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序論：在您撰寫監(jiān)控方案設(shè)計時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：起重機械；安全監(jiān)控；應(yīng)力應(yīng)變；運行監(jiān)測
中圖分類號：TH231.5；TP272 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）02-00-03
0 引 言
作為一種生產(chǎn)型特種設(shè)備，起重機械一旦發(fā)生事故將造成人員和財產(chǎn)的巨大損失。據(jù)統(tǒng)計，起重機械傷害事故占全部工業(yè)企業(yè)傷亡事故的比例呈逐年上升趨勢，高達15%左右。為此，國家逐漸重視起重機運行安全性保障措施的實施。2011年，國家質(zhì)檢總局發(fā)文明確規(guī)定，從2014年開始，在所有在用大型起重機械上安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。2015年底，尚未安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的大型起重機械已明令不予使用。
根據(jù)GB/T 28264-2012《起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》[1]的要求，本文針對真實通用門式起重機的運行狀態(tài)量、運行參數(shù)量、應(yīng)力應(yīng)變、振動狀態(tài)、視頻信息等多方面設(shè)計了安全測控方案，以期及時掌握門式起重機多方位多維度運行信息，為起重機的安全作業(yè)提供可靠信息基礎(chǔ)，避免設(shè)備日常管理、檢驗檢測和維修策略制定的盲目性。
1 總體方案
門式起重機運行信息狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)是獲取起重機狀態(tài)并對起重機進行安全預(yù)警和故障預(yù)警的基礎(chǔ)，主要包括參數(shù)量監(jiān)測、結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)監(jiān)測、振動狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)量監(jiān)測、視頻監(jiān)控五個部分。O計過程涉及監(jiān)測位置布置以及監(jiān)控傳感器選取。監(jiān)控系統(tǒng)終端對拾取的傳感器信號進行數(shù)據(jù)解析處理，根據(jù)預(yù)設(shè)的監(jiān)測參數(shù)閾值判斷起重機狀態(tài)是否危險并報警。
監(jiān)控方案設(shè)計以“江蘇省大型起重機風險評價與結(jié)構(gòu)損傷檢測技術(shù)重點實驗室”的MH01F型通用門式起重機實物為對象，如圖1所示。基本參數(shù)見表1所列。
按GBT 28264-2012《起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》的要求，并結(jié)合門式起重機港口工作需求，設(shè)計了11個參數(shù)的數(shù)據(jù)采集，包括測點布置、傳感器選擇及數(shù)據(jù)傳輸方式。具體監(jiān)測狀態(tài)量、參數(shù)屬性和使用傳感器見表2所列。
2 應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)監(jiān)測
在起重機的每一次工作循環(huán)中，其相關(guān)機構(gòu)要進行正反向各一次的運動，機構(gòu)由此不斷受到交變載荷作用[2]。因此須對其工作過程中機構(gòu)的應(yīng)力（包括動應(yīng)力和靜應(yīng)力）狀態(tài)進行監(jiān)測。
2.1 測點位置選擇
理想狀態(tài)下測點越多越能反映結(jié)構(gòu)應(yīng)力的實際情況，但是工程測試環(huán)境一般不夠理想，測點多必然帶來較長的測試周期和麻煩[3]。結(jié)合門式起重機實際受力情況，其重點監(jiān)測區(qū)域應(yīng)在危險應(yīng)力區(qū)，即均勻應(yīng)力區(qū)應(yīng)力集中區(qū)和彈性撓曲區(qū)；在主梁跨中結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力處；使用過程中最不利工況下的最大應(yīng)力處；有塑性變形可能產(chǎn)生裂紋或經(jīng)常超載的位置。因此，監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)力應(yīng)變測點布置為跨中4個，1/4跨4個，支腿4個。
2.2 監(jiān)測方法及傳感器選型
系統(tǒng)采用主流的應(yīng)變電測法進行應(yīng)力監(jiān)測。鑒于門式起重機工作在戶外，工作環(huán)境惡劣且潮濕，狀態(tài)監(jiān)測需要長期監(jiān)測，因此選用電阻式表面式應(yīng)變計DH1205測量安裝點的線性變形（應(yīng)變）與應(yīng)力。表面式應(yīng)變計及應(yīng)變數(shù)據(jù)采集器實物圖如圖2所示。
2.3 數(shù)據(jù)傳輸方案設(shè)計
起重機工作環(huán)境復雜且結(jié)構(gòu)跨度較大，應(yīng)變數(shù)據(jù)采集器通過無線WiFi方式將數(shù)據(jù)傳輸至操作室監(jiān)測端，監(jiān)測端通過企業(yè)局域網(wǎng)上傳至服務(wù)器，進而可通過遠程端訪問服務(wù)器獲取實時數(shù)據(jù)，傳輸拓撲結(jié)構(gòu)如圖3所示。
3 起制動系統(tǒng)振動狀態(tài)監(jiān)測
振動狀態(tài)監(jiān)測是起重機進行故障分析與診斷的必要環(huán)節(jié)，振動監(jiān)測主要面向起重機的零部件，通過分析診斷零部件的振動狀態(tài)來分析可能誘發(fā)的故障。目前起重機的振動狀態(tài)監(jiān)測重點一般集中在起升機構(gòu)[4，5]、回轉(zhuǎn)機構(gòu)[6]，其他機構(gòu)的電機、齒輪箱、小車等。門式起重機的起升機構(gòu)如圖4所示，主要包括主起升機構(gòu)、副起升機構(gòu)。主、副起升機構(gòu)的減速箱布置于小車箱中，屬故障易發(fā)部位，是振動狀態(tài)檢測的對象。
3.1 測點布置
測點位置將直接影響振動信號采集的準確率，因此其布置應(yīng)能夠?qū)ΥO(jiān)測設(shè)備進行全面詳盡的描述，并且測點數(shù)量不宜過多。經(jīng)驗表明測點盡可能選在軸承直徑上方并且與軸承外圈最靠近的地方。根據(jù)門式起重機起升機構(gòu)的特點，本系統(tǒng)振動測點布置于圖4所示主起升機構(gòu)減速機與副起升機構(gòu)減速機的輸入軸上方。
3.2 傳感器選擇
合適的振動傳感器類型也是監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。傳感器的類型選擇應(yīng)滿足以下原則[7，8]：
（1）較長的使用壽命及穩(wěn)定性；
（2）較高的響應(yīng)特性；
（3）不應(yīng)從被測對象抽走較多的能量；
（4）加在設(shè)備對象的負載要盡量最?。?/p>
（5）對于信號的處理、記錄和傳遞要方便；
（6）具備較好的抗干擾能力。
本系統(tǒng)選用壓電式傳感器，其內(nèi)置阻抗變換器，電壓（低阻）輸出動態(tài)特性好，抗過載能力強，頻響范圍寬，可多場合使用。傳感器及振動數(shù)據(jù)采集器如圖5所示。
3.3 數(shù)據(jù)傳輸方案
