汾西矿用本安型摄像仪生产
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产品描述

工业监控系统介绍
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,传统的模拟监控系统已经不能满足远距离、高质画面、灵活应用和海量视频数据的传输。数字化视频监控的发展解决了上述不足,因此数字化工业视频监控是煤矿企业的和发展方向。
在工业监控系统中采用光纤作为传输媒介,全数字信号进行传输,可以通过监控网络实现图像切换和遥控,将控制信号和视频信号作为一体传输。网络中任意一台授权的多媒体工作站,能选看所授权摄像机的信号,能控制任意一台摄像机的云台、镜头及雨刷的动作。同时在调度中心建立的液晶大屏幕系统既能显示地面监控场地的安全生产信息,又能观看井下工业作业状况,达到一机多用的目的。
数字化工业视频监控系统是采用当今先进的数字压缩方式——MPG4&H.264,平均每路占用带宽仅2M,充分利用当前发达的TCP/IP网络技术实现远程的图像监控。

数字视频与传统模拟视频技术比较与优势
1)传输比较
有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感,当传输距离过远时,信号容易产生衰耗、畸变、群延时,并且易受干扰,使图像质量下降;其次,有线模拟视频监控无法联网,只能以点对点的方式监视现场,使得布线工程量极大;控制方式采用总线式,不够灵活,如果线路上有故障,会导致控制失效。
数字视频传输具有区域性,将工业监控的所有信号都接入工业环网(控制信号和视频信号)中,节省传输链路,降低费用,优势比较明显:首先,数字化视频可以在工业环网(局域网或广域网)上传输图像数据,基本上不受距离限制,信号不易受干扰,可大幅度提高图像品质和稳定性;其次,数字视频监控可利用计算机网络联网,网络带宽可复用,无须重复布线;再次,经过压缩的视频数据可直接存储在磁盘阵列中或保存在光盘中,无需进行编码处理;并且采用以太网传输控制命令,具有灵活快捷,如果部分线路故障,不会对其它设备产生干扰影响。
对于煤矿企业视频监控来讲,视频摄像点分布广、距离远,采用传统的模拟视频传输造成大量传输线路的浪费,扩容极其不方便,控制传输也不灵敏。选用数字视频监控系统适应现今的数字化煤矿发展的需要,可以完全解决采用模拟传输所引发的一系列问题。
2)调度室设备布局比较
大型工业视频监控系统采用模拟方式传输到调度室,需要很多的设备,如光纤配线架、视频光端机、视频分配器、矩阵切换器、DVR硬盘录像机等,布线复杂,故障点繁多且查线困难、抗干扰性差。
数字工业视频监控系统与模拟式相比,具有优化系统设备、减少布线工程量、大大降低设备维护成本、减少信道资源占用,同时数据传输流畅、图像质量好、抗干扰能力强。
3)图像切换功能的比较
在大型工业视频监控系统中,摄像机的数量一般都很多,在模拟工业电视系统中往往需要很大的视频矩阵进行图像切换,设计过程中一般按照现有摄像机数量考虑,富余量考虑不可能很大,当系统扩容到一定程度时就需要更换视频矩阵,造成不必要的浪费,在实际使用中往往需要大型矩阵切换设备与控制系统一起组成图像输入—输出的各种切换显示关系,投入资金很大。
采用数字化系统后,数字化显示设备、数字视频矩阵的发展促进了数字化视频技术的推广,数字视频矩阵所能提供的切换能力只和输出有关,和输入无关,为系统扩容带来前所未有的便利。数字矩阵兼容性强,对于多种前端控制协议可以同时使用,同样视频解码也可以有多种厂家配备,兼容性可以从软件上解决,完全摆脱了硬件兼容所带来的各种各样的问题。
4)结构灵活性比较
数字化工业视频监控系统的结构更为灵活,扩展性更强。模拟系统需要扩展,无论是现场监视设备的增加还是控制用户的增加都必须与原有系统中的矩阵设备、视频分配器、DVR和光端机等终端设备发生联系,当终端设备的容量达到一定数量时,系统扩展就相当困难了,除非将更换容量更大的系统设备或是重新建立一个新的站点,投资相对较高。而数字监控系统只需要在网络上增加相应的前端设备即可实现扩展,不仅方便而且经济。这是模拟监控系统无法企及的优势。
5)操作界面的比较
模拟控制系统的操作界面一般是专用控制键盘,以各种功能键、热键或其组合来完成常规的操作和编程。数字化工业监控系统是建立在计算机技术之上的,因此其操作界面更为友好、直观,操作更为简洁、便利,对使用者的专业素质要求大大降低。在计算机不断普及的今天,数字化产品对用户的使用来说更易接受。
