合眾普瑞鋼鐵行業(yè)能源環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

一、 總體說明

近年來，鋼鐵行業(yè)不斷加快技術改造，優(yōu)化產品結構，為高效利用資源，走鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經濟模式，鋼鐵公司需要將生產過程中涉及到的電力、水、副產煤氣、蒸汽、高爐鼓風、氧、氮、氬等能源介質集中管理，提高企業(yè)調度自動化水平，更好地保證生產的安全、可靠、經濟運行。

于能源介質管網(wǎng)遍布全廠，線路長，需要配套建設鋼鐵公司能源環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)，作為能源管理現(xiàn)場無人值守的安全技術措施，在能源中心控制室實現(xiàn)對變電所、煤氣混合加壓站、高爐鼓風站等重要場所進行視頻巡檢和環(huán)境集中監(jiān)控，確保在第一時間發(fā)現(xiàn)安全隱患。

控系統(tǒng)將電視監(jiān)控，周界防范、安防等部分集成，實現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境信息的采集和處理，對所有報警信息進行系統(tǒng)間的聯(lián)動，盡可能地把不安全因素消滅在萌芽狀態(tài)，以彌補人工管理的不足。

二、監(jiān)控場所說明

監(jiān)控場所包括生產過程中涉及到的電力、水、副產煤氣、蒸汽、高爐鼓風、氧、氮、氬等能源介質關鍵場所，例如變電站、混合加壓站、煤氣混合站、轉爐煤氣柜、能源房、水處理室、風機房、水泵站等。

三、系統(tǒng)簡述

    eWatchTM綜合應用平臺監(jiān)控系統(tǒng)是北京合眾普瑞科技有限公司自行設計開發(fā)的遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于公司生產的嵌入式視頻服務器和KL-S系列數(shù)據(jù)采集器和高品質的傳感器的基礎上，結合能源管理中心監(jiān)控環(huán)境的特點而推出的專業(yè)化的系統(tǒng)解決方案。 

    獨特的分布式技術和多級網(wǎng)絡拓撲結構，使eWatch 綜合應用平臺適合大規(guī)模應用，并提高了系統(tǒng)可靠性、安全性；基于Internet（Intranet）和WEB技術，用戶使用起來更加方便

四、方案描述

概述

由于變電所、混合加壓站、煤氣柜、TRT、凈化室、能源房等需要監(jiān)控場所分布比較散，系統(tǒng)采用網(wǎng)絡數(shù)字監(jiān)控模式，通過攝像頭攝取的模擬圖像信號轉換成數(shù)字圖像信號，借助已鋪設的網(wǎng)絡將數(shù)字視頻信號傳輸?shù)侥茉垂芸刂行募�中監(jiān)控。

信號傳輸采用標準的TCP/IP 網(wǎng)絡協(xié)議，使網(wǎng)絡內的計算機都成為監(jiān)控終端，不受地域環(huán)境的限制。系統(tǒng)采用B/S結構，監(jiān)控終端用戶不用安裝軟件，直接打開ＩＥ瀏覽界面，在地址欄中輸入eWatch綜合應用平臺系統(tǒng)的WEB服務器的IP地址，輸入授權用戶的登錄名和密碼，就可以瀏覽到前端監(jiān)控點的圖像。

前端監(jiān)控設備

前端設備由視頻服務器、數(shù)據(jù)采集器、攝像機（防護罩、攝像機、鏡頭、支架）、傳感器、集中供電電源等主要設備組成。主要完成圖像的采集、編碼、控制和環(huán)境信息等采集任務。

監(jiān)控場所在室外場區(qū)根據(jù)具體情況安裝數(shù)個室外免維護型日夜自動跟蹤快球一體化攝像機，室外球型攝像機要求保護性好，可以有效的防雨除霜，鏡頭可以拉遠、拉近，大范圍地監(jiān)控場區(qū)，能夠監(jiān)控主變壓器、大門等。一般安裝在房屋的高處或電線桿的適當?shù)胤健?SPAN lang=EN-US>

