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工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
1、設(shè)計原則、目標以及標準
工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計遵循技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容是系統(tǒng)的、完整的、全面的。設(shè)計方案具有科學性、合理性、可操作性。
工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)將直接影響礦區(qū)的生產(chǎn)安全保障。本著“用戶第一，服務(wù)至上，提高用戶的管理水平”的宗旨，按照以下的設(shè)計原則精心設(shè)計工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)：
●系統(tǒng)性：超越部門應(yīng)用的局限性，以系統(tǒng)工程的視角，要考慮到企業(yè)的運營能力和發(fā)展需要，堅持“一次設(shè)計、合理投資、預(yù)留發(fā)展、分步到位”的方針，盡量采用能使系統(tǒng)不間斷的發(fā)展和擴充技術(shù)。
●易于維護性：系統(tǒng)充分考慮到用戶對系統(tǒng)進行日常維護的工作難度，盡量減少維護工作量，甚至零維護。當系統(tǒng)某一點出現(xiàn)問題時將不會影響整個系統(tǒng)的運行。
●具體性：系統(tǒng)充分考慮保安煤礦的各種具體要求和當?shù)氐木唧w情況。 ●易操作：監(jiān)控系統(tǒng)的操作應(yīng)具有靈活簡便，易于掌握的特點，操作人員能夠方便地進行使用及維護，使整個系統(tǒng)發(fā)揮最大的功能。
●開放性和標準性
為了滿足系統(tǒng)所選用的技術(shù)和設(shè)備的協(xié)同運行能力，系統(tǒng)投資的長期效應(yīng)以及系統(tǒng)功能不斷擴展的需求，必須追求系統(tǒng)的開放性和標準性。
●可靠性和穩(wěn)定性
在考慮技術(shù)先進性和開放性的同時，還應(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品選型、技術(shù)措施、設(shè)備性能、系統(tǒng)管理、廠商技術(shù)支持及維修能力等方面著手，確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，達到最大的平均無故障時間。
●安全性和保密性
在系統(tǒng)設(shè)計中，既考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護和隔離，因此系統(tǒng)應(yīng)分別針對不同的應(yīng)用和不同的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，采取不同的措施，包括系統(tǒng)安全機、數(shù)據(jù)存取的權(quán)限控制等。
●先進性與適用性
系統(tǒng)的技術(shù)性能和質(zhì)量指標應(yīng)達到國際領(lǐng)先水平；同時，系統(tǒng)的安裝調(diào)試、軟件編程和操作使用又應(yīng)簡便易行，容易掌握，適合中國國情和本項目的特點。該系統(tǒng)集國際上眾多先進技術(shù)于一身，體現(xiàn)了當前計算機控制技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展水平，適應(yīng)時代發(fā)展的要求。同時系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng)，其功能的配置以能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷為準則，其操作、簡便易學。
●經(jīng)濟性與實用性
充分考慮用戶實際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計選用功能和適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約工程投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求，經(jīng)濟實用。
