厂矿企业实时监控与预警系统设计方案

厂矿企业实时监控与预警系统设计方案杭州天视智能系统有限公司2005年6月目录1需求分析.......................................................32系统规划设计...................................................52.1设计指导思想...............................................................................................................52.2系统网络规划...............................................................................................................62.3系统组成规划...............................................................................................................72.4平台选型.......................................................................................................................72.5规划依据、规范和标准...............................................................................................83系统架构设计...................................................94系统功能设计..................................................134.1系统主要硬件性能指标.............................................................................................135系统配置清单与单价............................................21Page21需求分析南京安元科技的厂矿企业图像与环境实时监控预警系统的需求如下：1）前端信号采集a)可实时采集音视频信号z可实时采集厂矿现场多路音视频信号，实时地传输到本地分控中心硬盘录像机，远程监控中心可实时地查看调用本地的音视频信号。b)可实时采集多种厂矿专有的环境参数和各种报警信号：z通过各种探测器，可采集多种环境参数，如温度，湿度，瓦斯浓度，烟雾等。z通过数据采集模块采集各种探测器输出的标准模拟信号，该模块可以将数据传递给企业分控和远程监控中心。2）厂矿企业本地分控中心a)可实时查看处理本地各种音视频、报警信号z为操作人员对报警现场及时地作出应急措施提供依据。z可对本地音视频信号和瓦斯浓度等环境参数进行实时监控。z并可按预定多种显示方案，轮询显示各路画面。z可以采用分层电子地图显示环境参数数值，电子地图支持现场布局图或设备示意图。z可以在电子地图中显示制定环境参数实时曲线并进行设置。z可以对环境参数的历史数值进行保存、统计、报表和查询并实现和图象录象的联动检索。b)可实现本地报警z可以设置瓦斯等环境报警阀值，当超过或低于该阀值时实现现场录象联动、图象切换弹出、电子地图弹出、界面声光提示和远程报警等。z当某个环境参数达到或超过预定的报警阀值时，可实现中心本地报警.（如：闪灯，灯光，警号等）c)可实时地请求与城市远程监控中心对讲（附加功能）d)可实现本地录相，供备案查询使用：z可对各路音视频信号实时录相。z可按预设定多种方案实时录相，如在某时间段对某些路音视频信号实时录相。z根据报警信号，可实时联动录相。e)可控制本地前端某些特定摄像机：左右上下移动，调焦等。3）城市远程监控中心a)可实时查看各分控中心的每一路音视频信号：Page3z可实时查看各分控中心音视频信号，可在任何时间对各分控中心及前端现场进行巡视；可按多种预定显示方案，轮巡显示各路画面，同时可实时调用前端远程音视频信号，可根据带宽调节。z可通过分层电子地图实时查看环境参数据和实时曲线；z可实时接收各厂矿企业环境报警信号，根据本地所设定的报警阀值判断是否要将监控画面联动切换到报警点，并联动中心集中录相，供备案查询使用。z可实时的与各厂矿分控中心对讲。b)可实现对各分控点及前端现场进行选择录相，供备案查询使用：z可对各路音视频信号实时录相。z可随时查询调阅各分控点录相内容。z可按预设定多种方案实时录相，如在某时间段对某些路音视频信号实时录相。z根据报警信号，可实时联动录相。c)可远程控制各分控中心前端某些特定摄像机（左右上下移动，调焦等）。d)根据授权许可，在任何时间、任何可接入Internet的终端电脑或移动PC上实现以上全部功能（供相关领导和管理操作人员在任何时间任何地方实时地开展工作。支持B/S架构。以上为关于本监控系统的需求分析，以下的系统结构设计、功能设计和配置报价将以这些需求分析为基础展开。Page42系统规划设计2.1设计指导思想1）经济性充分利用成熟的先进技术，采用性能/价格比较高的产品;避免盲目追求最新技术，同时又要防止系统处理能力不够;整个系统易用、实用、易于维护。2）可靠性系统建设尽量采用主流产品，选择可靠的软件开发合作伙伴是保证系统可靠性的关键。系统应最大限度集成世界上稳定且优秀的技术及组件，采用成熟技术以降低系统的不稳定性;系统应该支持基于集群技术的负载均衡功能，保证系统核心应用有足够的备份容错，提高系统的可靠稳定性。3）开放性技术方案和软件具有良好的互联、互操作能力及升级能力，遵循最新的国际标准、国家标准和行业标准，遵循开放的原则。