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網絡攝像機是一種結合傳統模擬攝像機與網絡技術所產生的新一代攝像機,內置嵌入式芯片,采用嵌入式實時操作系統。 將攝取的視頻信號數字化后由高效壓縮芯片壓縮,通過局域網Internet 或無線網絡 傳送到終端用戶,實現遠程視頻監控、語音對講或監聽。
網絡攝像機發展歷程
網絡攝像機誕生于上世紀90年代中期。由于那個時期全球網絡以窄帶為主,大型寬帶網絡為主的商業應用很少,而網絡帶寬低,限制了視頻傳輸的質量;編碼方式落后導致對帶寬需求很大,而攝像機集成編碼功能的芯片也不是很多,加上本身造價昂貴,因此市場對此需求很低。
直到20世紀末期,隨著寬帶技術和其它相關科技的日新月異,網絡開始以人類想像不到的速度發展起來,從ISDN到DSL及專網的建設使網絡視頻成為新興的行業,在這個大的環境下,快速的網絡普及及編碼技術的推新使網絡攝像機逐步被市場的有識之士所認可,于是更多的廠商大膽地投入到這一新興領域。當時在國內還沒有網絡攝像機的制造商,但在國內市場已經出現臺灣、日本、韓國品牌的網絡攝像機。
由于早期的網絡攝像機采用M-JPEG的非實時壓縮方式,但無論從圖像效果,還是配套條件看,市場的需求未成氣候。步入21世紀初期后,MPEG-4的壓縮算法應用于網絡監控領域,開始了正式的網絡視頻產品市場應用宣傳與推廣,市場逐漸開始接受并適應了網絡視頻編碼器與模擬攝像機配套應用的方式。之后幾年,網絡視頻技術已普遍被廣大客戶認可,并逐步開始大規模應用,這為網絡攝像機的發展奠定了良好的技術基礎和應用環境。直到2004年后,在網絡視頻技術日漸成熟和網絡視頻服務器產品競爭日趨激烈的階段,各主要廠商開始將網絡視頻技術轉向網絡攝像機,并逐步推出了各種型號的產品。截至2008年底,在全世界從幾個廠商快速發展到成百上千的網絡攝像機的生產廠商,編碼技術也已經趨向于H.264編碼方式。由此可見,用網絡攝像機可取代傳統模擬CCTV監控產品,網絡攝像機已給監控市場帶來全新的沖擊。
網絡攝像機發展趨勢
1、高清晰圖像需求
現階段,成品銷售的網絡攝像機最大能夠做到D1 ,即704x576的分辨率,換算成像素就是40多萬。相比于動輒幾百萬,甚至上千萬像素的民用數碼攝像機來說,國內客戶對于圖像清晰度有更好的期望值,目前市場上的網絡攝像機采用的是鏡頭、CCD傳感器、網絡編碼模塊的集成體,這種網絡攝象機的視頻質量主要決定于鏡頭和CCD的品質,是市場的主流產品。
2、智能化需求
從國外的市場經驗以及人們對網絡攝像機的期望看,智能分析技術和網絡攝像機技術在同一個歷史發展軌跡中找到了一個焦點。網絡攝像機則是第三代網絡視頻監控技術的最新代表,它完全集成了成像技術、視頻編碼技術以及包括云鏡控制技術在內的多項技術,是未來網絡視頻發展的重點,于是在這樣一個歷史時期,網絡攝像機成為智能分析技術的最好載體。
3、產品分類細化
網絡攝像機最初的概念似乎只局限在槍式網絡攝像機上,但隨著技術的成熟和用戶需求的日益明確化,網絡攝像機也衍生出多種類型,并逐步細分市場。目前我們還可以看到紅外一體化網絡攝像機、槍式護罩型網絡攝像機、快速球型網絡攝像機、可變速球型網絡攝像機以及無線網絡攝像機等多種產品,網絡攝像機逐漸向著更加簡便、更加易用的方向發展。例如紅外網絡攝像機解決了夜間監控的問題,槍式護罩型網絡攝象機實現了惡劣的環境下監控需求,快速和可變速網絡攝像機一舉解決了網絡攝象機云鏡控制問題,同時其繼承的優秀的球云臺性能也使其可以在多種環境應用中勝任.至于無線網絡攝象機解決了在偏遠或不便于搭建網絡環境下的網絡監控,一舉解決了終端接入問題,對于網絡供電的網絡攝像機則在簡便易用的方向上更是邁進了一大步,目前支持POE 功能的網絡攝像機在國外的應用也比較廣泛,預測在國內隨著廠家推廣力度 和實際應用環境的改善,這種需求也將會越來越被重視。
4、算法的改進
網絡攝像機的核心技術是其視頻編碼壓縮技術。目前網絡攝像機主要包括通用DSP芯片技術和ASIC芯片技術兩大實現方案。由于國內用戶對帶寬和幀率要求比較敏感,要求在低帶寬下依然滿足25幀的傳輸速率,因此MPEG-4算法尤其H.264算法在國內大有市場。H.264算法的壓縮比是MPEG-2的2-3倍,是MPEG-4的1.5-2倍。因此在H.264算法的優化上各廠家都有很大的提升空間來滿足客戶對帶寬占用的需求。另外,百萬像素攝像機應用H.264編碼方式是今后發展的方向,但是現在的情況是各家算法不同,壓縮的質量和效果也不同,更重要的是現在支持1920×1080P的分辨率攝像機已經問世,但是同時支持25ips的廠家幾乎沒有,現在能夠做到720P@25ips已經不錯了,因此這也是今后發展的潮流。
5、平臺整合要求
作為一款監控終端產品,網絡攝像機必然離不開后端平臺軟件的支持。因此在系統軟件功能、可應用規模、系統擴展性、系統穩定性以及操作人性化等方面將成為未來發展的主要競爭點。在現在的網絡監控系統中,監控點數和系統用戶都成倍增長,系統級數也越來越多,一套大型網絡監控平臺是將成百上千個網絡終端聯合為一個整體的關鍵。同時在一個系統中我們不能奢望只有網絡攝像機一種產品,系統還應該兼容更多網絡視頻服務器、DVR等產品系列。隨著國內平安城市的建設,以及電信運營級產品品質要求理念的引入,系統平臺應該向著能夠具可網管、抗災難、有預防、可恢復等方向發展。
關鍵詞:無線網絡技術;應用基礎;安防監控;系統構建
隨著現代化的網絡以及各種現代化技術的不斷發展,智能家居在市場中也出現了很大程度的廣泛應用,與此同時,在現代智能家居的構成范圍中,家具安防市場占據著很大的一部分,在近些年來發展十分迅速。在現代智能家居市場的存在與運行中,需要充分地依托人們的住宅作為主要的研究對象,來對其安防監控系統的各方面實施,比如精湛的布線技術、發達的現代網絡通信技術、高科技的自動化控制技術以及過硬的安全防范技術等,這種集多方面技術于一體的綜合性設施集成設備,最終組成一個便捷高效的現代化住宅設備兼具家庭事務的新型管理系統,在滿足人們的基本生活需求的同時,還可以提供更加舒適安全的信息交換空間,有效地實現內外通信、遠程控制的現象。
1 系統的總體設計
就本文的研究而言,主要將嵌入式技術、現代無線通信技術以及新型的嵌入式Web服務器技術充分結合起來,從而綜合考慮安防監控系統所具備的實際性,組建成一種后裝式、能夠對煙霧以及室內溫度等各個環境參數進行實時檢測,最終能夠以遠程監控為基礎,精確遠程監控現代無線網安裝的安防監控系統,圖1所示的就是整個系統的結構框架。
通過圖1所示,我們能夠輕易探知本監控系統主要是把ARMS3C6410型號的處理器當作一個總控制器,同時也可以將它看作一個能夠進控制的總節點,通過這個總節點能夠有效搜集多種信息,比如各個分節點的傳來溫度、入侵情況以及它們的煙霧濃度等等,在之后的處理過程當中還可以充分對其信息作出相關的處理,最終實現對室內溫度、煙霧濃度等環境參數的有效監控。在該系統中充當分節點的微處理器一般都選擇采用市場價格低廉的 STC89C52型號單片機,它能夠對接不同的傳感器,精確采集不同的數據,然后傳遞給微處理器,最后微處理器再把RS232串口連接到RM04WiFi模塊,這樣數據在經過了一系列的傳輸和處理之后就會到達總控制器內,這樣就創建了一個全新的總分結構式的現代安防監控系統。
2 有效實現系統中的現代無線通信功能