●追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置
在滿足用戶對功能、質(zhì)量、性能、價格和服務(wù)等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置，以盡量降低系統(tǒng)造價。
● 保留足夠的擴展容量
項目設(shè)備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統(tǒng)中改造新的控制點；系統(tǒng)中還保留與其他計算機或自動化系統(tǒng)連接的接口；也盡量考慮未來科學的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用。
●提高監(jiān)管力度與綜合管理水平
項目系統(tǒng)設(shè)備控制需要高效率、準確及可靠。本系統(tǒng)通過中央控制系統(tǒng)對各子系統(tǒng)運行情況進行綜合監(jiān)控，時時動態(tài)撐握監(jiān)視及報警情況。閉路電視監(jiān)控大大減少勞動強度，減少設(shè)備運行維護人員；另外，系統(tǒng)的綜合統(tǒng)籌管理可使設(shè)備按最優(yōu)組合運行，在最佳情況下運行，既可節(jié)能，又可大大減少設(shè)備損耗，減少設(shè)備維修費用，從而提高監(jiān)管力度與綜合管理水平。
2、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像機、硬盤錄像系統(tǒng)及線路等構(gòu)成。
監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備主要包括前端設(shè)備（由攝像機、鏡頭、防護罩、支架等組成）與后端設(shè)備。硬盤錄像系統(tǒng)主要包括模擬信號數(shù)字處理設(shè)備和存儲設(shè)備（如硬盤等）、顯示設(shè)備、監(jiān)視器等組成。
控制中心設(shè)備主要包括：矩陣控制器、矩陣解碼器、視頻管理服務(wù)器、視頻解碼器、視頻存儲服務(wù)器、磁盤陣列、字符疊加器等。
控制中心設(shè)備具備以下功能：
1) 矩陣控制器采用CPU 控制，支持攝像機到監(jiān)視器及監(jiān)視器到控制鍵盤的分配。矩陣控制器通過矩陣解碼器與數(shù)字系統(tǒng)實現(xiàn)通信。
2)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)置相應(yīng)服務(wù)器，通過專用IP 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對視頻的管理、控制及存儲。
3) 采用MPEG-4 壓縮格式，視頻要求達到4CIF 分辨率高質(zhì)量畫面。
4) 配置磁盤陣列對視頻進行24 小時錄像，錄像分辨率可選，容量要求滿足不少于10 天。
5) 提供設(shè)備管理功能，對攝像機的運行狀態(tài)進行查詢，并記錄設(shè)備維護信息。
6)服務(wù)器具有強大的視頻查詢及搜索功能，可調(diào)用錄像資料。
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7) 統(tǒng)一對操作人員配置權(quán)限，控制級別。
8) 監(jiān)視終端提供簡便快捷的人機操作界面。利用電子地圖實時直觀的顯示攝像機設(shè)置位置，并調(diào)用任意一臺攝像機的圖像，利用鼠標/鍵盤進行控制。
9) 數(shù)字系統(tǒng)具有虛擬矩陣功能，對視頻路由控制，控制終端權(quán)限設(shè)置、攝像機的水平、俯仰、旋轉(zhuǎn)、變焦、預(yù)置位選擇等進行控制。
數(shù)字系統(tǒng)具有虛擬矩陣功能，通過視頻管理軟件根據(jù)報警系統(tǒng)的信號和實時事件的觸發(fā)對數(shù)字視頻碼流進行路由控制。
擁有不同權(quán)限級別的用戶可以根據(jù)自己權(quán)限的不同，分別操作不同系統(tǒng)設(shè)備。接受報警輸入，報警響應(yīng)觸發(fā)云臺及攝像機到報警位置，圖像自動切換。硬盤錄像系統(tǒng)將前端監(jiān)控點的攝像機采集到的視頻信號進行采集、量化、編碼和存儲。同時提供對歷史記錄的檢索和回放功能。硬盤錄像系統(tǒng)還提供遠程監(jiān)控功能，供生產(chǎn)調(diào)度者進行監(jiān)看。所有前端攝像機、監(jiān)視器均集中接至設(shè)置在中央控制室的矩陣控制器和視頻解碼器上。視頻通過矩陣控制器實現(xiàn)廠區(qū)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)模擬圖像監(jiān)視；通過建立專有監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)監(jiān)視終端的數(shù)字化控制與監(jiān)視。
