1、石油化工企业监测系统方案石化企业热成像监测系统实施方案 项目设计单位：中光红外科技（大连）有限公司项目编制日期：2016年9月第一章项目概述1.1 项目建设背景为了提高石油化工企业综合安保能力和场站安保应急反应能力，已经建成厂区内视频监控系统，但是常规视频监控系统只能对外部入侵形成安全屏障，无法探测危化品的实时存放状态，容易发生泄漏、火灾等管理安全事故，如今完善危化品热成像预警系统已经迫在眉睫，热成像系统的应用将重点辅助日常安全检测，使安全检测结果更加准确，极大的方便了管理人员及时掌控厂区内危化品的存放状态。1.2项目监测内容为实现对厂内危化品存放状态进行实时预警，热成像系统主要监测内容包括：
2、（1）实现对易燃易爆化工新材料货物的实时监测，例如有机硅、氟化工、工程塑料、聚氨酯、弹性体、复合材料等。（2）实现对易燃易爆精细化工货物的实时监测，例如：涂料、染料、胶粘剂、精细化工原料等。（3）实现对易燃易爆生物化工货物的实时监测，例如：生物农药、植物生长调节剂、非粮法乙醇、生物柴油、新型酶制剂等。（4）实现对进出口易燃易爆八类货物的实时监测，例如：烟花制品、氮类压缩气体、酒精饮料制品、二硝基苯酚、一级氧化剂、硫酸二甲酯、氢氧化钠、三烯丙基氰尿酸脂第二章热成像监测系统规划2.1 热成像监控的优势热成像优势 被动红外，非接触，隐蔽性好； 全天候监控，可以透雾透雨透烟； 作用距离远；能够显示物体
3、温度场； 可全天候获取清晰的监控图像，不受光照条件限制。相比于传统可见光高清摄像机依靠自然或环境光照进行摄像监控，而热成像摄像机无需任何光照，依靠物体自身辐射的红外热能即可清晰的成像。热成像摄像机适用于任何光照环境，不受强光影响，无论白天黑夜都可清晰地探测和发现目标，识别伪装及隐蔽的目标。因此可真正实现白天/黑夜24小时监控。测温型热成像仪对于气体泄漏有很好的检测效果 由于容器堵塞部位与其他部位热容量不同导致温差，这些温差传递到容器外壳，就可以使用测温型红外热成像系统在容器外部发现故障。 容器内壁受损或是腐蚀导致减薄，其温度会比正常部位温度偏高，从而可以检测出故障。 容器由于局部温度波动较大导
4、致材料热疲劳造成裂纹泄漏，故障处会渗漏管道内介质，如果容器内介质为低温介质（如氨气），或是高温介质时，容器渗漏介质与容器外壁温差不同，测温型热像仪能够很好的发现其温差，并清晰显示泄漏故障部位。 容器保温脱落，其脱落处温差偏高，可采红外热成像图相中清晰显示出去温差。2.2监测点位布置原则1 保障危化品容器安全，防止人为损坏现场堆放；2 全天候24小时监控，场地无死角，按照云台轨迹有序巡航；3 液态危化品状态预警，对场地内液态危险品实施监测温度变化；4 气体泄漏检测，实时监测压缩气体的温度变化；5 固体燃料与易爆品温度监测，超温启动报警；6 安装双向对讲系统，实现信息快速传递与应急预案及时实施；7
5、 全面防雷保护，在塔顶和宽阔地带热成像系统接入防雷装置。2.3监测网络通信架构整个系统的网络通信采用光纤收发器和网络汇聚交换机的通信方式进行组网，供电采用中心UPS220V供电的原则。在重点区域的监测点，前端配备双视窗远距离全天候全方位红外热像系统，通过光纤传输网络将各个监测点的视频监测信息传输到控制中心。上级管理单位通过控制中心平台软件远程调用现场视频和录像文件，报警信息同步上传到上级管理单位。2.4控制中心视频显示增设多台46寸拼接大屏，配置多台4路高清解码器，实现单屏1*6CH1080P 、1*4CH1080P、1*6CH720P、1*4CH720P 、1*16CHD1、4*1CH108
