军队数字化油库综合监管信息平台.docx
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军队数字化油库综合监管信息平台
军队数字化油库综合监管信息平台
方案建议书
河南汉威电子股份有限公司
二〇一一年三月
军队数字化油库综合监管信息平台项目方案
第一章项目介绍
1.1项目建设背景
随着计算机技术的发展，军队油库的业务信息化主要由消防报警、油气实时在线监测、安防监控、门禁管理、智能钥匙柜、智能管控PDA、油料自动罐装和大罐自动计量等八个系统（以下简称八大系统）构成，为了改变以往信息化建设中各个系统独立建设、部署分散、互不联通的局面，需要构建数字化油库综合监管信息平台，以打破原有的各子系统割裂的状况，实现对油库全局业务的数字化集中监管。
数字化油库建设主要思想是：
以油库八大系统为基础，依托油库信息网络一体化构建，利用计算机集成技术对油库八大系统高端整合，实现油库数字化业务统一监管。
通过数字化油库建设，可全面提高油库的消防、安全、油料综合统一管理水平，并可为更高管理层提供远程监管服务。
1.2油库八大业务子系统简介
◆消防报警子系统
巡逻人员发现火灾并按下火灾现场附近的报警按钮或火焰探测器探测到火灾并发送报警信号到火灾预警主机，消防报警系统会在大屏幕上自动弹出预警画面，画面上显示时间、地点、报警来源等信息。
另外画面设置有“解除报警”按钮和预警15秒（可根据需求设定）倒计时按钮，如果监控值班人员在规定的时间内没有解除报警，系统会把报警自动送达到办公大楼、营房和食堂等人员密集处的高音喇叭。
同时，系统会将火警信息发送到相关责任人的手机上。
◆油气实时在线监测系统
气体探测器检测的气体浓度信息传送到气体报警控制器，实现油气在线监测功能。
当气体浓度达到报警值时，气体报警控制器就发出声光报警信号，同时将报警信息传送到监控中心，以便引起值班人员注意并及时采取措施。
另外，报警控制器通过执行器可控制风扇进行排风、切断阀门等操作。
◆安防监控系统
安防监控系统主要包含前段部分、传输部分、控制部分、大屏幕显示部分、防盗报警部分、系统供电部分。
视频与探测器联动预警、移动影像侦测（支持复杂环境下的运动目标检测、多种绊线检测、任意形状警戒区域检测）。
◆门禁管理系统
智能门锁管理系统利用计算机技术、电子技术、精密机械制造技术、精密电磁技术、智能卡技术、指纹技术实现对进出房间的持卡人员的身份识别，并控制机械门锁是否打开并提供信息查询和统计功能。
◆智能钥匙柜系统
该系统应用无线IC卡和计算机应用技术，产品以安全可靠、责任明确、全自动化网络管理为主要特点。
对钥匙进行科学化管理，安全方便，解决了大量的由钥匙引发的保安问题。
智能钥匙管理系统应用在一些重要的场所，不但能够提高工作效率，方便追踪钥匙去向，而且有相当的安全性。
◆智能管控PDA系统
智能管控PDA（PersonalDigitalAssistant个人数字助手）系统是借助GIS、GSM、GPRS网络等技术，针对油库开发的日常巡视和附属设施巡检的管理工具。
该系统可以很好地解决现有巡检管理工作中的一些不便与不足，大大提高管理的质量和效率。
主要功能包括，制定巡检计划、自动监督巡检计划、巡检轨迹播放等。
◆油料自动罐装系统
油料自动罐装系统是储运系统的核心业务系统，负责将油料发出。
该系统采用集散式装车控制系统，适用于火车、汽车装车。
每两个装车鹤位配置1台防爆型自动罐装控制器，在营业室配置一台装车监控管理电脑主机，自动罐装控制器与监控主机采用RS485总线通信。
现场每个鹤位上配置温度传感器、流量计、装车泵、控制阀、防溢液位开关、静电接地夹，均接入每个鹤位的自动罐装控制器。
罐装控制系统采用MODBUS通信协议，可与PLC、计算机等上位机系统直接通信。
装车管理系统预留与ERP系统的数据接口，可将装车数据送往ERP系统。