就該系統中的現代無線網絡通信而言,它主要依托于WiFi組網通信和socket技術進行相結合的方式來對其進行實現,對總控制器以及分節點之間的通信實現了最大程度的通信,還對其數據的傳輸過程進行了完成。在該系統的通信過程當中,本文主要可以分為以下幾個方面進行了分析:
首先在socket通信功能的實現方面,需要對其原理進行充分的掌握和了解。它主要是利用一種十分特殊的I/O,也可以將其當作一個獨立的通信鏈句柄,來描述IP地址以及端口。在實際的應用過程當中,集中體現在客服端/服務器通信模式中,在其模式的發展過程當中,主要利用其中的socket為主要核心部件的操作單元來作為通信數據的傳輸端口,其中的每一個操作單元當中都具有協議、本地地址、本地端口、遠程地址、遠程端口來實現描述。在進行通信連接的過程當中,主要是利用套接字的方式進行連接,一般來說,在兩端中所存在的socket都需要對各自一方的通信程序作出描述。因此在此種情況下,就如同一個文件函數產生調用現象,以socket為基礎,建立連接,從而最大化地傳輸數據,保證其網絡的通信過程的有效通暢。在一般情況下,對于socket的編程方法是很多的,都是在對兩種進行比較的基礎上進行實際的應用。其中可以采用面向連接的現代TCP協議方法,或者無連接的現代UDP協議方法。在實施運行環節時,TCP 是一種基于連接的通信協議,需要3次握手才可以對數據段當中所存儲的消息以及信息進行及時有效的發送,在數據的發送過程當中需要依靠一個具有穩定性與可靠性的虛連接來實現;但是因為UDP協議本身不具有連接性,所以在進行數據傳輸時,數據發送端與數據接收端二者之間的連接狀態就無法保持,從而致使傳輸數據的可靠性得不到有效保障。
其次在WiFi 通信功能的實現方面,主要是利用無線網絡的基礎上所進行擴展的一種通信方式,其中具有網絡建設簡單、擴展性好、性價比高的優勢,在實際的應用過程當中其中數據的通訊距離在開放區域能夠高達305米,封閉區域內可保持在76~122米的范圍,可以說已經成為目前應用十分普遍的短程現代無線通信傳遞運輸技術之一。
另外,在對總控制器與分節點之間無線通信的實現方面,主要是對分節點的無線模塊進行分析,在進行分析的時候,我們以HLK-RM04模塊為主要的研究對象,可以說是一種成本較低的無線通信模塊,可以在通用串行接口的基礎上對嵌入式模塊實施。在該模塊的內部當中,存在著TCP/IP 協議,可以最大限度地實現其串口、以太網以及無線網三者之間的良好轉換,它的功能結構如圖2所示。
最后還要對其通信過程的實現進行研究,在通信的具體實施過程當中,主要是對總控制器與分節點之間數據的無線傳輸。在傳輸的過程當中,主要利用WiFi和socket結合來實現。如果在服務器端和客戶端也就是總控制器和分節點兩端當中對數據做出匯總和處理,來起到一個總控制器的核心作用。在此種情況下,際應用過程當中會出現一個服務器端與多個客戶端相對應的情況,因此不宜選擇類似于recv,send這樣具有阻塞性的函數。需要選擇select 函數,因為它不但可以有效完成非阻塞 I/O以及信號驅動 I/O,還能夠設置時間。
3 各個功能的實現
在對于各種功能節點的實現方面,在本文當中,主要對其溫度節點和熱釋電紅外節點進行分析和研究。
在溫度節點的研究過程當中,主要利用DALLAS 半導體公司的 DS18B20 溫度傳感器進行分析。在實際的應用過程當中,如果利用此種傳感器實施的話,是不需要進行A/D 轉換的,在進行應用的過程當中,可以使其中環境的溫度進行直接顯示,在測量的過程當中,可以測量的溫度顯示范圍一般都在-55℃~125℃的范圍之內。一般在應用的過程當中,需要依靠一根線來有效測量雙向通信。其中一般具有9~12位的可編程分辨率,0.062 5℃的最高精度值。
在熱釋電紅外節點當中,主要是利用熱釋電紅外傳感器當中所具有的一種或者兩種探測性元件,從而充分地將探測性元部件以及它們接收到紅外輻射有效轉變為電壓信號向外傳輸。在一般情況下,為了增大其探測距離,都會將一個菲涅爾透鏡放置在其前方,在實際的應用過程當中,主要利用的是該透鏡的特殊光學原理,在傳感器過程中的前方交替時會產生不同的區域,可以被稱之為“高靈敏區”,也可以叫作“盲區”。如果在這個運行環節中,有人體經過,其中的紅外線就會再以交替的狀態出現在兩個區域中,在經過交替的狀態之后,就會利用一個忽強忽弱的脈沖信號來進行輸出,從而產生了能量不斷增強的現象。與此同時,在對傳感器進行監控的時候,傳感器自身是不會傳播的,并且自身的輻射現象也是不大的,其中的功耗也相對較低,并且其中的隱蔽性是相對較小的,集中體現小動物、電磁以及燈光方面,以此來增強其干擾性能。
關鍵詞 火電廠;控制系統;一體化網絡;現場總線
中圖分類號:TM621 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)19-0105-02
火電廠數字化、信息化是電廠現代化發展的一個趨勢,利用現場總線(FCS)技術,構建電廠一體化控制系統網絡,然后積極完善和優化控制網絡,將現場總線的優勢發揮到最大是未來火電廠發展的關鍵議題。
1 火電廠控制系統一體化
1.1 數字化技術的發展為火電廠控制系統一體化提供了基礎
隨著計算機技術和通信技術的不斷發展,數字化技術已經越來越廣泛地應用于各行各業。對于火電廠來說,利用數字化技術構建控制系統一體化網絡,能夠加速火電廠信息化的發展,同時有效地促進電廠經濟效益的提升。
1.2 現場總線技術
現場總線技術是將信號通信、工控計算機、控制技術和現場設備結合起來,實現系統智能化運行的技術總合。現場總線控制系統FCS作為新一代控制系統,是由DCS和PLC發展而來,它不僅同時具備兩者的特點,而且還有了革命性的改變。可以說,開放性、分散性與數字通訊的便捷高效是現場總線系統最顯著的特征,一方面,新型全分布式結構的采用改善了原有DCS技術下的系統結構局限,最大程度地把控制功能下放到各個現場;另一方面FCS系統采取基于公開化、標準化設計的解決方案,克服了封閉式系統所造成的難于優化的缺陷。火電廠構建控制系統一體化網絡,就是要將現場總線(FCS)完美融入控制系統中,提高控制系統的智能水平,保障系統穩定高效運行。
2 現場總線的優勢
2.1 硬件設備減少,降低了投資成本
現場總線系統的分布式結構使得各子控制系統或者單個的智能化模塊都有了多種自主運行、分析、傳輸、控制的功能,因此就減少了原來單純為了所有下層信息向上反饋的裝置,也不再需要原先功能單一的控制元件等,減少了很多麻煩。除此之外,還可以用工業控制計算機作為中心操作站,從而為火電廠節省了一大筆硬件設備上的投資,同時由于各型控制設備的減少,電廠可利用面積也會相應增大。
2.2 現場總線減少了裝備開銷,集成費用低
利用FCS技術集成系統時由于接線設計十分簡單,可以省去很多不必要的裝置和連線,這樣就使得前期的電氣裝備比如電纜和端子等的用量隨之大大減少,既減少了購買裝備的開銷,從某種程度上說,又降低了安裝難度、工作量和安裝時的工本費用。這樣一來,系統就達到了“開源節流”的目的,既節省了投資,也減少了設計、安裝費用。
2.3 智能診斷和故障處理,降低維護成本
