开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇监控方案范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!
煤炭是我国重要的能源资源,我国的煤炭工业长期停留在人工开采水平,生产效率低,安全隐患多,如瓦斯爆炸、地下渗水等事故经常发生。随着计算机应用在各行各业的逐步普及,煤炭生产水平目前逐步实现了自动化,生产效率大大提高。因为煤矿开采的特殊环境,容易发生事故,煤矿行业也被称为高危险的行业。利用远程视频监控系统,地面或中心监控人员可以直接对井下情况进行实时监控,不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况,通过在井下安装温湿传感器瓦斯探测器,能及时发现事故苗子,防患于未然,也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料,为将来的安全生产提供可靠的保证。因此远程视频监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。 一些煤矿在早期使用的视频监控系统都是早期的模拟监控,扩展性能和稳定性不高,管理也不方便。现在随着网络技术和计算机技术的发展,基于 TCP/IP协议的 IP 网的应用得到广泛普及。高速宽带主干网的建成和各地区高速接入系统的迅速发展,促进了基于 IP 技术的各种视频通信应用,如网络远程视频监控系统的发展。所以在煤矿安全监控系统中引入现代网络远程视频监控系统将是一种趋势。
概 述
随着各种新型安保观念的引入,社会各部门、各行业及居民小区纷纷建立起了各自独立的监控系统或报警系统。
建立和不断完善安防系统,对保护人员和设备安全、提高生产和管理效率、预防和制止犯罪、维护社会经济稳定起到了重要作用。网络通讯技术及图像压缩处理技术的快速发展,使得安防行业能够采用最新的产品技术,通过计算机网络传输视频图像,为实现远程视频监控及联网报警系统提供高效可行、高性价比的解决方案。
另外,宽带技术与网络视频监控技术的发展,为远程监控提供了更加完美的解决方案。 网络视频监控系统,为远程监控提供了全新的观念和更广阔的空间,实现了基于流媒体的点对点、点对多点、多点对多点的远程实时编码组播(广播)和监控、远程遥控摄像机的功能。视频监控系统拥有强大的用户管理功能、良好的兼容性、方便的可扩展性、分布式管理等众多优点,完全能够替代传统的模拟 CCTV 系统和数字 DVR 系统,并且在更多、更大的范围内创建并激发全新的行业应用模式。
用户需求
1. 井下采掘点(监测点)分散,并随着生产不断改变;
2. 要求系统安装、维护方便;
3. 系统监测数据准确;
4. 能够在环境恶劣的条件下稳定、可靠的工作。
系统功能
支持远程监控、多监控中心、分级监控和分布式监控;
同时支持各种网络视频编解码协议;
同时支持多厂商硬件编码器(视频服务器和网络摄像机);
支持多达上千个视频编码器和网络摄像机;
提供全屏、4、6、9、16 多种画面实时显示;
支持多种云台、镜头控制协议;
支持镜头分组轮巡、预置位的轮巡;
实现运动检测报警和联动报警,可远程设定运动图像的变化区域和灵敏度;
触发录像、定时、手动等多种录像管理;
灵活的录像计划设置;
提供两极密码保护、安全认证和水印技术,保证图像信息的安全;
支持图像抓拍功能;
支持流的负载均衡;
采用先进的音频压缩技术,支持双向语音;
网络化分级电子地图;
具有与其它信息系统集成的开放接口;
前端设备的分级、分组管理;
可连接控制其它设备,如视频矩阵、画面分割器等;
前端设备的 Ip、端口、云台编码协议、视频编码格式等参数设置;
支持电视墙显示;
系统状态信息显示。
系统特点
与传统的闭路电视和数字监控系统相比,此套网络视频监控系统具有一些独特的优势:
先进的嵌入式技术,稳定性高 系统采用先进的具有嵌入式操作系统的视频服务器,支持 MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、M-JPEG 等多种视频标准;
网络化实时监控 在任何可以接入网络的地方都可以实现远程实时监控;
网络化存储 系统可以实现本地、远程的录像存储和录像回放;
高清晰的视频图像 系统所采用的自适应高性能流媒体服务器设备,图像清晰可达 Full D1(704*576)、实时性好,根据网络带宽情况,传输速率可以在 1-25 帧/秒间自适应调整;
系统的兼容性 能够和传统的 CCTV 设备紧密结合,云台控制协议,与环境监控系统、门禁系统等互联后,系统可完成复杂的报警联动;
开放的编码标准 支持多厂家的音视频编解码标准(MPEG-1、MPEG-2 和 MPEG-4,H.261、 H.263、H.264 和 M-JPEG 标准);
方便使用、操作管理简单 无需安装客户端软件,直接通过 WEB 下载控件,登录服务器进行远程监控和远程管理;
报警控制管理 实现运动检测报警和联动其他报警设备,可远程设定运动图像的变化区域和灵敏度;
完整的管理功能 可建立多监控中心对本地和远程变监控前端进行实时分级监控,用户可多级、分组管理,监控前端可分成若干监控组,以 1/4/6/8/9/16 分屏方式显示,组内摄像机可自动轮巡,每个摄像机还可预置位轮巡,切换时间可以任意调节;
采用分布式技术的应用,适合大规模的运营 采用分布式的运营方案,可以把流媒体服务器放在带宽资源比较便宜的地域,节省大量在租用带宽资源上的投资。也可以在各个地区安放二级流服务器。提高整个系统的容错性和灵活性,并可以采取就近原则为用户服务,还可以分散运行风险和投资;
利用网络安全技术使信息更安全、可靠,支持网络 VPN 隧道的加密数据传输,使得视频图像在远程监控时更加安全;
组网方便 系统可以在现有的任何网络中完成各种监控功能,根据网络带宽的变化,视频流可自动调节;
可扩展 具有与其它信息系统集成的开放接口,能够持续平滑升级和扩展,降低对系统的整体投资成本;
监控前端包括模拟摄像机、视频编码器、网络摄像机、报警输入设备等。可以依据用户及环境的不同需求,另外加配各种设备像防护罩等。此套监控系统可以支持多种云台编码协议、网络编码协议,支持多厂商视频编码器。 网络通信平台由路由器、交换 、防火墙、通信线路等设备组成。
通信线路可以采用多种方式:双绞线、光 线电缆、专线、xDSL、无线局域、矢量地图的集中配置和实时访问权限控制。支有现场设备,支持本机矩阵解码卡机、无线网桥纤、有网、卫星、GPRS、CDMA 等。 系统核心管理软件,采用 J2EE 标准体系开发,采用微核心加插件先进架构,支持 WebSERVICE 标准、LDAP 协议与 SSO 单点登陆等先进技术,安装环境支持所有操作系统与数据库。可以基于 WEB 实现对该软件的远程访问管理。基本规格可以实现对最大 64 路远程 PC-DVR、嵌入式 DVR、视频服务器 DVS、IP 摄象机等数字图象设备的机构、人员、设备持对系统接入的防盗、防灾、求助报警信号和门禁信号的复杂报警联动策略设置。
管理服务器由监控管理软件、服务器硬件、存储服务器等组成。与之配套的监控管理软件提供了完整的监控中心管理、录像管理、报警管理、集中存储、用户认证和权限管理、服务器集群管理等功能。监控管理软件基于拥有专利的流媒体分布式处理技术,能够在复杂网络环境中优化视频流的传输控制,提供大容量、高质量的网络视频传输和处理。
