gbj 115-87.html

电气专业设计规范

<P>工业电视系统工程设计规范条文说明</P>
<P>GBJ 115-87</P>
<P>条文说明</P>
<P>前言</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;根据国家计划委员会计综〔1986〕250号文的要求，由冶工业部负责主编，具体由北京钢铁设计研究总院会同有关单位共同编制的《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87，经国家计委1987年12月21日以计标〔1987〕2414号文批准发布。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;为了便于广大设计、施工等有关单位人员在使用本规范时能够正确理解和执行条文规定，《工业电视系统工程设计规范》编制组根据国家计委关于编制标准、规范条文说明的统一要求，按《工业电视系统工程设计规范》的章、节、条顺序，编制了本说明，供国内各有关部门和单位参考。在使用中如发现本条文说明有欠妥之处，请将意见直接函寄北京白广路4号北京钢铁设计研究总院。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;本《条文说明》由国家计委基本建设标准定额研究所组织出版发行，仅供国内有关部门和单位执行本规范时使用，不得外传和翻印。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;1987年11月</P>
<P></P>
<P><A NAME="B172"></A>第一章  总    则</P>
<P>关于“工业电视系统”的名称：</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;工业电视系统，一般指非广播电视系统而言，由于它首先并广泛应用于工业，故惯称为工业电视系统，其特点主要是以电缆或光缆方式在特定的范围内形成电视信号的传输系统。因其系统是闭合回路结构的，故又称为闭路电视系统。由于工业电视的用途十分广泛，因此，也有称应用于不同场合的工业电视为应用电视。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第1.0.1条  本条是编制本规范的宗旨，是对工业电视系统的工程设计在贯彻党的方针政策方面所作的原则规定，即在满足生产操作及管理对工业电视要求的前年下，既要积极采用先进技术，又要尽量节省投资。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第1.0.2条  工业电视系统一般指用于有线传输电视信号的闭路电视系统。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;因大量的是基带闭路系统，规范并不排斥采用调制信号的闭路及开路系统，当采用开路系统时，应遵守国家有关无线管理的规定。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第1.0.3条  根据国内外目前及今后发展趋势，工业电视系统主要供人们直接监视生产过程以及传递图角或书写文字信息。其它应用，例如几何测量、缺陷检查等，用电视手段检测，还是用其它手段(例如同位素、超声波)比较简便、精确，目前尚无定论，但国内外越来越多的实际应用是后者而不是前者。作为检测技术，电视的发展十分缓慢，目前国内也尚缺乏这的使用经验。再者，电视技术在检测方面的应用，实为一种传感仪器仪表，可作为计算机的终端设备应用。有鉴于此，本规范主要着眼于一般监视的应用。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;条文针对生产上不同岗位对装设工业电视系统的不同程度要求，规定其设置范围原则。</P>
<P><A NAME="B173"></A>第二章  系统设计</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第2.0.1条  本条是对工业电视系统的工程设计在选择系统设备和传输线路以及考虑设备布置等方面提出的几点要求。其中运行可靠主要是指选择质量优良的设备和设计可靠的电源等，而适应工程环境是指工业电视必须考虑设备和线路的防护措施。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第2.0.2条  工业电视在系统制式上，宜与我国广播电视制式保持一致，这是因为：</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;一、工业电视系统设备新器件、新电路的开发、研制离不开我国广播电视发展这一技术经济背景；</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;二、工业电视虽然现在多为地区局部网，但随着我国可视通信业务的发展，工业电视进网的前景是很乐观的，在大体制一致的前年理，可方便地实现传输设备、接口设备的一体化；</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;三、维护仪器仪表可与一般广播电视测试仪表通用。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第2.0.3条  一般采用黑白工业电视系统是出于经济性及实际效果的考虑。一般工业设备的色温差别小，现场条件差，因此彩色效果差，所以国内外目前还是以黑白工业电视系统为主。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第2.0.4条  工业电视系统技术指标，根据使用要求，一般并不需要达到广播电视标准。