6、0P、4*4CH720P、4*1CHD1、等多种显示类型。系统具有对数字视频的远程访问、视频流接收、数字视频的解码显示和拼接屏幕视频显示控制等功能，以图形化的操作方式，实现视频的统一调用及管理。2.5独立热成像监测平台建设考虑应急管理的独立性，建立独立的热成像监测网络管理平台软件。监测中心是整个厂区监测报警系统的核心部分，是实现远程设备管理、温度状态检测、权限管理、视频监测和数据转发的枢纽。可实现web远程授权管理和设备管理，发生报警情况时，能及时复核，并通知各级工作人员采取相应措施。拥有最高权限控制。平台具备开放性以及可扩展性，系统资源在信息安全保障前提下可调度给其它政府职能部门使用，将系统
7、建设效益发挥到最大化。第三章监测系统总体设计方案3.1 设计原则本着系统先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的。视频监测平台对现场设备进行集中监视、控制和管理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用，创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境，节约能源，并减少维护人员。根据本项目的应用环境，并结合功能需求建立视频监测系统。高可靠性：系统主要设备器材都选用国际化、专业化、规模化生产的高品质产品。其工艺水平高，质量保证手段完善，性能稳定,从而为系统的高可靠性打下坚实的基础。采用监测行业最新技术和高品质设备。在考虑技术
8、先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性。先进性：设备选型要保证技术领先，性能可靠，操作简便、实用，维护简单，性能最优，并留有扩展余地。设备均采用目前领先技术和生产工艺制造。系统设计既要采用先进的设计理念、技术、方法，又要注意结构、设备的成熟性，不但能体现现在的技术水平，而且具有发展的潜力。系统完整性：该套管理系统是一个较完整的集成化管理系统，系统的设计必须着重考虑与各使用单位现有其它系统和设备的兼容性。操作简单实用：采用高科技手段，进行智能化设计，尽量减少系统操作的复杂性。发展性：系统应在初步设计时，就
9、考虑未来良好的发展性，以降低未来发展的成本，使系统具有良好的可持续发展性，为日后系统升级改造做好准备。外观效果美观：前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性，根据实用和美观的原则，前端和后端都选用外观工艺和性能稳定都比较好的产品。开放性和标准性：为了满足系统所采用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求，必须追求系统的开放性和标准性。安全性和保密性：在系统建设时，既要考虑设备防雷防护问题，又考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通讯环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。可扩展性和易维护性
10、：为了适应系统变化的要求，必须充分考虑将来系统扩展的需要，在设计时应有弹性，并且以最简便的方法、最合适的投资，实现系统的扩展和维护。1 2 3 3.2设计依据n1、 民用闭路监视电视系统工程技术规范（GB 50198-2011）2、 安全防范工程程序和要求（GA/T 75-94）3、 电气装置安装工程施工及验收规范合编（2014年版）4、 视频安防监控系统技术要求（GA/T3672001）5、 安全防范系统验收规则（GA3082001）6、 民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-2008）7、 智能建筑设计标准（GB/T50314-2006）8、 电子计算机机房设计规范（GB50174-200
