广西污水处理厂智能监控方案.docx
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广西污水处理厂智能监控方案
前言
中国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。
随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。
在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。
虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，污水处理总量逐年增加，城镇污水处理率不断提高。
但目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段。
一方面，中国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张，管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后，作为一个具有发展趋势的企业，如何用好智能化的新技术设备。
另一方面，中国的污水处理率与发达国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的负荷率低。
因此中国应完善污水处理的政策法规，建立监管体制，创建合理的污水处理收费体系，扶植国内环保产业发展，推进污水处理行业的产业化和市场化。
污水处理行业是一个朝阳产业，发展前景十分广阔。
在国家环境综合整治里，污水处理是重点，如何用科技化的视频监控来配和综合整治也就是关键了；然而在政策与监管的范围里，如何做好自我防范，如何做好自我监测同样是关键。
科技化越来越普及，传统的管理方式在慢慢淘汰，因此本方案就为新兴的污水处理行业提供智能化、智慧化的安全监控系统。
第一章设计思想
1.1设计方向
我公司将本着为污水治理企业科学化、智能化为设计目标，根据项目的实际需求，以及所提供的相关资料，并接合项目的实际情况及未来的发展趋势，对该项目的智能行为监控进行方案设计。
整个项目以设计规范、替用户着想为原则，最终以单体摄像机触发预警信号通知管理平台来监控污水处理厂的安全，让市民放心。
1.2设计内容
在污水处理厂进水口、曝气池、沉淀池、出水口等关键部位安装了定向式摄像机，云台摄像机，智能视觉分析（IVS）服务器等设备。
建立起先现代化、智能化的监控机房，打造一个适合企业、适合未来发展趋势的平台管理中心。
中心机房配备了管理计算机、液晶监控显示器等设备。
与相关主管单位联网。
在监控中心可以对旋转探头进行远程控制，硬盘录像机能自动保存运行视频资料，方便历史数据查询。
最终起到事前预防、事中处理、事后查证的综合管理系统。
1.3设计目标
为适应现代化环保建设，在智能视觉分析的基础上构建起资源配置能力强、抵御风险能力强、技术装备水平先进的高新智能污水处理厂，加快形成现代环保体系，适应各类大型污水处理基地集约化开发和清洁水资源大规模外送消纳的要求，满足经济社会发展和人民群众生活的用水需要。
随着人民群众生活需求越来高，对用水的担心也越来越多，如何消除群众的忧心也同样重要，如武汉环保局就开通了网上监控，汉企排污市民网上监控。
因此本方案为适应时代发展的要求，为监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；且系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。
1.3设计依据
本方案设计根据项目常规要求，并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。
主要包括：
GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》
GB50198-94《民用闭路电视监控电视系统工程技术规范》
GA/T75-94《电视监控工程程序与要求》
GA/T-T74-94《安全防范系统通用图形符号》
GB50189-94《民用安全报警系统工程技术规范》
GB10408.1-89《入侵探测器通用技术条件》
GA/T15-94《安全防范工程程序与要求》
GB12663-90《防盗报警监控器通用技术条件》
