化工厂爆炸安全监控解决方案

 

 

 

 

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第一章项目背景与需求分析

1.1应用背景

伴随经济的稳步提升与信息化的深入发展，化工厂在生产、储存及运输过程中产生的管理信息量剧增，这促使管理者在应对突发状况时，对判断、决策和应急处置方面的复杂问题日渐凸显。

某某某化工厂，作为专注于偶联剂生产的化工企业，其生产工艺涉及多种危险化学品，且生产线广泛分布，现场环境复杂多变。为了确保该化工厂的安全生产规范化，确保化工装置区域的安全秩序，以及在突发安全事件中能迅速响应并有效处置，构建一套全面的"某某某化工企业综合安防体系"显得尤为关键。对于化工厂的综合安全管理决策者而言，提升应急管理水平，维系区域安全、和谐与稳定，以及增强对各类安全突发事件的即时反应能力，具有深远的战略价值。

1.2概述设计关键要素

在化工厂区，生产、加工、运输和储存的各个环节中，各类可燃易爆气体、液体以及悬浮的粉尘和纤维可能产生泄漏或逸散。这些物质与空气混合后，形成潜在的爆炸性环境，其周围区域因此具备不同程度的爆炸风险。一旦易爆物质浓度达到引发爆炸的阈值，并遭遇点火源，将可能导致严重的爆炸和火灾事故，从而造成人员伤亡和重大的财产损失。

鉴于厂区的特定环境，我们提出强制性要求在若干工业生产区域安装工业防爆摄像机以确保安全措施的到位。

确保在各个防爆区域合规安装并运用防爆应用监控设备至关重要，这有助于显著减少潜在的安全风险。在使用防爆摄像机产品时，严格遵循操作手册是保障防爆安全不可或缺的环节。

该系统采用先进的视频技术，旨在对关键生产设备区域及作业场景实施全面监控，并实时呈现与保存现场影像资料。工业视频监控体系（CCTV）的核心关注点在于对510车间、520车间以及300车间等重要场地进行连续的视频监视和录像操作。

工业视频系统需配备以太网通信接口与网络功能，支持自动化区域摄像机画面切换，并实现长达一个月的录像存储。这不仅使得值班人员能够实时监控现场动态，快速响应，还便于通过回溯录像数据进行事态调查与证据获取。

该系统由总计66台摄像机构成，其中包括18个常规监控点，采用18台网络数字高清摄像机；另有48个专为防爆设计的监控点，配置了防爆定焦摄像机。中心控制室装备了先进的设施，包括128路NVR数字硬盘录像机、1台网络矩阵、10台显示器（各自负责监控不同区域并与高清电视同步），以及交换机，所有操作均通过硬盘录像机进行。

监控系统架构：66路摄像机的视频信号首先被引入数字硬盘录像机，经过其网络接口，信号被传输至局域网。网络矩阵进一步控制所有接收到的输出信号，进而分配到10台电视监控器，从而实现实时监控工业生产过程。数字硬盘录像机负责将信号进行数字化处理，并与厂区主网络相连，从而支持相关部门的网络化现场管理需求。

1.3行业未来发展动态

1.3.1有效布局与战略规划

在充分考量某某某化工企业的生产、安全、消防、环保等部门的专业需求以及整体安全管理架构的前提下，我们将一体化设计视频图像监控系统的构建、实施、运营与维护。遵循严谨的监控点部署策略，对园区内的监控系统实施全方位、精细化布局，特别注重关键区域、治安控制难点和盲区，通过增加监控点密度，确保无遗漏，实现对重点区域和设施的全面覆盖。

1.3.2高效影像呈现、高清体验

通过全面引进高清视频监控技术，我们实现了对视频图像信息的高效采集、精密编码、流畅传输、稳固存储以及清晰显示，从而确保了‘卓越品质、全程高清’的技术标准。此外，还整合了基于高清视频的智能化分析功能，旨在充分满足某某某化工企业生产、安全、环保管理等部门对于高清视频应用的日益增长和迫切需求。

1.3.3资源共享、深化应用

构建一个一体化的视频信息管理系统，旨在为某某某化工企业的各个部门提供高效视频信息共享与调用服务。该系统融合了图像智能分析与研判技术，通过支持化工生产指挥、安全管理、环保监控等业务管理需求，实现对化工生产过程中的指挥决策辅助，包括危险品生产、运输与储存的严格管控，以及对厂区内人员安全与交通安全的有效防控。此外，它还积极服务于社会管理，不断提升系统的智能化和自动化水平，优化管理体系的运营、控制与使用效能。

