李卓1 徐灿2 王屹锟3
（海南核电有限公司 昌江 572733）
摘要：文章根据实物保护系统中对电视监控系统的要求，介绍了电视监控系统的主要功能及应用。并对系统中的模拟监控系统与数字监控系统进行详见的介绍和比较，对新建的核电厂有一定的借鉴意义。
关键词：核电厂实物保护系统电视监控
1 引言
随着越来越多的核电站投入使用，核材料的安全愈来愈引起人们的重视。核电站实物保护系统主要是针对核材料以及核电站安全运行服务的。实物保护系统是按照法规要求针对确定的设计基准威胁设置适当有效的探测、延迟和响应的功能，确保核设施及核材料的安全。核电站实物保护系统由集成控制及管理系统、出入口控制系统、周界探测报警系统、电视监控系统、供电系统等系统组成。电视监控系统作为实物保护系统重要的组成部分，它担负着监控、录像、报警复核以及应急响应等方面的工作。根据《核设施实物保护HAD501/02》的要求：不论在白天、黑夜或其他自然环境不利的条件下都能正常运行；图像应能覆盖到整个受保护的区域，不出现盲区和死角；图像质量应清晰到可以对报警部位做出正确评估，可以辨认出入侵者的基本特征；在发生系统失效、受外界搅扰等事件时，迅速发出报警。
2 系统功能
电视监控系统是核电厂实物保护系统的重要部分。其主要工作方式有：一、连续监视和录像，连续对主要人员和车辆出入口通道及重要岗位进行监视和录像。二、报警复核，快速与入侵报警系统和出入口控制系统报警信号自动联动控制，显示相关报警区域的图像，同时用数字存储系统记录现场图像，为保安值班人员确认敌情提供有效手段。三、动态图象探测报警，将重要区域的摄像机图像输入动态图象探测系统对固定部位的入侵行为进行识别并发出报警。
系统前端监控点的选择、监视角度的设计、监控设备的功能分区及整个系统的完整性、可靠性及整体防范级别都应适应电站本身的建筑结构、功能分区等具体情况。并且电视监控系统还应与其他系统（如集成管理系统、出入口控制系统、入侵报警系统等）有机的结合，构成一个完整的防范体系。
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3系统构成
系统主要有以下几部分构成：
1）前端设备（对影像信号的采集）包括摄像机、镜头、防护罩。
2）传输部分（对影像信号进行传输）包括视频线、电源线、控制线、音频线（很少）、同轴电缆、光缆（熔接盒）、光端机。
3)后端设备（对影像信号进行显示，控制，保存）包括矩阵、监视器、磁盘阵列（硬盘录像机）。
系统在设计时，即考虑到监控系统目前运用的最新技术，同时从核设施实际应用需求以及当前最稳定可靠的监控系统结构入手，某核电厂监视系统采用模拟监视系统和数字存储系统构成。
3．1 模拟视频系统
模拟监视系统：采用PELCO CM9770矩阵，用来控制摄像机信号在监视器上的显示、切换及控制等功能。
前端采集回来的视频信号，用视频信号分配器分配成两路，一路送至编码器通过数字视频管理系统进行视频的存储。另一路送至视频矩阵进行实时图像的显示。模拟视频系统配置1套视频矩阵，用于视频的控制、切换及联动,视频矩阵的容量满足现场实际使用要求，同时具有扩展接入的能力。
CM9770矩阵系统是一种全功能的视频矩阵切换控制系统，使用户能够在单节点上查看并控制多达4,096 路摄像机输入和512 路监视器输出，可使每个输入具备有云台、镜头、预设控制等功能。矩阵切换器箱输出能力的增强实现了用比其他系统少的硬件组成更庞大的系统。
模拟系统主要的优点是操作容易，灵活性强。
3．2 数字视频系统
某核电厂电视监控系统是一套数字与模拟相结合、集中与分布相结合的电视监控系统，系统具有智能化、高效率特点，系统采用网络传输、存储、控制及显示，主要由前端摄像机设备、数字化视频编解码器、系统管理服务器、多媒体工作站、视频显示设备、控制键盘、数字化视频存储设备、独立安防网络、相关应用软件以及其它传输、辅助类设备组成。
数字电视监控系统由监控接入层、网络交换层、控制管理层、视频应用层四个架构层次组成。
（1）监控接入层: 监控接入层用于完成摄像机图像数据化并使其在网络中传输，关键设是
数字编码器。
（2）网络交换层: 网络交换层是数字视频系统的基础。数字视频系统所有的视音频、报警
和控制信号都是通过网络进行传输，是一个集数据、视频为一体的网络通信平台。为保证数字电视监控系统视频码流的传输，同时还包括实物保护系统集成管理系统控制码流以及出入口控制系统相关数据码流的传输，核电厂实物保护系统设置了专用局域网。局域网以核心层交换机作为整个网络的核心，采用核心、汇聚和接入三层架构，统一提供与各汇聚点及所有接入层的互联，实现全网的数据交换，同时局域网采用模块化网络架构设计使网络更为灵活，方便网络的实施和排障。
（3）控制管理层: 系统采用集中式的管理方式，通过视频管理服务器及数据管理服务器对前端设备进行集中的管理和控制，同时还对存储终端设备进行集中管理。控制管理层是数字电视监控系统的核心部件，主要负责整个系统的信令控制，系统中所有的设备都是通过控制管理层来实现相互的通信和管理。控制管理服务器只负责处理认证、控制、配置、注册等信令，不进行图像的集中处理，服务器发生故障时不影响视频流的存储和监视。用户只需要在一台客户端上就可以对整个网络设备进行批量配置下发、远程升级、远程操作、业务实现等操作。
（4）视频应用层: 视频应用层主要包括数据网络存储方案管理、数据网络存储计算、存储系统可靠性选择、智能分析及报警的应用。通过上述功能实现数字视频系统存储容量有效计算，视频存储数据可靠性的选择，实现大容量视频数据的集中管理、检索与调阅，同时通过利用视频智能分析技术实施视频动态图像的分析及报警。
4结束语
电视监控系统通过对核电厂各个出入口（包括人员出入监控、车辆出入监控）、边界及重要区域、重要设施进行监视，保证了核电厂的安全处于受控状态，为防止不法分子的非法闯入快速的采取措施提供了重要保证。此外，电视监控系统是核电厂实物保护系统的重要组成部分，在实物保护系统的技防手段中起到至关重要的作用。并且电视监控系统还与其他系统（如集成管理系统、出入口控制系统、入侵报警系统等）有机的结合，构成一个完整的防范体系，便于保卫控制中心值班人员能够及时发现问题，快速采取有效措施，阻止不法分子对核材料与核设施进行破坏，确保核电厂的安全。
参考文献
[1]昌江核电厂实物保护系统技术规格书。
[2]《核动力厂实物保护导则》.HAD501/02。
论文作者:李卓1,徐灿2,王屹锟3
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/5
标签：系统论文; 监控系统论文; 核电厂论文; 视频论文; 实物论文; 出入口论文; 电视论文; 《电力设备》2016年第7期论文;