沈阳仪表科学研究院有限公司 蒋伯华 李永清 董清波 彭春文 刘 妍 林 洪 张 辉



工厂安防监控系统设计

沈阳仪表科学研究院有限公司 蒋伯华 李永清 董清波 彭春文 刘 妍 林 洪 张 辉

【摘要】为了解决生产企业的安全监督、事故追述、厂区防盗等问题，结合目前安防领域的一些新技术和新产品，根据新建厂区的实际情况，设计了包含视频监控、入侵报警两个主要功能的安防监控系统。

【关键词】红外网络高清摄像机；网络硬盘录像机；网络交换机；光纤收发器；红外光电探测器；报警控制主机

引言

随着生产加工企业新建厂区占地面积的不断扩大，厂区内生产活动日趋复杂，安全问题变得无法回避。因此在厂区生产车间的关键位置安装摄像监控系统，变得十分必要。此外由于厂区面积的扩大使得原来单纯依靠人工进行的厂区保安变得困难很多，因此在厂区院墙四周布置摄像监控系统和周界入侵防盗系统便成为解决以上问题的最佳选择。下面结合我院的实际建设情况探讨一下工厂安防监控系统的设计。

1 系统构成

基本的安防监控系统[1]主要包括视频监控系统和周界入侵报警系统两部分。

视频监控系统主要由红外网络高清摄像机，网络硬盘录像机，网络交换机，多模光纤，多模光纤收发器等设备组成。其中摄像机采用的是支持高清红外网络功能的球型摄像机、枪型摄像机和半球摄像机三种。

周界入侵报警系统主要由周界的红外光电探测器和门卫的报警控制主机[2]及辅助设备组成。

2 视频监控系统设计

2.1 监控区域设计

视频监控区域分户外厂区监控，厂房内部车间监控。户外监控主要是安装在厂区重要出入口以及院墙周边的四个拐角，监视纵横两个方向的通道。监控方式采用白天对监控区域按预设方案自动巡检，夜间采用自动巡检和报警定位相结合的监控方式，同时使用根据现场情况设计的红外LED灯[3]，可实现二十四小时不间断监控。

2.2 监控录像方案选择

监控图像录制方案常见的有连续不间断录制和报警捕捉录制两种模式。第二种模式是指对特定区域实现动态画面捕捉，通过智能图像识别技术[4]，当有移动物体通过指定画面区域时，即时保留该时段录像并启动报警功能。这种模式下可以节约硬盘存储空间，同时提高日后监控报警事件查询效率。

厂区出入口的监控采用的是白天连续录像，晚上报警画面捕捉录像。厂区周界四个方向的拐角采用的是连续录制结合入侵报警联动方式录像。

2.3 系统连接方案

多模光纤直接布线到每个网络摄像机的监控杆下，通过多模光纤收发器将视频的网络电信号转换成光信号，以保证图像传输过程中不被干扰，同时减少信号因长距离传输而导致的衰减，保证图像的传播质量。

主监控室内的多模光纤收发器将接收到的视频光信号转换成网络电信号后传给网络交换机。网络硬盘录像机从网络交换机上读取指定IP地址的多路视频信号，并将其显示在连接的显示器上，同时将图像按标清、高清等图像质量等级存储在硬盘上，以供后期的浏览和查阅，具体原理参见图1。

2.4 软硬件平台功能

网络硬盘录像机采用的是汉邦的HB9932[5]，它能实现录像通道名称设置，录像时间及方案配置，录像质量设置，录像回放，WEB页面访问，报警输入输出等多种功能，具有一定的先进性。

红外网络摄像机采用的是汉邦的HB952、HB852、HB752系列产品，其配置可利用PC终端通过WEB页面对其访问并完成在线参数组态。该摄像机具有视频压缩码率选择、视频分辨率、看守位、图像扫描方案设定等功能，属于比较先进的摄像机。对于监控图像的访问，外网用户可通过获得授权且安装客户端软件的PC，连接网络交换机对监控对象进行实时监控、在线录制、云台控制及录像查阅等操作。获得授权的普通外网PC以及内网远程PC终端可以通过WEB页面实现实时监控、云台控制等功能。