由于整個監(jiān)控系統(tǒng)的前端監(jiān)控點，而且要進行全部錄像，因此模擬信號全部要進行上述信號處理流程。提供網(wǎng)絡(luò)監(jiān)看和控制的功能，客戶通過網(wǎng)絡(luò)可以實時查看監(jiān)控點圖像，可以回放相應(yīng)各監(jiān)控點的歷史圖像。
3、設(shè)備選型
主要功能
系統(tǒng)功能特點：
全天候可適應(yīng)各種惡劣的氣候條件。
系統(tǒng)以手動控制或編程控制實現(xiàn)顯示器對各攝像機圖像的切換顯示，對回放錄像的顯示。
可完成對攝像機控制：攝像機鏡并沒有焦距的遠近控制、光圈大小控制、焦距控制等。
可完成對各路圖像的切換顯示控制。
4、工業(yè)電視系統(tǒng)的功能和特點
（1）監(jiān)控系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）方式，可以進行大規(guī)模的管理；
（2）防爆監(jiān)控系統(tǒng)采用WindowsService方式，整體控制各服務(wù)模塊的運行，性能穩(wěn)定；
（3）服務(wù)器計算機具有定時重啟功能；
（4）礦井監(jiān)控系統(tǒng)具有實時處理、存儲與回放功能，單畫面/多畫面任意切換，并可任意畫面組合；
（5）系統(tǒng)采用積木式結(jié)構(gòu)，具有架構(gòu)合理、性能穩(wěn)定性、運行可靠性、低維護量和擴展簡單方便的優(yōu)點；
（6）系統(tǒng)具有傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)（矩陣主機）和現(xiàn)在最流行的數(shù)字系統(tǒng)（數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)），還有模擬和數(shù)字系統(tǒng)相結(jié)合的方式，以適應(yīng)煤礦行業(yè)的要求；
（7）系統(tǒng)信號具有多種傳輸方式：同軸電纜傳輸、無線影像傳輸、雙絞線傳輸、光纖傳輸?shù)龋梢愿鶕?jù)客戶的要求和現(xiàn)場情況來確定傳輸方式；
（8）系統(tǒng)具有接入有線電視系統(tǒng)的功能，能在有線電視系統(tǒng)內(nèi)播放監(jiān)視圖像；
（9）專業(yè)軟件設(shè)計，操作簡單，人性化全圖形操作界面，開機自行進入/退出自動關(guān)機；
（10）系統(tǒng)采用國際領(lǐng)先的MPEG-4視頻硬壓縮算法，較好的節(jié)省硬盤空間；
（11）系統(tǒng)具有自動識別固定硬盤、活動硬盤，根據(jù)用戶需求可靈活配置硬盤陳列柜，光盤塔等，以便于實現(xiàn)大容量、長時間的錄像存儲；
（12）系統(tǒng)支持多路音視頻同步錄像，錄音，回放、刻錄、網(wǎng)絡(luò)傳輸可同步進行；
（13）報警聯(lián)動，可外接32*20報警控制單元，以應(yīng)對各類復(fù)雜的報警管理的需求；
（14）系統(tǒng)具有智能錄像功能：可實現(xiàn)按工作表錄像、動態(tài)錄像、移動偵測，“動則錄，不動則不錄”，節(jié)省硬盤空間；
（15）系統(tǒng)具有設(shè)定并控制高速快球的全方位無級變速運行、預(yù)置位、巡邏等所有功能；
（16）系統(tǒng)具有1/8～8倍變速回放功能，“A-B”區(qū)段重復(fù)回放功能，多文件連續(xù)播放功能；
（17）接入系統(tǒng)的各攝像機可設(shè)定多個移動探測區(qū)域（靈敏度可分別調(diào)整）進行移動探測錄像；
（18）系統(tǒng)軟件具有先進、獨特的“報警圖像預(yù)錄”功能，可以設(shè)置提前預(yù)錄像功能，錄下事件發(fā)生前段時間的現(xiàn)場狀況；
（19）系統(tǒng)軟件具有錄制文件防刪除標記功能，監(jiān)視及回放時即時照片捕捉/保存功能；
（20）系統(tǒng)具有通過聲音、警視標志閃爍提示視頻圖像丟失的功能；
（21）系統(tǒng)軟件具有操作日志管理功能，所有操作均被系統(tǒng)記錄在案；
