防爆摄像机的发展与研究

发布时间:2017-03-17点击量:610

防爆摄像机属于防爆监控类产品,作为防爆行业与监控行业的交叉产物,具备显著的行业属性。防爆摄像机起源于工业仪表自动化需求,但随着视频监控行业的发展和行业需求的不断提高,防爆摄像机开始兼具二维性,一方面很多防爆区域中的防爆摄像机大多由安防从业企业制造,同时承担着现场控制与现场安防的双重任务;另一方面,目前的防爆摄像机基本都是基于安防摄像机技术,并通过安防管理平台来使用,而且多是由安防工程商承揽施工与维护,因此防爆摄像机目前和安防行业范畴更为接近。接下来我们就以安防行业的角度来看看防爆摄像机的“前世今生”。

矿用本安型防爆摄像机

认识防爆摄像机

说到防爆,就要先来了解“爆炸是如何产生的”。其实产生爆炸和产生燃烧所需要素相差不大,需要同时具备三个条件才可能发生:第一,爆炸性物质,必须存在可燃性物质或粉尘等;第二,氧气;第三,点燃源,就是引燃源(如火花、电弧和危险温度等),它提供点燃混合物所必需的能量。只有这三个条件同时存在,才有发生爆炸的可能性,其中任何一个条件不具备,就不会产生燃烧和爆炸。而在矿井、油库等危险品生产或储存地,前两个条件基本具备,第三个条件,往往来自安防监控使用的摄像机,因为普通摄像机的密封性能差不能有效阻止可燃气体进入机体,并且通摄像机的电子元器件在正常工作时,都有可能产生火花、电弧和危险温度,因而遇到进入机壳的可燃气体时,普通摄像机不但起不到安全的初衷,反而成为了一个“不稳定因素”。而真正的防爆摄像机的制造原理,是阻挡以上三个条件同时存在,从而真正起到防爆的作用。

目前市场上防爆摄像机主要有三种类型:本安型、正压型、隔爆型。

“本安型”是从限制电路中的能量人手,摄像机内部通过可靠的控制电路参数将潜在的火花能量降低到可点燃规定的气体混合物能量以下,导线及元件表面发热温度限制在规定的气体混合物的点燃温度之下。在摄像机内部的所有电路都是由在标准规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)下,产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的本质安全电路,由于”本安型”摄像机造价比较昂贵,现在市场上较少见到。

“正压型”防爆型式,就是在摄像机内保持持续的空气或充入惰性气体,以限制可燃性混合物通过外壳进入摄像机内部。

“隔爆型”防爆型式,是目前市场上防爆摄像机最常见的一种类型,它是把摄像机可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内,其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙,渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏,并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。把摄像机可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内,隔爆外壳使摄像机内部空间与周围的环境隔开。隔爆外壳存在间隙,因电气设备呼吸作用和气体渗透作用,使内部可能存在爆炸性气体混合物,当其发生爆炸时,外壳可以承受产生的爆炸压力而不损坏,同时外壳结构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或终止加速链,使火焰或危险的火焰生成物不能穿越隔爆间隙点燃外部爆炸性环境,从而达到隔爆目的。

那么危险场所达到什么样的等级就需要使用防爆摄像机呢?危险场所划分与现场的多种因素相关。通常情况下,很难给出危险场所划分的明确标准和定义。以下几个因素与危险场所划分类型密切相关:

•可燃性物质的物理特性;

•环境中的气体,蒸汽,薄雾及液体的数量;

•释放源的状态;

•通风的状态;

•防止气体,蒸汽,薄雾扩散的措施;

•影响可燃性气体,蒸汽,薄雾挥发性的因素;

•生产现场的安全记录;

