无人值守方案.docx
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无人值守方案
无人值守
监控系统
天津天地伟业数码科技有限公司
系统分析部
2006.01
系统背景概述
传统的监控系统
传统的模拟视频监控系统受技术发展的局限，只能进行现场视频监视，简单的报警信息处理传输，不能远距离传输视频信号，对于前端具体状况的了解、事件的确认是非常困难的，无形中降低了系统的实用性、稳定性和安全性，而对于电力、电信、海关、银行、水利等具有大量无人值守点的行业用户来说，远程、实时的综合监控是行业系统安全运作必备的前提条件。
如何将远程的图像监视、环境监控、防盗、消防和报警联网系统有机的结合起来，做到既可以远程的监视、遥控和图像的传输，又具备环境的整体监控，并且具有通常联网报警网络的功能，能够更加有效地预防事故发生、打击犯罪、保障财产安全，确保系统运行稳定，将安全防范技术提高到一个新的水平，这已经成为当前监控行业发展的主要方向。
无人值守远程综合监控系统推出的背景
目前对于电力、电信、海关、银行、水利等具有大量无人值守机房/变电站的用户，其前端机房/变电站占有重要的地位，也是数字化改造的重要目标之一。
同时，上述行业用户在各自的机房/变电站等已实施了部分视频监控、环境监控、防盗报警和消防系统，但大多分步、分批实施，系统各自独立运行，甚至每套系统都需要独立的管理人员，很难做到多系统的综合监控、集中管理，无形中降低了系统的高效性，增加了系统的管理成本。
因此，如何利用先进数字网络技术和计算机技术改造传统的模拟设备，整合过去零散的系统，提高远程监控系统的实时性、高效性，是当前对于电力、电信、海关、银行、水利等具有大量无人值守机房/变电站的用户、产品供应商、系统集成商急需解决的难题。
天地伟业无人值守远程综合监控系统的推出
根据电力、电信、海关、银行、水利等具有大量无人值守机房/变电站的用户的远程综合监控需求，天津天地伟业数码科技有限公司展开深入调研，凭借不断创新的理念以及丰富的监控业务整合经验，顺利推出了“无人值守远程综合监控系统”，通过加强计算机技术、图像数字化技术和信息技术的应用，实现用户对前端无人或少人值守系统的综合监控、集中管理，利用现有的网络对前端的图像、环境、设备运行状态、门禁、周界防范等进行有效的监控和管理，大幅度提高了对前端监控的实时性、有效性，降低了人员及管理成本。
天地伟业无人值守远程综合监控系统解决方案
解决思路
天地伟业无人值守远程综合监控系统通过在前端机房/变电站安装摄像机、微音探头、数字/模拟环境变量采集模块、门禁、周界报警等高科技设备，其中的音视频、环境变量数据、出入口控制等接入前端综合监控主机，音视频、环境变量等资料实时数字化存储记录，同时，管理中心可管理所有前端综合监控主机，实时监看前端的图像、环境数据、门禁信息等，并对前端的所有突发情况做出高效、及时的处理动作。
系统组成
天地伟业无人值守远程综合监控系统由三大部分组成，第一部分：
前端综合监控设备（音视频监控、环境变量监控、出入口监控等）、综合监控主机、综合监控软件；第二部分：
网络传输部分（宽带网络、无线网络、ADSL或行业用户专网）；第三部分：
管理中心，数字中心服务器、监控终端等。
系统拓扑图
系统需求分析
✧无人值守机房、变电站、基站等多数成分散式分布，且很多地理位置处于人烟稀少的地方，平时无人或少人值守。
要求所有设备都必须能适应环境的变化。
✧无人值守机房、变电站、基站内通常安装有重要且贵重的设备，它运作的正常与否直接关系到企业或整个行业能否正常运作。
✧图像监视系统、环境监测系统、防盗系统、消防系统、报警系统、远程控制系统必须要有机的联动结合，从而提高无人或少人值守机房人员和设备的安全性及便利性。
✧无人值守机房、变电站、基站必须把机房内的音/视频画面、人员出入的状况、机房内环境变化量的报警信号等数据及时地传回监控中心。
