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可以选择和发展方向。
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较**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。
数字化工业视频监控系统简介
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、外部报警录像、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、高效。
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。
支持报警方案定制和报警布设防功能:支持报警布设防功能,并在监控和报警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较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,较大限度地利用网络带宽,特别对于**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,系统支持报警录像、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。
设备选型
主要功能
系统功能特点:
全天候可适应各种恶劣的气候条件。
系统以手动控制或编程控制实现显示器对各摄像机图像的切换显示,对回放录像的显示。
可完成对摄像机控制:摄像机镜并没有焦距的远近控制、光圈大小控制、焦距控制等。
可完成对各路图像的切换显示控制。
实时监控及录像
● 实时监控: 实时监控现场情况。
● 录像方式: 定时/动态检测/手动录像任意可选。
● 动态监测: 包括动态检测和区域动态检测两种动态检测功能,有效节省磁盘空间。可动态监测录像、定时录像、报警联运录像。
● 多用户管理:管理员权限可设置。
● 支持大屏幕显示
● 支持屏幕墙多监视器的显示、切换、轮循等功能
压缩方式H.264。
每个镜头可以设定不同的名称。
NTSC/PAL两种视频显示制式可选,25帧/秒实时录像、实时回放。
视频图像属性调节功能,使图像较清晰。
视频移动报警录像功能,报警录像灵敏度、延迟时间可调。
可进行远程监控,远程监控云台、镜头、灯光等工作。
支持现今较大容量的硬盘,并支持安装多个大容量的硬盘。
创建日志文件,便于查询操作记录。
系统可任意设置定时并机,重启功能,保证系统运行的高稳定性。
可设定是否开机自动运行监控软件,断电自动关闭程序,来电自动重启,自动恢复录像。
●完善的录像功能
提供手动录像和按定制时间录像两种方式。当设为按定制时间录像时,每天可分多个时段分别录像。设定后软件系统自动启动,按预定时间录像,并实行监控报警功能。整个过程*人工干预,从而达到**的目的。监控主机可以抓取地面、井下的图像,从而记录相关的图像信息。
●同步录音功能
每路视频都可配音频输入(可选),视频与音频在采集卡中进行硬合成,使两者完全同步。使回放效果达到较佳状态。
●硬盘录像每路达25帧/秒
硬盘录像机的**之处,在于把每路每秒摄取的画面逐帧分解达至25帧,精确显现每帧画面的细微之处,逼真程度**过电影镜头的效果。同时系统只记录画面移动变化部位,大大减少了录像储存量,录像速度与时间增加数十倍。(注:某些国外产品30帧/秒是因为国外的交流电频率每秒60赫兹,其视频系统采用NTSC制式;而我国为50赫兹/秒,视频系统采用PAL制式,因此25帧/秒是较符合我国国情的高清晰传播速率。)
系统总体结构
根据对贵公司的需求分析,并遵循系统设计的相关标准和规范,我们设计的数字视频监控系统主要由摄像机、硬盘录像系统、报警系统及线路等构成。
监控系统设备主要包括**设备(由摄像机、镜头、防护罩、支架等组成)与后端设备。硬盘录像系统主要包括模拟信号数字处理设备和存储设备(如硬盘等)、显示设备、监视器等组成。
控制中心设备主要包括:矩阵控制器、矩阵解码器、视频管理服务器、视频解码器、视频存储服务器、磁盘阵列等。
控制中心设备具备以下功能:
1) 矩阵控制器采用CPU 控制,支持摄像机到监视器及监视器到控制键盘的分配。矩阵控制器通过矩阵解码器与数字系统实现通信。
2)数字系统设置相应服务器,通过**IP 网络实现对视频的管理、控制及存储。
3) 采用MPEG-4 压缩格式,视频要求达到4CIF 分辨率高质量画面。
4) 配置磁盘阵列对视频进行24 小时录像,录像分辨率可选,容量要求满足不少于10 天。
5) 提供设备管理功能,对摄像机的运行状态进行查询,并记录设备维护信息。
6)服务器具有强大的视频查询及搜索功能,可调用录像资料。
7) 统一对操作人员配置权限,控制级别。
8) 监视终端提供简便快捷的人机操作界面。利用电子地图实时直观的显示摄像机设置位置,并调用任意一台摄像机的图像,利用鼠标/键盘进行控制。
9) 数字系统具有虚拟矩阵功能,对视频路由控制,控制终端权限设置、摄像机的水平、俯仰、旋转、变焦、预置位选择等进行控制。
数字系统具有虚拟矩阵功能,通过视频管理软件根据报警系统的信号和实时事件的触发对数字视频码流进行路由控制。
拥有不同权限级别的用户可以根据自己权限的不同,分别操作不同系统设备。
接受报警输入,报警响应触发云台及摄像机到报警位置,图像自动切换。
硬盘录像系统将**监控点的摄像机采集到的视频信号进行采集、量化、编码和存储。同时提供对历史记录的检索和回放功能。硬盘录像系统还提供远程监控功能,供生产调度者进行监看。
