工业电视监控系统在火电厂中的应用

杨镇

【摘要】随着现代计算机技术、网络技术、自动控制技术、通讯技术及红外线热成像等技术的迅速发展与相互溶合，对大规模分布对象进行监视、控制与管理的工业电视网络监控系统已经在部分火电厂中获得普遍的应用。在工业方面采取先进的电视监控系统当作企业的一种有效监控措施，其不但能够减人增效，为事故分析提供有力的依据，而且可及时发现安全隐患所在，将隐患杜绝于萌芽状态，其发展意义何其非凡。

一、引言

工业电视也可称之为闭路电视，并非所谓的广播电视。随着科技的不断进步，计算机技术、通信技术与视像技术的相互结合，作为监控与保安手段的工业电视监控系统，已经深入工业、军事、交通、商业、金融、医疗等各个不同领域中，其功能早已远覆盖及超越人眼观察的功效。工业电视监控系统的应用，能够使生产过程少人或无人值守得以实现，可减少人员的开支费用，及早地察觉安全事故隐患，以防患于未然，让经济损失最大可能地得到减少，从而使现代生产运行管理水准得到有效提高。

二、工业电视监控系统的主要方案

目前该系统主要有三种方案，它们分别是：模拟监控系统，数字监控系统，数字与模拟相结合系统。

模拟监控系统主要由模拟设备所构成，经由矩阵达成对前端设备的切换与控制，该系统没有数字网络，图像没有进行压缩而直接显示出来，监控画面失真度低，无滞后，无拖尾，视频操作效果相对卓越，系统安装调试不复杂，安全性能较高，且系统维护量不多；但是该系统却难以达成网络远程监控，系统扩容能力不强，建设费用相对比较昂贵，所以仅只在监控范围狭窄又勿需网络传输图像的情况下得到应用。

以网络视频服务器与网络校核机作为重心是数字监控系统，它把监控前端的每个摄像机经网络接入，系统经由网络传输各种视频信号、报警信号及控制信号，通过云台解码器、网络视频解码器等各种A/D，D/A转换设备，使其在MIS（厂级信息管理系统）网上或集控室内对有关场所的远程监控得以实现。该系统组建容易简单，系统扩展性相对较高，用户经由网络相关操作，可以进行远程访问，具有较高的系统可靠性。

而在数字和模拟相结合的监控系统中，现场前端的各种不同视频信号经由视频矩阵接入监控中心，然后监控中心又经由视频矩阵及画面分割器等有关设备把模拟图像传送至各个监控器中，最终显示于电视墙上；同时系统再经由网络交换机与网络电频服务器把各种不同信号接入MIS網中，使其在厂级信息管理系统网上或集控室内对有关场所的远程监控得以实现。该种监控系统具有数字监控远程访问操作系统的能力，同时又具有模拟监控卓越的视频操作效果，拥有很高的系统可靠性，但是因系统构造相对复杂与昂贵的建设费用，该系统仅只应用在要求较高的监控场合。

随着不断发展与完善的数字网络技术，工业电视监控系统的运用已相当广泛，因大型火电厂的电视监控点相对比较多，各个监控点的位置距离较远，一般监控分中心设置的数量相对较少，整个选用数字网络能够让系统构造简单化，方便进行扩展，使工程建设费用得到减低；同时大型火电厂几乎建有MIS，数字电视监控系统得到应用后，能够让MIS网上各个用户第一时间对现场信息有所了解，可以实现远程访问，共享全部资源。所以，在大型火电厂中应用数字工业电视监控系统已成为必然的发展趋势。

三、工业电视数字网络监控系统的主要功能

随着工业电视监控系统技术的迅猛发展，它的功能将日趋于全面化，归根到底主要有如下一些功能：

1.图像监视功能：这是以声音与图像的方式将现场的实时生产情况直接传输到运行人员的监控屏幕上。

2.报警功能：对管辖的监控点的各种探测器（烟感、防盗）与动力设备（空调、灯光）工作状态能实时地显示出来。

3.对讲功能：能实现和前端控制主机受控点与MIS网上授权的计算机进行双向对讲，可以达成双向会议电视功能。

4.控制功能：系统可以进行调整摄像机的方位，光圈，焦距，预置位等，能进行远程控制照明灯光，空调，风机等设备。

5.报警联动功能：若发生报警事件之时，系统可对消防系统进行联动，远程网络报警，声光报警，可自动定位报警点电子地图，自动记录报警事件等。

6.图像存储功能：系统拥有图像存储，下载图像，图像回放，截取图片等功能。

7.系统安全功能：系统具有进行自我诊断与预防病毒侵犯功能。

8.网络接口功能：系统和企业信息管理系统拥有完善的接口功能。

四、电视数字网络的关键技术—视频编码压缩技术

视频编码压缩技术是构成工业电视数字网络的一个关键技术，该技术能够把摄像的图像转换为数字信号，经由计算机传输至远处的用户站。在视频编码压缩技术中，通常有MPEG1、MPEG2、MPEG4等标准。

因MPEG4的标准具有相当的优越性，现在普遍应用在数字电视、实时多媒体监控、动态图像等移动多媒体通信中；还在DVD上的交互多媒体、基于面部表情模拟的虚拟会议、演播电视、基于计算机网络的可视化合作实验室场景等领域有所应用。

五、工业电视监控系统在大型火力发电厂的应用

该监控系统可分为监控前端（监控分中心）、MIS网络、全厂监控中心三个主要部分。各监控前端经由交换机和MIS相连接，MIS网上每个授权用户站对全厂实时电视监控画面都能看到。

监控前端通常按如下原则进行划分：

第一，要同全厂运行值班点有所匹配；

第二，要相对应于工艺系统（区域）；

第三要同系统功能相互吻合。

在不同火力发电厂的监控中心里，其设置也各不相同，例如河源电厂一期工程（2×600MW），把监控前端划分成一机组，二机组，化水，输煤等四个重要中心；而在广州黄埔火力发电厂二期（2×300MW）工程中，把监控前端划分成三机组，四机组，循泵房，网控，安防等5个重要中心；而在某个4×600MW 机组工程中，可设9个监控前端：1-4机组监控中心，水处理，输煤，脱硫（灰）监控前端，循环水泵房监控前端，保安监控前端。在机组较小容量或者较少监测点的情况下，监控前端有可能仅设置12个而已，或全厂仅设有监控中心一个而无监控前端。

全厂仅设一个监控中心，监控中心的监控站可设置于某个监控前端的值班室中，监控前端通常有配置成像的监控设备（包括固定摄像机，云台摄像机，半球机，球机），视频网络服务器，解码器，网络交换机，监视器等有关监控设备，而电子门禁系统与电子监测系统则按当中的需要而定，有部分厂家还集成提供火灾报警系统与红外线成像系统等。

六、结束语

随着迅速发展的网络技术与视频技术，工业电视网络监控系统在工业中的应用将与日俱增中，它在减人增效，安全生产，提高生产自动化水平方面有着它的优越性，其功不可没。我们更加期待有更多先进前卫的监控技术应用在工业生产中，最终可为人类社会服务。