一、概述
1.1背景?
危廢暫庫存是指存放危險廢物的倉庫，危險廢物是指例如(按照)國家危險廢物名錄或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定具有危險特性的廢物。危險廢物具有各種毒性、腐蝕性、易燃性、爆炸性等，容易對生態(tài)環(huán)境以及人體安全造成嚴(yán)重危害的有毒有害物質(zhì)，對于危廢倉庫內(nèi)的有毒有害物質(zhì)的管理以及監(jiān)控十分重要。危廢暫存庫不同于一般倉庫，人員在進行倉庫視察過程中很難發(fā)現(xiàn)隱藏的危險，例如貨物積壓導(dǎo)致的溫度升高、易燃?xì)怏w泄露以及腐蝕性物質(zhì)的滲漏等這些情況。如果人體長時間進入危廢倉庫，則可能造成無法逆轉(zhuǎn)的損害，屬于高風(fēng)險作業(yè)，同時企業(yè)也承擔(dān)著巨大的風(fēng)險，對此投入的人力物力也將花費巨大。
目前，紅外熱成像技術(shù)已日趨成熟，測溫精度已經(jīng)能達(dá)到±2℃，對危廢倉庫的廢料進行溫度監(jiān)視，可清晰反饋因廢料積熱而發(fā)生的溫度異常變化，對中控室人員進行遠(yuǎn)程報警，可及時進行處理防止火災(zāi)事故的發(fā)生。紅外熱像儀的使用可有效減少人員成本以及對人體造成的損害，更重要的是可以提前預(yù)警火災(zāi)、廢料泄露等事故，防患于未然。
1.2分析
危廢暫存庫大多存放一些可在常溫環(huán)境下自行分解成有毒有害物質(zhì)的廢料，這些廢料在空氣中易自燃，在存儲過程中如果發(fā)生意外會立即造成大規(guī)模環(huán)境污染，并且在遇到明火或者溫度過高時則會導(dǎo)致巨大的火災(zāi)安全隱患。基于此問題的考慮，能夠及時發(fā)現(xiàn)可能存在的安全隱患，對人員提前預(yù)警，及時處理隱患，則可以在很大程度上避免安全事故的發(fā)生。根據(jù)安全管理要求：
風(fēng)險預(yù)警與火災(zāi)報警：實時全景監(jiān)控與高靈敏度特點，可對高溫實現(xiàn)快速報警；
非接觸測溫，不影響電力設(shè)備正常工作；
報警日志：報警記錄與圖像同步存儲系統(tǒng)；
所有采集點視頻圖像可全程或報警觸發(fā)錄像存儲，并可以對以往的歷史圖像進行查詢和回放；
電源供給在全天候的環(huán)境下，保證系統(tǒng)不間斷供應(yīng)；
1.3建設(shè)原則
熱成像防火預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，是化工、及重工業(yè)行業(yè)危廢物料安全管理升級的重要體現(xiàn)，工程建設(shè)應(yīng)滿足以下幾個要求：
1）先進性
本系統(tǒng)技術(shù)起點高，采用具有國際先進技術(shù)水平的非制冷式焦平面紅外熱成像儀，結(jié)合先進的分析控制軟件，實現(xiàn)鑒于重要部位的日夜安全防戒。
2）實用性
在工程設(shè)計和實現(xiàn)的過程中，始終把使用單位的實際需求放在首位，滿足用戶的功能參數(shù)要求。系統(tǒng)操作簡便，工作人員稍加培訓(xùn)即可熟練使用。
3）可靠性
充分分析防范需求及環(huán)境情況，采用優(yōu)質(zhì)設(shè)備，滿足安防要求，保證設(shè)備耐久實用。
4）易維護
具有設(shè)備自檢及自動故障報告功能，平時無需額外的維護工作。
5）擴展性
系統(tǒng)設(shè)計留有充分的余地，以便日后比較方便地進行系統(tǒng)擴充。為此，設(shè)備采用模塊式結(jié)構(gòu)，在需要時可隨時補充，使系統(tǒng)具備靈活的擴展性。
6）開放性
產(chǎn)品選型必須具有開放的接口，便于整個系統(tǒng)的整合，達(dá)到資源統(tǒng)一管理的目的。
7）經(jīng)濟性
在滿足系統(tǒng)需求及系統(tǒng)先進性的同時，做到合理、實用，降低成本，從而達(dá)到極高的性能價格比，降低安全管理的運營成本。
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二、熱成像防火預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
2.1系統(tǒng)概述
暫存庫在線監(jiān)控系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、視頻數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)、監(jiān)控中心顯示系統(tǒng)等構(gòu)成。實現(xiàn)監(jiān)控中心對前端進行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控和管理，同時能夠?qū)D像監(jiān)控及分析與自動報警識別，并通過數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對危廢、廢料倉庫智能監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集、分析、高溫點定位、自動報警等功能。