在各控制室采用帶變焦的室內可控一體化低照度彩色攝像機，能夠大范圍的掃描主控室的情況，而且可以對主控室的儀表盤等進行特寫，可以比較清楚地看到儀表盤上的讀數(shù)。

在變電所高壓開關室以及煤氣能源房等其他設備間，可以安裝相應個數(shù)的固定變焦一體化彩色攝像機，對設備間及重點部位進行觀察。

對重點場所安裝相應的報警器，在設備間內安裝煙霧探測器、溫濕度傳感器，在主控室門口和窗邊安裝紅外雙鑒探測器等。

院門安裝相應設備，可以考慮配置相應的紅外對射探測器，一旦有人進入，阻斷紅外線傳輸，報警器報警，同時聯(lián)動攝像機并自動錄像。

為了保障監(jiān)控系統(tǒng)安全可靠，必須有相應的視頻線、控制線、電源線等防雷措施。

傳輸網(wǎng)絡

由于本系統(tǒng)監(jiān)控場所遍布整個鋼廠，系統(tǒng)將充分利用網(wǎng)絡資源，采用TCP/IP 以太網(wǎng)傳輸方式經過各級交換機、路由器上傳至管控中心集中監(jiān)控。

集中監(jiān)控部分

集中監(jiān)控部分設置在能源管控中心，主要由中心監(jiān)控管理主機、監(jiān)控客戶終端、網(wǎng)絡視頻解碼工作站等組成。主要完成現(xiàn)場信息接收，用戶登錄管理，優(yōu)先權的分配，控制信號的協(xié)調，圖像的實時監(jiān)控，錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復、電視墻的顯示切換等。

在能源管控中心配置配置一臺管理主機服務器，作為eWatch綜合監(jiān)控應用平臺的數(shù)據(jù)庫服務器、ＷＥＢ服務器、錄像服務器。負責管理前端所有設備以及后臺上網(wǎng)監(jiān)控用戶。相關人員只需用IE 瀏覽器獲得授權后即可監(jiān)控相關信息。同時，用戶監(jiān)控主機信息能通過能源中心矩陣在大屏幕顯示。

另外，在能源管控中心配置工作站，在每個工作站上插入視頻解碼卡，直接解碼輸出模擬視頻信號，頻信號通過矩陣傳送到大屏幕電視墻顯示，能夠通過電視墻軟件任意進行前端圖像的任意切換顯示。

五、系統(tǒng)特點

    先進性采用了先進的B/S結構，運用了流媒體管理技術，數(shù)據(jù)測控技術，數(shù)據(jù)傳輸技術，數(shù)據(jù)存儲、處理、分析技術。

    智能性運用后臺處理技術，平臺管理都在后臺進行。

    模型化我們按照信息工程學的原理，采用模塊化的建模方法和技術。

    可擴展性采用結構化的軟件設計，因而可擴展性強。

    開放性采用B/S結構，本身是一個開放的系統(tǒng)，我們?yōu)閷�來業(yè)務的發(fā)展和客戶需求定制功能等二次開發(fā)都預留了標準的接口。

    靈活性平臺拓撲結構層次靈活，視用戶的需要和管理方便，可采用二層或多層結構。隨時進行管理和設置。

    界面友好本著使用者的工作特點、行為心理學的原理、人性化的理念，也本著操作者的使用習慣，我們設計了友好的界面，互動性強。

    使用方便全中文界面，只需要會使用鼠標和鍵盤上網(wǎng)就會熟練使用。

六、系統(tǒng)功能

1、三級網(wǎng)絡拓撲結構

eWatch綜合應用平臺采用逐級匯接的拓撲結構，可由監(jiān)控中心SC(Supervision Center)、監(jiān)控分中心SS(Supervision Station)、端站監(jiān)控單元SU(Supervision Unit)及監(jiān)控模塊SM(Supervision Module)組成樹形網(wǎng)絡拓撲。

