工厂监控管理系统方案解析

HYPERLINK工厂监控管管理系统方案2008年年6月21日日目录前言言随着工厂安安全工作作的要求求越来越越严格，工厂监控大量涌现，工厂监控的认知度和自动化体现的越来越先进。作为一个传统意义的产业，政府对工厂这个行业的发展非常重视，为了促进和规范工厂安全规范作业，加强对工厂人员自动化管理，出台了很多规范。然而，许多工厂的消防安全意识淡薄，存在很多安全隐患，一旦发生安全事故，将造成重大人员伤亡。为解决工厂厂管理上上的难题题，杜绝绝工厂的违违规经营营行为，有有效预防防安全事事故。我我们根据据工厂经营营模式的的特点和和有关政政策法规规的要求求，本着着积极、严严谨的态态度，设设计出一一套完整整的数字字视频远远程网络络监控管管理系统统。该系系统功能能强大、界界面友好好、操作作简易、图图像清晰晰、音频频还原度度高，清清晰悦耳耳，并且且能够有有效的管管理工厂厂工作人人员们工工作的情情况并记记录下来来，最终终进行矿矿产量的的统计工工作。每每套该前前端监控控系统都都具有独独立的视视频监看看、双向向语音对对讲、探探头报警警功能。该系统当中的前端系统将采集到的视频、语音、报警信号，通过我公司自主开发的“网络视频服务器”视频服务器，编码转换成网络数字信号。然后通过工厂已有的网络连接，将视频、语音、报警信号上传至监控管理中心，达到规范管理的作用。“网络视频频服务器器”（NVSS）是我公司为为了满足足用户把把高清晰晰的声音音、视频频数字化化远程传传输而专专门设计计的音视视频编、解解码产品品。“网络视视频服务务器”（NVSS）充分分考虑远远程监控控需求的的特点，结结合了我我公司在在视频技技术方面面的优势势和最新新IT技技术，旨旨在为用用户提供供一个专专业的、高高性价比比的远程程视频解解决方案案。应用“网络络视频服服务器”（NVSS）产品品可以在在无需任何何动土工工程的情情况下非非常简单单的实现现模拟CCCTVV向网络络视频系系统升级级。先进进的ITT技术保保证所有有硬件224小时时无间断断工作，异异常自动动恢复功功能保证证即使出出现任何何人为、意意外、技技术中断断也能立立即重新新工作或或者自动动连接，可可通过远远程网络络进行控控制管理理、升级级、实现现了远程程管理维维护，极极大的方方便了工工程商和和用户的的调试和和使用。采用“网络络视频服服务器”构成的的远程监监控系统统，为管管理部门门提供了了一套有有效的工工厂监管管工具。在社会上树立起工厂作业安全、文明、健康的良好形象。促进了文化建设与高新科技的结合，把工厂等行业发展成为功能丰富多彩、内容健康有益的数字文化家园。第一部分需求求分析根据工厂的的特点，及及整个系系统的实实际情况况。我们们对整个个系统进进行了详详细的分分析，总总结出了了工厂监控控管理系系统应具具有如下下的功能能要求：：系统技术水水平先进进、运用用现代监监控技术术。系统具有可可升级性性和可扩扩容性。系统具有可可设置性性，管理理人员可可根据需需要对系系统进行行设置。可实现244小时不不间断监监视。（根据据工厂工工作人员员作业时时间来制制定时间间）系统基于BB/S体体系构成成。（使使用WEEB浏览览器可直直接访问问）视频码率连连续可调调，帧率率连续可可调，音音频码率率可调。系统支持多多种协议议(TCCP/IIP,ARPP,IICMPP,FFTP,,DHHCP,,HTTTP，PPPPooE，DDNS，组播)。中心可进行行实时视视频和音音频预览览、配置置、控制制。支持动态IIP地址址的工厂厂。视频帧率、码码率可根根据带宽宽自动调调节，不不影响工工厂正常常使用带带宽。多用户管理理功能。当前端网络络断开、视视频丢失失、视频频被遮挡挡能自动动报警，上上传中心心。外接双鉴红红外探头头、烟感感探头、应应急按钮钮等多种种报警探探头在报警时能能自动切切换录像像。能实现语音音对讲。系统具有故故障自我我诊断、及及简单故故障恢复复功能。