6)图像记录的比较
数字化视频技术初的发展就是应用在图像记录上,当前已经达到普及的程度,数字视频记录也在防伪、防篡改等方面有了很大的提高,因此当前的监控系统中模拟录像设备已经被各种数字硬盘录像设备所取代。与模拟视频录像机相比,数字视频记录具有清晰度高、索引方便、磨损小、容量大等优点,在以前的佐证和可修改等方面的缺陷也正在逐步地得到克服。
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存储系统设计
本节根据对存储需求的分析,讨论了存储系统的设计方案。
6.1存储需求分析
数字监控系统对存储系统有如下具体要求:
1、据存储。数字监控系统按全天24小时存储,图象数据保存7天,按照22路图像全部录像,图像质量设置为中等质量(每小时每路存储量为0.11GB),则总的存储量需求为:8×22×7×0.11=135.52GB。
2、高度的可靠性。由于监控系统要24小时连续运行,这就要求存储系统能够长期稳定运行,应具有预防突发灾难的能力。
3、快速检索能力。要求存储系统提供简单有效的检索方式。
4、良好的扩展性。为有效保护用户投资,系统应具有良好的弹性,易于扩展。
6.2设计目标及原则
存储系统建成之后,将实现对监控点视频的存储,并提供方便的检索和回放功能以及定制存储策略的功能。
由于存储系统承担着视频信号的存储任务,而所有资料的保存对办公区域发生异常状况后的回溯和求证是非常重要的,因此存储系统在设计时应遵循以下原则:
高度可靠性原则
考虑到数据的重要性和特殊性,存储系统要能够保证24小时连续运行,在系统发生异常状况时能够保证存储不间断。存储系统应选择可靠性高的设备,设计时要保证设备和线路的冗余。
高度可扩展性原则
存储系统的规划和建设应在满足现有应用需求的前提下,留出充分的扩展余地,将来可以方便地通过升级和扩充方式实现存储容量的扩展。
兼顾成熟性和先进性原则
在保证系统可靠运行的基础上,选用先进的设备,使系统有较高的技术水平,以适应今后的发展。同时,选择当前得到成功应用的成熟技术和设备。
保护用户投资原则
所采用的存储技术是技术发展的主流,并且易于实现系统升级和技术改造。同时,为用户提供多种有效的存储策略,保护用户的投资。
6.3系统设计
6.3.1存储实现
分散方式可以分为两种类型:
a)内置多块硬盘存储;
b)外置磁盘阵列存储。
6.3.2内置多块硬盘存储
目前硬盘录像机基本上采用的是IDE接口的硬盘,单台硬盘录像机的IDE接口数量一般有两个,可以接16块IDE硬盘,IDE硬盘的容量可以为160GB,因此可以达到我们预先计算的存储容量。
所以,我们建议煤矿数字监控系统采用硬盘录像机。硬盘录像机配备6个160GB的数据硬盘。
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系统基本功能说明
分布式系统架构:系统采用分布式架构进行设计开发,软件之间使用进程级多实体开发模型,从源头上进行软件业务分离,真正提高软件的稳定性。
集中存储功能:支持海量数据集中存储功能,采用预分配技术并支持断点续传,可自定义存储策略,支持定时录像、外部录像、动态检测录像等多种录像存储方案,支持IP存储,结合IP摄像头可以灵活组建各种网络 视频集中存储方案。
专业文件系统:为实时监控系统专门设计了文件系统,采用预分配技术和写缓冲技术,支持多磁盘阵列,确保系统长时间运行稳定、。
组织机构管理、用户及权限管理:系统支持N级组织机构管理,及用户管理和权限设置管理。
设备智能搜索功能:系统具有智能搜索设备IP地址及相关信息,减少用户增加设备的操作,提高了系统的易用性。
支持方案定制和布设防功能:支持布设防功能,并在监控和模块实现按方案联动且支持跨设备联动。
采用数据接口技术:系统所有数据交互采用数据接口技术,可灵活支持各种大中小型数据库,如SQL、MYSQL及XML数据等。
支持EXCEL表格编辑增加平台设备:平台支持用户采用Excel表格软件进行设备的增加和编辑,方便用户进行大批量设备的维护,提高了系统的易用性和极大的减少了用户维护的工作量。
智能视频传输协议:使用智能视频传输协议,限度地利用网络带宽,特别对于前端网点网络带宽有限的情况下,系统在保证图像质量的基础上,在很低的网络带宽下,也能保证系统正常运行。
可扩展的分布式网络结构:支持多个服务器协调运行,智能负载均衡,在保证整体性的同时,可灵活增添服务器,有效提升系统处理能力。
完善的视频监控功能:在支持实时监视的同时,系统支持录像、自动监测录像和录像回放等,能精确控制各个通道的录像情况。
