一、概述

受限空間是指工廠的各種設(shè)備內(nèi)部(爐、塔釜、罐、倉(cāng)、池、槽車、管道、煙道等)和城市(包括工廠)的隧道、下水道、溝、坑、井、池、涵洞、閥門間、污水處理設(shè)施等封閉、半封閉的設(shè)施及場(chǎng)所(船艙、地下隱蔽工程、密閉容器、長(zhǎng)期不用的設(shè)施或通風(fēng)不暢的場(chǎng)所等)。有限空間是指封閉或者部分封閉，與外界相對(duì)隔離，出入口較為狹窄，作業(yè)人員不能長(zhǎng)時(shí)間在內(nèi)工作，自然通風(fēng)不良，易造成有毒有害、易燃易爆物質(zhì)積聚或者氧含量不足的空間。在受限空間/有限空間作業(yè)，往往會(huì)因?yàn)橥L(fēng)不良，容易造成有毒、的積聚和缺氧等，造成受限空間/有限空間人員傷亡事故；同時(shí)由于內(nèi)部固有風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生危害時(shí)，人員不便于逃離或救援。

為保證受限空間/有限空間作業(yè)安全生產(chǎn)，在受限空間/有限空間作業(yè)時(shí)，受限空間/有限空間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)必須配備監(jiān)護(hù)人，監(jiān)護(hù)人不僅應(yīng)在受限空間/有限空間內(nèi)對(duì)工作人員進(jìn)行全過程監(jiān)護(hù)，還應(yīng)在有限空間出入口外，通過視頻監(jiān)控實(shí)時(shí)對(duì)受限空間/有限空間內(nèi)工作人員和監(jiān)護(hù)人進(jìn)行全過程實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，以確保受限空間/有限空間內(nèi)出現(xiàn)事故時(shí)時(shí)間進(jìn)行救護(hù)。同時(shí)，監(jiān)控中心也可以對(duì)受限空間/有限空間作業(yè)過程實(shí)行全過程視頻監(jiān)控。在受限空間/有限空間作業(yè)安裝視頻監(jiān)控，存在視頻設(shè)備不易固定安裝、有線網(wǎng)絡(luò)無法布設(shè)、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)易被屏蔽遮擋等難題，北京國(guó)信互通科技有限公司針對(duì)上述需求特點(diǎn)，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套受限空間/有限空間（以下統(tǒng)稱有限空間）作業(yè)無線防爆視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

有限空間作業(yè)無線防爆視頻監(jiān)控系統(tǒng)所使用的防爆視頻監(jiān)控設(shè)備，采用防爆和工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的防水、防塵、防跌落等特性，采用電池供電，并配合三腳架等安裝使用，具有無線傳輸、方便拆裝、移動(dòng)監(jiān)控等特點(diǎn)。有限空間作業(yè)無線防爆視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)使用，將有助于：提高生產(chǎn)安全部門的監(jiān)管效能；保障生產(chǎn)安全，防止安全事故；提高應(yīng)急處置響應(yīng)時(shí)間，及時(shí)獲取手現(xiàn)場(chǎng)資料；提高工作效率，提升信息化管理水平。

二、系統(tǒng)介紹

有限空間作業(yè)無線防爆視頻監(jiān)控系統(tǒng)，由前端設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、后端系統(tǒng)組成。

1、設(shè)備安裝

穿戴式防爆無線4G圖傳智能安全帽、防爆移動(dòng)作業(yè)監(jiān)控終端、無線防爆布控球形攝像機(jī)和防爆無線視頻采集傳輸終端A，安裝架設(shè)在有限空間內(nèi)，無線防爆布控球形攝像機(jī)安裝在三腳架上，防爆移動(dòng)作業(yè)監(jiān)控終端可以手持，也可以安裝在三腳架上；防爆無線視頻采集傳輸終端B安裝架設(shè)在有限空間外。