智能化現場設備比如傳感器、執行器以及相關連接設備的發展和完善,使得現場控制設備大大提高了基本的故障處理、自我診斷的能力,同時當控制系統通過數字通訊將相關的診斷維護信息送往上一級控制中樞后,電廠電氣化網絡中樞控制系統就可以在最快時間內了解所有現場設備的運行參數、狀態檢修信息等,對這些信息進行綜合考量,統一協調電廠控制系統下所有設備的運行。而正是因為現場總線控制系統的現場設備具有智能化的優勢,火電廠在應用當中通常會選擇將智能化現場設備配備到某些測量點和控制點進行單體調節,智能化的處理將控制系統結構簡化,各單體測量點、控制點之間的連線簡單也大大減少了維護工作量,降低了維護成本。
相對于傳統總線技術(DCS),現場總線的系統更加開放,電廠企業即時自主選擇不同品牌的設備來集成整個系統,同樣能確保系統穩定運行而不用顧慮集成系統時不同公司生產的設備不兼容的問題,使系統集成過程中的主動權歸于火電廠。現場總線設備的數字化和高智能化簡化了集成系統的結構,設備與設備之間的連接也大大減少,節省了信號的多余傳輸,最大限度減少了信號傳送誤差,提高了系統的可靠性和運行效率。除此之外,由于各設備功能模塊化,設計標準化,因此現場總線中的系統網絡很容易進行重新構建。
3 現場總線技術在火電廠中的應用
經過新時期現場總線技術的不斷發展,火電廠中FCS已經逐漸代替DCS成為控制系統的主流。然而在火電廠的實際應用中,FCS也面臨著一些問題。
火電廠采用現場總線控制系統可能遇到的問題如下。
1)火電廠現場設備眾多且分布廣泛。針對這樣的問題,應采用智能化、專業化的現場小系統設備結合單體數字化智能現場設備的模式,綜合技術和經濟因素,合理建立區域化、專業化、小范圍內的現場小系統。
2)火電廠控制系統最復雜的環節在于對各個分散控制系統的協調,通常情況下包括系統負荷控制、主蒸汽的壓力及溫度控制等內容。若按照一般模式,將處理和控制功能移交給下層分散的子控制系統,可能會導致某個節點的智能現場控制設備與主控系統的信息傳輸量大大增加,這無疑延長了控制系統的正常處理周期。因此,實際情況中采用集成控制發式,將智能程度高的控制系統通過TCP/PI協議聯入系統當中。
3)由于火電廠在生產過程中最注重設備及系統的可靠性,有時甚至會基于這樣的原因對新技術的采用抱著觀望的態度。所以,火電廠在設計現場總線控制系統的方案時,特別要考慮設計的系統和方案的實際應用經驗是否得到過驗證。
4)智能化設備管理與狀態檢修也是現場總線系統日常維護的重要部分。智能化設備在運行過程中不僅僅傳遞了各層級之間的數字化信息,還反應了電廠生產過程中各種參數信息以及設備自身所帶的原始信息。對于某些專業設備的狀態定期檢修是延長智能化設備壽命的良好辦法,同時也增加了控制系統運行的可靠性。
4 結論
綜上,控制系統數字化是大勢所趨,對于火電廠來說,由于現場總線簡單實用、經濟節能、可靠性高等一系列的優點,火電廠控制系統一體化網絡的構建過程中現場總線必將占據重要位置。它解決了火電廠現場的智能儀器儀表、控制器、執行機構等現場設備之間的數字通信問題,以及現場控制系統與主控系統之間的信息傳遞問題。通過現場總線的應用,火電廠能切實節約運行成本,增加收入,實實在在地提升經濟效益。
參考文獻
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視頻監控可以對企業、組織的重點區域、重要地點進行遠程監視和控制,在銀行、金融、水利、航運、大型企業、治安、消防、小區安保等行業有著日漸廣泛的部署。一套優秀的視頻監控系統可以實時動態地匯報被監測點的情況,及時發現問題并進行處理,還能提供完整的備份資料、供管理者隨時進行調查分析。
固定監控有不足
傳統的視頻監控系統通常采用模擬視頻傳輸和存儲技術,可以實現令人滿意的圖像質量,成本也相對較低。隨著數字視頻編碼技術以及互聯網技術的發展,出現了基于以太網傳輸介質的數字視頻監控系統,也就是將原來的模擬信號采用數字編碼壓縮技術,并且通過計算機互聯網絡傳輸。網絡監控系統的優勢在于視頻數據通過以太網進行傳輸,監控范圍非常廣泛,且在高帶寬環境下,依然可以提供高質量視頻,同時視頻內容存儲檢索非常方便。
基于固定網絡的視頻監控解決方案存在一些不足,這主要是由固定的傳輸解決方案所決定的,問題主要體現在以下三個方面:
1. 當前固定監控網絡依然存在盲點;
2. 如果采用有線光纖的方式來解決,實現固定監控的全覆蓋,每添加一個監控點都要再進行一次施工布線,如果租用運營商的專線,每年要繳納很高的租費;
3. 對于突發事件的臨時監控實現困難。
無線網絡新應用
隨著無線技術的日益發展,無線網絡的應用越來越被各行各業所接受。無線Mesh網狀網技術的出現,也給視頻監控系統帶來了新的應用方式。無線網絡監控系統在原有的以太網監控系統的基礎上,拋棄了網絡電纜,用無線Mesh網絡進行數據傳輸,這降低了網絡布線的成本,大大增強了監控系統的靈活性和可擴充性。
無線網絡監控系統是計算機、無線網絡和視頻編碼技術的結合,可以將不同地點的現場信息實時通過無線通信手段傳送到監控中心,并自動形成視頻數據庫、便于日后的檢索。 在監控系統中,監控中心需要實時得到被監控點的視頻信息,并且該視頻信息必須是連續、清晰的。在被監控點,通常使用攝像頭對現場情況進行實時采集,攝像頭通過視頻服務器與無線網橋設備相連,并通過由無線橋接器組成的無線網橋將數據信號發送到監控中心。
無線網絡監控系統可以廣泛應用于安全監控、交通監控、工業監控、家庭監控等眾多領域,如:
取款機、銀行柜員、超市、工廠等的無線網絡監控;
看護所、幼兒園、學校的遠程無線監控;
電力電站、電信基站的無人值守系統;
石油、鉆井、勘探等無線監控系統;
智能化大廈、智能小區無線管理系統;
流水線監控、倉庫無線監管;
道路交通的24小時監察;
森林、水源、河流資源的無線遠程監控;
戶外設備監控管理;
橋梁、隧道、路通狀況監控系統。
無線Mesh監控
三大優點
和傳統的監控方案相比,無線Mesh網絡視頻監控具有以下三大優點:
1. 綜合成本低。采用無線網絡只需一次性投資,無須挖溝埋管,特別適合室外距離較遠及已裝修好的場合。許多情況下,用戶往往受到地理環境和工作內容的限制,例如山地、港口和開闊地等特殊地理環境,進行有線網絡、有線傳輸的布線極為不便,采用有線的施工周期很長,甚至根本無法實現。采用無線網可以擺脫線纜的束縛,具有安裝周期短、維護方便、擴容能力強、迅速收回成本的優點。
2. 組網靈活,可擴展性好,即插即用。網絡管理人員可以迅速將新的監控點加入到現有網絡中,不需要鋪設新的有線網絡、增加設備,可以輕而易舉地實現遠程視頻監控。
3. 維護費用低。無線網絡的維護由網絡服務提供商進行,前端設備是即插即用、免維護的系統。
采用無線Mesh網狀網技術部署視頻監控方案,其網絡的主要構成部分包括:
有線網絡/無線Mesh網絡;
數字攝像頭/無線數字攝像頭;
硬盤錄像機
監控軟件。
無線Mesh網絡支持點到點、點到多點、網狀組網等拓撲結構,支持幾十平方公里甚至上百平方公里的大規模無線組網,可以靈活使用多個射頻技術和頻段。
配合不同類型的天線(如全向天線、板狀天線、扇區天線和拋物面天線等),調整天線垂直角度,可以進行無線Mesh設備的互聯和網絡覆蓋,實現最大化的組網靈活度和多層次的組網,滿足不同高度下的設備安裝和互聯需求。
采用無線Mesh網絡進行視頻監控系統的部署,需要注意以下事項:
1. 注意網絡的抗干擾性。隨著無線技術的迅猛發展、無線應用的大規模普及,城市內部署的無線網絡越來越多,無線信號越來越復雜,無線Mesh網絡因而面臨著系統內的抗干擾問題,無線視頻監控系統的部署者應配合扇區和定向天線,盡量減少Mesh中繼鏈路和無線回傳點處受到外界干擾的機會;