便于被更高层次的管理软件集成。4）先进性系统技术水平保证先进性，符合当今计算机科学的发展潮流。系统软件平台、硬件平台技术代表当今计算机技术发展的方向，并经实践证明其有很强的实用性;开发单位有能力进行该项产品的持续性开发，可以保证该项技术不断地更新并顺利升级而维持系统的先进性。5）可扩展性系统结构易于扩充，以适应今后可能出现的较大任务负载。硬件平台具有可升级性，当需要时可以通过设备扩展以提高系统的处理能力，从而保护原有投资。系统软件应具有可扩充性。采用面向对象的结构设计，采用J2EE的开发技术，具有很强的灵活性、可操作性和可扩展性。完全模块化的软件架构使得在今后业务发生变化时，模块的增加和对模块的修改不应对其他模块产生影响。可以方便的在数字图象监控系统与环境功能上扩展安防、门禁、电力、GIS、智能视频分析等综合监控系统功能。6）易用性尽量采用大家熟悉的易于维护的系统平台。可操作性及界面友好，充分考虑值班人员的特点，使数据处理工作简单、方便、快捷。业务流程清晰，符合常规业务处理习惯。基于网络架构，可以远程配置管理，实施方便、维护方便。而系统软件采用统一风格的软件界面，操作方便,采用中文图形界面,采用多媒体技术,使系统具有处理声音及图象的能力。7）兼容性由于系统软件开发单位和国内各主流数字监控硬件厂商达成战略合作关系，系统软件平台可以兼容管理各种数字监控设备与多种品牌的环境设备监测设备，保证系统可以获得最佳的搭配，充分发挥硬件的各项功能，最大程度的使用所选各种设备，而不受制与一种硬件产品。Page58）高性价比由于系统采用的平台软件具备很强的兼容能力和集成能力，可以在一个平台上集成管理各个子系统，避免了许多独立子系统的软件投资，减少了系统软件的一次性投入。正是由于系统的高兼容性，系统可以方便向前兼容不同板卡DVR和向后兼容各种嵌入式DVR，可以搭配不同硬件设备，硬件的投入费用。由于是一个统一的软件平台，相应的培训和维护成本大大降低，管理人员的工作效率大大提供，降低了系统的后期运作费用。9）全面性：系统能够满足厂矿企业监控提出的各项功能，符合需求中提出的所有基本要求，同时系统具备良好的兼容性和可扩展性。2.2系统网络规划依据本项目的行政体系，我们在系统设计中采用三级网络管理模式，即以城市监控中心做为整个系统的网络中枢，企业分控中心为二级网络结点，现场设备为三级网络结点。通过最终客户内部网络，每个企业的监控终端接入网络，建立一个整体性的远程网络监控体系，实现统一的监控管理，下面我们首先根据需求分析中的本项目基本需求条件，对满足各企业业务需求的监控数据流量进行分析如下：存储硬盘容量估算过程如下：1）根据式1计算出单个通道的存储容量iiiiiDhqdm×××=（1）im为相应通道的存储容量，单位MByte,为码率，单位Kbit/s,为第i个通道每小时所需要的存储容量,单位MByte，的计算方法见式2，为每天录像时间，为需要保存录像的天数。idiqiqihiD102436008÷×÷=iidq（2）2）根据不同记录方式确定通道的总容量，定时录像对应的通道总容量估算如式3所示，移动侦测模式，报警录像模式所需的总容量分别按定码率录像的30%和10%进行估算。∑==ciiTmq1（3）Tq通道总容量,为通道数。cPage6录像过程根据所需图象质量选择码率大小，通常选用变码率，需要有一个位率上限值，实际应用中为保证图像清晰度，一般选768k。2.3系统组成规划分行远程联网综合监控平台由以下几个部分组成：1）中小型厂矿企业前端现场图像采集与环境参数采集系统2）大中型厂矿企业前端现场图像采集与环境参数采集系统5）城市监控中心系统：6）其它扩展系统包括GIS、会议电视，脸谱识别捕捉，信息安全运营管理等。2.4平台选型综上所述，符合本项目需求的大型网络监控管理平台应是一个充分考虑未来功能扩展和集成管理、高效率管理、低维护管理的平台。什么样的软件平台才真正适合某某行的实际需求呢：1）软件平台的开发商必须能够成为监控场所长期稳定的合作伙伴，必须是第三方独立软件开发商，必须具备足够数量的专业研发团队和丰富的开发经验以保证满足最终客户各类监控管理应用的开发需求；必须各监控厂商都能保持紧密的合作关系以保证软件具备良好的兼容能力；其已经开发的软件必须有大量的实际应用以证明其确实具备开发稳定可靠软件的能力。2）软件平台必须完全采用模块化设计，容易根据客户的需求进行组合搭建并进行定制开发和功能扩展，不会因为一个地方的改动影响软件的全部。最好能够采用中间件的研发技术，将基本核心软件组件和应用软件分开开发，支持J2EE这种目前市场上最灵活的中间件开发软件平台。3）软件应具备全面管理的功能，除了图象、报警、门禁、设备环境监控外，未来还可以支持GIS、会议电视、智能视频分析、信息安全管理等技术。以保证系统将来功能的扩展。4）中心软件应具备专门的系统管理服务器软件模块，实现对整个系统设备、地图、报警、参数的集中配置管理，同时支持对各种C/S客户端和B/S客户端软件的实时访问控制，当网点管理人员、支行管理软件和分行管理人员访问现场图象设备时首先必须通过该软件认证，然后才能在自己权限范围内实现相应控制。5）中心软件支持流媒体转发、网络存储等网络管理功能，同时应该支持集群技术的负载均衡，提供相应版本的升级软件以满足企业厂矿监控高可靠性的要求。目前具备以上平台特征的软件，我们认为可以首推目前国内多数主流数字图象设备厂商的软件合作伙伴-杭州天视智能系统有限公司的TSINGVISION-TSMP完整安防管理平台软件。Page72.5规划依据、规范和标准系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：„《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94。„《监控场所营业场所安全防范工程设计规范》GB/T16676-1996。„《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-8