   各地的具體情況不同，同時在建設中還要兼顧建設成本等問題，也可對網(wǎng)絡結構作相應的改變，衍生出各種變形。

2、數(shù)字網(wǎng)絡監(jiān)控與模擬監(jiān)控兼容并蓄

eWatch綜合應用平臺在實際應用時，可以充分發(fā)揮它所支持的設備如DVR的模擬監(jiān)控功能，以EW8000系列 DVR為例，實際組網(wǎng)時，在端站，可以直接采用DVR的模擬監(jiān)控功能，它支持一個VGA監(jiān)視器和一個電視機輸出接口，圖像操控可以通過遙控器或者操作臺進行，由于此時的圖像并沒有進行壓縮，所以畫質及實時性將非常好。即使對于攝像機比較多的場合，也可以通過把多個DVR的視頻環(huán)路輸出統(tǒng)一連接到一個矩陣切換器上實現(xiàn)本地模擬監(jiān)控。

DVR的數(shù)字網(wǎng)絡監(jiān)控功能就需要通過eWatch綜合應用平臺來實現(xiàn)，尤其在組織結構多、設備龐雜、用戶眾多的情況下，一個架構先進、支持各種綜合應用的平臺就更加不可或缺。

3、基于大型數(shù)據(jù)庫和B/S架構

eWatch綜合應用平臺基于 Intranet（Internet）的 Web 技術，完全采用B/S體系結構，所有操作都通過IE或Navigator進行，真正實現(xiàn)了無論何時何地，經過授權的任何人都可以遠程監(jiān)控。

4、綜合視訊應用

eWatch綜合應用平臺支持業(yè)界最先進的H.264圖像壓縮技術，支持從 QCIF到D1的分辨率的圖像應用，在數(shù)字網(wǎng)絡聲訊監(jiān)控方面，不僅能夠遠程監(jiān)聽現(xiàn)場的聲音，而且可以和現(xiàn)場進行雙向移動通話。

5、支持組播技術

eWatch綜合應用平臺支持組播技術，能夠有效利用網(wǎng)絡帶寬，對于多個監(jiān)控訪問，同一圖像信號只需傳輸一次。

6、流媒體轉發(fā)

當中心（分中心）與端站網(wǎng)絡帶寬有限時，為了滿足中心（分中心）或其他遠程客戶同時對遠程端站監(jiān)控場所設備的訪問，中心（分中心）還需要配置流媒體轉發(fā)服務器，內置eWatch流媒體轉發(fā)服務器軟件用于流媒體轉發(fā)。設置流媒體轉發(fā)服務器的目的在于緩解網(wǎng)絡帶寬緊張的端站，對該端站內的視頻訪問全部通過流媒體轉發(fā)服務器軟件模塊來進行轉發(fā)，使得該端站的視頻服務只占一個通道。流媒體管理軟件模塊的多級設置可提高響應訪問的效率，可以合理規(guī)劃流媒體轉發(fā)服務器軟件模塊的設置，以求更少的時間代價換取更高的帶寬利用率。

eWatch綜合應用平臺的強大的流媒體轉發(fā)功能，使得它可廣泛應用于視頻點播、可視電話與視頻會議、遠程教學以及在線直播等領域。

7、防火防盜應用

eWatch綜合應用平臺支持形形色色的可接入設備，象防火類：煙感、明火探測器、氣體探測器等，防盜類：被動紅外、紅外對射、振動入侵探測器、玻璃破碎入侵探測器、緊急報警裝置、門禁等。這些探測器，在平臺內與圖像、音頻依據(jù)用戶定義的方式進行關聯(lián)，包括啟動聲光、開啟燈光、向指定的手機號發(fā)送短消息、向指定的郵箱發(fā)送郵件、推出告警畫面等等。

