防爆攝像機(jī)是為了實(shí)現(xiàn)在易燃易爆的現(xiàn)場環(huán)境中應(yīng)用工業(yè)視頻監(jiān)控而發(fā)展出來的一種特種攝像機(jī)。雖然防爆攝像機(jī)目前已經(jīng)得到比較廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也有越來越多的工程商朋友了解并接受防爆攝像機(jī);但是防爆攝像機(jī)的選用和安裝仍然有相當(dāng)多的細(xì)節(jié)需要注意和澄清。
防爆攝像機(jī)的發(fā)展
石油、化工、煤炭和科研、軍事等國家許多工業(yè)企業(yè)或研究部門，在實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸和貯存的各過程中，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，這類物質(zhì)與空氣混合后，將變成易發(fā)生爆炸危險(xiǎn)的混合物，它周圍的場所也成了程度不同的爆炸危險(xiǎn)場所。由于現(xiàn)場條件等因素，爆炸危險(xiǎn)的混合物濃度可能不斷升高。當(dāng)易爆物的濃度達(dá)到爆炸的臨界點(diǎn)，一旦出現(xiàn)引爆源——電火花、電弧及高溫便會產(chǎn)生爆炸、火災(zāi)等嚴(yán)重事故，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
為了實(shí)現(xiàn)在易燃易爆的現(xiàn)場環(huán)境中應(yīng)用工業(yè)電視監(jiān)控，防爆攝像機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生了。最初的需求是來自于煤礦井下。尤其是近十年，隨著國家工業(yè)化進(jìn)程，防爆要求的需求擴(kuò)大至各個(gè)領(lǐng)域——石油、化工、航海、航天、冶金、科研和軍事工業(yè)等需求更甚，要求各異，針對性更強(qiáng)，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(jiān)控、防爆工業(yè)擴(kuò)音對講產(chǎn)品的發(fā)展。深圳世國劉星解釋說：現(xiàn)在，防爆攝像機(jī)也隨之開始在各個(gè)領(lǐng)域廣泛使用。而值得注意的是，與電子工業(yè)的普遍情況不同，中國的防爆攝像機(jī)的發(fā)展就時(shí)間而言在國際同行業(yè)中是相當(dāng)早的，就技術(shù)水平而言，也是始終不亞于國外同類產(chǎn)品的。
就防爆領(lǐng)域來看，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(biāo)準(zhǔn)。防爆等級已與世界主要國家的防爆等級標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)，并很多參數(shù)高于歐美諸國;我國對防爆設(shè)備的管理，也是非常嚴(yán)格的。比如防爆產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jiān)控領(lǐng)域大多面臨環(huán)境惡劣、地處偏遠(yuǎn)、安裝條件苛刻、監(jiān)控范圍廣等問題。傳統(tǒng)分體式防爆攝像機(jī)由于受體積龐大、安裝調(diào)試復(fù)雜、功能簡陋、云臺轉(zhuǎn)速緩慢等方面的限制，其防爆防護(hù)等級及運(yùn)行穩(wěn)定性等技術(shù)性能都受到相應(yīng)限制，深圳世國的防爆一體化攝像機(jī)集合了云臺、護(hù)罩、解碼器等于一體，標(biāo)配加熱器、風(fēng)扇、遮陽罩、雨刷器等全天候配件的防攝像機(jī)解決上述諸多問題。接受采訪的多數(shù)廠家均表示，將云臺、攝像機(jī)、解碼器、紅外燈組合在一起的防爆一體化攝像機(jī)很受用戶歡迎。
防爆球機(jī)功能更健全
由于早期防爆攝像機(jī)存在云臺轉(zhuǎn)速慢、預(yù)置位精度不高、監(jiān)控存在死角等方面的不足，新機(jī)種如防爆高速球/半球攝像儀也開始涉足防爆領(lǐng)域。防爆高速球/半球出現(xiàn)，除了預(yù)置位、自動巡航、云臺無限位連續(xù)旋轉(zhuǎn)等特性逐漸提高，讓防爆監(jiān)控領(lǐng)域也能實(shí)現(xiàn)向移動偵測、自動跟蹤、報(bào)警聯(lián)動等智能化方向發(fā)展。
關(guān)于移動偵測、自動跟蹤功能。有實(shí)力的廠家推出的防爆攝像機(jī)對移動偵測功能也會重視，并可能加入震動報(bào)警等功能模塊。移動偵測是指對跟蹤目標(biāo)在移動時(shí)的檢測，當(dāng)畫面出現(xiàn)變化時(shí)，譬如有人走過，通過一定的設(shè)置，系統(tǒng)會自動作出相應(yīng)的處理，即發(fā)出報(bào)警信號。防爆攝像機(jī)的跟蹤功能實(shí)際是圖像分析功能，取決于云臺轉(zhuǎn)速快、定位準(zhǔn)，倘若防爆攝像機(jī)的云臺轉(zhuǎn)速緩慢，定位不準(zhǔn)，就無法對某物體進(jìn)行自動跟蹤。這種功能通常是通過軟件配件進(jìn)行設(shè)置，后臺操作控制來實(shí)現(xiàn)。深圳世國新推出的防爆高速球攝像儀和利達(dá)斯系統(tǒng)有限公司的熱成像機(jī)器人都具備可選擇移動探測和自動跟蹤功能。
關(guān)于報(bào)警功能，防爆攝像機(jī)的自檢報(bào)警很重要。比如云臺自檢過程中被堵轉(zhuǎn)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(jī)用于環(huán)境極端的油田、礦井上，冬季可能零下30C。云臺轉(zhuǎn)軸等處可能被凍僵，防爆攝像機(jī)倘若沒有自檢，就可能停止工作。所以說，自檢報(bào)警是防爆攝像機(jī)機(jī)械性能穩(wěn)定和運(yùn)行平穩(wěn)的重要保證。有些防爆攝像機(jī)也具備報(bào)警端口，報(bào)警接口與其他報(bào)警設(shè)備連接，遇到異常情況，便可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動功能。倘若防爆攝像機(jī)鏡頭被人為地遮擋時(shí)，其也會報(bào)警，以保證監(jiān)控能順利進(jìn)行。
