如何選擇防爆攝像機
防爆攝像機是為了實(shí)現在易燃易爆的現場(chǎng)環(huán)境中應用工業(yè)電視而發(fā)展出來(lái)的一種特種攝像機。雖然防爆攝像機目前已經(jīng)得到比較廣泛的應用,同時(shí)也有越來(lái)越多的工程商朋友了解并接受防爆攝像機;但是防爆攝像機的選用和安裝仍然有相當多的細節需要注意和澄清。
防爆攝像機的發(fā)展
石油、化工、煤炭和科研、等國家許多工業(yè)企業(yè)或研究部門(mén),在實(shí)驗、生產(chǎn)、加工、運輸和貯存的各過(guò)程中,經(jīng)常可能泄漏和溢散出各種各樣的易燃、易爆氣體、液體和各種粉塵及纖維,這類(lèi)物質(zhì)與空氣混合后,將變成易發(fā)生爆炸危險的混合物,它周?chē)膱?chǎng)所也成了程度不同的爆炸危險場(chǎng)所。由于現場(chǎng)條件等因素,爆炸危險的混合物濃度可能不斷升高。當易爆物的濃度達到爆炸的臨界點(diǎn),一旦出現引爆源——電火花、電弧及高溫便會(huì )產(chǎn)生爆炸、火災等嚴重事故,造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。
為了實(shí)現在易燃易爆的現場(chǎng)環(huán)境中應用工業(yè)電視監控,防爆攝像機便應運而生了。初的需求是來(lái)自于煤礦井下。尤其是近十年,隨著(zhù)國家工業(yè)化進(jìn)程,防爆要求的需求擴大至各個(gè)領(lǐng)域——石油、化工、航海、航天、冶金、科研和工業(yè)等需求更甚,要求各異,針對性更強,特別是我國石化工業(yè)的迅猛發(fā)展,加速了防爆工業(yè)監控、防爆工業(yè)擴音對講產(chǎn)品的發(fā)展。防爆攝像機也隨之開(kāi)始在各個(gè)領(lǐng)域廣泛使用。值得注意的是,與電子工業(yè)的普遍情況不同,中國的防爆攝像機的發(fā)展就時(shí)間而言在國際同行業(yè)中是相當早的,就技術(shù)水平而言,也是始終不亞于國外同類(lèi)產(chǎn)品的。
就防爆領(lǐng)域來(lái)看,防爆研究方面我國始終處于世界前列,國家制定了一系列防爆標準。防爆等級已與世界主要國家的防爆等級標準相對應,并很多參數高于歐美諸國;我國對防爆設備的管理,也是非常嚴格的。比如防爆產(chǎn)品設計審查合格后簽發(fā)“防爆合格證”、防爆產(chǎn)品生產(chǎn)必須持有的“生產(chǎn)許可證”等等。
防爆監控領(lǐng)域大多面臨環(huán)境惡劣、地處偏遠、安裝條件苛刻、監控范圍廣等問(wèn)題。傳統分體式防爆攝像機由于受體積龐大、安裝調試復雜、功能簡(jiǎn)陋、云臺轉速緩慢等方面的限制,其防爆防護等級及運行穩定性等技術(shù)性能都受到相應限制,而集云臺、護罩、解碼器等于一體,標配加熱器、風(fēng)扇、遮陽(yáng)罩、雨刷器等全天候配件的防爆一體化攝像機則可以解決上述諸多問(wèn)題。接受采訪(fǎng)的多數廠(chǎng)家均表示,將云臺、攝像機、解碼器、紅外燈組合在一起的防爆一體化攝像機很受用戶(hù)歡迎。
防爆球機功能更健全
由于早期防爆攝像機存在云臺轉速慢、預置位精度不高、監控存在死角等方面的不足,新機種如防爆高速球/半球攝像儀也開(kāi)始涉足防爆領(lǐng)域。防爆高速球/半球出現,除了預置位、自動(dòng)巡航、云臺無(wú)限位連續旋轉等特性逐漸提高,讓防爆監控領(lǐng)域也能實(shí)現向移動(dòng)偵測、自動(dòng)跟蹤、報警聯(lián)動(dòng)等智能化方向發(fā)展。