视频监控系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分,是一种先进的、防范能力极强的综合系统,它可以通过摄像机及其辅助设备(镜头等)直接观看被监视场所的情况,一目了然,同时它可以把被监视场所的图像全部或部分的记录下来,这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据,同时电视监控系统还可以与防盗报警等其他安全技术防范体系联动运行,使防范能力更加强大,能及时发现事故和事件的隐患,预防破坏和避免造成不好影响。
二、项目概述
近年来,随着社会经济和科学技术的飞速发展,城乡居民的生活水平有了显著的提高,居住条件不断改善,人们对安全技术防范的要求也越来越高,但是犯罪手段也在不断变化。人们在解决了居住问题后,日益关心的是居住安全,因为对于是那些流窜作案的犯罪分子往往选择居民住宅区作为攻击目标,入室盗窃、抢劫、杀人案件层层发生,以往靠小区保安以人防为主的防范措施已远远满足不了人们的安全需要。为了打击各种各样的经济刑事犯罪,保护国家和人民群众的生命财产安全,保证各行各业和社会各部门的正常运转,采用高科技手段预防和制止各种犯罪已成为安全防范领域的发展方向。
某小区地处繁华地段,进出人员非常复杂,为了保障业主的人身及财产安全,预防和制止入侵盗窃、抢劫、破坏等刑事犯罪行为,同时为便于物业管理,为此特准备安装一套视频监控系统,监控小区的主要道路、出入口、停车场、各电梯轿厢以及单元门口;小区值班室作为主控室,在录像的同时通过电视墙显示,在物业办公室作为一个分控中心,通过电视切换显示部分重要图像。
三、系统拓扑图
四、设计原则和依据
1、设计原则
根据小区的总体结构,并充分考虑现场实际情况,设计前端采用北京欣智恒科技有限公司生产的Kingvee凯威牌高清晰度彩色摄像机,视频传输采用抗干扰、传输距离远、信号衰减小的双绞线传输,控制系统采用欣智恒的Kingvee(凯威)KV-J64Z系列矩阵,录像系统采用欣智恒的Kingvee(凯威)数字硬盘录像主机,可以实现本地循环录像,检索回放等。
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:
对于安全防范系统,其本身的安全性能不可忽视,系统设计时,必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。
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。
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》
⑨客户对闭路电视监控系统的总体要求
五、设计方案(参考平面图)
平面图(略)
本套视频监控系统主要是由摄像部分、传输部分、显示和记录部分、本地主控以及异地分控等部分组成。
5.1、摄像部分
摄像部分是电视监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上,使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时,被监视场所面积较大,为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统,在摄像机上加装适当的镜头,使摄像机所能观察的场景更清楚。
本套视频监控系统共设计57个视频监控点,其中包括6个动点,51个定点,可以覆盖小区的主要路口、出入口、停车场以及所有电梯轿厢和单元门的门口等,为满足客户需求并追求整体的美观效果,均采用欣智恒的Kingvee(凯威)高清晰度彩色或黑白摄像机,具体监控安装位置及数量见下表:
总之,摄像机就像整个系统的眼睛一样,把它监视的内容变为图像信号,传送给控制中心的监视器上。
5.2、传输部分
传输部分就是系统图像信号的传输通道。目前电视监控系统多半采用视频基带(同轴电缆)传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下,也有采用双绞线传输或光纤传输方式。
本套系统为小区的监控项目,各个前端摄像机距离监控室比较远,如果采用同轴电缆传输,信号衰减比较大,不能满足客户的图像质量需求,采用光纤传输,造价又太高,因此采用比较经济的双绞线进行视频传输,对图像信号的传输重点要求在图像信号经过传输系统后,不产生明显的噪声、失真,保证原始图像信号的清晰度和灰度等级没有明显下降等。
为保证各个前端摄像机供电正常,在小区门口、主要道路、停车场以及周界的摄像机旁配备一个配电箱,从中控室供220V到配电箱,从配电箱再变12V或24V到各摄像机,另外在每个单元门安装一个配电箱,给电梯轿厢和单元门口的摄像机供电。从中控室到各配电箱采用RVV2*12的电源线,从配电箱到各摄像机采用RVV2*0.752的电源线。
前端各个球型云台摄像机通过485总线控制,采用RVVP2*0.752的控制线缆。
5.3、显示记录部分
此方案设计采用欣智恒Kingvee(凯威)专用的数字网络硬盘录像机和显示器来完成所有摄像机信号的显示,并通过硬盘进行录像,根据对录像资料保存时间的需求配备相应容量的硬盘。同时它还支持视频的网络远传,方便相关领导通过网络随时随地访问本地的网络硬盘录像主机,观看实时画面。
为了更加方便直观的显示,采用欣智恒的视频切换矩阵(KV-9064V16M)和13个监视器(一台42寸和12台21寸)组成的电视墙自动切换显示重要的画面,使得值班人员更加一目了然。
5.4、控制部分
本套系统由于在停车场和周界安装的是球型云台摄像机,当遇到可疑人员或突况时,需要值班人员快速跟踪监控,物业办公室的值班人员在需要的时候也可以控制前端的球型云台摄像机,因此采用欣智恒的视频切换矩阵(KV-9064V16M)和主控键盘(KV-2820KB)、副控键盘(KV-2850KB)以及电视墙或监视器对前端球型云台进行操作控制。
六、产品介绍
1、照车牌专用摄象机(KV-C2092)
采用1/3SonyCCD480TVLine
像素PAL:512(H)×582(V)NTSC:512(H)×492(V)
超感低照度0.001Lux/F1.2高灵敏度-50dB
信噪比优于50Db
信号制式NTSC/PAL
伽玛校正>0.45
同步方式Internal/内同步
灵敏度-50dB
工作温度-20℃~50℃
所需电源AC220,10mA
具有强光抑制功能,背光补偿功能,照车牌专用
2、彩转黑枪机摄像机(KV-C2036)
1/3"SONYCCD,480线,彩色转黑白,彩色0.01LUX,转黑白为0.005LUX
数字化处理技术,高灵敏度,图像自然清晰亮丽,具有电子快门,白平衡,背光补偿等功能
信号制式NTSC/PAL
镜头安装方式C/CS
背光补偿ON/OFF(Switchable)/开启/关闭(可选)
自动增益补偿ON/OFF(Switchable)/开启/关闭(可选)
电子快门1/50(1/60)~1/100,000sec
光圈驱动方式VIDEO/DC
白平衡ON/OFF(Switchable)/开启/关闭(可选)
信噪比>52dB
同步方式Internal/内同步
所需电源DC12V
3、恒速全球摄像机(KV-C8609Q-C22)
全球护罩,金属机芯,浅茶色透明罩
云台速度15º/S,水平355º,垂直90º
AC24V供电,内置多协议解码器,提供12V/500mA的摄像机电源