GB8898-88《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求》
第二章总体设计方案
2.1方案设计思想
Ø先进性与适用性
系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。
该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前电网视频监控系统最新发展水平，适应时代发展的要求。
同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。
Ø经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
Ø可靠性与安全性
系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
Ø可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。
并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。
Ø追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。
Ø保留足够的扩展容量
该项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留新加入设备电源接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
Ø规范性
由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。
Ø提高监管力度与综合管理水平
本系统设备控制需要高效率、准确及可靠。
本系统通过综合管理平台对各子系统运行情况进行综合监控，时时画面撑握监视及报警情况。
视频监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。
2.2目前安全监控现状
以往污水处理厂的视频监控方案由以下及部分组成，从安全防范的角度，保障污水处理厂空间范围内的建筑、设备的安全、防盗、防火，相关信号连接到网络视频服务器经过编码压缩后通过网络传输到厂区控制中心服务器，可以通过中心服务器对信号进行浏览、存储并且可以通过连接的广域网向任何地方传输。
具体所要实现的功能有以下几点：
1、围墙、大门等通过摄像、微波、红外探头，监视非法闯入；
2、在建筑物门窗安装报警探头，如门磁、红外、玻璃破碎探测器，可联动报警；
3、重点部位摄像机的安装，起到24小时不间断视频监控，可录像，有些部位可采用红外或夜视摄像机；
4、声光电告警设备的联动；
5、对云台的控制等辅助设备的控制；
这些子项目在设计之初，充分考虑了系统特点，并针对特点来对企业各类需求展开防范，却没有运用一个综合管理平台去统一分筹管理。
如门禁只起着区分内外人员的作用；监控只起着防盗，而没有起到如何区域防范、联动追踪及智能行为分析；报警探头只起着放着跨栏、杂碎玻璃强行闯入等人为破坏。
设计之初，以每个子项目的特点来“各自为战”，忽略了最重要的“将军”级大脑联动管理平台来协调智能行为分析和其他项目的联系。
素不知，事前预防、事中处理、事后查证远远比单独事后来处理重要的多。
2.3如何改善
如今污水治理企业在适应市民的需求，而我们智能监控服务商也在适应污水治理企业的需求，并针对企业建立各式方针，如：
统一管理系统、联网监控、应急中心等其他控制系统。
下图是08年武汉环保局开展的“重点污染源自动监控系统”来保护长江，让市民放心。
事前预防、事中处理、事后查证：
本项目与以往设计方案区分开，不再是单向式输出，而是双向式输入输出。
IVS智能视觉分析配合工业级摄像机日夜不间断区分人为破坏和自然故障，设置预防区域防止异常事故，起到事前预防。
红外探头、声波探头等报警信号输入联动IVS智能服务器触发预警信号向管理中心发出通知，起到事中处理，在加强监管力度的同时又能减少人力资源浪费。
管理平台上联网，与各类控制系统联动，分析各种数据，提供历史资料查询。
2.4根据环境选择产品性能
红外一体化摄像机的选择：
红外灯的选择最重要的问题是红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等成套性，安装方式和防水方面的考虑。
