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一、问题的提出
前端技术是从网页制作演变而来的,它的主要职能就是把网站的界面更好地呈现给用户。前端开发技术包括4个部分:前端美工,浏览器兼容,CSS、HTML和JavaScript语言,以及jQuery和Html5的应用。
我校计算机专业现设有有关网站前端开发课程,分别是第一学期《Photoshop》(着重网页界面美工设计),第二学期开设的《网页布局》(采用div/css实现网页布局),还有第四学期的综合实训课《网站开发设计》,将所学美工设计和网页布局知识综合应用。所有这些课程均在pc端实现,无论是课程的数量还是课程的内容,都无法满足市场需要。
二、移动端技术发展现况、企业用人需要和课程改革的必要性
随着宽带无线接入技术和移动终端技术的飞速发展,手机的运用迅猛发展。工信部最新数据显示,截至2015年12月底,我国手机用户数达13.06亿户,手机用户普及率达95.5部/百人,显示目前我国以快速的步伐进入移动互联网时代。与此同时,企业需要大量移动端的前端开发人员。例如,在“智联招聘”网站的招聘岗位输入“前端开发”,工作地点选择“广州”,一共得出1578条搜索结果。
另一方面,从学校出来的学生如果在校期间没有学习相关技术知识,无法满足企业的要求。大势所趋,在手机蓬勃发展的今天,如何对前端技术课程进行改革,带领学生,让其技术从pc端走向移动端,是一线计算机专业教师必须面对的问题。
三、移动端开发与网站开发的比较
移动端开发主要是应用在手机网站制作,而移动端开发与网站开发的流程是一样,都是经过需求分析之后,建立网站架构,根据方案完成初稿设计出首页的尺寸和风格,再制定出界面设计图。通过对项目总体设计之后,划分模块进行实现。
无论是网站编程还是移动端编程,前端所需要的知识和理论基础是相同的。两者的区别是在现实中实现的媒介不同,一个是个人电脑,一个是手机。媒介大小、材质和触摸方式决定了界面设计和实现的方法不一样。web平台的规范是键盘+鼠标,移动设备平台的规范是键盘+手指(触摸和手势)。
四、前端开发的技术、能力要求和薪资水平
按照智联招聘(“http:///”)的招聘信息,通过归纳整理,可以得出当前企业对前端开发的技术和能力要求。
目前,前端开发工程师需求主要集中在一线大城市,北京、上海、深圳、广州等;这些一线城市的薪资水平是非常可观的,从“智联招聘”中统计得出,前端开发工程师月工资介乎4000~15000之间。
五、课程改革的实施
根据上述市场调查所得的技术和能力要求,笔者按照美工设计、前端开发基础(HTML、CSS、JavaScript)、jQuery和html5的应用这三方面对现任课程进行改革。
1.美工设计除了传统界面设计之外,增加手机界面设计
手机用户界面是用户与手机系统、应用交互的窗口,手机界面的设计必须基于手机设备的物理特性和系统应用的特性进行合理的设计。手机界面设计是个复杂的有不同学科参与的工程,其中最重要的两点的就是产品本身的UI设计和用户体验设计,只有将这两者完美融合才能打造出优秀的作品。手机界面设计着重于风格确定、图片设计和色彩调配。
(1)风格确定
根据界面的总体风格的策划思路,结合界面其他元素的需要,对手机界面的整体风格进行考虑,以保证图标和整体效果的融合。风格鲜明的设计是手机界面设计的重要工作。目前,无论是引领风尚的iphone,还是市场新宠小米手机,都推崇极简扁平化风格。
(2)图标设计
图标功能:在图形设计之前,图标非常重要,图标的功能是我们进行图标造型设计的标准和依托。图标一般先用illustrator进行绘制,然后photoshop做图标设计的后期效果处理。所有界面上同级、同类的图标要保证表现形式的统一,避免用户视觉上的紊乱。
(3)色彩调配
由于手机本身的限制,在色彩的还原程度上有一定限制,因此在选用色彩时要根据使用的屏幕进行调节,方法就是将设计好的效果图导入相应的手机中,用该手机自带的图片浏览软件进行全屏效果查看或者请求开发人员帮助。
2.以前端语言为入门,打好手机开发基础
前端开发最基本也是最必须的三个技能:HTML、CSS、JavaScript。HTML指的是超文本标记语言 (Hyper Text Markup Language),是用来建立网页架构的基本语言。级联样式表(Cascading Style Sheet)简称“CSS”,通常又称为“风格样式表(Style Sheet)”,它是用来进行网页风格设计的,可以使人更能有效地控制网页外观,而且还可以扩充精确指定网页元素位置,外观以及创建特殊效果的能力。HTML和div/css这两方面知识已包含在《网页布局》课程 ,自2014年开设至今,一直得到学生好评。