振動數(shù)據(jù)采集器、轉(zhuǎn)換電源及振動傳感器置于起升機構(gòu)的小車箱中。振動數(shù)據(jù)采集器通過有線方式上傳至本地操作室終端，由本地終端將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，可通過遠程客戶端實時查看，其具體數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)如圖6所示。
4 參數(shù)量和狀態(tài)量監(jiān)測
4.1 起升重量狀態(tài)
為了使駕駛?cè)藛T能夠?qū)崟r了解起升機構(gòu)當前起的重量狀態(tài)，需要對其進行監(jiān)測，以實時數(shù)據(jù)的形式顯示在操作室監(jiān)控界面上，有效預(yù)防超載作業(yè)。
起重量的監(jiān)測方法目前最常通過圖7所示的YHZL-PY-20T型張力傳感器測量鋼絲繩在起升重物時的應(yīng)力變化來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。測試時，張力傳感器放置在紙幅導紙輥兩側(cè)支撐座下，通過接線盒連接信號放大器。
4.2 運行行程
門式起重機在機構(gòu)運行過程中雖有運行行程限制器，但其作用僅在機構(gòu)運行到極限位置時制停，無法顯示運行行程實時值。因此采用光電編碼器對主、副起升機構(gòu)，大車機構(gòu)和小車機構(gòu)四部分的運行行程進行實時監(jiān)測。
增量型編碼器存在零點累計誤差，抗干擾性較差，接收設(shè)備的停機需斷電記憶，開機存在找零或參考位等問題。而絕對編碼器由機械位置決定的每個位置是唯一的，無需記憶，無需找參考點，抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性相較增量型編碼器大大提高。因此系統(tǒng)選用圖8所示的GAX60 R13/12 E10LB型絕對值編碼器測量機構(gòu)。
在使用之前對絕對值編碼器進行標定，根據(jù)待測機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸直徑計算機構(gòu)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動一圈時所經(jīng)過的距離，同時修改地址，用于與數(shù)據(jù)采集器之間通信。
4.3 驅(qū)動及制動系統(tǒng)狀態(tài)
門式起重機驅(qū)動和制動系統(tǒng)是影響機構(gòu)運動準確性和可靠性的直接環(huán)節(jié)。由于門式起重機采用間歇、重復的工作方式，通過起重吊鉤或其他吊具起升、下降，或升降與運移物料的機械設(shè)備，起動與制動動作十分頻繁，在起重機運行過程中起制動系統(tǒng)若突發(fā)故障并得不到及時處置，極易引發(fā)嚴重的安全事故。因此，全面O測起制動系統(tǒng)運行狀況對提高設(shè)備的本質(zhì)安全性能十分必要[9，10]。本監(jiān)測系統(tǒng)通過采集機構(gòu)的繼電器狀態(tài)來獲取制動器當前的狀態(tài)，并通過AKH-0.66/G 30*30I-0.2型電流互感器監(jiān)測驅(qū)動電機電流狀態(tài)起伏實現(xiàn)電機狀態(tài)監(jiān)測。
4.4 狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸
行程、起重量、制動器、電機狀態(tài)幾部分的傳感器通過有線方式傳輸至圖9所示的狀態(tài)量數(shù)據(jù)采集器，進而由企業(yè)局域網(wǎng)上傳至本地終端和服務(wù)器端，進行遠程分析診斷。具體數(shù)據(jù)傳輸方案如圖10所示。
5 環(huán)境視頻監(jiān)測
對于起重機的監(jiān)測大部分都集中于機身，而忽略了其外部工作環(huán)境。但作業(yè)區(qū)域的外部障礙物（包括無關(guān)人員）誤入往往是事故發(fā)生的主要原因。本系統(tǒng)通過對通用視頻設(shè)備二次開發(fā)，將視頻監(jiān)控集成入內(nèi)，通過圖像采集裝置動態(tài)捕捉起重機外部工作環(huán)境，向操作人員實時反映周圍狀態(tài)變化。
系統(tǒng)選用DS-2CD2A10F（D）型含6個攝像頭的網(wǎng)絡(luò)攝像機，可動態(tài)變化捕捉并進行夜間紅外攝像。本地監(jiān)控端及遠程監(jiān)控端將直接訪問視頻監(jiān)控工控機，從工控機獲取實時視頻數(shù)據(jù)及歷史視頻文件，支持視頻回放。圖11所示為視頻監(jiān)控界面。
6 結(jié) 語
本文設(shè)計了門式起重機運行信息狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，對于起重機鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變、起制動系統(tǒng)的減速箱、運行行程、起重量、開關(guān)量、環(huán)境視頻信息等進行了傳感器布置分析，并根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容確定了各監(jiān)測模塊的數(shù)據(jù)傳輸方案。系統(tǒng)設(shè)計符合國家對起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的要求，獲取的起重機運行狀態(tài)數(shù)據(jù)可作為安全預(yù)警和故障診斷的基礎(chǔ)信息，為大型起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的開發(fā)和推廣應(yīng)用積累了一定工作經(jīng)驗。
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【關(guān)鍵詞】動力及環(huán)境監(jiān)控 監(jiān)控中心 監(jiān)控分站
鐵路通信動力及環(huán)境監(jiān)控（以下簡稱“動環(huán)監(jiān)控”）系統(tǒng)用于鐵路通信、信號、電力節(jié)點等各類機房中，對各種電源設(shè)備進行遠程管理，對環(huán)境量進行監(jiān)測，使操作維護人員可以在監(jiān)控中心對分布在多個通信站內(nèi)的設(shè)備進行告警收集、工作狀態(tài)監(jiān)視、遙測及遙控操作，并具有設(shè)備信息管理和安全管理功能。本文著重介紹動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則及實現(xiàn)功能，總結(jié)出本系統(tǒng)方案要點及實現(xiàn)方式。
一、設(shè)計原則
（1）可靠性和穩(wěn)定性：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，某一子系統(tǒng)或模塊運行異常不影響其它子系統(tǒng)運行；系統(tǒng)具有比被監(jiān)控設(shè)備更高的可靠性，被監(jiān)控設(shè)備故障不影響監(jiān)控設(shè)備正常運行；系統(tǒng)平均故障間隔時間MTBF≥400000h，平均故障修復時間MTTR≤0.5h。
（2）準確性：告警、遙信量、遙控量正確率均為100%；模擬量采集精度滿足電流電壓優(yōu)于±0.5%、其它電量優(yōu)于±2%、非電量優(yōu)于±5%。
（3）開放性和可擴充性：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，適應(yīng)不同規(guī)模和功能要求的應(yīng)用，擴容方便。
二、系統(tǒng)特點及優(yōu)勢