17.通过开开关量将将每位工工厂工作作人员的的工作情情况记录录下来，在在中心管管理软件件中进行行统计工工作。第二部分系统统方案设设计设计思想想为了使我们们设计的的系统具具有极高高的可靠靠性和可可持续发发展的能能力，同同时也最最大限度度地降低低系统的的建设成成本、运运行成本本费用。我我们首先先确立了了以下几几个设计计的总体体思路：：一、系统的的先进性性和开放放性为保证工厂厂监管系系统既能能保持在在一定时时期内不不落后，并保证该系统互连的方便性，我们在该系统的设计时，要充分考虑到系统的先进性和开放系性，尽可能采取先进开放的技术和产品。二、系统的的有效性性和实用用性针对工厂监监管系统统要求特特点，我我们采用用B/SS体系的的网络拓拓扑，可可确保整整个系统统的独立立稳定，互互不干扰扰。为确确保投资资的有效效，我们们在整个个系统设设计时，根根据目前前的应用用及将来来的发展展，确定定采用高高速球机机（枪式式摄像机机）、网网络视频频服务器器及中心心软件((或数字字矩阵))，以保保障系统统的完整整功能和和可靠运运行。开开放人脸脸识别功功能，能能够通过过工厂本地地前端设设备采集集到人脸脸图像传传递给网网络视频频服务器器，由网网络视频频服务器器进行抓抓拍高清清晰图片片，最终终在本地地服务器器中进行行人脸的的截取和和传送，由由人脸识识别服务务器进行行察看和和浏览，进进行监控控和管理理。三、系统的的可靠性性和稳定定性工厂监管系系统作为为整个应应用系统统的基础础，其可可靠性和和稳定性性直接关关系到应应用的好好坏。某某个系统统的单独独故障可可能直接接给应用用带来灾灾难性的的损失。BB/S体体系的网网络拓扑扑的可靠性性，主要要是要防防止因某某一点出出现故障障时，而而导致系系统瘫痪痪。如某某个设备备或某条条线路出出现故障障，不会会对整个个系统产产生影响响。人脸脸数据的的传输完完全通过过加密后后数据传传输，安安全性和和可靠性性大大保保障。四、系统的的可扩展展性及升升级能力力为了保证工工厂监管管系统的的有效性性和实用用性，同同时又保保证该系系统在一一定时期期内不落落后，我我们在进进行设计计时，并并不是一一味追求求高配置置、高速速率，而而是在保保证先进进性的同同时，选选择具有有良好扩扩展性和和升级能能力的设设备及构构架，设设计出具具有良好好扩展性性的网络络拓扑，以以保证整整个系统统的可扩扩展性及及升级能能力。这这具体表表现在以以下几个个方面：：选用了具有有良好开开放性的的系统构架架和拓扑扑结构，易易于扩充充、升级级。用户端网络络操作系系统选用用适合于于多种媒媒体访问问技术和和多种高高层协议议的系统统。在用户端系系统采用用结构化化布线，并并利用已已有的互互联网络络进行远远程数据据传输，通通过对视视频服务务器的升升级、扩扩容、插插板、以以及堆叠叠等方式式增加前前端视频频源的数数量。网络拓扑采采用了BB/S体体系，用用户可随随时增加加或减少少视频终终端，而而不会影影响其他他终端正正常工作作。系统设计计系统结构设设计整体工厂监监控系统统分为两两大部分分，这两两大部分分分别为为监控系系统，人人脸核对对上传系系统。根根据对整整个系统统的需求求进行分分析，和和我们总总体设计计思想，工厂的监控系统的结构示意图如下： 图图1.工厂监控控系统图图由上图可以以看出，整整个系统统基于BB/S体体系构成成。在每每个工厂厂安装一一至多个个摄像机机和报警警探头，通通过“网络视视频服务务器”网络视视频服务务器，连连接到已已有的光光纤网络络上。监监控中心心通过数数字矩阵阵连接切切换到想想监看、对对讲的工工厂，同同时可对对选择的的视频图图像、声声音进行行录像、检检索回放放等。若若前端摄摄像机为为快球或或者带云云台摄像像机，监监控中心心亦可对对其进行行云、镜镜操作。当当工厂探头头发生报报警时，立立即将报报警信号号上传至至监控中中心及时时处理。