所有**摄像机、监视器均集中接至设置在中央控制室及分厂控制室内的矩阵控制器和视频解码器上。视频通过矩阵控制器实现监控器模拟图像监视;通过建立专有监视网络,实现监视终端的数字化控制与监视。
设计目标
作为贵公司的安全建设的重要组成部分,视频监控系统建设将达到以下目标:
建成后的数字视频监控报警系统将为安全提供强有力的**。“立足于安全,服务于安全”将成为系统建设的首要宗旨。
全面运用数字媒体技术、网络技术、存储技术和精密机电技术,将数字视频监控报警系统建设成**、稳定、可靠、灵活的系统。
除监控功能之外,系统建成后还将具备各种增值功能,如点对点视频会议、场景管理等。
设计依据和参照标准
《智能建筑设计标准(DBJ08-47-95)》
《公安部监控设备安装规范》
《工业企业通讯设计规范》GBJ42—8l
《*人民共和国公共安全行业标准》
《建筑电气安装工程质量检验评定标准》
《安全防范工程程序与要求》GA/T75—94
《安全防范系统用图形符号》GA/T74—94
《电缆线路施工及验收规范》GB50168—92
《电子计算机机房设计规范》GB50174—93
《煤矿安全规程》和《煤矿设计规范》
GBJ 115-87《工业电视系统工程设计规范》
MT《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》
《爆炸性环境用防爆电气通用设备要求》
《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》GB3836.4-83
KBA12矿用本安型视频监控系统设计依据
1、煤矿相关设计图纸;
2、《煤矿安全规程》
3、《煤矿设计规范》
4、《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》GB 3836.4-2010
5、《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》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、《中国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**、国家、地区、行业相关现行标准。
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**的解决方案。并遵循以下几个方面:
架构合理:采用**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。
**性:整个系统保持一定的**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。
矿用型视频光端机
矿用图像光端机适于煤矿井下含有煤尘和爆炸性气体的场所,与本公司生产的矿用本安型摄像仪可构成一套网络摄像系统,可在矿井多媒体综合业务数字网络中作电视监控用。
性能特点
能将采集到的实时图像信号转换为光信号输出。同时对外输出一路本安电压。
技术参数
工作电压:AC36或127V,电压波动范围75%~110%Ue,电流不大于0.7(0.2)A。
多路信号输入:
视频信号:正极性复合信号1V (Vp-p),75欧姆负载。
一路本安电源输出参数。
(1)本安较高输出电压: 12.6V
(2)本安较大输出电流: 600mA
信号输出:
光纤输出:LED波长1310nm,光功率不小于14dB(单模),接收机灵敏度**-22 dBm(标称波长1310nm).
功能:能将采集到的视频信号转换为光信号输出。
视频分配器
设备参数:
供电电源:10W/AC220V±10%/50Hz
视频输入:16路
视频输出:48路
视频信噪比:60dB
视频带宽:12MHz (-3dB)
环境温度:-10℃~55℃
环境湿度:≤90%RH(无凝结)
外形尺寸:480(L)×310(W)×99(H)
设备简介:
视频分配器可把一路视频输入信号分配成多路视频输出信号,或把一路视频输入信号分配成两路视频输出信号。采用**视频运算放大器,视频信号经过分配的同时,可实现一定的相位校正,在一定程度上纠正视频传输线路上的相位失真。视频分配器是娱乐、电教、监控等系统的视频匹配设备。
单通道视频分配器能将一路视频信号均匀分配为多路视频信号输出,以供多台视频设备同时使用,经分配输出的每一路视频信号的带宽、峰-峰值电压和输出阻抗与输入的信号格式相一致,供其它视频处理器使用。
四通道视频分配器,多输入视频分配器减少了单个分配器的数量,能减少设备体积,提高系统的稳定性。四通道视频分配器能对每通道的一路视频输入分配为二路与输入完全相同的视频输出,供其它视频处理器使用。
八通道视频分配器,多输入视频分配器减少了单个分配器的数量,能减少设备体积,提高系统的稳定性。八通道视频分配器能对每通道的一路视频输入分配为二路与输入完全相同的视频输出,供其它视频处理器使用。
十六通道视频分配器,能将十六路完全独立的视频输入信号分配成十六组二路视频输出信号。
设备特性:
视频黑白、彩色兼容;分配输出带自动相样校正
潍坊昊通通信科技有限公司,是一家以生产调度通信系统、矿用自动化系统为主的。多年来致力于各类通信设备的研发、制造、生产、安装和服务。公司严格按照相关要求和标准,主要从事矿山调度通信、程控交换、扩音呼叫、视频、矿用火灾束管监测、矿用综合自动化系统设备的研发、生产以及相关安装工程、服务。
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