GB/T50115-2019 工业电视系统工程设计标准及条文说明

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    指图像记录或显示的连续性(通常指率不低于25fps的图 像为实时图像);在视频传输中,指终端图像显示与现场发生的同 时性或者及时性,它通常由延迟时间表征

    videosignal

    指电视系统的基带信号,泛指图像信号、有复合消隐脉冲的图 像信号和全电视信号

    analog video

    指由连续的模拟信号组成的视频图像。基于目前的模拟电视 模式,所需的大约为6MHz或更高带宽的基带图像信号

    digital video

    利用数学化技术将模拟视频信号经过处理,或从光学图 经数字转换获得的具有严格时间顺序的数字信号,表示为 据结构的能够表征原始图像信息的数据

    2.1.7数字视频系统

    digital video system

    除显示设备外的视频设备之间以数字视频方式进行传输的 系统。

    用于工业电视系统监控管理、操作人员值守,对系统进行管 理、控制,对监控信息进行使用、处置的场所。

    2.1.9模拟视频系统

    analog video system

    除显示设备外的视频设备之间以端对端模拟视频信号传输方 式的系统。

    由一组光学单元或多组光学单元组成的透镜,用于摄像机将 被拍摄的景物成像的装置

    2. 1. 11 云台

    使摄像机能在水平和垂直一个或两个方向上转动或调整 以便对准监视目标的装置。

    在室内、室外或特殊环境条件下,保护摄像机能正常工作的 置

    2.1.13视频分配器

    使一路视频信号分成多路相互独立、幅度相同的视频 设备。

    2.1.14视频切换器

    从多路输入视频信号中选通其中的某一路,以实现集中监 录的设备。

    picture quality

    图像画面信息的完整性和还原效果。通常按照像素构成、分 辨率、信噪比、原始完整性等指标进行描述,

    系统图像分辨率大于或等于1280×720的视频。

    highdefinitionvideo

    人眼能察觉到的电视图像细节清晰程度。

    television line(TVL)

    图像水平或垂直方向等于光栅高度的距离上所能分辨的黑 的线数,是测试电视系统清晰度的单位。

    signal to noise ratio

    视频信号中亮度信号幅度的标称值与随机杂波幅度的有交 比,以"dB"为单位。

    frame rate

    视频图像中单位时间内可以连续采集、传输、记录或展示完整 画面的总数。

    2.1.22峰值信噪比

    是图像压缩系统中信号重建质量评价的重要参数,它是信号 的峰值功率与噪声功率的比值,以“dB”为单位

    信号源阻抗与所连接的负载阻抗相等。

    impedancematching

    environmentalillumination

    反映目标所处环境明暗的物理量,数值上等于垂直通过单位 面积的光通量。

    2.1.25红外热图像

    利用红外热成像技术,通过探测装置分析其现场获得的信号 的光谱特征,寻找与黑体或已知背景的吸收差率而产生不同的红 外图像。

    widedynamid

    在同一场景存在高对比亮度的情况下,摄像机呈现亮、暗区域 景物的状态。通常采用可分辨的灰阶阶数、动态范围、灰阶线性 度、灰阶的灰度、可分辨的彩色区域数量、拖尾阻抗、对比度、方块 阵列清晰度和信噪比等性能指标评估宽动态的能力。

    pictureresolution

    表征图像细节的能力,指显示屏单位距离上像素点的数目。

    由显示屏单元物理拼接而成,是图像显示区域的总称。显示 屏单元间依靠适当的电气连接(包括信号传输路径),由控制系统 进行控制,可单独显示视频画面,或显示画面的某一部分,还可与 系统中的其他单元配合组成完整的画面。

    信源发出的未经调制的原始电信号所占有的频带。

    cable equalizer

    将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线(PE)) 等电位联结带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地及接地装置 等连接在一起的接地方式。

    2.1.32等电位联结

    equipotential bonding

    设备和装置外露可导电的部分的电位基本相等的电气连接

    lightningprotectionsystem

    用于减少闪击击于建筑物上或建筑物附近造成的物质性损害 和人身伤亡,由外部防雷装置和内部防雷装置组成。

    2.1.34浪涌保护器(SPD)