一般来说，黑白摄像机采用的CCD传感器有很宽的感光光谱范围，其感光光谱不但包括可见光区域，还延长到红外区域，利用辅助红外灯照明就可在CCD传感器上清晰的成像，而普通彩色摄像机其感光光谱只在可见光区，因此不能适用于红外灯泡照射摄像；日夜两用型摄像机采用两个CCD进行切换或者采用一个CCD传感器，利用数字电路的切换实现红外灯泡照射摄像，但存在黑白照度偏高或对彩色有不利影响等缺点。
除此之外，还有一体化的红外线摄像机，就是将摄像机、镜头、防护罩、红外灯等集中在一起，采用优质的铝型外壳，通过一次成型的生产工艺，使产品的防水级别达到IP55等级，在室外使用效果良好，由于采用一体化的设计，就自然降低了施工和调试的难度。
产品型号bellsent-ptz-rp
主要特性：
铝合金外罩，5.9英寸透明球罩，黑色不透明转动球体，一体化集成设计；多种安装方式：
天花板吸顶安装、室内/室外悬挂安装方式；精密步进电机驱动，运转平稳无抖动，无噪音；高可靠性，内部设置参数断电后不丢失；带有AC线性同步锁定；内置功能菜单，摄像机、云台功能可设置。
• 上电自恢复式——用户可通过菜单指定上电后球机的动作；
• 多种自动扫描模式，扫描速度可通过内置菜单设置，可变自动巡视速度1º-40º/秒可设置；云台速度自动调整——云台的速度随变焦镜头深度的增加其速度按比例逐渐降低；
• 花样轨迹记忆功能，可记忆包括所有标准P/T/Z控制轨迹；
• 64个预置位，预置位精度小于0.05度，预置目标速度：
水平250º/秒、垂直150º/秒；
• 水平控制速度0.1º-150º/秒，垂直控制速度0.1º-40º/秒；
• 360º持续水平转动，垂直转动有“自动翻转”功能；
• 运动控制响应速度快，响应时间＜50MS；
• 7路报警输入，2路辅助输出；
• 内置浪涌及雷击保护装置；
• 符合IP66标准、CE、FCC标准。
控制协议及波特率（标准配置）
PELCO“P”协议
• PELCO“D”协议
• PELCO“C”协议
电气指标
• 输入电压：
18VAC——30VAC；24VAC标定
• 输入功率：
20VA（室内）；40VA（室外）
• 工作温度：
-5ºC——60ºC（室内型）；-40ºC——60ºC（室外型）
云台特性：
手动控制速度：
水平速度：
0.1º-150º/秒；垂直控制速度0.1º-40º/秒
• 预置位速度：
水平250º/秒，垂直150º/秒
• 水平转动：
360º连续转动
• 垂直转动：
0º——92º运行
能枪机联动球机追踪：
此自动跟踪功能是现今智能安防产品中跟踪效果最为稳定的系统，以往有非法人员入侵时要跟踪入侵者，一定要安保人员亲手遥控键盘的方向杠。
该自动跟踪功能亲手控制之外，还能自动报警自动锁定目标进行追踪，也能枪机发现异常，历联动球机智能追踪。
技术先进性是由此可见的。
2.5智能分析主要功能
trk100内嵌了目标威胁检测智能视觉分析技术中的区域入侵检测、徘徊检测、异常检测等8大分析模块模块。
入侵检测
遗弃物检测
物品搬移检测
ptz自动跟踪
非法停车检测
徘徊检测
异常检测
烟火检测
入侵检测模块
入侵检测模块，可以自动检测非法定向运动并自动报警。
支持以下几种配置模式：
绊网穿越检测模式——自动检测单向或双向穿越单条或多条绊线的行为，针对每一条绊线的检测还可以指定穿越绊线的非法方向（两个单向或者双向）；
围栏入侵检测模式——自动检测单向或双向穿越直线或多线段的围栏线的行为（包括从围栏下面爬过、围栏缝隙中间穿越和从围栏上方攀越），可以指定穿越围栏的非法方向（两个单向或者双向）。
通常，由于摄像机监视的围栏上下沿存在高度差，因此攀上围栏的入侵者看起来会比在地面上时要大，而围栏入侵检测模式针对这种情况做了特殊调整，可以有效识别这种攀越方式的入侵。
区域入侵检测模式——自动检测各种独立入侵或联合入侵的人或者交通工具，支持设定多个任意形状的防区，多个防区位置可以重叠，互不影响。
针对每一个防区，还可以指定该防区内入侵者的类型（人和交通工具）、尺寸大小、入侵速度、最短入侵时间和运动方向等参数，各防区内各类型的参数可以独立设定，互不影响。
防区设定后，只有符合指定特征的入侵行为才会引发报警，而其他不符合条件的入侵将会被忽略。
利用以上功能，可以在同一场景中检测不同特征的运动目标。
例如，当在某一场景中检测逆行车辆的时候，还可以同时检测该场景中不在人行道上走的人。
遗弃物检测模块
可以对监控防区内无人看管的包裹或物品进行自动检测，当发现目标时自动报警。
对于有人看管的物品，遗弃物检测模块可以将其忽略。