◆大罐自动计量系统
采用高精度磁致伸缩液位仪结合高精度差压变送器，获得油品密度，从而实现全自动油品质量计量。
提供油品液位、水位、密度实时信息并有报警功能。
另外根据罐容表可自动计算油品体积和质量。
系统基本构成包括：
磁致伸缩液位仪、高精度差压变送器和后台服务器等。
第二章平台总体设计
2.1需求分析
2.1.1现状
军队油库一般都安装了消防报警、油气实时在线监测、安防监控、门禁管理、智能钥匙柜、智能管控PDA、油料自动罐装和大罐自动计量等油库八大系统。
上述各系统各自独立，自成体系，安防监控视频一般都放到了专用的监控室，其它系统大都布置在各自的业务室。
另外，有些油库还没安装油气实时在线监测系统、消防报警系统的报警形式不尽相同、安防监控系统有待进一步完善。
2.1.2需求
军队油库是我军油料收,发,储的基层单位,加快军队油库的信息化建设,对油库提高管理水平,保障能力,对我军平时的油料供应和战时的油料保障,起着十分重要的作用。
军队油库为了实现集中管理，迫切需要将八大系统集成到一个监管平台上。
因此需要在油库建设数字化油库综合监管信息平台，在中心控制室增设大屏系统，将各业务系统进行全面整合，形成以消防报警、油气实时在线监测、安防监控、门禁管理、智能钥匙柜、智能管控PDA、油料自动罐装和大罐自动计量等系统作为综合子系统的综合管理平台。
2.2总体目标
◆主要功能集成油库传统的八大业务系统为一体，使各业务系统在中心监控室大屏上集中显示，综合监管。
◆先进性系统采用当今流行的B/S（浏览器/服务器模式）架构，用户可以在局域网内任何一台计算机上登录系统平台，方便首长随时监管。
◆稳定性系统采用先进成熟网络技术、软件技术、控制技术以及先进而成熟开发工具，确保软硬件平台稳定可靠性，为油库的安全工作打造坚实的基础。
◆易操作性系统采用Web风格的界面设计，界面友好、美观、易学易用。
◆开放性支持第三方设备联网；
◆扩展性系统很容易扩容。
◆安全性系统充分考虑到了油库特殊的防静电要求，前段探测设备和铺架线路都进行了设备接地，并安装静电消除器，移除带电体电荷，避免因静电积聚和静电电位差而造成火花放电，消除安全隐患。
同时采用功能强大的网络安全设备及软件，权限管理使用分级授权。
2.3建设内容
2.3.1硬件基础平台
中心监控室大屏
大屏系统是数字化油库综合监控信息平台展示窗口，各个业务子系统都要在这里显示并实现统一管理。
监控室要配置一个音视频操作台，操作台桌面上安放一台中控系统的无线触摸屏。
这样绝大部分的音视频操作都可以通过这个触摸屏来操作。
音视频控制设备包括视频矩阵、RGB矩阵、VGA分配器、功放、反馈抑止器、均衡器、DVD及MD机、中控主机等设备。
在监控室设置一个操作台，安放2台电脑，1台为PC机用于指挥中心大屏的控制软件运行，另外1台为服务器用于运行数字油库综合监管信息平台软件。
网络传输
油库局域网承载着消防报警、油气实时在线监测、安防监控、门禁管理、智能钥匙柜、智能管控PDA、油料自动罐装和大罐自动计量等八大业务系统数据传输业务，其中安防监控视频传输将占有较大带宽，建议建设千兆光纤网络。
监测信号接入设备
HwiseTM31是集RS485通讯和视频服务于一身的多功能一体化系统监控设备。
采用国际领先的H.264（MPEG-4/part10）视频压缩技术，能同时实现多路视频信号和音频信号的同步压缩、实时网络传输和远程实时观看。
系统具有VMD（移动图像侦测）报警、烟感报警、温感报警、人体远红外防盗报警、气体检测报警等功能，通过RS485实时采集传输现场设备数据，同时系统还能够通过网络进行远程实时动作控制（包括云台、镜头、消防等）。
具有视频输出功能，脱离电脑可独立工作。
功能特点：
1）Linux操作系统，嵌入式结构；
2）视频压缩标准：
H.264；