    用于限制瞬态过电压和泄放浪涌电流的电器,它至少包含一 个非线性元件,又称电涌保护器

    CCD(ChargeCoupledDevice) 电荷耦合器件 CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)

    CIF(CommonIntermediateFormat) 通用中间格式

    3.0.1工业电视系统工程设计应符合下列规定: 1 应满足生产和管理要求; 2 应满足系统视频图像的原始完整性和系统实时性要求; 3应满足系统实用性、可靠性、先进性、经济性、可维护性和 可扩展性等原则。 3.0.2工业电视系统应在工业企业的生产现场、生产流程、生产 装置等场所设置。 3.0.3工业电视系统应采用彩色电视系统。无彩色要求的工业 电视系统可采用黑白电视系统。 3.0.4工业电视系统的电视制式宜与通用的电视制式一致。 3.0.5工业电视系统架构宜按现场级、车间(分厂)级和公司(总 厂)级三级设计。 3.0.6工业电视系统按监视目标在生产过程、生产操作和生产管 理中的重要程度可分为:重要监视目标和普通监视目标。 3.0.7工业电视系统视频信号可包括模拟视频信号和数字视频 信号。 3.0.8工业电视系统采用网络型数字视频系统时,其网络交换层 宜按接入层、汇聚层、核心层三层网络架构设计。 3.0.9工业电视系统设备应选择符合国家有关标准和市场准入 制度的工业级产品。

    3.0.1工业电视系统工程设计应符合下列规定:

    求,对系统网络架构、设备选择、传输与线路敷设,以及监报 行设计。

    1.5工业电视采用数字视频系统时,应考虑与模拟视频系 容性。

    4.2.1工业电视系统宜由前端、传输、控制、存储和显示 组成。

    4.2.1工业电视系统宜由前端、传输、控制、存储和显示等部分

    网络交换设备、光传输设备、无线信号数字传输设备,及其 路。

    4.2.4控制、存储和显示部分的设备宜包括工业电视系

    配器、视频切换器、画面分割器、云台镜头控制器、矩阵控制器、控 制键盘、服务器、存储设备、解码设备、显示设备、拼接控制设备、电

    原设备、控制台和工业电视机机

    4.2.5工程设计时,各部分设备的组成应满足工业电视系统模拟 或数学视频信号传输方式的要求,其性能、参数等技术指标应综合 考虑,协调一致。

    4.2.5工程设计时,各部分设备的组成应满足工业电视系统模拟

    4.3.1工业电视系统工程设计要求应符合下列规定: 1 在正常监控情况下应保证工业电视系统独立、连续运行; 2 在不同现场的环境条件下,应清晰传送监视自标的图像 信息; 3 采用不同的传输方式应保证系统图像质量: 4与企业其他视频系统宜预留接口; 5利用互联网、局域网等网络传输时,应符合网络传输、通信 协议、网络安全的相关要求。 4.3.2当监视标的视频信号有实时性传输要求时,宜采用模拟 视频系统。 4.3.3生产和管理对新建的工业电视系统有高清图像要求时,应 采用高清视频系统。 4.3.4工业电视系统应在下列场所设置: 生产流程需要监视的设施; 2 生产操作中需要边监视边操作的设备; 生产作业需要监视文不易直接观察到的工位; 4 无人值守场所需要监视的生产装置; 爆炸危险、有毒有害场所内需要监视的生产部位; 6 生产和管理需要设置的其他场所。

    4.3.1工业电视系统工程设计要求应符合下列规定: 在正常监控情况下应保证工业电视系统独立、连续运行; 2 在不同现场的环境条件下,应清晰传送监视自标的图像 信息; 3 采用不同的传输方式应保证系统图像质量; 4 与企业其他视频系统宜预留接口; 5利用互联网、局域网等网络传输时,应符合网络传输、通信 协议、网络安全的相关要求。 4.3.2当监视自标的视频信号有实时性传输要求时,宜采用模拟 视频系统

    4.3.4工业电视系统应在下列场所设置:

    1 生产流程需要监视的设施: 2 生产操作中需要边监视边操作的设备; 3 生产作业需要监视又不易直接观察到的工位; 4 无人值守场所需要监视的生产装置; 5 爆炸危险、有毒有害场所内需要监视的生产部位 6 生产和管理需要设置的其他场所