系統(tǒng)具有狀態(tài)監(jiān)視功能，可實時監(jiān)視機房環(huán)境參數(shù)和設(shè)備的工作狀態(tài)，可將歷史記錄及重要操作保存于數(shù)據(jù)庫；系統(tǒng)具有對智能設(shè)備進行監(jiān)測及遙控功能，對設(shè)備進行遠程參數(shù)進行設(shè)置；系統(tǒng)可進行多站點多事件報警，自動判別線路通信狀態(tài)，提示出現(xiàn)故障的設(shè)備、區(qū)分設(shè)備故障類別，并傳送各類告警信息至監(jiān)控中心；用戶可自定義故障告警級別，可以設(shè)定告警等級、告警門限；監(jiān)控結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可以配置成二級或三級，網(wǎng)絡(luò)中斷條件下可以降級到本地監(jiān)控模式；
三、監(jiān)控內(nèi)容
四、功能分析
1、監(jiān)控中心功能。
可對本轄區(qū)內(nèi)各監(jiān)控站內(nèi)設(shè)備的告警、性能等重要信息進行收集、處理、存儲、分析、顯示、輸出；可查看各種告警、測量、控制的歷史記錄，查看并配置系統(tǒng)數(shù)據(jù)；可向監(jiān)控站控制命令，實現(xiàn)遙測、遙控、遙調(diào)；可主動或被動接受查詢，向其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)傳送告警和狀態(tài)信息。
2、監(jiān)控分站功能。
監(jiān)控站主要完成對站點內(nèi)的各種數(shù)據(jù)采集、處理、告警與告警數(shù)據(jù)臨時存儲，并將采集的數(shù)據(jù)傳遞至監(jiān)控中心，同時接受監(jiān)控中心的控制命令，通過監(jiān)控模塊對相應(yīng)設(shè)備進行控制，按控制命令完成相關(guān)的控制工作。
3、系統(tǒng)管理功能。
包括性能管理、故障管理、配置管理、安全管理。
五、系統(tǒng)組成
動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、遠端監(jiān)控單元、傳輸網(wǎng)絡(luò)三部分組成。本文以FE方式組網(wǎng)為例進行介紹。由監(jiān)控站設(shè)備收集各被監(jiān)控站的設(shè)備和環(huán)境的各種信息，通過遙測數(shù)據(jù)通道傳給通信站維護管理中心主機，對行車安全有影響的信息傳送至相應(yīng)的監(jiān)控中心，通信、信號維護管理使用者可在監(jiān)控中心的終端上進行操作，將遙控指令通過ISDN傳給前置遙測處理機。
監(jiān)控中心對現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備傳送的各類信息，進行數(shù)據(jù)分析處理、存儲顯示打印、并用多種方式示警，出現(xiàn)故障后隨時進行相關(guān)處理工作，派班命令，記錄處理結(jié)果。完成控制命令給現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備，完成對被控設(shè)備的控制。具有與高層管理中心聯(lián)網(wǎng)的功能。硬件設(shè)備主要包括應(yīng)用/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、操作顯示終端、打印輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)通信模塊等。應(yīng)用/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要用來對數(shù)據(jù)進行收集處理、數(shù)據(jù)存檔等，操作顯示終端主要給管理操作人員提供數(shù)據(jù)查詢、控制操作的手段。
監(jiān)控分站是設(shè)在被監(jiān)控的機房內(nèi)的監(jiān)控設(shè)備的總稱，設(shè)備組成主要是由通信單元、數(shù)據(jù)采集主處理機、各功能模塊及各種探測器、傳感器等部分，完成對各機房的環(huán)境（溫濕度，火災(zāi)、水浸、防盜，動力電源電壓、電流等）及環(huán)境設(shè)備（如各種智能和非智能空調(diào)的控制、加熱器、除濕機的控制）進行告警、狀態(tài)監(jiān)視和控制操作；對各種智能設(shè)備的監(jiān)控采用智能設(shè)備協(xié)議轉(zhuǎn)換器來進行，對各非智能設(shè)備和環(huán)境狀態(tài)的監(jiān)控主要由環(huán)境監(jiān)控主處理機來進行數(shù)據(jù)采集、整理和進行管理。
視頻監(jiān)控作為一項先進的高科技技術(shù)防范手段，已經(jīng)大量應(yīng)用于小區(qū)、學校、辦公、科研、工業(yè)、博物館、酒店、商場、醫(yī)療監(jiān)護、銀行、監(jiān)獄等場所，特別是由于系統(tǒng)本身具有隱蔽性、及時性等特點，在許多領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。具體到住宅小區(qū)領(lǐng)域，其安防應(yīng)用也從簡單的技術(shù)及單一的系統(tǒng)應(yīng)用演變?yōu)榻裉於嗉夹g(shù)和多系統(tǒng)的應(yīng)用。
用戶需求分析
小區(qū)安防涵括眾多子系統(tǒng)，以視頻監(jiān)控系統(tǒng)為例，在設(shè)計方案時，必須同時依據(jù)國家法規(guī)及結(jié)合業(yè)主的需求，充分考慮系統(tǒng)應(yīng)用的安全性。以下是設(shè)計方案時需要兼顧的幾點普適性思路：
·安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置要全面，考慮要周全，堵住防范漏洞，制造安全居住環(huán)境；
·在整體防范的要求上，對小區(qū)周界、各主要出入口、停車場、中心廣場、各主要路口、樓宇內(nèi)公共區(qū)域和通道、電梯及電梯廳等進行重點監(jiān)視；
·在發(fā)生警情時必須能立即通過防范系統(tǒng)掌握警情、案發(fā)現(xiàn)場的具體情況以及采取相應(yīng)措施。也就是說，必須快速準確地做出反應(yīng)；
·系統(tǒng)技術(shù)先進，功能齊全，操作使用維修維護方便；
·具有良好的兼容性、易擴展性；
·具有良好的性價比。
具體來說，在實際項目中，根據(jù)建筑物的具體布局，需要設(shè)計多重防護，要注重人防和技防的結(jié)合。首先，在小區(qū)的主要出入口都需設(shè)置攝像機，作為第一道防護屏障。其次，在建筑物各樓層的電梯廳和主要出入口處也應(yīng)設(shè)置監(jiān)控點位，作為整個建筑體的第二道防護屏障。另外，還要結(jié)合周界防范、可視對講、電子巡更及報警系統(tǒng)等形成更多重防護屏障。通過層層設(shè)防，人防與技防結(jié)合，設(shè)計出一個性價比高、功能實用、設(shè)計全面、安全防護水平高的綜合管理體系，使管理、保安人員能快速反應(yīng)各類突發(fā)事件，并提供準確的現(xiàn)場資料。
監(jiān)控范圍
在智能化安保防范方案中，綜合安防視頻監(jiān)控首要解決的問題是出入口、重要區(qū)域等的監(jiān)控，根據(jù)不同防護區(qū)域，方案設(shè)計要采取不同的監(jiān)視和控制方法。一般小區(qū)中重點監(jiān)控區(qū)域為：出入口、園區(qū)、圍墻周界、電梯轎箱、停車場、公共場所。針對以上主要區(qū)域，在設(shè)計時應(yīng)按照其特點設(shè)置相應(yīng)型號的攝像機，以保證在整個小區(qū)中，各部分都沒有死角，最大限度地保護小區(qū)內(nèi)的人身和設(shè)備的安全。
功能與現(xiàn)狀
住宅小區(qū)的安全主要包括公共安防和家居安防兩大部分，子系統(tǒng)包括：入園識別系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、園區(qū)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、保安電子巡更系統(tǒng)、樓宇可視對講及門禁管理系統(tǒng)、家居安防系統(tǒng)等
