一种油气管道阀室安防系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种油气管道阀室安防系统，属于油气管道阀室安全技术领域。所述系统包括网络继电器、第一以太网交换机、第二以太网交换机、主动微波探测器、远程客户端、第一电源适配器、第二电源适配器、第三电源适配器、第一声光报警器、第二声光报警器、摄像机和太阳能电池。本实用新型的油气管道阀室安防系统，省去了周界报警主机，并使摄像机在没有监控需求时处于关闭状态，需要监控时自动开启，极大地减少了阀室安防系统的用电量，同时满足了安防系统反应及时、准确、监控全面的需求，安全可靠，减少了太阳能电池组件和蓄电池组的配置量，从而减少了阀室的征地面积，降低了工程投资，响应了国家节约用地精神。
【专利说明】
_种油气管道阀室安防系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及油气管道阀室安全技术领域，特别涉及一种用于电力资源匮乏的油气管道阀室安防系统。
【背景技术】
[0002]目前，油气管道的阀室(包括监控、监视阀室)都需要设置周界入侵报警系统、工业电视监控系统，用于确认现场报警信息，远程及时掌握现场情况。按照传统的工业电视系统、周界报警系统目前在阀室的设置方法，工业电视监控系统设备包括:前端IP摄像机、交换机，周界报警系统包括:报警主机、前端探测器。阀室设备总功耗为200w左右，且设备全部为24小时供电开启状态，消耗大量电能；如需断开/接通设备电源，则要有专门运维人员亲自到现场操作，若设置为远程自动开启，则由于摄像机预热启动时间过长，无法及时准确记录入侵行为并报警。由于油气管道阀室多数情况下处于市电难以达到的偏远山区、沙漠戈壁，电力资源主要依靠太阳能系统提供，过高的电力负荷以及部分地区连续阴雨天数较长，导致太阳能极板面积过大，不仅加大了设备投资，而且还增大了阀室征地面积。
【实用新型内容】
[0003]为了降低阀室设备的用电功耗，减少太阳能设备的投资和阀室征地面积，同时满足在无人干预的情况下实现摄像机根据监控需求自动开启，准确记录并上报报警信息，并可以远程手动启/停摄像机，本实用新型提供了一种油气管道阀室安防系统，包括网络继电器、第一以太网交换机、第二以太网交换机、主动微波探测器、远程客户端、第一电源适配器、第二电源适配器、第三电源适配器、第一声光报警器、第二声光报警器、摄像机和太阳能电池;所述远程客户端的信号输出接口与所述第一声光报警器电连接;所述远程客户端的网络通信接口与所述第一以太网交换机电连接;所述第一以太网交换机与所述第二以太网交换机电连接;所述太阳能电池通过所述第一电源适配器与所述第二以太网交换机的电源接口电连接;所述太阳能电池通过所述第二电源适配器与所述网络继电器的电源接口电连接;所述主动微波探测器与所述网络继电器的开关量输入端电连接;所述网络继电器的开关量输出端通过所述第三电源适配器与所述摄像机的电源接口电连接;所述摄像机的网络通信接口与所述第二以太网交换机电连接;所述摄像机的信号输入端与所述网络继电器的开关量输出端电连接;所述摄像机的信号输出端与所述网络继电器的开关量输入端电连接;所述网络继电器的开关量输出端与所述第二声光报警器电连接;所述网络继电器与所述第二以太网交换机电连接。
[0004]所述太阳能电池包括太阳能控制器、蓄电池组和太阳能电池组件;所述太阳能电池组件与所述太阳能控制器电连接;所述蓄电池组与所述太阳能控制器电连接。
[0005]所述第一以太网交换机和所述第二以太网交换机均设置有光通信接口。
[0006]所述摄像机为IP球形摄像机。
[0007]本实用新型的油气管道阀室安防系统，省去了周界报警主机，并使摄像机在没有监控需求时处于关闭状态，有需求时自动开启，同时也可以远程手动启/停摄像机，极大地减少了阀室安防系统的用电量，同时满足了安防系统反应及时、准确、监控全面的需求，以及远程运维人员远程巡视的需求，安全可靠，减少了太阳能电池组件和蓄电池组的配置量，从而减少了阀室的征地面积，降低了工程投资，响应了国家节约用地精神。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型实施例的油气管道阀室安防系统的组成结构示意图；
[0009]图2是本实用新型实施例的太阳能电池的组成结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和实施例，对本实用新型技术方案作进一步描述。