8、遠程數(shù)據(jù)采集應用

    eWatch綜合應用平臺支持用戶通過自定義的方式接入各種數(shù)據(jù)采集設備，如環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、交流供電電壓、交流供電電流、直流供電電流、直流供電電壓、各種智能設備等。平臺采用后臺處理技術，通過建立Windows操作系統(tǒng)服務的方式，按用戶設定的時間間隔常年采集數(shù)據(jù)，并存儲在 SQLServer數(shù)據(jù)庫中。采集數(shù)據(jù)的顯示直觀，豐富的數(shù)據(jù)管理功能，便于用戶進行數(shù)據(jù)分析。

9、分布式圖像存儲/集中式圖像存儲

系統(tǒng)通過在各個端站直接支持硬盤錄像和告警事件存儲，確保了即使通信或者網(wǎng)絡中斷，對現(xiàn)場的監(jiān)控仍在繼續(xù)。這種分布式存儲、集中式管理設計思想，對于那些監(jiān)控要求比較高的場合將非常有益。

同時支持進行集中式網(wǎng)絡存儲，用戶配置錄像服務器或者磁盤陣列很容易對這些集中錄像進行存儲、管理、回放。

10、通訊中心，支持短消息、電話、電子郵件

eWatch綜合應用平臺支持短消息、電話、電子郵件等通訊手段，當有告警源產生告警時，自動給設定的手機號打電話，向指定的若干個手機號發(fā)送短消息，或者向指定的郵箱發(fā)電子郵件；這種功能對于減輕監(jiān)控工作人員的工作難度大有裨益。

11、電視墻

在監(jiān)控中心或者監(jiān)控分中心，如果建設了電視墻，可直接利用eWatch綜合應用平臺的電視墻功能，把監(jiān)控圖像解碼到電視墻上。平臺對電視墻的格局不作限制。

12、用戶及權限管理

eWatch綜合應用平臺提供強大的集中的用戶認證及權限管理，用戶可以隸屬于中心，也可以隸屬于分中心；因為eWatch綜合應用平臺包括的權限項比較多，為了方便給工作人員分配權限，平臺引入權限組概念。即管理員可以把所有權限分為若干權限組，每個權限組包括若干權限。給工作人員分配某一權限時只需使該操作員成為具有該權限的某權限組成員即可。操作員即擁有被分配的權限組中所有權限。

13、控制權協(xié)商管理

在eWatch綜合應用平臺，當多個用戶涉及資源競爭時，按優(yōu)先級獲得控制權，用戶優(yōu)先級共分5級，1級為最高。以云臺控制為例，當某個人希望獲取云臺控制時，若控制權已被高優(yōu)先級的用戶獲取，系統(tǒng)會給出提示，若控制權被低優(yōu)先級的用戶獲取，低優(yōu)先級的用戶自動釋放，同一優(yōu)先級則先到先得，并保持預設的時間。

14、智能圖象應用

當發(fā)生圖像丟失、圖像遮蓋、圖像預先定義的區(qū)域發(fā)生移動偵測報警時，eWatch綜合應用平臺將自動產生報警；在未來的智能圖象應用中，隨著技術的逐步發(fā)展，eWatch綜合應用平臺將逐步支持人臉識別、行為識別等智能圖象應用，變目視識別為自動識別。

15、電子地圖

為了更加直觀的進行監(jiān)控，平臺提供了電子地圖的監(jiān)控模式，以圖形化的形式，動態(tài)的表現(xiàn)出各個設備的運行情況以及各個報警監(jiān)測點的當前狀態(tài)，當報警發(fā)生時，迅速準確的以醒目的紅色圖標以及不同的報警聲音提醒監(jiān)控人員報警事件的發(fā)生，同時彈出報警畫面，監(jiān)控者可以通過電子地圖的提示快速的找到報警位置，并根據(jù)報警畫面判斷是否為誤報。電子地圖作為安防監(jiān)控的直觀方式，讓操作人員操作簡捷。

1.7系統(tǒng)運行環(huán)境

服務器端

    eWatch綜合應用平臺運行在Windows 2000 Advanced Server下，需要安裝.net Framework，并需要SQL Server 2000標準版支持。

客戶端