在眾多子系統(tǒng)中，閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)在小區(qū)安防中的比重越來越大。在小區(qū)中，視頻監(jiān)控主要安裝在出入口、建筑主要通道、重要建筑及電梯轎箱等區(qū)域，將圖像傳送到管理中心，進行統(tǒng)一的全方位監(jiān)控監(jiān)測，形成幕簾狀警戒面包圍建筑，以立體空間監(jiān)視建筑內(nèi)部，使管理人員全面掌握建筑內(nèi)各處的動態(tài)，阻止治安事件發(fā)生，并為迅速排除治安事件提供科學的依據(jù)。
從安全上考慮，在一個大型的小區(qū)中，監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不再是小范圍的完成音視頻監(jiān)控功能便可了，它需要集成報警，實現(xiàn)多系統(tǒng)的聯(lián)動。并且，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)字化監(jiān)控獲得更快速發(fā)展，小區(qū)監(jiān)控與110報警中心的聯(lián)動開始得到應(yīng)用?？偟膩碚f，方案必須要綜合考慮各種因素，使系統(tǒng)達到安全可靠、技術(shù)先進、功能齊全、性價比高、操作維護簡便等效果。
系統(tǒng)建構(gòu)方式
在建設(shè)系統(tǒng)時，需要結(jié)合小區(qū)規(guī)模大小、檔次高低等因素。例如，中小規(guī)模的小區(qū)，考慮到資金投入等方面，主要以“模擬+數(shù)字”模式為主，而規(guī)模比較大、網(wǎng)絡(luò)條件較好，尤其是占地面積較大的小區(qū)可以考慮“數(shù)字”監(jiān)控方式。目前基于IP尋址的多媒體通信技術(shù)發(fā)展勢頭強勁，監(jiān)控設(shè)備的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展已經(jīng)普遍展開，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)已成為發(fā)展趨勢，小區(qū)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)也將順應(yīng)這一歷史潮流，采用全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的電視監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。
目前市場常用的“數(shù)字”監(jiān)控方式有以下幾種：
·采用“模擬+數(shù)字”模式為一般項目常用之一，主要是“矩陣控制主機+硬盤錄像機”，采用數(shù)字方式錄像存儲顛覆了傳統(tǒng)的純模擬監(jiān)控方式；
·采用硬盤錄像機作為“數(shù)字”監(jiān)控方式，只是數(shù)字視頻服務(wù)器之前的過渡方式，建議在很小規(guī)模而且系統(tǒng)簡單的情況下比較合適，反之，要慎重考慮；
·采用數(shù)字視頻服務(wù)器作為“數(shù)字”監(jiān)控方式，解決了一直以來IP攝像機價格相對比較高的問題，也是目前使用比較多的數(shù)字監(jiān)控方式；
·采用IP攝像機作為數(shù)字監(jiān)控方式，更具有數(shù)字監(jiān)控的革命性，但時至今日在性價比上還不是大眾可以接受的。
前端攝像機的設(shè)計與應(yīng)用
攝像機的選擇不僅要根據(jù)圖像的種類、所適用的照度、攝像器件的種類、適用光譜的范圍來定，而且還要考慮設(shè)備外形與環(huán)境的美觀協(xié)調(diào)性，以及系統(tǒng)配置的性價比。所以現(xiàn)場設(shè)計時應(yīng)充分考慮各種環(huán)境因素合理配置、選擇合適的攝像機。
根據(jù)不同的項目設(shè)計也會有所不同，攝像機的安裝要根據(jù)不同的地點和環(huán)境來選擇。
·地下室內(nèi)及停車場：由于光線比較暗，可選擇低照度彩色固定攝像機，其攝像機最低照度參數(shù)應(yīng)控制在0.1lux以下，鏡頭可采用自動光圈、手動變焦鏡頭，根據(jù)不同的安裝位置和監(jiān)視距離，可采用5-40倍手動變焦鏡頭；
·地上樓內(nèi)區(qū)域：地上樓內(nèi)區(qū)域可根據(jù)不同的監(jiān)視范圍和地點選擇合適的攝像機，如走廊及樓梯口可以采用彩色半球攝像機；
·電梯轎箱可選擇廣角的固定半球攝像機，焦距可選擇小于3mm；
·大堂、門口等可選擇彩色球型攝像機，而且最好有寬動態(tài)效果；
·單元門門口：有條件的小區(qū)可以增加，但安裝時要注意避開太陽光直射的問題；
·對小區(qū)周界配合周界紅外對射采用長距離低照度彩色固定攝像機，也可以采用全方位球型攝像機；
·室外園區(qū)及公共區(qū)域：室外可選擇安裝一體化云臺攝象系統(tǒng)，采用一體化利于安裝維護，并且相對傳統(tǒng)分體云臺外觀美觀，在室外除美觀外還具有威懾功能，其監(jiān)視能力相當于多臺固定攝像機的監(jiān)視能力，目標捕獲時間短，完全變焦，聚焦，圖像最清晰，無論目標處于運動或弱光狀態(tài)，都能得到清晰的圖像；另外，室外需要考慮IP66的防護等級，它可防風雨，云臺要求有不低于100度/秒的快速360度連續(xù)轉(zhuǎn)動，并具有30度以上的俯仰角度，可使監(jiān)視更全面快速。
用戶需求分析
小區(qū)安防涵括眾多子系統(tǒng)，以視頻監(jiān)控系統(tǒng)為例，在設(shè)計方案時，必須同時依據(jù)國家法規(guī)及結(jié)合業(yè)主的需求，充分考慮系統(tǒng)應(yīng)用的安全性。以下是設(shè)計方案時需要兼顧的幾點普適性思路：
·安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置要全面，考慮要周全，堵住防范漏洞，制造安全居住環(huán)境；
·在整體防范的要求上，對小區(qū)周界、各主要出入口、停車場、中心廣場、各主要路口、樓宇內(nèi)公共區(qū)域和通道、電梯及電梯廳等進行重點監(jiān)視；
·在發(fā)生警情時必須能立即通過防范系統(tǒng)掌握警情、案發(fā)現(xiàn)場的具體情況以及采取相應(yīng)措施。也就是說，必須快速準確地做出反應(yīng)；
·系統(tǒng)技術(shù)先進，功能齊全，操作使用維修維護方便；
·具有良好的兼容性、易擴展性；
·具有良好的性價比。
具體來說，在實際項目中，根據(jù)建筑物的具體布局，需要設(shè)計多重防護，要注重人防和技防的結(jié)合。首先，在小區(qū)的主要出入口都需設(shè)置攝像機，作為第一道防護屏障。其次，在建筑物各樓層的電梯廳和主要出入口處也應(yīng)設(shè)置監(jiān)控點位，作為整個建筑體的第二道防護屏障。另外，還要結(jié)合周界防范、可視對講、電子巡更及報警系統(tǒng)等形成更多重防護屏障。通過層層設(shè)防，人防與技防結(jié)合，設(shè)計出一個性價比高、功能實用、設(shè)計全面、安全防護水平高的綜合管理體系，使管理、保安人員能快速反應(yīng)各類突發(fā)事件，并提供準確的現(xiàn)場資料。
監(jiān)控范圍
在智能化安保防范方案中，綜合安防視頻監(jiān)控首要解決的問題是出入口、重要區(qū)域等的監(jiān)控，根據(jù)不同防護區(qū)域，方案設(shè)計要采取不同的監(jiān)視和控制方法。一般小區(qū)中重點監(jiān)控區(qū)域為：出入口、園區(qū)、圍墻周界、電梯轎箱、停車場、公共場所。針對以上主要區(qū)域，在設(shè)計時應(yīng)按照其特點設(shè)置相應(yīng)型號的攝像機，以保證在整個小區(qū)中，各部分都沒有死角，最大限度地保護小區(qū)內(nèi)的人身和設(shè)備的安全。
功能與現(xiàn)狀