2. 提升網絡的安全性。提高無線Mesh基站設備之間互聯的安全性,建立面向無線用戶接入的多種安全機制。
3. 注重網絡的可管理性。實現跨多層網絡的統一網管,統一配置,支持事件和告警等多種功能。
4. 網絡自愈和自動性能調整。網絡自愈或者Mesh鏈路切換時,不要造成用戶業務中斷,實現網絡的自動性能調整。
5. 網絡的漫游和快速切換。
由于具有以上明顯優點,無線視頻監控正引起各行各業的關注。事實上,技術僅僅只是手段,真正滿足用戶的需求才是關鍵。固定監控、無線監控、移動監控都是現實需要的監控模式,只有把這些方式靈活結合起來,才能更好地滿足城市的需求。
鏈接
什么是無線Mesh網狀網技術?
關鍵詞:公路、隧道、設計、視頻、監控、方案
Abstract: This article is from the experience from the highway tunnel design and construction to the tunnel video monitoring system composition, function and practicality of exploration and analysis in the past years.Especially in view of the present situation of highway tunnel, I have deeper study and comparison in the video monitoring system scheme in order to provide useful reference for the similar projects. Hope my opinion in this area will put forward the improvement and development of highway tunnel video monitoring system.
中圖分類號:X734 文獻標識碼:A 文章編號:
引言:公路隧道視頻監控系統主要用于監控中心值班員對整條隧道、引道、匝道的交通運行狀況實行全范圍、全斷面監視,監視整條隧道及洞口的運營狀況,協助值班員指揮行車。隨著我國數字高清技術及網絡的發展,人們已不再滿足通過傳統模擬攝像機從公路隧道中攝取的監控畫面;更清晰、更直觀、更實時的監控圖像已成為視頻監控系統發展的必然。通過網絡技術的應用,使得公路隧道視頻監控系統的架構更加簡單、靈活,同時確保系統具有更強的可擴展性。所以在此做一個深入的研究和探討,以尋求視頻監控系統最佳設計方案。
1、公路隧道視頻監控系統現狀及組成
視頻監控系統方案就目前公路隧道應用及其它行業的案例來說,包括高清數字網絡視頻監控系統和傳統模擬視頻監控系統。
(1)高清數字網絡視頻監控系統
數字網絡視頻監控系統是從視頻編碼、視頻傳輸到控制存儲都是數字信號的視頻監控系統,是相對于模擬監控系統而言的。系統采用高清網絡攝像機,中心數字化設備,可以與其它子系統無縫連接,實現真正的數字化。
數字監控系統示意圖:
(2)傳統模擬視頻監控系統
模擬視頻監控系統是采用模擬攝像機、硬盤錄像機,視頻矩陣等設備,這個系統的特點是將模擬信號轉化成數字信號存儲在硬盤里。
模擬監控系統矩陣聯網示意圖:
2、視頻監控系統的特點及應用
(1)高清數字網絡視頻監控系統
方案一:高清數字網絡視頻監控系統。目前基于IP尋址的多媒體通信技術發展勢頭強勁,監控設備的數字化、網絡化發展已經普遍展開,網絡數字監控系統的廣泛應用已成為發展趨勢,視頻監控系統將順應這一歷史潮流,采用全數字網絡化的電視監控系統解決方案。
全數字分布式的網絡監控系統是完全基于數字視頻技術和網絡傳輸的視頻監控系統,該系統綜合運用了多媒體視頻技術、計算機網絡技術、工業控制技術,實現了視頻/音頻的數字化、系統的網絡化、應用的多媒體化以及管理的智能化。系統將傳統的視頻、音頻及控制信號數字化,以IP包的形式在網絡上傳輸,實現了集中監控、集中管理,其最大的優點為全高清的視頻圖像。
工程設計案例:在我院2012年參與設計并完成的長沙市營盤路湘江隧道視頻監控系統中,首次采用高清數字視頻監控系統。在攝像機的選擇上選用上海堯視的數字高清攝像機,在傳輸方式上通過現場網絡交換機將隧道的視頻畫面通過光纜傳輸到監控中心。所攝取到的隧道監控畫面在圖像的清晰度方面較傳統的模擬攝像機有了一定程度的飛躍。
(2)模擬視頻監控系統
方案二:模擬視頻監控系統。技術發展已經非常成熟、性能穩定,并在長時期內成為監控領域的主流選擇,并得到廣泛使用。其主要特點是:通過前端模擬攝像機,采用矩陣主機控制,通過視頻控制主機對所需的圖像進行監視和調用。其主要缺點是:系統構架比較復雜、施工量大,且增加任意視頻前端機均需對系統原配置進行必要的修改。
工程設計案例:在我院2008年參與設計并完成的的青島膠州灣海底隧道視頻監控系統中,采用的模擬視頻監控系統。在攝像機的選擇上選用美國霍尼韋爾(Honeywell)模擬攝像機,在傳輸方式上通過光端機將隧道的視頻畫面通過光纜傳輸到監控中心的視頻矩陣,通過視頻矩陣來調用所需的視頻圖像。
3、視頻監控系統方案比選
針對方案一(數字化)和方案二(模擬化)這兩種方案各有優缺點,下面做一個具體的分析:
(1)前瞻性:模擬監控系統的結構決定其無法避免諸多的局限性,如只能在線實時觀看,難以實現遠程監控等,模擬監控被網絡監控替代必然是大勢所趨。
(2)先進性:網絡攝像機為嵌入式實時監控設備,整個網絡監控系統架構簡單,布線施工容易,一條網線可以同時傳達多路網絡攝像機的視頻信號。
(3)性價比:網絡攝像機雖然價格比模擬的要貴,但從整個系統來考慮就能突顯其優勢,特別是對于視頻路數超過100路的大型網絡視頻監控系統,所需設備簡單。系統可通過后端的管理軟件進行集中管理。
(4)安全性:數字化更方便對系統進行管理,網絡監控系統可通過設置不同的權限級別,授權給不同等級的使用者。僅有最高級權限的用戶才可以對整個系統進行設置和更改,只有擁有足夠的權限才能觀看相應的視頻,大大提高了系統的安全性。
(5)使用和維護簡單:數字化系統統設備的配置具有通用性強、開放性好、系統組態靈活、控制功能完善、數據處理方便、安裝方便、維護簡單等優點,簡
單的系統架構使系統發生故障的幾率大大降低,且可以通過遠程操作對系統軟件
升級和維護。
(6)擴展性:當數字化監控系統需要擴展時,只需要增加相應的前端設備
(如網絡攝像機等)即可,無需對系統進行大范圍的更改和變動。
(7)集成性:ONVIF(開放型網絡視頻接口論壇)致力于通過全球性的開放接口標準來推進網絡在安防市場的應用,這一接口標準將確保不同廠商生產的網絡視頻產品具有互通性。目前數字化監控系統基于ONVIF協議的基礎上集成性強,便于多監控系統之間的集成。
(8)系統的價格:由于數字監控系統的發展處于起步階段,某些核心部件的成本仍然較高,造成數字系統的價格高于模擬系統,然而,隨著數字系統的市場進一步擴大、系統關鍵技術的日趨成熟以及系統核心部件的成本降低,數字監控系統除了在功能、技術上領先于模擬系統之外,也必將在價格上壓倒模擬系統。
(9)設備架構:數字化系統將采用工控機、PC機、一體機,易于運用網絡技術組建大型、復雜、多功能的監控系統;而模擬系統在結構和設備設置方面較為繁雜。
4、結論及探討