工厂中1台视频服务器能够处理4^4位工厂工作人员的工作情况，设立4个按钮分别对应探头1－4，根据按按钮的数目和次序来对工厂工作人员进行编号，如下图：工厂前端系系统设计计前前端工厂厂的监控控系统，需需根据各各自工厂厂的实际际情况，如如：规模模大小、上上网机器器布置等等情况，安安装一至至多个摄摄像机。通通过与视视频服务务器连接接至工厂厂的服务务器或路路由器。系系统示意意图如下下：图3.工工厂监控控前端设设备连接接图上图画出了了一个工工厂的简简单前端端系统图图。拾音音器、摄摄像机、报报警探头头采集工工厂现场场音视频频信息和和报警信信息，视视频服务务器将这这些数据据信息进进行编码码转换成成网络信信息，然然后通过过工厂服务务器或者者路由器器，将数数据上传传给监控控中心。监监控中心心可以任任意监看看、调用用控制这这些终端端设备。如如果发现现工厂有违违规经营营行为，可可立即通通过语音音对讲警警告当事事工厂。必必要时可可通过网网络警察察关闭其其网络连连接。厂房人员可可使用拾拾音器与与管理中中心服务务器主机机及查询询终端进进行语音音对讲，当当管理中中心服务务器主机机有指令令下达的的时候，厂厂房人员员可即时时实时反反馈信息息。前端的报警警探头，可可在探头头被触发发后立即即将报警警信息上上传监控控中心，并并同时通通过现场场音箱产产生报警警声音。使使现场人人员能够够第一时时间获得得警情，有有效地预预防了火火灾、破破坏、偷偷窃等情情况的发发生。监控中心系系统设计计工工厂监控控中心的的主要任任务是通通过光纤纤LANN，接收收工厂的监监控信息息，进行行实时监监看、控控制、录录像、语语音对讲讲等。在在中心监监控管理理中心中中，管理理服务器器的功能能强大，可可实现各各种监控控功能，其其功能系系统示意意图如下下：数字矩阵是是中心系系统的主主要设备备，它的的主要功功能是通通过IEE浏览器器，登陆陆需要监监看或者者录像的的工厂。当当工厂有报报警信号号的时候候，数字字矩阵自自动切换换到该路路视频，并并同时进进行录像像、产生生报警声声音等。也也可通过过话筒进进行语音音对讲，通通知提醒醒工厂工作作人员。为了实现大大量录像像数据的的保存，中中心可以以配置RRAIDD（磁盘盘阵列），以以满足海海量存储储的要求求。同时时也保证证了录像像数据的的安全性性。随着着用户功功能要求求的增加加，在后后期，可可通过中中心对前前端视频频服务器器进行远远程升级和和维护。极极大地方方便了工工程商和和用户。监控中心也也可以是是一台便便携式电电脑，与与Intternnet连连接后，通通过有权权限的口口令同样样可以登登陆各工工厂的视视频服务务器（与与中心不不冲突）。这这种监看看方式，非非常适合合领导的的随时抽抽查。第三部分设备备选型为了使整个个系统运运行可靠靠、稳定定，在设设备选择择上就必必须仔细细慎重。详详细了解解各设备备的技术术参数是是否达到到预定指指标，功功能是否否齐全。下下面，就就对系统统所选用用的主要要设备进进行详细细的介绍绍。前端设备第一节摄像机机高速球型摄摄像机摄像机的性性能好坏坏，直接接决定中中心所看看到的视视频图像像的质量量。由***公司司生产的的MTRR6255室内高高速球型型摄像机机，具有有图像清清晰、稳稳定、色色彩真实实等一系系列特点点，具体体性能参参数和技技术指标标如下：：有效像素752(HH)×5582((V)图像感应器器3.6mmm(H))×2..71mmm(VV);1/44incch视频输出1.0Vpp-p水平清晰度度480TVVL信噪比≥50dBB最低照度1Lux光圈自动对焦自动焦距长度F3.9~~63mmm倍率16倍白平衡自动背光补偿开/关关左右旋转范范围360°连连续旋转转左右速度18°/秒秒上下旋转范范围0~90°°上下速度12°/秒秒通讯RS4855控制上下、左右右;镜镜头变倍倍左右线扫两预置点之之间线扫扫巡视轨迹1条电源AC24