    1根据生产和管理对系统功能配置要求,工业电视系统构 型可分为:基本对应型、视频切换型、画面分割型、视频分

    的类型可分为:基本对应型、视频切换型、画面分割型

    型、矩阵切换型和网络交换型等。工程设计时,宜按下列一种类型 或多种类型组合配置: 1当摄像机摄取的图像信息直接传送到与摄像机相对应的 显示设备上时,宜采用基本对应型; 2当多台摄像机摄取的图像信息通过视频切换器在同一台 显示设备上逐个显示时,宜采用视频切换型: 3当多台摄像机摄取的图像信息通过画面分割器在同一台 显示设备上同时显示多个不同的画面时,宜采用画面分割型; 4当摄像机摄取的图像信息通过视频分配器在多台显示设 备上同时显示相同的画面时,宜采用视频分配型; 5当摄像机摄取的图像信息通过系统内操作键盘,将任一路 摄取的视频输入信号切换到任一路输出的显示设备上,并可实现 各种时序的切换时,宜采用矩阵切换型; 6当摄像机摄取的图像信息,通过交换机、服务器、存储等设 备,利用互联网、局域网等网络传输时,宜采用网络交换型。 4.4.2工业电视系统视频信号接入监控室的方式宜包括模拟接 人、数字接入,以及两种接入的混合模式。工程设计时,视频信号 接入方式应符合下列规定: 1当前端摄像机通过模拟传输设备将模拟视频信号传送到 监控室时,应采用模拟接入; 2当前端摄像机通过IP网络将数字视频信号传送到监控室 时,应采用数字接入; 3当工业电视系统和其他视频系统均为模拟视频信号时,可 在监控室对模拟信号进行分路处理后,接入部分或全部视频资源: 4当工业电视系统和其他视频系统均为数字视频信号时,可 在监控室利用原有或新设置的网络传输设备、编解码设备,接入部 分或全部视频资源; 5当工业电视系统和其他视频系统为不同类型的视频信号 时,可在监控室采用将模拟视频信号转换为数字视频信号或将数

    4.4.3前端网络摄像机与交换机之间的线缆长度不大于90m

    4.4.4工业电视系统与其他视频系统的互联宜在监

    4.5.1模拟视频工业电视系统图像质量应符合下列规

    4.5.1 模视频工业电视系统 家贝惠口 1图像质量应按五级损伤制评定,图像质量的评分分级应符 合表4.5.1的规定。图像质量不应低于4分。

    表4.5.1五级损伤制评分分级

    1图像质量可按五级损伤制评定,实时图像质量不 5分,回放图像质量不应低于4分;

    2# 视频格式为720P时,实时图像分辨率不应低于 1280X720; 3 视频格式为1080P时,实时图像分辨率不应低于 1920X1080; 4 单路画面像素数量应不小于352×288(CIF); 5 单路显示视频率应不小于25顿/s; 6 图像画面的灰度不应低于8级; 7 峰值信噪比不应低于32dB

    5.1.1工业电视系统设备、部件的视频输入、输出阻抗,及其电缆 特性阻抗等技术指标应满足系统传输阻抗匹配的要求,并应满足 系统设备之间接口互连的要求。 5.1.2工业电视系统设备的选择应满足视频信号不同传输模式 的兼容性要求。

    5.2摄像机、镜头与云台

    5.2.1应根据生产工艺要求、设备工作条件和监视目

    5.2.1应根据生产工艺要求、设备工作条件和监视自标的环境条 件等因素,合理选择不同类型的摄像机,并应符合下列规定: 1工业电视系统宜采用CMOS或CCD摄像机; 2生产和管理对工业电视系统有高清图像要求时,应采用高 清晰度摄像机; 3图像清晰度较高且无彩色要求时,宜采用黑白摄像机; 4无任何辅助照明且图像色彩要求较高时,宜采用星光级摄 像机; 5监视自标环境照度在1.01x以下的场合,宜采用低照度 或红外低照度摄像机; 监视水下目标的场合应采用高灵敏度摄像机; 7 在多雾环境下应采用具有透雾功能的摄像机; 观察物体热图像的场合宜采用红外热图像摄像机; 9 观察钻孔孔底及孔壁的场合应采用短焦距厂角镜头摄像机; 10 火炸药粉尘场所需设置云台时,宜采用一体化球形防爆 摄像机;