✧所有视频数据、环境数据必须远程传输，并且对数据的记录存储要尽量的全面、细致，使得数据的存储、检索、回放、备份、恢复利于管理和服务。
✧无人值守机房、变电站、基站主要应用于电力、电信、水利、海关、国家安全等行业，这些行业一般都有自己的专用网络，带宽资源比较充足。
✧系统的管理采用分级权限，不同的人员具有不同的使用权限，以便实现安全化管理。
✧系统采用模块化设计，保证系统具有灵活的扩展性，同时提供友好的人机对话界面。
方案设计原则
1、设计思想
任何一个设计方案的最根本前提是用户的需求，而先进、成熟的技术，可靠、灵活的应用，技术发展的趋势和良好的性能/价格比是设计方案的最基本依据。
应该在不失先进性、成熟性、可靠性、可扩展性的基础上，充分考虑用户的需求，照顾长远利益，最大限度地保护用户投资。
✧先进性
图像监视系统采用MPEG4图像压缩处理技术，具有图像质量清晰，文件占用空间小，传输带宽小，速度快等特点；
各子系统（音视频、报警、门禁、环境变量）紧密结合，提供强大的系统集成功能；
✧灵活性
系统支持基于WEB方式的网络浏览功能，可供用户方便使用；
灵活进行系统软件升级，避免对系统产生过大的影响；
灵活的组网方式，有线或无线均可，方便监控点数量的增加；
✧实时性
基于带宽的优势，各类前端信号可做到实时的传输；
同时可利用其他传输通道进行实时传输，如：
GSM、CDMA1X、GPRS、3G网络等；
✧稳定性
具有独特的图像管理功能，严格控制丢帧现象；
完善的视频流控制功能，保证网络传输的顺畅；
管理、操作权限的分级实现，保障管理的统一、规范；
强大的自我诊断、恢复功能；
✧完善性
与数据采集监控系统无缝地结合，实现报警信号的联动，报警设备的自启动；
当报警信号产生时，可实现多种可用通道的信息传输，如网络、电话、短消息等；
✧扩展性
系统预留相应的接口以便扩充之用；
控制部件（软、硬件）采用模块式结构、内部总线化等技术措施，可以方便灵活进行扩充，保证未来的适应性；
✧易用性
基于优良的操作平台；
采用模块化设计，操作简便；
界面人性化；
2、设计遵循技术标准
✧《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
✧《工业电视系统设计规范》GBJ115-87
✧《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
✧《计算机软件开发规范》GB8566-88
✧《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92
✧《入侵探测器通用技术条件》GB10408-89
✧《工业企业通信设计规范》GBJ42-81
✧《报警图像信号有线传输装置》GB/T16677-1996
✧《火灾自动报警系统设计规范》GBJ116-88
✧《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
✧《CATV行业标准》GY/T121-95
技术解决方案
概述
本方案按功能共分三个子系统：
前端无人值守点信息采集处理子系统、信号传输子系统、远程监控子系统，其中各系统包括的模块如下：
前端无人值守点信号采集处理子系统包括：
✓前端机房的音、视频信号采集设备
✓音、视频信号压缩处理设备
✓数字报警信息采集设备
✓数字/模拟环境量采集设备
✓门禁控制管理设备
✓前端系统控制设备
✓前端通讯设备
信号传输子系统包括：
✓传输控制设备
✓专用视频、电源、控制线缆
✓驱动设备
✓通讯接口
远程监控子系统包括：
✓远程综合监控软件系统
✓图像显示设备
✓通讯设备
✓控制设备
系统核心结构：
前端无人值守点信息采集处理子系统
系统结构图：
信息采集处理部分：
1、音、视频信号采集
在每个前端机房根据现场需要安装相应的摄像机、拾音器，其中可选定点彩色半球摄像机用于对进出机房人员进行监视，选用一体化彩色摄像机搭配云台，可根据远程管理人员的命令改变摄像机镜头的方位、角度、焦距等，用于对机房内设备运行情况、现场环境进行监视。