VV操作温度0~40℃℃尺寸Φ134××1755mm((H)))重量约1.3KKg枪式摄像机机TE-5770:设备技术参参数:视频输出1.0Vpp-p水平清晰度度480TVVL信噪比≥50dBB最低照度1.0Luux白平衡自动背光补偿自动电源AC24VVDCC12VV操作温度0~50℃℃单路D1网网络视频频服务器器单路D1网络视视频服务务器的适适用范围围非常广广泛，可可用于多多种现场场：城市道路监监控公共场所安安全远程程监控商场、超市市监控酒店视频点点菜系统统考场集中监监控远程教学工厂、舞厅厅等娱乐乐场所联联网监控控由于工厂的的地理分分布散乱乱，不可可能专门门为其敷敷设线缆缆。使用用工厂已有有的网络络连接代代替传统统的传输输链路，已已经成为为了工厂厂监控系系统的未未来趋势势。所以以使VSS-2001D视视频服务务器，在在本系统统中是非非常适合合的。设设备技术术参数如如下：视频编码算算法H.2264音频编码算算法MP33音音视频完完全同步步（唇音音同步）编码图象大大小D1、HHalff-D11、CIIF、QQCIFF水印（WAATERRMARRK）技技术视频码率664Kbbps--8Mbbps连连续可调调，帧率率1-330((1-225)连连续可调调，音频频码率可可调视频输入11路，NTSSC/PPAL可可设置音频输入11路Liine--in音频输出1路提供4路报报警输入入，4路路继电器器功率输输出提供1个RRS4485接接口，连连接控制制球机、门门禁主机机、视频频切换矩矩阵网络接口，支持RJ-4510/100Base-T以太网接口支持多种协协议(TTCP//IP,,ARRP,ICMMP,FTPP,DDHCPP,HHTTPP，PPPPoEE，DNNS，组组播)内嵌WebbSeerveer，全全面支持持IE进进行实时时视频和和音频预预览、配配置、控控制可进行ＩＰＰ过滤，屏屏蔽部分分IP地地址登陆陆操作，或或仅允许许指定的的IP地地址登陆陆操作，编编码后的的音视频频数据加加密，提提高安全全性，保保护隐私私可通过网络络接口进进行远程程系统软软件升级级支持DDNNS，可可实现二二级域名名访问在多台网络络视频服服务器通通过一台台路由器器上网的的情况下下，支持持PC客客户端能能分别访访问每台台网络视视频服务务器；支支持PCC客户端端通过代代理服务务器访问问网络视视频服务务器支持TCPP/UDDP/MMulttiCaast三种传传输协议议Interrnett传输时时，视频频帧率码码率可根根据带宽宽自动调调节用户同时访访问数110-1100名名视频丢失侦侦测，视视频遮挡挡侦测，自自动报警警，客户户端联动动视频动态侦侦测(可可设区域域和灵敏敏度)，自自动报警警，客户户端联动动支持图像抓抓拍（7704xx5766,JJPEGG压缩）功功能报警时自动动抓拍图图像，将将实时图图像数据据传输到到设定服服务器支持网络远远程通过过RS4485控制云云台及镜镜头控制制，控制制协议可可单独更更新升级级（upploaadabblePTZZdrriveers）安全机制可以对对操作的的用户进进行分三三个级别别(管理理员、用用户、gguesst)的的用户密密码保护护功能和和用户权权限验证证支持语音对对讲支持OSDD。日期期和时间间的位置置、灰度度可以设设置，日日期和时时间自动动增加支持LOGGO。LLOGOO的位置置可设置置支持视频参参数调整整（对比比度、明明亮度、色色度）提供一个RReseet键，恢恢复系统统默认参参数内置看门狗狗，异常常时自动动使系统统复位硬件加密设设计平均无故障障运行时时间：5500000小时时输入电源：：AC2220VV±5%工作环境：：温度：：-100℃～55℃，湿度度：200%-880%RRHG保存环境：：温度：：-200℃～60℃，湿度度：200%-995%RRHG上述参数，体体现了设设备全面面的网络络功能和和强大的的后续开开发，使使您在采采用我们们的视频频服务器器的时候候无后顾顾之忧。