(shè)施場地與控制室距離相對較遠(yuǎn)情況下，通過在電子設(shè)施場地布置遠(yuǎn)程采集柜，然后借助合適的通信方式，將采集柜與DCS管理控制系統(tǒng)的主機(jī)連接起來，實現(xiàn)對監(jiān)控數(shù)據(jù)的集中處理。

但是，遠(yuǎn)程監(jiān)控方式也有其不足之處，主要體現(xiàn)為傳輸速度慢、監(jiān)控范圍小，其應(yīng)用范圍十分有限，只適用于小單元系統(tǒng)，但也是電氣自動化必不可缺的組成部分，對小單元安防系統(tǒng)有著重要作用[2]。

2.3 電氣自動化總線綜合監(jiān)控方式

總線綜合監(jiān)控方式是在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)普及基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，系統(tǒng)其采取的是分層分布模式，監(jiān)控系統(tǒng)包括三層，分別是間隔層、通訊層和站級監(jiān)控層。其中，間隔層主要是保護(hù)分支單元，保護(hù)單元與監(jiān)控單元都直接安裝在設(shè)備或開關(guān)柜周邊。通訊層主要是光纖、電纜和其它通訊管理設(shè)備，依據(jù)現(xiàn)場總線技術(shù)，完成對系統(tǒng)信息的匯總、命令傳達(dá)。站級監(jiān)控層主要是觀察安防系統(tǒng)運(yùn)行情況，通過指令來管理間隔層。

總線綜合監(jiān)控方式的優(yōu)點主要有：（1）系統(tǒng)間隔層可以直接安裝在控制終端，設(shè)備占地面積減小，節(jié)省建設(shè)成本。（2）采用傳輸采樣模式，節(jié)省二次電纜，減少控制電纜使用量，降低維護(hù)工作的難度，抗干擾能力加強(qiáng)，信息數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。（3）數(shù)據(jù)信息的精確度提升，質(zhì)量提高，可以實現(xiàn)電氣自動化的遠(yuǎn)程控制，便于系統(tǒng)的維護(hù)，節(jié)約維護(hù)成本。（4）總線監(jiān)控方式采取的是分布式布局，各個部分之間相互獨立，局部的故障不會造成整個監(jiān)控系統(tǒng)的癱瘓，提高了系統(tǒng)安全性，也便于后期的拓展升級。

總線綜合監(jiān)控方式在各個環(huán)節(jié)上采取了針對性的設(shè)計，不同的間隔功能也有所差異，對實現(xiàn)安防系統(tǒng)功能多樣化有著重要作用，具體見圖1。

圖1 銀行安防系統(tǒng)管理示意圖

3 安防系統(tǒng)中電氣自動化的技術(shù)應(yīng)用

3.1 智能技術(shù)

智能化是電氣自動化的重要發(fā)展趨勢，利用智能技術(shù)，不僅可以將安防系統(tǒng)中各部分充分聯(lián)系起來，提高機(jī)組和管理的優(yōu)化水平，還可以將集間隔層裝置的各種管理全部集中在一體，包括自動抄表、定值管理、設(shè)備管理、故障信息管理和在線診斷等，所以，智能技術(shù)可以有效提高電氣自動化的工作效率，為安防系統(tǒng)的高效運(yùn)行提供保障[3]。

3.2 以太網(wǎng)技術(shù)

以太網(wǎng)具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活（具體見圖2）、數(shù)據(jù)容量大、傳輸速度快和建設(shè)成本低等優(yōu)點，將其應(yīng)用于安防系統(tǒng)的電氣自動化當(dāng)中，可以有效提高其數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性、準(zhǔn)確性，提升安防系統(tǒng)電氣自動化的工作效率。

圖2 以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

3.3 數(shù)字技術(shù)

隨著社會信息化進(jìn)程加快和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，無線局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)越來越加成熟，其對移動漫游的支持作用和提高資源利用率的特點，都十分符合安防系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集、處理和控制的要求，可以有效降低人力、物力的消耗。

相對于傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)，數(shù)字技術(shù)的優(yōu)越性十分明顯，比如在系統(tǒng)設(shè)備方面，簡潔性大大提高，安裝與操作的難度降低；在設(shè)備維護(hù)方面，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測來確定具體位置，降低維修難度和成本；在內(nèi)容檢索方面，可以實現(xiàn)以秒為單位查詢，提高圖像信息查詢的準(zhǔn)確性與效率。從上述諸多優(yōu)點可知，數(shù)字技術(shù)對安防系統(tǒng)電氣自動化水平提高有著十分重要的作用。

4 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)前社會當(dāng)中，公共領(lǐng)域、社會企業(yè)等都需要使用安防系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在此背景下，提高安防系統(tǒng)的電氣自動化設(shè)計水平，進(jìn)而提升安防系統(tǒng)工作效率、效果，是社會發(fā)展的必然要求。所以，了解安防系統(tǒng)電氣自動化存在的問題，掌握電氣自動化監(jiān)控的設(shè)計方式并應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，是促進(jìn)安防系統(tǒng)水平提升的重要措施。

參考文獻(xiàn)

[1]劉海彤.電氣自動化監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題及發(fā)展方向[J].山東工業(yè)技術(shù),2015,01:178.

[2]胡智斌.簡述電氣自動化監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].中國科技信息,2014,09:127-128.

[3]李廣志.淺析電氣自動化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)[J].黑龍江科技信息,2013,20:15.

陳秀梅（1980-），女，河南安陽人，研究方向：電氣自動化的應(yīng)用。

作者簡介：