3 周界防盗报警系统

周界防盗报警系统由红外光电探测器、总线扩充器[6]、总线延伸器、继电器模块、报警控制主机和带显示的控制键盘等设备组成，原理图如图2所示。

图2　防盗报警系统原理图

红外光电探测器采用的是AX330Plus，其具有的防护结构能有效防止雾和露阻隔射束，其供电电压范围宽，在DC11V~DC28V之间都可以正常工作，提供了长距离直流供电的可行性和经济性。该探测器具有防拆开关和报警继电器输出等功能，其利用红外线光电脉冲实现移动物体的入侵探测。响应时间可根据被防入侵物的移动速度预调，以减少误报。

每个红外光电探测器的接收端都安装一个带有地址编码的总线扩充器，监控该探测器的报警和防拆继电器输出状态，并随时准备与报警控制主机进行通讯。为了保证通讯的稳定性，需将周界总长超过1000米院墙进行分段管理，每段不超过1000米，并为每个区段增加一台总线延伸器。在布防设计上，考虑到报警事件发生时的快速定位，将厂区院墙分为东南西北四个大方向，且每个方向的院墙间隔80米划为一个报警防区，每个报警防区的报警杆上安装上下两个红外光电探测器，构成上下两个入侵探测防区，这样可大大降低入侵探测盲区。

报警控制主机采用HONEYWELL的VISTA-120[2]，该主机通过总线读取与其相连的所有防区红外光电探测器状态，并根据继电器输出状态和地址编码，判断是否报警以及哪个防区报警，并将对应报警防区和故障防区显示在控制键盘的显示屏上。以备事后通过控制键盘翻阅具体的报警防区和故障防区记录。同时报警控制主机将报警防区与报警用的继电器模块实现软关联，当报警发生时，驱动主机箱上对应的防区报警指示灯，以更直观的方式提示值班人员发生报警的具体方位。此外，通过控制键盘可以设置防区响应类型[6]、防区输入类型、手动布防撤防、根据时间表设置的自动布防撤防等功能，进而实现对所布防的监控区域实现灵活监控。

4 系统联动

将报警控制主机箱内报警继电器模块的输出接到网络硬盘录像机的报警输入接口[5]，在硬盘录像机内通过软件设定该报警输入接口对应的摄像机，并按照预定方位设置好监控预置点。当指定区域的红外光电探测器产生报警，预设的球型摄像机会在一秒内按预置方位转到指定方向，并实时记录下当时画面。同时报警控制主机显示报警位置，发出声光报警，直至值班人员确认后，解除警报，并在延迟预定时间后停止该方向的录像。

5 结束语

以上设计探讨了安防监控系统的基本功能部分，根据实际运行情况此系统基本满足了生产加工企业的安全生产监督和厂区防盗的一般需求。该系统采用的设备和方案考虑了今后的扩容和功能增加，可根据实际情况在此系统基础上调整摄像机数量和种类，增加与门禁系统联动、与公安局报警中心联网等功能。

参考文献

[1]雷玉堂.安防&智能化——视频监控系统智能化实现方案[M].北京:电子工业出版社,2013:1-10.

[2]VISTA-120安装配置指南[B].N5944-8V1 Rev.

[3]陈宁.光源设计对红外摄像机夜视效果的影响[J].舰船防化,2014(4):30-33.

[4]曹宁.浅谈安防监控发展的几点趋势[J].中国公共安全,2013(Z1):100-102.

[5]HB99系列NVR用户手册.2014.

[6]VISTA-120防盗控制/通讯主机安装编程手册.

蒋伯华（1977—），男，工程师，学士，现就职于沈阳仪表科学研究院有限公司，主要研究方向为过程控制系统、安防监控系统、二次仪表、变送器等相关技术。

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