壁装和吊装支架可选
内置加热器及及风扇(选配),温度高于35ºC自动起动风扇,温度低于-5ºC自动启动加热器,加热器功率30W
内置1/4"SonyCCD480线,0.8Lux,日夜低照度,22倍一体机(KV-C9022)。
4、红外恒速球型摄像机(KV-C8609R-SN480)
作为一款具有创新性的专利产品,系列红外灯彻底解决了球型云台夜间照明难题。側轴联动机构保证红外灯的光线投射始终与摄像机画面相重合,多光场发光源排保垂直方向无死角。笼式灯架结构充分利用了球型云台上罩夹层的空间。配置多达160颗大功率红外二级管。最多可实现多达100米的实用距离
灯管采用分组供电模式,整体失效概率极小;宽大的上夹层结构与其它单空间结构相比,其散热面积多于3倍以上;且每只灯管独立悬装,相互独立,不存在单PCB板集中焊接安装的相互集热现象;恒流源驱动确保红外灯管在任何外界条件下都工作在单一确定的恒流状态,有效避免当今被广泛采用的恒压驱动模式下温升、灯管负温度特性、电流间的恶性循环。以上措施为红外灯管高可靠工作提供了充分保证
虽然构成复杂,使用时却极其简单,对外只有一组电源线,向其提供AC24V电源。红外灯的开、关,对云台的跟踪等都自动完成
云台机芯通过快接板与机体连接,机芯上集成有智能解码板或变速解码板
垂直转角0-90度,水平转角0-355度
工作电压:AC-24V功率:<50W
内置索尼FCB-EX480CP一体摄像机
5、红外半球摄像机(KV-C6082R)
1/3"SONYCCD,480TVLine,0LUX/F1.2(IRON)
2.5寸海螺半球,塑料外壳
23颗高效能红外灯,可提供20米夜视距离
标配6mm镜头,3.6mm、8mm镜头可选
可顶置或侧面安装(需配侧装支架)
像素PAL:512(H)×582(V)NTSC:512(H)×492(V)
信号制式NTSC/PAL
背光补偿Auto/自动
电子快门1/50(1/60)~1/100,000sec
白平衡Auto/自动
信噪比>48dB>52dB
伽玛校正>0.45
工作温度-20℃~50℃
同步方式Internal/内同步
所需电源DC12V,360mA(IRON)
尺寸94(D)×68(L)
红外线波长850nm
重量(克)329
6、电梯专用飞碟摄像机(KV-C6083)
1/3"SONYCCD,彩色480线,0.1LUX,F=3.6mm,DC12V
像素PAL:512(H)×582(V)NTSC:512(H)×492(V)
信号制式NTSC/PAL
最低照度1.0Lux/F1.2&0.8Lux/F1.2
镜头3.6mm/6mm/8mm/12mm/2.5mm(Optional/可选)
背光补偿Auto/自动
电子快门1/50(1/60)~1/100,000sec
白平衡Auto/自动
信噪比>48dB
伽玛校正>0.45
工作温度-20℃~50℃
同步方式Internal/内同步
所需电源DC12V,150mA
尺寸98(D)×52(H)
重量(克)238
7、嵌入式硬盘录像机(KV-IET2116Q)
主要特性
采用最新的USB2.0接口,进一步稳定USB鼠标功能
快速实现USB备份、USB升级等操作
支持SATA刻录备份
同时多路录像,同时录像回放,同时网络操作
1/4/8/9/16画面显示
每画面可设置192(16×12)个检测区域;可设置多级灵敏度
时间点检索、日历检索、事件检索、通道检索
技术参数:
主处理器工业级嵌入式微控制器
操作系统嵌入式LINUX操作系统
系统资源400帧
操作界面8位真彩色图形化菜单操作界面,支持鼠标操作,带有菜单注释
画面显示1/4/8/9/16画面显示
视频标准PAL(625线,50场/秒),NTSC(525线,60场/秒)
图像质量预览704×576,录像支持CIF、2CIF、4CIF(D1)
录像速度(CIF)PAL制:每路1-25帧/秒可调、NTSC制:每路1-30帧/秒可调
图像移动侦测每画面可设置192(16×12)个检测区域;可设置多级灵敏度
录像方式及优先级手动>报警>动态检测>定时
录像查询方式时间点检索、日历检索、事件检索、通道检索
每路占用硬盘空间视频:56~500M字节/小时
备份方式网络备份、USB备份、SATA备份
视频输入16路BNC
视频输出2路BNC,1路VGA输出
报警输入16路报警输入(低电平有效)
报警输出6路继电器输出
网络接口RJ4510M/100M自适应以太网口
云台控制接口1个RS485,1个RS232
USB接口2个USB2.0接口
电源220V+10%50Hz+2%/110V60Hz
功耗(不含硬盘)25-40W
使用工作温度0℃~+55℃
使用湿度10%~90%
外型尺寸2U标准工业机箱,440(宽)x460(深)x89(高)mm
重量6.5~7.5KG(不含硬盘)
7、视频切换矩阵(KV-9064V16M)
主要特性
具有完备的矩阵切换能力
最多可以使用16个键盘或多媒体终端
内置了多种控制协议,可以直接控制多种类型的解码器、高速球
单机最大256台摄像机和32台监视器
菜单综合设置,中英文菜单显示可选择
系统时间、日期、运行状态、摄像机标题屏幕显示
控制恒速或变速云台/控制电动镜头,无需转换器可直接控制智能高速球
模块化结构设计,4U标准机箱
支持多级、分级控制,采用RS485方式,最多可级联32台矩阵主机
技术参数
供电电源<50WAC220V±10%/50Hz
视频输入1Vp-p(75欧姆负载,不平衡)
视频输出1Vp-p(75欧姆负载,不平衡)
视频信噪比50db(加权)
视频隔离度50db(加权)
视频带宽17MHz(-3db)
差分相位典型值为2%
差分增益典型值为2%
视频制式CCIR和PAL制
音频输入幅值0-2Vp-p
音频输出功率0.5W(8W)
音频信噪比48db(加权)
音频隔离度48db(加权)
音频带宽20KHz(-3db)
切换时间<1毫秒
视音频接口视频BNC插座/音频:RCA插座
环境温度-10℃~55℃
环境湿度≤90℅RH(无凝结)
外形尺寸350mm(L)×480mm(W)×178mm(H)
系统安装调试完毕后,将对用户操作人员进行培训。
七、设备清单及报价
八、质量承诺
我公司将按照国家标准《建设工程项目管理规范》GB/T50326—2001的规定,制定质量计划和和质量保证体系。质量计划和质量体系的内容和制定方法,如下所示:
质量保证体系及措施
质量方针
实施ISO-9001质量保证体系方针:科学设计、优化集成、精心施工、诚信服务。用项目经理部团队的工作质量,来保证工程的质量。对整个工程施工的全过程实行分阶段的质量控制,保证完成满足业主及合同文件提出的技术质量要求。在该项目建设过程中保证提供一流服务,创建一流工程。
九、施工方案
1、成立施工小组,根据现场进度情况,绘制施工进度表,指定专人负责,确保工程如期完工。
2、全面负责设备安装,并且设备安装所使用材料将为质量上乘产品。
3、设备的安装首先考虑到国家电气安装规范,能够作到坚固,稳定,工艺美观大方,金属部件有效接地。
4、具体线路的图纸将根据现场情况,与用户商议后再定。
5、施工完成后,所有图纸存档,以备后期维护。
十、售后服务
1、主导思想
坚持质量第一,用户至上的精神,维护本公司的声誉,确保工程项目及产品售后发挥其应有的效能。
2、服务范围
为用户提供工程及产品使用维护说明书,根据合同规定提供维修备附件及工具。
