工厂监控管理系统方案I.docx
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工厂监控管理系统方案I
企业工厂监控管理
系
统
方
案
深圳市亿维锐创科技有限公司
2008年5月
目录
设计单位简介3
前言5
第一部分需求分析6
第二部分系统方案设计7
第一章设计思想7
第二章系统设计8
第一节系统结构设计8
第二节工厂前端系统设计9
第三节监控中心系统设计10
第三部分设备选型11
第一章前端设备11
第一节摄像机11
第二节网络存储型视频服务器13
第三节拾音器和音箱15
第三章中心设备15
第一节数字矩阵15
第二节电视墙及磁盘阵列17
第四部分技术支持和服务及人员培训17
一、技术支持和服务17
二、人员培训18
第五部分设备清单及报价19
设计单位简介
深圳亿维锐创科技有限公司专业致力于数字视频处理、网络通讯、音视频编解码、图像处理、嵌入式操作系统及生物识别技术应用、安防预警系统等领域产品研发，生产和销售的专业厂家；公司已形成以网络存储型视频服务器及生物识别预警系统为核心的两大产品系列；公司已构架形成了集研发、生产，销售和服务为一体的高科技公司。
公司以技术和质量为核心，以实现客户价值为己任。
公司位于高科技之都深圳，同时整合人才、技术、信息等全方位资源，为客户提供全面、个性化的整体解决方案。
公司拥有强大的技术研发能力和人才储备，拥有一批在行业内具有丰富经验的技术骨干和视频监控领域的专家；并与行业研究机构和著名院校建立合作，使亿维公司在数字视频、安防监控及生物识别技术应用等领域始终保持着行业领先，开发了网络存储型视频服务器及生物识别预警系统两大系列的产品。
公司的产品已广泛应用于公共安全、交通、金融、学校、军队、电力、石油、矿山、厂矿企业及住宅小区等各个领域。
公司本着“以质为基，以人为本，以诚立身，以锐求存”的企业精神；以实现客户价值为己任，以专业诚挚的服务谋市场，实现与客户共成长，同发展！
前言
随着我国现代化企业制度的普及和深化发展，企业的信息化建设不断深入，各企业特别是大中型企业都加快了信息网络平台的建设；企业正逐步转向利用网络和计算机集中处理管理、生产、销售、物流、售后服务等重要环节的大量数据。
数字视频、音频以其直观性及易于存储、检索和共享的特性，成为企业可视信息管理系统的重要组成部分。
企业可视信息管理系统是基于网络平台的有关企业安防、生产管理的音视频数据的管理系统，它是传统视频监控系统在功能上的延伸和扩展，在通讯手段上的升级和进步，是未来工业电视、闭路电视系统的发展方向。
我公司根据自身技术特点，研发了由网络存储型视频服务器和中心控制平台组成的远程监控系统。
网络存储型视频服务器具有体积小、维护成本低、方便架设等优点。
其和中心控制平台的网络交互技术，使得分散的网点可以在中心统一监看、数据采集、控制、管理，提高了企业整体保卫和监护能力。
YW8000系列存储型视频服务器为了满足用户把高清晰的声音、视频数字化远程传输而专门设计的音视频编、解码产品。
YW8000系列存储型视频服务器充分考虑远程监控需求的特点，结合了我公司在视频技术方面的优势和最新IT技术，旨在为用户提供一个专业的、高性价比的远程视频解决方案。
应用YW8000系列存储型视频服务器产品可以在无需任何动土工程的情况下非常简单的实现模拟CCTV向网络视频系统升级。
先进的IT技术保证所有硬件24小时无间断工作，异常自动恢复功能保证即使出现任何人为、意外、技术中断也能立即重新工作或者自动连接，可通过远程网络进行控制管理、升级、实现了远程管理维护，极大的方便了工程商和用户的调试和使用。
采用YW8000系列存储型视频服务器构成的远程监控系统，为管理部门提供了一套有效的工厂监管工具。