1.4公司战略愿景

1)提升快速响应能力，通过整合综合安防系统并扩展其应用功能

防爆监控系统的建成不仅扮演着化工厂内部安全防护的关键角色，更作为一款具备易扩展、升级与远程管理功能的综合信息管理平台。该系统集成了视频信号采集、实时监控所有点位、视频信号数字化存储、智能检索存档资料、以及远程信号传输与控制等多元功能，构建了一套完整的安全生产监控与分级管理体系，全面契合现代化工企业规模化生产的需求。

系统管控模式采用主控中心的集中式设计，其核心理念着重于系统的模块化与可扩展性。这种设计策略允许随着公司业务的增长，系统能灵活地进行扩充和升级，确保项目的投资效益得以有效保护，同时保持系统的先进性和前瞻性。

本期监控系统的具体建设目标为：

1、通过在化工厂的关键区域部署高清晰度固定式防爆摄像头，实现实时监控与管理，确保监控范围全面无遗漏，图像采集质量优异，控制系统反应灵敏，并能快速高效地将视频信号上传至网络。

2、在化工厂内构建防爆监控系统的中央控制室，采用数字硬盘录像主机的主控软件对各监控点的摄像头实施监控与操作，支持对任意摄像机拍摄画面进行数字化录像存储。此外，软件能将数字视频信号智能分组，传输至客户端显示器以及企业管理系统，既可自动切换亦可手动调控。主控中心还具备通过宽带或ADSL等网络传输公司内部视频信号的功能。

第二章概述整体设计框架

2.1指导思想（设计思想）

根据国务院安全生产委员会《关于深入开展危险化学品和易燃易爆物品安全专项整治的紧急通知》，其中对安防相关的要求为：加快重大危险源自动化监控系统改造工作，提高装置的自动化控制水平，减少现场操作人员，提高本质安全水平，从源头上消除安全隐患。加快整合危险化学品物流企业GPS监控平台、高速公路交通运行监控系统、公安交警交通安全管理系统等信息系统资源。

2.2原则与设计理念

在本次远程监控系统工程的设计过程中，我们秉持前瞻性的分阶段实施策略，旨在构建一个起点高、具备弹性扩展与升级能力、易于管理和操作的现代化监控体系，以确保其在建设和未来技术演进中的顺畅运行。

在设计与实施化工厂的综合安防系统方案时，应遵循六大核心原则：先进性、开放性、可靠性、安全性、易用性和经济性。

1)先进性原则

依托智能化需求为导向，我们选用前沿且成熟的主流技术，构建具备升级与扩展潜力的系统应用平台，旨在实现综合安防的数字化、网络化与智能化转型。

2)开放性原则

系统构建遵循国家及行业的标准化规定，选用业界广泛采纳的硬件设备、操作系统环境、数据库管理系统，并采纳通用协议，旨在确保系统的兼容与开放性。

3)可靠性原则

系统构建应选用成熟且稳定的先进技术与设备，强调对关键设备、核心数据、通信线路及关键程序模块实施备份或冗余策略，以全面保障系统的高度可靠性和持续运行稳定性。

4)安全性原则

该系统配备有全面的安全防护体系，涵盖了防雷击、过载、断电、电磁干扰及人为破坏等多维度保护。通过实体安全、网络信息安全、主机与系统防护、以及应用和数据安全的立体防护，有效抵御非法操作、非法入侵和病毒侵害的风险。

5)易操作性原则

该系统及应用软件的特点在于其具备直观、精炼且用户友好的中文人机交互界面，操作简便易懂，灵活性高，学习上手迅速，特别有利于管理和维护工作的高效进行。

6)经济性原则

在坚守先进性、开放性、可靠性、安全性以及易用性、标准化、可维护性和可管理性的原则下，我们强调系统的建设成本和阶段性的投入策略。旨在既要满足实际需求，又力求最大程度地控制费用。通过技术建设和应用机制的协同发展，确保系统的经济效益得以实现。

2.3设计方案的基础

1)通用标准与规范

《智能建筑设计标准》（GB50314-2015）

《建筑电气制图标准》（GB/T 50786-2012）

《民用建筑电气设计规范》(JGJ16)

2)安全防范系统

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-2011)

《安全防范工程技术规范》(GB50348)

《入侵报警系统工程设计规范》(GB50394)

《视频安防监控系统工程设计规范》(GB50395)

《出入口控制系统工程设计规范》（GB50396）

《工业电视系统工程设计规范》（GB50115-2009）

《保安电视监控工程技术规范》

《安全防范系统通用图形符号》(GA/T74-94)

3)综合布线系统

《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》(GB50311-2007)

4)电子计算机房及防雷接地装置

《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)：

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2012)：

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》

《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》(GB 3836.4-2010)

《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)

关于爆炸性环境使用的防爆电气设备分类标准：GB 3836.14-2000《爆炸性环境用防爆电气设备第14部分-危险场所分类》

《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)

关于《可燃性粉尘环境用电气设备第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，第1节 - 电气设备技术要求)