住宅小區(qū)的安全主要包括公共安防和家居安防兩大部分，子系統(tǒng)包括：入園識別系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、園區(qū)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、保安電子巡更系統(tǒng)、樓宇可視對講及門禁管理系統(tǒng)、家居安防系統(tǒng)等。
在眾多子系統(tǒng)中，閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)在小區(qū)安防中的比重越來越大。在小區(qū)中，視頻監(jiān)控主要安裝在出入口、建筑主要通道、重要建筑及電梯轎箱等區(qū)域，將圖像傳送到管理中心，進行統(tǒng)一的全方位監(jiān)控監(jiān)測，形成幕簾狀警戒面包圍建筑，以立體空間監(jiān)視建筑內(nèi)部，使管理人員全面掌握建筑內(nèi)各處的動態(tài)，阻止治安事件發(fā)生，并為迅速排除治安事件提供科學的依據(jù)。
從安全上考慮，在一個大型的小區(qū)中，監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不再是小范圍的完成音視頻監(jiān)控功能便可了，它需要集成報警，實現(xiàn)多系統(tǒng)的聯(lián)動。并且，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)字化監(jiān)控獲得更快速發(fā)展，小區(qū)監(jiān)控與110報警中心的聯(lián)動開始得到應(yīng)用?？偟膩碚f，方案必須要綜合考慮各種因素，使系統(tǒng)達到安全可靠、技術(shù)先進、功能齊全、性價比高、操作維護簡便等效果。
系統(tǒng)建構(gòu)方式
在建設(shè)系統(tǒng)時，需要結(jié)合小區(qū)規(guī)模大小、檔次高低等因素。例如，中小規(guī)模的小區(qū)，考慮到資金投入等方面，主要以“模擬+數(shù)字”模式為主，而規(guī)模比較大、網(wǎng)絡(luò)條件較好，尤其是占地面積較大的小區(qū)可以考慮“數(shù)字”監(jiān)控方式。目前基于IP尋址的多媒體通信技術(shù)發(fā)展勢頭強勁，監(jiān)控設(shè)備的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展已經(jīng)普遍展開，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)已成為發(fā)展趨勢，小區(qū)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)也將順應(yīng)這一歷史潮流，采用全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的電視監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。
目前市場常用的“數(shù)字”監(jiān)控方式有以下幾種：
·采用“模擬+數(shù)字”模式為一般項目常用之一，主要是“矩陣控制主機+硬盤錄像機”，采用數(shù)字方式錄像存儲顛覆了傳統(tǒng)的純模擬監(jiān)控方式；
·采用硬盤錄像機作為“數(shù)字”監(jiān)控方式，只是數(shù)字視頻服務(wù)器之前的過渡方式，建議在很小規(guī)模而且系統(tǒng)簡單的情況下比較合適，反之，要慎重考慮；
·采用數(shù)字視頻服務(wù)器作為“數(shù)字”監(jiān)控方式，解決了一直以來IP攝像機價格相對比較高的問題，也是目前使用比較多的數(shù)字監(jiān)控方式；
·采用IP攝像機作為數(shù)字監(jiān)控方式，更具有數(shù)字監(jiān)控的革命性，但時至今日在性價比上還不是大眾可以接受的。
前端攝像機的設(shè)計與應(yīng)用
攝像機的選擇不僅要根據(jù)圖像的種類、所適用的照度、攝像器件的種類、適用光譜的范圍來定，而且還要考慮設(shè)備外形與環(huán)境的美觀協(xié)調(diào)性，以及系統(tǒng)配置的性價比。所以現(xiàn)場設(shè)計時應(yīng)充分考慮各種環(huán)境因素合理配置、選擇合適的攝像機。
根據(jù)不同的項目設(shè)計也會有所不同，攝像機的安裝要根據(jù)不同的地點和環(huán)境來選擇。
·地下室內(nèi)及停車場：由于光線比較暗，可選擇低照度彩色固定攝像機，其攝像機最低照度參數(shù)應(yīng)控制在0.1lux以下，鏡頭可采用自動光圈、手動變焦鏡頭，根據(jù)不同的安裝位置和監(jiān)視距離，可采用5-40倍手動變焦鏡頭；
·地上樓內(nèi)區(qū)域：地上樓內(nèi)區(qū)域可根據(jù)不同的監(jiān)視范圍和地點選擇合適的攝像機，如走廊及樓梯口可以采用彩色半球攝像機；
·電梯轎箱可選擇廣角的固定半球攝像機，焦距可選擇小于3mm；
·大堂、門口等可選擇彩色球型攝像機，而且最好有寬動態(tài)效果；
·單元門門口：有條件的小區(qū)可以增加，但安裝時要注意避開太陽光直射的問題；
·對小區(qū)周界配合周界紅外對射采用長距離低照度彩色固定攝像機，也可以采用全方位球型攝像機；
·室外園區(qū)及公共區(qū)域：室外可選擇安裝一體化云臺攝象系統(tǒng)，采用一體化利于安裝維護，并且相對傳統(tǒng)分體云臺外觀美觀，在室外除美觀外還具有威懾功能，其監(jiān)視能力相當于多臺固定攝像機的監(jiān)視能力，目標捕獲時間短，完全變焦，聚焦，圖像最清晰，無論目標處于運動或弱光狀態(tài)，都能得到清晰的圖像；另外，室外需要考慮IP66的防護等級，它可防風雨，云臺要求有不低于100度/秒的快速360度連續(xù)轉(zhuǎn)動，并具有30度以上的俯仰角度，可使監(jiān)視更全面快速。
FC-AE-ASM建立在以消息為基礎(chǔ)的通信架構(gòu)之上，每條消息攜帶了發(fā)送方ID、接收方ID、數(shù)據(jù)功能、數(shù)據(jù)內(nèi)容等所有的關(guān)鍵信息，節(jié)點在收到消息之后，按照協(xié)議約定進行解讀和判斷，并以此決定下一步操作，如是否應(yīng)該接收，接收后需要完成的任務(wù)等。在FC-AE-ASM網(wǎng)絡(luò)中，一條消息可以以單幀或多幀方式傳播，幀是數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締卧?，要實現(xiàn)對FC網(wǎng)絡(luò)傳輸“數(shù)據(jù)”的監(jiān)控，其根本在于對“幀”的監(jiān)控。幀頭中各個字段分別代表了該消息的類型、優(yōu)先級、服務(wù)類型、消息長度、消息發(fā)送方和接收方身份等個性信息，是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間信息準確交互的保證，幀數(shù)據(jù)內(nèi)容主要實現(xiàn)航電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能，是數(shù)據(jù)分析的主要對象。ASM幀通過FC幀格式的數(shù)據(jù)域封裝ASM幀頭實現(xiàn)協(xié)議映射。ELS幀通過FC幀格式的數(shù)據(jù)域封裝ELS幀頭實現(xiàn)協(xié)議映射。其中ASM非數(shù)據(jù)塊幀為單幀單消息傳輸，消息量大；ASM數(shù)據(jù)塊消息采用多幀發(fā)送的方式，到達目的節(jié)點后，基于消息ID和偏移量進行消息重組，多個分幀幀頭相同，無需對所有分幀進行過濾；ELS幀主要用作網(wǎng)絡(luò)管理，每幀的數(shù)據(jù)量小，處理速度快；此外，作為FC網(wǎng)絡(luò)組成部分，監(jiān)控卡自身需要ELS幀進行網(wǎng)絡(luò)配置，因此，還需對所接收到的本地ELS幀和需監(jiān)控的ELS幀進行鑒別、分流和處理。完成對FC網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，應(yīng)根據(jù)幀組織和幀功能的不同設(shè)計相應(yīng)的監(jiān)控方案。