工厂监控系统设计方案精品版Word格式文档下载.docx

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⑶控制系统应采用可靠性高、功能全的产品

⑷严格的管理制度，规范的操作。

⑸操作简便。

具有一定的扩容和升级能力。

二、方案设计的原则和思想

2.1系统应具有的特性

2.1.1先进性

当今科学技术发展迅速，若花巨资建成一个几年之内就要淘汰的落后系统，不仅是一种极大的浪费，而且将严重影响工厂的声誉。

所以设计方案首先就要确保设计技术和应用技术的先进性，同时也要保证整个系统的最佳性能价格比。

2.1.2灵活性和兼容性

随着科学技术的发展，不可能保证一个系统永远处于领先地位。

为此在设计方案时，必须考虑到系统升级扩容的灵活性和兼容性，这就需要采用模块化、开放式、集散型、分布式的控制系统。

使得不改变原有设备，在不损失前期投资的情况下，就能方便的升级和扩容，确保系统不过时。

2.1.3经济实用性

先进性与经济性往往会产生矛盾，这就需要在制定总体设计方案时：

一、要选择性能价格比最佳的产品和系统。

高科技现代化时代，经济性衡量的唯一标准是性能价格比，既不是单纯性能，也不是单纯的价格，若不顾性能，而单纯追求价格，势必会陷入不正当的价格竞争战。

那么系统事故所造成损失和影响用经济是补偿不了的。

二、善于充分利用软件来实现系统功能，尽可能减少硬件开支，达到降低系统总成本的目的。

三、充分了解其它子系统的功能，并与之进行有机结合，避免功能重复。

四、要善于从实际出发，突出实用功能，去掉“华而不实”的无用功能，降低总体投资，求得先进性与经济性的完美统一。

2.1.4可靠性

可靠性是系统设计中的关键，不可靠的系统不仅根本谈不上什么先进性，而且由于系统的瘫痪导致重大的损失会给用户带来巨大的负担和耗费。

为此总体方案的设计和产品的选用时：

一、既要考虑技术的先进性，又要考虑技术的成熟性。

二、采取集散型分布式控制方式，从系统设计结构形式和控制方式的角度来提高系统总体的可靠性，从而达到先进性和可靠性的完美统一。

三、尽可能减少硬件数量和硬件连接，充分依靠软件功能来提高系统的可靠性。

四、遵循严格科学的施工规范，为各子系统的连接，架设可靠的神经中枢，从而为系统的总体可靠性打下最坚实的基础。

同时我们的系统设计兼顾了系统功能的全面性及操作的简易性。

当有紧急情况发生时，系统能自动作出迅速、准确的反映。

2.1.5操作和维护的方便性

21世纪是知识经济时代，人力成本的价值在大幅度增加，系统设计如何做到操作和维护更方便，对于提高工作效率，降低人力成本和降低维护成本，提高系统总体性能价格比是极其重要的环节。