2.4技术路线

本项目的设计规划坚持以化工厂的实际应用场景为导向，凸显其独特性，确立了经济实用与适度前瞻性作为核心定位，力求最大程度地挖掘系统运行对用户的实际价值。概括而言，我们的设计策略概要如下：

1)一体化集成应用

该系统构建于基于SOA（面向服务架构）的软件平台上，选用业界通用的Webservices协议和SIP信令技术，支持跨系统和平台间的无缝互联。通过这一平台，我们能够便捷地实现各孤立运行且信息隔离的应用子系统的横向集成，包括高清视频监控、门禁管理、入侵报警、车辆管理、考勤、消费以及巡查等多元系统的综合管理。此外，我们的软件平台依托于J2EE架构，通过简便的服务器部署调整，即可实现系统的平滑扩容能力。

以下是海康威视化工厂综合安防管理平台一体化集成应用的关键技术特性：

灵活的模块化设计

系统平台采用面向服务的SOA架构设计，通过模块化的功能体系构建，展现出高度的灵活性和响应性。平台可根据项目的规模与应用场景实现动态扩展配置，设计时充分考虑了各服务的可扩展性，特别是中心服务、设备接入、流分发及流存储等关键领域的性能。各个子服务支持按需进行集群扩充，确保高效运行且适应性强。

分布式组件的SOA架构是一种服务导向的设计理念，其应用程序由一组互相协作的服务构成。在SOA模型中，每个业务功能被视为独立的服务单元。各个服务功能（服务组件）通过明确的接口和协议相连接，确保系统内的服务调用能够标准化并普适。当某一服务内部结构或功能需更新时，仅需针对该服务进行改动，通过接口提供新数据访问，而不会影响其他服务的正常运行。

SOA架构具有以下优势：

应用系统的功能扩展依托于SOA架构，其优势在于投资成本低、实施周期紧凑且具备高度的灵活性。

相较于传统的封闭式软件架构，SOA（面向服务的架构）凭借其灵活性，能更有效地响应业务流程及系统需求的迅速变迁。

SOA架构的优势在于有效整合现有信息资源，确保数据安全的同时，还能实现成本节约和投资回报的优化。

通过采用SOA架构，能够有效减少软件系统对硬件资源的依赖性。

用户数据统一

用户数据的整合与统一管理通过综合管理平台实现，数据录入过程一次性完成，确保各安防子系统在调用时能获取一致的用户信息。这样的设计旨在替代传统的子系统独立录入，以及在无法利用一卡通平台用户资料时可能出现的信息不一致、数据冗余或错误问题。

统一操作界面

当系统管理员初次应对种类繁多的管理软件，其界面各异且控制逻辑复杂时，往往易导致操作误差或疏漏。通过实施统一界面策略，我们旨在优化操作流程，标准化界面设计和操作逻辑。此举旨在让使用者在短时间内快速掌握业务流程，从而提升业务管理效率，同时有效地降低人员培训和物业管理所需的培训时间成本。

丰富的设备接入

平台配备多元化的设备接入网关，包括视频和门禁等，主要职责在于设备的接入与管理。平台兼容各种第三方设备，旨在通过这种方式防范因设备性能参差可能导致的系统关键故障。设备接入网关的作用在于消除硬件设备间的异构性，统一提供控制和数据交换接口，从而极大地简化了平台的定制开发流程。

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，针对现实应用中大量存在利旧的需求，可适应各种品牌的硬件接入，兼容若干国内主流厂商的标准化设备，支持标准、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，VMS-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。

集群和热备

系统安全与设备的平稳运行均需严格遵循高标准，平台为此配置了多重保护措施。包括双机热备机制，确保各类服务的无缝切换，设备能够便捷连接至网关、存储系统及系统集群，从而最大程度抵御各种极端条件对平台的潜在影响。此外，存储系统采用N+M冗余备份策略，进一步提升系统的稳定性和可靠性。

1)业务智能优化

系统资源的整合促使实现了全设备状态的在线实时监控，设备信息在平台内部共享，便于即时调用和操控。通过预设的联动策略，各类系统的协同功能得以轻松实现。借助整合的系统数据，后期软件开发支持诸如应急预案处理、团队协作和远程监管等高效业务管理手段。

2)智能网管与维护

该网管服务器专司监控与管理系统内部的网络运行状态、设备运行状态及服务器运营状况，并具备实时数据可视化功能，通过图表形式呈现。其核心功能包括资源清单管理、远程维护控制、性能优化、故障诊断与日志管理。此外，它还支持对各类维护数据的深入查询、统计分析，并能自动生成详尽的报表以供查阅。