为用户培训操作、维护人员,介绍工程项目及产品性能及使用维护知识,使其掌握正确使用的操作方法。
对工程项目及产品在质量保证期内为用户提供三包服务。
对用户因超期或使用不当造成的非正常损坏,提供有偿服务。
建立质量信息收集,反馈渠道,及进掌握工程项目及产品使用过程中的质量状况。
3、承诺
设备保修一年,保修期内设备非人为损坏免费更换或维修。
设备终身维护,保修期后设备维修只收取材料费。
协助用户进行有关扩展功能的应用开发。
一、目标任务
科技管矿是指对地下开采的矿产资源开发行为,利用“井下采掘远程监控系统”监控采掘设备、人员等动态目标的地理位置,了解井下采掘情况,进而实时监控企业生产行为是否有越界现象,实现对矿山地下开采活动的有效监管;利用“矿山产量远程监控系统”自动统计矿山产销量,为矿产资源补偿费的准确核定和储量动态管理提供依据,全面提高矿产开发监督管理的科技水平,实现矿产开发管理方式的根本转变。2012年底前,在全区所有地下(市监管除外)开采矿山安装远程监控系统,并申请市国土资源局验收。
二、方法步骤
(一)准备阶段(2011年11月15日至2012年2月29日)。各有关单位完成推广矿业监控系统前期准备工作,包括调查摸底、实地测量、拟定相关文件、制定实施意见、筹集设备安装资金、签订有关协议等。根据矿山生产规模、硬件设施条件,以及采掘资料完善程度,确定2家试点矿山企业。
(二)试点企业安装运行阶段(2012年3月1日至2012年3月10日)。在试点矿山企业安装并运行相应的数据采集设备,安装监控中心设备及配套软件,调试、完善矿产资源开发远程监控系统。
(三)全面安装运行阶段(2012年3月11日至2012年12月31日)。总结试点矿山企业经验,于12月31日前在全区所有地下(市监管除外)开采矿山企业安装远程监控系统,并出台远程监控系统管理办法。
(四)检查验收阶段(2013年1月1日至2013年5月31日)。组织专家对辖区内所有地下开采矿山矿产资源开发远程监控系统安装使用情况,进行检查验收并形成报告,于2013年5月30日前上报市国土资源局。
三、保障措施
(一)加强组织领导。为确保科技管矿工作顺利实施,成立由区政府分管领导任组长的应用矿业安全远程监控系统建设领导小组,并下设办公室,具体负责各项工作的策划、组织、协调等工作。国土资源分局要加强与省国土测绘院的协作配合,并牵头做好对矿产资源开发远程监控系统安装的指导工作。
引言
西宁机场建于1991年,各导航台站通信使用加粗线径的特制通信电缆,投用后电缆电气性能参数变差,陆续出现了导航台站通信故障或中断问题,通信电缆传输方式无法实现对导航设备的监控,给民航飞行安全造成隐患。近年随着光缆通信技术的快速发展,可以彻底解决导航台监控问题。
1、导航台设备遥控的要求
导航台站在民航安全飞行活动中起着至关重要的作用,重要的导航设备直接影响机场的最低运行标准。为保证飞行安全,导航设备必须不间断正常运行,一旦出现导航设备故障必须及时发现、进行处理并及时报告上级主管部门。导航台站分布在机场四周,通常采用无人值守方式,场外导航台站由附近住户看守,监控中心对各台站的运行情况进行实时监控。民航行业标准要求导航设备必须具备遥控功能,遥控器有相应的显示、控制功能,导航设备故障及遥控线路中断时遥控器能发出声音报警,目前民航行业各导航设备也都配置实用电缆通信模式的遥控器及接口。
2、电缆和光缆通信的特点
导航台站监控可以使用有线通信和无线通信两种方式。有线通信顾名思义就是连接有线路,通过电线导线将信号输送传达到另一个通信接受终端,能够保证信号的稳定传输。而无线通信的最大不同点就是没有连接线,其信号主要通过发射塔之间进行传递,而不需要导线的信号波导。由于无线信号通信设备的大幅增加,促使无线的电磁波互相穿插,造成辐射污染相互干扰问题,因此导航台站监控通常采用有线通信。导航台站有线通信主要使用全塑电缆或光缆, 近年随着光缆通信技术的快速发展,光缆通信在导航台监控业务中已广泛使用。
2.1 通信电缆的特点
通信电缆其构造包含铜芯线、绝缘层、屏蔽护套和外护层等,为减少串音和干扰,电缆芯线是将多对由两根相同线质、相同线径、相互绝缘的芯线相互扭绞组合而成,目前国内市话通信线路主要采用全塑电缆。
2.1.1通信电缆的特点
西宁机场建于1991年,各导航台站通信使用加粗线径的特制通信电缆,投用后电缆电气性能参数变差,陆续出现了导航台站通信故障或中断问题,期间于2007年进行了通信电缆更新改造,至目前已出现问题。
2.1.2通信电缆的主要故障分析
通信电缆在使用中会出现的主要故障包括芯线由于绝缘层损坏相互接触称为混线、电缆芯线绝缘层损坏碰触屏蔽层称为地气、电缆芯线一根或数根断线及绝缘电阻下降的绝缘不良等故障,主要原因是电缆及接头受过强拉力或受外力磕、碰、砸等损坏使芯线绝缘层、护套受伤,不慎使芯线断裂、受外力损伤,接头在封焊前驱潮处理不够、或因电缆受伤浸水、或充气充入潮气等原因造成芯线绝缘长期下降所致,上述故障都可能造成通信质量下降甚至中断。
2.2 光纤通信的特点
2.2.1光纤通信的特点及优势
光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。其原理是在发送端用传送的电信号调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤经过光的全反射原理传送;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号。光缆由支架结构固定许多根光纤,再加防水层、加强筋、护套等包裹构成。
与电缆通信方式相比,光纤通信的优势包括传输频带宽,通信容量大;衰减小,传输距离远;串扰小,信号传输质量高;光纤抗电磁干扰,保密性好;光纤尺寸小,重量轻,便于传输和铺设;耐化学腐蚀;光纤是石英玻璃拉制成形,原材料来源丰富,价格相对较低。光纤通信同时具有光纤弯曲半径不宜过小,施工中易损伤线; 光纤的切断和连接操作技术复杂,需专用工具盒工具;分路、耦合麻烦等缺点;由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在通信控制系统中,进行监测、控制。
3、导航台监控光纤传输解决方案
导航台通信需实现导航设备工作状态数据、其它附属设备数据、电话语音、以太网(lan)等数据传输,在监控中心的值班人员可以随时掌握设备运行状态及机房环境情况。由于电信号在电缆线路产生损耗,用于导航设备监视的通信电缆需特殊定制,但是对于与导航监控中心距离太远的导航台无法使用通信电缆实现遥控功能,其次通信电缆绝缘层受损导致的地气及绝缘不良等故障,经常出现导航台监控功能失效的故障。导航台站监控通信链路全程可采用光纤数字设备,传输导航设备遥控数据、自动电话接入业务和计算机监控数据,实现了对所有导航台站的远程集中管理,大大提高设备管理的实时性、有效性,及时发现和处理导航设备故障。
导航设备运行状态数据传输通常基于电缆传输设计,两端配置基带调制解调器,综合业务接入光端机的标准模拟二线音频信道能够实现上述接口匹配,可实现光传输方式导航设备监控数据传输,具有极性翻转和来电显示功能的普通电话接口或公务电话接口可解决电话通信,异步rs232、rs485及v35接口可用于传输其它附属设备数据,标准的e1传输通道级联pcm设备,可根据实际需求对所有用户接口进行数量扩充或增加其它用户接口。导航台监控数据传输使用的光端机性能应满足信息产业部yd/t 1016-1999《接入网用pdh光端机技术条件》的要求,通常情况下光端机需要的接口包括1路光接口、4路e1接口、4路2线音频接口、2路fxo/fxs接口和1路以太网接口。光接口可选用光收发一体化双纤模块或单纤模块,传输距离可达80公里,可使用的多模或单模光纤,线路传输速率150mb/s;e1接口的码型为hdb3,速率2048kb/s,阻抗非平衡75,镀金同轴连接器;音频接口(2线)阻抗为600,反射损耗大于20db,空闲通路杂音小于 -65dbm,串音小于-67dbm;fxo、fxs接口音频范围300hz至3400hz,压缩率为itu g.711中a律,环路电流25ma/路。