目前国内外工业电视系统的定型产品，其电路系统远较广播电视设备简单，这是切实可行的。本条因事制宜地定出工业电视系统图象质量指标。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第2.0.6条  工业电视系统组成一般有单头单尾、多头单尾、单头多尾和多头多尾、等几种形式，每种形式一般组成如下：</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;单头单尾：摄象机、传输电缆、监视器；</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;多头单尾：摄象机、传输电缆、急换控制器、监视器；</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;单头多尾：摄象机、传输电缆、视频分配器、监视器；</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;多头多尾：摄象机、传输电缆、控制器、视频分配器、监视器。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;以上各种型式，根据不同的使用场合，还可以配有摄象机电动云台及保护装置、电缆均衡器等。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;条文中“协调一致”的原则，这是为了达到最简单经济实用地构成系统的目的。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第2.0.7条  视频切换装置的设置，对多头多尾系统是需要的，但对虽然是集中监视而采用的是多个单头单尾系统，就不需要视频切换装置了。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第2.0.8条  在必须记录视频信号，以便分析原因，重视图象时，才设磁带录象装置。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第2.0.9条  工业电视系统一般没有伴音系统，需要监听现场音响时，应配置伴音系统。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第2.0.10条  当今工业电视系统均具有本体晶振与电源锁相同步，且工业电视一般固定监视时间较长，允许出现图象短暂翻滚或跳动，因此多台摄象机的各个摄象机的场、行扫描可不锁定。为保持切换时监视器画面的稳定，特别是快速跟踪监视系统，有同步要求时，宜采用外同步或主从同步方式。</P>
<P><A NAME="B174"></A>第三章  设备选择</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.1条  一、电视摄象，被摄物体的照度要求与摄象管的灵敏度密切相关。不同灵敏度密切相。不同灵敏度的摄象管其所需要的摄象管其所需要的入射光量也不同，高灵敏度摄象管则要求照度低。工业企业的特大范围视场欲提高照度要求，意味着增加照明设施投资及常年的能源消耗，条文对被摄物照度条件与选择摄象管的关系作了规定。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;二、随机隔行扫描系统，在不利的情况下，垂直清晰度很难达到300电视行。由于工业电视系统应用于一般生产过程监视，对目标物的细节并不苛求分辨清楚，为简化设备，使系统经济适用，工业电视系统允许采用随机隔行扫描及大为简化了的各种补偿电路。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;三、摄象机镜头有两个光学参数，一为孔径比，一为焦距。工程设计主要需要确定焦距，有关焦距的计算公式已列入正文。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;四、有的摄象机，如采用三硫化二锑摄象管的摄象机，可采用自动靶压调整电路；有的摄象机可采用光圈自动控制办法来适应监视目标大范围的亮度变化，这是为了防止产生光晕及保护摄象管靶面需要采取的相应措施。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.2条  本条文是在2.0.3条的指导思想下，对彩色工业电视系统的具体化条文。因多管式摄象机较单管式摄象机价格昂贵得多，由于工业电视系统被摄目标现场条件一般比较差，多管式彩色摄象机对图象清晰度、色调的改善效果并不占主导地位，因此，工业电视系统彩色摄象机宜采用单管式摄象机。单片式摄象机系指固定电荷耦合器件作为摄象器件制作的彩色摄象机。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.3条  所谓变化场景是指：</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;一、采用定焦距镜头，监视相同焦距面的不同景物，例如对以摄象机为中心的等弧面的不同景物的监视；</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;二、采用变焦距镜头，监视不同景物，但不包括采用变焦距镜头，监视同一固定景物，仅要求景深有变化的情况。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.4条  监视人员与监视器屏幕之间的最佳观看距离，即监视器的最佳服务距离，《工业电视》书中提法为4～6倍电视机屏幕高度，《电视技术》刊载文章认为6～7倍，《电子世界》杂志确定应坐在距离电视机5倍于屏幕高度地方为佳，《电子科学技术》则规定要7～10倍，CCIR(国际无线电咨询委员会)第500号推荐附录2、4节中指出为6倍。