11、8）9、 新编电气装置安装工程施工及验收规范（2007）10、 信息技术设备安全（GB4943-2011）11、 建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）12、 计算机机房防雷设计规范（GB50174-93）13、 电子设备雷击试验方法 （GB/T 3482-2008）14、 安全防范工程技术规范（GB50348-2004）15、 民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范（GB50198-2011）16、 信息技术客户通用电缆铺设要求(ISO/IEC11801)17、 建筑钢结构焊接规程（JGJ812002）18、 紧固件机械性能、螺钉和螺栓（GB/T30981.12000）19、 钢结构焊
12、接规范（GB50661-2011）20、 建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ8091）21、 危险场所电气防爆安全规范(AQ3009-2007)3.3 系统整体架构石油化工企业热成像监测系统主要包括以下部分：前端部分：视频采集系统，供电系统，配套钢结构焊接与紧固，防雷接地系统传输部分：光纤传输系统后端部分：中心控制与监测系统图3.1 石油化工企业监测系统基本架构图前端热成像采集系统将视频和报警信号传输至石化企业控制中心，该处拥有整个系统的最高控制权限，能够对图像予以处理和存储，并能够对各种前端现场的设备（如：云台，镜头等）予以控制。控制中心配置流媒体服务器端口，向Internet网络上的已授
13、权用户提供监测信息，或将某路信号处理后，上传到其他各职能管理部门。监测分中心利用原有大屏幕（市监察局、市应急响应中心）通过远程访问控制中心实现对图像的调取、浏览及对前方设备的指挥。各室外设备供电采用中心UPS取电。3.4 系统结构图图3.2危险货物专用场站监测系统结构图3.4 前端热成像监测设备双视窗红外热像系统产品特点 采用640*480非制冷焦平面探测器 红外热像仪+可见光摄像机视频输出或日夜自动切换 一体化专业护罩，全天候环境设计，防护等级高，防护等级IP66 RS485远程控制，支持PELCO-D 具有数字图像细节增强 （DDE）功能，增强对小目标的探测能力 多种用户自定义自动组态模式
14、，满足各种场景探测要求 抗强风结构设计，掉电自锁功能，低速运行平稳 支持角度回传和角度控制功能技术参数型号产品系列CR-PV10产品名称COIR双视窗云台式红外热像仪红外探测器探测器类型非制冷氧化钒焦平面阵列像元数640512像元间距17m工作波段8m14m功耗 1.2 W噪声等效温差(NEdT) 50mK 25，F#1.0启动时间1000TVL多码流1080P + Full D1 + CVBS视频码率32Kpbs8Mpbs，在所有分辨率下以全帧率同时输出多路视频流，帧速和带宽可调整，支持VBR/CBR聚焦模式自动聚焦AF，变焦时聚焦 ZF (Zoom Trigger AF)，手动聚焦MF曝光
15、控制自动，手动，优先（快门或Max AGC），亮度等曝光模式自动，中心曝光，全局平均曝光，手动指定区域曝光补偿5级可调白平衡自动，场景(白炽灯、荧光灯、日光、闪光灯等)，手动增益自动，阀值控制背光补偿关/开强光抑制关/开图像特效旋转和镜像、经纬度图像模式、自定义图像模式降噪3D-MCTF 数字降噪日夜模式自动/彩色/黑白ICR切换自动、定时、报警触发OSD多区OSD:支持时间日期，场景名称和自定义OSD（5行，每行多个字符）透雾支持动态ROI动态感兴趣区域设置，支持分别设置固定区域或动态跟踪智能报警人脸侦测、运动侦测、传感器联动报警、越界侦测、区域入侵侦测、物品遗留侦测、镜头遮挡、流量统计等其