4、结束语
【关键词】 规训;功能型;全景敞视主义;凝视
从《临床医学的诞生》、《疯癫与文明》到《规训与惩罚》,福柯所论述的“规训”发生了几次重大的转向,它们既先后承继,一以贯之,又不断深化。具体表现为,从古典时期对于肉体的瞬时残酷施暴向现代对于被规训者心灵的长久隐秘控制。从来自外部的监控施压到劝训被规训者发自内心忏悔。这一切都是为了完成从外部规训到自我规训的转变,直到“全景敞视主义”的出现,全景敞视监狱功能型结构使规训行为的微观化、匿名化和隐在化达到了新的高度。
一、从公开的身体暴力到隐秘的心灵禁锢
在《规训与惩罚》的开篇,福柯就不吝笔墨地描绘了古典时代酷刑场面的繁复细节,他极富耐心地展示了一个暴力残忍的身体规训的范例,这无非是在说明一种异于现代权力规训的“另一个世界的标记”。这个标记就是在那时,规训是公开的仪式,身体是权力施展操作的真实载体,这时身体更具被动性。暴力是通过对身体的直接摧残而得以完成,这显然停留在直接控制身体的原始阶段。与这一时期相对应,《疯癫与文明》中对于疯癫者早期采取的禁闭手段同样也印证了一种“未加细微控制”的散漫简化的组织形式和总体系统。
在封建的古典时期,惩罚虽然残忍,对身体施加暴力,然而却是一种瞬间的动作行为,是一次“事件”,而远非长期反复控制和禁锢心灵的永无止息的持存。对于弑君者的处决中,所表达的仅仅是对于国王私人权威的冒犯与践踏行为所采取的肉体消灭和报复。国王个人和那个无所不在的主体以及至高无上的王权重合在了一起,从而恢复神圣权威的仪式感与国王私人的泄愤因而诡异的完美统一。同样,对于疯癫者早期的愚人船类型的放逐到大禁闭的历史阶段,虽然控制规训不断加强,然而只有到了用“总医院”和“教养所”等公共设施和福利机构进行道德监禁和心灵禁锢的历史时刻,规训才变得前所未有的残酷,无所不至,且充满了心理和社会的长久控制。
二、从外部的检视监督到内部的负疚反省
规训首先需要完成的就是怎样使监视、控制成为可能。无所不在的场域、大量的人口预示着再也不能用简单的外部监视、暴力威权和直接控制的手段来实现,古典时期凭借数量、力量和强度规模运作的规训势必要被一种崭新方式所取代。而这就需要生产出一种“驯顺的身体”,一种能够自我检视,反省悔过,充满负罪内疚的反思色彩的身体。只有能够“自我规训”才会最终达到效果上的最大化。
这种策略上的转变,早在《临床医学的诞生》中就初露端倪。“医学凝视”这一命题的提出彰显了福柯从视点、空间和心理位置等诸多层面对被规训者进行的探究。规训何以从特殊个别的针对性变为了无所不在的普泛型,这需要一个有利的视点。它能够完成“可视性”与“非可视性”的统一,也就是说这一视点使得“被规训者”成为了丧失视听的、被暴露在他人聚焦和凝视之下的人。
按照这一思路延伸下去,福柯很自然的发现了他所谓的“全景敞视主义”。福柯反复言称自己反感结构主义的标签,然而全景敞视却完全是依托于全景敞视监狱的建筑学结构形象而来,因而他的描述更多的带有建构性的色彩。“全景敞视建筑是一种分解观看/被观看二元统一体的机制。在环形边缘,人彻底被观看,但不能观看;在中心瞭望塔,人能观看一切,但不会被观看到。”[1]边沁的建筑学形象,象征了一种新型的权力关系:被规训者对于中心瞭望塔忧心忡忡,臆想出了一种持续无间断的、无所不在的监视,从而“一种虚构的关系自动地产生出一种真实的征服。”[2]
三、两种规训意象的统一
那么,全景敞视主义仅仅是一种以最小代价使规训效益达到最大化的策略吗?也不尽然,笔者以为福柯这一论述的经典意义还在于它能把“两种规训的意象”同构起来,将“麻风模式”和“瘟疫模式”嫁接统一。
正如福柯所言,“麻风病人被卷入一种排斥的实践、放逐—封闭的实践。他被遗弃在一片无须加以分解的混沌之中,等待毁灭。瘟疫患者则被卷入一种精细的分割战术中”。[3]这两种战术,一种是无所区分的蛮荒混沌,另一种是分割配置的解析规训。然而福柯并没有认为这两种方案绝对不能相容共存,相反,规训深入的标志其实正是在于麻风和瘟疫两种方案界限的逐渐模糊弱化,二者的相互渗透,甚至追求一种“互文性”,彼此借用互现。全景敞视主义正是这两种意象,两种方案统一结合的象征。
一方面,全景敞视主义把规训方案扩展适用范围,应用到了排斥方案。病人、疯人和犯人从原先混沌存在的大放逐、大排斥变为一种精细划分,解析式规训。另一方面,全景敞视主义的核心关键词是“配置”,就是有意地分配出一种不平衡、不对等,充满差异的“看”与“被看”的权力关系。这种“配置的功能型”,确保了权力的自动化、匿名化和隐在化。操作者不再必须是那个处决罪犯的威权的国王,他可以是任何人,因为操行已经不在于个人的权威,而凭借的是这种“配置”机器的神奇安排,占据中心瞭望位置就掌握了支配权。
福柯通过论述全景敞视的空间配置,试图说明在统一密闭空间的收容中,又采取细致的单元定位和分割原则,把“被规训者”的存在“坐标化”,每个人都只有自己的空间,并且是相对应的唯一空间。不仅是在纵向上,他们永无看到那个高高在上的中心,而且在横向上,他们彼此也相互隔绝,不能互视。
从而,这两种规训意象的结合标志着一种规训模式的形成:即原本普遍化的麻风方式被施加以个人化、针对性的规训技术。反之,原本瘟疫方式被非此即彼、标记放逐的麻风方式所渗透。最终形成了这样的效应后果:既收容封闭,又分割隔绝。不断在二元结构的思维中区分和标记,然后重新配置。“不断地划分正常人和非正常人,使所有的人都纳入这种划分”。[4]这意味着,权力关系的捕获是全方位的,规训者和被规训者都被收摄在了划分的集合中。规训从此永无止息,因为标记划分排斥的链条不会停止(划分永远是单向性的,只会从正常人中标记划分出不正常的人,反之则不存在)。这也正是全景敞视建筑学结构的隐喻:即处于中央瞭望塔的少数“正常人”,被环形的基底的越来越多的非正常的人所包围环绕。规训机制就是这样完成了不断分化的、失衡的力量对比,不断把正常的人排斥到非正常人的集合中,最终生成了少数仅存的权威和大多数的被规训者。
【注 释】
[1][2][3][4] 福柯,规训与惩罚,北京:生活·读书·新知三联书店P226、227、222、224.
【参考文献】
[1]福柯.疯癫与文明[M].北京:生活·读书·新知三联书店,2003.
[2]杜小真编.福柯集[M].上海:上海远东出版社,1998.
[3]汪民安编.福柯读本[M].北京:北京大学出版社.2010.
[4]福柯.知识考古学[M].北京:生活·读书·新知三联书店, 2003.
[5]福柯.规训与惩罚[M].北京:生活·读书·新知三联书店,2003.
[6]福柯.词与物[M].上海:上海三联书店,2002.
[7]福柯.临床医学的诞生[M].南京:译林出版社,2011.
[8]尼采.权力意志[M].北京:中央编译出版社,2000.
[9]汪民安等编.福柯的面孔[M].北京:文化艺术出版社, 2001.
[10]高宣扬.福柯的生存美学[M].北京:中国人民大学出版社,2005.