對于公路隧道視頻監控系統來說,監控畫面的清晰度及系統的智能化程度更為重要。數字視頻監控系統可以實現全高清視頻圖像,能更清晰的實時觀看車輛、車牌及人流情況。系統采用靈活的網絡傳輸,多個用戶可以共用一套中心控制平臺,用戶投入、使用簡便,用戶能遠程進行瀏覽與控制,原則上任何可以上網的地方都可以進行瀏覽與控制。它還可以引入了許多新的數字化技術成果(如圖像識別技術),大大彌補了傳統模擬視頻監控系統的不足,提供了增值業務能力,擴展了功能和范圍,提高了系統的性能和智能化。而傳統的模擬監控系統采用視頻線纜或者光纖傳輸模擬視頻信號的方式,對距離十分敏感,且跨地域長距離傳輸不夠經濟便利,一般以局部的區域進行集中監控,遠距離的傳輸一般采用點對點的方式進行組網,整個系統的布線工程大,結構復雜,功耗高,費用高,需要多人值守;整個系統管理的開放型和智能化程度較低。相對于數字監控系統,模擬監控系統存在的時間相當長,技術相當成熟,錄像格式嚴格統一,價格低廉,在短期內仍然會在監控市場上占有一席之地,與數字系統并存。但是,由于模擬系統固有的技術劣勢,并且隨著數字系統的不斷發展完善,模擬系統的市場將會逐漸萎縮,尤其是在中、高端市場,而只能以其簡單、低價的特點占據一部分低端市場,慢慢趨于淘汰。
參考文獻
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【關鍵詞】網絡攝像機;全網絡;智能化;3G;光傳輸;優化
1.視頻網絡監控的規劃與設計
1.1組網設計方案
1.1.1全網絡化部署
一個獨立的視頻網絡監控系統應該由前端設備、監控中心、客戶端組成,當根據需求監控點增多到達一定數目的時候,設備和用戶的開銷過大,于是增加監控中心,形成多個分控點,用多層級聯的方式實現全網絡化的部署。
前端設備:一般由網絡攝像機、拾音器和NVR構成,老式的也可能是模擬攝像機和DVR等。
監控中心:監控中心承擔著所有前端設備的數據管理、用戶管理、控制管理、授權管理等,控制中心軟件運行在一臺PC服務器上,若需要存儲大量的視頻數據,則配置存儲服務器。根據情況可配置交換機、集中解碼器、電視墻顯示、防火墻等。監控中心由管理人員進行操作維護。
客戶端:客戶端是提供給用戶的操作界面,可以PC操作,也可以是手機客戶端。
1.1.2分級管理
分域:可按實際情況劃分不同監控域,分別管理,各監控域系統相互獨立,在授權情況下可相互訪問。
分級:按照各地市管轄范圍不同,分為省級、市級、縣級,各級專網就近轉發、就近存儲,減少主干線帶寬的占用。
1.2智能化應用
智能化對視頻監控有著非常深遠的意義,它將實現視頻監控由被動防御向主動防御改革,讓監控人員從繁瑣的操作、海量的信息中解脫出來,并幫助他們更高效、更精確的管理監控目標。
1.2.1網絡視頻服務器/網絡攝像機
傳統的視頻服務器主要是完成視頻采集、存儲和傳輸的功能,而網絡視頻服務器(或稱為嵌入式視頻服務器)集成了智能行為識別算法,能夠對畫面場景中的人、事、物進行識別和判斷,并在適當條件下,反饋給用戶,與控制中心平臺結合,實現多級聯動的報警提示功能。網絡視頻服務器與模擬攝像機連接到一起就構成了數字攝像機,即現在使用的網絡攝像機,或稱為IPC。
如越界檢測,在監視畫面中設定一個區或一條線為警戒區或警戒線,當有人、動物、車輛等移動目標穿過警戒線或進入警戒區,則系統就會識別并報警,該功能適用門禁、危險區等物件遺失,智能設備能夠識別出畫面場景中多了或少了物件,超過一定時間發出報警提示。
流量統計,路口安裝智能設備能夠統計出過往車流量和人流量,在出租車上能統計出當日乘客數量。
1.2.2智能控制中心
控制中心軟件運行在PC服務器上,由管理員進行操作維護。控制中心在視頻服務器和客戶端之間形成有效連接,能夠將操作者的請求或許可通知視頻服務器,同時可以設定視頻服務器的參數,對可視場景進行設定的監控。控制中心實現了人機交互的操作。
1.3基于3G及光傳輸網絡
隨著人們對實時監控的網絡化需求日益突出,不僅要在本地實現監控,還希望能夠通過遠程,甚至通過無線方式進行監控。近年視訊技術的發達,用戶越來越趨向于高清視頻監控,高清既支持大屏顯示,又支持16:9寬屏顯示,適用于監控中心大屏,但無論是從分辨率、顯示效果、還是從流暢度來看,高清視頻監控都向網絡帶寬提出了更高的要求(高清基本要求是8M以上帶寬),一般的網絡視頻服務器都帶有FC光口和以太網接口,信號從視頻服務器出來以后就調制成了數字信號,數字信號在現代日趨成熟的光傳輸網絡上跑,保證了遠距離的傳輸,實現遠程監控。中國電信2011年就了“寬帶中國,光網城市”的計劃,大力推進光纖接入,城市地區,2011年新增光纖入戶(FTTH,即接入帶寬達到100M以上),達到3000萬個家庭;光纖在商務樓宇基本實現全覆蓋。高速光網絡為視頻通信提供了有力的支撐,以后的組網基本是光纖+網線。
3G的到來正在促進無線監控的快速發展和普及,主要體現在兩個方面:一是無線前端,不方便布線的監控點可部署無線編碼器或網絡攝像機通過3G接入監控系統;二是手機監控,相關人員可以通過手機隨時隨地瀏覽監控視頻,接受報警短信,進行圖像抓拍、錄像回放以及PTZ控制。目前中國3G網絡覆蓋面廣、性能穩定,3G的高帶寬可以真正滿足視頻監控的無線傳輸要求,且這項應用的需求也是日趨旺盛。
2.實踐應用
進入信息社會,視頻網絡監控系統已取得了廣泛的應用,平安城市、高清數字審訊、可視化指揮系統、監所監控、智慧交通等都是視頻網絡監控的典型應用。
中國電信云南分公司近期推出的“天翼看云南”3G產品,貼合云南作為一個旅游觀光城市的特點,利用電信全球眼視頻資源,以旅游和交通為主線,為云南游客提供云南主要景點視頻畫面展示,各交通路口實況展示,同時集成交通旅游各方向的信息,用戶通過手機客戶端即可輕松訪問,在電腦上也可訪問WEB頁面,產品從去年底推出至今,已有8萬多用戶,極大的拉動了電信流量經營,隨著宣傳力度和電信的產品包捆綁銷售,不管是公眾用戶還是行業用戶還將繼續增多。在社會效益方面,“天翼看云南”是云南旅游信息化的一個典型產品,提升了云南旅游觀光城市的風貌,也得到了用戶的喜愛。
3.發展與優化
近年來隨著3G、寬帶的大力普及,以及智能終端設備的迅猛發展,以有線和無線網絡為基礎的視頻監控類產品近些年都為大家津津樂道,也得到了國家科技部門的廣泛重視,從全國各地平安城市、數字城管的建設來看,視頻網絡監控還具有很大的發展潛力和空間。
然而,即使業界內一片看好,網絡視頻監控的發展也不盡如人意,資訊安全、成本過高、設備兼容、黑客入侵等問題仍是企業和民眾的顧慮,網絡視頻監控需要不斷的深化和完善。
3.1融合與集成
在大部分城市,網絡視頻監控仍是在一片區域、一棟大樓、一個公司內實現,沒有做成一個真正意義上城市網絡監控系統,存在監控資源的浪費和利用不足,系統資源不能共享,在加強安全防護技術的基礎上,實現設備標準化,整合不同企業的產品,系統平臺化,小系統整合為大平臺是未來的發展趨勢。
3.2降低成本
很多企業在考慮網絡視頻監控時由于價格的昂貴而止步,不止由于網絡高清設備比傳統的模擬設備價格高,尤其涉及到一整套的平臺系統,價格就更高昂了,實現技術的工業化、產業化、標準化,是降低企業投入成本,是網絡視頻監控得到普及應用的關鍵。
4.結束語
網絡視頻監控對現代信息化的生產管理具有實際的意義,前端設備將采集到的信息經過編碼、壓縮后在網絡上傳輸,統一操作平臺進行管理、監控,可以實現智能化、高清化、集成化、移動化的綜合管理,具有樂觀的發展前景。
【參考文獻】
[1]中國電信全面啟動“寬帶中國·光網城市”工程.