    11 环境照度变化大的场所宜采用宽动态摄像机: 12 在有特种射线辐照作用的场合应采用耐辐照摄像机; 13 矿井下作业面等场所应采用矿用摄像机; 14 当必须逆光安装时,应选用带背光补偿的摄像机; 15 生产运行过程中需进行非接触式温度检测时,可采用工 业检测型红外热成像仪。红外热成像仪的探测器分辨力应不小于 320X240

    5.2.2摄像机镜头的选择应符合下列基本规定

    1应满足生产工艺对监视目标的监视需要: 2镜头的成像尺寸应与摄像机传感器的有效尺寸相匹配; 3镜头的光圈值、光圈类型及光圈控制接口应与摄像机及其 安装环境相适应; 4镜头的焦距、变焦类型及变焦控制接口应满足摄像机及其 蓝视范围的需求; 5镜头的分辨力应与摄像机清晰度相适应,镜头的分辨力应 大于或等于摄像机清晰度; 6镜头应满足高清摄像机采集高清图像要求。 5.2.3镜头的焦距应根据视场大小和镜头与监视目标的距离确

    f=hL/H=uL/W

    2需要监视目标全景并兼有目标图像局部细节时,宜采用变 焦镜头; 3监视目标照度恒定或变化较小时,宜采用手动可变光圈 镜头; 4监视目标环境照度变化范围高低相差100倍以上或夜 使用的摄像机,应采用自动光圈镜头; 蓝视自标视距较大时,宜采用长焦距镜头: 监视目标视距较小且视场角较大时,宜采用广角镜头; 7 在高温、热辐射强、粉尘大的场合,宜采用针孔镜头。 5.2.5变焦距镜头,其变焦和聚焦响应速度应与移动目标的活动

    3监视自标照度恒定或变化较小时,宜采用手动可变光困 镜头; 4监视目标环境照度变化范围高低相差100倍以上或叠衣 更用的摄像机,应采用自动光圈镜头; 5监视目标视距较大时,宜采用长焦距镜头; 6 监视目标视距较小且视场角较大时,宜采用广角镜头; 7 在高温、热辐射强、粉尘大的场合,宜采用针孔镜头。 5.2.57 变焦距镜头,其变焦和聚焦响应速度应与移动目标的活动 束度以及云台的移动速度相适应。 5.2.6云台的选择应满足生产工艺对监视目标的要求,且应符合 下列规定: 监视固定自标时,摄像机宜采用固定云台: 2 监视多场景动态自标时,摄像机应采用电动云台; 3 云台的标称承载值应大于或等于安装负载值的1.2倍; 4 云台转动停止时应具有自锁性能。 5.3摄像机防护 5.3.1摄像机采用的防护装置应与监视目标所处的环境 协调。 5.3.2在环境温度高、含尘量浓度大于10mg/m3等场合下,防 章的规格尺寸应与所采用的摄像机、镜头配套。防护罩的选型应 符合下列规定: 13 环境温度在40℃及以下时,应采用防尘型防护罩; 23 环境温度在40℃以上且不高于80℃时,应采用风冷型 护罩; 3环境温度在80℃以上且不高于350℃时,应采用水冷、风

    速度以及云台的移动速度相适应。 5.2.6云台的选择应满足生产工艺对监视目标的要求,且应符合 下列规定: 1 监视固定自标时,摄像机宜采用固定云台: 2 监视多场景动态目标时,摄像机应采用电动云台: 3 云台的标称承载值应大于或等于安装负载值的1.2倍; 云台转动停止时应具有自锁性能。 5.3摄像机防护 5.3.1 摄像机采用的防护装置应与监视自标所处的环境 协调。 5.3.2 在环境温度高、含尘量浓度大于10mg/m3等场合下,防折

    1 监视固定自标时,摄像机宜采用固定云台: 2 监视多场景动态目标时,摄像机应采用电动云台: 3 云台的标称承载值应大于或等于安装负载值的1.2倍; 云台转动停止时应具有自锁性能。