FC-AE-ASM建立在以消息为基础的通信架构之上,每条消息携带了发送方ID、接收方ID、数据功能、数据内容等所有的关键信息,节点在收到消息之后,按照协议约定进行解读和判断,并以此决定下一步操作,如是否应该接收,接收后需要完成的任务等。在FC-AE-ASM网络中,一条消息可以以单帧或多帧方式传播,帧是数据传输的基本单元,要实现对FC网络传输“数据”的监控,其根本在于对“帧”的监控。帧头中各个字段分别代表了该消息的类型、优先级、服务类型、消息长度、消息发送方和接收方身份等个性信息,是实现网络节点间信息准确交互的保证,帧数据内容主要实现航电系统网络功能,是数据分析的主要对象。ASM帧通过FC帧格式的数据域封装ASM帧头实现协议映射。ELS帧通过FC帧格式的数据域封装ELS帧头实现协议映射。其中ASM非数据块帧为单帧单消息传输,消息量大;ASM数据块消息采用多帧发送的方式,到达目的节点后,基于消息ID和偏移量进行消息重组,多个分帧帧头相同,无需对所有分帧进行过滤;ELS帧主要用作网络管理,每帧的数据量小,处理速度快;此外,作为FC网络组成部分,监控卡自身需要ELS帧进行网络配置,因此,还需对所接收到的本地ELS帧和需监控的ELS帧进行鉴别、分流和处理。完成对FC网络数据的实时监控,应根据帧组织和帧功能的不同设计相应的监控方案。合理的存储机制是影响实时数据消化和处理速率最为重要的环节之一。FC网络通讯速率快,数据量大,为避免丢帧漏帧,监控方案必须保证较高的存储速率;海量的监控数据检索和筛选困难,监控数据的存储方式要考虑后期的数据处理,尽可能的减小后期数据分析难度;同时,监控卡存储空间有限,需要最大限度的提高存储区利用率,减少不必要的空间消耗。考虑如上因素,设计了一种帧压缩按序存储策略。这种方法由逻辑发起,将收到的监控帧不分类型地按序连续存储,提高了存储效率,并在存储前经过预处理和重组过程,增加了监控帧头,为后期数据处理提供了方便。由于FC是一种高速的传输网络,现有的FC网络已经达到了2G、4G的通信速率。一方面,实时的监控需要能实时分析、提取和处理海量的通信信息;另一方面,针对不断变化的监控需求,监控方案设计需要能满足灵活配置的要求。面对以上要求,采用软件监控方式的需要占用大量的主机资源,处理速度慢,效率低,难于达到实时监控的目的;而采用纯硬件方式则具有配置困难、监控方案更改不便、监控不灵活的缺点。针对监控效率和监控灵活性的要求,文章设计了硬件逻辑和软件相结合的监控方案。其中逻辑实现帧的接收、鉴别和分流,软件实现监控方案的配置、监控功能的使能和禁止。
2数据监控策略
图2为的系统数据监控架构。采用软硬件结合方式,按帧类型和功能区分进行监控。监控开始时,主机软件通过写过滤掩码寄存器(以表1为例)配置监控方案,选择需要监控的帧头或数据字段作为目标字段,并将过滤条件写入各字段对应CAM表中,完成监控设置,并通过PCIe接口函数开启监控功能。硬件逻辑利用FC-MAC接收到帧后,存放至接收缓冲区RX_BUFF,帧类别判断及分流系统对该帧进行协议分解,判断帧类型。当接收到ASM非数据块帧时,根据过滤掩码寄存器提供的方案,依次读取各目标字段的值并与对应CAM表的值进行对比,若相同,则提交数据到DMA引擎,并写入主机存储器,若不相同,则对比下一目标字段,若所有目标字段均与CAM表不符合,则直接丢弃。当接收到数据块消息帧时,由于所有分帧的帧头信息相同,因此在接收到数据块消息时,只需对第一帧帧头进行处理筛选,若符合,则后续帧全部提交至主机存储器,若不符合,则后续相同ID的帧全部丢弃。ELS帧主要用来进行网络管理,监控节点作为接入FC网络的一个对象,同样接收网络上发来ELS帧。因此,对监控节点而言,接收到的ELS分为两部分:发给监控卡的本地ELS帧和其余ELS帧,后者才是真正需要监控的ELS数据。因此,逻辑收到ELS帧时,根据帧头信息区分该帧是否为发给自己的本地ELS帧,若是,则提交到内嵌PPC协议处理器进行处理,否则将数据提交给MAC缓冲,依次读取各目标字段的值并对比CAM表,若相同,则提交DMA引擎,并写入主机存储器,否则直接丢弃。
3监控数据存储策略
数据监控机制完成了目的数据的获取,但是在航电通信网络中,通信数据量大,监控数据多,进一步的数据处理和存储仍然存在较多的问题需要解决。首先,FC传输速率快,数据量大,为避免丢帧漏帧,对存储速率要求很高;其次,海量的监控数据检索和筛选困难,需设计数据预处理和重组机制;此外,为提高后期网络故障诊断效率,需完成协议帧的快速提取和定位。为了更好的管理监控数据,我们设计了帧压缩按序连续存储方式。该方式利用逻辑对满足监控要求的ASM帧和ELS帧进行预处理后重新组包,将所有帧看做“数据”,在其前端增加监控帧头,组成新的“监控帧”,并按顺序由DMA引擎通过PCIe接口提交至主机存储区。连续存储减少了在缓冲区间来回切换的消耗,提高了存储效率,预处理主要检查帧的完整性和协议一致性,将结果记录在监控帧头的Flag字段中,将封装后的监控帧长度记录到Length字段中。增加监控帧头的存储方式可以在第一时间内获取监控数据的基本特性,如数据总量、数据的正确性等,在短时间内识别并提取出问题帧,大大缩短了数据分析周期,提高了后期网络故障诊断效率。采用逻辑硬件处理可以保证较高的预处理的速度,预处理过后的“监控帧”不再需要主机进行干预即可立即存储,大大提高了主机存储速率。每个监控帧的完整信息格式如图4所示。
4设计与验证
验证试验中,我们选用XILLIX公司V5FXT系列FPGA搭建监控卡。该系列FPGA具有高速的GTX串行IO接口,可支持多种FC通信速率,内嵌的PPC协处理器提供了强大的数据处理和控制能力,内嵌的PCIe硬核提供了高速的PCIe主机接口。将监控逻辑和驱动软件加载到监控卡上,用于监控一个模拟航电节点,该节点可以向外发送ASM消息及ELS帧。监控卡驱动软件设置几种不同的监控方案,并使能监控功能。采用虚拟FC协议节点制造超短帧、超长帧发送,采用故障注入方式产生CRC错、无效EOF及EOF缺失等协议错误帧。经过实际测试,FC监控策略可以实现正确的监控要求。验证时采取的拓扑结构如下:
5结束语
中图分类号:K928文献标识码: A 文章编号:
一、无线视频监控概述
无线监控系统顾名思义,就是在基于嵌入式的远程视频监控系统的基础上,又实现了视频信号传输的无线化,即整个系统不需要布线,各种数据信号都是通过无线电波进行传输的。无线视频监控系统集成度高、装配灵活、安装方便、可携带性强,该系统在应用领域已经有所发展,近年来已经成为视频监控领域的研究热点。无线视频监控系统经过采集端的采集系统把采集到的图像信息经过数字化处理交给无线传输系统,再由无线传输系统通过无线电波的形式把图像信息发送出去,可以用手机或者其他嵌入式设备作为监控端并移动接收无线信号,监控端把接收到的无线信号经过处理以后就可以在监控终端的显示屏上播放实时的动态画面。借助无线网络技术和嵌入式技术的发展,无线监控系统才最终得以实现。
二、桥梁施工中无线视频监控的应用
1设计原则
本视频监控系统是一套采用多媒体信息压缩、解压技术以及无线通信技术实现的数字图形监控系统。该系统监控的视频、控制信号等可传至网络内的每一个节点,用户可以利用计算机网络在不同地点同时监控远程施工工程现场,同时具有动态感知、视频存储、告警管理等功能。
2解决方案
2.1系统组成及结构
系统主要内容包括三个部分:前段采集系统、无线传输网络、视频监控平台软硬件、前端采集系统主要由摄像机、视频编码器、无线传输模块组成;无线传输网络由运营商提供;视频监控平台软硬件主要包括视频监控平台软件(分为客户端和服务器端)和视频管理服务器等硬件组成。