拾音器和音音箱为使系统的的双向对对讲功能能有一个个较好的的使用效效果，拾拾音设备备和放音音设备的的选择也也非常重重要。采采用的拾拾音器最最好是具具有功耗耗小、音音频范围围广、失失真小、还还原度高高等特点点。第四节网网络视频频解码器器通过网络解解码器，能能够将数数字视频频音频信信号直接接转换为为高清晰晰的音视视频模拟拟信号，并并且输出出到电视视墙上。若监控管理中心需要，可直接安装网络视频解码器来对视频进行解码，最终输出到电视墙中观看，直接，有效，图像效果清晰。同时，可在中心接入键盘进行前端视频服务器链接的云台或者球机。中心设备备监控中心的的主要设设备就是是数字矩矩阵。它它负责将将所有视视频服务务器上传传的信息息还原为为音视频频信号。根根据需要要，将这这些信号号输出到到电视墙墙，或者者进行录录像。中心管理服服务器中心管理服服务器功功能强大大，可实实现数字字矩阵功功能，同时又又可做转转发服务务器使用用，可由由一至多多台主机机组成，配配置一个个麦克风风、一对对音箱，实实现音视视频还原原、录像像、双向向对讲等等功能。其其具体的的性能参参数如下下：图像压缩格格式H.2644压缩方方式。每每路图像像显示//录像（11-255帧/秒秒）。图像处理功功能可分别调节节每路图图像的亮亮度、饱饱和度、对对比度、色色度等，使使每路图图像达到到最佳效效果。远程图像输输出可对远程网网络的图图像进行行硬件解解压，并并输出图图像至指指定设备备（电视视墙）。音视频同步步记录功功能系统可进行行现场实实时监听听，实现现音、视视频同步步记录//回放。多种录像方方式系统可设置置时间、摄摄像机编编号和监监控录像像时间表表。根据据不同情情况，可可设置为为定时录录像（可可有多个个预定的的时间表表）、图图像动态态捕捉录录像、探探头报警警录像和和复合报报警录像像，并可可对节假假日进行行单独设设置。图像存储功功能图像质量可可从2小小时/GGB-110小时时/GBB进行选选择。可可分别对对每路图图像进行行独立调调节和设设定，以以满足不不同目的的和要求求，节省省硬盘空空间。图像回放功功能可根据摄像像机编号号、日期期、时间间等查找找图像文文件进行行快速便便捷的检检索回放放，无停停顿和“马赛克克”现象。检检索回放放的同时时不停止止现场录录像。录像保存存功能设置录像资资料保存存期，主主机能自自动识别别资料是是否在保保存期内内，保存存期外资资料自动动删除，保保存期内内资料无无法删除除。主机机可选择择磁盘使使用方式式：盘满满即停和和循环录录像。多种录像保保存期可提供三种种图像数数据文件件保存期期（600天、330天、115天）。多种画面分分割方式式可选择1、44、6、88、9、116等多多种画面面分割显显示方式式。动态捕捉报报警功能能可在显示器器上任意意设置目目标动态态捕捉区区域，当当报警区区域内有有物体移移动或视视频信号号丢失时时，自动动报警并并联动录录像，系系统可预预警录像像10秒秒钟。探头报警功功能接收视频服服务器实实时的上上传报警警,数字字矩阵接接收到该该报警信信号后立立即联动动该路视视频进行行录像。系统安全性性能开机即进入入系统工工作状态态，界面面自动锁锁定，排排斥非法法安装，需需输入相相应密码码才能进进行操作作。系统管理功功能使用安全操操作口令令，用户户管理采采用四级级管理。系系统管理理员、管管理员、操操作人员员和网络络客户端端用户设设置不同同的操作作权限，所所有操作作均需要要输入密密码。日志管理系统的报警警信息、交交接班记记录及任任何对系系统设置置、资料料修改的的所有信信息均有有分别记记录。操作界面直直观指示各路图图像的录录像工作作状态、视视频报警警状态和和探头报报警状态态。提供三种录录像保存存期的磁磁盘空间间信息。可选择画面面显示模模式。可可调节每每路图像像质量。