    呵 5.3.2在环境温度高、含尘量浓度大于10mg/m3等场合下,防护 罩的规格尺寸应与所采用的摄像机、镜头配套。防护罩的选型应 符合下列规定: 1环境温度在40℃及以下时,应采用防尘型防护罩; 2 环境温度在40℃以上且不高于80℃时,应采用风冷型防 护罩; 3环境温度在80℃以上且不高于350℃时,应采用水冷、风 冷型防护罩;

    4环境温度在350℃以上且不高于800℃时,应采用针孔型 防护罩; 5环境温度在800℃以上时,应采用高温型防护罩。 5.3.3设置在环境温度高于80℃高温区的摄像机,应设置工作 温度上限时的超温报警装置,并对摄像机采取防护措施。 5.3.4设置在炉壁上或炉内监控高温炽热物体的摄像机,应配置 专用高温透镜,具有冷却功能,以及遇故障时可自动退出和报警 功能。

    1采用压缩空气冷却防护时,应采用无水、无油的工业用气。 采用普通的压缩空气,应设空气净化装置。冷却气源技术参数指 标应满足摄像机所在环境条件的要求。 2采用冷却水防护时,应采用洁净的工业用水。冷却水技术 参数指标应满足摄像机所在环境条件的要求。 5.3.6不同环境条件下设置的摄像机采用的防护装置或采取的 防护措施应符合下列规定: 1设置在环境温度低于一10℃低温区的摄像机,应采用具有 保温性能的防护装置; 2设置在水下的摄像机,应配备密闭、耐压及渗水报警等防 护装置; 3设置在钻孔孔壁的摄像机,应配备管状耐压外罩、牵引等 防护装置; 4设置在盐雾环境下的摄像机,应配备耐盐雾腐蚀的防护 装置; 51 设置在强腐蚀环境下的摄像机,应采取防腐蚀措施; 67 设置在剧烈振动环境下的摄像机,应采取防振、隔振措施; 7 设置在室外等其他环境下的摄像机,应采用与所在环境条 件相适应的防护装置; 8设置在爆炸危险环境的摄像机等设备,应采用与其环境相

    的防爆设备,井应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装 规范》GB50058的有关规定。

    5.4.7辅助照明装置可由监控室控制或本地控制。

    1 高温场所宜采用散热性能好、耐高温的灯具: 2腐蚀性气体或蒸汽场所宜采用防腐蚀密闭式灯具; 3爆炸危险环境应采用与其环境相适应的防爆型灯具,并应 符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058 的有关规定。

    5.5控制、存储和显示设备

    7应支持存储设备进行远程管理。 5.5.4工业电视系统存储方式的选择应满足生产和管理要求,可 选择分布式存储、集中式存储或两种存储方式的组合。 5.5.5设置的图像存储系统应符合下列规定

    1应保存原始场景的监视记录; 2 监视记录应有原始监视时间和地址信息: 3重要监视目标的图像信息存储或复制备份资料的保存时 间不应少于30天; 4普通监视自标的图像信息存储或复制备份的资料的保存 时间不应小于7天; 5图像信息存储设备应具有防篡改功能, 5.5.6 显示设备的选择应符合下列规定: 1 应根据生产和管理要求确定显示设备的类型、规格和 数量; 2 显示设备的分辨力不应低于摄像机的分辨力。 5.5.72 在不同级别的监控室,单屏显示设备屏幕尺寸的选择宜符 合下列规定: 1现场级监控室,单屏显示设备屏幕尺寸不宜小于19英寸; 2车间(分厂)级监控室,单屏显示设备屏幕尺寸不宜小于 42英寸; 3公司(总厂)级监控室,单屏显示设备屏幕尺寸不宜小于 55英寸; 4生产和管理对单屏显示设备的屏幕尺寸另有要求时,应根 据工程的实际情况确定。

    1现场级监控室,单屏显示设备屏幕尺寸不宜小于19英寸; 2车间(分厂)级监控室,单屏显示设备屏幕尺寸不宜小于 42英寸; 3公司(总厂)级监控室,单屏显示设备屏幕尺寸不宜小于 55英寸; 4生产和管理对单屏显示设备的屏幕尺寸另有要求时,应根 振工租的实际汇确宝

    5.5.8工业电视系统工程有关视频显示系统的分类和分级要

    5.5.9在监视自标的图像信息时,需同步监听现场声音

    ....
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