对促进和规范生产部门场所经营活动，加强对厂房及周边场所管理，改善企业安防起到了积极作用。
第一部分需求分析
根据企业工厂的特点，及整个系统的实际情况。
我们对整个系统进行了详细的分析，总结出了企业工厂监控管理系统应具有如下的功能要求：
1.系统技术水平先进、运用现代监控技术。
2.系统具有可升级性和可扩容性。
3.系统具有可设置性，管理人员可根据需要对系统进行设置。
4.可实现24小时不间断监视。
5.系统基于B/S体系构成。
6.视频码率连续可调，帧率连续可调，音频码率可调。
7.系统支持多种协议（TCP/IP,ARP,ICMP,FTP,DHCP,HTTP，PPPoE，DNS，组播）。
8.中心可进行实时视频和音频预览、配置、控制。
9.支持动态IP地址的工厂。
10.视频帧率、码率可根据带宽自动调节，不影响工厂正常业务使用带宽。
11.多用户管理功能。
12.当前端网络断开、视频丢失、视频被遮挡能自动报警，上传中心。
13.外接双鉴红外探头、烟感探头、应急按钮等多种报警探头
14.在报警时能自动切换录像。
15.能实现语音对讲。
16.系统具有故障自我诊断、及简单故障恢复功能。
17.能实时叠加工厂相关信息,例如厂房温湿度，工人工作状态，以及与其他设备的连接。
第二部分系统方案设计
第一章设计思想
为了使我们设计的系统具有极高的可靠性和可持续发展的能力，同时也最大限度地降低系统的建设成本、运行成本费用。
我们首先确立了以下几个设计的总体思路：
一、系统的先进性和开放性
为保证企业工厂监管系统既能保持在一定时期内不落后，并保证该系统互连的方便性，我们在该系统的设计时，要充分考虑到系统的先进性和开放系性，尽可能采取先进开放的技术和产品。
二、系统的有效性和实用性
针对企业工厂监管系统要求特点，我们采用B/S体系的网络拓扑，可确保整个系统的独立稳定，互不干扰。
为确保投资的有效，我们在整个系统设计时，根据目前的应用及将来的发展，确定采用高速球机（枪式摄像机）、网络存储型视频服务器及中心软件（或数字矩阵），以保障系统的完整功能和可靠运行。
三、系统的可靠性和稳定性
工厂监管系统作为整个应用系统的基础，其可靠性和稳定性直接关系到应用的好坏。
某个系统的单独故障可能直接给应用带来灾难性的损失。
B/S体系的网络拓扑的可靠性，主要是要防止因某一点出现故障时，而导致系统瘫痪。
如某个设备或某条线路出现故障，不会对整个系统产生影响。
四、系统的可扩展性及升级能力
为了保证工厂监管系统的有效性和实用性，同时又保证该系统在一定时期内不落后，我们在进行设计时，并不是一味追求高配置、高速率，而是在保证先进性的同时，选择具有良好扩展性和升级能力的设备及构架，设计出具有良好扩展性的网络拓扑，以保证整个系统的可扩展性及升级能力。
这具体表现在以下几个方面：
1.选用了具有良好开放性的系统构架和拓扑结构，易于扩充、升级。
2.用户端网络操作系统选用适合于多种媒体访问技术和多种高层协议的系统。
3.在用户端系统采用结构化布线，并利用已有的工厂局域网进行远程数据传输，通过对存储型视频服务器的升级、扩容、插板、以及堆叠等方式增加前端视频源的数量。
4.网络拓扑采用了B/S体系，用户可随时增加或减少视频终端，而不会影响其他终端正常工作。
第二章系统设计
第一节系统结构设计
根据对整个系统的需求进行分析，和我们总体设计思想，系统的结构示意图如下：
由上图可以看出，整个系统基于B/S体系与C/S体系相结合构成。
在每个工厂监控点安装一至多个摄像机和报警探头，通过YW8000系列存储型视频服务器，连接到已有的工厂监控专用网络上。
监控中心通过数字矩阵连接切换到想监看、对讲的工厂，同时可对选择的视频图像、声音进行录像、检索回放等。
若前端摄像机为快球或者带云台摄像机，监控中心亦可对其进行云、镜操作。