3）可实时连接1～8路视频，并可再扩展连接4/8/16路摄像机；
4）支持云台镜头远程控制；
5）支持多路模拟量数据采集和传输，可接入温度，压力，流量等其它模拟量；
6）支持将相关的实时模拟量数值叠加在实时画面上；
7）主机前面板设数据显示屏，可以实时显示和修改设置；
8）支持模拟量报警值预设功能；
9）支持视频丢失、模拟量断线、主机停机、硬盘故障等各种报警；
10）支持硬盘录像、记录模拟量数据和报警信息；
11）支持动态IP网络连接；
12）支持双向语音对讲；
13）支持远程配置、软件更新；
14）支持多种协议的控制器和探测器的接入。
主要技术参数：
1）电源：
AC220V±15%、50Hz±1％；
2）视频输入：
4路或多路BNC输入；
3）音频输入：
4路或多路话筒BNC输入；
4）可接入控制器或探测器型号：
KB6000,KB3000,TC100,TC200,4-20MA等多种探测器；
5）网络协议：
TCP/IP；
6）串行数据接口：
RS485；
7）云台驱动接口：
RS485；
8）工作环境：
温度：
-10～55℃（内置硬盘时40℃）;湿度：
0～90%无凝结；
9）视频压缩标准：
H.264；
10）视频分辨率:
CIF（352X288）,QCIF（176X144）（视不同机型而定）；
11）视频帧率：
PAL:
25帧/秒.NTSC30帧/秒；
12）视频压缩码率：
16K-4K,也可自定义,单位（bps）；
13）语音对讲输入：
麦克风插孔；
14）报警输入：
一路或多路开关量输入。
八大业务子系统主要设备
1）消防报警系统
◆火焰探测器
◆IP网络报警器
◆检测或报警信号网络接入设备
◆室外高音喇叭
2）油气实时在线监测系统
◆汉威WD6200气体探测器
◆汉威KB2100II气体报警控制器
◆汉威HWise31网络一体化监控主机
3）安防监控系统
◆前端部分
摄像头、电动变焦镜头、室外红外对射探测器、双监探测器、温湿度传感器、地埋泄漏探测器、云台、防护罩、解码器、警灯、警笛等设备。
◆传输部分
光纤、同轴电缆。
◆控制部分
采集、压缩单元。
◆大屏幕显示部分
4）门禁管理系统
◆门锁
◆自助pos设备
◆指纹识别器
◆智能卡
◆手持机
5）智能钥匙柜系统
◆读卡器
◆大门电控锁
◆钥匙存放单元门
◆工具存放单元
6）智能管控PDA系统
◆智能PDA
◆GIS地理信息系统
◆GPRS网络
◆监测点基座
7）油料自动灌装系统
◆防爆型自动罐装控制器
◆装车监控管理主机
◆溢出静电保护器
◆电液阀
◆鹤管
◆流量计
◆安全活动跳板
◆温度变送器
◆泵
◆过滤器
◆紧急停泵按钮
8）大罐自动计量系统
◆液位计，测量罐内液位、水位、温度
◆后台服务器，多个液位计接入，中控室集中管理显示
2.3.2系统软件
◆操作系统：
MicrosoftWindows2008Server/Windows7简体中文版
◆数据库：
Oracle11g
◆地理信息系统：
MapGIS/SuperMap
◆网络安全
序号
设备名称
1
防火墙
2
IDS
3
防病毒系统
4
网站防篡改系统
2.3.3应用软件
数字油库综合监管信息平台软件
数字化油库综合监管信息平台软件要实现消防报警系统、油气实时在线监测系统、安防监控系统、门禁管理系统、智能钥匙柜系统、智能管控PDA系统、油料自动灌装系统和大罐自动计量系统等八个业务子系统的高度集成，便于统一集中监控管理、提高工作效率和管理水平。
八大业务子系统软件接口
在数字化油库综合监管信息平台中，包含着若干个子系统，而每个子系统又由各种软件平台以及各种设备构成。
从功能上讲它包括消防报警系统、油气实时在线监测系统、安防监控系统、门禁管理系统、智能钥匙柜系统、智能管控PDA系统、油料自动灌装系统、大罐自动计量系统等以及多种型号的传感器、执行器、现场控制器、UPS等机电设备。