3)智能化分析应用

综合安防体系整合了前沿的生物识别、车辆识别与视频智能分析技术，依托于背景模式分析功能，专注于行为监控：能自动识别并追踪监视目标，依据预设报警策略触发报警。关键的检测事件包括：警戒区域入侵、越过虚拟围栏以及在警戒区长时间逗留。系统能够根据规则联动电子地图、实时画面弹窗提示、语音报警以及智能球机操作，显著提升了化工厂信息化建设的智能化水平，减轻了值班人员的工作负担，全面强化了化工厂的整体安全保障能力。

4)安全性

系统构建了完善的认证与授权管理体系，采用SSL加密信令协议以确保数据传输的安全性。同时，音视频流传输过程支持AES加密技术，从源头上保障信息的完整性。内置视频流水印功能，有效防止篡改，全面提升了系统的信息安全防护能力。

经过对本化工厂项目工程中综合安防系统的具体需求及项目特性进行详尽剖析，并参考了同规模应用系统的配置标准与造价参考，我们依据'投资效益优化、规划一体化、技术前瞻性'的设计理念，结合我公司多年在同类项目实施中的深厚积累，为贵方精心制定了全面的系统设计建议方案。此方案不仅能充分满足客户当前的使用需求，而且具备前瞻性，适应化工厂未来信息技术发展和长期规划，旨在最大程度地适应项目未来需求的动态变化和扩展潜力。

第三章全面设计体系架构

3.1架构概览

随着防爆领域的扩展与功能需求的提升，一种新型系统应运而生，它由防爆设备组成，分为两个区域应用。在防爆区域，采用标准化防爆设备；而在安全区域，引入现代化监控设备。此系统实时监控并记录下包括车间、各厂区及仓库在内的所有防爆区域的动态，确保单位运营的顺畅与设备安全运行，维持整体管理体系的稳定运行。

在构建某某某化工企业的综合安防体系时，关键在于超越单一子系统叠加，而是要在确保每个子系统功能完备的前提下，追求内部子系统间以及与外部智能系统的无缝融合。该系统主要依赖于企业综合管理平台，旨在实现对众多安防子系统的集成管控。通过综合管理平台的建设，我们力求实现数据库的统一、管理界面的一致、授权和权限卡的标准化，以及安防管理业务流程的规范化。同时，我们还将把各安防系统的资源整合为信息化基石，以支持部分生产运营和运营管理流程的优化提升。

依托VMS-9800平台，前端子系统兼容并支持接入一系列（但不限于）下列子系统：

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；

6)可视化车载监控系统；

此外，平台兼容通过标准化接口（如OPC等）或SDK与第三方设备实现联动。依托海康威视能源综合管理平台的全面解决方案，我们支持灵活的系统部署。根据项目的实际规模（设备接入量）、子系统类型以及对各功能模块的需求，我们可以定制多元化的模块化服务，并根据需求配置服务器。在统一平台管控的框架下，系统具备精细的权限分级管理和总部与分支机构的远程联网管理功能。

3.1.1 概述系统架构

图1。监控系统总体结构图

3.1.2详细系统架构

该监控系统主要由摄像机、数字硬盘录像机、显示终端（监视器）以及传输线缆等设备构成，采用先进的数字存储技术。在中控室内，值班人员可通过操控台便捷地管理并切换监控画面。

录像环节采用先进的数字硬盘录像技术，特别选择了D1标准的128路全实时硬盘录像机以确保高效流畅的录制性能。

监控体系，由摄像头网络构建，实时汇集各区域的信息至监控中心。此外，硬盘录像机凭借其联网功能，支持远程图像操控与管理，亦能在楼宇内部的其他位置实现对中心图像的便捷控制。

为了确保图像的清晰度和实时传输的带宽需求，以及保障网络安全，本项目旨在建立某某某化工企业的综合管控中心管理平台、各生产调度室的子管理平台以及前端监控点的三级视频专用网络架构。这一视频专网将成为承载图像信息传输的重要通道，有力支持信息采集、传输和应用。通过视频专网，化工厂的生产调度、指挥以及各部门间的资源共享和互联互通得以实现。

1)监控中心

该系统集成了前端设备的多项功能，包括视频监控、周界防护、出入口车辆管理、一卡通控制以及热成像测温和火炬放散监测。其核心职责在于收集、编码、存储并上传危化品企业的视音频与报警信息，同时依托站端平台预先设定的自动化联动规则进行操作。

2)化工厂总控中心系统

总控中心系统全面负责危化品企业的设备运维管控，同时接收各区域传送的信息，旨在支持中心系统用户浏览视频监控与环境报警详情。

3.2网络架构设计

3.2.1视频传输带宽要求

针对项目的具体需求，特此规定视频传输专网的网络带宽参数如下：

主干网络带宽，公司级总控中心需支持万兆以上，而分厂汇聚层交换机则需配备千兆级别。从分厂监控点位至汇聚中心及所属单位用户终端的连接带宽，最低标准应达到百兆，对于现有带宽未能满足此标准的区域，须进行相应的带宽提升。