当工厂探头发生报警时，立即将报警信号上传至监控中心及时处理。
第二节工厂前端系统设计
前端工厂的监控系统，需根据各自工厂的实际情况，如：
规模大小、工厂车床布置等情况，安装一至多个摄像机和探头。
至少安装一个输出音响。
通过与存储型视频服务器连接至工厂的服务器或路由器。
系统示意图如下：
上图画出了一个工厂的简单前端系统图。
拾音器、摄像机、报警探头采集工厂现场音视频信息和报警信息，存储型视频服务器将这些数据信息进行编码转换成网络信息，然后通过交换机或者路由器，将数据上传给监控中心。
监控中心可以任意监看、调用控制这些终端设备。
如果发现工人有违规操作行为，可立即通过语音对讲警告当事人。
前端的报警探头，可在探头被触发后立即将报警信息上传监控中心，并同时通过现场音箱产生报警声音。
使现场人员能够第一时间获得警情，有效地预防了火灾、破坏、偷窃等情况的发生。
一个工厂的若干存储型视频服务器，通过交换机或者路由器共享一个网络IP连接至Internet。
通过预置不同端口号进行端口映射，可达到共享IP连接的功能。
若工厂是动态IP连接方式，存储型视频服务器通过域名解析功能，同样也可以实现远程访问。
第三节监控中心系统设计
企业工厂监控中心的主要任务是通过局域网或者互联网，接收城市各工厂各厂房的监控信息，进行实时监看、控制、录像、语音对讲等。
系统示意图如下：
数字矩阵是中心系统的主要设备，它的主要功能是通过IE浏览器，登陆需要监看或者录像的工厂。
当工厂有报警信号的时候，数字矩阵自动切换到该路视频，并同时进行录像、产生报警声音等。
也可通过话筒进行语音对讲，通知提醒工厂工作人员。
为了实现大量录像数据的保存，中心可以配置RAID（磁盘阵列），以满足海量存储的要求。
同时也保证了录像数据的安全性。
随着用户功能要求的增加，在后期，可通过中心对前端存储型视频服务器进行远程升级和维护。
极大地方便了工程商和用户。
监控中心也可以是一台便携式电脑，与局域网或者互联网连接后，通过有权限的口令同样可以登陆各工厂的存储型视频服务器（与中心不冲突）。
这种监看方式，非常适合领导的随时抽查。
监控中心中分布不同的监控主机，每一台监控主机可以使用本地硬盘进行录像，录像周期为1周。
第三部分设备选型
为了使整个系统运行可靠、稳定，在设备选择上就必须仔细慎重。
详细了解各设备的技术参数是否达到预定指标，功能是否齐全。
下面，就对系统所选用的主要设备进行详细的介绍。
第一章前端设备
第一节摄像机
摄像机的性能好坏，直接决定中心所看到的视频图像的质量。
由**公司生产的CC1011D摄像机，具有图像清晰、稳定、色彩真实等一系列特点，具体性能参数和技术指标如下：
枪式摄像机
设备技术参数:
视频输出
1.0Vp-p
水平清晰度
480TVL
信噪比
≥50dB
最低照度
0.1Lux
白平衡
自动
背光补偿
自动
电源
AC24VDC12V
操作温度
0~50℃
第二节网络存储型视频服务器
网络存储型视频服务器的适用范围非常广泛，可用于多种现场：
●城市道路监控
●公共场所安全远程监控
●商场、超市监控
●酒店视频点菜系统
●考场集中监控
●远程教学
●工厂、企业等生产场所联网监控
由于企业工厂的地理分布散乱，不可能专门为其敷设线缆。
使用工厂已有的网络连接代替传统的传输链路，已经成为了工厂监控系统的未来趋势。
所以使用YW8000型存储型视频服务器，在本系统中是非常适合的。
设备技术参数如下：
1.视频编码算法H.264
2.音频编码算法MP3音视频完全同步（唇音同步）
3.编码图象大小D1、Half-D1、CIF、QCIF
4.水印（WATERMARK）技术
5.视频码率64Kbps-8Mbps连续可调，帧率1-30（1-25）连续可调，音频码率可调
6.视频输入1路，NTSC/PAL可设置
7.音频输入1路Line-in
