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時間：2022-03-26 17:29:23
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中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0167-01
石油是世界上的重要能源之一，油田的基礎(chǔ)建設(shè)對石油的勘探開發(fā)有著重要作用，因此油田安全保衛(wèi)工作也突顯出非常重要的地位，基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的油田安防監(jiān)控系統(tǒng)是保證油田安全的基礎(chǔ)，也是保證油田企業(yè)正常運行的基礎(chǔ)。
1 油田安全保衛(wèi)工作的形勢
當(dāng)今油田的安全問題越來越突顯，主要有以下幾種形式的安全問題。
1）油田中的盜竊案件事件越來越多，油田物資的盜竊開始向集團化轉(zhuǎn)變。犯罪分子開始成群結(jié)伙的有計劃的長期進行盜竊破壞活動，從盜竊輸油管線、油井變壓器到原油，犯罪分子越來越猖獗，安全問題的解決亟不可待。
2）犯罪分子充分利用高新技術(shù)來盜竊。從偵破的盜油案件來看，當(dāng)今盜竊犯愈發(fā)猖狂，直接在輸油管道上接閥門開井放油，其次，犯罪分子利用手機、改裝車等現(xiàn)代通訊和交通工具進行聯(lián)絡(luò)運輸，其犯罪手段高超，不利于打擊和防范。
3）作案時間大多在夜間，防控難度增大。經(jīng)過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，晚上發(fā)生盜竊犯罪案件的次數(shù)占大多數(shù)，造成防控難度加大。
4）犯罪人員大部分以外來人口為主，收買勾結(jié)油田和公安部門人員，犯罪集團分工明確，有專門負責(zé)技術(shù)的，有專門負責(zé)運輸?shù)模袑ｉT負責(zé)銷贓的，形成了盜運銷一條龍。同時銷贓的渠道都趨近于“合法化”，增大了安防的困難。
造成油田安全問題的原因有很多，首先，經(jīng)濟的發(fā)展，造成流動人后數(shù)量的增多，一些人鋌而走險開始做一些危害社會的行當(dāng)。同時油田周圍環(huán)境惡劣，周圍村莊人為了謀生，開始盯上了油田物資。其次，油田治安防范工作存在薄弱環(huán)節(jié)。油田建設(shè)過程中，治安保衛(wèi)工作分工不明確，有些單位的保衛(wèi)工作不能正常運轉(zhuǎn)。油田企業(yè)工作人員責(zé)任心不夠，個別采油廠均出現(xiàn)對油井的落地原油不及時回收的現(xiàn)象。最后，地方警力不足，油田的企事業(yè)單位分布比較零散，這對安防工作增加了工作量，現(xiàn)有的警力分配已經(jīng)無法適應(yīng)油田安防工作的需要。
2 無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)在油田中的應(yīng)用
針對油田安防工作的各種問題，傳統(tǒng)的人工安全巡檢的形式已經(jīng)不再適用，國內(nèi)外研究表明，對油田各個部門實施實時監(jiān)控是預(yù)防和控制油田安防工作中的各種問題的有效途徑。主要原因是，在實時監(jiān)控中，可以對事故發(fā)展過程中各參數(shù)及信息的異常變化研究，對其中某些參數(shù)可控可防。
建立一種實時監(jiān)控系統(tǒng)，可以確保油田各個企事業(yè)單位之間的聯(lián)系，保證油田安全高效運行。同時可以實時監(jiān)測油田生產(chǎn)系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)油管泄露等故障，防止偷盜油等事件的發(fā)生。從而大幅度提高油田現(xiàn)代化管理水平。
對于油田監(jiān)控常見的無線通訊方式主要有數(shù)傳電臺、移動通信公網(wǎng)技術(shù)、衛(wèi)星通信、模擬微波、數(shù)字無線方式等。其中數(shù)字無線方式主要分為微波擴頻和無線局域網(wǎng)兩種。
微波擴頻系統(tǒng)是通過無線網(wǎng)橋配合視頻服務(wù)器來實現(xiàn)長距離的視頻傳輸。它的接入方式可以分為點對點和點對多兩種方式。點對點使用的通信協(xié)議是802.3協(xié)議，點對多則是802.11協(xié)議。無線局域網(wǎng)則是利用射頻技術(shù)，通過無線信道接入網(wǎng)絡(luò)。
無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成包括：
1）信息收集系統(tǒng)，包括視頻解碼器，攝像系統(tǒng)和其他設(shè)備元件。攝像機系統(tǒng)是調(diào)整水平和垂直以及控制變焦的，視頻服務(wù)器系統(tǒng)的模擬攝像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并將其處理壓縮。
2）傳輸系統(tǒng)，它是信息收集系統(tǒng)的一部分，是將所獲取的圖像進行實時傳輸?shù)淖饔?。微損耗、可靠的傳輸質(zhì)量是對傳輸系統(tǒng)的一個基本要求。
