工业电视系统在烟台套子湾污水厂的应用

刘玉涛，刘新民

（1.烟台市城市排水管理处，烟台 264000；2.北京机械工业自动化研究所，北京 100120）

0 前言

工业电视监控一直是人们关注的热点，它以直观、简捷、信息丰富而被广泛应用于各个领域。随着微电子科学与通信技术的迅猛发展，工业电视监控系统也随之向信息多元化的方向发展，相应开发出了多种实用的系统。近年来工业电视监控系统广泛应用在工厂、企业等场合。

1 套子湾工业电视系统的设计原则

套子湾污水处理厂的厂区面积大、建筑物相互距离较远、监控对象分散、内设备复杂、设备工作环境各不相同等等。以上条件决定了该工业电视监控系统必须充分考虑工业现场的环境，以确保系统的稳定可靠。

结合本工程的实际需要，套子湾污水处理厂工业电视监控系统遵守以下设计原则：

1.1 系统的可靠性

系统中的设备正常运行及系统结构的可靠性是关系到整个工业电视系统能否可靠运行的关键。可靠性问题至关重要。系统的可靠性是设计中所要遵守的第一或最高原则。

1.2 技术的先进性

技术创新、技术进步是当今社会的发展趋势，应用国际上最先进的数字化网络图象技术，将使工业电视监控系统体现出应有的先进性，但在考虑采用先进技术的同时还要考虑技术的成熟性。成熟的技术是可靠性的基础，正确地选择使用先进技术也是增强系统可靠性的有效途径。因此要仔细权衡利弊，在选择先进性与成熟性上达到平衡。

1.3 系统的易操作性和易维护性

实践证明，成功的电视监控系统必须是易操作和易维护的。

2 套子湾工业电视系统的设备介绍

套子湾工业电视系统的设备包括：

1）摄像机

摄像机为电视监控系统的前端设备。其作用是将现场影像清晰地拍摄下来，将其图像信息传到视频服务器中；摄像机同时具备旋转功能，可以在各个角度拍摄图像。

在烟台套子湾污水处理厂中，摄像机采用型号为ET8000R/ ET8000W的一体化球形摄像机，安装方式为可墙装,角装,柱装,吊装,吸顶安装,越顶安装。摄像机具有自动光圈、自动变焦、背光补偿等功能，白天时可拍摄清晰的彩色图像，夜间可拍摄黑白模式的清晰画面，从而保证全天后图象清晰。同时根据需求，摄像机内部设有控制云台，操作人员在中控室可以对于控制云台进行操作以满足观察和摄像要求。

2）服务器

网络视频监控服务器由于具有独立完成网络传输功能，不需要另外设置计算机，故其能实现简单的IP方式组网，是传统的模拟监控所无法实现的。每部网络视频服务器具有网段内唯一IP地址，通过网络连接方便方便对该设备（IP地址）进行控制管理，也即通过IP地址识别、管理、控制该网络视频服务器所连接的视频源，故其组网只是简单的IP网络连接，新增一个设备只需要增加一个IP地址，极大的方便了原由模拟系统的网络升级改造和其他网络需求情况。

在烟台套子湾污水处理厂中，网络视频监控服务器采用型号为海康DS-6001HF/ DS-6002HF的视频服务器具有图像压缩功能，并接有视频输入接口、RJ45 10M/ 100M自适应以太网口、1个RS232通讯接口、1个RS485通讯接口。可通过视频服务器将摄像机信号压缩传输给中控室，同时中控室的控制信号通过视频服务器传到摄像机，以完成实际操作功能。

3）视频工作站和视频接收和管理软件

整套工业电视监控系统在中控室设置控制中心。根据现场要求，在控制中心设置视频工作站，用于监视、记录整个厂区的电视监控系统。由于，视频工作站是整套闭路电视监控系统视频工作站是由视频主机和视频接收和管理软件。视频主机为一台装载有视频接收和管理功能软件的工业计算机。视频接收和管理软件采用杭州海康威视的网络视频监控软件v4.01。安装了视频接收和管理软件的视频主机具有如下主要功能：

1）网络功能：支持LAN远程连接功能；支持TCP/IP协议。

2）图像显示控制功能：可实现4画面实时显示和记录，支持Windows系列操作系统，采用Pelco-P控制协议控制摄像机云台和镜头动作；提供预置位，方便切换，能够提供AVI视频录像功能，可以实现快照功能。

3）访问控制功能：具有完善的用户权限管理，实现对不同访问级别的控制，具有密码保护功能，并具有相应的数据库记录管理功能；对视频图像应有存储与历史查询功能。

4）报警控制功能：可实现连接报警、区域移动报警， 并且支持远程E-Mail报警功能。

3 套子湾工业电视系统的组织结构

根据实际需求，整套闭路电视监控系统在中控室设置控制中心。在污水处理厂的厂前区综合楼、排海泵房、生物池、鼓风机房、污泥脱水机房、变配电室各设置一个到两个摄像点，共八个摄像点。摄像点可根据需要增减或调整设置位置。从组成结构上分，污水厂工业电视监视系统包括室内/外高速球形摄像机、视频服务器、视频反解压卡，视频工作站等。污水厂工业电视监视系统，包括8个室内/外高速球形摄像机、8套视频服务器、8路视频反解压卡，1台视频工作站等。画面信号可直接接入监控计算机系统。

图1 套子湾工业电视系统结构图

工业电视系统的前端（一体化球型摄像机）的传输电缆线引至就近的分控站，视频信号经视频服务器接收压缩，并转换成数字信号（符合H.264标准）接入到工业以太网交换机，通过通讯光缆送至中控室电视监控操作站，再通过相应的监控软件对多路视频图像实施监视。同时，当在中控室对摄像机进行操作，操作信号从视频工业计算机通过工业以太网交换机传到视频服务器，并解压缩成控制信号传动云台上，以实现控制云台操作的功能。特别说明：厂区电视监控系统的通讯网络采用当今先进的控制理念，即视频网络系统与控制系统网络“二网合一”。

4 结束语

工业电视系统对于烟台套子湾污水厂的日常生产是非常重要的。电视监控系统的设置，为运行人员提供了足不出户而直接监视建筑物内、外情况，现场设备运行情况的手段，使运行人员在控制中心便可监视整个污水处理厂内外或泵站的情况。从而大大加强了保安的效果，闭路电视监视系统除起到正常的监视作用，可以及时提醒值班人员，观察并录下报警时相关的现场及设备运行情况，对可能出现的任何异常情况尽早发现、尽早处理、并在事后重放分析。

[1] 工业电视系统工程设计规范.GBJ115-87.

[2] CCD彩色单板应用电视摄像机总技术条件.SJ/T 10202-91.

[3] 电视系统(标准图合订本).X401-1～2.

[4] 应用电视摄像机云台通用技术条件.GB/T 15412-94.