工业危险监控 防爆摄像机如何倾力?

2012-12-06 20:21:36来源: 中国安防展览网

    防爆摄像机是为了实现在易燃易爆的现场环境中应用工业视频监控而发展出来的一种特种摄像机。虽然防爆摄像机目前已经得到比较广泛的应用,同时也有越来越多的工程商朋友了解并接受防爆摄像机;但是防爆摄像机的选用和安装仍然有相当多的细节需要注意和澄清。

    防爆摄像机的发展

    石油、化工、煤炭和科研、军事等国家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了。最初的需求是来自于煤矿井下。尤其是近十年,随着国家工业化进程,防爆要求的需求扩大至各个领域——石油、化工、航海、航天、冶金、科研和军事工业等需求更甚,要求各异,针对性更强,特别是我国石化工业的迅猛发展,加速了防爆工业监控、防爆工业扩音对讲产品的发展。深圳世国刘星解释说:现在,防爆摄像机也随之开始在各个领域广泛使用。而值得注意的是,与电子工业的普遍情况不同,中国的防爆摄像机的发展就时间而言在国际同行业中是相当早的,就技术水平而言,也是始终不亚于国外同类产品的。

    就防爆领域来看,防爆研究方面我国始终处于世界前列,国家制定了一系列防爆标准。防爆等级已与世界主要国家的防爆等级标准相对应,并很多参数高于欧美诸国;我国对防爆设备的管理,也是非常严格的。比如防爆产品设计审查合格后签发“防爆合格证”、防爆产品生产必须持有的“生产许可证”等等。

    防爆监控领域大多面临环境恶劣、地处偏远、安装条件苛刻、监控范围广等问题。传统分体式防爆摄像机由于受体积庞大、安装调试复杂、功能简陋、云台转速缓慢等方面的限制,其防爆防护等级及运行稳定性等技术性能都受到相应限制,深圳世国的防爆一体化摄像机集合了云台、护罩、解码器等于一体,标配加热器、风扇、遮阳罩、雨刷器等全天候配件的防摄像机解决上述诸多问题。接受采访的多数厂家均表示,将云台、摄像机、解码器、红外灯组合在一起的防爆一体化摄像机很受用户欢迎。

    防爆球机功能更健全

    由于早期防爆摄像机存在云台转速慢、预置位精度不高、监控存在死角等方面的不足,新机种如防爆高速球/半球摄像仪也开始涉足防爆领域。防爆高速球/半球出现,除了预置位、自动巡航、云台无限位连续旋转等特性逐渐提高,让防爆监控领域也能实现向移动侦测、自动跟踪、报警联动等智能化方向发展。

    关于移动侦测、自动跟踪功能。有实力的厂家推出的防爆摄像机对移动侦测功能也会重视,并可能加入震动报警等功能模块。移动侦测是指对跟踪目标在移动时的检测,当画面出现变化时,譬如有人走过,通过一定的设置,系统会自动作出相应的处理,即发出报警信号。防爆摄像机的跟踪功能实际是图像分析功能,取决于云台转速快、定位准,倘若防爆摄像机的云台转速缓慢,定位不准,就无法对某物体进行自动跟踪。这种功能通常是通过软件配件进行设置,后台操作控制来实现。深圳世国新推出的防爆高速球摄像仪和利达斯系统有限公司的热成像机器人都具备可选择移动探测和自动跟踪功能。

    关于报警功能,防爆摄像机的自检报警很重要。比如云台自检过程中被堵转或者自检不到位,那么产品就难以发挥其实际作用。如防爆摄像机用于环境极端的油田、矿井上,冬季可能零下30C。云台转轴等处可能被冻僵,防爆摄像机倘若没有自检,就可能停止工作。所以说,自检报警是防爆摄像机机械性能稳定和运行平稳的重要保证。有些防爆摄像机也具备报警端口,报警接口与其他报警设备连接,遇到异常情况,便可以实现报警联动功能。倘若防爆摄像机镜头被人为地遮挡时,其也会报警,以保证监控能顺利进行。

    除了以上三个方面,为了增强防爆摄像机的环境适应能力,通常还需要增加遮阳罩、加热器、过滤器、雨刮器、风扇/半导体制冷器件等增值附件以确保设备的稳定运行和监控画面的清晰度。在强阳光下,如沙漠地带的矿井开采现场,利用遮阳罩可以有效地降低防爆摄像机的温度,平均可以在6°C以上。在寒冬季节或超低温条件下,内置的加热器可以自动加热以确保防爆摄像机正常工作,如世国的产品是-10°C时启动自动加热,防爆集团的许多产品则是低于1°C左右启动加热。灰尘通常可以通过雨刮器来清理,从而达到实现增强摄像机寿命,减少故障率,进而确保画面清晰功能。由于防爆摄像机本身壳体的密封性,所以风扇/半导体制冷器件在一定程度上能起到散热作用。当然,这些增值附件可根据客户需求和实际环境进行选配。

    此外,一种由隔爆型摄像机防护罩、内置镜头、摄像机和智能视觉服务器等组成的隔爆型智能视觉传感器也成为煤矿监控领域的得力助手。智能视觉服务器内嵌了VTDTM智能视觉分析技术中完整的入侵检测分析模块,能自动检测各种独立入侵的人或者交通工具。防区设定后,只有符合指定特征的入侵行为才会引发报警,而其他不符合条件的入侵将会被忽略。目前,由于防爆型零照度黑光夜视摄像仪的出现,组装成防爆型智能视觉传感器在煤矿大有作为。

    防爆摄像机的原理与选用

    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。

    防爆电器的防爆型式虽然较多,但并不是都适于用于防爆摄像机。比如充油型,充沙型等方式,在防爆摄像机上是根本不能使用的。

    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“隔爆摄像仪防护罩”。

    也就是说,隔爆型防爆摄像机等于“隔爆摄像仪防护罩”普通摄像机、镜头。这样的话,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。

    这样的“隔爆摄像仪防护罩”通常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。

    很多情况下,不锈钢外壳远比铝制外壳优越,比如抗腐蚀性能。特别是火灾情况下的生存能力要远远好的多。

    举这两个例子,主要是说明质量优良的防爆摄像机的良好生存力,并不是建议大家去尝试这种极端环境。对于耐爆炸的环境,我们的通常做法是还要加厚;对应高温燃烧的环境也有专用的型号。

    此外,市场上还有所谓气密型防爆防护罩,但是按照要求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。考虑到施工现场没有气密实验的条件,这种“薄皮大馅”方式的安全性是非常值得怀疑的。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。

 

关键字:摄像机

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2012/1206/article_5145.html
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