3）監(jiān)控中心，監(jiān)控中心就像人類的大腦，主要負責(zé)管理和指導(dǎo)整個監(jiān)控系統(tǒng)。具體職責(zé)是負責(zé)用戶和設(shè)備的接入管理，提供視頻訪問和控制服務(wù)和視頻處理服務(wù)。
4）客戶端，主要是瀏覽器或應(yīng)用軟件，用戶可以觀看監(jiān)控錄像，并能接收報警信息，同時可以控制監(jiān)控系統(tǒng)。
3 油田安防監(jiān)控方案
在油田安防監(jiān)控系統(tǒng)中，要充分利用原有的監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)油田中各個重點單位和關(guān)鍵部位安防監(jiān)控的情況需要，做到保護國家公共財產(chǎn)安全、減少和預(yù)防安全事故的發(fā)生的原則，建立一個基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)上安全檢查、消防指揮和保安指揮的油田安防監(jiān)控系統(tǒng)。做到安檢、消防、保安聯(lián)動，信息網(wǎng)絡(luò)共享。
油田安防監(jiān)控系統(tǒng)主要包括三個總控中心、若干分控中心和授權(quán)網(wǎng)絡(luò)用戶，將油井、計量間、中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站等站點安裝視頻監(jiān)控設(shè)備、報警裝置和其他安全監(jiān)管裝置等，并且通過對其系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，將視頻監(jiān)控信息數(shù)據(jù)集中起來，通過無線網(wǎng)絡(luò)，與計算機網(wǎng)絡(luò)相連接，實現(xiàn)對油田的實時監(jiān)控和遠程控制。
1）傳輸技術(shù)。基于無線傳輸技術(shù)，無線網(wǎng)橋技術(shù)作為視頻數(shù)據(jù)傳輸通道。無線橋接技術(shù)是利用一對無線橋接器，將兩個獨立的網(wǎng)絡(luò)通過無線網(wǎng)橋連接和數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。提供無線鏈路可以達到11/54 Mbps的高網(wǎng)絡(luò)帶寬，以確保穩(wěn)定和可持續(xù)的視頻流和視頻數(shù)據(jù)可存儲在計算機的硬盤上，便于回放視頻文件檢索。
2）監(jiān)控中心。通常設(shè)置三級監(jiān)控中心，本地監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置NDVR，負責(zé)實時監(jiān)控，記錄，設(shè)備控制等任務(wù)，同時NDVR系統(tǒng)進行遠程油田總部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，以確保高層管理人員可以在本地顯示器上可以實現(xiàn)遠程管理。監(jiān)控中心在總部，設(shè)置一個統(tǒng)一的監(jiān)管系統(tǒng)，可以有效地監(jiān)控油田各個單位的安全局勢。
3 結(jié)論
油田的安全防衛(wèi)問題是關(guān)系到我國油田能否正常生產(chǎn)的重要問題，基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的油田安防監(jiān)控系統(tǒng)是保證油田安全的基礎(chǔ)，也是保證油田企業(yè)正常運行的基礎(chǔ)。我國油田安全保衛(wèi)工作存在著各種問題，但這些問題都是可以控制和防范的。因此對油田安防的監(jiān)控更加重要，基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的對油田安全保衛(wèi)工作進行控制和防范，使油田工作高效安全的運轉(zhuǎn)。本文對此進行了簡要探討，希望能為相關(guān)工作人員提供一些有益的參考。
參考文獻
因此，從系統(tǒng)應(yīng)用的實際需求出發(fā)，在綜合比較分析國內(nèi)監(jiān)控市場上各種監(jiān)控模式及解決方案的基礎(chǔ)上，開發(fā)商決定采用基于網(wǎng)絡(luò)攝像機的第三代全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)。
項目需求
“和韻?美聯(lián)墅”第一期網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)工程項目，按照實際需求規(guī)劃配置網(wǎng)絡(luò)攝像機，分別對小區(qū)內(nèi)部樓道、停車場、小區(qū)周邊出入口等重要地點進行視頻圖像監(jiān)控。
鑒于國內(nèi)一些大型小區(qū)工程中所采用的基于硬盤錄像機的準數(shù)字視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)使用過程中的缺憾，對本期工程采用基于網(wǎng)絡(luò)攝像機實現(xiàn)全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控模式，無論開發(fā)商還是工程承建方，均提出了嚴格的技術(shù)性能、功能以及質(zhì)量要求，并寄予較高的期望值，具體要求如下：