16、它功能一键恢复出厂设置，抗闪烁，三码流，心跳，图像旋转，隐私区遮盖，水印技术，设置访问端口云台性能水平旋转角度3600度连续无限位旋转承载方式及垂直运动范围顶载-45+45度（承载50Kg）俯仰旋转速度0.01 15/S水平旋转速度0.01 30/S定位精度0.1预置位255个预置位巡航功能3条可编程巡航轨迹自学习功能具有40秒自学习记忆功能通讯协议行业V0.0，行业V1.0，Pelco-D，Pelco-P波特率2400/4800/9600/19200bps通讯接口RS-485防护等级IP66外形尺寸344mm*210mm*379.5mm云台重量20Kg网络和接口电源接口电源盒 AC 220V
17、，机芯DC 12V网络接口100M以太网，RJ45接口CVBS接口模拟视频输出SD卡32G高速TF卡通信接口RS232，RS485接口支持的协议IPv4, TCP/IP, UDP, HTTP, DHCP, RTP/RTCP/RTSP, FTP, UPnP, DDNS, NTP, IGMP, ICMP兼容协议ONVIF, GB/T 28181安全密码保护，多用户访问权限控制Web Service内置WEB访问页面API集成提供SDK开发包、移动应用APP以及配套NVR和CMS管理平台软件离线存储提供SDHC/SDXC扩展接口数据接口40-Pin FFC（包括网口、CVBS、SDHC、Alarm
18、In/Out、RS485、线性Audio In/Out和电源等）环境参数工作温度-35 +50储存温度-40 +60温度冲击5/min工作湿度5% 95%，非冷凝冲击振动电磁兼容符合CE/FCC其他尺寸重量质量保证ISO9001有第三方检测中国赛宝实验室（工业和信息化部电子第五研究所）3.5监测控制中心设计3.5.1 监测中心架构本系统监测中心设在石化企业控制中心，市监察局及市应急响应中心通过远程访问监测中心数据实现对现场视频信号的浏览和对现场设备的控制等。具体方案如下：（1）监测中心对摄像机、操作键盘具有操作优先权。在此可对所有的摄像信号进行调用，控制摄像系统和显示、记录设备。（2）系统目录
19、管理服务器、视频切换、电源控制器等主要设备设置在监控中心。（3）系统目录管理服务器具有开放的接口，可实现对多品牌的前端摄像系统的控制。（4）市监察局及市应急响应中心及其他有需求的政府部门用户通过远程访问控制中心数据，对摄像机、操作键盘具有操作权。3.5.2 系统存储设计视频图像存储采用中心存储结构，各监测点上传视频图像、报警、语音、备份存储相结合，按需求分别存储。为便于后期回溯查看，危险货物专用场站监测中心视频信号存储时间定为30天，双视窗红外热像系统图像采用D1+1080P格式6M码流存储。根据视频存储格式及保存时间，所需的存储容量如下：（1）计算方法：根据公式（1）计算每路视频每小时所需要
20、的存储容量, 单位MByte。（1）其中：码率，单位Kbit/s确定录像时间要求后，根据式（2）计算单个通道所需要的存储容量，单位MByte。 = （2）其中：每天录像时间（小时）需要保存录像的天数根据式（3）计算全部路数视频定时录像时所需总容量（累加）。（3）其中：视频监控的通道总数。容量为：(/8)3600)/102424天数路数中心存储设备采用嵌入式NVR存储录像机，单台支持4块SATA硬盘，且单块硬盘最大支持4T，嵌入式NVR存储录像机采用智能负载均衡策略N+1系统自动云备份；硬盘采用单块4T容量监控级硬盘。（2）所需存储容量本项目监测点热成像摄像机总计4台，最高存储格式D1+1080
21、P。分辨率码流(Mbps)单路视频每小时录像文件大小(GB)单路视频每天录像文件大小(GB)单路视频30天录像文件大小(TB)D110.4410.550.31720P20.8821.090.621080P41.7642.181.24录像按照30天存储计算，2路单视窗热成像需要0.62TB存储空间，而2路双视窗热成像需要3.1TB存储空间，总计需要3.72TB左右实际存储空间。去除系统损耗10%的硬盘容量，实际需要的4T硬盘数量为：3.7290%4=1块，所以选用1台4盘位的嵌入式NVR存储录像机，为了实现系统云存储自动备份功能，建议增加1块硬盘作为冗余备份，总计使用硬盘：2块。第四章 手持式红
