工厂监控管理系统方案2008年6月21日目录前言随着工厂安全工作的要求越来越严格，工厂监控大量涌现，工厂监控的认知度和自动化体现的越来越先进。
作为一个传统意义的产业，政府对工厂这个行业的发展非常重视，为了促进和规范工厂安全规范作业，加强对工厂人员自动化管理，出台了很多规范。
然而，许多工厂的消防安全意识淡薄，存在很多安全隐患，一旦发生安全事故，将造成重大人员伤亡。
为解决工厂管理上的难题，杜绝工厂的违规经营行为，有效预防安全事故。
我们根据工厂经营模式的特点和有关政策法规的要求，本着积极、严谨的态度，设计出一套完整的数字视频远程网络监控管理系统。
该系统功能强大、界面友好、操作简易、图像清晰、音频还原度高，清晰悦耳，并且能够有效的管理工厂工作人员们工作的情况并记录下来，最终进行矿产量的统计工作。
每套该前端监控系统都具有独立的视频监看、双向语音对讲、探头报警功能。
该系统当中的前端系统将采集到的视频、语音、报警信号，通过我公司自主开发的“网络视频服务器”视频服务器，编码转换成网络数字信号。
然后通过工厂已有的网络连接，将视频、语音、报警信号上传至监控管理中心，达到规范管理的作用。
“网络视频服务器”（NVS）是我公司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。
“网络视频服务器”（NVS）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“网络视频服务器”（NVS）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“网络视频服务器”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。
在社会上树立起工厂作业安全、文明、健康的良好形象。
促进了文化建设与高新科技的结合，把工厂等行业发展成为功能丰富多彩、内容健康有益的数字文化家园。
第一部分需求分析根据工厂的特点，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。
（根据工厂工作人员作业时间来制定时间）5.系统基于B/S体系构成。
（使用WEB浏览器可直接访问）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. 通过开关量将每位工厂工作人员的工作情况记录下来，在中心管理软件中进行统计工作。
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。
开放人脸识别功能，能够通过工厂本地前端设备采集到人脸图像传递给网络视频服务器，由网络视频服务器进行抓拍高清晰图片，最终在本地服务器中进行人脸的截取和传送，由人脸识别服务器进行察看和浏览，进行监控和管理。
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。
人脸数据的传输完全通过加密后数据传输，安全性和可靠性大大保障。
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，并利用已有的互联网络进行远程数据传输，通过对视频服务器的升级、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整体工厂监控系统分为两大部分，这两大部分分别为监控系统，人脸核对上传系统。
根据对整个系统的需求进行分析，和我们总体设计思想，工厂的监控系统的结构示意图如下：图1. 工厂监控系统图由上图可以看出，整个系统基于B/S体系构成。
在每个工厂安装一至多个摄像机和报警探头，通过“网络视频服务器”网络视频服务器，连接到已有的光纤网络上。
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。
工厂中1台视频服务器能够处理4^4位工厂工作人员的工作情况，设立4个按钮分别对应探头1－4，根据按按钮的数目和次序来对工厂工作人员进行编号，如下图：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、上网机器布置等情况，安装一至多个摄像机。
通过与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：图3. 工厂监控前端设备连接图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，视频服务器将这些数据信息进行编码转换成网络信息，然后通过工厂服务器或者路由器，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。
如果发现工厂有违规经营行为，可立即通过语音对讲警告当事工厂。
必要时可通过网络警察关闭其网络连接。
厂房人员可使用拾音器与管理中心服务器主机及查询终端进行语音对讲，当管理中心服务器主机有指令下达的时候，厂房人员可即时实时反馈信息。
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。
第三节监控中心系统设计工厂监控中心的主要任务是通过光纤LAN，接收工厂的监控信息，进行实时监看、控制、录像、语音对讲等。
在中心监控管理中心中，管理服务器的功能强大，可实现各种监控功能，其功能系统示意图如下：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Internet连接后，通过有权限的口令同样可以登陆各工厂的视频服务器（与中心不冲突）。
这种监看方式，非常适合领导的随时抽查。
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高速球型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MTR625室内高速球型摄像机，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TE-570:设备技术参数:视频输出水平清晰度480TVL信噪比≥50dB最低照度白平衡自动背光补偿自动电源AC24V DC12V操作温度0~50℃第二节单路D1网络视频服务器单路D1 网络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、舞厅等娱乐场所联网监控由于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VS-201D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、QCIF4.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-in8.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RS 485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-45 10/100Base-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Web Server，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视频服务器；支持PC客户端通过代理服务器访问网络视频服务器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（uploadable PTZ drivers）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。