2.2監(jiān)控中心
監(jiān)控中心主要由軟件組成，是系統(tǒng)功能和管理上的一個組織。由于視頻信號和控制信號已全部接入以太網(wǎng)，以太網(wǎng)內(nèi)任一臺計算機，可通過權(quán)限控制的方式實現(xiàn)監(jiān)控。區(qū)域監(jiān)控中心與前端監(jiān)控系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)程紅外圖像實時傳輸?shù)膶嶋H帶寬低，在保證實時性和圖像質(zhì)量的前提下，系統(tǒng)采用新技術(shù)減少帶寬資源的占用。
在監(jiān)控中心可實時監(jiān)視各監(jiān)控點的所有圖像信息，溫度分析，溫度實時監(jiān)控信息，完成遠(yuǎn)程紅外圖像的實時顯示、監(jiān)控、存儲、分析、處理報告等功能。在監(jiān)控中心可實時監(jiān)視多路紅外圖像信息并實現(xiàn)一機同屏同時監(jiān)視;監(jiān)控中心和多臺終端可以同時監(jiān)控任一監(jiān)控點。
2.3?熱像防火預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng):
此系統(tǒng)是綜合溫感與圖像視頻技術(shù)，是目前最先進的防火預(yù)警系統(tǒng)，也是未來安防與防火系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
優(yōu)勢：①風(fēng)險預(yù)警與火災(zāi)報警：實時全景監(jiān)控與高靈敏度特點，可對火災(zāi)實現(xiàn)快速報警，通過檢測目標(biāo)表面的異常高溫?zé)彷椛洌蓪崿F(xiàn)火災(zāi)事前預(yù)警，防患于未“燃”，探測器響應(yīng)特殊的紅外波段，完全不受光線干擾，全天候保證復(fù)雜場景下的報警準(zhǔn)確性； 不影響作業(yè)，不中毒，免維護：純物理方法測溫，非接觸，不影響危廢搬運、裝卸，免維護，壽命長，低成本，長壽命，高可靠性；
②報警可視化：與圖像視頻系統(tǒng)進行融合，具備同時輸出熱像與圖像視頻雙功能，提供熱像和可見光雙視頻，對于潛在風(fēng)險，熱像系統(tǒng)提前預(yù)警，并通過聲光報警提醒值班員做出及時反應(yīng)，視頻系統(tǒng)協(xié)助值班員迅速定位報警點，提前化解風(fēng)險；自上世紀(jì) 90 年代紅外熱像由軍用技術(shù)面向民用開放以來，已經(jīng)在包括設(shè)備檢測、火災(zāi)預(yù)警等多個領(lǐng)域成功應(yīng)用，實踐證明這項技術(shù)同樣可以在危險廢物儲存領(lǐng)域成功應(yīng)用，并能滿足危廢暫存庫消防預(yù)警的特殊需求。
③紅外熱像測溫是基于黑體理論在紅外輻射區(qū)的應(yīng)用發(fā)展起來的一種非接觸式測溫技術(shù)。任何絕對零度以上的物體都可以向外輻射紅外能量，紅外熱像儀是一種被動接收被測物體向外輻射的熱能，將這種熱能轉(zhuǎn)化成溫度數(shù)據(jù)的圖像儀器。
紅外熱像儀具有效探測距離遠(yuǎn)、反應(yīng)靈敏、溫度準(zhǔn)確率高、大范圍全覆蓋實時監(jiān)控，以及可以與消防系統(tǒng)聯(lián)動等特性，可以針對每個區(qū)域單純設(shè)置不同預(yù)警溫度與聯(lián)動溫度。基于紅外熱像儀的這些特性和功能，紅外熱像技術(shù)可以成功應(yīng)用于對危廢儲存的防火預(yù)警監(jiān)控。又隨著物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，紅外熱像系統(tǒng)在危廢暫存庫防火預(yù)警監(jiān)控的功能得到進一步完善與強化。
三、熱成像防火預(yù)警方案設(shè)計
3.1監(jiān)控方案
暫存庫A6.A10.各設(shè)置4臺.B5設(shè)置8臺。每個暫存庫內(nèi)部無貨架，庫內(nèi)危廢為平鋪擺放，內(nèi)部高約 6.5米，需要監(jiān)控的危廢暫時存放于內(nèi)。目前需在 3個暫存庫內(nèi)部梁柱上方約 6 米處安裝紅外熱像防火檢測器，對下方危廢進行實時監(jiān)控。采用對角安裝覆蓋率可以達(dá)到95%
3.2系統(tǒng)功能