2.2系统工作原理
摄像机采集到视频信号,如:施工现场视频图像,送到编码器,经过数字化、视频压缩编码后,通过无线网络送到视频管理服务器,在监控中心上对视频流进行解码,即可看到前端摄像头采集的现场视频画面。具体为,通过远程数据图像采集器从CCD摄像机采集视频信号,然后把图像数据进行编码和压缩成为数字视频数据。最后利用无线传输模块将现场图像数据以IP包的方式发送到视频管理服务器。视频管理服务器和客户端分别装有远程图像监控平台软件和客户端软件PC服务器和PC机,他们都连接在互联网络上,由于摄像机没有固定的IP地址,所以客户端主动去浏览监控图像和设置监控参数都是通过视频管理服务器来中转的,用户通过客户端实时浏览监控各施工现场的视频信息。
2.3两种无线视频监控方案的比较分析
无线视频传输系统无论采用何种方式,一般由以下三个部分构成:前端视频采集子系统、无线网络和后台监控子系统。前端视频采集子系统主要负责音视频的采集、压缩编码、无线发送,无线网络将视频信息传输,后台监控子系统接收到数据后将其解码,并实现存储。同时,后端监控子系统还可通过传输网络发送指令到前端,控制传输链路并实现对云台和镜头的控制。根据无线网络通信方式的不同,本项目考虑了两种方案:基于WLAN技术的无线视频监控方案和基于3G公用移动网络的无线视频监控方案。
2.3.1基于WLAN技术的无线视频监控方案
WLAN无线监控系统采用IEEE802.11b/g技术组建,利用微波通信进行数据传输,前端视频信号通过视频编码器编码后,利用无线局域网接入专用网或Internet,将视频信号传输至监控中心。核心通信设备为无线网桥。
2.3.2基于3G公用移动网络的无线视频监控方案
随着3G时代的到来,高至2M的带宽为无线视频监控提供有力的支持。当采用公用移动网络通信时,前端视频信号通过视频编码器编码后,利用3G无线传输模块进行发送,通过3G网络传到监控中心,如需要手机监控,则由其转发到手机上。核心通信设备为3G无线网络视频服务器。
无线传输与有线传输相比,更容易受到外界环境变化的影响,如同频干扰或强电场,无线传输链路一旦受到影响,必然会产生链路带宽的抖动,可能会产生马赛克或图像连续性变差等现象。微波无线技术在所有无线传输中,技术成熟、稳定。室外无线网桥具备高可靠性和稳定性,可以提供单一链路带宽20~80M,具有良好的抗干扰能力,数据传输稳定可靠,可以胜任不同环境和规模的无线网络架构稳定运行,这也是视频监控项目最关心的核心问题。
根据现场踏勘,各项目桥位处水面宽约400~500m,可视环境中无构造物遮挡,符合微波传输条件,并且由于视频路数较多,可发挥微波通信带宽高的优势,此外与3G无线通信按流量计费相比,微波传输无后续资费投入,因此,本项目采用了基于WLAN技术的无线视频监控方案。
2.4无线视频监控方案
深港特大桥跨越横门西水道,桥梁分左右两幅修建,全长1.98km。桥位处水面宽约430m,河道顺直。横门西水道属于沿海航道,目前该航道通航1000t级海轮。目前深港特大桥尚处于施工阶段,未设置任何视频监控设备,且无通信管道、光缆等设施。根据项目需求和现场情况,本项目敷设一条4芯光缆至河道西岸,采用无线点对点传输有线汇集组网方式,无线网桥的布设均在可视环境,无需中继设备,因此采用一点对多点微波传输。
2.4.1现场设备布设方案
本项目在施工阶段主要对河道和桥梁施工现场进行监控,即在河道东岸和西岸桥梁两侧分别设置1台高速球形摄像机用于对河道施工现场的全方位监控,在届时建成的1、2号墩上分别设置2台变焦摄像机用于对桥梁施工现场实施监控。
2.4.2视频信号传输方案
由于监控点分散布设,本项目采取视频图像在前端机箱内编码,深港特大桥1、2号墩和河道东岸上的监控点通过无线传输网桥1、2、3将视频图像传输到河道西岸,在CCTV1处利用无线接收网桥接收视频,与同在西岸的CCTV2图像汇集后,利用运营商光纤网络传输至中山港收费站机房接入中山市交通集团通信网络。无线传输设备主要包括无线传输网桥、无线接收网桥、天线等。前端存储码流≥512kb/s,前端存储:160G。
2.4.3机房改造方案
本项目监控视频均上传至中山港收费站监控机房,此次需要对机房进行适当扩容以满足五座桥梁监控视频接入。监控机房新增1台视频监控管理主机、1台管理工作站、1台IPSAN存储设备、1台24口以太网交换机和1台19”机柜。
三、无线网络监控技术应用展望
目前,无线监控还大多存在于高端行业用户,如国内的平安工程、交通道路监控、检验检疫的电子监管视频监控等,多为大型化的城市性和全国性的行业视频监控系统。在整个视频监控市场中,无线网络监控仅占10%,如同前几年的网络视频监控发展一样,最初的几年恰恰是无线网络监控市场发展的艰难期。未来,无线监控将不仅仅服务于高端客户,更多会应用于中小型商业用户和个人家庭。从视频监控技术发展趋势来看,无线监控的将会不停的发展和应用,它将和视频监控的IP化、数字化、智能化一样成为视频监控发展的必然趋势。
四、结束语
通过以上的设计和实施,组建了基于WLAN的无线视频监控系统,目前本项目已通过施工阶段交工验收,并已使用2个多月,如图5所示。施工时安装快速,维修检测方便;外场设备可重复利用,并可根据施工进度调整到其他监控点。整个无线监控系统搭建合理,传输速率满足实际需求,图象质量高,进行位置切换、多屏显示和变焦等操作时画面延迟小,图象清晰,达到建设单位施工阶段的管理要求,并为运营阶段桥面监控奠定了基础。
参考文献:
[1]《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
[2]《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001
[3]李楠.房好帅,王慧娟墓于3G的嵌入式无线视频监控系统典型方案及分析.北华航天工业学院学报[J],2010(3)
[4]王宁涛,李广张毓锋.减赤丁高速公路无线视频监控实施分析中国交通
【关键词】IP监控技术;局域网;整合;可行性研究
引言
吴泾电厂是一家安保要求较高的单位,安装有近20路视频监控系统。视频监控采用的是时下运用较普遍的DVR监控系统,主要由摄像机、线缆、监控存储终端等组成。此外,电厂有一个规模较大的局域网。吴泾电厂目前的视频监控网络和企业局域网是两个独立的系统,互不相干。根据安防的需要,电厂计划明年对视频监控系统进行扩容改造,计划再增加近40路监控点,形成一个覆盖全厂的监控网络。这个监控网络的分布,与企业局域网的覆盖面基本重合。而IP监控技术的发展,也已经为视频监控网络和局域网合二为一提供了可能性。根据以上条件,吴泾电厂准备对视频监控网络和办公局域网整合的可行性进行研究,如果可行,将在明年计划中予以落实。
1、技术背景
视频监控是许多企业内部不可缺少的一项技防措施,视频监控技术从一开始的VCR技术,到DVR监控技术,已经日趋成熟。在近几年,又发展了IP视频技术。VCR是基于录像带的纯模拟的视频监控系统,后来的DVR系统是半数字化的基于硬盘录像机的视频监控系统,其特点是用硬盘取代了录像带,用数字化存储取代了模拟量存储。并且用到了视频压缩技术,使存储的视频信号具有更好的清晰度,占用存储资源更少,也使检索更为便捷。IP视频监控技术出现之前,DVR监控系统一直是企业建立视频监控系统的首选方案。人们普遍认为DVR是最新和最好的技术,许多人还认为DVR是一种全数字网络技术,但事实并非如此。与VCR相比,DVR具有许多优点:无需更换录像带、图像质量稳定、搜索快速。但是,到处是模拟电缆,这些电缆可影响图像质量,且它们相当昂贵。然而,IP视频技术的成熟使监控网络的组成方式有了新的选择。IP是Internet Protocol(因特网协议)的缩写,它是通过计算机网络进行交流的最常用的协议之一。IP监控解决方案就是通过有线或者无线IP网络把视频信息以数字化的形式来进行传输。只要是网络可以到达的地方就一定可以实现视频监控和记录,并且这种监控还可以与很多其它类型的系统进行完美的结合。