關鍵詞 網絡監控;數控加工;網絡化監控
中圖分類號:TG659 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)031-019-01
作為現在自動化程度最好、加工精度最高的加工設備,數控機床在當今的制造業得到了廣泛應用,目前,在制造業領域中對數控機床的聯網方式基本上都是利用網絡技術,并對設備進行統一控制和管理,在DNC的數控條件下,網絡監控可以對數控機床加工的過程進行全方位監測,如此一來,設備一旦發生故障,可以在第一時間被發現,并通知給相關的技術人員,而利用最先進的網絡技術,可以將現場的數據以最快速度傳輸給監控中心,讓技術人員真正實現遠程診斷故障,同時計算機技術和傳感器技術的高速發展也推進了數控加工的網絡化監控進程。
1 監控網絡的基本結構
網絡化監控的基礎是數控機床的分布式聯網,布控人員需要首先在車間級上將局域網建立起來,現在絕大部分的數控機床都配備網絡接口,通過網絡接口可以將局域網連入,進一步與DNC服務器進行連接,而針對那些沒有網絡接口的數控機床,可以通過串行口與控制模塊進行連接,再與DNC服務器進行連接,以此來保證每臺數控機床都具有自己獨立的IP,進而實現數據的實時控制以及傳輸,通過實踐發現,傳輸的速率可以達到最高100 MBPS。同時,現在的數控機床一般都具有動態模塊和信息采集模塊,這些模塊可以即時對運行數據進行準確地辨識和采集,全面實現數控機床加工的遠程監控,動態模塊和信息采集模塊在完成數據采集工作的同時,可以向監控服務器發送信息和數據,并且根據加工過程的需求,對一些重要的元件進行辨識,最終得出設備加工的狀態,通過反饋功能將得到的有用信息反饋給診斷服務器,隨即采取相應的應對策略。一般情況下,企業的局域網是通過互聯網的接口與診斷服務器進行連接,并以此來實現遠程的監控以及診斷,得出診斷結果以后,將其傳回給診斷服務器。
2 網絡監控系統的功能
網絡監控系統的核心主要包括數據監控、診斷服務器以及DNC服務器,我們可以將數控監控系統進行細化成各個模塊。網絡通信模塊主要負責的是數控設備以及服務器的管理,它主要負責的是遠程診斷中心與服務器的數據聯通,同時它還負責數控程序的管理工作,將數控程序按照一定的標準進行歸類,技術人員可以在數控機床端進行下載和瀏覽,而數據機床管理模塊主要負責的是數控設備刪除和添加工作,與機床建立網絡連接的關系,同時它還能夠對發送過來的現場數據進行相關的處理,并對這些數據進行即時的更新和存儲工作。此外還有故障處理模塊,這個模塊主要的作用是對機床的運行進行全面地監控,準確地辨別故障,快速地發出診斷請求,而這些模塊中的核心部分就是數據中心模塊,這個模塊主要的功能是建立數據庫,這些數據庫對于數控機床的安全運行和故障預判提供了科學地理論依據,其中歷史數據庫可以對機床運行的各測點參數的歷史記錄進行記錄,在整個系統運行的過程中,定時加入檢測數據,并對舊數據進行及時的更新和清理,而特征數據庫主要負責對數控機床的各種數據和特征進行描述,將各個基本參數記錄在案,以方便在診斷的時候使用。
3 加工過程中的網絡監控
首先說一下加工過程中最重要的網絡監控方式:局域網監控,局域網監控包括廠級監控和車間級監控,網絡服務器和數據機床采用的是服務器模式,這些數控程序主要由DNC服務器集中對它們管理,通過查看DNC服務器的數控程序,對數控加工進行選擇下載,而在數控機床端可以將加工過程全面體現出來,進而實現設備信息的采集功能,并對錯誤信息進行收集和整理,之后將這些內容傳輸給監控診斷服務器,通過DNC服務器,實現數控機床與串行模塊的交互,進而對數控設備進行控制。
此外,機床工作的基礎數據還有很多,數控機床通過對這些信息的采集以及存儲,可以全面實現數據的查詢以及匯總,并對機床的運行效率和加工情況進行統計和查詢,通過對機床的加工狀態進行相關的參數控制,可以快速地獲取設備的異常信息,從而高效地對數控機床進行故障針對,制定出相應的修理計劃,假如在廠級監控以及車間級監控不能對故障原因進行準確地分析,則完全可以將相關的信息雙傳至故障診斷中心,由診斷中心端的專家進行遠程的實時診斷,從而為監控設備的調度以及狀態提供科學的依據。目前,先進的網絡技術與相應的故障診斷技術已經進行了高度融合,它在傳統故障診斷技術和設備監測的前提下,融入了當今最先進的通信技術和計算機技術,同時增加了遠程服務器,與系統的供應商和專家系統構成了強大的診斷中心連通,通過各個系統的協調配合,為系統提供專業的診斷技術。當今的設備加工網絡監控系統,主要依附于遠程診斷中心,進而實現對數控機床加工過程全面監控,而在實際的運行過程當中,技術人員需要根據診斷中心的具體要求,經過服務中心,將設備的運行狀態以及相關數據輸入頁面,并讓診斷中心作出科學的分析診斷,啟動推理機,將信息庫的數據信息調出,最后由網絡系統傳回車間級監控系統,做出相應的維修安排。技術人員以及專家可以在異地通過網絡訪問遠程診斷中心,并從中取得所需要的數據,最后傳回給生產企業。
4 總結
文章對數控機床的分布式網絡監控的結構進行了深入研究,闡述了網絡監控系統的組成結構以及功能,并著重對局域網診斷的實現方案進行了相關闡述,可以說保證該系統的正常運行,可以大大節約數控機床的維修資金,最大限度地提高機床設備的利用效率。相信隨著計算機數控網絡技術的不斷發展,必將對社會產生更為深遠的影響,基于此基礎,實現遠程加工,企業之間的資源共享,將加速數控機床加工過程網絡化監控技術的發展。
參考文獻
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【關鍵詞】視頻監控系統;攝像頭安裝;最優方案
在當今這個信息化和數字化的時代,針對視頻監控的應用需求與日俱增,需要我們對視頻監控系統有一個新的認識和定位。因此,對視頻監控系統攝像頭安裝現狀及最優方案探析有其必要性。
1視頻監控系統攝像頭安裝的重要性
