工業中用于輔助消防報警的數字視頻監控系統設計與實現

陳聰 蔣大偉

摘 要：消防報警系統是工業企業保障安全生產的重要手段，隨著視頻監控技術的不斷發展，利用數字視頻監控系統來輔助消防報警可以大大提高處理消防報警事件的效率。本文在分析工業企業消防報警系統的基礎上，設計并實現了一套用于輔助消防報警的數字視頻監控系統方案，為保障企業安全生產和拓展數字視頻監控技術的應用領域提供了有益參考。

關鍵詞：數字；視頻監控；輔助；消防報警；工業

1 簡介

工業企業周圍環境普遍比較惡劣，尤其是在電氣室、地下電纜層、電纜隧道、油庫等場所，其火災危險性大，且巡邏人員少，需要安裝自動消防探測及滅火系統，用于對重要電氣設備的安全保護，但是由于火警報警需人工現場確認，而工業企業一般現場區域較大，人工進場需要較長時間，不能及時確定火警位置及性質。數字視頻監控系統用于輔助消防報警，在重要電氣室、油庫、地下電纜層、電纜隧道等地點設有消防檢測點（如煙感探頭、感溫電纜點位），當現場發生火災、煙霧異常或溫度異常時，能迅速切換到現場圖像，幫助巡檢人員快速確定現場實際情況，從而實現了報警信號與現場視頻監控的聯動，幫助值班人員縮短確認現場情況的時間，替代原來工作人員的現場檢查工作，提高工業企業消防報警的處置效率。

2 系統結構組成

工業中用于輔助消防報警的數字視頻監控系統，其結構主要分成5大部分，即前端設備、傳輸設備、存儲以及顯示設備、管理與控制設備。

圖1 工業中用于輔助消防報警的數字視頻監控系統組成

3 系統方案實現

工業中用于輔助消防報警的數字視頻監控系統，其主要內容包括集中管理平臺、工業視頻監控系統、工業視頻監控專用網絡系統、圖像存儲、中心監控屏幕墻、短信報警系統等。

3.1 集中管理平臺

集中管理平臺是系統的核心。該平臺功能齊全，交互性強，界面友好。一是平臺服務完善。在與現場設備的接口：主要包括拼接屏、解碼器、攝像機、交換機等皆可以，通過設備開放的協議對其進行控制。二是模塊齊全。其中心管理模塊對視頻監控設備、報警設備、各種服務器進行集中配置管理；報警模塊可以實時控制和監視廠區內加熱爐、粗軋、精軋、卷取各分區的現場狀況，同時在面對異常事件可以及時以聲光信號報警；電視墻模塊支持軟件解碼大屏輸出，支持報警聯動上墻等。三是與消防系統的二次接口開發。現在消防中心有一套正在使用的海灣的消防報警系統，系統對每一個報警點（消防防區）、攝像機作編碼，存入數據庫，在數據庫內將輸入點和輸出點相對應，當ICV主機接收到消防系統的報警信號，會在ICV數據庫的相應表格位置作標記，監視終端不停地循環檢查數據庫，當發現報警標記時，啟動相應的指令，找到對應的攝像機，將現場畫面顯示在顯示屏上。并在屏幕上顯示相關報警區域信息，而且還有聲音提醒。

3.2 工業視頻監控系統

主要是由槍機、球機智能云臺等組成。根據工業企業現場的不同環境情況配置不同的攝像機。根據調查資料，工業現場主要分為3種情況，分別安裝不同類型的網絡攝像機。一是對空間開闊，空氣濕度高的地方選用帶云臺的高速智能槍式攝像機，并帶有紅外功能。攝像機設置預制點位對應的相應報警點，從而實現自動巡檢工作。二是對巷道細長，情況簡單的區域，選用槍機，安裝體積小。三是對環境比較好，溫濕度適宜的區域，選擇智能球形攝像機，觀察空間大，預制點位功能可以迅速定位需要監視的區域。

3.3 工業視頻監控專用網絡系統

工業企業的視頻監控點分布在廠區各處，分布范圍廣、距離較遠，且部分傳輸線路穿越軋線，現場環境大部分較差，本網絡系統中設有多個匯聚點，以便靈活組網及網絡流量的分配與管理。系統通過單模光纜及屏蔽網線來組建千兆快速以太網。核心及匯聚的傳輸部分主要通過光纖傳輸，支節點交換機至現場各視頻點位采用屏蔽雙絞線，現在均采用可網管交換機轉發信號，實現圖像信號的無縫轉發。

3.4 圖像存儲

數字視頻監控系統中的攝像機分布區域較廣，通過網絡在新一代NVR上進行圖像存儲、管理，并傳到消防控制中心；在消防控制中心通過平臺客戶端軟件，對廠區內監控視頻進行瀏覽、回放、視頻流管理等。圖像存儲管理軟件可以獨立運行，用于管理存儲視頻，實現圖像監視、云臺控制、存儲管理等。

3.5 中心監控屏幕墻

系統在管理中心設置多塊大屏（40英寸以上），平時主要用于輪巡監視現場畫面，發生消防報警時用于聯動報警，并同時顯示報警點周邊監控視頻圖像等。報警信息采用次序輸出方式，按照報警觸發時序依次顯示。

3.6 短信報警系統

短信報警實現中心控制軟件與短信發送設備間建立通訊，在系統觸發報警信息時，通過短信報警平臺可以實時地將報警信息發送給管理人員，根據信息提示采取相應措施。分級別發送短信給相應人員（所需SIM卡由用戶解決）。

參考文獻

[1]王倩.消防安全的視頻監控系統的設計與實現[D].電子科技大學，2013.

[2]蔣中，孔令成.城市互聯消防安全數字化監控系統的設計與實現[J].現代電子技術，2009，（9）：124-126.

（作者單位：1.上海寶信軟件股份有限公司南京分公司；2.解放軍國際關系學院）