也可以根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情況，可定制吸盤式固定安裝件。

2、工作流程

（1）防爆無線4G圖傳智能安全帽、防爆移動(dòng)作業(yè)監(jiān)控終端、無線防爆布控球形攝像機(jī)采集編碼后的視頻，通過WiFi傳輸給防爆無線視頻采集傳輸終端A；

（2）在傳輸距離過長(zhǎng)、或中間出現(xiàn)遮擋等情況時(shí)，可采用多臺(tái)防爆無線視頻采集傳輸終端A做中繼；

（3）多臺(tái)防爆無線視頻采集傳輸終端A和防爆無線視頻采集傳輸終端B通過無線mesh建立網(wǎng)絡(luò)連接；

（4）防爆無線視頻采集傳輸終端B接收到的視頻，通過4G網(wǎng)絡(luò)（公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)）再傳送到后端系統(tǒng)；

（5）有限空間出入口外監(jiān)護(hù)人通過手持安裝視頻監(jiān)控APP軟件的防爆平板，實(shí)時(shí)監(jiān)控作業(yè)人員情況；

（6）監(jiān)控中心通過安裝視頻監(jiān)控客戶端軟件的電腦或大屏幕，實(shí)時(shí)監(jiān)控作業(yè)人員情況。

系統(tǒng)組網(wǎng)圖如下：

有限空間作業(yè)無線防爆視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

有限空間作業(yè)防爆無線4G圖傳智能安全帽、防爆4G布控球組合應(yīng)用組網(wǎng)

3、主要功能

防爆無線4G圖傳智能安全帽解放了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的雙手，并以視角實(shí)時(shí)展現(xiàn)作業(yè)人員操作情況；無線防爆布控球具有云臺(tái)控制、變焦功能，可監(jiān)控作業(yè)人員及現(xiàn)場(chǎng)整體情況。

? 視頻監(jiān)控

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)人和監(jiān)控中心監(jiān)控人員，可實(shí)時(shí)監(jiān)控作業(yè)人員作業(yè)情況、是否安全。

? 語(yǔ)音通話

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)人和監(jiān)控中心監(jiān)控人員，可與作業(yè)人員可隨時(shí)語(yǔ)音交流、溝通，了解掌握現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況。

? 緊急報(bào)警

作業(yè)人員如發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)緊急情況或發(fā)生突發(fā)事件，可通過防爆無線4G圖傳智能安全帽上的緊急報(bào)警功能，觸發(fā)報(bào)警提示聲音。

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)人通過的報(bào)警聲音，及時(shí)采取救援。

遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的電腦客戶端，可通過聲音提醒、彈出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻，讓監(jiān)控中心監(jiān)控人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，并采取相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案。

? 撞擊報(bào)警

作業(yè)人員佩戴的防爆無線4G圖傳智能安全帽，碰到外力撞擊后，自動(dòng)向平臺(tái)報(bào)警。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的電腦客戶端，可通過聲音提醒、彈出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻，讓監(jiān)控中心監(jiān)控人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，并采取相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案。

? 跌倒報(bào)警

作業(yè)人員如發(fā)生昏迷、跌倒不動(dòng)，如超過5分鐘（可根據(jù)用戶要求設(shè)置好靜止時(shí)間），會(huì)自動(dòng)向平臺(tái)報(bào)警。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的電腦客戶端，可通過聲音提醒、彈出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻，讓監(jiān)控中心監(jiān)控人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，并采取相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案。

? 本地錄像

防爆無線4G圖傳智能安全帽支持TF卡存儲(chǔ)錄像。

? 遠(yuǎn)程錄像

存儲(chǔ)服務(wù)器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)視頻可進(jìn)行錄像存儲(chǔ)。

? 專家指導(dǎo)

作業(yè)人員解決不了的現(xiàn)場(chǎng)難題，可向監(jiān)控中心求助。遠(yuǎn)程專家可有效應(yīng)對(duì)和解決現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員碰到的技術(shù)難題，節(jié)省人力、財(cái)務(wù)和時(shí)間成本。