JavaScript是一种由Netscape的LiveScript发展而来的原型化继承的面向对象的动态类型的区分大小写的客户端脚本语言,主要目的是为了解决服务器端语言遗留的速度问题,为客户提供更流畅的浏览效果。JavaScrip尚未设立课程,在这里笔者建议开设新课程,命名为《前端技术》,传授内容包括JavaScript的语句、对象、window以及js库。
3.增设JQuery、Html5和浏览器兼容知识
JQuery是一个Javascript库。它兼容CSS3,还兼容各种浏览器。jQuery使用户能更方便地处理HTML、events、实现动画效果,并且方便地为网站提供AJAX交互。jQuery还有一个比较大的优势是,它的文档说明很全,而且各种应用也说得很详细,同时还有许多成熟的插件可供选择。在课程设置上,可以将jQuery合并到《前端技术》中,具体传授内容包括jQuery的语法、效果、jQuery html、jQuery ajax等等。
Html5是万维网的核心语言、标准通用标记语言的一个应用超文本标记语言(HTML)的第五次重大修改。Html5是下一代Web语言,它为下一代web提供了全新的框架和平台,包括提供免插件的音视频、图像动画、本体存储以及更多酷炫而且重要的功能,并使这些应用标准化,从而使Web能够轻松实现类似桌面的应用体验。
浏览器兼容性问题指网页在各种浏览器上的显示效果可能不一致而产生浏览器和网页间的兼容问题。解决办法就是在开发过程中使用当前比较流行的JS,CSS框架,如jQuery,YUI等等,因为这些框架无论是底层的还是应用层的一般都已经做好了浏览器兼容,所以可以放心使用。除此之外,CSS提供了很多hack接口可供使用,hack既可以实现跨浏览器的兼容,也可以实现同一浏览器不同版本的兼容。
Html5和浏览器兼容知识可以包含在《网页布局》课程中,作为html的延伸来讲明。
两者合并为一门课程,名为《前端技术》,传授JavaScript的语句、对象、window以及js库;传授jQuery的语法、效果、jQuery html、jQuery ajax
每周8节
第三学期
除此之外,第四学期的综合课程《网站开发设计》可以增设一个项目:手机前端开发,作为前端课程的综合运用和检验。一部分学生可以以小组合作形式,完成一个基本手机前端开发。
近年来,随着网络在我国的普及和深化发展,企业的信息化建设不断深入,各行各业都加快了信息网络平台的建设,大多数单位已经或者正在铺设企业内部的计算机局域网;同时,网络也成为先进的新兴应用提供了一个良好的平台。在现代的企业管理中,由于安全防护要求的提高,监控系统扮演了越来越重要的角色。工厂厂区规模较大,生产及管理部门复杂,安全系数要求高。在众多的生产车间、特殊室外场所和职能部门实现现场监控和生产指挥调度的结合,将在很大程度上提高工厂的智能化管理水平。如果发生的任何闪失,都会给社会及员工带来巨大的压力,甚至严重的后果。近些年来,犯罪人素质和技术水平越来越高,魔高一尺,道高一丈,采用高科技手段加强防范是当务之急。宿舍,是员工休息和财务保存场所,流动性比较大不容易管理,要保障员工生命以及财产的安全,对犯罪者日常行为及特殊情况下的监控,是工厂不可缺少的职责。在高新技术数字化发展的今天,“多媒体、数字化、全方位”是工厂对电视监控系统的新要求,也是充分发挥监控系统的作用,实现“向科技要警力”的途径。电视监控报警系统通过对工厂四周围墙、宿舍、财务室等重点区域进行严密的二十四小时电视监控,不仅能在第一时间对诸如盗窃、抢劫等事件作出快速反应,还能提供事件发生前后一定时间内的查证资料;同时采用监控远程传输技术实现领导对监控的远程浏览,为工厂的管理工作提供更有效的管理手段,大大减轻员工不安定的压力,提高管理的效率和质量。
通过工厂内安装的监控摄像头,就可以对工厂内进行全实时的视、音频监视录像,罪犯在工厂内的所有活动都可记录在内;还可以通过远程控制中心对工程一切进行远程监控,能实现无人值班时进行实时录像。
目前,国内工厂广泛使用的闭路监控系统大多为模拟监控系统,其主要特点是:采用矩阵主机控制,通过电视墙监视前端目标,采用长延时模拟录像机进行录像和回放;其主要缺点是:当录像资料需要长时间备份时,需要大量的录像带,消耗大量的人力和物力,并且在录像回放、检索时操作不方便。