1、所選核心設(shè)備――網(wǎng)絡(luò)攝像機、網(wǎng)絡(luò)智能球必須具備公安部相關(guān)管理部門的檢測報告以及所在省公安廳的生產(chǎn)許可證，配套的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理軟件必須具有相關(guān)政府管理部門的認證證書。
2、系統(tǒng)前端網(wǎng)絡(luò)攝像機視頻圖像通過小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)實時傳輸至監(jiān)控中心，傳輸及控制延遲時間應(yīng)低于200毫秒。
3、基于小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)提供給監(jiān)控系統(tǒng)的總帶寬和系統(tǒng)實際需要傳輸?shù)膱D像的路數(shù)，故在保證圖像質(zhì)量的前提下(即達到352×288分辨率，25幀／秒／路的圖像質(zhì)量效果)，系統(tǒng)每路數(shù)字化壓縮后的圖像所占用帶寬不超過256K。
4、小區(qū)內(nèi)部部分前端網(wǎng)絡(luò)攝像機和監(jiān)控中心距離較遠，要完全避免因傳輸距離原因而出現(xiàn)視頻信號衰減的問題，最大限度地保障監(jiān)控圖像的穩(wěn)定性和清晰度，
5、系統(tǒng)可以實現(xiàn)與防盜探頭、紅外對射、門禁等其它子系統(tǒng)聯(lián)動報警的功能。
6、系統(tǒng)監(jiān)控中心通過電腦實現(xiàn)高度智能化控制管理，包括前端網(wǎng)絡(luò)智能球的云臺鏡頭控制、多畫面同屏分割顯示、畫面分組自動輪巡切換、圖片抓拍、電子地圖等功能，提供實時、定時、報警觸發(fā)、隨時啟停等多種錄像模式以及對錄像資料的智能化快速回放查詢。
7、系統(tǒng)監(jiān)控中心要求以電視墻方式實時顯示所有圖像，并且可以任意調(diào)用、放大指定的圖像、自動將報警對應(yīng)的圖像切換到電視墻。
8、系統(tǒng)網(wǎng)內(nèi)的主控管理電腦和經(jīng)授權(quán)的電腦可以任意調(diào)用視頻圖像的錄像資料。
9、網(wǎng)絡(luò)攝像機產(chǎn)品廠家能夠提供設(shè)備二次開發(fā)協(xié)議，以方便系統(tǒng)后期功能擴容展。
10、在保證總體效果的前提下，系統(tǒng)總造價應(yīng)不高于基于硬盤錄像機的準數(shù)字視頻保安監(jiān)控管理模式的系統(tǒng)造價。
系統(tǒng)規(guī)劃
為將本系統(tǒng)建成行業(yè)內(nèi)的典范工程，系統(tǒng)設(shè)計時除嚴格遵照《工業(yè)電視系統(tǒng)工設(shè)計規(guī)范》、《MPEG4視音頻編解碼標準――視聽對象的編碼(6部分)》、《100BASE－TX快速以太網(wǎng)接口標準》等國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范標準外，還根據(jù)發(fā)展商對小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的實際要求，本著架構(gòu)合理、安全可靠、產(chǎn)品主流、低成本、低維護量的系統(tǒng)實施目標，在系統(tǒng)總體設(shè)計上充分體現(xiàn)了以下幾方面的特點：
1、先進性：以先進、成熟的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)進行組網(wǎng)，支持圖像和數(shù)據(jù)的實況傳輸及多路隨時隨地監(jiān)控。
2、標準化和開放性：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用符合ISO及其他標準，如：了CP／IP、HTTP等標準通訊協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備符合國際和國家標準，同時充分考慮到用戶的潛在需求，提供相關(guān)報警信號的輸入輸出接口，具備報警信號與視頻錄像聯(lián)動、報警信號與控制輸出聯(lián)動等功能。
3、可靠性和可用性：選用高效可靠的監(jiān)控模塊和成熟的編解碼技術(shù)，充分考慮監(jiān)控系統(tǒng)在運行時的應(yīng)變能力和容錯能力，采取硬件防死機看門狗、斷網(wǎng)緩存處理等手段確保整個監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。
4、安全性和保密性：核心設(shè)備――網(wǎng)絡(luò)攝像機和網(wǎng)絡(luò)智能球，可有效防止病毒入侵，后臺監(jiān)控管理軟件采用用戶權(quán)限設(shè)定增強系統(tǒng)保密性和安全級。