•设备、装置的结构和配置情况。

防爆摄像机的发展现状

中国最早的防爆摄像机发源于能源行业的技术需求。当时具有里程碑意义的产品是,中国第一台矿用防爆摄像机:本质安全型矿用防爆光纤摄像机。成像装置使用电子管摄像机,信号处理电路和供电电路均为本质安全型,内部集成了单路视频多模光端机。当然,如今看来电子管摄像机性能参数一般(清晰度不到400TVL),外形也不具备美感。几年后,隔爆型矿用防爆光纤摄像机诞生。很多公司也开始使用隔爆结构制造矿用防爆摄像机,目前国内各厂商制造的很多矿用防爆摄像机还是照搬了其外形与内部结构。改革开放以后,进口防爆摄像机开始进入国人视野,虽然产品制造精良、美观大方,且性能良好,可长期稳定工作,但是价格实在昂贵,所以还是需要走国产化之路。

经过30多年的发展,防爆摄像机产品已经非常丰富,从简单的防爆摄像仪到防爆一体化云台摄像仪,有红外防爆一体化云台摄像仪,还有近来非常热门的高清网络防爆球机。产品种类丰富,结构设计也越来越符合用户的需求,以海康威视高清网络防爆球机为例,产品采用304不锈钢材料制造,满足IP68防护等级.内置电源模块,外部直接可接AC220V电源,极大的满足了施工方便与操作安全的需求。

同时,防爆摄像机的应用范围也越来越广泛,涵盖了多个行业,如煤矿井下瓦斯环境,石化行业炼焦、炼油、化工、制气,天然气采集、输送;石油钻井平台;油库;军工、弹药生产、军火库;发电厂、煤尘;炼焦制气厂;粮食加工、棉花纤维加工;海运及轮渡等。

防爆摄像机的研究方向

就目前防爆研究领域来说,我国始终处于世界前列,国家制定了一系列防爆标准。防爆等级已与世界主要国家的防爆等级标准相对应,并有很多参数高于欧美诸国;我国对防爆设备的管理,也是非常严格的。比如防爆产品设计审查合格后签发“防爆合格证”、防爆产品生产必须持有的“生产许可证”等等。

目前制约防爆摄像机发展的主要因素有:成本。一台防爆摄像机的价格,要比同参数的普通摄像机高出一大截。国内的工程商和用户对这些高价位产品还没有一个较高的接受度,还是需要时间去培养和转变他们的消费观念和意识,这也大大制约了防爆摄像机的普及。

用户对”防爆”必要性的认知度不够。

周边配套设施不够防爆。一台再好的防爆摄像机,如果不配备防爆的后端设备或者专业的施工,那也发挥不出防爆的效果,例如采用的不是防爆云台,又或者传输线材外露等都会存在安全隐患。针对以上因素,未来防爆摄像机的研究还是应该从多个应用角度进行,如:如何在防爆监控系统当中运用当前科技含量更高的金属外壳,采用更加优化的结构设计,从而在降低成本的同时提高产品质量;如何在优化其防爆指标的前提下,在其轻便性,易装性,稳定性,智能化方面做深度的研究。当然,防爆视频监控系统同样应当紧跟常规的视频监控系统的发展,就当前形势来说,需要在网络化、高清化方面与视频监控同步接轨。

防爆摄像机的发展趋势

简单的说,防爆一体化摄像机发展到今天.无论是市场反应或者是技术结构,都已经结束了一头雾水的探索期,进入了相对成熟的发展期。随着人们安全意识逐渐提高,视频监控的普

及,防爆摄像机的价格也在逐年下降。但是,安防设备的同质化越来越严重,企业如何没有较强的品牌美誉度与行业化解决方案,很难在市场竞争中处于优势地位。不仅如此.摄像机的生产和设计将得到更加严格的质量控制,产品更加贴合相应的管理平台。

当前,高清成为视频监控的发展主流,高清防爆也开始进入公众视野,市场上各类高清级防爆摄像机在不断的发展着,可谓日新月异,而新生代高清防爆摄像机也逐步在市场上崭露头角。其中,网络高清由于其兼具网络化的发展趋势和开放高清的性能得到更多用户的青睐,可以预计,网络化、智能化、IP高清将是市场发展的主要方向。

本文资料来自互联网,由中国救援装备网重新编辑整理。

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