经过几年的发展,基于数字存储技术的硬盘录像系统至今技术已经完全成熟,很好地解决了传统图像存储及回放等技术难题。数字硬盘录像系统不仅存储费用低、效率高,而且还具有网络传输、远程传输和循环存储等优点。与此同时,硬盘录像系统的数字化和传输网络化等先进技术可以实现与防盗报警等系统联网联动,及时准确地反馈现场信息,为报警事件提供充分可靠的依据。
系统设计目标
在进行闭路监控系统设计的时候,依照贵单位对该系统的基本需求,本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点,并依此为贵单位提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。
架构合理:就是要采用先进合理的技术来架构系统,使整个系统安全平稳的运行,并具备未来良好的扩展条件。
稳定性和安全性:这是贵单位最关心的问题,只有稳定运行的系统,才能确保贵单位闭路监控系统平稳运行。系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础,同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦。良好的可扩展性则是为了用户的发展考虑。随着贵单位安防系统应用时间的增长,未来对安防系统的要求会更高。可扩展性保证当用户有更多的要求时,引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作,进一步扩展与提高系统的性能。
产品主流:系统是否采用当今主流产品,关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料。
在设备选型时,我们将主要依据贵单位提出的具体需求,同时考虑产品厂家的技术先进性,产品是否为主流产品,原厂商的产品技术资料的完整性,原厂商的技术支持力量和产品制造单位的发展前景。所有这些是保证用户得到良好技术支持的条件,也是保障用户投资的基本条件。
低成本低维护量:指力争有良好的性能价格比,所采用的产品应是简单,易操作,易维护,高可靠度的。
系统是否具有优良的性能价格比是判断一个系统优劣条件的重要依据。系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件。高可靠度是保障系统运行的基本要求,也是易维护性的保障。
我司将本着上述设计原则,来进行贵单位闭路监控系统的设计。并将严格按照国际惯例并结合本单位的技术实力与工程经验,进行贵单位监控系统整个工程的安装、测试以及验收,完工时将同时提交与工程相关的每个设备的安装使用手册、及系统的各种图表等各项文档资料,还将根据用户的实际需求提出技术培训和有偿服务的建议。
二、系统设计原则、依据
3.1设计原则
本设计以行业标准作为设计依据,结合该贵公司的具体情况,用最佳设计方案体现最高的性能价格比,是本方案设计的指导思想,也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。
本设计主要贯彻“高质量”及“低价格”两条主线来进行设计的。
根据工厂的总建筑平面图,并充分考虑现场实际情况,前端设计采用高清晰度彩色摄像机,视频传输采用抗干扰高屏蔽同轴电缆,控制信号传输采用带屏蔽专用控制电缆,保证视频信号和控制信号的准确传输;中央控制系统采用数字化硬盘录像系统,可以实现循环录像,并方便检索回放。
a、先进性:
在投资费用许可的情况下,系统采用当今先进的技术和设备,一方面能反映系统所具有的先进水平,另一方面又使系统具有强大的发展潜力,以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。
b、可靠性:
系统最重要的就是可靠性,系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的,因此系统必须可靠地、能连续地运行,系统设计时在成本接受的条件下,从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求,使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时,影响面也要尽可能小。
c、安全性:
对于一个系统来说,其内外部的安全性也非常重要,应具有密码、多级控制级别、撤设防级别;操作人权限可划分为系统设置、超级用户、值班员等,各种系统控制、报警时间应具有记录及共享功能。
d、可扩充性:
系统设计时应充分考虑今后的发展需要,系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。
e、规范性:
由于本系统是一个严格的综合性系统,在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范,严格遵从各项技术规定,做好系统的标准化设计与施工。
一切应从实际出发,使智能系统具有较高的实用效能。这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。
3.2设计依据
本方案设计根据甲方常规要求,并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。主要包括:
①JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》
②GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》
③GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
④GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
⑤GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》
⑥GB4943-95《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》
⑦GB/T75-94《安全技术防范规范工程技术规范》
⑧GB50198-94《民用闭路电视监控电视系统工程技术规范》
四、总体设计
4.1需求分析
闭路电视监控系统应该说是跨学科跨行业的系统工程,以功能要求的不同可分为以下几个方面:
1)前端摄像系统
2)视频传输系统
3)视频控制系统
4)视频显示和记录系统
摄像部分是电视监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”,它把监视的内容变为图像信号,传送控制中心的监视器上,摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。
传输部分是系统的图像信号通道。
控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”,是实现整个系统功能的指挥中心。
显示部分一般是由几台或多台监视器组成,它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。
闭路监控系统的粗略结构图如下
整个系统的“眼睛”,它把监视的内容变为图像信号,传送控制中心的监视器上,摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。
监控系统结构图
1、摄像部分
摄像部分一般安装在监视现场,它一般包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。
摄像机
摄像机分为彩色和黑白两种,一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高,比较适合用于光线不足的地方,如果使用的目的只是监视景物的位置和移动,则可采用黑白摄像机;如果要分辨被摄像物体的细节,比如分辨衣服或景物的颜色,则选用彩色的效果会较好。
摄像机的规格大致可分为1/3〞、1/4〞、1/2〞和2/3〞等,安装方式有固定和带云台二种。
镜头
常用的镜头种类包括:手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。定焦镜头的适用范围如下:
手动光圈镜头---所需监视的环境照度变化不大,如室内。
自动光圈镜头---所需监视的环境照度变化大,如室外。
广角镜头---监视的角度较宽,距离较近。
标准镜头---监视的角度和距离适中。
常用的变焦镜头分为10倍、6倍和2倍变焦镜头,另一种分法是:手动变焦和电动变焦(电动光圈和自动光圈)两种。