5、操作管理的簡便性：監(jiān)控管理通過圖形化的管理界面和簡潔的操作方式，直觀、便捷而高效，提供強大的監(jiān)控管理功能。
6、實用性和經(jīng)濟性：著眼于近期目標和長期的發(fā)展，選用適合于客戶的監(jiān)控方式，用有限的投資構(gòu)造一個性能最佳的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。
7、靈活性和可擴容性：采用模塊化設(shè)計，能夠平滑實現(xiàn)前端監(jiān)控點擴容、中心擴容和分控臺擴容，并且可以充分利用前期資源，降低擴容投入成本，系統(tǒng)的擴充僅需在前端增加網(wǎng)絡(luò)攝像機、網(wǎng)絡(luò)智能球硬件設(shè)備或在監(jiān)控中心增加電腦設(shè)備而無須任何復(fù)雜的過程，真正實現(xiàn)高度的可擴容性和靈活性。
根據(jù)本系統(tǒng)小區(qū)的實際監(jiān)控點分布情況：監(jiān)控點多而分散，監(jiān)控點分布在小區(qū)各通道、小區(qū)進出口、小區(qū)停車場等，同時為縮短施工周期、降低布線和施工成本，結(jié)合英泰IPEYE網(wǎng)絡(luò)攝像機、網(wǎng)絡(luò)智能球的特點，系統(tǒng)總體布局如下：
1、本系統(tǒng)配備IPEYE網(wǎng)絡(luò)攝像機和網(wǎng)絡(luò)智能球，分別安放在各樓盤的通道，樓盤的進出口等，網(wǎng)絡(luò)攝像機和網(wǎng)絡(luò)高速球直接接入交換機進入小區(qū)現(xiàn)有的局域網(wǎng)，通過小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)向監(jiān)控中心傳送。
2、本監(jiān)控系統(tǒng)以小區(qū)內(nèi)部星形結(jié)構(gòu)100M以太網(wǎng)為傳輸媒介，該網(wǎng)絡(luò)以多模光纖為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹鞲删€路，使用三級架構(gòu)的交機模式。第二、三級交換機區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)攝像機、網(wǎng)絡(luò)智能球器通過非屏蔽雙絞線連入?yún)^(qū)域內(nèi)的交換機，第三級交換機同第二級交換機之間以及第二級交換機同第一級交換機之間均使用光纖相連。
按照系統(tǒng)規(guī)劃要求，監(jiān)控中心必須實現(xiàn)電視墻監(jiān)看顯示功能：網(wǎng)絡(luò)攝像機和網(wǎng)絡(luò)智能球?qū)⑶岸说哪M信號數(shù)字化壓縮后傳輸至監(jiān)控管理中心，再通過視頻解碼器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號顯示上傳到電視墻，并且通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字集中監(jiān)控管理軟件中的強大數(shù)字矩陣功能將來前端每路的視頻圖像在電視墻上切換顯示，或報警后自動切當(dāng)路圖像在電視墻上，并且能夠?qū)θ我庖宦芬曨l圖像進行調(diào)用、放大、抓拍、錄像、電子地圖調(diào)用等。
系統(tǒng)實施及運行情況
本系統(tǒng)自2007年5月1日開始進場施工，至5月15日完成設(shè)備的安裝調(diào)試工作并進入系統(tǒng)試運行狀態(tài)，由于系統(tǒng)架構(gòu)的簡便
性使得工程施工難度大大降低，相比于原計劃工期提前了15個工作日。
在長達一個月半月的試運行過程中，系統(tǒng)各功能、性能指標參數(shù)完全達到或超過設(shè)計目標，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。而且，系統(tǒng)良好的人機操作環(huán)境界面讓小區(qū)物業(yè)管理部門的保安人員的監(jiān)控管理工作更加得心應(yīng)手。在實際安裝使用過程中，相比于傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的解決模式本系統(tǒng)具有以下明顯特點：
1、充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源作為數(shù)字化視頻信號以及控制信號的傳送路由，無須另行鋪設(shè)復(fù)雜的視頻電纜和控制信號線路，大大降低了施工難度和線材費用支出。
2、監(jiān)控中心無須添置諸如畫面分割器、矩陣主機、報警主機等復(fù)雜的圖像控制管理設(shè)備，由于對視頻圖像進行了數(shù)字化處理，利用電腦作為中央監(jiān)控主機，通過運行專門的監(jiān)控管理軟件，即可實現(xiàn)多畫面分割輪巡顯示、多模式錄像、聯(lián)動報警等功能，而且系統(tǒng)將來的擴容也極其簡便。