防火預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)對監(jiān)控對象進行 24 小時實時在線監(jiān)控，不間斷地對視場內(nèi)監(jiān)控對象進行溫度分析。根據(jù)現(xiàn)場危廢分類儲存和擺放區(qū)域，在顯示器上將視場可有針對的做多個區(qū)域劃分，并可以對每個區(qū)域設(shè)置多級的消防預(yù)警閥值（預(yù)警閥值可根據(jù)現(xiàn)場需要自行設(shè)置或者調(diào)整）。
當(dāng)視場內(nèi)溫度達(dá)到一級報警值時，系統(tǒng)會發(fā)出聲光報警并借助紅外視場和可視視場快速定位報警點位置，提醒現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)溫度異常點，進行報警確認(rèn)核實。
當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到溫度繼續(xù)升高到二級報警閥值時，系統(tǒng)會發(fā)出二級報警，此時表明溫度較高，視場內(nèi)報警點處于高風(fēng)險狀態(tài)，值班人員應(yīng)立即對視場內(nèi)高溫物體或者潛在危險源進行處理或者搬移倉庫，在火災(zāi)發(fā)生前提前處理危險隱情。
當(dāng)視場內(nèi)溫度達(dá)到三級報警閥值時，系統(tǒng)默認(rèn)沒有現(xiàn)場人員對潛在危險源進行處理或者搬移，極有可能隨時發(fā)生火災(zāi)，此時系統(tǒng)自動與消防系統(tǒng)進行聯(lián)動，系統(tǒng)會對現(xiàn)場電磁閥發(fā)出開關(guān)信號，打開電磁閥，并實施滅火動作，對此區(qū)域進行噴水降溫或者噴泡沫隔絕空氣。
甲類庫廢物火災(zāi)平均著火點界定為 55°，一級報警閥值可以設(shè)為 35°，二級報警閥值可設(shè)為 45°，三級消防聯(lián)動閥值可以設(shè)為 50°
當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)檢測到視場內(nèi)某點廢物達(dá)到 35°時，系統(tǒng)會在顯示器上顯示報警點以及報警級別，并發(fā)出聲光報警，值班人員需要到場馬上查看具體情況，做出相應(yīng)的預(yù)防措施；
當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)檢測到視場內(nèi)某點廢物達(dá)到 45°時，系統(tǒng)會在顯示器上顯示報警點以及報警級別，并發(fā)出聲光報警，表明報警點處的廢物溫度較高，處于高風(fēng)險狀態(tài)，借助紅外圖像和可視圖像，現(xiàn)場人員應(yīng)立即前往現(xiàn)場報警點，對潛在危險源進行處理或者搬移倉庫；
當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)檢測到視場內(nèi)某點廢物溫度升高到 50°時，系統(tǒng)會在顯示器上顯示報警點以及報警級別，表明現(xiàn)場潛在危險源沒有得到及時處理，此時廢物隨時可能發(fā)生著火情況，監(jiān)控系統(tǒng)會與消防設(shè)施進行聯(lián)動，并對所報警區(qū)域的電磁閥發(fā)出開關(guān)信號，打開電磁閥，針對報警區(qū)域進行噴淋降溫或者噴泡沫進行隔絕空氣。
乙類庫廢物火災(zāi)平均著火點界定為 65°。一級報警閥值可以設(shè)為 40°，二級報警閥值可以設(shè)為 50°， 三級消防聯(lián)動閥值可以設(shè)為 60°。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)檢測到視場內(nèi)某點廢物溫度達(dá)到 40°時，系統(tǒng)會在顯示器上顯示報警點以及報警級別，并發(fā)出聲光報警，值班人員需要到場馬上查看具體情況，做出相應(yīng)的預(yù)防措施；當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)檢測到視場內(nèi)某點廢物達(dá)到 50°時，系統(tǒng)會在顯示器上顯示報警點以及報警級別，并發(fā)出聲光報警，表明報警點處的廢物溫度較高，處于高風(fēng)險狀態(tài)，借助紅外圖像和可視圖像，現(xiàn)場人員應(yīng)立即前往現(xiàn)場報警點，對潛在危險源進行處理或者搬移倉庫；當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)檢測到視場內(nèi)某點廢物溫度升高到 60°時，系統(tǒng)會在顯示器上顯示報警點以及報警級別，表明現(xiàn)場潛在危險源沒有得到及時處理，此時廢物隨時可能發(fā)生火災(zāi)情況，監(jiān)控系統(tǒng)會與消防設(shè)施進行聯(lián)動，并對所報警區(qū)域的電磁閥發(fā)出開關(guān)信號，打開電磁閥，針對報警區(qū)域進行噴淋降溫或者噴泡沫進行隔絕空氣。