数字化油库综合监管信息平台就是将不同功能的子系统在物理上、逻辑上、功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享。
而实现系统集成的关键在于解决各子系统之间的互联和互操作性问题，这是一个多厂商、多协议和面临各种应用的体系结构，也是每一个数字化油库系统所面临的问题。
解决这一问题最有效的方法就是利用软件接口技术，即在集成系统服务器与子系统管理主机之间使用一个软件接口，以此来完成集成系统与子系统的连接和信息交换。
所谓的软件接口是指：
一个能使智能化系统（称为主系统）与另外一个智能化系统或机电设备（称为分系统）之间建立起通讯连接的软件，并完成主系统与分系统之间的数据交换，从而实现主系统对分系统运行状态的监控和运行参数的设置。
软件接口存在的前提是主系统和分系统均可提供对外通讯接口，且二者的通讯接口互不兼容，不能直接建立连接。
因此，软件接口技术的运用已成为数字化油库综合监管信息平台中必不可少的一项关键技术。
软件接口将为数字化油库系统集成工程提供全方位的、切实可行的技术保障。
2.4平台示意图
第三章平台建设方案
3.1监控值守中心建设
监控值守中心，是处理突发事件的指挥、决策场所，是数字油库综合监管信息平台的核心。
监控值守中心以八大业务子系统和数据库为基础，作为今后辅助决策指挥系统、通信调度系统的硬件支撑平台。
建设一个高度信息化、综合性的监控值守中心，信息化系统的设计应该贯彻基础设施先进、机电设备可靠、综合布线灵活，具有高度可扩展性和实用性的原则，能够满足可预见未来的应用需要，并留有充足的冗余。
设计必须从总体着眼，采用开放式体系结构，把分布式测控技术与网络通讯技术有机的结合起来，使整个监控值守中心的各种设施都能有条不紊、高效的运行。
监控值守中心要配备的系统或设备包括：
大屏幕显示系统、多媒体接口设备、智能中央控制系统、有线和无线通讯系统、终端显示管理系统、专业操控台及桌面显示系统、多通道广播扩声系统及常用办公设备等。
中心大屏设计为110″1x2背投。
可将多媒体计算机及监控视频信号传送到投影机，再投影到大屏幕上，同时也可同步输出声音信号，具有高分辨率、高对比度，图像层次丰富等优点。
在宽阔明亮的室内环境中，不受环境光的影响，达到很好的效果。
其同步传送远端信号功能，能满足远程控制，达到很好的互动效果。
系统结构图
大屏幕效果图
安装投影机，作为辅助显示设备，可将多媒体计算机（RGB、VGA）及监控视频信号传送到投影机，再投影到大屏幕上。
投影机PLC-XM1000C参数细节：
光学
投影类型
主流工程型
投影技术
LCD
技术规格
0.8英寸液晶面板×3
投影亮度
5000流明
对比度
1000:
1
标准分辨率
1024×768
镜头
投影镜头
手动聚焦/手动变焦
光圈范围（F值）
F1.7-2.3
实际焦距（f值）
f=26.9-45.4mm
变焦比
1.7倍变焦
投影比
灯泡
灯泡规格
275W可换式灯泡
屏幕
投影色彩
1073.4M色
屏幕比例
4:
3（兼容16:
9）
投影尺寸
40-400英寸
投影距离
1.3-22.9m
接口
输入
VGA×1
DVI×1
BNC×1
色差×1
S端子×1
复合视频×1
音频×4
输出
VGA×1
音频×2
控制
USB×1
RJ45×1
RS232×1
功耗
扬声器
1个7W扬声器
正常功耗
430W（100V）,400W（240V）
待机功耗
100V:
22W（标准）,0.4（经济）
240V:
24W（标准）,0.6（经济）
尺寸
长度
489.5
宽度
164
厚度
371.1
重量
9.7kg
图像处理系统具体要求如下：
在大屏幕投影系统中，图形拼接控制器作为信号处理的核心，在很大程度上决定了整个系统的显示效果、显示质量、操作的灵活性和系统的可靠性。