无论是由人携带而来并在防区中遗弃的物品（摄像机看到完整遗弃过程的情况），或者是被人从防区外扔入防区内的物品（摄像机看到部分遗弃过程的情况），还是在防区中突然出现的物品（摄像机完全看不到遗弃过程的情况），遗弃物检测模块都可以从场景中正确检测出遗弃物。
此外，遗弃物检测模块还可以检测出一些人眼注意不到或者无法识别的伪装目标。
针对现实场景中行人、过往车辆的密集情况，提供三种常用的场景选项：
空旷的场景、较拥挤的场景和拥挤的场景。
物品搬移检测模块
可以自动检测出监控防区内被搬移的物品并自动发出报警。
针对物品搬移的特点，可以设定为两种模式：
1）当物品被搬移时立即报警；2）当物品被拿走超过一定时间，且没有放回原处的时候发出报警。
ptz自动跟踪检测模块
bellsent自主自动PTZ智能跟踪模块，可以使摄像机对自身的云台和变焦镜头进行自主PTZ驱动，并自动控制PTZ摄像机的进行云台全方位旋转和镜头缩放，针对被锁定的运动目标进行视觉导向的自动跟踪，以确保跟踪目标持续以放大特写画面出现在镜头中央，这样警卫人员可以更清晰的看到信息，同时还可以用于事后取证。
自动PTZ跟踪模块弥补了固定摄像机监控视野狭窄的缺点，是完善的安全监控系统所必备的功能。
自主自动PTZ智能跟踪模块支持手工锁定、自动锁定和接力锁定三种目标锁定模式。
非法停车检测模块
可以对监控防区内非法停泊的交通工具进行自动检测，当发现目标时自动报警。
非法停车检测模块的一些参数选项可以由用户来设定，例如防区形状和数量、布防时间段、交通工具的最短合法停留时间等。
徘徊检测模块
能够自动检测防区内滞留超过所设定时间的入侵者（包括人和交通工具），发出报警并触发其他工作。
当一个或多个人在预先设定的防区内停留时间过长（时间长短预先设定）时，系统会发出报警。
由于系统是由事件驱动的，使得管理人员能够更加有效地得知潜在威胁的所在，从而判断形式并做出相应的处理。
2.6恶劣环境
trk100具有强大的检测能力——无论是在室内还是室外，甚至是在各种恶劣的天气环境中，trk1在保持极高的检测率的同时只有极低的误报率。
即使是在诸如强光、低照度、强风、暴雨、大雪、浓雾、冰雹等等极端恶劣的环境中，它的表现也非常出色。
内嵌以太网供电功能（PoweroverEthernet，简称PoE），支持通过以太网线来供电（符合IEEE802.3af协议），可以减少外部电源和电源走线的部署费用以及随之而来的施工麻烦（尤其是在大型工程中）。
由于的功能强大和简单易用，因此它非常适合用于环境复杂污水处理厂。
2.7简单应用
非常容易安装和设置，只需要几分钟就可以完成设置过程。
自动根据现场环境进行全天候的最佳自调节，不需要根据环境做额外手工配置。
内嵌HTMLweb服务器，可以通过web浏览器（如IE等）通过网络进行远程的访问、配置管理、观看视频和软件升级等功能。
完全嵌入式的独立设备，不需要外部软件支持。
2.8综合管理平台
整个系统除了视频监控外还要处理大量的报警信息，如何有效地将这些信息利用起来，对于及时发现处理问题至关重要。
贝尔信综合管理平台提供了电子地图双屏显示的功能。
在一台管理主机上可以接入两个显示器，一台显示实时的监控画面，另一台显示电子地图。
在电子地图中用户可以随意选中某个监控点，使其在另一个显示器上显示出来。
同时在电子地图上用户还可以实时获得报警信息，准确定位报警地点。
现场操作指示。
环保治理的各种操作要严格遵守操作规程，但是各种操作也比较繁琐，因此必须要有相应的保证措施，在智能视觉分析监视技术出现后，可以利用远程实时监视功能，在无技术人员值守的情况下，由管理中心的值班人员对远方操作人员进行操作指导，如果发现不正确的操作，可以通过电话、手机及时提醒操作人员，从而确保操作的万无一失。
另外，也可以发现一些在施工现场不容易观察的遗留工作物品，这时可以利用智能视觉摄像机来发现这些遗留物品，从而消除安全隐患。
数据库统一管理前端视频采集设备，环境采集设备和机房，将这些设备的基本信息存储到数据库，客户端登陆数据库后将按照该信息连接前端设备，查看图像和查看环境指标。
（软件截图画面）
用户权限可以分配多种权限级别的用户：
系统管理员，普通用户，区域编辑员。
客户端登陆数据库后根据不同权限级别可以进行设备的管理，服务器配置的管理，视频查看，环境数据监测，报警处理，语音对讲，录像文件远程检索回放下载等功能，具备完善的功能、稳定的性能和友好的界面。
第三章总体系统实施
3.1系统设备原理讲解
系统拓扑图：
系统实现功能：
管理：
大型系统（原理上实现无限点数管理）