四、參數(shù)及監(jiān)控效果
4. 1紅外熱像儀參數(shù)
| 特點/性能 | SS-ES1系列 |
| 紅外基本參數(shù) | |
| 分辨率 | 384×288 |
| 熱靈敏度 | ≤50mK@25℃ |
| 幀頻 | 50Hz |
| 響應(yīng)波段 | 7.5～14μm |
| 像元尺寸 | 17μm |
| 鏡頭 | 4mm超廣角 |
| 測溫 | |
| 溫度顯示 | 支持全局高低溫追蹤，點/線/多邊形等多種測溫模式；支持多個測溫對象的添加及其報警閾值范圍的獨立設(shè)置。 |
| 測溫范圍 | -25-600℃ |
| 測溫精度 | ±2℃或±2% |
| 測溫方式 | 支持全局高低溫追蹤、全局平均溫度、點、線、矩形、圓、橢圓、多邊形等多種測溫模式，最多支持添加100個測溫對象。所有測溫對象可獨立設(shè)報警閾值范圍、采樣周期、繪制歷史溫度曲線圖 |
| 圖像 | |
| 調(diào)焦 | 電動/手動，電動鏡頭支持自動對焦，實時顯示圖像銳度以輔助人工對焦 |
| 圖像增強 | 自適應(yīng)增強、手動增強、細(xì)節(jié)增強、電子倍焦 |
| 調(diào)色板 | 白熱，黑熱，鐵紅，彩虹等 |
| 視頻輸出 | 100M以太網(wǎng)，帶測溫區(qū)域顯示 |
| 數(shù)據(jù) | |
| 單幀溫度
溫度流 視頻 |
帶溫度信息的BMP或JPG圖片格式 |
| 溫度流 | 全輻射溫度信息存儲 |
| 視頻 | H.264標(biāo)準(zhǔn)視頻格式，兼容通用視頻播放軟件 |
| 網(wǎng)絡(luò)功能處理 | |
| 數(shù)據(jù)接口 | 100M網(wǎng)絡(luò)輸出 |
| 視頻處理 | H.264 |
| 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 | TCP/IP, HTTP, RTP, RTSP, ONVIF |
| 一般規(guī)范 | |
| 產(chǎn)品尺寸 | 340mm×150mm×140mm |
| 重量 | ≤6kg |
| 電源 | DC9-15V，典型功耗2.5W@25℃ |
| 護罩材質(zhì) | 不銹鋼 |
| 粉塵濃度 | ≤200mg /m3(以水泥粉塵為標(biāo)準(zhǔn)) |
| 防護等級 | IP68。防爆、防塵、防水、防銹 |
| 工作溫度 | -20～+60℃ |
| 儲存溫度 | -40oC～+85℃ |
| 二次開發(fā) | |
| 軟件支持 | 提供專業(yè)的紅外分析軟件或者完善的SDK開發(fā)包 |
4.2案例效果圖：
案例效果圖：單光
- 實時顯示：實時顯示全輻射熱圖，值班人員可通過鼠標(biāo)查看畫面任意位置
的瞬時溫度，對異常情況進行錄制、拍照、分析，并出具專業(yè)報告。
- 溫度追蹤：高低溫追蹤，自動對熱像圖整個畫面或特定區(qū)域進行溫升趨勢分析，提早發(fā)現(xiàn)隱患區(qū)域。
- 高溫觸發(fā)拍攝與報警：當(dāng)出現(xiàn)溫度異常，監(jiān)控后臺可及時發(fā)現(xiàn)，觸發(fā)報警，聲光報警模塊會發(fā)出報警聲且軟件后臺會拍攝事發(fā)過程中的圖片。
- 溫度曲線：軟件可觀測測溫對象的實時溫度曲線，從而進行趨勢判定。
- 定時存儲：可定時保存熱成像圖片數(shù)據(jù)，便于后期分析。用戶可自行設(shè)置存儲時間間隔，并可查看所保存文件的歷史溫度曲線，每半年覆蓋一次。
- 數(shù)據(jù)回放：可遠(yuǎn)程查詢及回放前端歷史圖像。
- 自定義報警閾值和等級：系統(tǒng)可內(nèi)定義不同報警閾值和等級，協(xié)助工作人員對隱患發(fā)生的緊急程度和發(fā)展態(tài)勢作出評估。
- 自動分類存儲：監(jiān)控數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)和報警信息會自動存儲在相對應(yīng)的設(shè)備數(shù)據(jù)欄目中，可快速準(zhǔn)確的調(diào)用分析。
- 報表功能：可根據(jù)客戶要求定制各種報告，并可導(dǎo)出為Word格式。
- 故障自診斷：當(dāng)終端設(shè)備出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)可提醒值班人員。
- 自動恢復(fù)：設(shè)備具有網(wǎng)絡(luò)中斷自動檢測恢復(fù)功能。