除了以上三個(gè)方面，為了增強(qiáng)防爆攝像機(jī)的環(huán)境適應(yīng)能力，通常還需要增加遮陽罩、加熱器、過濾器、雨刮器、風(fēng)扇/半導(dǎo)體制冷器件等增值附件以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和監(jiān)控畫面的清晰度。在強(qiáng)陽光下，如沙漠地帶的礦井開采現(xiàn)場，利用遮陽罩可以有效地降低防爆攝像機(jī)的溫度，平均可以在6°C以上。在寒冬季節(jié)或超低溫條件下，內(nèi)置的加熱器可以自動加熱以確保防爆攝像機(jī)正常工作，如世國的產(chǎn)品是-10°C時(shí)啟動自動加熱，防爆集團(tuán)的許多產(chǎn)品則是低于1°C左右啟動加熱。灰塵通常可以通過雨刮器來清理，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)攝像機(jī)壽命，減少故障率，進(jìn)而確保畫面清晰功能。由于防爆攝像機(jī)本身殼體的密封性，所以風(fēng)扇/半導(dǎo)體制冷器件在一定程度上能起到散熱作用。當(dāng)然，這些增值附件可根據(jù)客戶需求和實(shí)際環(huán)境進(jìn)行選配。
此外，一種由隔爆型攝像機(jī)防護(hù)罩、內(nèi)置鏡頭、攝像機(jī)和智能視覺服務(wù)器等組成的隔爆型智能視覺傳感器也成為煤礦監(jiān)控領(lǐng)域的得力助手。智能視覺服務(wù)器內(nèi)嵌了VTDTM智能視覺分析技術(shù)中完整的入侵檢測分析模塊，能自動檢測各種獨(dú)立入侵的人或者交通工具。防區(qū)設(shè)定后，只有符合指定特征的入侵行為才會引發(fā)報(bào)警，而其他不符合條件的入侵將會被忽略。目前，由于防爆型零照度黑光夜視攝像儀的出現(xiàn)，組裝成防爆型智能視覺傳感器在煤礦大有作為。
防爆攝像機(jī)的原理與選用
就防爆攝像機(jī)本身而言，光電結(jié)構(gòu)和普通的工業(yè)攝像機(jī)并無本質(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(jī)進(jìn)行處理，使之能夠在易燃易爆的現(xiàn)場環(huán)境中應(yīng)用。
早期的防爆攝像機(jī)以本質(zhì)安全型和正壓型為主。本質(zhì)安全型防爆攝像機(jī)的特點(diǎn)在于對攝像機(jī)的電路進(jìn)行本質(zhì)安全處理，電氣之線路輸出或輸入均被設(shè)計(jì)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)。這種類型的防爆攝像機(jī)結(jié)構(gòu)單位成本過高是最大缺點(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(jī)產(chǎn)品的常用結(jié)構(gòu)，使用中維護(hù)相當(dāng)不便，如不精心維護(hù)，引爆危險(xiǎn)性相當(dāng)大。此結(jié)構(gòu)目前所見除極少數(shù)臺灣廠商仍在制造外，基本已被防爆攝像機(jī)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(jī)。比如充油型，充沙型等方式，在防爆攝像機(jī)上是根本不能使用的。
目前防爆攝像機(jī)的國際主流方式是隔爆型。其特征在于將常規(guī)的普通攝像機(jī)放在特制的外殼內(nèi)，該外殼具有將殼內(nèi)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的作用，并能承受進(jìn)入殼內(nèi)的爆炸性混合物被殼內(nèi)電氣設(shè)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(nèi)爆炸生成物向殼外爆炸性混合物傳爆，不會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(jī)就是“隔爆型防爆攝像機(jī)”。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(hù)罩”。
也就是說，隔爆型防爆攝像機(jī)等于“隔爆攝像儀防護(hù)罩”普通攝像機(jī)、鏡頭。這樣的話，只要尺寸合適，工程商就可以自由選擇內(nèi)置的攝像機(jī)、鏡頭，同時(shí)成本也降低了。對于以后的維護(hù)，也方便很多，斷電源即可開蓋取出攝像機(jī)、鏡頭。
這樣的“隔爆攝像儀防護(hù)罩”通常以抗爆炸壓力和沖擊的高強(qiáng)度不銹鋼制成，極其堅(jiān)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(jī)有過之而無不及。
很多情況下，不銹鋼外殼遠(yuǎn)比鋁制外殼優(yōu)越，比如抗腐蝕性能。特別是火災(zāi)情況下的生存能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好的多。
舉這兩個(gè)例子，主要是說明質(zhì)量優(yōu)良的防爆攝像機(jī)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(yīng)高溫燃燒的環(huán)境也有專用的型號。
此外，市場上還有所謂氣密型防爆防護(hù)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(yàn)。考慮到施工現(xiàn)場沒有氣密實(shí)驗(yàn)的條件，這種“薄皮大餡”方式的安全性是非常值得懷疑的。即便出廠時(shí)即安裝好攝像機(jī)并做好氣密實(shí)驗(yàn)，以后的維護(hù)也是要打開外殼的，永久氣密性根本無法保證，非常危險(xiǎn)。
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