[0011]参见图1，本实用新型实施例提供了一种油气管道阀室安防系统，该系统包括网络继电器6、以太网交换机31、以太网交换机32、主动微波探测器7、远程客户端1、电源适配器91、电源适配器92、电源适配器93、声光报警器21、声光报警器22、摄像机8和太阳能电池5。其中，远程客户端I的信号输出接口与声光报警器21电连接;远程客户端I的网络通信接口与以太网交换机31电连接；以太网交换机31通过光缆4与以太网交换机32电连接;太阳能电池5通过电缆10与电源适配器91的输入端电连接，电源适配器91的输出端通过电源线12与以太网交换机32的电源接口电连接;太阳能电池5通过电缆10与电源适配器92的输入端电连接，电源适配器92的输出端通过电源线12与网络继电器6的电源接口电连接;主动微波探测器7通过四芯电缆11与网络继电器6的开关量输入端14电连接；网络继电器6的开关量输出端15通过四芯电缆11与电源适配器93的输入端电连接，电源适配器93的输出端通过电源线12与摄像机8的电源接口电连接;摄像机8的网络通信接口通过UTP-5e电缆13与以太网交换机32电连接;摄像机8的信号输入端17通过四芯电缆11与网络继电器6的开关量输出端15电连接;摄像机8的信号输出端16通过四芯电缆11与网络继电器6的开关量输入端14电连接；网络继电器6的开关量输出端15通过四芯电缆11与声光报警器22电连接；网络继电器6通过UTP-5e电缆13与以太网交换机32电连接。
[0012]网络继电器内置微处理器，可实现远程继电器控制、监视开关量状态、报警开关量信号输入输出等功能，例如:贞明电子WEB控制器，其接口包括:报警开关量输入接口、继电器输出接口、RJ45网口、电源插口，或者其他同类型产品。
[0013]以太网交换机31和以太网交换机32均设置有光通信接口，可实现阀室内本地组网，并通过光通信接口连接临近站场的远程客户端，实现数据交换。
[0014]电源适配器，主要用于将太阳能电池输出的24V直流电转换为12V/9V直流电，供摄像机、网络继电器、主动微波探测器使用。
[0015]主动微波探测器，主要用于发出微波探测信号，接口为开关量接口；若探测到可疑人员距离阀室围墙小于5?12m时(可根据实际情况设定)，发出开关量信号给网络继电器，网络继电器接收到由主动微波探测器(前端探测器)反馈的开关量信号后，立即动作某开关量输出端子开启摄像机，同时，延时5s后将开关量信号由另外一个开关量输出端子输出给摄像机报警输入口(摄像机预热开启后才能接收联动信号，摄像机由断开至开启需要5s)，延时功能由网络继电器内部进行设置。
[0016]远程客户端安装有网络继电器控制软件，且该软件完全可以嵌入到工业电视监控终端软件中，用于监控报警信号以及继电器各端口的状态信号，实现对阀室现场设备(主要为摄像机)供电回路的远程接通/断开，继而实现设备的远程启/停操作。
[0017]摄像机使用支持IP协议的IP球形摄像机，该摄像机的接口包括:RJ45网口、电源插口、开关量输入输出接口，并可插拔SD存储卡，同时支持智能分析功能。RJ45网口主要用于实现视频信号和云台控制信号的传输，电源插口主要用于对摄像机供电，开关量输入接口主要用于接入主动微波探测器的开关量信号。
[0018]参见图2，太阳能电池5包括太阳能控制器18、蓄电池组19和太阳能电池组件20;太阳能电池组件20与太阳能控制器18电连接；蓄电池组19与太阳能控制器18电连接。太阳能电池组件的主要作用是将光能转换为电能，并输送至太阳能控制器。太阳能控制器的主要作用是将太阳能电池组件转换的电能变换为平滑的直流24V电源，供给蓄电池组及各安防设备;太阳能控制器可使用陕西新通XSS2450，或相关类似设备。蓄电池组的主要作用是存储太阳能电池组件转换的多余电能，以作为光照不足时的备用。
[0019]本实用新型实施例的油气管道阀室安防系统的工作原理如下:I)太阳能电池用以持续产生24V直流电，为整个阀室的周界入侵报警、工业电视前端摄像机、主动微波探测器等用电设备供电。2)当阀室主动微波探测器探测到有人员靠近此阀室围墙，且距离小于5?12m时，输出开关量信号至网络继电器的开关量输入端，网络继电器收到前端主动微波探测器的开关量信号后，立即动作某开关量输出端子开启摄像机，同时，延时5s后将开关量信号由另外一个开关量输出端子输出给摄像机报警输入口(摄像机预热开启后才能接收联动信号，摄像机由断开至开启需要58)。3)摄像机收到网络继电器发来的开关量信号后将云台自动转至该探测器所在位置进行监控，并自动开启智能分析功能。4)当摄像机拍摄到可疑人员接触到围墙顶端墙头时，将通过其联动输出口输出开关量信号至网络继电器开关量输入接口，网络继电器将自动开启相应声光报警器，同时摄像机及网络继电器将报警画面及报警信息通过以太网交换机上传至远端站场的远程客户端，并通过远程客户端主机触发站场设置的声光报警器，相关人员将做出反应。5)待报警信号处理完毕后，远端站场人员将复位现场安防系统，各设备进入初设状态，摄像机关闭。6)当火灾报警等系统探测到火灾信号时，也可以通过步骤I?5对相关摄像机实施开启并联动的操作。7)当无报警信号时，远程运维人员根据安全生产需要可以通过客户端控制软件发送TCP/IP协议的控制信号，至阀室网络继电器，通过继电器开启阀室摄像机进行相关区域的巡视，巡视完毕后通过上述步骤远程关闭摄像机。8)当阀室与站场通信线路出现故障时，由于阀室安防系统内的设备均可独立运行且通过控制电缆进行联动，因此联动及摄像机的监控不会失效，摄像机监控到的录像将存储在摄像机内置存储卡，待运维人员来到现场时将入侵的录像拷贝留存，作为事故分析处理的依据。9)为保证多个防区同时反馈信号时摄像机能够顺序反应，网络继电器所有输出至摄像机的端口将设置为延时5s后进行输出(可根据实际情况调整各继电器在不同时段的不同延时)。