2.2设计依据

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94

《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94

《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87

《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

《工业企业通信设计规范》GBJ42-81

《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GBJ303-88

《中国电器装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-82

《工业自动化仪表工程施工及验收规范》FBJ93-86

《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90、92

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92、GA/T74-94

三、系统方案设计

3.1监控系统的构成

工厂CCTV监控系统与所有的CCTV监控系统的结构相同。

主要由前端信号摄取、中间信号传输及后端信号还原处理（即位于控制室内的中央控制设备）三大部分构成。

前端设备负责信号的采集，主要包括摄像机、镜头、防护罩、云台、解码器、支架等设备。

这些设备将现场的图像、数据等信号进行拾取并转换为中心控制设备能够处理的信号格式外，还具有其它的增强功能，如扩大监视范围的云台、变焦镜头；

保证主要前端设备能够正常工作的防护设备，如防护罩。

后端设备的作用是对前端已采集到的信号进行处理。

它主要包括视频信号的切换、显示和记录等主要功能。

设备主要包括：

矩阵控制主机、控制键盘、屏幕墙、4画面分割器或多画面分割器、控制台、录像机、多媒体计算机及网络视频传输设备等。

后端设备是整个系统的心脏，是整个系统功能的执行者。

前端和后端设备的中间部分为传输系统。

这一部分主要包括同轴电缆、双绞线及光纤设备的使用，以实现将视频信号传输至控制室同时将操作员发出的控制指令传输至前端设备的功能。

在传输系统的选择中需要根据实际情况加以选择。

3.2系统前端布防点的确定

根据工厂的实际建筑格局和服务区域的划分，具体的摄像机安装点位确定如下：

第一路监视点：

安装在工厂三平台大门，选用带有变焦镜头的红外智能变速球，该监视点为新增更换点，对工厂外面的停车场和人行道进行监控，同时兼顾进出工厂大门的人员车辆的活动情况。

第二路监视点：

安装在工厂精炼车间，选用带有变焦镜头的红外智能变速球，该监视点为新增更换点，对工厂精炼车间的运行情况进行监控。

第三路监视点：

安装在工厂粗炼车间西侧，选用带有变焦镜头的红外智能变速球，该监视点为新增更换点，对工厂精炼车间西侧的运行情况进行监控。

第四路监视点：

安装在工厂粗炼车间东侧，选用带有变焦镜头的红外智能变速球，该监视点为新增更换点，对工厂精炼车间东侧的运行情况进行监控。

第五路监视点：

安装在工厂氧气库内，选用带有变焦镜头的红外智能变速球，该监视点为新增更换点，对工厂氧气库内的原料和出去人员进行监控。

第六路、七路监视点：

安装在工厂料库的东西两侧，选用高清红外枪式摄像机，对进出入料库通道和门口的人员进行监控。

第八路监视点：

安装在料库南侧的墙上，选用带有变焦镜头的红外智能变速球，该监视点为新增更换点，对工厂料库侧道及进出入二号平台大门的人员进行监控。

第九路监视点：

安装在蒸汽炉外墙上，选用高清红外枪式摄像机，该监视点为新增更换点，专门对进出入二号平台大门的车辆和人员进行监控。

第十路监视点：

安装在银车间内，选用高清红外枪式摄像机，该监视点为新增更换点，对银车间内的情况监控。

第十一、十二路监视点：

安装在原湿法车间，选用高清红外枪式摄像机，该监视点为新增更换点，对车间内的情况进行监控。

第十三路监视点：

安装在化验室北侧，选用高清红外枪式摄像机，该监视点为新增更换点，对化验室的通道情况进行监控。

第十四路监视点：

安装在化验室南侧，选用带有变焦镜头的红外智能变速球，该监视点为新增更换点，对化验室的周边情况进行监控。

第十五路监视点：

安装在工厂一平台大门，选用带有变焦镜头的红外智能变速球，该监视点为新增更换点，对工厂外面的停车场和人行道进行监控，同时兼顾进出工厂大门的人员车辆的活动情况。

3.3系统传输部分的选择

本系统由于传输距离较远，工厂内腐蚀重，而且是改造工程，因此在保留原有信号传输链路的同时选用同轴（视频）和光缆结合的传输方式。

3.4系统控制部分的结构

在工厂的闭路电视监控系统改造项目中，我们建议采用传统的模拟系统与数字系统相结合的综合性视频监控管理系统，使系统保持安全可靠的同时，为用户提供更多的高新技术所带来的新的功能与服务。

3.4.1模拟视频监控系统

虽然当前视频数字技术发展很快，众多数字视频产品或数字处理视频产品已推向市场，但在大型的电视监控应用领域中仍然使用模拟矩阵切换器作为控制核心。

矩阵控制器品牌、型号众多，功能各异，总体上可靠性高、功能齐全。

使用矩阵系统仍然有两种结构可以选择。

结构一、单矩阵集中管理结构

在这种结构中，所有的前端摄像机图像及控制信号将通过传输链路集中到控制中心的矩阵控制器上，在控制中心设有一个或几个不同级别的控制键盘可以对图像进行切换及前端设备的控制。