3.2.2联网带宽需求规范

网络带宽需求应不低于并发连接的视频路数乘以每路视频的码流容量，以支持平台间的顺畅交互。

在评估余量因素的前提下，对网络带宽的需求须满足以下标准：

1)中心平台与下级分厂单位联网平台间路并发。

2)分厂平台与下辖生产区联网平台间路并发。

平台互联的网络带宽需求应由各级联网平台依据视频图像编码码率设定的实际状况与不同层级平台间的并发路数要求，进行合理的预估。

以下是基于H.265编码标准的视频带宽估算示例： - 单路标清视频（4CIF/D1格式），每秒25帧，通常的传输码率为800千比特。 - 单路高清视频（720P格式），同样25帧/秒，一般传输速率为1000kbps。 - 单路全高清视频（1080P格式），帧率保持在25fps，其传输码率约为2000kbps。

3.2.3高质量网络标准

以下是对于平台内部及各级平台间互联服务质量(QoS)的明确规定：

1)网络时延上限值为150ms;

2)时延抖动上限值为50ms;

3)丢包率上限值为。

4)包误差率上限值。

3.3详述系统的关键特性和优势

3.3.1智能技术与集成应用策略

系统凭借一系列高级智能分析技术，如视频行为解析、自动追踪、人脸识别与车牌识别、智能透雾、视频质量评估以及智能后检索等，对实时和回放视频进行逐帧深入剖析。通过自动筛选出无关的视频画面，智能技术使安保人员得以聚焦于具有‘关键性’的视频内容。这一应用犹如为危化品企业配备了‘永不疲倦’的守护者，实现了监控模式从被动响应向主动预警的转变，旨在实现危化品企业安全的‘预先预防、事中干预、事后剖析’目标。

3.3.2高效：各技防系统深度融合

平台集成了全面的设备管理功能，包括编解码设备、存储、网络及报警管理，确保基础设备的有效操控。它对各子系统实施统一的监控、调控与管理，兼容了视频监控、周界防护、出入口车辆管理、环境监测、火灾预警和智能控制等多种业务应用。通过优化系统设计，显著提升整体效能，使平台的管理更为灵活且人性化，致力于为用户提供全方位的一站式服务。此外，平台还配备智能预案，赋能危化品企业实现无需人工干预或独立操作下的多系统智能联动，展现出高度智能化的优势。

3.3.3强化数据保护措施

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。权限设置采用多层次、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，采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高效运维保障体系

平台致力于提供全方位的综合监控与运维管理体系，支持视频设备、报警装置、门禁系统、对讲设施、环境调控设备、网络设施、存储设备、服务器、中间件系统以及数据库系统的全面监控与管理。其目标在于实现监控系统的可视化、可控性和自动化操作，以提升运维效率。该平台协助各级运维部门迅速定位并解决故障，确保监控环境的快速恢复。通过标准化的流程化运维管理，平台促使管理数据电子化，流程规范化，从而构建一个统一、完善且主动的运维服务模式，实现全网运行环境的集中管理和能力提升。

第四章创新前端架构设计

4.1高效视频监控解决方案

4.1.1整合现有视频监控系统

4.1.1.1集成现有监控设施

对于新构建的标准协议兼容监控设备，推荐采用设备直连平台策略。中心平台或联网系统可无缝对接前端摄像机、卡口设备、矩阵系统以及车载监控单元等多种设备，从而实现视频资源的集成与网络连接一体化操作。

4.1.1.2集成现有设备连接

鉴于已部署的众多视频编码设备，如IPC，其来源广泛，建设时标准化程度不一，设备型号和版本各异。直接进行国家标准化的改造面临两大挑战：一是庞大的升级工作量，二是可能对原有定制功能造成影响。鉴于此，我们建议采用视频接入网关的策略进行设备接入，以确保流程的高效与功能的兼容性。

视频接入网关具有兼容性强的优势，支持各类厂商设备及采用不同接入协议的整合，并且具备灵活性，能够适应国标28181设备通过SIP协议的主动注册接入需求。

图2。视频编码设备兼容接入

图3。监控大屏显示图

4.1.1.3整合接入方式

1)作为核心的视频综合平台，其具备多元化的输出功能，能同步支持数字高清、IP高清、IP标清及模拟标清视频图像的切换输出。通过HDMI或DV接口，该设备得以将影像清晰地传输至大屏幕显示器上。

2)仅需将多路模拟信号输出适配至视频综合平台的输入接口。原模拟矩阵与平台间的交互由矩阵接入网关负责管理。如需键盘操作，只需将键盘连接至平台软件，软件将接收并转发相应的指令执行控制。

