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1主要問題分析、解決辦法及設想

1.1粉塵環境監控設備配置

大多數模擬監控系統在諸如運煤廊道的粉塵環境中的布設都是沿著運煤皮帶逐階分布，比如每50m放置一臺固定攝像機；對于關鍵節點，如下料口、滾筒篩、皮帶秤、取樣機等設備分別增設監控攝像機；為方便回傳信號線，集中取電，將監控設備箱按照攝像機分布的距離大致按等距離分布，配置在同層廊道中。攝像機到前端設備箱使用的監控視頻線不超過線路傳輸距離的極限即可。回傳光纜也沿著監控設備箱放置的線路，逐級分配。實際操作中存在的問題有以下幾個方面：（1）等距離配置監控攝像機看似嚴密，實際上由于運煤廊道中目測的監控環境十分相似，僅通過監控畫面不易判斷所監視的位置，如果遇到攝像機損壞，則監視或巡檢人員難以迅速得知損壞攝像機所在的位置；（2）對重要設備增設攝像機非常有必要，但是考慮到設備管理所對應的人員是分類的，應對某類設備的監控攝像機單獨進行編組，而不是按照線路鋪設的方向來逐個添加；（3）監控設備箱的放置不應僅考慮布線距離問題，設備箱是日后維護的重點，實際上在粉塵污染嚴重的環境中監控設備箱運保很困難，煤粉進入之后一旦受潮，會對電氣、電子設備的穩定性、使用壽命造成極大的損害。如安徽華誼化工有限公司2~3#轉運站運煤廊道上層通道長度約300m，配置監控設備箱4臺，放置位置為廊道內弱電橋架下方；運煤皮帶監控攝像機5臺，間隔距離約50m；皮帶秤監控攝像機4臺、煤取樣機監控攝像機2臺；使用24芯單模光纜2根，分別在1#、3#監控箱做分線轉接2#、4#監控箱，前端均使用單路光端機加監控視頻線分別連接至每一臺攝像機。設備及線路配置見圖1。對于上述配置，不難看出其設計思路簡單，施工難度也小，但是對于日常管理和日后運行維護則產生不利影響。對該問題進行如下分析：（1）從設備管理的角度來說，皮帶秤、煤取樣機的重要性較高，應當由單獨的監控線路傳輸監控信號，即：QY01、QY02，PDC01~PDC04監控攝像機應當單獨配置一個監控設備箱，單獨鋪設光纜。（2）運煤皮帶的5臺監控攝像機應共用一臺監控設備箱，考慮到廊道線路如超過視頻線傳輸極限，或可分用兩個監控箱。（3）監控箱的放置不應在廊道內。根據長期的運行維護工作經驗，系統的關鍵設備應妥善安排安裝位置，運煤廊道的特點是粉塵污染嚴重，另外廊道中空間狹窄，故障檢修不方便。建議將設備箱安裝在廊道之外。由于廊道是整體架空的，主干線路完全可以延著廊道基礎鋪設橋架放置。設備箱安裝位置根據電視監控設備分布，同時考慮視頻線路有效傳輸距離而定。將監控箱移位至廊道之外則大大減小了煤粉塵污染的影響，減小電氣、電子設備損壞的幾率，降低檢修難度。前端傳輸線路的故障是整個系統中的薄弱環節，視頻線、24V電源線都是金屬線，易氧化、老化及人為損壞。如出現前端線路損壞至不可修復的狀況，則可直接從攝像機位置延著垂直方向穿線管向下放線，水平方向的配線全部集中在廊道外橋架上進行，較之廊道內部配線，這樣的作法更加方便，工作環境也相對有較大改善。若作以上修改，則設備布置如圖2所示。