合理的存儲機制是影響實時數(shù)據(jù)消化和處理速率最為重要的環(huán)節(jié)之一。FC網(wǎng)絡(luò)通訊速率快，數(shù)據(jù)量大，為避免丟幀漏幀，監(jiān)控方案必須保證較高的存儲速率；海量的監(jiān)控數(shù)據(jù)檢索和篩選困難，監(jiān)控數(shù)據(jù)的存儲方式要考慮后期的數(shù)據(jù)處理，盡可能的減小后期數(shù)據(jù)分析難度；同時，監(jiān)控卡存儲空間有限，需要最大限度的提高存儲區(qū)利用率，減少不必要的空間消耗?？紤]如上因素，設(shè)計了一種幀壓縮按序存儲策略。這種方法由邏輯發(fā)起，將收到的監(jiān)控幀不分類型地按序連續(xù)存儲，提高了存儲效率，并在存儲前經(jīng)過預(yù)處理和重組過程，增加了監(jiān)控幀頭，為后期數(shù)據(jù)處理提供了方便。由于FC是一種高速的傳輸網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)有的FC網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)達到了2G、4G的通信速率。一方面，實時的監(jiān)控需要能實時分析、提取和處理海量的通信信息；另一方面，針對不斷變化的監(jiān)控需求，監(jiān)控方案設(shè)計需要能滿足靈活配置的要求。面對以上要求，采用軟件監(jiān)控方式的需要占用大量的主機資源，處理速度慢，效率低，難于達到實時監(jiān)控的目的；而采用純硬件方式則具有配置困難、監(jiān)控方案更改不便、監(jiān)控不靈活的缺點。針對監(jiān)控效率和監(jiān)控靈活性的要求，文章設(shè)計了硬件邏輯和軟件相結(jié)合的監(jiān)控方案。其中邏輯實現(xiàn)幀的接收、鑒別和分流，軟件實現(xiàn)監(jiān)控方案的配置、監(jiān)控功能的使能和禁止。
2數(shù)據(jù)監(jiān)控策略
圖2為的系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控架構(gòu)。采用軟硬件結(jié)合方式，按幀類型和功能區(qū)分進行監(jiān)控。監(jiān)控開始時，主機軟件通過寫過濾掩碼寄存器(以表1為例)配置監(jiān)控方案，選擇需要監(jiān)控的幀頭或數(shù)據(jù)字段作為目標字段，并將過濾條件寫入各字段對應(yīng)CAM表中，完成監(jiān)控設(shè)置，并通過PCIe接口函數(shù)開啟監(jiān)控功能。硬件邏輯利用FC-MAC接收到幀后，存放至接收緩沖區(qū)RX_BUFF，幀類別判斷及分流系統(tǒng)對該幀進行協(xié)議分解，判斷幀類型。當接收到ASM非數(shù)據(jù)塊幀時，根據(jù)過濾掩碼寄存器提供的方案，依次讀取各目標字段的值并與對應(yīng)CAM表的值進行對比，若相同，則提交數(shù)據(jù)到DMA引擎，并寫入主機存儲器，若不相同，則對比下一目標字段，若所有目標字段均與CAM表不符合，則直接丟棄。當接收到數(shù)據(jù)塊消息幀時，由于所有分幀的幀頭信息相同，因此在接收到數(shù)據(jù)塊消息時，只需對第一幀幀頭進行處理篩選，若符合，則后續(xù)幀全部提交至主機存儲器，若不符合，則后續(xù)相同ID的幀全部丟棄。ELS幀主要用來進行網(wǎng)絡(luò)管理，監(jiān)控節(jié)點作為接入FC網(wǎng)絡(luò)的一個對象，同樣接收網(wǎng)絡(luò)上發(fā)來ELS幀。因此，對監(jiān)控節(jié)點而言，接收到的ELS分為兩部分：發(fā)給監(jiān)控卡的本地ELS幀和其余ELS幀，后者才是真正需要監(jiān)控的ELS數(shù)據(jù)。因此，邏輯收到ELS幀時，根據(jù)幀頭信息區(qū)分該幀是否為發(fā)給自己的本地ELS幀，若是，則提交到內(nèi)嵌PPC協(xié)議處理器進行處理，否則將數(shù)據(jù)提交給MAC緩沖，依次讀取各目標字段的值并對比CAM表，若相同，則提交DMA引擎，并寫入主機存儲器，否則直接丟棄。
3監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲策略
數(shù)據(jù)監(jiān)控機制完成了目的數(shù)據(jù)的獲取，但是在航電通信網(wǎng)絡(luò)中，通信數(shù)據(jù)量大，監(jiān)控數(shù)據(jù)多，進一步的數(shù)據(jù)處理和存儲仍然存在較多的問題需要解決。首先，F(xiàn)C傳輸速率快，數(shù)據(jù)量大，為避免丟幀漏幀，對存儲速率要求很高；其次，海量的監(jiān)控數(shù)據(jù)檢索和篩選困難，需設(shè)計數(shù)據(jù)預(yù)處理和重組機制；此外，為提高后期網(wǎng)絡(luò)故障診斷效率，需完成協(xié)議幀的快速提取和定位。為了更好的管理監(jiān)控數(shù)據(jù)，我們設(shè)計了幀壓縮按序連續(xù)存儲方式。該方式利用邏輯對滿足監(jiān)控要求的ASM幀和ELS幀進行預(yù)處理后重新組包，將所有幀看做“數(shù)據(jù)”，在其前端增加監(jiān)控幀頭，組成新的“監(jiān)控幀”，并按順序由DMA引擎通過PCIe接口提交至主機存儲區(qū)。連續(xù)存儲減少了在緩沖區(qū)間來回切換的消耗，提高了存儲效率，預(yù)處理主要檢查幀的完整性和協(xié)議一致性，將結(jié)果記錄在監(jiān)控幀頭的Flag字段中，將封裝后的監(jiān)控幀長度記錄到Length字段中。增加監(jiān)控幀頭的存儲方式可以在第一時間內(nèi)獲取監(jiān)控數(shù)據(jù)的基本特性，如數(shù)據(jù)總量、數(shù)據(jù)的正確性等，在短時間內(nèi)識別并提取出問題幀，大大縮短了數(shù)據(jù)分析周期，提高了后期網(wǎng)絡(luò)故障診斷效率。采用邏輯硬件處理可以保證較高的預(yù)處理的速度，預(yù)處理過后的“監(jiān)控幀”不再需要主機進行干預(yù)即可立即存儲，大大提高了主機存儲速率。每個監(jiān)控幀的完整信息格式如圖4所示。
4設(shè)計與驗證
驗證試驗中，我們選用XILLIX公司V5FXT系列FPGA搭建監(jiān)控卡。該系列FPGA具有高速的GTX串行IO接口，可支持多種FC通信速率，內(nèi)嵌的PPC協(xié)處理器提供了強大的數(shù)據(jù)處理和控制能力，內(nèi)嵌的PCIe硬核提供了高速的PCIe主機接口。將監(jiān)控邏輯和驅(qū)動軟件加載到監(jiān)控卡上，用于監(jiān)控一個模擬航電節(jié)點，該節(jié)點可以向外發(fā)送ASM消息及ELS幀。監(jiān)控卡驅(qū)動軟件設(shè)置幾種不同的監(jiān)控方案，并使能監(jiān)控功能。采用虛擬FC協(xié)議節(jié)點制造超短幀、超長幀發(fā)送，采用故障注入方式產(chǎn)生CRC錯、無效EOF及EOF缺失等協(xié)議錯誤幀。經(jīng)過實際測試，F(xiàn)C監(jiān)控策略可以實現(xiàn)正確的監(jiān)控要求。驗證時采取的拓撲結(jié)構(gòu)如下：
5結(jié)束語
1.安全防范工程程序與要求
2.安全防范系統(tǒng)通用圖形符號
3.公共安全防范工程管理暫行規(guī)定
4.用戶對安保監(jiān)控系統(tǒng)的總體要求
方案背景
