摘 要：現(xiàn)階段，利用遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)加強廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)管理顯得越來越重要。一個完整的遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)一方面可以監(jiān)控生產(chǎn)車間等關(guān)鍵地點，另一方面可以對關(guān)鍵設(shè)備的運行情況進行監(jiān)控和報警。針對廠區(qū)實際需求，文章提出了一種網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案，詳細介紹了系統(tǒng)平臺的構(gòu)建過程，分析了各部分的功能和業(yè)務(wù)流程。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控;網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)攝像機

隨著我國各行各業(yè)的發(fā)展，廠區(qū)對安全形勢、高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)過程監(jiān)控、安全環(huán)境監(jiān)控、生產(chǎn)過程信息的綜合利用等現(xiàn)代化安全生產(chǎn)和信息管理提出了更高的要求。計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展為其提供了強大的動力，使安全監(jiān)控系統(tǒng)朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。各種子系統(tǒng)可以在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺上運行，監(jiān)控廠區(qū)的環(huán)境、安全信息、機電設(shè)備等，提供語音、數(shù)據(jù)和圖像等綜合信息服務(wù)。因此，無論從管理還是技術(shù)角度來看，數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是廠區(qū)安全監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。

一、 廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要完成廠區(qū)的視頻采集和監(jiān)控管理，需要滿足視頻采集圖像、壓縮圖像、傳輸視頻、儲存數(shù)據(jù)和遠程管理等功能需求。廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計如圖1所示。

廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用IP數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，根據(jù)設(shè)備的分布位置分為監(jiān)控現(xiàn)場和監(jiān)控中心，監(jiān)控中心主要由安全監(jiān)控中心和生產(chǎn)管理監(jiān)控中心兩部分組成。生產(chǎn)控制管理中心主要負責(zé)對廠區(qū)的生產(chǎn)現(xiàn)場和生產(chǎn)線進行檢查，考慮到生產(chǎn)系統(tǒng)的安全防范，安全監(jiān)控中心主要負責(zé)查看公共通道、倉庫、周邊等重要場所的監(jiān)控信息，便于管理部門的權(quán)限管理。監(jiān)控現(xiàn)場使用IPC高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，IPC高清網(wǎng)絡(luò)攝像機通過以太網(wǎng)絡(luò)連接到監(jiān)控管理平臺，所有視頻信息通過承載網(wǎng)傳輸給網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機（NVR）傳輸，并進行分布式存儲。廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的承載網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控點的全部視頻信息采集到以太網(wǎng)交換機中，通過專用千兆以太網(wǎng)和弱電豎井傳輸?shù)街醒肟刂剖?，視頻數(shù)據(jù)由中央控制室的服務(wù)器平臺處理、存儲和顯示。在監(jiān)控中心配置監(jiān)控管理平臺，包括數(shù)據(jù)預(yù)處理服務(wù)器、跨平臺交換服務(wù)器、視頻管理服務(wù)器、存儲端、監(jiān)控客戶端等。監(jiān)控平臺采用瀏覽器或服務(wù)器模式體系結(jié)構(gòu)，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中獲得許可的計算機可以通過瀏覽器模式查看和控制監(jiān)控圖像。廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)除了監(jiān)控中心可以監(jiān)控所有的視頻圖像外，經(jīng)工作站授權(quán)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可以通過局域網(wǎng)進行查看和控制。

二、 廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式模塊化設(shè)計框架，支持多級權(quán)限監(jiān)控，同時集中存儲和管理視頻數(shù)據(jù)。廠區(qū)中建立管理信息系統(tǒng)（MIS）數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，包括前端車間監(jiān)控點、分控室和主監(jiān)控中心。廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、視頻音頻處理系統(tǒng)和控制管理系統(tǒng)。

（一）網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，在數(shù)據(jù)采集前對視頻編碼器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行訪問、聚合和交換，通過縱向加密認(rèn)證和防火墻控制數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全性，同時通過自身的設(shè)備和協(xié)議保證廠區(qū)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

（二）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括IP數(shù)字高清網(wǎng)絡(luò)槍機、IP數(shù)字高清網(wǎng)絡(luò)半球和IP數(shù)字高清網(wǎng)絡(luò)球機。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可支持多種編碼格式，并能根據(jù)廠區(qū)現(xiàn)場實際需要提供不同的分辨率和訪問能力，可根據(jù)用戶需求選擇通信格式。數(shù)據(jù)采集設(shè)備使用國家標(biāo)準(zhǔn)的電信級制造技術(shù)，能夠根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境滿采集終端的編碼、解碼和存儲要求。

（三）視頻音頻處理系統(tǒng)

