从概念入手 防爆摄像机原理及种类概述

2011-07-17 17:19:21来源: 安防监控网

  在安防界,有两种类型的摄像机往往让人容易混淆,那就是防爆摄像机和防暴摄像机。在本文开始之前,笔者觉得有必要先澄清一下两者的概念。

  所谓防爆摄像机,顾名思义,也就是防止爆炸。在现实生活中,石油、化工、煤炭和科研、军事等许多工业企业或研究部门,在实验、生产、加工、运输和贮存的各过程中,经常可能泄漏和溢散出各种各样的易燃、易爆气体、液体和各种粉尘及纤维,这类物质与空气混合后,将变成易发生爆炸危险的混合物,它周围的场所也成了程度不同的爆炸危险场所。由于现场条件等因素,爆炸危险的混合物浓度可能不断升高。当易爆物的浓度达到爆炸的临界点,一旦出现引爆源——电火花、电弧及高温便会产生爆炸、火灾等严重事故,造成人员伤亡和财产损失。为了实现在易燃易爆的现场环境中应用工业电视监控,防爆摄像机便应运而生。


▲现实生活中,防爆摄像机的使用场所很多,包括石油、化工、煤炭等行业,图为某地输油管道爆炸

  与防爆摄像机不同,防暴摄像机又称高安全性摄像机、抗冲击摄像机、抗打击摄像机、防破坏型摄像机,防暴摄像机就是在外来暴力打击下仍然可以保证部件正常工作的摄像机,特点就是其外壳具有很强的抗冲击能力并且具有相当防拆能力。

  对两种类型的摄像机作了概念上的区分之后,下面进入正题,也就是围绕防爆摄像机展开。

  防爆摄像机的原理

  就防爆摄像机本身而言,光电结构和普通的工业摄像机并无本质上的差异。其特征在于使用一种或一种以上的防爆型式对工业摄像机进行处理,使之能够在易燃易爆的现场环境中应用。

  早期的防爆摄像机以本质安全型和正压型为主。本质安全型防爆摄像机的特点在于对摄像机的电路进行本质安全处理,电气之线路输出或输入均被设计控制在不足以产生使氢气发生引火爆炸的能量以下,使其在正常工作中不会产生电火花、电弧及高温,从而避免引爆易爆物质。这种类型的防爆摄像机结构单位成本过高是最大缺点,此外也不利于日后的升级。正压型是早期美系防爆摄像机产品的常用结构,使用中维护相当不便,如不精心维护,引爆危险性相当大。此结构目前所见除极少数台湾厂商仍在制造外,基本已被防爆摄像机行业全面淘汰。

  目前防爆摄像机的国际主流方式是隔爆型。其特征在于将常规的普通摄像机放在特制的外壳内,该外壳具有将壳内电气部件产生的火花和电弧与壳外爆炸性混合物隔离开的作用,并能承受进入壳内的爆炸性混合物被壳内电气设备的火花、电弧引爆时所产生的爆炸压力,而外壳不被破坏;同时能防止壳内爆炸生成物向壳外爆炸性混合物传爆,不会引起壳外爆炸性混合物燃烧和爆炸。这种具有隔爆外壳的摄像机就是 “隔爆型防爆摄像机”, 而这种特殊的外壳叫“隔爆外壳”,我们通常叫它“隔爆防护罩”。

  也就是说,隔爆型防爆摄像机等于“隔爆防护罩”+普通摄像机、镜头。对于防爆摄像机来说,起防爆作用的主要是防爆外壳,只要尺寸合适,工程商就可以自由选择内置的摄像机、镜头,同时成本也降低了。对于以后的维护,也方便很多,断电源即可开盖取出摄像机、镜头。这也是隔爆型摄像机目前大受欢迎的原因。

  隔爆外壳的种类

  上面说到,起防爆作用的主要是防爆外壳,那么防爆外壳是用什么样的材质做的呢?

  通常来说,隔爆外壳以抗爆炸压力和冲击的高强度不锈钢制成,极其坚固。质量好的产品壁厚在5MM以上,比防弹级别的防暴摄像机有过之而无不及。例如某型号为YHT100A的隔爆防护罩曾在某火箭弹库房爆炸的情况下幸存下来,不过表面多了几处伤痕,里面的摄像机、镜头接好电源线后仍能正常工作。

  之前,也有人采用铝制外壳来制造隔爆防护衣,但是效果并不太理想,特别是铝制品的抗腐蚀性能较差。而很多情况下,不锈钢外壳要远比铝制外壳优越,特别是火灾情况下的生存能力要远远好的多,同样是上面型号的隔爆防护罩,在某库区火灾中,除了外部线缆被烧毁,壳体表面盖上一层黑黑的燃烧后的油污外,里面的摄像机、镜头居然没有受到损坏。

  此外,还有气密型隔爆外壳,但是这种气密型外壳是不可随意拆卸的,以保证永久气密性。如拆卸,则密封后必须重新做气密实验。这类气密型防爆防护罩即便出厂时即安装好摄像机并做好气密实验,以后的维护也是要打开外壳的,永久气密性根本无法保证,非常危险。

  关于防爆摄像机适应环境的问题,采用“隔爆外壳”的防爆摄像机所适应的环境温度取决于内置摄像机、镜头本身的技术参数。在强阳光下,利用遮阳罩可以有效的降低防爆摄像机的温升,平均可以在6℃以上。如果冬季严寒,内部可以加装加热器件。由于防爆摄像机本身壳体的密封特性,风扇除了可以加速空气对流,对降低腔体内部温度没有什么明显的帮助。同样是由于密封的关系,如果在隔爆型防爆摄像机内置半导体制冷器件,由于热端散热不良,反而热量极易回流,需要制冷却造成加热效应。

  防爆摄像机类型

  尽管石油、化工、煤炭等行业都有发生爆炸的可能性,然而并不是所有的爆炸环境都是一样的,要选择合适的防爆摄像机,我们就需要根据现场的不同环境和条件选择不同的防爆类型、不同的防爆级别和温度组别,不同的外壳材质的防爆摄像机。

  简单地说,防爆产品从防爆型式上基本分以下三类:

  一、Ⅰ类 矿用甲烷——在煤矿用(矿用防爆):本质安全型,其防爆标志为ExibⅠ;隔爆型,其防爆标志为ExdⅠ。

  二、Ⅱ类 爆炸性混合气体——在化工、油田、油罐、石化、炼油、军工、航天等工厂用(气体防爆):常用隔爆型,其防爆标志为ExdⅡA、ⅡB、ⅡC。

  注:产品技术标准GB 3836.2—2000,爆炸性气体环境用电气设备 第二部分:隔爆型“d”这是最常见的情况,以下非特指均为气体防爆类隔爆型

  三、Ⅲ类 爆炸性粉尘和纤维——在粮食加工厂、粮库等粉尘环境中用:一般采用粉尘防爆型电器设备,其防爆标志为Ex DIP.DT.T13。

 

关键字:安防  防爆摄像机

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2011/0717/article_3876.html
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