視頻監控系統攝像頭可以對不同的位置,不同的方向,或者同一位置的不同方位、不同角度進行監控,這樣的意義就是為了更全面地了解事、物、環境等的變化情況,搜集到更準確的依據,從而對被監控的事、物、環境等做出更精準的判斷。而且工作人員可以同時觀看多畫面,多路采集,多路錄像,全方位監控,全面提升了工作人員監控的工作效率。如:在平安城市視頻監控系統中的人員與車輛的監控、人流量與速度的統計、關鍵區域的檢測。城市視頻監控通過攝像機內部或外部處理器的視頻分析和比較,來記錄超速、越線、人群聚集等狀況;又如:在煤礦監控系統包括瓦斯監控和人員定位監控。瓦斯監控是指井下工作面安裝瓦斯傳感器,當工作面瓦斯濃度達到1%時監控系統會自動報警并切斷該報警工作面的電,同時在職能管理等部門也會報警,從而避造成人員傷亡和損失財產。另外,通過人員定位是指煤礦職能部門在井上能夠清楚看到每位井下工作的礦工,當井下發生突發事故時能夠準確地找到他們身在井下何處,有無危險等。
2設計思路
一般而言,視頻監控系統一般由3部分組成,前端視頻信號采集部分(前端設備即所謂的探頭及攝像機為主要設備)、視頻信號傳輸部分即傳輸線纜部分(視頻線、電源線、控制線)、和后端信號存儲及顯示部分。在具體的安裝時,其主要的設計方法和思路如下:
2.1采集系統
首先,要根據存儲設備,確定后端前端信號采集部分,采用紅外攝像機或低照度攝像機,確定監控范圍。但是一定要注意要監控部位和攝像機之間的距離,根據距離和視角選取不同攝像機的鏡頭,以便達到最好的監控效果;信號傳輸部分如沒有云臺和變焦要求,如模擬攝像機機有需要控制線RVVP2*1.0,只需視頻線SYV75-5電源線,另外,后端錄像存貯及顯示部分根據單位實際情況選用電腦硬盤存貯,這就需要在電腦上加裝視頻采集卡,建議采用3張4路卡,這樣,系統比較穩定,并且裝上相應軟件,安裝后可實現存貯及顯示功能。
一般而言,視頻采集卡主要由六部分組成:A/D變換和數字解碼、窗口控制器、幀存儲器系統、D/A變換和彩色空間變換、視頻信號和VGA信號的疊加、視頻信號編碼。在安裝完成后,可以通過計算機,產生彩色圖形,獲取靜態圖像和動態圖像,并且通過彩色掃描儀,掃描輸入彩色圖形和靜態圖像,最后通過用視頻信號數字化儀,將彩色全電視信號數字化后,輸入到多媒體計算機中,進而獲取所需要的數據。
2.2傳輸系統
確定監控的具置,以此確定你的監控攝像機的數量,并且優化監控系統部件:監控攝像機監控主機(硬盤錄像機或電腦上配一張視頻采集卡)監示器(電腦顯示器);循環錄像模式:空間將滿時(少于0.75G),自動刪除部分最舊的視頻文件;開機自動錄像:可實現開機登錄系統后自動啟動錄像(包括隱身錄像)。多路視頻監控:可開機后自動啟動多個攝像頭監控(啟動多個程序實例);支持后臺運行:可最小化為桌面右下角任務欄小圖標,也可完全隱藏。人臉識別報警:人臉識別拍照,并發送圖片到郵箱,遠程報警靈敏度高且誤報率低;長期連續監控:支持循環錄像、磁盤寫緩存、開機自動錄像等功能,并采用定時重啟電腦等方法,使得無限期的、穩定的監控得以實現。定時重啟電腦:定時重啟、定時開機、定時關機。
另外,安裝分管線敷設、設備安裝(前端設備、后端采集安裝)以及最后的調試組成,建議用于存儲顯示的電腦有條件最好專用,不做它用,以免感染病毒影響監控系統的運行使用,現在比較通行的做法是采用嵌入式硬盤錄像機以實現一臺設備完成存儲和操作平臺的功能。在安裝時,最好采用專業錄像機配攝像頭,因為其畫面分割比例和光圈更合適顯示器回放和錄像記錄,此外,要注意設備通風,從而保證系統的可靠性。
2.3顯示系統
顯示系統主要由專業監視器以及電腦顯示器兩部分構成,比如系統所采集和收集的圖像信息,由顯示器將監控的畫面顯示出業,并且每一臺監視器會單獨顯示一個畫面,另外,還有一個重要的程序就是通過數字矩陣設置,由工作人員輪巡和轉切所有的監控畫面。
2.4網絡控制
網絡視頻監控部分就是通過數字傳輸視頻信號的的,也就是通過網線傳輸,每個網絡監控攝像機都有一個獨立的IP地址(通過自帶的軟件或說明書可以獲得),在具體的安裝過程中,其方式也比較簡單,主要就是把網絡監控攝像機通電后用網線連接到交換機,然后用電腦可以直接IE訪問,也可以通過監控攝像機自帶的軟件進行錄像,但是電腦要和網絡監控攝像機處于同一局域網和同一IP段內方可連接訪問,但是若是不在同一局域內需要在路由器上映射IP和端口,這樣才能遠程連接和遠程監控。
3優化安裝方案
關鍵詞:樓宇監控系統 樓宇設備自控系統 設計方案
序言
樓宇設備自控系統是建筑藝術與電子自動化技術結合的產物,它是通信技術和計算機網絡通信技術完美普及應用于智能化大廈的一項全新技術。
計算機網絡是計算機技術與通信技術相結合也是近年來發展最為迅速、應用最為廣泛并且最具有影響力的技術之一。時代的步伐已昂然跨入輝煌的二十一世紀,樓宇設備自控系統這項技術正成為社會信息的奠基石,并已飛速的速度發展著,它已經滲入到社會信息網絡的方方面面,為人們的工作和日常生活帶來了極大的方便。
樓宇設備自控系統應用了現代化的控制部件與設備,查詢了人們實時無法檢查的環境,將所有樓宇建筑物中的重要場景傳輸到一個或多個監控系統監控室獲得顯示,從而在無人值守的各類情況下,及時觀察、了解災情、監控盜情、記錄竊情與相關的暴力犯罪行為。
系統設計方案
全套視頻安防監控報警系統是由各個功能不同的專門電路組成的——攝像部分(按需要配置報警探測器、拾音器等部件)、傳輸部分、顯示器及記錄儀等等。在每個部分中均有相關的部件和設備組成,以完成相關的不同的組合功能,下面我們于以詳細介紹:
一、攝像部分——攝像機是視頻安防監控報警系統的最前沿部件,是整個系統的《眼睛》。眾多攝像機它分別布置安裝在被監控場所特定的某一位置,使其視場角能覆蓋整個《視頻安防監控系統》的每一個部位。有時,因為被監控的場所的面積很大,為了節省整個《視頻安防監控系統》的資金投入,簡化傳輸系統、控制系統與顯示系統,選用了可遙控可變焦距(變倍)鏡頭的攝像機,同時將攝像機安裝在電動云臺上,通過控制器的控制,能方便的讓云臺帶動攝像機進行水平方向和垂直方向的旋轉,從而使攝像機能達到取景覆蓋的角度大、取景覆蓋的面積也大,大大提高了攝像機的利用率。
因為攝像機是《視頻安防監控系統》的《眼睛》,它能將監控的內容變成圖像信號,傳輸至控制中心的顯示器上供人們觀察。
布防點的設計類別:
1、若在一幢大樓的大廳內中央安裝一吸頂式一體化攝像機——它是將攝像機、鏡頭、云臺、解碼器等部件均安裝在半球型的防護罩內,其外形美觀大方,很得體。在安裝后能作水平360o、垂直90o運行旋轉。如若應用了六倍三可變鏡頭的攝像機能將的圖像放大和縮小,現場大廳內人員的活動情況可清晰觀察——一目了然。