变焦镜头在规则上可以划分为:1/3〞、2/3〞、1/2〞和1〞等。选择变焦镜头的原则是:镜头的规格不应小于摄像机的规格,也就是说1/2〞的镜头可以与1/3〞的摄像机一起使用,但是1/3〞的镜头就不能够在1/2〞的摄像机上使用。
防护罩
防护罩分为室内型和室外型两种。室内的防护罩主要是防尘,有的也有作隐蔽作用,使监视场合和对象不易察觉受监视;室外防护罩的功能主要有防晒、防雨、防尘和防冻等作用。一般的室外防护罩都配有温度继电器,在温度高时自动打开风扇冷却,温度低时自动加热;下雨时可以人工控制雨刷器刷雨;有的室外防护罩的玻璃还可以加热,当防护罩上有结霜时,可以加热除霜。
云台
云台是安装、固定摄像机的支撑设备,它分为水平和全方位云台两种。水平云台适用于监视范围不大的情况,在水平云台上安装好摄像机后可调整摄像机俯仰的角度,达到最好的监视角度后可遥控水平旋转。
全方位云台适用于对大范围进行扫描监视,它可以大大增加摄像机的监视范围。云台高速姿态是由两台执行电动机来实现,电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下,云台摄像机既可自动扫描监视区域,也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。
一般来说,水平旋转角度为0°~350°,垂直旋转角度为+90°。恒速云台的水平旋转速度一般在3°~10°/s,垂直速度为4°/s左右。变速云台的水平旋转速度一般在0°~32°/s,垂直旋转速度在0°~16°/s左右。在一些高速摄像系统中,云台的水平旋转速度高达200°/s以上,垂直旋转速度在30°/s以上。
解码器
解码器一般与矩阵控制主机配套使用,主要作用为通过数据线缆接收来自矩阵主机的控制信号,对主机的控制码进行解码,放大输出,驱动云台的旋转,以及变焦镜头的变焦和聚焦。
2、控制部分
在企业中,闭路电视系统中的信息量与信息处理的工作量不是很大,因此其控制台的操作一般都采用了计算机系统,以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台巡视、视频切换、报警处理、设备状态自检等工作。
现在推出的数字视频监控报警系统采用计算机多媒体技术,以CCD摄像机作为监控探头,摄像机将获取的视频信号传输到主机,主机里的高速图像处理器进行数字化处理,将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警,因为这是一种全屏幕报警,因而不易漏报。同时主机自动采集报警图像并存入计算机,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。系统将电视监控系统与报警合二为一,实现了监视、报警与图像记录的同步进行,而且这种系统中没有录像机,没有视频分配器,一切报警记录都在计算机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示动作,对使用者来说是一种全新概念的安全防护系统。
控制系统的切换方式主要有如下2种:
单步切换方式:使用控制键盘把任一路输入视频信号切换到主监视器上。
顺序切换方式:使用控制键盘编制的顺序切换方式程序,把系统中若干路输入视频信号编为一个程序,程序运行时,其画面可按预先设定。
3、传输部分
传输系统包括视频信号和控制信号的传输。
视频信号的传输可用同轴电缆、光纤或双绞线,用双绞线传输时需可视频转换适配器。在此设计中我们采用SYV75-5视频电缆作为传输介质。
控制信号的传输方式包括:
直接控制:控制中心直接把控制量,如云台和变焦距镜头的电源电流等,直接送入被控设备。特点是简单、直观、容易实现。在现场设备比较少,主机为手动控制时适用。但在被控的云台、镜头数量很多时,控制线缆数量多,线路复杂,所以在大系统中不采用。
多线编码的间接控制:控制中心把控制的命令编成二进制或其它方式的并行码,由多线传送到现场的控制设器。
控制信号的传输方式包括:
直接控制:控制中心直接把控制量,如云台和变焦距镜头的电源电流等,直接送入被控设备。特点是简单、直观、容易实现。在现场设备比较少,主机为手动控制时适用。但在被控的云台、镜头数量很多时,控制线缆数量多,线路复杂,所以在大系统中不采用。
多线编码的间接控制:控制中心把控制的命令编成二进制或其它方式的并行码,由多线传送到现场的控制设备,再由它转换成控制量来对现场摄像设备进行控制。这种方式比上一种方式用线少,在近距离控制时也常采用。