其他地点和使用部门作为矩阵系统的不同级别分控用户，配置分控键盘和若干个矩阵的视频输出。

这是一种比较传统的实现方法。

优点：

1.便于集中管理，控制中心可以同时对所有的前端图像进行处理、监视。

2.对矩阵系统联网性能要求不高，可以选择的品牌、型号较多。

缺点：

1.使用的链路过多、费用大。

2.机房设备多、线缆多，对机房要求较高。

3.一旦矩阵设备故障，系统将瘫痪。

4.分控用户图像切换不便。

5.大幅度扩展困难，或者与矩阵价格产生矛盾。

结构二、分布式组网结构

在这种结构中是将监控摄像机按照一定的原则（如各楼区、各辖区）划分为几个监控分中心（或称为远端站点）与控制中心组成一个多级的分布式网络系统。

各监控分中心不再是一个分控用户，而装有分控矩阵或称为副控矩阵。

各监控分中心辖区的摄像机图像就近经链路传送到监控分中心，各分中心在将若干个视频输出端口和通讯端口与上级的监控分中心或监控中心相连，各监控分中心矩阵级别可以相同，也可以不同。

各监控分中心之间也可以进行互连。

这样就由多个矩阵组成了一个分布式网络结构的监控系统。

1.节省传输链路，费用降低。

2.结构灵活。

3.各监控分中心辖区内的摄像机为逻辑编号，操作简单。

4.可靠性增强，任意一个矩阵故障只影响其本站功能及本站辖区的摄像机图像，其它站点及控制中心不受影响。

5.单矩阵容量减小，价格降低，扩容更容易。

6.机房设备、线缆大大减少，对机房要求降低。

1.对矩阵要求高，可选择的品牌、型号少。

2.控制中心不能同时对所有图像进行处理、切换。

3.相对于集中控制结构来说，管理相对复杂。

像工厂这样的监控项目，由于传输距离短、控制管理集中，仍然选用单矩阵集中式管理方式。

3.4.2数字视频监控系统

随着科学技术的飞速发展，特别是计算机和通信手段的不断发展进步，高科技手段已深入了各个领域：

工业控制自动化、办公自动化、楼宇自控、智能建筑等已遍地开花，数字化技术已渗透到社会生活的每一个角落，传统的模拟监控系统也面临着数字化的发展，应该说数字化是视频监控的发展方向。

数字化网络视频监控系统的原理是充分利用了当前的数字视频压缩技术将模拟视频信号经数字压缩转换成为一种可以在基于TCP/IP网络上传输的特殊数据流，利用当前发达的网络技术实现远程的图像监控。

因此其核心是视频图像的压缩和网络传输。

由于数字化视频技术是一种发展中的全新技术，因此从技术上不仅仅受到图像压缩方式的影响，同时还要受到计算机信息处理方式、网络传输设备等多方面的影响。

在当前的监控系统中，数字化的解决方案多种多样，有以基于DVR数字化控制器的解决方案，以视频网络服务器和综合视频管理平台为核心的解决方案。

通常以DVR为核心的数字化解决方案局限于DVR容量以及当前计算机硬件及软件的信息处理能力，多使用于中小型系统。

而对于前端设备分布广、控制用户多的大型监控系统，多以视频网络服务器和视频管理平台为核心的数字化解决方案。

下图就是一个以视频网络服务器和视频综合管理平台为核心的数字化网络视频监控系统的简单框图。

从图中可以看出所有的前端摄像机图像输出后直接连入视频网络服务器转换成视频压缩信号，各个视频网络服务器都有独立的IP地址，将数字化的视频压缩信号直接连接到LAN/WAN中作为整个网络的视频共享资源。

综合管理平台作为主服务器，安装有监控系统服务器端的软件