8.音频输出1路
9.提供4路报警输入，4路继电器功率输出
10.提供1个RS485接口，连接控制球机、门禁主机、视频切换矩阵
11.网络接口，支持RJ-4510/100Base-T以太网接口
12.支持多种协议（TCP/IP,ARP,ICMP,FTP,DHCP,HTTP，PPPoE，DNS，组播）
13.内嵌WebServer，全面支持IE进行实时视频和音频预览、配置、控制
14.可进行ＩＰ过滤，屏蔽部分IP地址登陆操作，或仅允许指定的IP地址登陆操作，编码后的音视频数据加密，提高安全性，保护隐私
15.可通过网络接口进行远程系统软件升级
16.支持DDNS，可实现二级域名访问
17.在多台网络存储型视频服务器通过一台路由器上网的情况下，支持PC客户端能分别访问每台网络存储型视频服务器；支持PC客户端通过代理服务器访问网络存储型视频服务器
18.支持TCP/UDP/MultiCast三种传输协议
19.Internet传输时，视频帧率码率可根据带宽自动调节
20.用户同时访问数10-100名
21.视频丢失侦测，视频遮挡侦测，自动报警，客户端联动
22.视频动态侦测（可设区域和灵敏度），自动报警，客户端联动
23.支持二代身份证刷卡图像抓拍（704x576,JPEG压缩）功能
24.报警时自动抓拍图像，将实时图像数据传输到设定服务器
25.支持网络远程通过RS485控制云台及镜头控制，控制协议可单独更新升级（uploadablePTZdrivers）
26.安全机制可以对操作的用户进行分三个级别（管理员、用户、guest）的用户密码保护功能和用户权限验证
27.支持语音对讲
28.支持OSD。
日期和时间的位置、灰度可以设置，日期和时间自动增加
29.支持LOGO。
LOGO的位置可设置
30.支持视频参数调整（对比度、明亮度、色度）
31.提供一个Reset键，恢复系统默认参数
32.内置看门狗，异常时自动使系统复位
33.硬件加密设计
34.平均无故障运行时间：
50000小时
35.输入电源：
AC220V±5%
36.工作环境：
温度：
-10℃～55℃，湿度：
20%-80%RHG
37.保存环境：
温度：
-20℃～60℃，湿度：
20%-95%RHG
1、多功能多画面预览功能：
同时最多可支持单屏幕100路视频同时显示
2、自定义分割显示：
真正做到最大自由度的画面分割组合，可支持翻页选择和显示模式切换选择。
3、巡视功能：
系统可设置视频自动巡视功能，在系统设置中设置好轮视间隔时间，可分别设置预览的间隔时间和远程观看的间隔时间。
4、智能球巡航功能：
在指定的快球上设置好相应的预置点，然后将预置点加入巡航列表中设置停留时间，点击启用巡航功能，系统将自动按照设定好的巡航路线进行巡航，并且可支持报警时自动调用预置点及轨迹。
5、系统能完整清晰记录系统内所有事件的信息日志：
并按照信息日志区分信息传递方向，类型，时间，验证情况，以及命令解释等，还要求提供联动回放，搜索功能，日志存储在专用的数据库内，无验证密码，无法获得该日志，用户可根据需要将日志导出到其他地方备案存储。
上级管理中心能够对服务器或者下级管理中心出现的故障进行远程诊断。
上级管理中心能够查看或下载服务器或者下级管理中心的日志，监控下级节点的工作情况。
6、优化存储资源：
文件可以保存在本地或上级管理中心，集中存储或者本地存储均支持，并且同时存储，可支持定时录像，移动侦测录像，探头报警录像等录像方式。
7、云台（球）控制功能：
无论是本地视频图像，还是远程视频图像，都可操作当前通道的云台（球）控制功能。
8、web发布（Webserver）：
系统的发布系统面向IE用户，为其提供了可编程IE插件，这种IE插件支持SSL和HTTPS并已经集成到IE插件核心中。
