工廠安防監控系統設計

沈陽儀表科學研究院有限公司 蔣伯華 李永清 董清波 彭春文 劉 妍 林 洪 張 輝

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工廠安防監控系統設計

沈陽儀表科學研究院有限公司 蔣伯華 李永清 董清波 彭春文 劉 妍 林 洪 張 輝

【摘要】為了解決生產企業的安全監督、事故追述、廠區防盜等問題，結合目前安防領域的一些新技術和新產品，根據新建廠區的實際情況，設計了包含視頻監控、入侵報警兩個主要功能的安防監控系統。

【關鍵詞】紅外網絡高清攝像機；網絡硬盤錄像機；網絡交換機；光纖收發器；紅外光電探測器；報警控制主機

引言

隨著生產加工企業新建廠區占地面積的不斷擴大，廠區內生產活動日趨復雜，安全問題變得無法回避。因此在廠區生產車間的關鍵位置安裝攝像監控系統，變得十分必要。此外由于廠區面積的擴大使得原來單純依靠人工進行的廠區保安變得困難很多，因此在廠區院墻四周布置攝像監控系統和周界入侵防盜系統便成為解決以上問題的最佳選擇。下面結合我院的實際建設情況探討一下工廠安防監控系統的設計。

1 系統構成

基本的安防監控系統[1]主要包括視頻監控系統和周界入侵報警系統兩部分。

視頻監控系統主要由紅外網絡高清攝像機，網絡硬盤錄像機，網絡交換機，多模光纖，多模光纖收發器等設備組成。其中攝像機采用的是支持高清紅外網絡功能的球型攝像機、槍型攝像機和半球攝像機三種。

周界入侵報警系統主要由周界的紅外光電探測器和門衛的報警控制主機[2]及輔助設備組成。

2 視頻監控系統設計

2.1 監控區域設計

視頻監控區域分戶外廠區監控，廠房內部車間監控。戶外監控主要是安裝在廠區重要出入口以及院墻周邊的四個拐角，監視縱橫兩個方向的通道。監控方式采用白天對監控區域按預設方案自動巡檢，夜間采用自動巡檢和報警定位相結合的監控方式，同時使用根據現場情況設計的紅外LED燈[3]，可實現二十四小時不間斷監控。

2.2 監控錄像方案選擇

監控圖像錄制方案常見的有連續不間斷錄制和報警捕捉錄制兩種模式。第二種模式是指對特定區域實現動態畫面捕捉，通過智能圖像識別技術[4]，當有移動物體通過指定畫面區域時，即時保留該時段錄像并啟動報警功能。這種模式下可以節約硬盤存儲空間，同時提高日后監控報警事件查詢效率。

廠區出入口的監控采用的是白天連續錄像，晚上報警畫面捕捉錄像。廠區周界四個方向的拐角采用的是連續錄制結合入侵報警聯動方式錄像。

2.3 系統連接方案

多模光纖直接布線到每個網絡攝像機的監控桿下，通過多模光纖收發器將視頻的網絡電信號轉換成光信號，以保證圖像傳輸過程中不被干擾，同時減少信號因長距離傳輸而導致的衰減，保證圖像的傳播質量。

主監控室內的多模光纖收發器將接收到的視頻光信號轉換成網絡電信號后傳給網絡交換機。網絡硬盤錄像機從網絡交換機上讀取指定IP地址的多路視頻信號，并將其顯示在連接的顯示器上，同時將圖像按標清、高清等圖像質量等級存儲在硬盤上，以供后期的瀏覽和查閱，具體原理參見圖1。

2.4 軟硬件平臺功能

網絡硬盤錄像機采用的是漢邦的HB9932[5]，它能實現錄像通道名稱設置，錄像時間及方案配置，錄像質量設置，錄像回放，WEB頁面訪問，報警輸入輸出等多種功能，具有一定的先進性。

紅外網絡攝像機采用的是漢邦的HB952、HB852、HB752系列產品，其配置可利用PC終端通過WEB頁面對其訪問并完成在線參數組態。該攝像機具有視頻壓縮碼率選擇、視頻分辨率、看守位、圖像掃描方案設定等功能，屬于比較先進的攝像機。對于監控圖像的訪問，外網用戶可通過獲得授權且安裝客戶端軟件的PC，連接網絡交換機對監控對象進行實時監控、在線錄制、云臺控制及錄像查閱等操作。獲得授權的普通外網PC以及內網遠程PC終端可以通過WEB頁面實現實時監控、云臺控制等功能。