2、IP监控技术的优点
IP监控技术具有DVR系统的所有优点和更多的功能,包括以下几点:
2.1 更高的监控质量
普通摄像机的像素大约在四十万左右,IP摄像机支持更高的像素,现在一般都在二百万左右。并且IP监控可随时为各类摄像机提供各种帧速率,并无限制。
2.2 系统的升级和扩容更加方便。
IP监控是基于电脑网络技术及相应的软件和硬件。系统的软件可以方便的进行升级。而电脑网络的硬件如路由器、交换机、主机等也属于通用性很强的设备,可以方便地进行更换或扩容。如果要增加监控点数量,也非常方便,只需将IP摄像头就近接入电脑网络并进行相应的参数设定就可以了。可以随意由1台摄像机增加到上千台摄像机。而DVR系统则不同,一旦需要扩容,会出现8路、16路的剧增,并且摄像头的像素有一定限制。硬件也属于专用设备,如需升级改造则工作量和难度都非常高。
2.3 能够降低工程造价
由于IP监控系统是利用电脑网络传输视频信号,若利用IP架构则不需要额外布线(CCTV安装项目中一项较大的开支)。即便需要增加部分线路,由于大多数设备都由双绞线相连,其施工成本也很低。并且使网络同时管理着数据、视频、音频和其他文件,实现高效、低成本的管理。而DVR等系统需要每个摄像头都铺设一条信号电缆到监控终端,不仅电缆的单价相比双绞线要高,而且施工工作量和工程成本也大大增加。
2.4 能够实现远程访问
IP监控系统具有极大的灵活性,只要有网络连接,可以在企业局域网的任何地方通过有线或无线网络,来安全地访问和控制实时或记录的视频流,也可以通过广域网来实现更远距离更大范围的监控。
2.5 提高摄像机的智能性
IP摄像机由于内置了智能芯片,除了实现联网功能外,还可以实现动态检测、事件处理、传感器输入、中继输出、时间和日期,以及其他内置功能。这就使摄像机可以做出智能判断,以确定报警发送的时间和对象,和视频发送的时间,甚至帧速率或清晰度等。
2.6 设备采购更方便
对于许多安装系统来说,IP监控系统经实践证明是成本较低,易于实现的一种系统。由于采用开放和标准的网络、服务器和存储设备,使多个厂商可以参与市场竞争,打破了单一厂商垄断DVR市场的局面。此外,只需要较低的外加硬件作为安装和维护成本,就能获得较好的性能表现,很清楚,既可节省相当多的成本,又能大大降低设备采购难度。
2.7 系统保密程度更高
DVR等传统视频监控,线路上传输的是模拟的视频信号,不带加密措施,很容易截取和解码。在电影里普通摄像机常常被人在摄像机端更换和窃取视频信号,而IP摄像机因为需要用IP地址来建立传输所以很难做到。
2.8 拥有更高的系统集成度
IP监控系统可以将视频、音频、控制信号等都通过网络进行传输,有的还可以采用POE方案,即通过以太网向网络摄像机供电,从而进一步简化系统。而DVR系统中每一路普通摄像机都需要布电源线、视频线、控制线等线路到监控存储主机,大量的模拟线路,使主机周围很混乱,线路成本和工作量大,系统复杂。
2.9 便于实现智能监控
IP摄像机远程连接方便,兼容性较好,由于其从摄像头到主机都实现了数字化,智能化,软件的升级较为方便,从而可以在前端进行智能分析,实现智能报警、智能存储等以前模拟系统中难以实现的功能。这不仅可以大大提高监控的精度、可靠性,还可以减少监控值班人员的劳动强度,降低漏报率,提高工作效率和工作质量。
3、IP监控技术在电厂中运用可行性研究
3.1 是否拥有足够的带宽
由于视频传输需要占用大量的带宽,所以当监控点数较多时,局域网的带宽就成了瓶颈。一般清晰度的视频信号,以每秒30帧的传输量,需要占用的带宽为2~4Mbps,如果采用100Mbps上行速率的交换机,理论上可以接入25路。网络如果接入交换机采用GE上行,对于4Mbps的视频图像,理论上应该是可以接入250路图像,但由于突发流量的存在以及交换机自身缓存报文的能力限制,实际上是无法达到的,如果突发码率变为5Mbps,GE上行的交换机也仅可处理200路而已。若要考虑到网络上还需要传输其他数据流量,可以安全接入的监控点数量就更少了。
按照以上计算方法,结合吴泾电厂的实际情况进行分析:吴泾电厂目前的局域网主网为1000Mbps交换式以太网,个别子网为100Mbps交换式以太网。网络结构为星形拓扑。根据计算,100Mbps子网的最大监控点数量不能超过25路,而实际情况下,在某一区域的子网内监控点不会超过16路。主网为1000Mbps,则最大监控点的总数不能超过200路,而实际的需求不会超过100路。因此,从局域网的带宽来看,完全能够满足IP监控中视频流的传输要求。
3.2 网络拓扑结构是否与监控布点需求相接近
使用IP监控技术,就必须要求监控摄像头能够就近接入局域网,因为普通双绞线的可靠传输距离不能超过100米,这就对网络接入点与监控点的距离有了一定限制。如果各个监控点都离开网络接入点较远,则会降低系统的可靠性,增加施工成本。
根据吴泾电厂的实际监控安装要求,监控点中仅有一处离开最近的网络接入点(交换机)距离有150米,其余皆为100米以下。这单独的一个监控点可以通过增加线路中继或采用光缆传输的方法解决100米传输距离的限制。从总体上看,将监控系统全部改为IP监控的线路工作量并不大。因此从网络结构上也能够满足IP监控方案的要求。
3.3 能否接受或控制IP监控系统的缺点
任何一种监控方案,都不可能十全十美,IP监控方案也不例外。虽然在技术上比传统监控方案更先进,但也存在着以下几个缺点:
(1)对网络提出了更高的技术规格和可靠性要求,一旦网络故障,监控系统也同时瘫痪。
(2)对网络维护人员提出了更高的要求,维护人员既要懂得以太网的维护,又要懂得IP监控系统方面的知识。
对于以上问题,就目前吴泾电厂的网络质量状况和维护人员的技术能力上,基本不成问题。
3.4 应考虑网络结构的进一步优化方案
(1)骨干网络尽量采用1000Mbps及以上的带宽,由于IP监控系统有监控中心和存储中心,数据码流在骨干网络上会有一个迭加汇聚作用,导致局部网络链路上的流量很大,为防止发生网络拥塞和传输质量的急剧下降,在连接监控中心或存储中心关键链路上尽可能采用较高的带宽。
(2)由于IP监控系统同时存在监控流量和存储流量,如果两者都集中在一处,则在该网络节点上的流量非常大。如果按照每路4Mbps的监控流量加上4Mbps的存储流量计算,一路监控就需要占用8Mbps的带宽,如果在局域网内有100路监控点,则在最后汇聚节点的流量达到800Mbps,因为网络传输中的流量不是均衡的,经常会出现较大的突发流量。有时甚至是理论平均流量的2~3倍,如此高的节点流量,即便用1000Mbps的交换机,恐怕也力不从心。为避免出现流量过于集中的“热点”,我们可以将IP监控系统按网络结构划分成若干个子网,进行各自的存储和监控,这样可以分解网络流量,使流量更均衡,减轻网络负担。如果必需采用集中监控,亦可将集中式存储改为分布式存储,这样也能减少关键节点的流量,又不会影响监控效果。