淺析安防系統中電氣自動化設計應用

陳秀梅

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淺析安防系統中電氣自動化設計應用

陳秀梅

【摘要】在現代社會發展中，安防系統的重要性日益突顯，提高安防系統的工作效率和效果是其發展的必然要求。電氣自動化是安防系統的重要組成部分，做好電氣自動化設計可以提高安防系統的監控圖像質量、數據傳輸速度以及抗干擾能力等，提升安防系統的水平。本文就對安防系統中電氣自動化設計的應用進行分析，為安防系統進步提供參考。

【關鍵詞】安防系統；電氣自動化設計；應用

近些年來，科學技術有了迅猛發展，計算機技術、通訊技術和信息技術日新月異，電氣自動化的水平也不斷提升。同時，人們的安全意識不斷提升，對安防系統的需求不斷增加，應用的范圍越來越加廣泛，但在傳統的安防系統中，對人力的依賴性較強，因此，加強對電氣自動化的應用，提高安防系統的電氣自動化水平，是安防系統發展的重要趨勢。

1 安防系統中電氣自動化存在的問題分析

1.1 實用性不足

實用性是安防系統的基本要求，在計算機技術、網絡技術迅速發展和各種新工藝、新技術設備不斷出現的基礎上，安防系統中各組成部分的設備準確性、可靠性就能夠得到大幅度提升，提高安防系統電氣自動化水平，減少對人力的依賴，避免人力浪費。但是，在實際當中，有許多電氣自動化設備性能并不完全符合安防系統的需求，實用性存在較大的不足，影響的安防系統的實際效果[1]。

1.2 網絡速度較慢

安防系統中的眾多數據需要經過網絡傳輸到管理中心進行處理、匯總，隨著安防系統規模的不斷擴大，相應的安防監控點、電纜敷設數量也日益增加，給服務器和網絡帶寬都帶來了較大壓力。在此背景下，受經費投入、網絡技術水平等限制，經常容易發生網絡承載能力無法滿足數據傳輸要求的情況，影響數據傳輸的時效性、準確性，給安防系統工作造成嚴重不良影響，造成巨大經濟損失。

1.3 圖像傳輸問題

圖像是安防系統的重要數據信息，也是數據中心人員觀察、評價的重要依據，對各個接收點圖像拍攝與傳輸的質量都有著較高的要求。在電氣自動化體系中，圖像拍攝依賴的是攝像頭設備質量，較為容易實現高質量要求，但在傳輸當中，受帶寬、圖像本身大小因素限制，圖像傳輸的快速性、準確性存在一定不足，導致部分關鍵圖像無法及時被安防工作人員發現，進而埋下安防隱患，造成安防事故，給公眾人身和財產安全等帶來威脅。

1.4 容易受環境干擾

安防系統中有許多電氣設備，具有高靈敏性等特征，對于環境有著較高的要求，但是，在當前各種數字技術廣泛應用的背景下，電磁污染已經較為普遍，會給電氣自動化的眾多設備造成一定影響，降低設備的靈敏度和可靠性，干擾到計算機內部的正常運作，給整個安防系統的有效運行造成負面影響。

2 安防系統中電氣自動化的監控方式設計

2.1 電氣自動化集中監控方式

電氣自動化集中監控方式的特征是采集集成度高，其優點主要是監控系統的程序設計較為簡單，便于監控中心人員進行處理。但是，處理器的單一化，在服務器任務較多、工作繁忙的狀態時，處理器需要對多條信息、多個任務同步處理，會超出處理器本身的能力，使處理器趨向于崩潰，影響到整個電氣自動化系統工作的穩定性。

同時，電氣自動化機種監控方式屬于傳統的硬接線處理模式，其線路布置較為繁雜，會增加其查線工作的難度，加上集中監控的防護等級相對較低，在線路發生故障時，需要較長的時間尋找故障線路，給安防系統工作帶來極大不便。但就安防系統的現狀而言，電氣自動化集中監控方式依然是應用最為廣泛的方式。

在電氣自動化集中監控模方式中，安防系統中的強電流信號會發展轉換為弱電流信號，然后經過空接點興衰處理和4-20mA標準化電流處理信號，借助電子模量，實現電纜系統、開關信號同時接入到DSC的I/O模件柜中，也就是說，電線與電子設施集中組屏直接相連。在DSC組狀態下，利用硬接線數據傳輸速率高的特點，可以實現對安防系統所有電氣設施的實時監控。