（22）系統(tǒng)具有強大的網(wǎng)絡(luò)接口功能，網(wǎng)絡(luò)用戶可根據(jù)權(quán)限在局域網(wǎng)上控制實時圖像的錄、放和云臺鏡頭控制，可直接輸入主機端IP地址，打開網(wǎng)頁，輸入用戶名/密碼即可通過IE瀏覽實現(xiàn)遠程即時監(jiān)控與遠端控制；
（23）獨到的Wavelet再壓縮算法，優(yōu)異的窄帶（PSTN、ISDN）高清晰度圖像（352*288pix，2-3楨/秒）傳輸功能；
（24）系統(tǒng)具有三個級別、多個操作人員密碼/操作權(quán)限設(shè)定、管理功能；
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（25）系統(tǒng)具有多重防雷措施：包括交流電源線防雷、視頻信號線防雷、控制信號線的防雷等。
（26）系統(tǒng)查詢功能：查詢系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備運行情況、查詢當前在線用戶、查詢當前定時錄像條數(shù)、查詢當日執(zhí)行定時錄像條數(shù)、查詢當日報警情況、查詢當日報警錄像情況
（27）系統(tǒng)錄像遠程下載功能：按照IP地址、視頻通道、錄像類型、時間等條件檢索遠程錄像；預(yù)覽遠程錄像、將遠程錄像作為下載任務(wù)進行下載、執(zhí)
行；停止或刪除下載任務(wù)；顯示下載任務(wù)當前狀態(tài)；設(shè)置下載文件存儲路徑、下載失敗后可多次重連；保存下載任務(wù)列表、自動檢測磁盤剩余空間。
5、系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
防爆監(jiān)控系統(tǒng)由前端攝像部分、信號傳輸部分、視頻控制、顯示和存儲五個部分組成。隔爆攝像機實時采集監(jiān)控點的場景信息，地面信號經(jīng)同軸電纜或五類雙絞線把圖像信息傳送至視頻分配器；視頻信號攝像儀內(nèi)部完成視頻信號-光信號的轉(zhuǎn)換，光信號通過光纜接入到地面的視頻光端機機柜，信號在光端機機柜中由接收光端機完成光信號-視頻信號的轉(zhuǎn)換后，接入視頻分配器。
由視頻分配器將視頻信號分成兩路，一路接入監(jiān)視器實時顯示監(jiān)控點的圖像；另一路接入視頻服務(wù)器，經(jīng)過相應(yīng)的處理后，在屏幕上將圖像顯示出來，在顯示圖像的同時，把視頻信號按照特定壓縮標準進行壓縮處理，轉(zhuǎn)化為體積很小的多媒體數(shù)據(jù)流寫入硬盤，形成多媒體文件，完成圖像存儲。將視頻服務(wù)器接入局域網(wǎng)，相關(guān)授權(quán)用戶即可通過網(wǎng)絡(luò)進行遠程查看監(jiān)視信息。
按照要求：攝像頭安裝在下屬各個監(jiān)控點，然后視頻信號傳到各分控室，進行顯示、控制；然后通過網(wǎng)絡(luò)的形式傳到的總控制室，顯示上服務(wù)器上，通過計算機信號和視頻信號切換器，投入到電視墻上進行顯示、切換、控制。
6、攝像部分
攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視場所的某一位置上，使其視場角能覆蓋整個被監(jiān)視的各個部位。它一般包括攝像機、鏡頭、防護罩、支架和云臺等。它的作用是對監(jiān)視區(qū)域進行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號。
7、信號傳輸部分
傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號通路。一般來說，傳輸部分單指的是傳輸圖像信號。在一些監(jiān)控系統(tǒng)中除對圖像的傳輸外，由于需要有控制中心通過控制臺對攝像機、鏡頭、云臺、防護罩等進行控制，因而在傳輸系統(tǒng)中還包含有控制信號的傳輸，所以我們這里所講的傳輸部分，通常是指所有要傳輸?shù)男盘栃纬傻膫鬏斚到y(tǒng)的總和。
在傳輸方式上，視頻信號的傳輸可用同軸電纜、光纖、雙絞線和無線影像傳輸裝置。本系統(tǒng)中采用了同軸 電纜和本安光纖傳輸相結(jié)合的傳輸方式。光纖傳輸具有傳輸距離遠、抗干擾能力強、防雷、防過壓的優(yōu)點，同時能可靠的實現(xiàn)電氣隔離，不存在將地面高壓與雷電感應(yīng)引到廠區(qū)下的危險，非常安全。
8、顯示與記錄、控制部分