数字矩阵功能:结合视频和网络键盘可实现数字矩阵功能,可将视频解码输出至电视墙或大屏幕,在其上进行灵活切换。
动态调节解码缓冲(HD功能):实时监视时可灵活调节视频图像流畅性或实时性优先,流畅性讲求视频图像的流畅,实时性强调视频图像的实时,可满足不同用户的需求。
视频会议功能:支持视频会议功能,可以支持多方视频会议,视频会议也是本系统一个重要的特色功能。
即时交流和文件传输功能:平台支持即时交流和文件传输功能,方便用户的沟通和交流。
采用货架技术,模块化开发,可灵活组装应用方案:平台系统采用货架技术,分层及模块化开发,具有丰富的中件间服务,可以方便的进行各种应用方案的灵活组装。
集中式管理:整个系统的数据集中管理,数据转发功能提供了完美的多用户实时监视方案。远程用户可以通过网络随时随地进行实时监视或录像回放。
良好的易操作性:在权限控制下,用户可以通过系统客户端对每个监控点方便地进行控制和设置,系统还集成了电子地图功能。
集成度高:系统集成了其它相关信息,如信息、语音信息等。
可靠性高:系统设计了专门的容错措施,确保数据完整,系统运行可靠。
扩展性好:系统面向服务设计,有良好的可扩展性和适应性,可以限度的保护用户投资。
支持B/S模式:系统除可使用C/S模式外,还支持B/S模式。
支持网管及负载均衡:具备网络管理模块,以及各服务器间负载自动调整均衡。
支持多设备网络批量升级
支持定制监控方案及监控节点模糊搜索功能
支持电子地图功能
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系统设计依据
1、煤矿相关设计图纸;
2、《煤矿安全规程》
3、《煤矿设计规范》
4、《性环境用电气设备本质安全型电路和电气设备要求》GB 3836.4-2010
5、《性环境用电气设备通用要求》GB 3836.1-2010
6、《矿用一般型电气设备》GB 12173-90
7、《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT 209-90
8、《煤炭工业矿井设计》GB50215-94
9、《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
10、《工业企业通讯设计规范》GBJ42-8
11、《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ23-82
12、《系统接地的形式及安全技术要求》14050-93
13、《通讯工程电源系统防雷电技术规定》YD5078-98
14、《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》IEEE电气及电子工程学会
15、《场所风险等级和安全防护级别的规定》GA28-92,1992-01-01
16、《安全防范工程的设计、安装与开通程序》ONC/TB201
17、其他国际、、地区、行业相关现行标准。
2.1.4 系统设计思想
依照煤矿企业对数字工业监控系统的基本要求,本着以架构合理、安全可靠、产品主流、维护量低为出发点,向煤矿企业提供一套先进的解决方案。并遵循以下几个方面:
●架构合理:采用先进的技术合理架构系统,使整个系统安全平稳的运行,并具备未来良好的扩展条件。
●先进性:整个系统保持一定的先进性,采用的设备和技术能适应将来的科技发展;
●稳定性:稳定运行的传输系统,才能确保工业电视系统平稳运行,是工业视频监控系统高可靠性的保证和基础,同时也可有效地减少使用人员和系统维护人员的工作量。
● 实用性:系统性能价格比高,易维护、易使用、运行费用低;
● 安全性:系统必须是安全的系统,确保整个煤矿企业的监控系统可靠运行。
● 可扩展性:系统采用结构化设计,能够适应不断增加的扩展需求,保证当用户有更多的要求时,引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作,进一步扩展与提高系统的性能。
● 兼容性:整个系统能运行在不同的操作平台和语言环境,并能与不同厂商的产品兼容;
● 灵活性:系统构成方式简单,功能配置灵活,充分利用现有的计算机资源,能满足不同业务部门的需要;
● 实时性:系统图像、数据实时传输;
● 可靠性:系统安全可靠性高,有足够的抗干扰能力。
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