3、在系統(tǒng)前端通過網(wǎng)絡(luò)攝像機和網(wǎng)絡(luò)智能球?qū)σ曨l信號進行了數(shù)字化壓縮處理，并基于IP網(wǎng)絡(luò)進行視頻及控制信號的傳輸，信號抗干擾能力強衰減極低，而且能夠進行加密傳輸，除可以在本地局域網(wǎng)監(jiān)控中心實時監(jiān)控外，數(shù)千公里之外的監(jiān)控電腦在授權(quán)情況下也能夠通過互聯(lián)網(wǎng)對遠程監(jiān)控點的視頻圖像進行實時的監(jiān)看、控制、配置和錄像查詢。
4、便于查找錄像信息。在傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)中，當(dāng)出現(xiàn)問題時需要花大量時間觀看錄像帶才能找到現(xiàn)場記錄，而在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，利用計算機建立的索引和獨有的書簽，輸入時間、地點、攝像機編號等檢索條件后在數(shù)秒中內(nèi)就能找到需要的錄像信息資料，而且系統(tǒng)特有的遠程錄像資料檢索功能讓用戶在異地也可以方便地檢索回放監(jiān)控中心的錄像資料。
5、提高了圖像質(zhì)量與監(jiān)控效率。利用計算機可以對不清晰的圖像進行去噪、銳化等處理，并且通過調(diào)整圖像大小以及借助顯示器的高分辨率，可以獲得相對清晰的高質(zhì)量圖像，從而提高了監(jiān)控效率。
6、實現(xiàn)真正集散式的多點監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)上的任意計算機終端經(jīng)授權(quán)后都可隨時監(jiān)控某個網(wǎng)點的圖像，也可隨時根據(jù)需要訪問中心錄像數(shù)據(jù)庫回放監(jiān)控錄像，實現(xiàn)真正的集散式監(jiān)控。
1．基層營業(yè)網(wǎng)點分布情況
該銀行在整個省內(nèi)有近千個分布在省、市、縣級以下地區(qū)的營業(yè)網(wǎng)點，并且這些網(wǎng)點多數(shù)還沒有安裝電視監(jiān)視系統(tǒng)和報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
2．基層網(wǎng)點面臨的安全風(fēng)險
各地市的營業(yè)網(wǎng)點大部分分布在縣及縣以下，這些營業(yè)網(wǎng)點的特點是：
地域上，點多、線長、面廣、分散。
管理上，由于地域特點，對基層金融營業(yè)網(wǎng)點工作檢查、監(jiān)督帶來不便，同時技防設(shè)施和管理手段滯后。
安全防范上，由于地域、管理等特點，大多數(shù)基層金融網(wǎng)點都設(shè)有金庫，現(xiàn)金儲存量又較大；同時，網(wǎng)點工作人員女性職工較多，抗拒外來襲擊能力較弱，物防、技防措施又滯后。
解決上述問題的較好辦法是利用已有的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺，通過這個平臺，使音頻、視頻、報警、數(shù)據(jù)等信息可以讓銀行內(nèi)部的各級部門共享，實現(xiàn)對現(xiàn)場圖像的實時監(jiān)視、歷史圖像的回放、報警信息的快速傳遞、視頻會議，以及與各級公安機關(guān)視頻聯(lián)網(wǎng)報警。
系統(tǒng)設(shè)計要求
銀行網(wǎng)點報警和遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個典型的分布式系統(tǒng)，各個監(jiān)視站點可分布在各個地方。這個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對于傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)來講要實現(xiàn)是非常困難的，解決這個問題需要建設(shè)一個開放式的軟件管理平臺和配置相應(yīng)的硬件設(shè)備。因此，本系統(tǒng)選擇使用網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案iDVR3．0系統(tǒng)平臺，以及AV1320e系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，以構(gòu)成多系統(tǒng)、多任務(wù)綜合處理、分布式、高度安全的、被稱之為“報警和監(jiān)控平臺”的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)?！皥缶捅O(jiān)控平臺”最基本的要素是網(wǎng)絡(luò)。隨著城市互聯(lián)網(wǎng)、城域網(wǎng)的不斷擴容，使得用戶利用網(wǎng)絡(luò)運營商提供的寬帶服務(wù)建立網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的“報警和監(jiān)控平臺”成為可能。
報警和監(jiān)控平臺具有以下功能特點：
1．一線多能
視頻、音頻、數(shù)據(jù)、報警信息可以在一條網(wǎng)絡(luò)線纜內(nèi)同時傳輸，前端模擬攝像機直接接入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，通過TCP／IP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字視頻。這種傳輸方式突破了傳統(tǒng)的點對點布線，以及傳輸受距離限制的缺陷。