通讯编码的间接控制:随着微处理器和各种集成电路芯片的普及,目前规模较大的电视监控系统大都采用通信编码,常用的是串行编码。它的优点是:用单根线路可以传送多路控制信号,从而大大节约了线路费用,通讯距离在不加中间处理情况下达可达1km公里以上,加处理可传10Km以上。这样就克服了前面两种方式的缺陷。本系统采用此种控制。
4、显示与记录
显示与记录设备安装在控制室内,主要有监视器、硬盘录像机和一些视频处理设备。现在有一种电视监控系统把云台、变焦镜头和摄像机封装在一起组成一体化摄像机。它们配有高级的伺服系统,云台具有很高的旋转速度,还可以预置监视点和巡视路径。平时按设定的路线进行自动巡视,一旦发生报警,就能很快地对准报警点,进行定点的监视和录像。一台摄像机可以起到几个摄像机的作用。
图像监视器
图像监视器主要分为黑白和彩色两大类。黑白监视器的中心分辨率通常可达800线以上,彩色监视器的中心分辨率一般为400线以上。图像监视器视频信号的带宽一般在7~8MHz范围内。设计中我们采用中国创维29寸彩电作为显示设备。
录像机
录像机是闭路电视监视系统中的记录和重放装置,它要求可以记录的时间非常长,目前大部分监视系统专用的录像机都可以录24h~960h的录像。此外,录像机还必须要有遥控功能,从而能够方便地对录像机进行远距离操作,或在闭路电视系统中用控制信号自动操作录像机。
闭路电视监视系统中专用录像机是间歇式视频录像机,它有多种时间间隔录像模式,在一盘1/2英寸VHS/E180的盒带上,最长可以录制长达960H的录像。录像机内设有字符信号发生器,可在图像信号上打出月/日/年/星期/时/分/秒/录像模式,还能在图像上显示出摄像机与报警器的编号与报警方式。使用自动录像周期设定功能,可以对一星期内每一天的录像模式进行编程。当收到报警信号后,录像机便自动进入连续录像状态,在无报警情况下,恢复正常间歇录像模式。此外,录像机还有一个锁定保护键,使非正常指令与操作无效,防止非专业人员与破坏性操作侵犯闭路电视监视系统。
视频切换器
在闭路电视监视系统中,摄像机数量与监视器数量的比例在2:1到5:1之间,为了用少量的监视器看多个摄像机,就需要用视频切换器按一定的时序把摄像机的视频信号分配给特定的监视器,这就是通常所说的视频矩阵。切换的方式可以按设定的时间间隔对一组摄像机信号逐个循环切换到某一台监视器的输入端上,也可以在接到某点报警信号后,长时间监视该区域的情况,即只显示一台摄像机信号。切换的控制一般要求和云台、镜头的控制同步,即切换到哪一路图像、就控制哪一路的设备。
多画面分割器
在大型的闭路电视监视系统中摄像机的数量多达数百个,但监视器的数量受机房面积的限制要远远小于摄像机的数量,而且其数量大多也不利于值班人员全面巡视。为了实现全景监视,即让所有的摄像机信号都能显示在监视器屏幕上,就需要用多画面分割器。这种设备能够把多路视频信号合成为一路输出,进入一台监视器,这样就可在屏幕上同时显示多个画面。分割方式常有4画面、9画面及16画面。使用多画面分割器可在一台监视器上同时观看多路摄像机信号,而且它还可以用一台录像机同时录制多路视频信号。有些较好的多画面分割器还具有单路回放功能,即能选择同时录下的多路信号视频信号的任意一路在监视器上满屏放像。
视频分配器
可将一路视频信号转变成多路信号,输送到多个显示与控制设备。
其它
机柜用于安装闭路电视监控系统的设备,监视墙用于安装监视器。
4.2设计功能描述
性能、功能先进:
设备选型要保证技术领先,性能可靠,操作简便、实用,维护简单,性能价格比最优,并留有扩展余地。设备采用均采用目前领先技术和生产工艺制造,系统建成后,三至五年不会落后淘汰。
电视监控系统功能完善:
通过保安监控系统随时掌握监控区域内人员活动情况,检查各个重点部位的安全情况,提前发现隐患,及时处理突发事件。并自动进行录像。正常情况下对进行24小时录像,录像资料可备出事时查询。
设备高可靠性:
采用监控行业最新技术和高品质设备。5至八年不会落后淘汰。
操作简单实用:
采用高科技手段,进行智能化设计,尽量减少系统操作的复杂性。并作到系统工作稳定可靠,维护简单。并有防死机和断电自动开机功能。
发展性
系统应在初步设计时,就考虑未来良好的发展性,以降低未来发展的成本,使系统具有良好的可持续发展性。
经济性
在满足安全防范级别的要求前提下,在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上,在考虑系统的先进性的同时,按需选择系统和设备,做到合理、实用,降低成本,从而达到极高的性能价格比,降低智能监狱安全管理的运营成本。