3)平台软件向矩阵接入网关推送级联控制指令，随后，该网关将指令转化为模拟矩阵切换操作，实现对视频干线中的输入信号进行切换。

4)平台软件接收来自视频综合平台干线输入端的编码视频流，并在客户端进行显示。如需实现上墙功能，软件可将视频流传输至本级或上级的视频综合平台，进行统一的解码处理后上墙展示。

4.1.2新建安防监控系统

4.1.2.1高效智能安全防护解决方案

安防监控系统的核心任务是对化工企业的关键区域实施全天候的标准视频监控。海康威视凭借其在高清视频技术研发上的显著优势，成功融合了低码率、低光照条件下的智能分析以及防爆技术，从而开发出专为危险品环境设计的高清防爆视频解决方案。该系统能与子系统联动报警，确保安全管理需求的满足。此外，智能化视频监控的引入进一步提升了系统的实用效能。

4.1.2.1.1监控点设置

前端摄像机的主要功能是执行视频捕获，它运用光学成像理论，将现实环境的连续动态转化为连续的二维静止图像。这些图像在显示设备上按顺序播放，从而在人类的视觉体验中呈现出宛如现场观察的效果。

在布置视频监控点位时，涵盖但不限于以下区域：安装视频采集设备，监控作业过程、员工纪律、物资交易动态、进出车辆与人员状况，以及应对各类应急事件的能力。

1)YLL主装置的监控配置

在YLL主装置区域，鉴于设备庞大且分布繁多，拥有众多视镜，为了实现企业全面监控覆盖，我们建议增设以下监控点位。

1.一级脱酸器进台，出台。共两套总共6台，采用变焦防爆摄像机监视视镜情况。

2.设备配置包括四台二酯接收釜，每台配备一个独立监控装置。这些装置采用变焦防爆摄像机，对视镜内部状况实施监控，确保操作安全与视野清晰。

3.配备2台前膜吸收器底口装置，每台均配置一款具备变焦功能的防爆摄像机，用于监控视镜内部状况。

4.拟配置1套压缩机与真空机组，共计2台。现场设备及操作人员的安全监控将采用定焦防爆摄像机实施实时监控。

5.一级和二级氯乙烷冷凝器各配备两个下液接口，总计两台。监控设备选用变焦型防爆摄像机，用于观察视镜内部状况。

6.配置四个可调节视角的酯类溶液导入口。并采用具备变焦功能的防爆摄像机对视镜内部状况实施监控。

7.在YLL合成釜入口处配置10个铵盐接收装置，同时采用具备变焦功能的防爆摄像机对视镜内部状况实施监控。

8.用于监控YLL合成釜上升管视镜区域的设备为10个变焦防爆摄像机，对内部状况进行可视化观察。

9.监控YLL合成釜冷凝器底部的10个液位观察镜，我们选用具备变焦功能的防爆摄像机进行实时监控，确保设备内部状况清晰可见。

10.设备监控方面，配置了两个硫酸铝投料口专用摄像头，确保对作业区域和操作人员进行定焦防爆监控，实现安全与可视化管理。

11.配置两个离心机工作平台，配备定焦防爆摄像机对现场设备及操作人员进行实时监控。

12.监控设备采用定焦防爆摄像机，对现场设施及其操作人员进行实时监控，确保乙醇精馏过程的安全进行。

13.监控设备采用定焦防爆摄像机，对三氯化磷中间罐区域及其作业人员的操作状况进行实时监控。

14.四个氯乙烷储存罐配备了专用的定焦防爆摄像头，用于监控作业区域的设备状态以及操作人员的安全状况。

15.监控设备配置：针对湿品料仓区域，特别安装了两台定焦防爆摄像机，用于实时监控现场设施状况以及操作人员活动。

16.车间内设有四条专用消防通道，其中两条用于干燥区域，总计六台。监控系统采用定焦防爆摄像机，对生产设备状态以及操作人员活动进行实时监控，确保安全运营。

17.设备监控方面，配置两个振动筛专用摄像机，采用定焦防爆技术，对现场设备及操作人员状况进行实时监控。

18.包装工作区域配置四台摄像机，其中每一层配备一台，额外增设一台用于室外监控。所有设备均采用定焦防爆设计，以确保对现场设施和操作人员的全面监控。

2)YLL环保装置及公用工程监控配置

为了实现对企业全方位的监控，鉴于YLL环保车间内设备繁多且环境复杂，我们建议增设以下监控点位。

1.MVR和预处理装置楼进个、出口2个，共4台。采用普通400万全彩摄像机监视现场设备、通道、及操作人员情况。

2.监控系统配置如下：每栋MVR与预处理装置楼各配备1套，总计7台。我们选用常规的400万全彩摄像机，用于全方位监控设备运行状况、通行区域以及操作人员活动情况。

3.监控装置配置：针对浓硫酸原料罐，我们将选用一款高端的400万像素全彩摄像机，以全面监控设备运行状况、通行区域以及操作人员活动细节。

4.监控系统配置四台高架库专用摄像机，选用400万像素的全彩摄像头，用于监控作业区域的设备、通行通道以及操作人员的实时情况。