視頻音頻處理系統(tǒng)集成了先進的數(shù)據(jù)管理資源和存儲技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)需求分布存儲資源，進行統(tǒng)一的資源管理和調(diào)度。視頻音頻處理系統(tǒng)可以實現(xiàn)在線部署，以及進行動態(tài)資源管理，支持視頻圖像網(wǎng)絡(luò)附加存儲備份功能。

（四）控制管理系統(tǒng)

控制管理系統(tǒng)包括視頻管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)前端管理服務(wù)器和客戶端。數(shù)據(jù)前端管理服務(wù)器主要管理視頻數(shù)據(jù)和存儲資源，可以實現(xiàn)檢索視頻和回放功能，支持遠程監(jiān)控和管理存儲資源。視頻管理服務(wù)器是控制管理系統(tǒng)的重要組成部分，可以實現(xiàn)注冊、配置、控制、報警、視頻編解碼等功能?？蛻舳丝梢蕴峁┤藱C界面功能，包括監(jiān)控點的查詢和云臺控制處理。

三、 搭建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的選擇直接影響系統(tǒng)的運行效果。根據(jù)廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控對生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控和安全監(jiān)控的不同要求，IP數(shù)字高清網(wǎng)絡(luò)攝像機可以在室內(nèi)和室外靈活部署。在廠區(qū)人數(shù)最多的入口、出口和樓梯處安裝1080P半球機高清攝像頭或高清網(wǎng)絡(luò)槍機;在走廊處安裝IP半球機高清攝像頭或高清網(wǎng)絡(luò)槍機（支持走廊模式）;在電梯內(nèi)安裝廣角半球形攝像頭，并通過視頻編碼接入。在廠區(qū)主要入口處，安裝簡易卡口式攝像機，對進出的車輛進行記錄和分析;在生產(chǎn)區(qū)域的主要出入口安裝1080P高清網(wǎng)絡(luò)攝像機;在生產(chǎn)線安裝IP高清網(wǎng)絡(luò)槍機監(jiān)控生產(chǎn)過程。倉庫、貨場等空間跨度較大區(qū)域，難以實現(xiàn)全覆蓋監(jiān)測，可在1080P高清槍式攝像機畫面銜接處設(shè)計多個180°的高清全景畫面，配合1080P高清快速球機提供圖像，起到最佳的全景監(jiān)控效果。廠區(qū)建筑物周邊空間大，監(jiān)控范圍廣，建議安裝IP高清紅外網(wǎng)絡(luò)攝像機，保證攝像機具有較大的視野。

四、 搭建監(jiān)控管理平臺

該部分是整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，其功能是完成廠區(qū)圖像的采集和顯示，以及記錄和管理用戶信息、控制信號系統(tǒng)和圖像存儲等。前端視頻采集設(shè)備主要由IP攝像機組成，設(shè)備可以壓縮編碼信號，使輸出信號為數(shù)字信號。前端數(shù)字信號首先通過IP網(wǎng)絡(luò)采集到中央控制室的視頻存儲服務(wù)器，然后傳送到控制中心?？刂浦行牡姆?wù)器包括視頻管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)預(yù)處理服務(wù)器和客戶端等，對信號進行管理、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)和解碼。利用“服務(wù)器+客戶端”的結(jié)構(gòu)構(gòu)建監(jiān)控平臺，使平臺級軟件具有強大的功能，可以運行單平臺或多平臺，不需要建立復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)可以配備多個客戶端，通過超文本傳輸協(xié)議（HTTP）訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，并通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器向數(shù)據(jù)管理服務(wù)器發(fā)送請求命令，數(shù)據(jù)前端管理服務(wù)器解析請求命令后作出判斷，提取不同請求的視頻數(shù)據(jù)信息，并發(fā)送到流媒體服務(wù)器。視頻數(shù)據(jù)文件由流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)換并轉(zhuǎn)發(fā)到客戶端頁面，供廠區(qū)管理者訪問。

五、 結(jié)束語

總而言之，在現(xiàn)代化廠區(qū)發(fā)展中，在建立一套完善的生產(chǎn)管理體系外，還需要建立一套先進、完善的廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控已逐漸成為廠區(qū)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不可或缺分支。因此，在系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計中，不僅要考慮廠區(qū)的監(jiān)控需求和實施路徑，還需要建立一套先進的監(jiān)控技術(shù)和經(jīng)濟適用的視頻監(jiān)控平臺，通過將系統(tǒng)運行環(huán)境、短期和長期建設(shè)、管理投資等方面整合，使監(jiān)控平臺為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。

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作者簡介：王家田，江蘇東奇信息科技有限公司。