图形拼接控制器实现多路RGB信号（计算机）和多路实时的视频图像及网络计算机图像接入。
所有不同类型信号均可混合显示，以开窗口或硬拼接方式任意位置、缩放、拖动、拼接、整屏显示，网络、RGB信号可与视频信号叠加显示，而不受物理屏的限制，达到完全动态实时。
图形拼接控制器采用工业级标准控制设备系统结构，配合高性能的图像处理模块和网络传输模块，连接组合大屏幕显示系统。
遵循TCP/IP协议，可通过网络将联网的计算机工作站图形画面动态、实时地传送并合成显示在大屏幕上。
图形拼接控制器具有很好的系统结构，支持冗余电源模块（可选），正常情况下两个电源模块一起工作向系统供电，在一个模块出现故障时，另外一个电源能够自动提供系统100%的电源，而不会使系统出现当机现象，满足7×24小时工作要求。
控制器采用本地操作和网络远程控制两种方式，可由多个用户同时控制，控制界面简洁明了，易于掌握。
图形控制器采用嵌入式系统，具有很好的安全性和稳定性；模块化板卡设计，易于故障排查及检修；开机即用，断电存储；可以设置多种用户模式（预案），方便调用与演示；视频窗口可任意缩放、全屏幕漫游。
图形拼接控制器全系统采用热插拔结构，从电源到风扇均可在线更换，热备份冗余电源及多路网络接口，提高控制系统的运行可靠性。
支持远程多用户操作：
用户通过局域网可用单鼠标或多鼠标和键盘操作大屏幕，实现多屏拼接，多个操作人员可以用各自桌面的鼠标和键盘交互操作大屏幕，在大屏幕上打开或关闭视频和RGB窗口，改变窗口位置及大小等。
每台大屏幕显示器的画面、功能应可任意定义，大屏幕显示调出画面反应时间短。
操作界面直观、易用，网络图形调用和控制与用户应用程序无关，确保用户系统的安全。
本期工程配置一台视频矩阵，可以接入不多于64路视频输入接口和16路视频输出接口，作为视频输入输出的控制设备。
要求提供RS-232控制协议、红外遥控、手动面板控制、掉电现场保护等控制功能，具备信号长距离传输失真补偿技术。
配置一台RGB矩阵，要求提供8路RGB输入接口和4路RGB输出接口，作为VGA信号输入输出的控制设备。
要求提供RS-232控制协议、红外遥控、手动面板控制、掉电现场保护等控制功能，具备长距离VGA信号低衰减传输，保障信号质量。
调音台：
具有8路和12路单通道输入2组立体声输入。
高品质、低噪音的平衡式话筒输入。
每路麦克风输入都配备优质+48V幻像电源。
单声道及主输出配有的信号插入点，方便外接信号处理器。
两组AUX辅助输出，可以外接处理器。
内置式静噪开关电源器。
专业功放：
提供细腻、丰满的音频解析力，高保真的放大保证音频信号平滑流畅。
大功率，低失真，音质效果好。
延时开机保护，防止大电流冲击对设备造成损坏。
XLR信号输入接口，Speakon和接线柱输出接口。
全音域音箱及其它外放设备。
显示设备包括大屏显示设备、投影机、硬盘录像机等。
选择不同的视频源和不同的显示单元通过视频切换矩阵实现。
选择一台AV矩阵以及RGB矩阵实现视频图像的切换。
视频切换矩阵是视频信号传输的核心设备，其他设备连接到矩阵上。
其中，视频输入设备的视频输出连接到矩阵的输入端口。
显示设备大屏、投影机和监控电视等连接矩阵的输出端口。
3.1.7IP网络报警系统
IP网络报警系统是将各种传感器、功能键、探测器及执行器共同构成安防体系。
报警功能包括防火、防盗、气体泄露报警及紧急求助等功能，报警系统采用先进智能型控制网络技术、由专用服务器管理控制，实现对意外事故的自动报警。
IP网络报警系统是由中心管理主机、报警器、各类传感器和传输缆线组成。
IP网络报警系统一般设置值守中心，值守中心的管理主机能及时显示各传感器的报警状态及性质，对其状态进行实时监测。
当发生警报时，智能终端将根据警情进行各种操作：
启动警铃和联动设备、拨打设定的报警电话。