數(shù)字錄像監(jiān)控報警系統(tǒng)是一個跨行業(yè)的綜合性保安監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)運用了世界上最先進的傳感器技術(shù)、監(jiān)控攝像技術(shù)、通訊技術(shù)和計算機等技術(shù)，組成一個多功能、全方位監(jiān)控高智能化的處理系統(tǒng)。數(shù)字錄像監(jiān)控報警系統(tǒng)方案設(shè)計原則上力求達到系統(tǒng)運行的合理性、設(shè)備質(zhì)量的可靠性及操作的簡易性。我們充分重視數(shù)字化錄像技術(shù)，強調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)作為安防系統(tǒng)中主要聯(lián)動對象，在安防系統(tǒng)集成別注重監(jiān)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)互聯(lián)性．數(shù)字錄像監(jiān)控報警系統(tǒng)一定能為監(jiān)控區(qū)創(chuàng)造一個良好的治安防范環(huán)境。
數(shù)字錄像監(jiān)控報警系統(tǒng)主要由監(jiān)控場所攝像機部分，信號傳輸部分，數(shù)字錄像主機組成。保安中心值班人員可以通過數(shù)字錄像主機控制系統(tǒng)方便切換監(jiān)控畫面，并對攝像機云成各種操作指令，同時對重要場所，可疑目標進行數(shù)字錄像，抓拍。
數(shù)字錄像技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用，將傳統(tǒng)對視頻信號模擬處理方式改變?yōu)閿?shù)字處理方式，是監(jiān)控領(lǐng)域中重大革新，并為系統(tǒng)集成提供良好的計算機平臺。
方案設(shè)計
1設(shè)計目標
本系統(tǒng)在設(shè)計時，根據(jù)監(jiān)控區(qū)具體情況，設(shè)計具有如下特點：
系統(tǒng)的先進性和開放性
采用世界上先進的管理和安全監(jiān)控的設(shè)計思想，引進的一流技術(shù)和設(shè)備，使該系統(tǒng)在相當長的一段時間內(nèi)，保持國內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)水平。
系統(tǒng)的可靠性
監(jiān)控設(shè)備采用先進的相對隔離式設(shè)計，不會因某臺攝像機等設(shè)備發(fā)生故障而影響其他機器正常工作，能夠長時間可靠地工作。
系統(tǒng)的可維護性和網(wǎng)絡(luò)的可管理性
整個系統(tǒng)的管理結(jié)構(gòu)設(shè)計采用統(tǒng)一的建網(wǎng)模型,結(jié)構(gòu)清晰，結(jié)構(gòu)化布線，為整個系統(tǒng)的測試、維護、管理提供了強大的支持。
2系統(tǒng)組成
前端配置
系統(tǒng)前端包括16臺工業(yè)專用高分辨率彩色CCD攝像機。均采用彩色22倍光學變焦、8倍電子變焦鏡頭一體化攝像機，配裝全方位云臺球型防護罩。
16臺攝像機安裝在廠區(qū)重要部位、各生產(chǎn)車間，對車間的生產(chǎn)情況、廠區(qū)重要部位進行全方位動態(tài)實時監(jiān)視。
主控室配置
主控室器材主要包括1臺16路硬盤錄像機，1組雙聯(lián)控制臺，16臺21″彩色監(jiān)視器、1架高亮度金屬投影屏幕組成電視墻，1臺高亮度高清晰度投影機，1臺PC機。
前端攝像機的視頻信號和報警信號進入硬盤錄像主機，根據(jù)用戶的設(shè)置進行錄像。視頻信號經(jīng)硬盤錄像主機的旁通輸出接電視墻，同時監(jiān)看16個不同地點圖像，通過硬盤錄像主機對電視墻上的大屏幕投影畫面進行隨意切換組合，同時控制前端云臺鏡頭，對圖像進行調(diào)整。
硬盤錄像主機可進行畫面調(diào)看、錄像回放、報警管理，以及畫面的保存、打印。
主控室也可以通過遙控器對硬盤錄像機進行系統(tǒng)設(shè)置和操作（可選）。
硬盤錄像主機可接入局域網(wǎng)內(nèi)，局域網(wǎng)內(nèi)的其它地點的任意一臺PC在擁有控制權(quán)限時也可以對硬盤錄像主機進行遠程監(jiān)控、接收報警信號、錄像查詢回放和錄像文件的下載。
主控室內(nèi)PC機可以作為文字處理和其他圖片處理，利用大屏幕顯示，介紹企業(yè)概況和產(chǎn)品。
分控配置
系統(tǒng)設(shè)置2臺分控計算機，配合分控器及分控軟件進行操作和使用。通過多媒體計算機來實現(xiàn)所有的監(jiān)視控制功能。
3方案特征
高等級的保安監(jiān)控：
通過硬盤錄像機多種視頻輸出（混合畫面、單畫面、旁通），可以在電視墻上，任意進行畫面的組合和切換。包括全部畫面同屏顯示、分組畫面輪流切換顯示、重要畫面固定顯示、報警畫面自動顯示。做到點、面、重點兼顧的最高等級保安監(jiān)控。而其他設(shè)備往往受視頻輸出接口單一的限制，必須另配畫面處理器或視頻分配器才能實現(xiàn)以上組合。
錄像回放和系統(tǒng)設(shè)置時，不影響正常的畫面監(jiān)視：
選擇在電視墻上回放或進行系統(tǒng)設(shè)置時，保證不影響本地現(xiàn)場監(jiān)視的同時進行，可以一邊監(jiān)視，一面查詢錄像。
選擇管理PC，也可進行畫面切換、錄像資料在線和離線回放，以及多畫面同步回放，而PC機上的操作和現(xiàn)場監(jiān)視是多工并發(fā)處理的，互不影響所調(diào)看的畫面。
使用局域網(wǎng)上的PC實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分控，擴大了CCTV監(jiān)控系統(tǒng)的范圍。
保安工作不僅限于保安員的范圍，也擴大到保安主管和上級管理層。CCTV監(jiān)控系統(tǒng)的使用范圍更大了，同時利用了原有數(shù)據(jù)局域網(wǎng)，既不增大投資，也擴大了數(shù)據(jù)局域網(wǎng)的使用范圍。
局域網(wǎng)內(nèi)的監(jiān)控PC可以同步監(jiān)控，而一臺主機也可以同時接受來自三個不同監(jiān)控PC的訪問，做到一對一，一對多和多對一的監(jiān)控方式。
4產(chǎn)品特性：
1．采用RTOS實時操作系統(tǒng)和MPEG4壓縮技術(shù)，具有強大網(wǎng)絡(luò)功能、帶數(shù)字矩陣、云臺控制、報警聯(lián)動錄像功能的嵌入式專業(yè)級數(shù)字錄像監(jiān)控系統(tǒng)。是集成了本地監(jiān)控、錄像和網(wǎng)絡(luò)傳輸為一體的專業(yè)化產(chǎn)品。
提供豐富的應(yīng)用接口，實現(xiàn)模擬與數(shù)字相結(jié)合的CCTV監(jiān)控方案，可以更好的發(fā)揮CCTV系統(tǒng)功能：
A.模擬矩陣系統(tǒng)的功能：視頻信號未經(jīng)壓縮，保證畫面顯示無滯后、不失真；可以方便的接入電視墻，靈活進行畫面組合，也可以支持其他分控點的需要。
B.雙顯示輸出，可以支持多畫面組合和單畫面切換，不需要另配畫面處理器和視頻分配器，大大節(jié)省了投資成本和布線工程。
C.集成了網(wǎng)絡(luò)功能的監(jiān)控主機，網(wǎng)絡(luò)分控不需另配其它視頻傳輸設(shè)備，不但功能比其他外設(shè)強大，造價也具競爭力。
2．具有高清晰度的畫質(zhì)：
(1)本地監(jiān)視：獨特的YUV格式顯示電路，在A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換后直接進入實時顯示電路還原為多畫面輸出，圖像未經(jīng)壓縮，因此監(jiān)控畫面完全無滯后，無拖尾，不失真，未經(jīng)裁減，清晰度高達640*480。
(2)多種錄像方式中最具有代表性的是——支持640*480高分辨率錄像功能和運動感知錄像功能，感知靈敏度可分為10級，感知區(qū)域可分為280個。
(3)錄像回放：錄像回放時達到國際CIF320*240分辨率，并且應(yīng)用了RET分辨率擴張技術(shù)，既控制圖像大小，又能達到更高的640*480分辨率。最新的MPEG-4V2.3.0版本還以選擇壓縮等級為0的模式，畫質(zhì)更加清晰。