考虑到工业企业控制室、操作室面积大小不一，本规范不能确定太死，监视人员到监视器屏幕的最佳距离可按4～7倍监视器屏幕高度取定。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;当1台监视器不能满足要求时，可设多台监视器是指单头多尾不切换、不分割系统，摄象机与多台监视器之间的连接必须经过视频分配器相接。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.5条  本条所提“单项工程的工业电视系统”，“工程”的含义很难具体确定，一般指单个维护单位所管辖范围内的工业电视系统。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.6条  较大工程或者预测有发展可能时，控制台宜预留扩展余地。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.7条  在防护套内，摄象机可获得+40℃以下设备允许的经常工作温度条件。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;根据各行各业各种不同环境条件设置的防护套，是使工业电视设备运行可靠的必备条件。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;当采用无油、脱水压缩空气或其他干净气体(如氮气)时，可以简化甚至取消空气净化装置。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.8条  这是最低要求，当超温报警时，应及时手动关闭快门，检查冷却系统是否有障碍，一时无法修复时，应及时取出摄象机。摄象机装入炉内或装在炉壁上，最好能够装设超温自动脱离使用状态的机构，一旦停水或停气，保护措施失效，防护套内温度超出摄象机允许工作温度，摄象机应退出使用状态，以免损坏摄象机。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.10条  观察物体内部热图象，例如在钢铁工业中，要从高炉、转炉炉壁的温度分布图象来确定需要检修的日期，在电力工业中用飞机或车辆载热象摄象机沿高压输电线巡视，可以迅速地查出导线连接处过热、绝缘子击穿或变压器的烧毁。一般的可见江工业电视系统不能实现这项任务，而红外线电视则是使用红外摄象器件，利用被摄体本身的热辐射或被摄体对红外线的反射来显示红外象或热象。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;据1985年12月22日人民日报报导，我国已有HWRX-1型热象仪通过产品鉴定。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.11条  监视水下目标，在照明、镜头、摄象管以及材料结构上都有特殊的要求，因此，设计所选用的水下工业电视设备，一般应包括：具有高灵敏度摄象管和短焦距广角大口径镜头的水下摄象机，密封耐压并具有渗水报警装置的摄象机外壳，直角观察装置，带监视器的控制箱以及大功率水下照明灯等。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.12条  观测钻孔的孔底及孔壁，在照明、镜头、摄象机以及材料结构上都有特殊的要求，因此，设计所选用的钻孔工业电视设备，一般应包括：具有短焦距广角镜头的孔内摄象机及管状密封外壳，地面控制器，直角观测装置，孔口滑轮装置，监视器以及特制照明灯等。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.13条  港口工业电视系统按其作用分为作业区生产监视系统和船舶交通监视系统两种，控制器和监视器等设备设于作业区生产调度室或船舶交通管理室内，实行集中遥控。对于图象质量指标要求高，摄象机摄取面范围大，当增大被摄物体照度比较困难，或者耗费设备及维护投资较多时，宜采用低照度摄象器件。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;港口工业电视系统通常使用硒化镉摄象管，其灵敏度为普通摄象管的10倍，这种摄象管对于夜间弱光以及汽车强江影响特别有效，且具有短余辉特性，没有慧星式余辉，因此比较适合于这种场合使用。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第3.0.14条  工业电视系统应用范围十分宽广，高温、低温；可见光、红外光；空中、水下；平面、立体；显微、测量等等都应在通用工业电视系统上采取特种技术措施，或者根据其应用场合特点，特制专用工业电视设备。</P>
<P><A NAME="B175"></A>第四章  传输与线路敷设</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第4.0.1条  工业电视系统宜采用金属电缆或光缆传送电视信号的传输方式。在国家无线电管理部门对电视射频频段没有划出工业用频道工对工业电视频道进行规定的情况下，对占用民用广播电视频道应持谨慎态度，不得已必须占用时，或占用后可取得技术经济的较大好处，对当地区民用广播电视频道的使用没有影响时，还必须对使用场合、射频功率、频道、天线形式及架设高度等，事先及时报告无线电管理部门批准同意。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第4.0.3条  参见上海科学技术文献出版社所编《电视广播技术参考手册》第25页，射频电缆高质量图象传输误减不应大于3dB，衰减6dB时获得图象质量直观影响尚可允许，而10dB衰减量是图象传输极限值。