1.2高溫下觀測對象空間狹窄環境監控設備配置

安徽華誼化工有限公司的氣化裝置、硫回收裝置的高溫爐爐堂觀火孔需要攝像監控，爐堂觀火孔最初是根據巡檢人員現場觀測爐堂內部燃燒情況而設計的，監控攝像機的安裝大大減少了巡檢工作量，使生產管理人員可以遠程通過視頻直觀地了解爐堂內部情況。尤其對于氣化裝置，在烘爐期間，爐口處充滿可燃氣體，人員巡檢受此限制，并且危險系數很高，因此觀火孔攝像機的配置具有重要作用。但是在這里安裝攝像機操作難度很大，爐堂觀火孔直徑一般約10cm，且孔板由透明的高溫玻璃覆蓋，一般攝像機很難實現清晰的內部觀測。安徽華誼化工有限公司氣化裝置的監控深化設計原本打算在爐堂正上方配置一體化云臺攝像機，通過攝像機的長焦鏡頭放大圖像，拉近觀測距離。但該方法有以下幾個缺點：（1）普通一體化云臺攝像機不適用于吊頂安裝，球形一體化攝像機的球罩則不容易做到耐高溫。這兩種攝像機的價格都相對比較昂貴，而該地點觀察對象比較單一，且只有在烘爐時才使用，使用造價昂貴的攝像機會造成資源浪費。（2）氣化爐頂部有航車軌道，航車經過時必定會影響觀測。（3）吊頂上方高熱氣體聚集，關鍵時刻維修非常困難。針對上述不利因素，采用比較簡單的處理方法（在現場使用鍍鋅管制作支架）解決了這個問題。如將攝像機用防爆外殼封裝吊裝在支架旋臂上，防爆外殼為定制，前端視窗為耐高溫隔爆玻璃。通過立桿旋轉、旋臂伸縮將攝像機鏡頭控制在觀火孔正上方，近距離觀測爐堂內部，測試觀測效果良好，圓滿實現了低成本控制，高可靠性地解決了爐堂觀火孔觀測這一問題。上述解決方法無法用于硫回收裝置高溫爐觀火孔觀測，因該裝置化工管線復雜，在觀火孔位置根本沒有足夠的空間安裝上述裝置。現場條件是觀火孔正面約40cm處有一條直徑25cm的物料管道，該管道加上外敷保溫材料，幾乎完全遮擋住攝像機的觀察路徑，深化設計最終放棄了該處攝像機的配置，使得該裝置成為電視監控的一處盲點，作為參與電視監控系統深化設計的一員，這成為此項工作中的一大遺憾。在工程完工之后，經過多方探討，認為解決方法可以有如下兩種：（1）采用彈性材質監視探頭。（2）在爐堂觀火孔正對面安裝一塊反射鏡，攝像機在觀火孔側面，正對反射鏡拍攝。第一種方法，要求使用非常規的攝像設備。第二種方法則靈活地運用簡單的器件。在條件允許的情況下可以嘗試第二種方法，當然需要通過實踐來檢驗該設想的可能性。