用户：
本地、远程多层级用户管理
显示：
支持轮巡显示、双屏显示、手动翻页
音频：
支持双向语音功能
报警方式：
声光报警、语音报警、视频弹窗报警、电子地图弹窗报警方式
报警信息：
报警日志信息文件、报警录像视频文件归类存档，方便调用查找
报警联动：
可与报警主机联动，实现联动视频、联动录像、联动输出三种方式
事件：
报警图像抓拍、报警触发录像
日程：
支持各种事件、时间调度、级别切换、设防、撤防以及外部关联系统的自动开启、关闭等联动时间安排
兼容性：
可管理目前市场主流厂家设备：
如海康、图敏、大华等…更多
未兼容厂家可提供接口协议进一步接入
3.2分部分项报价
编制单位：
深圳市贝尔信科技有限公司
编制日期：
2011年4月11日
序号NO
内容
Particulars
品牌及规格
BrandorType
单位
Unit
数量
Quantity
单价UnitPrice
复价Total
备注
RMB
RMB
1
一体化红外高速球机（套）
bellsent-ptz-rp
套
32
6,500.00
208,000.00
含电源、支架
2
智能视觉服务器
bellsentTRK100
台
32
8,900.00
284,800.00
含8大功能模块
3
硬盘录像机
海康威视8016HD-S
台
2
8,100.00
16,200.00
高清视频输入16口
4
硬盘
希捷1T高速硬盘
块
10
530.00
5,300.00
5
BNC
杭州海康专用BNC头
个
32
4.00
64.00
6
视频线缆
江苏帝一75-5线缆
米
0
3.41
0.00
根据现场施工环境据实结算
7
六类非屏蔽网线
美国康普六类非屏蔽水平对绞网线
箱
0
850.00
0.00
根据现场施工环境据实结算
8
原装跳线
AMP六类非屏蔽跳线
根
0
120.00
0.00
根据现场施工环境据实结算
9
Ф20线管
联塑线槽
米
0
2.41
0.00
根据现场施工环境据实结算
10
监控中心主机
联想E5300
台
2
3,680.00
7,360.00
用户自备或运用现有电脑
11
平台数据库服务器
bellsent
台
1
7,500.00
7,500.00
用于信息处理及多路视频切换及信号输出
12
平台报警服务器
bellsent
台
1
8,500.00
8,500.00
电子地图、联动
13
网络报警主机
bellsent
台
1
5,100.00
5,100.00
网络服务器
14
42‘’液晶监视器
长虹1080P
台
2
8,999.00
17,998.00
每16路切换显示，也可以同步显示
15
通信软件
平台客户端软件
套
1
2,500.00
2,500.00
16
设备材料费用合计（A）
563,322.00
注：
以上报价不含人工费和施工管理费。
3.3其他有必要的说明
质量保
证措施
（1）本公司所采用的设备严格按国家有关规定生产；
（2）保证所供设备经过72小时严格检验的全新的设备；
（3）一年内免费保修。
售后服
务承诺
技术服务
（1）我方提供的设备及后续设备壹年内运行及维修所需费用均包含在报价中；
（2）保修期内，维修中心在接到用户对所购设备的维修通知后，立即给予回复，并派高级售后工程师在三个工作日内到达用户现场维修，凡因正常使用出现的故障，我方均提供免费维修，维修所支付的全部费用由我方承担，若设备需在我公司维修时，我方支付设备的包装及运费，维修过程中，我方会提供同类备用设备供用户使用，我方同时保证更换部件的质量使用期限，对维修服务无特殊要求；
（3）我方将提供使用说明书，包括操作方法、使用说明、维护保养等；
（4）保修期内的服务如上所述，在保修期外若设备出现故障，我方仍积极响应，在三个工作日内到达用户现场维修；
（5）我方售后服务人员将对设备使用情况作不定期电话回访。
及时纠正用户工作中不规范的操作造成的结果偏差并协助用户对设备进行保养；
（6）保修期外用户所需配件，我方仍按用户所需提供，并在一个工作日内到达用户所在地；
技术培训
（1）培训时间：
我方售后工程师在交货的同时进行现场培训，也可在交完货后接到用户的培训通知七天内予以安排；
（2）培训地点：
最终用户所在地；
（3）培训内容：
设备的基本原理、结构、操作使用、安装调试、维修保养内容；
（4）培训人员：
每台可培训两名学员，我方将派售后工程师到现场亲自教学，采用理论和实践相结合的方式，保证每一个使用者都能熟练操作设置，并结合实际需要制度新的售后业务。
升级会员 