5.监控系统配置包括两座公用工程站，每站配备高级400万像素全彩摄像机，用于实时监控设备运行状况、通道畅通以及操作人员活动区域。

6.配置方案如下：甲类库与对照库各配备两台，总计八台设备。监控系统选用定焦防爆摄像机，用于实时监控现场设备运行状态及操作人员活动情况，确保安全与高效管理。

4.1.2.1.2智能视频设备选择

4.1.2.1.2.1环境应用详情

1)防爆性

在危险化学品存储区域，针对易燃易爆特性，推荐采用防爆型监控设施。鉴于化工企业的特性，其日常运作中可能产生并挥发大量易燃蒸气，任何空气中积聚至可燃极限的状况，一旦遭遇明火，都可能导致潜在的爆炸风险。因此，该领域的监控系统设计与常规应用显著不同，着重于前端设备的防爆性能以及数据传输过程中的安全考量。  国家法规明确指出，诸如天然气、石油、柴油、火药和炸药等高危物质周边100米范围内严禁明火，鉴于普通监控摄像机不具备防爆特性，且其电路容易引发火花，这类设备在此类环境中是严格禁止使用的。在选择摄像机时，务必依据其防爆等级的严格要求，确保设备等级与应用场景相匹配，避免低级别的设备用于高风险的环境设置。

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范围时，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。目前海康威视提供的防爆产品满足所有防爆等级中最高等级,T6。

防爆摄像机系列（枪机、球机、红外一体机）

2)防水防尘、日夜监控

鉴于防爆摄像机应用于全天候户外监控，其优选特性应包括高清晰度、低光照环境下的优异表现以及防水防尘功能的防爆枪机。

3)高性能和高清晰度

在工业级监控应用中，对摄像机的性能提出了严格标准。主要目标是实现全天候的高效集成监控，部分设备还需具备图像智能识别与自动报警的功能。此外，鉴于其数据采集需求，摄像机的清晰度和高画质录像能力显得尤为重要。

4)监控范围大

对于安装在出入口及危化品企业的摄像设备，其首要标准是具备广阔的视野，确保无任何遮挡，以实现对大面积区域的全面监控。鉴于摄像机需全天候运行（24小时监控），因此推荐选用具有高清晰度和低光照环境适应能力的一体化摄像机。

4.1.2.2远程视觉监控解决方案

化工企业的广阔地域与繁复作业环境要求传统的监控手段，如摄像机数量有限，难以满足对大面积、远距离及全天候精密监控的需求。为此，通过在适当高度部署高分辨率云台摄像机，能够有效扩大监控覆盖范围，确保对全场域的全面捕捉，同时具备对关键目标的特写拍摄能力。此外，借助完备的高空监控体系，企业管理人员得以实时掌握安全生产区域的动态，以及监控厂区道路交通安全状况，预防和应对突发事态。

4.1.2.2.1详细的功能描述

1)实时监控

选用海康威视的优质摄像机，其具备卓越的防尘防水性能。能实时呈现出监控区域清晰的画面，各类型号的摄像机能满足各类监控点的监控配置需求，确保全天候24小时不间断监控。此外，支持对配备云台的设备进行远程操控，灵活调整视角、方位和焦距，从而实现全方位、多角度、无死角的全天候监控服务。

2)录像存储

该系统具备前端与中心存储两种功能：前端通过将视音频信号接入视频处理单元，实现数据存储，以满足事态调查取证的即时需求；对于大容量及多通道并发的集中式存储需求，我们推荐配置专用的存储服务器和设备。

3)处置预案

借助视频监控系统与各类辅助系统的协同作用，系统可呈现出多元化的视频应急方案，包括客户端响应联动、电视墙实时联动以及即时报警录像。这有利于相关机构在事故发生的第一时间精准定位，快速采取行动，最大限度地减少事故造成的损失。

4)远程维护

该平台软件支持对前端设备进行多项操作，包括时间同步、重启、参数调整、软件升级以及远程维护。设备配备远程访问功能，使得运维人员无需亲临设备现场，即可便捷地管理设备参数，从而显著提升设备维护的效率。

5)系统管理

该平台软件具备全面的管理系统功能，包括中心管理、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、报警管理以及电视墙代理，同时提供网管服务，旨在提升整个系统的运行效率。

6)业务互动

在与第三方环境监测数据采集系统成功整合后，系统实现了对第三方环境监测数据与监控区域实时画面的一一映射，支持数据与视频画面的融合显示。这种叠加功能显著提升了数据与视觉信息的直观性，便于用户同时观察视频内容与环境监测信息。