2、另若在這幢大樓的電梯內安裝了針孔型攝像機,則它的隱蔽性
相當好,并能與樓層顯示器實施方便的連接,可正確清楚地觀察與記錄在電梯運行時進出人員的實際情況。
3、在大樓的常規通道內,可安裝照度低的吸頂式一體化攝像機,這樣在比較暗的燈光情況下也能看清樓內通道內人員的面容和相關活動情況,由于它具備隱蔽的特點,不影響大樓美觀大方得體的布局。
4、在大樓的周圍和小區的綠化地帶內,可根據實際情況安裝若干個室外動態取景點,應用的部件全部是室外的全方位的——攝像機、三可變鏡頭、云臺、解碼器和防護罩等等。這樣,進出大樓的相關人員都可觀察與記錄下來。提請讀者必須注意的是,特別是停車場,更是一個重點防范的區域。
經過如此布局,從大樓的周圍區域到大樓內部的各個角落均在完美的布控之中,各類活動均可觀察到(如有需要,也可調用錄像機保存的錄像資料用以查詢)。
二、控制部分——控制部分是《全套視頻安防監控報警系統》的功能指揮中心,是整個系統的《大腦》和《心臟》。控制部分主要有總控制臺和相關控制部件組成。《總控制臺》的主要功能有——
1、視頻信號的放大與分配
2、圖像信號的切換和分配
3、圖像信號的校正與補償
4、圖像信號的的記錄等
5、對攝像機、電動變焦鏡頭、云臺進行遙控(對監控景點實施全面、詳細的監視與跟蹤監視)
6、對《全套視頻安防監控報警系統》的防區實施布防、撤防
7、當監控防區有非法入侵情況時,報警信號傳輸至《總控制臺》,同時顯示器顯示報警防區、聯動警號、錄像機、前端燈光和閃燈等設備。
三、傳輸部分——傳輸部分是《全套視頻安防監控報警系統》圖像信號、聲音信號、控制信號等多種信號的傳輸路徑。當前《視頻安防監控報警系統》有不少項目采用了視頻基帶傳輸方式。如若攝像機與《總控制臺》的距離較遠,即可采用光纖傳輸或射頻傳輸的方式。常規的《樓宇設備自控系統》由于區域不是很大,所以采用了視頻基帶傳輸方式的較多——應用了75歐姆的視頻同軸電纜。應用這種視頻基帶傳輸方式的突出重點要求是:圖像信號在通過75歐姆的視頻同軸電纜的傳輸系統后,在顯示器上再現后,色度信號與亮度信號無明顯失真,同時也無明顯的噪聲,保證從攝像機輸出取景的圖像信號的清晰度和灰度等級沒有明顯下降。
四、顯示器及傳輸信號記錄部分——這個部分常規有多臺顯示器、長延時錄像機等多種設備組成。在《全套視頻安防監控報警系統》中,一般不采用一臺視頻監控顯示器對應一臺取景攝像機的顯示方式進行顯示,而是通過畫面分割器將多路攝像機送來的圖像信號進行合成同時顯示在一臺大屏幕視頻監控顯示器上,將屏幕分成幾個面積相等的小畫面:如四畫面、九畫面、十六畫面等等。每個小畫面顯示一路攝像機送來的圖像信號,再通過長延時錄像機將若干路圖像記錄下來,以備在需要時事后查詢。
應用安全防范技術從事安全防范必須對犯罪分子有一種威懾作用,使其不敢輕易作案;如果一旦出現了入侵、盜竊等犯罪活動,《視頻安防監控報警系統》即能及時發現、及時報警,《視頻安防監控報警系統》能自動記錄下犯罪現場以及犯罪分子的犯罪過程,以便及時破案,從而節省了大量的人力和物力。我們根據優質住宅小區的要求,本著高水準、高質量的應用標準,在設計上充分體現 ……
智能化大樓的網絡設計要求
智能化住宅小區的開發、設計與建設,必須充分應用現代電子信息技術,計算機技術與高科技通信技術,實現對大樓內的設備、通信、辦公、自動控制等多方面地有機自動結合。智能化建筑網絡工程設計應運用多學科、多技術進行綜合集成,為住宅小區及大樓提供安全、高效、舒適、方便地生活和辦公環境,所以應重點對大樓(或住宅小區)的設備自動化系統——BAS(Building Automation System)、通信自動化系統——CAS(Communicate Automation System)、辦公室自動化系統——OAS(Office Automation system),運用現代通信新技術和綜合布線系統全面實現智能化管理。
一、智能化住宅大樓的管理系統——必須以全面、綜合、超前、優化的原則,完整地一次性完成總方案設計。整個系統的綜合布線和諸多自動化通信網絡工程系統線纜布局,應同步地與土建工程同步進行實施預埋。
二、智能化管理模塊系統設計——應全面考慮應用系統和自控設備的模塊化、穩定性、安全性。尤其要注意系統和自控設備的功能超前、創新實用、高效優化的組合。在建立完善網絡結構化全面綜合布線的前提下,整個智能化管理系統的主設備、關鍵部件及終端控制設施,可根據住戶的實際經濟能力,按分期分批逐步實施原則進入安裝、調試運行。
三、應用現代通信工程技術和計算機網絡系統高度完美地實現自動化管理,對住宅大樓內的設備——空調、暖通、照明、供配電、消防、視頻監控、給排水設施、車場、門禁、應急發電機、UPS電源、計算機中心設備等系統設施有效的自控同時,并同時生成提供相關設備運行、維修計劃、故障處理的參數資料,及物業管理和有關費用結算。
后語
網絡監控系統的飛速發展已取得了矚目的成就,最讓人關注的就是網絡通信技術,如數據網的發展、局域網的廣泛應用,數字網ISDN的推廣及ATM技術和寬帶ISDN的實用化發展等等。通信網絡技術是一個技術復雜、規模龐大的系統,監控系統的可靠性和效率對網絡通信提出了高質量的要求,網絡管理便是為適應這一需要而發展起來的一門技術。
網絡監控系統技術初期的通信網絡管理,指的是監視和控制兩個方面,近年來,由于計算機網絡技術的發展,通信網絡管理內容擴大到通信網絡的日常維護和正常運行各個方面。通信網絡管理技術的發展和網絡管理工作的加強,正是為了適應安防視頻監控系統技術的飛速發展。
隨著網絡監控系統技術的發展,無論是主控制室的操作管理平臺還是副控制室的分控制器都希望通過監控顯示器觀察到視頻監控系統網絡的輪廓、設備部件及系統的運行工作情況,這就需要有一套具有監測和控制功能的軟件系統,對安防視頻監控系統網絡實施監測、控制和管理。網絡管理的主要任務是收集網絡中各類設備、部件(攝像機、解碼器、云臺、傳感檢測器、報警器等)的工作參數、工作狀態信息,提供給主、副控制室的網絡操作員,并接受網絡操作員或微機管理程序對各類控制部件實施管理和處理。保證網絡監控系統的網絡設備、部件按管理系統軟件的要求進行正常的工作。