外观效果美观:
前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性,根据实用和美观的原则,我们都选用了外观工艺和性能稳定都比较好的安防产品。
4.3总体设计方案
4.3.1项目简介
4.3.2系统设计
闭路监控系统由前端图像采集、图像及控制信号传输和图像显示控制存储三个部分组成:
1、前端图像采集部分男、女宿舍每层走廊设置1台固定彩色低照度摄像机
2、图像和控制信号传输部分
××工厂宿舍闭路电视监控系统视频信号采用屏蔽视频电缆,根据摄像机安装位置建议选择采用RG59/128编(或SYV-75-5/128编)等同轴电缆,以保证监控信息的准确传输。控制线设计采用RVVP3*28/0.15圆形双绞屏蔽电缆。
3、图像控制存储部分
系统共设计有14台摄像机。鉴于工厂的方便监控管理,系统设计有一个主控中心。主控中心设在宿舍一楼监控中心:在监控中心设计16路数字硬盘主机1台,设计采用1台29英寸创维彩电作为主监视器进行实时监视,。设计整个硬盘录像系统可以连续保存录像资料N个月,硬盘录像系统支持录像与回放全双工工作。
五、系统选型和配置说明
六、系统防雷设计
××工厂闭路电视监控系统防雷设计包括电源防雷、视频信号防雷、控制信号防雷和接地四个部分内容。
1、电源防雷
电子设备因雷击造成的损坏,很大比例是由于感应雷串到电源造成的设备损坏。根据GB50174-93《电子计算机机房设计规范》和GB50057-94《建筑物防雷设计规范》要求中心计算机机房等大量重要电子设备集中场所应设计两级以上的电源防雷保护。对于××工厂闭路监控系统供电防雷保护,设计建立二级电源防雷防护:第一级防护在机房总配电柜进线端,设计采用一套国际知名品牌加强型电源避雷器,第二级防护在机房供电的UPS进线端,设计采用一套标准型电源避雷器。
2、视频信号防雷
系统设计在摄像机前端安装视频防雷器。当视频信号有过电压现象发生,避雷器瞬间导通,以保证前端摄像机和末端矩阵主机的安全。
3、控制信号防雷
系统控制线路采用屏蔽专用控制电缆,控制线的屏蔽层在接头和端头进行重复接地,控制线进入控制室后先进入信号避雷器,当控制线路串有感应雷过电压时,避雷器瞬间导通,把多余的电荷引接到大地,保证前端解码器和末端矩阵控制主机的安全运行。
4、接地瞬间导通,以保证前端摄像机和末端矩阵主机的安全。
3、控制信号防雷
系统控制线路采用屏蔽专用控制电缆,控制线的屏蔽层在接头和端头进行重复接地,控制线进入控制室后先进入信号避雷器,当控制线路串有感应雷过电压时,避雷器瞬间导通,把多余的电荷引接到大地,保证前端解码器和末端矩阵控制主机的安全运行。
4、接地
根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》、JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》的有关规定,对控制室内所有设备的接地极和设备金属外壳进行接地处理。接地的具体处理方法是:从共同接地体的接地干线上引一条支干线到中心机房,在机房安装汇流铜排,电源接地、防静电接地、防雷接地和设备外壳接地各单独引接地导线到接地铜排,牢固连接,以保证电气设备和人身的安全。
七、系统供电与控制室要求
为保证监控系统正常稳定工作,系统采用在线式UPS集中供电;
监控系统和中心控制室采用单独电源供电回路;
主干采用AC220V供电,在摄像机前端采用变压器就近供电;
中心控制室必须配备有通讯、安全和消防等设备;
中心控制室必须单独安装空调装置,保证控制室的温度在16~28℃之间,相对湿度不大于85%;
【关键词】回转窑;煅烧;石油焦;技术更新改造
目前在国内用回转窑去煅烧石油焦的工艺技术已经被广泛的应用,然而技术水平一般,操作过程自动化水平不高。石油焦在煅烧过程中,往往工作人员只凭经验来操作,致使生产的稳定性不高,生产的指标不够先进,也同时造成生产成本过高。因此,对现有的工艺技术及相关问题进行改造是十分必要。这有利于实现高效、低耗和优质的煅烧,充分利用好石油焦资源。
1.二次风嘴技术的改造