9、用户权限管理：
提供多级用户管理机制，用户可定义组，然后根据组的权限，将各用户归纳入组中，实现批量定制权限。
上级管理中心具有下级的所有权限；允许多个用户同时登录同一通道；每个管理中心都能够在管理中心对此通道进行录像操作。
将用户权限进行分组，组下面可分不同的用户。
10、电子地图：
本系统单机可至少支持500张电子地图，每张电子地图可单独设置其关心的摄像头，报警探头、报警输出甚至节点，操作用户可直接在电子地图上浏览摄像头图像，回放该摄像头资料，控制其报警输出的开关以及报警探头的布防。
项目
参数内容
具体指标
视频
视频输入
1.0V（P-P）,75ΩComposite,BNC,PAL/NTSC
视频制式
支持NTSC或PAL格式
视频压缩方式
H.264独立编码
帧率
25帧/秒（PAL制式），30帧/秒（NTSC制式）,向下可调
图像调节
亮度、对比度、色度、饱和度，图像质量级别调节
支持的分辨率
PAL格式
D1：
704×576（高清晰）、HalfD1：
704×288、CIF：
352×288
NTSC格式
D1：
704×480（高清晰）、HalfD1：
704×240、CIF：
352×240
平均占用带宽
200kbps（25帧每通道）
画面延迟
小于200毫秒（局域网）
音频
音频输入
BNC接口麦克风输入或线性输入
音频输出
BNC接口线性输出
音频压缩标准
ISO-MPEGAudioLayer-3
网络
网络接口
RJ-4510/100M
性能
输出帧率最大为30fps，网络带宽占用最小为32Kbps
动态域名
内置动态域名客户端，配置成为二级域名方便动态IP用户使用
建议远程监看用户数量
10
网络监控方式
IE浏览、配置、升级
报警
触发事件
时间/报警输入/视频移动侦测/视频丢失动作
报警输入接口
4报警输入（采用开关量检测）（与型号有关）
触发后动作
继电器输出控制外围设备。
报警输出接口
4继电器报警输出（1A120VAC1A24VDC）（与型号有关）
控制
IO及控制接口
一个RS-232端口，一个RS-485端口，支持透明通道传输
其它
CPU
高性能DSP
操作系统
实时嵌入式linux操作系统
存储接口
USB1.1、IDE内置硬盘接口
安全性
3层密码保护
工作温度
5~60℃
工作湿度
20~80%
输入电压
DC12V/1A
功率
小于5瓦
整机尺寸
263（W）mm×140（D）mm×44（H）mm
有IDE硬盘接口的机器为标准1U
上述参数，体现了设备全面的网络功能和强大的后续开发，使您在采用我们的存储型视频服务器的时候无后顾之忧。
第三节拾音器和音箱
为使系统的双向对讲功能有一个较好的使用效果，拾音设备和放音设备的选择也非常重要。
我公司生产的MIC101拾音器就具有功耗小、音频范围广、失真小、还原度高等特点。
第四节门磁
● 可防止盗贼推开门或窗户时报警。
● 安装方式：
磁控式。
● 报警声可达90分贝。
● 使用3粒1.5V电池。
第三章中心设备
监控中心的主要设备就是数字矩阵。
它负责将所有存储型视频服务器上传的信息还原为音视频信号。
根据需要，将这些信号输出到电视墙，或者进行录像。
第一节数字矩阵
中心监控系统
中心的数字矩阵，可由一至多台主机组成，配置一个麦克风、一对音箱，实现音视频还原、录像、双向对讲等功能。
其具体的性能参数如下：
图像压缩格式
MPEG压缩方式。
每路图像显示/录像（1-25帧/秒）。
图像处理功能
可分别调节每路图像的亮度、饱和度、对比度、色度等，使每路图像达到最佳效果。
远程图像输出
可对远程网络的图像进行硬件解压，并输出图像至指定设备（电视墙）。
音视频同步记录功能
系统可进行现场实时监听，实现音、视频同步记录/回放。
多种录像方式
系统可设置时间、摄像机编号和监控录像时间表。