群延时标准参见同上手册第124页D/K标准、CCIR报告第308页数值并按工业电视系统的特点作出规定。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第4.0.5条  工业电视电缆路由上如有电力、仪表管线隧道(沟)时，可利用其隧道(沟)敷设电缆，其电力电缆的电压应在10kV及以下。当隧道两侧均设有电缆托架时，工业电视电缆与其他电话、仪表等弱电电缆应争取合用一侧。如只有单面电缆托时，则应合理分层使用。隧道的高度和维护过道宽度都应能保证维护工作的顺利进行。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第4.0.10条  管线采取隔热措施，一般将工业电视电缆敷设在钢管内，并用石棉隔热材料包封。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第4.0.13条  架空工业电视电缆与其它建筑物之间的最小净距应符合《工业企业通信设计规范》(GBJ42-81)附录二的规定。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;地下工业电视管线与其它地下管线或建筑物的最小净距，应符合《工业企业通信设计规范》(GBJ42-81)第75条表3的规定。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;建筑物内工业电视电缆或管线与其它管线的最小净距，应符合《工业企业通信设计规范》(GBJ42-81)第75条表5的规定。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;其他如管材的选用、管线敷设高度或埋深等等，应符合上述规范“音频线路网”有关条款的规定。</P>
<P><A NAME="B176"></A>第五章  设备布置</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第5.0.1条  本条规定与摄象机抗电磁场干扰能力有关，参考有关资料，摄象机在场强不大于300mv/m的电磁干扰源环境条件下工作，不会引起图象画面干扰。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第5.0.3条  镜头应避免强光直射，是为了防止产生光晕及保护摄象管。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第5.0.4条  外来光直射监视器屏幕，形成反光，妨碍值班人员观察图象。</P>
<P><A NAME="B177"></A>第六章  照 明</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第6.0.1条  被摄物体的照度要求与摄象管的灵敏度和被摄体的反光系数以及所要求的图象清晰度等级有密切的关系，由于工业企业环境甚为复杂，光源种类也很多，本规范不宜一一作出明确规定，只能提出一般要求。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;编制本条规定依据下列数据：</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;一、编制规范过程中进行测试的结论意见：所测试的黑白工业电视摄象机是采用SF-25三硫化二锑摄象管的北京电视设备厂生产的SGB-5摄象机，彩色摄象机是采用硒砷碲摄象管的DXC-1800PK单管电视摄象机。如果如下：黑白摄象，被摄物体照度宜为300～500lx；彩色单管摄象，被摄物体照度不宜低于1000lx。低于该标准值，会使信噪比降低，呈现雪花，达不到图象质量标准。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;二、制造厂提供的数据，DXC-1800PK及DXC-1640PK彩色单管电视摄象机，要求被摄物体照度大于1000lx；另外一种SBC-1彩色单管工业电视机F=4，照度要求大于1400lx，信噪比大于或等于45dB，水平清晰度大于或等于270电视行。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;基于上述二方面数据，本条文规定了摄象机工作在室内小范围视场时，被摄物体所要求的照度条件，实际设计工作中采用并达到这些计算数值并不困难。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;考虑到在大范围视场条件下，提高被摄物体照度会较多地增加照明设施投资，还会增加经常性的能源消耗。摄象管灵敏度随着时代进展会日益提高。为此本规范规定了在其他场合下的被摄物体照度条件，当被摄物体达不到照度要求时，宁可改换摄象机类型，选择灵敏度高的摄象管，而不再提高照度条件。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;对光亮物体进行监视时，为了减小与背景亮度的反差，背景也必须有足够的照度，本条所定照度亦包含了这种需要。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;第6.0.2条  黑白工业电视系统的照明灯，本规范推荐高压水银灯或钠灯，特别是钠灯的透雾性较好，宜在水雾、尘雾较大的场合下使用。</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;工业企业中，彩色工业电视系统多用在室内观看色温偏低的物体，而且采色摄象机设备结构上一般有一挡3200