二次风嘴是回转窑内部的一个助燃装置。在生产实际中,二次风嘴的寿命很短,嘴端较为容易开裂和剥落。这样,使得回转窑在煅烧石油焦时大多是没有二次风的助燃,不利于充分燃烧,增加了燃料的消耗。造成这种问题的原因有:风嘴料不合格。这主要是指,材料组成多样,材料比如钢丝的浇筑时间过长超过保质期或者是期间受潮,都会使二次风嘴的使用性降低。二次风嘴内外层温差大,耐火材料厚度不够,致使钢管易破损,甚至开裂。金属件和耐火料变形的程度不一致易使耐火料破裂,从而影响其寿命。此外,结构松散,风嘴口耐火料填补不实以及窑体转速过快引起的窑体震动等都是导致其破裂,影响其寿命的重要因素。在实际生产中,因为风嘴寿命短,人们将二次风嘴设计为圆台式结构。这种结构能够增加耐火料的厚度,降低高度以增加稳定性,减少大部分风管的使用,使其寿命延长。不过这种结构也并非完美无缺,其缺点是风嘴数目增多,造成窑体偏重,从而影响生产的稳定性。要解决上面这个窑体偏重的问题,就应该减轻风嘴的重量,可选择采用陶制风嘴,因为陶制不需要耐火的保护层,从而减轻风嘴重量。另外陶瓷具有耐高温、抗热性强等特点,也可延长其寿命。不过,目前这种风嘴还在试验阶段,生产数目不多,价格偏高。鉴于此可进一步设计改造的方案。大致构思是:仍采用陶制,稍微改造其结构。具体做法是,简化结构将原来顶部的斜口改为平口;增加原有厚度,提高强度,为增强稳定性降低温度:改造窑体外部风管的结构,实现风嘴快速更换。这样,经过如上改造有利于节省原料,提高煅烧质量,有利于增加二次风嘴的寿命。
2.煅烧带的温度监测相关技术改造
煅烧带温度一般为窑内的最高温度。因为其位置特殊处于窑内,且位置不周定,因此要测量煅烧带的温度难度较大。在实际生活中,煅烧带温度都是用窑内的最高温度来代替的。所以结果不是十分精确。测量时,我们用红外线远传监测,可以从DCS上直接观察时刻温度变化,但是由于煅烧带(窑内温度最高部分)位置有时会发生变化,所以监测也会出现误差,影响操作判断。要解决这个问题,其改造方案是在窑台处开一口,然后通过云台来带动测温仪对室内物料的温度进行扫描。窑台可以使用一个由计算机控制和驱动的转动定位系统。这个系统要追踪两个目标,其一是煅烧带内的最高温度,还有一个是挥发份燃烧段与煅烧带的分界面。接着根据测量所得的温度以及由扫描所得角度换算出具体距离,以确定煅烧带的位置和温度。此外,红外线测温要求背景温度要小于被测物的温度。扫描系统的精度也以0.5m为宜。对于最高温的确定分两种情况,一种是使用燃气时,因温度信号被气体淹没所以此时煅烧带的最高温度为窑头排料处的定点温度。不使用燃气时,最高温度点一般处于二次风机的前端。
3.除尘系统技术的改造
回转窑在煅烧石油焦的过程中往往会产生很多烟尘,这些烟尘通过烟囱排向大气,严重影响了大气环境和空气质量。造成烟尘过多的原因很多,比如尘降室除尘的效果较差,燃料燃烧不充分的烟尘以及煅烧时生产工艺本身造成的因素等等。要想在既不影响产量又不污染环境,只有依靠改进烟气排放的技术来控制排烟的浓度。首先,尘降室是除尘的一个关键而重要的环节。因为除尘室的宽度一般不能改变,因此要加强其除尘能力,只有通过改变其长度和高度来实现。加高加长后的除尘室面积较大,有利于烟尘在室内的停留。另外,还可以增设一些自然补风管和拱形的折烟墙。自然补风管,可以引进空气,使燃料充分燃烧。折烟墙有利于改变烟尘方向,利用惯性作用使烟尘抗积。从而起到过滤作用。增强了除尘室除尘的效果。此外,通过取消原有的链式斗提机和振动传输机,定期从扒料口将尘降室的物料取出。其次,加强除尘系统的技术改造还可以对除尘器进行改造。利用现代手段,加强除尘器的吸尘能力。这样就尽可能的减少了环境污染,而使产品达标。
4.回转窑负压、给料系统自动控制的改造
现在,回转窑给料的方式主要是通过振动,用电子皮带称进行计量。对于料量的给予是通过调节给料机的电流实现。这样,如果料机电流一定,下料量就会偏离期望值。电流调节时,下料量就会又跟着变化。很容易造成下料量的不稳定,而进一步造成煅烧的质量问题,使产品不合格。至于回转窑的负压系统,其负压大小是通过机前的挡板来进行调节的。但平时,因为挡板粘附过多的焦油和灰尘而不能自由的进行开关。使煅烧时往往不能调至合适的负压。因此要提高煅烧的整体水平就要对以上两点进行自动化控制改造。改造的具体方法是,首先对系统组成进行改造。系统主要是由传感器、电气开关、变频和可编程控制器等部分组成。电气系统又要包括1个操作台,3个现场的控制箱以及4个电器柜。再装上一些远、近程控制按钮和指示灯。然后,在具体实践中通过这些设备的互相配合实现自动化。其次,对系统控制方式进行改造。采用变频和工频两种控制系统的方式。正确使用工频和变频的方法。要切换成变频有三中主要调频方式。其中两种为远控,一种为近控。