IP网络报警系统需采用IP网络专用协议传输，总线式通讯。
电话报警，易于联网，报警控制主机可通过联网方式报警，更多的是采用电话网络报警至值守中心，值守中心通过管理软件实时监测各种系统状态，对报警系统进行双向控制，构成多级联网报警系统。
3.2机房及网络传输设备
计算机机房的环境必须满足计算机等各种微机电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等的要求，应该能达到安全可靠、舒适实用、节能高效和具有可扩充性的要求。
机房建设包括对机房进行装修，布置空调等设备，部署配电系统，安装一套UPS系统，增加接地设施、防静电措施和防雷装置。
1）装修
主要装修工程：
吊顶：
吊顶采用微孔铝合金吊顶板，吊顶以上空间采取防尘处理，吊顶上布置管道、安装灯具及走线、安装各类探测器。
地板：
采用无边框抗静电活动地板，上贴耐磨防静电层，底盘均为冲压钢板，保障其稳定性好，在上行走无空洞响声。
墙壁：
机房内不装暖气管道，四周墙壁为平面，保障其美观、耐火、易清洗、免维护、抗老化等特点。
门窗：
加装防尘双层塑钢窗。
主出入口应避免高度、宽度过小，应保留或设计足够大型设备出入的通道。
2）空调系统
配置一台大功率的恒温恒湿精密空调。
3）UPS电源
UPS的供电范围包括：
机房设备、监控中心设备等，在系统间配置一台智能化不间断电源系统，增加1小时的后备电力。
UPS系统采用三相输入、三相输出模式。
同时对主干电源系统的接入和UPS的输入输出等使用配电柜，进行配电管理。
4）防雷与接地
1．电源防雷
根据机房建设的要求，配电系统电源防雷采用电源二级防雷器。
2．等电位连接与接地
在机房下作铜带网格，网格采用的铜带在地板下排成网格，其交叉点通过绝缘端子与地面相连，铜带的交叉点处用锡焊焊牢。
综合接地接至机房地板下的铜带网上。
接地电阻小于0.3欧姆，用铜线引到机房。
5）服务器及网络存储设备
序号
设备名称
1
数据库服务器
2
应用服务器
3
安全服务器
4
存储阵列
6
路由器
7
核心交换机
8
交换机
9
数据库管理系统
油库专网承载视频监控业务和数据传输业务，IP成为当前最成熟的技术，越来越多的业务应用基于IP技术。
军区到军区油库之间的线路将采用内部军网联接方式，考虑到军区油库内部需要传输的数据包括有占较大带宽的视频信号，建议使用千兆光纤网络。
油库网络传输拓扑图
1）主机房路由器
功能技术指标
参数要求
路由引擎
引擎采用模块化设计，引擎槽位≥2、业务槽≥4；
接口要求
固定三层业务以太接口≥2GE（光电复用），百兆口≥1。
性能
IPv4包转发能力≥1Mpps
物理接口
支持以太接口、155MPOS接口；E1/CE1接口等广域接口
路由协议
支持RIP、OSPF、BGP-4、IS-IS、静态路由、RIPng、OSPFv3等路由协议
业务接口
支持单路增强型E3模块、单路增强型通道化CPOS模块、单路增强型POS模块、支持十六路信道化E1模块。
最大汇聚密度不低于64个信道化E1密度。
管理
支持CLI、SNMPV3/V2/V1、RMON，兼容CISCO的CDP、支持管理软件（运行于PC机上，可显示：
当前NAT路由器流量、在线主机数、NAT翻译表项数、CPU使用率、系统内存）
配置
提供双电源冗余及1口CPOS接口，路由交换设备同一品牌
2）主机房核心交换机
项目
参数要求
硬件要求
标准机架式三层路由交换机
端口数要求：
≥48个千兆电口，≥4个复用的千兆SFP接口，≥2个专用堆叠接口。
扩展槽要求：
≥2个万兆扩展插槽
性能要求
背板带宽≥500Gbps
交换容量≥400Gbps
包转发率≥300Mpps
支持千兆/万兆全线速转发
功能要求
支持802.1Q、支持STP、RSTP、MSTP协议、支持IP-MAC-Port绑定功能、可同时支持基于端口、基于
升级会员 