2.2 電氣自動化遠程監控方式

遠程監控方式也是電氣自動化設計中常用的方式之一，其優點主要有：靈活性較高、節省控制面積、安裝費用低等。就其本質來說，也是集中監控的工作模式，采取的是遠程I/O連接模式，是指電子設施場地與控制室距離相對較遠情況下，通過在電子設施場地布置遠程采集柜，然后借助合適的通信方式，將采集柜與DCS管理控制系統的主機連接起來，實現對監控數據的集中處理。

但是，遠程監控方式也有其不足之處，主要體現為傳輸速度慢、監控范圍小，其應用范圍十分有限，只適用于小單元系統，但也是電氣自動化必不可缺的組成部分，對小單元安防系統有著重要作用[2]。

2.3 電氣自動化總線綜合監控方式

總線綜合監控方式是在現代網絡信息技術普及基礎上發展出來的，系統其采取的是分層分布模式，監控系統包括三層，分別是間隔層、通訊層和站級監控層。其中，間隔層主要是保護分支單元，保護單元與監控單元都直接安裝在設備或開關柜周邊。通訊層主要是光纖、電纜和其它通訊管理設備，依據現場總線技術，完成對系統信息的匯總、命令傳達。站級監控層主要是觀察安防系統運行情況，通過指令來管理間隔層。

總線綜合監控方式的優點主要有：（1）系統間隔層可以直接安裝在控制終端，設備占地面積減小，節省建設成本。（2）采用傳輸采樣模式，節省二次電纜，減少控制電纜使用量，降低維護工作的難度，抗干擾能力加強，信息數據更加準確。（3）數據信息的精確度提升，質量提高，可以實現電氣自動化的遠程控制，便于系統的維護，節約維護成本。（4）總線監控方式采取的是分布式布局，各個部分之間相互獨立，局部的故障不會造成整個監控系統的癱瘓，提高了系統安全性，也便于后期的拓展升級。

總線綜合監控方式在各個環節上采取了針對性的設計，不同的間隔功能也有所差異，對實現安防系統功能多樣化有著重要作用，具體見圖1。

圖1 銀行安防系統管理示意圖

3 安防系統中電氣自動化的技術應用

3.1 智能技術

智能化是電氣自動化的重要發展趨勢，利用智能技術，不僅可以將安防系統中各部分充分聯系起來，提高機組和管理的優化水平，還可以將集間隔層裝置的各種管理全部集中在一體，包括自動抄表、定值管理、設備管理、故障信息管理和在線診斷等，所以，智能技術可以有效提高電氣自動化的工作效率，為安防系統的高效運行提供保障[3]。

3.2 以太網技術

以太網具有拓撲結構靈活（具體見圖2）、數據容量大、傳輸速度快和建設成本低等優點，將其應用于安防系統的電氣自動化當中，可以有效提高其數據傳輸的時效性、準確性，提升安防系統電氣自動化的工作效率。

圖2 以太網拓撲結構示意圖

3.3 數字技術

隨著社會信息化進程加快和互聯網技術的發展，無線局域網技術已經越來越加成熟，其對移動漫游的支持作用和提高資源利用率的特點，都十分符合安防系統中數據采集、處理和控制的要求，可以有效降低人力、物力的消耗。

相對于傳統的安防系統，數字技術的優越性十分明顯，比如在系統設備方面，簡潔性大大提高，安裝與操作的難度降低；在設備維護方面，可以實現遠程檢測來確定具體位置，降低維修難度和成本；在內容檢索方面，可以實現以秒為單位查詢，提高圖像信息查詢的準確性與效率。從上述諸多優點可知，數字技術對安防系統電氣自動化水平提高有著十分重要的作用。

4 結語

綜上所述，在當前社會當中，公共領域、社會企業等都需要使用安防系統，其應用范圍不斷擴大，在此背景下，提高安防系統的電氣自動化設計水平，進而提升安防系統工作效率、效果，是社會發展的必然要求。所以，了解安防系統電氣自動化存在的問題，掌握電氣自動化監控的設計方式并應用先進技術，是促進安防系統水平提升的重要措施。

參考文獻

[1]劉海彤.電氣自動化監控系統存在的問題及發展方向[J].山東工業技術,2015,01:178.

[2]胡智斌.簡述電氣自動化監控系統發展現狀及趨勢[J].中國科技信息,2014,09:127-128.

[3]李廣志.淺析電氣自動化的綜合監控系統[J].黑龍江科技信息,2013,20:15.

陳秀梅（1980-），女，河南安陽人，研究方向：電氣自動化的應用。

作者簡介：