根据不同情况，可设置为定时录像（可有多个预定的时间表）、图像动态捕捉录像、探头报警录像和复合报警录像，并可对节假日进行单独设置。
图像存储功能
图像质量可从2小时/GB-10小时/GB进行选择。
可分别对每路图像进行独立调节和设定，以满足不同目的和要求，节省硬盘空间。
图像回放功能
可根据摄像机编号、日期、时间等查找图像文件进行快速便捷的检索回放，无停顿和“马赛克”现象。
检索回放的同时不停止现场录像。
录像保存功能
设置录像资料保存期，主机能自动识别资料是否在保存期内，保存期外资料自动删除，保存期内资料无法删除。
主机可选择磁盘使用方式：
盘满即停和循环录像。
多种录像保存期
可提供三种图像数据文件保存期（60天、30天、15天）。
多种画面分割方式
可选择1、4、6、8、9、16等多种画面分割显示方式。
动态捕捉报警功能
可在显示器上任意设置目标动态捕捉区域，当报警区域内有物体移动或视频信号丢失时，自动报警并联动录像，系统可预警录像10秒钟。
探头报警功能
接收存储型视频服务器实时的上传报警,数字矩阵接收到该报警信号后立即联动该路视频进行录像。
系统安全性能
开机即进入系统工作状态，界面自动锁定，排斥非法安装，需输入相应密码才能进行操作。
系统管理功能
使用安全操作口令，用户管理采用四级管理。
系统管理员、管理员、操作人员和网络客户端用户设置不同的操作权限，所有操作均需要输入密码。
日志管理
系统的报警信息、交接班记录及任何对系统设置、资料修改的所有信息均有分别记录。
操作界面直观
指示各路图像的录像工作状态、视频报警状态和探头报警状态。
提供三种录像保存期的磁盘空间信息。
可选择画面显示模式。
可调节每路图像质量。
可控制前端三可变镜头的变焦、调焦、光圈和云台的全方位运动等。
可在紧急情况下对所有画面进行手动应急录像。
操作使用简便
全图形化的操作界面，使用一个鼠标即可对系统进行随意设置和操作、控制。
联网功能
预留图像资料转移、输出（USB）和联网、远程监控接口，可实现一点对多点，多点对一点的网络监控功能。
重要资料能备份和图像打印。
第二节电视墙及磁盘阵列
电视墙作为中心输出监控图像用。
磁盘阵列设备，主要是为了满足海量存储的需要。
上述设备都为自行选择采购产品，这里不再介绍。
第四部分技术支持和服务及人员培训
一、技术支持和服务
1、我公司将提供整个系统生命周期的技术支持和服务。
我公司将提供两种优质服务:
Ø远程服务——适用于非重大故障
A、工程热线电话,解答一般疑难问题:
B、电子邮件方式。
我公司技术人员均有邮件信箱和专用电脑,主要员工配有便携式电脑,同时也开设用户专用信箱,可以保证及时解答用户疑问,可24小时响应。
Ø现场服务——适用于重大故障
远程服务并不能解决所有的问题,我公司的工程师将以最快的时间,赶到现场进行服务,当遇到资源限制或特殊情况,我公司将组织公司专家或原厂商及时处理。
2、在系统的建设阶段将设有专人做现场支持。
3、在系统的维护阶段,将提供24小时的服务。
4、我公司保证本系统的设备能完成铁路网络监控要求的功能,其技术性能达到规定的标准,且能与原有设备配合工作。
5、保修期内所更换的有损零件须按要求退给我公司,费用由我公司承担。
我公司的保证责任不包括由于操作使用不当、不慎、事故、滥用造成的损坏。
没有事先征得我公司同意,由其他人员对设备进行的修改及由第三方设备的原因造成的我公司所提供设备的损坏,我公司将不承担责任。
由此引起的硬件设备更换费用由使用方承担。
6、我公司对系统达到设计要求负有完全责任。
7、在保修期外,使用方可以购买原产商的金牌服务或按次服务付费两种方式保修。
8、在工程移交后,
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