7)移动服务

手持终端（包括手机、平板等）的实时监控功能，无论何时何地，均可实现远程预览与云台操控，从而为应急指挥和设施巡查检修提供高效的技术支持。

4.1.3监控前端其他辅助设施建设

4.1.3.1监控杆件

安装选项依据现场环境，包含立杆直装、抱箍安装、壁挂装置及吊杆安装。抱箍、壁挂和吊杆支架提供成套方案，只需按照需求选择相应适用的产品。对于监控立杆设计，需全面考虑包括整体结构设计、材料选用（如杆体材质）、杆型规格、焊接技术、表面处理工艺以及杆体颜色等因素。

杆体形式主要包括四方形杆与八棱锥形杆。在同一道路或区域内，建议统一选用同类杆体。在监控需求广泛的十字路口及车辆密集地区，推荐采用6米或8米的高杆。横臂的长度应不低于80厘米，以减小视角盲区。而对于人行道，适宜选择3.5米或4米高度的杆体。

在采用立杆固定施工时，首先确保杆底端焊接稳固的法兰盘，并预设拉线孔。地基要求坚实，且需依据安装位置的实际地质条件进行尺寸适配。立杆安装务必坚固，垂直无倾斜，需通过水平仪进行精确校准。外观方面，立杆需具备良好的工艺美感，顶端需装置防水帽。此外，立杆需具备高强度特性，抵御台风影响，防止摄像机晃动、防止攀爬以及防腐蚀。根据不同杆体类型，立杆的基础规格将分别设计定制。

为实现全厂区视频监控系统的网络一体化及实时定位功能，我们特此制定了一套详尽的八位立杆标识编码规定。该编码结构由一级单位的两位代码，结合二级单位的两位编号，再加上四位立杆专属编码组成，总计八个位置，确保信息完整且易于识别。

4.1.3.2特定区域标识规定

在设计视频监控区域标识时，应优先考虑采用环保、安全、耐久且具备阻燃、防腐蚀特性的材料，以确保其在维护便捷的同时，能在使用全周期内保持形态稳定，颜色鲜明。对于夜间需要辨识的监控区域，必须确保标识具有充足的照明支持，无论是通过直接照明、反射效果还是自发光设计，均需保证标识清晰可见。

监控标识牌图案可根据厂区元素进行设计：

图4。监控标识牌图案

4.1.3.3前端供电

根据工程实际需求，前端系统设备支持选择集中供电或者分散供电方式，关键节点需配备相应的备用电力设施以确保稳定性。

当前端监控站点分布较为密集的区域，推荐采用集中式供电方案。通过在邻近的低压供电台区设立电源接驳点，优先连接至路径最优或施工便利的监控站点，该站点则作为电力供应源，其他监控点通过挂接葫芦的方式获取电力。集中供电的优势包括电源稳定性高、产权划分明确以及便于维护，是前端感知系统普遍青睐的供电模式。

图5。监控点集中式供电接线图

分散式供电策略：优先选择在前端设备附近接入电源，适用于分布较广的监控点或供电条件受限的现场安装。然而，此类供电方式可能带来电源质量不稳定及维护复杂性增加的问题。在不具备集中供电的条件下，此供电方案显得可行。

1、电度表表前取电方式  2、电度表表后取电方式

图6。监控点分散式供电接线图

第五章高效网络架构设计

5.1灵活网络架构探讨

5.1.1高效传输网络方案

5.1.1.1高效网络构建方案

该监控传输网络系统的首要职能是整合各类监控资源，并作为中心管理平台各项功能运行的基石，致力于提升对各类用户的全方位服务。其网络架构如图所示：

网络拓扑示意图

1)核心层

数据中心核心网

核心层的关键设备是担当网络中枢的高端核心交换机。其配置性能显著，通常配备双电源和双引擎系统，因此，核心层通常不会采用双核心交换机的部署策略。然而，对于核心交换机的背板带宽和处理能力的需求却极为严格。

2)接入层

前端视频资源接入

前端网络采用独立的IP地址网段，完成对前端多只监控设备的互联。前端视频资源通过IP传输网络接入监控中心或者数据机房进行汇聚。前端网络接入目前采用两种常用方式，通常为点对点光纤接入的方式和点对多点的PON接入方式。接入层需对存储设备的网络接入提供支撑，确保存储设备网络环境安全可靠。

用户接入

用户端接入设备的配置需增设用户接入交换机，旨在为用户提供顺畅的网络接入服务。在监控中心层面，我们将部署专用接入交换机，并通过高速的万兆或千兆光纤链路与传输网络无缝对接。此举旨在确保监控中心解码器及终端设备的稳定运行。

以下是网络设计所采用的两级架构示意图，具体内容将在后续章节详细阐述。

5.1.1.2