3 周界防盜報警系統

周界防盜報警系統由紅外光電探測器、總線擴充器[6]、總線延伸器、繼電器模塊、報警控制主機和帶顯示的控制鍵盤等設備組成，原理圖如圖2所示。

圖2　防盜報警系統原理圖

紅外光電探測器采用的是AX330Plus，其具有的防護結構能有效防止霧和露阻隔射束，其供電電壓范圍寬，在DC11V~DC28V之間都可以正常工作，提供了長距離直流供電的可行性和經濟性。該探測器具有防拆開關和報警繼電器輸出等功能，其利用紅外線光電脈沖實現移動物體的入侵探測。響應時間可根據被防入侵物的移動速度預調，以減少誤報。

每個紅外光電探測器的接收端都安裝一個帶有地址編碼的總線擴充器，監控該探測器的報警和防拆繼電器輸出狀態，并隨時準備與報警控制主機進行通訊。為了保證通訊的穩定性，需將周界總長超過1000米院墻進行分段管理，每段不超過1000米，并為每個區段增加一臺總線延伸器。在布防設計上，考慮到報警事件發生時的快速定位，將廠區院墻分為東南西北四個大方向，且每個方向的院墻間隔80米劃為一個報警防區，每個報警防區的報警桿上安裝上下兩個紅外光電探測器，構成上下兩個入侵探測防區，這樣可大大降低入侵探測盲區。

報警控制主機采用HONEYWELL的VISTA-120[2]，該主機通過總線讀取與其相連的所有防區紅外光電探測器狀態，并根據繼電器輸出狀態和地址編碼，判斷是否報警以及哪個防區報警，并將對應報警防區和故障防區顯示在控制鍵盤的顯示屏上。以備事后通過控制鍵盤翻閱具體的報警防區和故障防區記錄。同時報警控制主機將報警防區與報警用的繼電器模塊實現軟關聯，當報警發生時，驅動主機箱上對應的防區報警指示燈，以更直觀的方式提示值班人員發生報警的具體方位。此外，通過控制鍵盤可以設置防區響應類型[6]、防區輸入類型、手動布防撤防、根據時間表設置的自動布防撤防等功能，進而實現對所布防的監控區域實現靈活監控。

4 系統聯動

將報警控制主機箱內報警繼電器模塊的輸出接到網絡硬盤錄像機的報警輸入接口[5]，在硬盤錄像機內通過軟件設定該報警輸入接口對應的攝像機，并按照預定方位設置好監控預置點。當指定區域的紅外光電探測器產生報警，預設的球型攝像機會在一秒內按預置方位轉到指定方向，并實時記錄下當時畫面。同時報警控制主機顯示報警位置，發出聲光報警，直至值班人員確認后，解除警報，并在延遲預定時間后停止該方向的錄像。

5 結束語

以上設計探討了安防監控系統的基本功能部分，根據實際運行情況此系統基本滿足了生產加工企業的安全生產監督和廠區防盜的一般需求。該系統采用的設備和方案考慮了今后的擴容和功能增加，可根據實際情況在此系統基礎上調整攝像機數量和種類，增加與門禁系統聯動、與公安局報警中心聯網等功能。

參考文獻

[1]雷玉堂.安防&智能化——視頻監控系統智能化實現方案[M].北京:電子工業出版社,2013:1-10.

[2]VISTA-120安裝配置指南[B].N5944-8V1 Rev.

[3]陳寧.光源設計對紅外攝像機夜視效果的影響[J].艦船防化,2014(4):30-33.

[4]曹寧.淺談安防監控發展的幾點趨勢[J].中國公共安全,2013(Z1):100-102.

[5]HB99系列NVR用戶手冊.2014.

[6]VISTA-120防盜控制/通訊主機安裝編程手冊.

蔣伯華（1977—），男，工程師，學士，現就職于沈陽儀表科學研究院有限公司，主要研究方向為過程控制系統、安防監控系統、二次儀表、變送器等相關技術。

作者簡介：