2．方便日后擴展
網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)的擴展變得極其容易，只要有網(wǎng)絡(luò)接入點，就可以完成系統(tǒng)擴展。
3．免維護且管理方便
網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器使用嵌入式操作系統(tǒng)，系統(tǒng)性能穩(wěn)定、安全性高。只要通過網(wǎng)絡(luò)，用戶就可以方便地進行遠程管理和固件更新。
4．分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)更加安全
由于每一個設(shè)備均被分散地安裝于攝像機遠端，即使某個設(shè)備發(fā)生了故障也僅僅是影響到這個設(shè)備，而不至于影響到整個系統(tǒng)。
5．分布式存儲，系統(tǒng)更加靈活
基于B／S(瀏覽器／服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，能提供多級目錄服務(wù)，允許客戶根據(jù)實際需要靈活地配置存儲和管理服務(wù)器。存儲服務(wù)器(Archiver)可以在目錄服務(wù)器(Directory)的管理下任意地分配和切換需要存儲的攝像機圖像。傳統(tǒng)DVR存儲攝像機圖像是要通過物理方式連接攝像機，而系統(tǒng)可提供更多的存儲靈活性。
6．分布式觀看，方便使用
平臺的客戶端可以分散在網(wǎng)絡(luò)的任何地點，數(shù)量沒有限制。而DVR系統(tǒng)同時可登陸的用戶數(shù)一般不會超過5個。當(dāng)多于這個數(shù)時，系統(tǒng)的速度會明顯下降，即圖像刷新速度下降、丟幀。
DVR的集中管理僅僅是一個瀏覽方式的集中管理，而不是此平臺系統(tǒng)的集中管理。由于DVR最開始的設(shè)計目標是取代模擬磁帶錄像機，完成集中、連續(xù)、較高清晰度、本地化的存儲。所以，DVR沒有一個可以與上級管理平臺的聯(lián)絡(luò)機制。沒有這個聯(lián)絡(luò)機制，DVR就不能將分散的系統(tǒng)納入一個“泛網(wǎng)絡(luò)”方式的平臺。此平臺的B／S結(jié)構(gòu)、多目錄服務(wù)、多存儲服務(wù)，以及各種故障切換服務(wù)結(jié)構(gòu)等，能有效地解決這個問題。
解決方案
基層營業(yè)網(wǎng)點
以一個典型的基層網(wǎng)點為例，設(shè)備配置如下：
柜臺內(nèi)1個攝像機，對應(yīng)2個現(xiàn)金出納窗口；
大廳1個攝像機，監(jiān)視出入大廳人員情況；
金庫1個攝像機；
運鈔交接區(qū)1個攝像機；
震動探測器4個；
震動分析儀1個；
8音頻對講1套。
實施方案提供本地4個攝像機的圖像存儲，具有以下功能：
提供雙向語音通訊，用于實現(xiàn)對講和視頻會議；
提供報警事件的聯(lián)動以及遠程傳輸和管理；
提供4個攝像機的遠程瀏覽；
提供14個攝像機或4畫面異地圖像存儲；
提供本地4個攝像機的遠程方式歷史資料回放及提取。
1．網(wǎng)絡(luò)關(guān)系
基層營業(yè)網(wǎng)點、各級金融系統(tǒng)、各級公安機關(guān)(以下統(tǒng)稱為“站點”)、政府相關(guān)部門與平臺之間的關(guān)系。各個站點之間使用CNC提供的VPN建立寬帶鏈接。目錄服務(wù)、存儲服務(wù)在CNC主節(jié)點完成。
2．網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
整個系統(tǒng)具有樹冠型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過將目錄服務(wù)、存儲服務(wù)、網(wǎng)關(guān)服務(wù)放置在CNC在各地域的骨干節(jié)點，可以保證整個網(wǎng)絡(luò)具有最短的路由、最可靠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、最好的帶寬。
3．網(wǎng)絡(luò)要求
基層營業(yè)網(wǎng)點由于網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為壓縮過的視頻信號，一般建議的碼流為384kbps。這個要求的前提條件是圖像的分辨率為CIF(352×288)，速率為25幀／秒。網(wǎng)點的網(wǎng)絡(luò)接入使用ADSL方式，使用CNC提供的VPN技術(shù)搭建互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的局域網(wǎng)。速度為下行1Mbps，上行全速(不低于512kbps，實際的數(shù)據(jù)吞吐量不低于384kbps)。
各級金融系統(tǒng)、公安機關(guān)、政府相關(guān)部門的網(wǎng)絡(luò)接入由平臺運營商負責(zé)。