通过摄像机、拾音器采集来的音视频模拟信号接入前端综合监控主机。
2、音、视频信号处理
音、视频信号传送到前端综合监控主机后进行信号编码、压缩。
天地伟业综合监控主机采用先进的MPEG4压缩方式，除具有图像清晰流畅的特点外，还具有空间小，实时性好等优势。
对于本地视频信号，可以保存在本地主机上，可根据需要随时进行回放、查阅、管理，并且配合多种录像模式完成各种记录需求。
图像监控界面：
3、报警信号及环境量采集和控制
需要的设备包括：
环境检测模块、温湿度采集模块、电压/电流传感器、紧急按钮、烟雾探测器、红外探测器、周界探测器、门禁系统、现场报警器等。
由于不少的无人机房都建在郊外和一些较偏僻的地方，并且机房的成本及架设经费非常昂贵，如遇不法分子盗窃或破坏，将造成严重的经济损失。
为彻底消除这种现象，避免财产遭破坏，实时监控和报警联动更显得十分重要。
系统防范部分：
第一部分：
以机房为中心，半径为20米的范围内划分警戒区域，设置红外对射报警器和语音警告模块，当发生非法入侵时，系统自动激发语音警告模块，向非法闯入者发出语音警告，并向监控中心发出报警信息。
第二部分：
机房的进出采用联网门禁系统（磁卡识别或指纹识别），要想进出机房，必须具有相应的身份权限，并且联网门禁系统可对出入信息进行统计和分析。
若遇非法人员撬门或侵入，系统将启动定点摄像机并记录现场情况，同时启动报警信号远程传输，控制中心收到报警信号后即可第一时间查看现场状况，做出相应警情判断。
第三部分：
机房内部安装紧急按钮和红外探测器，如遇紧急事件的发生，可人工触发报警通知监控中心。
由于机房设施都是用电设备，所以防火是必不可少的防范措施。
通过连接烟雾探测器可对机房内环境随时监控，当探测到有火警时，报警主机联动电源控制开关，自动切断重要设备的电源，同时向远程控制中心联动报警，监控中心可及时判断报警信息的正确性，以便了解现场情况，并向有关部门求助。
第四部分：
一般情况下，电气设备对环境的温湿度都有相应的要求，特别是对于一些昂贵精密的设备更是如此，因此为了保障设备在正常的环境中工作，控制中心需要了解现场相应温度、湿度的情况。
在机房内配备温湿度数据采集模块，将现场温湿度的模拟量转变为数字信号实时传输，在现场及远程控制中心将随时了解到当前机房的环境温湿度，记录的数据将保存在数据库中进行统计、分析。
根据需要，系统设置温湿度的波动范围，当现场环境处于设定范围之外时，通过设备电源控制开关启动空调系统进行相应的温湿度处理，使设备处于良好环境之中。
环境监控界面：
记录查询界面
所需设备清单
序号
设备名
1
4/8/16路综合监控主机
2
环境检测模块
3
开关变量模块
4
半球型摄像机
5
彩色一体化摄像机
6
红外对射模块
7
红外探测模块
8
紧急报警按钮
9
烟雾探测模块
10
设备电源控制模块
11
温湿度采集模块
12
水浸探测模块
13
门禁系统及控制模块
14
现场报警器及控制模块
……
信号传输子系统
前端摄像机同综合监控主机之间采用图像控制系统专用的75-5视频线及2*1.0电源线，用于摄像机视频信号的传输和供电，再加上CAT-5数据控制线连接云台。
各机房一般可提供2M的E1接口，通过E1to10BaseT的转换器连接到网络视频工作站的RJ45接口，或连接到机房内相应的交换机上。
该通道可实现数字图像、数字信号的实时上传，并可接受监控中心下发的各种控制信号。
系统可配置GSM/GPRS、CDMA、电话等通信传输模块，当有相应情况发生时，系统可自动联动可用传输模块功能，启动电话、手机短信、电子邮件发送预置的信息。
所需设备清单
序号
设备名
1
视频线缆
2
电源线缆
3
控制信号线缆
4
E1转换器
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