化工厂区防爆监控回传：5G/4G路由器在本质安全型系统中的应用

化工厂区防爆监控回传：5G/4G路由器在本质安全型系统中的应用

作者： 深圳市中新通信有限公司 (中新通信) 安全系统专家

发布日期： 2026年2月7日

1. 行业背景与痛点分析

在石油化工、煤矿、制药等高危行业，“安全生产”是绝对的红线。随着数字化转型的推进，化工厂区对高清视频监控的全覆盖需求日益迫切。然而，在易燃易爆环境（如 Zone 1/Zone 2 危险区域）中进行传统的网络部署，面临着极大的挑战。

1.1 传统光纤布线的“三大拦路虎”

1. 施工成本极高，审批流程漫长

• 动火与破土难题：化工厂区地面硬化层下管网复杂，且空气中可能存在易燃挥发气体。挖掘电缆沟往往涉及到“破土作业证”甚至“动火作业证”的审批，流程繁琐，且施工期间需停产或局部封锁，隐性成本极高。

• 防爆管材昂贵：光纤走线必须穿过镀锌钢管或防爆挠性管，且每隔一定距离需安装防爆接线盒。一公里光纤的综合铺设成本（材料+人工+停产损失）往往是普通园区的 5-10 倍。

2. 维护困难，故障定位慢

• 化工厂区多腐蚀性气体（如硫化物、酸雾），传统线缆桥架易被腐蚀。一旦光纤在某个防爆穿线管内断裂，排查故障点犹如大海捞针，需拆卸大量防爆密封件，维护风险高。

3. 扩容灵活性差

• 生产装置区一旦建成，新增监控点位若需重新铺设光纤，几乎等同于重建。

2. 解决方案：ZX4224 + 防爆配电箱的无线回传

针对上述痛点，采用 “工业级 5G/4G 路由器 + 防爆配电箱” 的无线回传方案，成为目前最具性价比的选择。

2.1 核心拓扑架构

• 前端采集：防爆高清摄像头（Ex d IIC T6 级别）。

• 传输核心：中新通信 ZX4224 工业路由器。

• 防护载体：Ex d（隔爆型）或 Ex e（增安型）防爆配电箱。

• 回传链路：通过运营商 5G/4G 网络直接回传至监控中心或云端服务器。

2.2 ZX4224 的关键优势

• 工业级耐受：ZX4224 专为恶劣环境设计，宽温宽压（-30℃~75℃），抗电磁干扰，确保在防爆箱的封闭、高温环境中稳定运行。

• 看门狗设计：内置硬件看门狗，链路断开自动重启，确保持续在线，极大降低进入危险区域人工重启设备的频率。

• 多网口支持：提供 WAN/LAN 切换，可同时接入摄像头与气体传感器数据。

3. 技术核心：多路视频回传的带宽计算

在无线回传方案中，带宽是核心瓶颈。不仅要考虑摄像头的分辨率，还需考虑视频编码格式（H.264 vs H.265）。目前主流监控均支持 H.265 编码，相比 H.264 可节省约 50% 带宽。

以下为基于 H.265 编码 的多路摄像头带宽需求估算表，供工程商选型参考：

表 1：化工厂区视频监控 4G/5G 传输带宽估算表 (H.265)

专家提示：

1. 上表基于上行带宽估算（通常 4G 上行约为 20-40Mbps，5G 上行约为 100Mbps+，具体视基站信号覆盖而定）。

2. 工程部署时，建议预留 30% 的带宽冗余，以应对网络波动。

3. 若使用防爆箱，建议引出 防爆全向天线 至箱体外部，以避免金属箱体屏蔽信号。

4. 实施建议与注意事项

4.1 部署流程

1. 信号勘测：在防爆箱安装点位，使用 ZX4224 实测 4G/5G 信号强度（RSRP > -95dBm 为佳）。

2. 选型防爆箱：路由器属于非本安设备，必须安装在 隔爆型 (Ex d) 箱体内。

3. 天线处理：

• 方案 A (推荐)：使用防爆馈线穿过防爆葛兰头，将防爆天线安装在箱体外部。

• 方案 B (低成本)：若信号极强且箱体面板有透波窗口（非全金属），可尝试内置天线，但通常不推荐。

4. 供电安全：确保引入防爆箱的 220V 或 24V 电源线符合防爆布线规范。

4.2 优势总结

相比传统光纤方案，使用 ZX4224 工业路由器 配合防爆系统：

• 施工周期：从“月”级缩短至“天”级。

• 综合成本：降低 60% 以上（省去挖沟、管材费用）。

• 安全性：最大程度减少了化工厂区内的动火与破土作业。

结语：

在化工厂区的数字化升级中，“无线替代有线”是必然趋势。深圳市中新通信有限公司 (中新通信) 致力于提供最可靠的工业通信底座，ZX4224 系列路由器已成功服务于多个大型石化项目，为安全生产保驾护航。