關(guān)于移動(dòng)偵測、自動(dòng)跟蹤功能。有實(shí)力的廠(chǎng)家推出的防爆攝像機對移動(dòng)偵測功能也會(huì )重視,并可能加入震動(dòng)報警等功能模塊。移動(dòng)偵測是指對跟蹤目標在移動(dòng)時(shí)的檢測,當畫(huà)面出現變化時(shí),譬如有人走過(guò),通過(guò)一定的設置,系統會(huì )自動(dòng)作出相應的處理,即發(fā)出報警信號。防爆攝像機的跟蹤功能實(shí)際是圖像分析功能,取決于云臺轉速快、定位準,倘若防爆攝像機的云臺轉速緩慢,定位不準,就無(wú)法對某物體進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。這種功能通常是通過(guò)軟件配件進(jìn)行設置,后臺操作控制來(lái)實(shí)現。常州盛和新推出的防爆高速球攝像儀和利達斯系統有限公司的熱成像機器人都具備可選擇移動(dòng)探測和自動(dòng)跟蹤功能。
關(guān)于報警功能,防爆攝像機的自檢報警很重要。比如云臺自檢過(guò)程中被堵轉或者自檢不到位,那么產(chǎn)品就難以發(fā)揮其實(shí)際作用。如防爆攝像機用于環(huán)境極端的油田、礦井上,冬季可能零下30C。云臺轉軸等處可能被凍僵,防爆攝像機倘若沒(méi)有自檢,就可能停止工作。所以說(shuō),自檢報警是防爆攝像機機械性能穩定和運行平穩的重要保證。有些防爆攝像機也具備報警端口,報警接口與其他報警設備連接,遇到異常情況,便可以實(shí)現報警聯(lián)動(dòng)功能。倘若防爆攝像機鏡頭被人為地遮擋時(shí),其也會(huì )報警,以保證監控能順利進(jìn)行。
除了以上三個(gè)方面,為了增強防爆攝像機的環(huán)境適應能力,通常還需要增加遮陽(yáng)罩、加熱器、過(guò)濾器、雨刮器、風(fēng)扇/半導體制冷器件等增值附件以確保設備的穩定運行和監控畫(huà)面的清晰度。在強陽(yáng)光下,如沙漠地帶的礦井開(kāi)采現場(chǎng),利用遮陽(yáng)罩可以有效地降低防爆攝像機的溫度,平均可以在6°C以上。在寒冬季節或超低溫條件下,內置的加熱器可以自動(dòng)加熱以確保防爆攝像機正常工作,如世國科技的產(chǎn)品是-10°C時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)加熱,防爆集團的許多產(chǎn)品則是低于1°C左右啟動(dòng)加熱。灰塵通常可以通過(guò)雨刮器來(lái)清理,從而達到實(shí)現增強攝像機壽命,減少故障率,進(jìn)而確保畫(huà)面清晰功能。由于防爆攝像機本身殼體的密封性,所以風(fēng)扇/半導體制冷器件在一定程度上能起到散熱作用。當然,這些增值附件可根據客戶(hù)需求和實(shí)際環(huán)境進(jìn)行選配。
此外,一種由隔爆型攝像機防護罩、內置鏡頭、攝像機和智能視覺(jué)服務(wù)器等組成的隔爆型智能視覺(jué)傳感器也成為煤礦監控領(lǐng)域的得力助手。智能視覺(jué)服務(wù)器內嵌了VTDTM智能視覺(jué)分析技術(shù)中完整的入侵檢測分析模塊,能自動(dòng)檢測各種獨立入侵的人或者交通工具。防區設定后,只有符合指定特征的入侵行為才會(huì )引發(fā)報警,而其他不符合條件的入侵將會(huì )被忽略。目前,由于防爆型零照度黑光夜視攝像儀的出現,組裝成防爆型智能視覺(jué)傳感器在煤礦大有作為。