4．基層網(wǎng)點的圖像存儲
本地存儲
建議4路圖像在本地進行存儲，為客戶和柜員爭議提供圖像復(fù)核依據(jù)。記錄設(shè)備使用4通道嵌入式數(shù)字錄像機，避免了PC式的數(shù)字錄像機可靠性較差的問題。配備一塊200G硬盤，可以提供不低于30天的現(xiàn)場圖像記錄(以4路視頻信號，每天工作10小時頻率計算)。
遠程傳輸
利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以向報警和監(jiān)控平臺傳送1路CIF格式或4路壓縮實時(25fps)的視頻圖像。通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的串行端口，可以在應(yīng)用軟件界面上控制4通道數(shù)字錄像機的輸出。這樣各級中心可以用切換方式得到4個彼此獨立的攝像機圖像，以及一個四畫面圖像。
異地存儲
傳送到報警和監(jiān)控平臺的數(shù)字視頻信號可以在縣(區(qū))級的
存儲服務(wù)器上實現(xiàn)一路或四路壓縮圖像視頻圖像的異地存儲(包括發(fā)生緊急事件時上傳的圖像)。對于本地數(shù)字錄像機記錄的有價值的圖像，使用平臺應(yīng)用軟件將這些有用的數(shù)據(jù)通過遠程的方式備份到報警和監(jiān)控平臺，提供為期3個月的存儲，同時也可以根據(jù)用戶的要求刻錄為DVD-ROM等存儲媒體。
5．視頻會議
利用網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器提供的雙向音頻，可以實現(xiàn)視頻會議功能：
縣級金融系統(tǒng)所屬單位召開的視頻會議
基層網(wǎng)點的工作人員在營業(yè)場所就可以看見縣級單位的會議現(xiàn)場，聽到現(xiàn)場的同步聲音，也可以通過網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)言等等。
市級金融系統(tǒng)所屬單位召開的視頻會議
這些視頻會議除本內(nèi)部單位外，還可以通過報警和監(jiān)控平臺的管理者邀請其它的部門參加。同時，報警和監(jiān)控平臺可以根據(jù)需要提供會議實況的轉(zhuǎn)發(fā)和記錄。
6．報警聯(lián)動
在報警和監(jiān)控平臺上，可以把報警、視頻丟失、移動偵測、用戶登錄、用戶退出等信息定義為“事件”，應(yīng)用軟件可以根據(jù)各種事件產(chǎn)生一系列的“動作”，這些事件和動作之間可以按照事先編制好的程序產(chǎn)生復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。
與金融系統(tǒng)各級保衛(wèi)部門和公安機關(guān)的聯(lián)動
在發(fā)生緊急報警時，現(xiàn)場的圖像在各級保衛(wèi)值班員的計算機屏幕上立即彈出，同時有聲光報警提示。對虛假的報警，值班人員根據(jù)權(quán)限設(shè)定的優(yōu)先權(quán)通過雙向的音頻提示營業(yè)所的工作人員，復(fù)位誤動作的各種報警設(shè)置、報警控制器。對于真正的報警，值班人員通過事先編制的預(yù)案，指揮現(xiàn)場工作人員，最大限度地保障生命財產(chǎn)的安全，迅速與發(fā)生情況區(qū)域的分局級110指揮中心聯(lián)絡(luò)，確認現(xiàn)場發(fā)生緊急事件，迅速報告主管領(lǐng)導(dǎo)以及上級單位。
與監(jiān)控平臺管理中心的聯(lián)動
在發(fā)生緊急報警時，平臺管理中心的電視屏幕會立即彈出報警單位的實時圖像。對于真報警，平臺值班人員根據(jù)GIS(地理信息系統(tǒng))顯示的報警網(wǎng)點的位置，對各級110指揮中心以及保衛(wèi)部門進行報警處理復(fù)核。
7．雙保險方式的報警系統(tǒng)
報警系統(tǒng)的可靠性非常重要，所以在報警和監(jiān)控平臺上對于一個報警源，并行運行2個彼此獨立的報警系統(tǒng)。
傳統(tǒng)的電話線報警
這個系統(tǒng)利用傳統(tǒng)的電話線建立報警平臺，這個平臺以一個獨立子系統(tǒng)出現(xiàn)在整個報警和監(jiān)控平臺上，目的是保證它的獨立性。
網(wǎng)絡(luò)報警
這個系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器與前端報警主機相連，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸報警信息，利用報警和監(jiān)控平臺的應(yīng)用軟件讀取、報警信息、創(chuàng)建相關(guān)的聯(lián)動。
通過提供雙保險，在電話線路出現(xiàn)故障時，報警信息仍然可以通過網(wǎng)絡(luò)傳送到報警和監(jiān)控平臺。在兩個系統(tǒng)均無故障并同時報警時，網(wǎng)絡(luò)報警具有優(yōu)先權(quán)。
8．地理信息系統(tǒng)接入(GIS)