可控制前端端三可变变镜头的的变焦、调调焦、光光圈和云云台的全全方位运运动等。可在紧急情情况下对对所有画画面进行行手动应应急录像像。操作使用简简便全图形化的的操作界界面，使使用一个个鼠标即即可对系系统进行行随意设设置和操操作、控控制。联网功能预留图像资资料转移移、输出出（USSB）和和联网、远远程监控控接口，可可实现一一点对多多点，多多点对一一点的网网络监控控功能。重重要资料料能备份份和图像像打印。电视墙及磁磁盘阵列列电视墙作为为中心输输出监控控图像用用。磁盘阵列设设备，主主要是为为了满足足海量存存储的需需要。上述设备都都为自行行选择采采购产品品，这里里不再介介绍。第四部分售后后服务4.1技术术质量保保证措施施：承担该工程程的施工工任务，目目的在于于争创社社会效益益，树企企业丰碑碑。为了了保优良良、争样样板，我我们将采采取如下下措施：：1.1建立立健全质质量保证证体系，从从组织管管理上来来保证质质量，使使质量意意识及责责任贯穿穿于从材材料采购购到施工工操作，成成品保护护及验收收的全过过程，做做到分工工明确，与与责、权权、利三三方面直直接挂钩钩。1.2采取取质量预预控手段段，质量量预控贯贯穿与整整个施工工过程中中。特别别是施工工准备工工作，其其总则是是以预防防为主，对对各分工工的工程程，可先先将其主主要的因因素列出出，采取取针对性性技术措措施，在在组织方方案和意意识上，施施工操作作规程中中，应严严格按设设计图纸纸进行规规范施工工，认真真对待以以防范于于未然。1.3实行行全面质质量鉴定定，成立立以工程程师为主主项目质质量负责责人，加加强质量量监督检检查工作作，坚持持“自检、互互检、和和专检”相结合合的三级级检查验验收制度度。分部部分项工工程的施施工员自自检覆盖盖面达到到1000%，质质检员复复检覆盖盖面一定定要达到到80%%以上，使使质量问问题消灭灭在操作作过程中中，产品品完工时时无质量量问题。1.4严把把系统工工程原材材料、半半成品的的采购，提提供产品品合格证证书及检检验报告告，凡符符合使用用要求的的材料和和设备一一律不得得使用。1.5加强强技术管管理，严严格施工工图纸的的审查，坚坚持图纸纸会审制制度，做做好会审审纪要，根根据施工工图纸的的要求，精精心编好好施工线线缆设计计，制定定切合实实际，保保质量的的施工方方法，正正确指导导施工，认认真做好好各项技技术交底底工作，包包括设计计交底和和施工方方案交底底。特别别是施工工员间班班组交接接任务时时要交待待操作方方法、工工艺标准准和质量量安全要要求。施施工员要要经常深深入工作作现场进进行技术术指导，并并检查其其工作结结果。1.6严格格执行国国家颁布布的设计计、施工工规范、施施工操作作规程和和工程质质量验收收的标准准。严格格按施工工图纸和和建设单单位审定定的施工工组织设设计施工工。设计计变更，材材料代换换均要征征得用户户方同意意并有文文字性依依据方可可进行。1.7实行行质量互互监制度度，坚持持谁施工工谁负责责的办法法，下道道工序进进入时，必必须检查查上道工工序的质质量，便便于发现现问题及及时分析析、总结结和提高高。对于于关系到到工程质质量的测测量仪和和其它计计量仪应应根据要要求定期期检验。4.2售后后服务机房环境温湿度控制制、防静静电、防防尘、防防雷、防防电磁辐辐射、防防鼠和防防水措施施。硬件系统核实系统变变化，如如序列号号、版本本、位置置及固件件等，检检查系统统配置是是否合理理。针对对系统个个别部件件及整个个系统的的诊断程程序，检检查系统统各部件件是否存存在的隐隐患或故故障，对对查出的的问题立立即着手手解决。检查系统配配置，分分析系统统能否满满足应用用需要，提提出可能能的改进进建议。软件系统针对有我公公司开发发的软件件系统及及第三防防系统，核核实版本本、客户户认真，测测试其兼兼容性和和可靠性性。4.3培训训为了使用户户能够熟熟练的掌掌握设备备和相关关软件的的基