[0020]在现场应用中，本实用新型实施例的安防系统按照最简单的手动阀室配置，省去周界报警主机，可节省功耗不小于50W;摄像机工作模式改为需求时开启，将已有摄像机总功耗由115W(按照2个球形摄像机、I个固定摄像机考虑)降低为日平均功耗4.83W(按照每台摄像机每天累计开启Ih计算)，节省功耗110.17W;增加一台网络继电器、10个主动微波探测器总功耗4W(网络继电器功耗3W左右、每个主动微波探测器模块0.1W左右)；整体节省功耗156.171
[0021]在西部地区某阀室安防系统的建设工程中，阀室位置偏远，市电无法到达，且连续阴雨天数较长。为降低功耗，从而减少太阳能极板和蓄电池配置，控制阀室征地，配合该阀室相关报警设备。在该阀室装设本实施例的安防系统，测试中，当有非法人员靠近阀室围墙距离小于1.5m时，主动微波探测器报警信号产生，并联动开启摄像机，同时上传现场图像至远端站场，当测试人员试图攀爬围墙时，摄像机产生报警信号，并联动现场声光报警器及远端站场声光报警器产生报警，经站场运维人员确认后，可根据情况确定是否派人员去往现场，并可实现远端灵活关闭摄像机电源。在站场运维人员确认报警消除后，通过远端站场客户端复位现场各设备，并远程关闭摄像机;当没有报警信号时，站场运维人员也可以通过客户端软件，远程开启/关闭阀室摄像机;整个系统运行良好。从上述应用实例可以看出，本实施例的安防系统不仅保证了安防系统的周界报警功能、工业电视监控功能，而且反应迅速，大大降低了整体工程投资，提高了工作效率，保障了油气管道生产安全，节约了能源及用地，绿色环保，使用效果非常好。
[0022]本实用新型实施例的油气管道阀室安防系统，大大地降低了对电源功耗的要求，响应了国家绿色、环保政策;实现了远程接通/断开摄像机供电回路的功能，继而实现了远程开启/关闭摄像机的功能，提高了远端运维人员的工作效率;采用模块化设备，接口均为统一国际标准接口 ；设备构成简单，系统搭建方便。
[0023]本实用新型实施例的油气管道阀室安防系统，省去了周界报警主机，并使摄像机在没有监控需求时处于关闭状态，极大地减少了阀室安防系统的用电量，同时满足了安防系统反应及时、准确、监控全面的需求，安全可靠，减少了太阳能电池组件和蓄电池组的配置量，从而减少了阀室的征地面积，降低了工程投资，响应了国家节约用地精神。
[0024]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种油气管道阀室安防系统，其特征在于，包括网络继电器、第一以太网交换机、第二以太网交换机、主动微波探测器、远程客户端、第一电源适配器、第二电源适配器、第三电源适配器、第一声光报警器、第二声光报警器、摄像机和太阳能电池;所述远程客户端的信号输出接口与所述第一声光报警器电连接;所述远程客户端的网络通信接口与所述第一以太网交换机电连接;所述第一以太网交换机与所述第二以太网交换机电连接;所述太阳能电池通过所述第一电源适配器与所述第二以太网交换机的电源接口电连接;所述太阳能电池通过所述第二电源适配器与所述网络继电器的电源接口电连接;所述主动微波探测器与所述网络继电器的开关量输入端电连接;所述网络继电器的开关量输出端通过所述第三电源适配器与所述摄像机的电源接口电连接;所述摄像机的网络通信接口与所述第二以太网交换机电连接;所述摄像机的信号输入端与所述网络继电器的开关量输出端电连接;所述摄像机的信号输出端与所述网络继电器的开关量输入端电连接;所述网络继电器的开关量输出端与所述第二声光报警器电连接;所述网络继电器与所述第二以太网交换机电连接。2.如权利要求1所述的油气管道阀室安防系统，其特征在于，所述太阳能电池包括太阳能控制器、蓄电池组和太阳能电池组件;所述太阳能电池组件与所述太阳能控制器电连接；所述蓄电池组与所述太阳能控制器电连接。3.如权利要求1所述的油气管道阀室安防系统，其特征在于，所述第一以太网交换机和所述第二以太网交换机均设置有光通信接口。4.如权利要求1所述的油气管道阀室安防系统，其特征在于，所述摄像机为IP球形摄像机。
【文档编号】H04N7/18GK205486595SQ201620240497
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】高世杰, 刘桂志, 渠忠强, 董晓琪, 韩冬梅, 司辉, 姜翔飞
【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气管道局, 中国石油天然气管道工程有限公司