顯示、記錄和控制主要有設(shè)備安裝在調(diào)度室內(nèi)的：1套視頻服務(wù)器系統(tǒng)。 顯示部分一般是由幾臺或多臺監(jiān)視器組成，也可以組成電視墻。同時能利用廠區(qū)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)顯示系統(tǒng)進行監(jiān)視，將某一路的圖像進行放大處理。它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來，以便于工作人員能及時查看到井底工作人員的違規(guī)操作。
視頻服務(wù)器系統(tǒng)是監(jiān)視系統(tǒng)中的最為重要的部分，它負責對監(jiān)視圖像的記錄保存、重放、對前端的云臺及攝像儀進行全方位控制和系統(tǒng)的一些設(shè)置的。它要求可以記錄的時間非常長，目前大部分監(jiān)視系統(tǒng)專用的數(shù)字視頻服務(wù)器都可以錄24h～960h的錄像。此外，如果需要大容量、長時間的錄像存儲，可以通過外接硬盤陣列來實現(xiàn)。
工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案 [篇2]
1、總體方案介紹
煤炭工業(yè)是一個特殊的行業(yè)。瓦斯、礦塵、火災(zāi)、水災(zāi)、頂壓等各種安全隱患嚴重威脅著礦井作業(yè)員工的人身安全。建立煤炭安全信息監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)自動化系統(tǒng)、mis系統(tǒng)已成為我國煤炭企業(yè)迫在眉睫的首要任務(wù)。
結(jié)合礦井的“一通三防“的基本方針，我公司為煤炭工業(yè)設(shè)計了煤炭工業(yè)安全監(jiān)控信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)可分四部分：前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、現(xiàn)場光總線數(shù)據(jù)傳輸，集中式主站監(jiān)控系統(tǒng)、聯(lián)動系統(tǒng)。
2.系統(tǒng)特點
a、多層分布式結(jié)構(gòu)，主站系統(tǒng)即可作為安全監(jiān)控中心，又可作為區(qū)域安全監(jiān)控調(diào)度中心。
b、高度的標準化、模塊化，具有很好的開放性和伸縮性，支持第三方設(shè)備的接入，滿足安全自動化系統(tǒng)分期投入分步實施的遠期規(guī)劃要求。
c、scada、實時數(shù)據(jù)、gis徹底消除信息孤島。
d、前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（sdv2200）采用工業(yè)級32位cpu，抗干擾能力強，可靠性高。
e、前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)通信模式和雙環(huán)自愈等。
f、主站系統(tǒng)軟件提供完整的視頻、告警、歷史記錄等功能。
a、豐富的全漢字的圖形組態(tài)，可實現(xiàn)復(fù)雜漂亮的圖形畫面，并支持動化技術(shù)、圖形縮放技術(shù)、多級窗口-技術(shù)，各種數(shù)據(jù)、曲線、各種儀表盤等的實時顯示。
b、功能強大的控制組態(tài)可實現(xiàn)各種批處理流程、先進的控制算法。
c、報表組太與excel互換，可以支持各種報表和圖形打印功能d、豐富的歷史記錄分析和處理、日志記錄處理、報警記錄的統(tǒng)計報告、事故追憶的統(tǒng)計分析。
e、強大的系統(tǒng)自診斷功能與鼓掌報警功能。
f、礦井地理信息系統(tǒng)
g、礦井信息采樣點的分布圖h、實時數(shù)據(jù)庫管理界面
i、各種參數(shù)門限設(shè)置及預(yù)警報警系統(tǒng)
j、瓦斯、粉塵濃度報警門限的設(shè)置k、火警預(yù)警設(shè)置
l、水災(zāi)預(yù)警設(shè)置
m、支架壓力報警門限的設(shè)置
n、報表曲線的生成
o、歷史事件記錄表p、事故追憶模塊事故追憶過程如下：啟動事故追憶、事故重演、事故分析。
4.工業(yè)電視監(jiān)控輪回顯示、報警聯(lián)動功能。
可以使用先進的數(shù)字壓縮技術(shù)，將井下的視頻信號壓縮編碼，通過odt3000系統(tǒng)傳輸?shù)娇刂浦行�，通過相應(yīng)的解壓縮技術(shù)，完成視頻顯示和控制。
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