三、前端設(shè)備

前端設(shè)備主要包括：防爆無線4G圖傳智能安全帽、便攜式無線防爆布控球形攝像機(jī)和便攜式防爆移動(dòng)作業(yè)監(jiān)控終端。

1、防爆無線4G圖傳智能安全帽

　　防爆無線4G圖傳智能安全帽，是一款穿戴式無線音視頻監(jiān)控產(chǎn)品。防爆無線4G圖傳智能安全帽具有高清視頻監(jiān)控、語(yǔ)音對(duì)講、位置定位、本地錄像、遠(yuǎn)程錄像等功能。與其他無線視頻監(jiān)控終端相比，防爆無線4G圖傳智能安全帽解放了現(xiàn)場(chǎng)人員的雙手，并以視角實(shí)時(shí)展現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)情況、位置信息、收集證據(jù)、規(guī)范施工等。

防爆標(biāo)志：EX ib IIB T4 Gb。

防爆無線4G圖傳智能安全帽

2、無線防爆布控球形攝像機(jī)

國(guó)信互通科技4G無線防爆布控球（防爆認(rèn)證名稱：無線防爆布控球形攝像機(jī)），業(yè)內(nèi)達(dá)到防爆等級(jí)滿足IIC、防護(hù)等級(jí)滿足IP68的4G無線防爆布控球，是專為石油勘探、測(cè)井、鉆井、采油、輸油管道、煉化、化工、燃?xì)?、天然氣管道、危險(xiǎn)化學(xué)品和易燃易爆物品企業(yè)的生產(chǎn)、儲(chǔ)存等現(xiàn)場(chǎng)不具備有線網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)所的作業(yè)區(qū)移動(dòng)巡檢、裝置區(qū)無人值守、臨時(shí)工地監(jiān)控、輸油輸氣管線可視化巡檢、事故應(yīng)急指揮應(yīng)用而量身打造。4G無線防爆布控球采用200萬像素高清攝像機(jī)機(jī)芯，支持1卡4G（公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)）傳輸、WiFi傳輸，4G和WiFi天線內(nèi)置，128G TF卡存儲(chǔ)，殼體選用304不銹鋼設(shè)計(jì)、方便球機(jī)散熱，云臺(tái)運(yùn)行平穩(wěn)、超低噪聲、畫面無抖動(dòng)，導(dǎo)電滑環(huán)采用日本ALPS結(jié)構(gòu)，鋰電池組供電，供電時(shí)間8小時(shí)。

4G無線防爆布控球采用H.265視頻編碼方式、圖像傳輸清晰流暢，分辨率可達(dá)1080P。4G無線防爆球形攝像機(jī)具有高清視頻瀏覽、本地錄像、遠(yuǎn)程錄像、云臺(tái)控制等功能。

4G無線防爆布控球的設(shè)計(jì)可滿足IIC氣體組及以下（典型為氫氣、乙炔、乙烯、焦?fàn)t煤氣、二甲醚等）等極為特殊的環(huán)境使用要求，其制造符合GB3836.1-2010，GB3836.2-2010，GB/T4208-2017，GB12476.1-2013，GB12476.5-2013標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。無線防爆球形攝像機(jī)通過煤炭科學(xué)研究總院檢測(cè)中心檢測(cè)，防爆標(biāo)志：Ex d IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP68 T80℃。

無線防爆布控球形攝像機(jī)及承載箱

3、防爆移動(dòng)作業(yè)監(jiān)控終端

防爆移動(dòng)作業(yè)監(jiān)控終端產(chǎn)品，采用運(yùn)營(yíng)商無線4G網(wǎng)絡(luò)傳輸，充分發(fā)揮4G無線通信的靈活便捷性，實(shí)現(xiàn)全面覆蓋以往固定視頻監(jiān)控?zé)o法拍攝的區(qū)域。拍攝終端具有攜帶方便、安裝快捷、操作容易等特點(diǎn)，并能與企業(yè)電話、手機(jī)等通話。實(shí)現(xiàn)對(duì)平地、管廊和高空點(diǎn)等不同移動(dòng)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控和管理，也為施工操作人員在意外緊急情況下發(fā)出報(bào)警信息并對(duì)其施救提供了通信、定位協(xié)助。