防爆攝像機的原理與選用
就防爆攝像機本身而言,光電結構和普通的工業(yè)攝像機并無(wú)本質(zhì)上的差異。其特征在于使用一種或一種以上的防爆型式對工業(yè)攝像機進(jìn)行處理,使之能夠在易燃易爆的現場(chǎng)環(huán)境中應用。
早期的防爆攝像機以本質(zhì)安全型和正壓型為主。本質(zhì)安全型防爆攝像機的特點(diǎn)在于對攝像機的電路進(jìn)行本質(zhì)安全處理,電氣之線(xiàn)路輸出或輸入均被設計控制在不足以產(chǎn)生使氫氣發(fā)生引火爆炸的能量以下,使其在正常工作中不會(huì )產(chǎn)生電火花、電弧及高溫,從而避免引爆易爆物質(zhì)。這種類(lèi)型的防爆攝像機結構單位成本過(guò)高是大缺點(diǎn),此外也不利于日后的升級。正壓型是早期美系防爆攝像機產(chǎn)品的常用結構,使用中維護相當不便,如不精心維護,引爆危險性相當大。此結構目前所見(jiàn)除極少數臺灣廠(chǎng)商仍在制造外,基本已被防爆攝像機行業(yè)全面淘汰。
防爆電器的防爆型式雖然較多,但并不是都適于用于防爆攝像機。比如充油型,充沙型等方式,在防爆攝像機上是根本不能使用的。
目前防爆攝像機的國際主流方式是隔爆型。其特征在于將常規的普通攝像機放在特制的外殼內,該外殼具有將殼內電氣部件產(chǎn)生的火花和電弧與殼外爆炸性混合物隔離開(kāi)的作用,并能承受進(jìn)入殼內的爆炸性混合物被殼內電氣設備的火花、電弧引爆時(shí)所產(chǎn)生的爆炸壓力,而外殼不被破壞;同時(shí)能防止殼內爆炸生成物向殼外爆炸性混合物傳爆,不會(huì )引起殼外爆炸性混合物燃燒和爆炸。這種具有隔爆外殼的攝像機就是 “隔爆型防爆攝像機”。 而這種特殊的外殼叫“隔爆外殼”,我們通常叫它“隔爆攝像儀防護罩”。
也就是說(shuō),隔爆型防爆攝像機等于“隔爆攝像儀防護罩”+普通攝像機、鏡頭。這樣的話(huà),只要尺寸合適,工程商就可以自由選擇內置的攝像機、鏡頭,同時(shí)成本也降低了。對于以后的維護,也方便很多,斷電源即可開(kāi)蓋取出攝像機、鏡頭。
這樣的“隔爆攝像儀防護罩”通常以抗爆炸壓力和沖擊的高強度不銹鋼制成,極其堅固。質(zhì)量好的產(chǎn)品壁厚在5MM以上,比防彈級別的防暴攝像機有過(guò)之而無(wú)不及。
很多情況下,不銹鋼外殼遠比鋁制外殼優(yōu)越,比如抗腐蝕性能。特別是火災情況下的生存能力要遠遠好的多。
舉這兩個(gè)例子,主要是說(shuō)明質(zhì)量?jì)?yōu)良的防爆攝像機的良好生存力,并不是建議大家去嘗試這種極端環(huán)境。對于耐爆炸的環(huán)境,我們的通常做法是還要加厚;對應高溫燃燒的環(huán)境也有專(zhuān)用的型號。
此外,市場(chǎng)上還有所謂氣密型防爆防護罩,但是按照要求這種氣密型外殼是不可隨意拆卸的,以保證永久氣密性。如拆卸,則密封后必須重新做氣密實(shí)驗。考慮到施工現場(chǎng)沒(méi)有氣密實(shí)驗的條件,這種“薄皮大餡”方式的安全性是非常值得懷疑的。即便出廠(chǎng)時(shí)即安裝好攝像機并做好氣密實(shí)驗,以后的維護也是要打開(kāi)外殼的,永久氣密性根本無(wú)法保證,非常危險。