(4)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視和回放：網(wǎng)絡(luò)傳輸，是不同畫面分別打包傳輸?shù)?。因此無論網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視還是網(wǎng)絡(luò)錄像回放，每個通道都可以達到320*240的畫質(zhì)，在高分辨率錄像時更可達640*480。在帶寬很低的情況下，遠程軟件可以調(diào)整網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸瑪?shù)和壓縮比，既保證畫質(zhì)不降低，又保證畫面的連續(xù)不阻塞。
(5)錄像取證時的畫質(zhì)：無論在本地還是網(wǎng)絡(luò)都提供特有的單幀播放功能，方便使用者回查錄像時對連續(xù)運動中的圖像的每個單幀細節(jié)的把握，更有利于取證到重要畫面的細節(jié)。
3．方便快捷的錄像查詢：
采用JFS日志型硬盤文件管理系統(tǒng)，所以穩(wěn)定性好，文件檢索速度快，決不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失和錯誤的檢索。
(1)錄像檢索的便利性。不論本地還是網(wǎng)絡(luò)端，都可以按日期、小時、攝像機檢索，并能提供最大64倍的快速檢索。
(2)本地查詢：在本地查詢時采用畫中畫顯示的方式，而且回放窗口可以調(diào)整位置和進行畫面縮小放大，因此不影響本地現(xiàn)場監(jiān)視同時進行，可以一邊監(jiān)視，一面查詢錄像。甚至正在錄制中的錄像文件也可以同時進行查詢，這就是因為使用的RTOS操作系統(tǒng)和JFS硬盤管理系統(tǒng)的優(yōu)勢——快速、實時、精簡，不同市面其他產(chǎn)品不能回放正在錄像中的文件。
(3)網(wǎng)絡(luò)查詢：在控制室或其他分控點的人員，可以使用遠程監(jiān)控PC或手提電腦，對主機上的錄像文件進行快速的在線查詢，查詢文件的響應(yīng)速度快至1秒。
(4)另外，無論本地和網(wǎng)絡(luò)查詢，都可以方便地在查詢窗口狀態(tài)下，進行其他畫面的手動切換和自動切換。
(5)提供多畫面同步查詢。
4．錄像文件儲存：
(1)采用的文件格式不同于一般工控機采用的FAT32格式，不能在PC機上直接讀取，更不能被修改或刪除，要查看錄像文件必須使用專門軟件，采用了數(shù)字簽名的水印技術(shù)，大大提高了錄像文件的安全性。
(2)支持單幀緩沖回放，是即時儲存的，即使在錄像時突然斷電，也不會影響斷電前的錄像保存。
(3)文件大小：采用MPEG-4壓縮方式，文件更小，畫質(zhì)更清晰，可最大程度利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，是最適合監(jiān)控用途的壓縮格式。16路畫面最大負荷下，一小時錄像文件僅占用0.8－1.5GB的硬盤空間。
5．云臺鏡頭控制：
⑴具有標準的RS232通訊接口，可以通過一個轉(zhuǎn)換器（RS232轉(zhuǎn)RS485）連接前端云臺、快球，這樣用戶就可以使用專用鍵盤或遙控器，完成對云臺鏡頭的控制。同時網(wǎng)絡(luò)端的用戶也可以在PC機上使用ReMon軟件進行對云臺鏡頭的遠程控制。
⑵內(nèi)置了多達18種的云臺控制協(xié)議，支持市面上絕大多數(shù)的云臺。另外還可以通過軟件升級增加云臺控制協(xié)議。
6．數(shù)據(jù)備份方式靈活
⑴內(nèi)置2個IDE接口，包括一個備份盤在內(nèi)，最多可擴展到4個硬盤，每個最大支持到160G。支持活動備份硬盤的熱插拔，不需要關(guān)掉主機電源就可以完成備份盤的安裝和拆取。用戶可以設(shè)置多種智能的備份方式，手動備份/自動備份/自動備份（自動刪除），在自動備份時，系統(tǒng)可識別、停止和連續(xù)進行下一個文擋的備份。
學校是培養(yǎng)人材的地方，安裝閉路電視監(jiān)控能使學生們在學校專心地學習以及確保學生們的人身安全，同時使學校能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代化的管理。隨著我國企業(yè)改革的深入，以及保安服務(wù)項目的不斷擴大，閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)已成為各企業(yè)單位內(nèi)部管理和技術(shù)防范必不可少的一部分。從企業(yè)管理和安全防范的角度出發(fā)，我公司將為該學校設(shè)計一套布點全面，器材配制靈活的監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)我們公司的實力，以及多年來積累的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗，我們保證本系統(tǒng)在當前時期內(nèi)處于國際領(lǐng)先水平，并在相當時間內(nèi)不落后。
二、系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)：
JGJ/T16-92《民用建筑電器設(shè)計規(guī)范》
GB50198/94《民用建筑閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GA/T75《安全防范工程程序或要求》
GBJ232-90，92《電器安裝工程施工及驗收規(guī)范》
ELA/TIA-568A《商用建筑線纜標準》
GBJ232-90-92《中國電器裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》
三：安保監(jiān)控系統(tǒng)的特點：
安保系統(tǒng)是用現(xiàn)代化的科學技術(shù)來建立完善的區(qū)域安全保衛(wèi)體系，通過在區(qū)域的重要部位、場所安置攝像機，對這些重要部位進行監(jiān)視、控制和記錄。
我方對該學校的性質(zhì)、布局和結(jié)構(gòu)進行了認真研究，本著充分體現(xiàn)系統(tǒng)先進性的精神，同時考慮到系統(tǒng)的美觀、實用、經(jīng)濟的原則，整個系統(tǒng)設(shè)計力求做到布局合理、安裝美觀、控制周密、配置完善、操作簡便、宜于維修；考慮到建設(shè)和技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)的設(shè)計做到有擴充能力、有發(fā)展余地，在體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計上先進、綜合、合理的特點的同時，確保系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的可靠性和穩(wěn)定性。整個系統(tǒng)的特點如下：
標準化：
所選用的器材及設(shè)備均符合監(jiān)控行業(yè)產(chǎn)品制造及設(shè)計標準。
實用性：
所提供的器材及設(shè)備均滿足批發(fā)部監(jiān)控系統(tǒng)實際需要。
擴展性：
所設(shè)計的系統(tǒng)能很方便的增加一些新的前端設(shè)備和后端設(shè)備，擴充功能強大，為日后的系統(tǒng)的擴容和功能的擴展提供充分的保障。
經(jīng)濟性：
本方案以監(jiān)控系統(tǒng)的需求為基礎(chǔ)，在滿足系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，盡可能的降低系統(tǒng)造價。
四、設(shè)計范圍及要求：
該學校主要監(jiān)控的場所包括：學生宿舍，教學樓，操場，學生食堂，校門口等。給這些重要部位安裝電視監(jiān)控安保系統(tǒng)，可以通過科學化、綜合化的集中管理來完善學校內(nèi)部的功能機制并提高自身的安全防范能力。
4．1設(shè)計目標的確定：
通過監(jiān)控系統(tǒng)隨時掌握監(jiān)控區(qū)域內(nèi)人員活動情況，檢查各個重點部位的安全情況，及時發(fā)現(xiàn)隱患，處理突發(fā)事件。
4．2主要設(shè)備技術(shù)指標：