1.3防爆區域監控設備設計安裝的注意事項

化工廠內易燃易爆物品眾多，易燃品罐區、裝貨發貨作業面等區域對監控設施的要求也因此更加嚴格。按照國家有關規定，防爆區域內電氣、電子設備必須符合防爆、隔爆的相關細則。眾所周知，防爆監控設備的造價相對普通監控設備要昂貴數倍之多，防爆區域的設備安裝要求也更加嚴格，企業為此付出的成本自然很高。如何做到合理、節約地運用防暴設備，是每個化工廠都很關心的問題。安徽華誼化工有限公司成品貯藏罐區有乙醇貯罐、醋酸貯罐、醋酸乙酯貯罐各2個，甲醇貯罐3個，甲醇泵區1個，乙醇泵區1個。常規設計應該是針對每個貯罐的進出口閥門都要安裝防爆攝像機進行監控，泵區則要考慮面積的大小，配合使用不同數量和鏡頭類型的防爆監控攝像機，這樣的作法成本很高，并且監控人員的工作量也增大，需要同時注意多個攝像機。實際使用過程中發現，監視靜止的畫面往往造成監控人員的視覺疲勞，極易錯失發現問題的第一時機，人對設備的依賴程度越高，則發生失誤的情況越頻繁。監控系統的設計應當考慮到這一點，并盡量通過合理的設計來避免上述情況的發生。借鑒石化系統的先進經驗，建議取消安裝在每個進出口閥門方向的固定攝像機，在貯罐區域中央修建立桿，將攝像機安裝在立桿頂端，運用攝像機自帶的定制巡航功能，將需要監視的多個觀察對象設置為攝像機定制巡航點，攝像機安裝位置如圖4所示。攝像機通過巡航，可以向監視人員及時顯示觀察點情況，避免手工操作延誤時間。持續動態的畫面也能夠避免監視人員的視覺疲勞，可靠地記錄觀測點的實時情況。因此，通過一臺云臺防爆攝像機的合理配置，可以完成4臺固定攝像機的工作，從成本上來說，也是相對合算的。防爆設備的安裝施工本身也應引起注意，許多施工單位、施工人員并不完全了解防爆設備使用的注意事項，抑或過分擴大防爆設備的使用范圍。在此闡述觀察到的一些現象，并提出糾正措施。（1）防爆箱中的電氣設備，如空氣開關、電源轉換器等應固定在絕緣材質制作或者涂有絕緣涂料的底板上。但是很多防爆箱內電氣設備直接放置在箱底或堆疊，這一方面不利于線路的整理，最關鍵的是一旦接線松脫，金屬材質的防爆箱很可能引起電氣設備漏電、短路，所以防爆箱良好的接地至關重要。另一方面，設備隨意堆疊更容易導致電氣散熱不暢，過熱引起事故。（2）防爆設備必須起到隔絕電氣設備電火花的作用，穿線孔一定要采取隔絕外界環境的措施，如內襯橡膠墊圈、外敷黏性油泥等。施工中經常遇到的情況是：施工人員為圖穿線方便，將內襯橡膠墊圈拆除不用；用于緊固進出線路的緊固螺母松動，沒有油泥封堵等。這些情況都屬于不合格施工，檢查時可拉動進出線，如有松動，必須進行整改，直至箱體各個進出口完全封閉為止。（3）防爆箱一般是不銹鋼材質制作，不應使用碳鋼螺絲作為緊固件，碳鋼緊固件與不銹鋼接觸時間長久會導致不銹鋼銹蝕，影響防爆箱蓋板的密封性，從而使防爆箱形同虛設。（4）防爆區域內的非用電器，如光纖接線盒等可以不使用防爆接線箱。通常情況下設計單位只要在防爆區域內配置設備箱都首先想到使用防爆箱或隔爆箱，但是如果規劃細致，可以減少防爆箱的使用。比如在安徽華誼化工有限公司氣化裝置九樓監控設備改造中，設計人員仔細考慮了設備的配置，將原先每個監控攝像機配備一只前端防爆接線箱，更改為含電氣、電子設備的前端設備箱使用防爆產品，而光纖接線盒等則使用普通不銹鋼設備箱固定。畢竟防爆設備接線箱的價格較昂貴，并且笨重、占用空間大，不適用于大量放置設備，而對于不含電氣、電子設備的設備箱，配置普通不銹鋼箱體更加方便合算，也不會違反防爆區域的管理規章。由此可見，合理的設計規劃可以在不違反安全規定的條件下實現節約成本，且保持使用的效果。

2結語

化工企業電視監控系統的應用應該隨著該企業發展的需要逐漸深入。宏觀方面，電視監控系統作為信息化的一個重要支柱，是兩化融合目標中不可忽視的組成部分。從化工企業一線管理、運維人員的角度來看，電視監控系統的深入運用解決了很多切實的問題，如在有毒有害環境中、粉塵污染的局部空間內、易燃易爆氣體環境中，監控設備代替人的眼睛管理著許多設備、管線、儀表等，起到的是拓展人體官能的作用。當然，目前我們對電視監控系統的設計、規劃、開發應用還遠未做到如人們所愿的理想狀態，我們將繼續深入研究，探討監控設施的性能合理化實施辦法，用科學的態度和經驗理性的方法最大限度地發揮電視監控系統的效用。

作者:張晉單位:上海華誼信息技術有限公司安徽分公司