防爆移動(dòng)作業(yè)監(jiān)控終端采用工業(yè)級(jí)和本安型防爆設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的防爆、防水、防塵、防跌落、耐高低溫特性，能夠適應(yīng)野外等惡劣作業(yè)環(huán)境。防爆標(biāo)志：Ex ibIIC T4 Gb。

防爆移動(dòng)作業(yè)監(jiān)控終端及承載箱

四、傳輸網(wǎng)絡(luò)

現(xiàn)場(chǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)采用無線WiFi、mesh、運(yùn)營(yíng)商4G或4G專網(wǎng)。

1、防爆無線視頻采集傳輸終端

防爆無線視頻采集傳輸終端，采用無線寬帶自組網(wǎng)（mesh）和無線4G網(wǎng)絡(luò)傳輸，便攜式設(shè)計(jì)，電池供電?？蓪⒅С?/span>WiFi的防爆攝像機(jī)或防爆布控球，通過mesh和4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)防爆作業(yè)區(qū)的遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控。

無線寬帶自組網(wǎng)（mesh）技術(shù)，可為視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等上層應(yīng)用提供IP透明傳輸通道，無需依賴基礎(chǔ)通信設(shè)施，無需人工配置，即可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地快速組建本地通信網(wǎng)絡(luò)。該產(chǎn)品具有快速部署、高兼容性、輕便小巧、低功耗、高帶寬等特點(diǎn)。

防爆無線視頻采集傳輸終端是一套具有無線收發(fā)裝置的通信裝置，防爆無線視頻采集傳輸終端分為2款產(chǎn)品：防爆無線視頻采集傳輸終端A，支持無線自組網(wǎng)mesh、WiFi傳輸；防爆無線視頻采集傳輸終端B，支持無線自組網(wǎng)mesh、4G傳輸。若干個(gè)防爆無線視頻采集傳輸終端A可組成一個(gè)智能、多跳、移動(dòng)、對(duì)等的去中心化臨時(shí)性自治網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)之間采用動(dòng)態(tài)網(wǎng)狀連接，無中心節(jié)點(diǎn)，能更有效的分?jǐn)偩W(wǎng)絡(luò)流量，且具有更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)健壯性。網(wǎng)絡(luò)中的任意終端節(jié)點(diǎn)互相平等，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的離開或消失不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。在不依賴任何通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下提供一種通信支撐環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)快速的網(wǎng)絡(luò)部署。針對(duì)石油石化應(yīng)急通信所具有的時(shí)間不確定、地點(diǎn)不確定的特性，所有節(jié)點(diǎn)之間通過鏈路層自動(dòng)協(xié)商路由，無需人工配置，即開即用。

防爆無線視頻采集傳輸終端采用全網(wǎng)通4G模塊，支持三大運(yùn)營(yíng)商4G傳輸，也可以定制4G專網(wǎng)傳輸。

防爆無線視頻采集傳輸終端，已通過國(guó)家機(jī)構(gòu)“國(guó)家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”檢測(cè)，防爆性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB3836.1-2010《爆炸性環(huán)境第1部分:通用要求》、GB3836.4-2010《爆炸性環(huán)境第4部分: 由本質(zhì)安全型“i”保護(hù)的設(shè)備》的規(guī)定。防爆標(biāo)志：Ex ic IIB T6 Gc。

防爆無線視頻采集傳輸終端

五、后端系統(tǒng)

后端系統(tǒng)包含安裝國(guó)信互通科技網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件的計(jì)算機(jī)服務(wù)器、安裝客戶端軟件的視頻監(jiān)控管理主機(jī)等。后端系統(tǒng)也可以通過國(guó)標(biāo)實(shí)現(xiàn)與用戶已有CCTV系統(tǒng)之間的接入。