22、外热成像仪4.1 手持式红外热像仪介绍1.手持式红外热成像仪有体积小便于携带的特点；2.可用于重点点位的临时性探测，是双视窗红外热成像系统的有力补充；3.手持式红外热成像仪监控范围窄，主要用于具体点位的临时监测 检查。成像范围小，主要是点对点的监测 成像测温；4.不具备联网数据上传功能，只能通过SD卡储存相关温度 图像数据，以人工方式输入电脑；5.一般只用于几米到几十米这样的短距离测温 成像作业。4.2 手持式热成像仪技术参数产品特点 非制冷焦平面探测器 探测物体的细微温0.05的高灵敏度 3.6 TFT 彩色液晶大屏幕 自带320万像素可见光相机 红外与可见光融合显示技术参数手持红外热像仪探
23、测器性能探测器类型非制冷焦平面微热型像素160120镜头特性视场角/最小焦距2519/0.1m图像性能空间分辨率2.72mrad热灵敏度0.0530帧频50/60Hz聚焦手动调焦波长范围7.5-13.5um内置可见光相机320万像素，CMOS模组，内置2个LED补光灯图像显示液晶显示屏3.6”TFT 彩色LCD，640480像素触摸屏图像显示红外图像与可见光可快速切换，红外图像与可见光图像画中画、融合调色板 (色标)11种调色板可选（包括铁红，彩虹，黑白，黑白反转等）图像处理自动/手动调整对比度、亮度，自动增强模式测量测温范围-20- +350，可扩展至650精度2或2%（读数范围），取大值测
24、温校正自动/手动测量模式实时5个可移动点，5个可移动区域（最高温、最低温捕捉、平均温度测量），2个线测温，等温分析，温差测量，温度报警（声音、颜色）设置功能日期/时间，温度单位/K，语言，对比度/亮度，LCD背光，IP地址辐射率校正0.01至1.0辐射率可调（增量为0.01），或通过预定义的物质辐射率表校正辐射率背景温度校正自动大气透过率校正自动，根据输入的目标距离、相对湿度、环境温度图像存储存储卡8GMicro SD（TF）卡，最高可支持32G存储方式手动/自动（设定时间或温度触发）存储，单帧红外存储、红外与可见光关联存储、红外与可见光融合存储； 红外录像、红外与可见光关联录像、红外与可见光
25、融合录像红外图像格式JPEG格式，带红外原始测量数据图像；MPEG4格式，带红外原始测量数据录像可见光图像格式JPEG格式、MPEG4格式，含融合语音注释60秒语音记录，随图像一同存储（内置麦克风或通过蓝牙耳机）文本注释有目标指示激光指示器二级，1mW/635nm红色电源系统电池类型锂电池，可充电电池工作时间4小时连续工作充电类型智能充电器充电或随机（AC电源适配器或12V车内电源）充电省电模式自动休眠、自动关机环境参数工作温度-15-+50存储温度-40+70湿度90（非冷凝）防护等级IP54抗冲击25G，IEC68-2-29抗振动2G，IEC68-2-6跌落测试2米物理特性重量0.98Kg
26、尺寸230mm105mm245mm扶手带两侧均可安装三脚架1/4-20-UNC接口电源接口有，DC 12V存储卡槽Micro SD（TF）卡座网络接口Mini-USB，可设置IP地址实时传输原始图像视频输出有，PAL/NTSC数据输出蓝牙第五章中光红外企业介绍中光红外科技（大连）有限公司是专业以红外热成像产品研究、开发和生产的高科技企业，其位于大连市高新技术产业园区，注册资本1000万元。公司在光学、机械、电子、软件开发等方面具有国内优秀设计人才。在国防、海运、石油化工、冶金、医疗、安防监控等领域为用户提供全方位的红外热成像产品及服务。中光红外科技（大连）有限公司的企业优势，在于聚集了红外领域的精英技术团队，中光是集研发，设计，销售为一体的高科技综合性企业。企业以“在红外热像领域成为新领军”为愿景