報警和監(jiān)控平臺嵌入有黑龍江省的GIS地圖。在發(fā)生報警時，通過GIS系統(tǒng)，基層網(wǎng)點的地理位置在彈出現(xiàn)場圖像的同時會在GIS地圖上閃爍。根據(jù)情況，系統(tǒng)還可以提供多分層的電子地圖，直到基層網(wǎng)點的三維建筑圖。
圖像瀏覽
報警和監(jiān)控平臺內(nèi)的合法用戶可以按照它的級別以及身份認證碼使用IE瀏覽器，通過登陸位于管理中心的主目錄服務(wù)器觀看現(xiàn)場攝像機圖像。主目錄服務(wù)器將對用戶的身份進行認證，僅支持合法的用戶登錄。
通過管理中心的互聯(lián)網(wǎng)接入，合法的用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)進入報警和監(jiān)控平臺，觀看其授權(quán)范圍的現(xiàn)場圖像，這個程序要更加嚴格的身份認證。
軟件的界面相當(dāng)豐富，可以提供16畫面分割、9畫面分割、4畫面分割、全屏放大顯示等多種顯示方式。每一個畫面均提供25幀／秒實時顯示。同時，軟件支持創(chuàng)建若干個“頁”，每一“頁”的內(nèi)容以及“頁”之間的切換順序和時間間隔，用戶可以任意設(shè)置。
報警和監(jiān)控平臺具有分布式的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的編碼器在沒有客戶瀏覽時并不向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送視頻流，僅僅發(fā)送數(shù)量非常小的監(jiān)聽IP包，因此網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的碼流壓力并不是很大。同時，我們使用了很多個分布式Server，這樣有效地降低了各個區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)壓力。
分布式圖像存儲
使用多錄像服務(wù)器(Archiver)。如果將所有的視頻流全部匯聚到某一個或幾個中心，從CNC可以提供的網(wǎng)絡(luò)情況來看是不能承受的，因此，存儲必須是分布式的。在各個地區(qū)CNC中心機房，都設(shè)儲存服務(wù)器以及相應(yīng)的磁盤陣列。這樣可以有效的將海量的存儲分散掉，有效地減輕了網(wǎng)絡(luò)的壓力。
該平臺已經(jīng)充分的考慮到了這個問題，提供多個存儲服務(wù)器，平臺可以按照分布式結(jié)構(gòu)構(gòu)建。平臺規(guī)劃者可以將整個平臺劃分為若干區(qū)域，每一個區(qū)域由一個服務(wù)器負責(zé)，這樣充分地降低了平臺的風(fēng)險。圖像的存儲可以由每一個獨立的但彼此相互關(guān)聯(lián)的服務(wù)器負責(zé)，我們可以理解為把一筐雞蛋分別放置在多個籃子里，以規(guī)避風(fēng)險。
該平臺規(guī)劃的服務(wù)器的數(shù)量沒有限制。另外，每一個服務(wù)器負責(zé)管理的攝像機是通過軟件指定的，用戶可以靈活的將某個(或某些)攝像機調(diào)入或調(diào)出某個服務(wù)器，將這個(或這些攝像機)劃入另一個(或幾個)服務(wù)器進行管理。我們可以理解為攝像機與服務(wù)器之間的關(guān)聯(lián)是“軟性”的連結(jié)。
目錄服務(wù)和存儲服務(wù)的故障切換
該平臺提供FOS(故障服務(wù))，包括FOD(目錄故障切換)、FOA(存儲故障切換)以及核心服務(wù)的冗余。通過FOS服務(wù)，可以保證平臺運行的高度安全性。FOS目前可以提供故障托管切換功能，近期內(nèi)還可以提供冗余服務(wù)器、目錄服務(wù)器備份功能。
9．用戶認證系統(tǒng)
作為一個高度安全的平臺，進入平臺的所有用戶必須經(jīng)過認證。用戶的認證工作由專門的認證服務(wù)器來完成，一個合法用戶具有唯一的用戶名稱和密碼，并且分配有相應(yīng)的權(quán)限。
特殊的傳輸控制協(xié)議
作為一個分布式平臺，終端設(shè)備和平臺之間必須具有特殊的協(xié)議以保證通訊的可靠性，特殊的協(xié)議包括網(wǎng)關(guān)、VSIP等。
效益綜述
銀行報警和監(jiān)控平臺項目是一個典型的分布式結(jié)構(gòu)，非常適合使用分布式的網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案。由于綜合管理軟件具有的靈活性、安全性，使系統(tǒng)日后升級更加方便和安全。
視頻監(jiān)視系統(tǒng)的必然發(fā)展方向
分布式、網(wǎng)絡(luò)化視頻是CCTV(電視監(jiān)視系統(tǒng))系統(tǒng)的必然發(fā)展方向。分布式、網(wǎng)絡(luò)化、高度的安全性使客戶日后系統(tǒng)的擴展、升級更加方便；FOS(故障切換服務(wù))功能使系統(tǒng)非常穩(wěn)定。所有的這些特點是傳統(tǒng)DVR系統(tǒng)不可能提供的。
1．高附加值
通過報警和監(jiān)控平臺，各級金融單位可以實現(xiàn)除保衛(wèi)工作之外的高附加值。
2．強化企業(yè)管理
通過這個平臺，金融系統(tǒng)的各級管理部門可以隨時檢查各個基層金融網(wǎng)點的工作情況，從而強化金融系統(tǒng)的管理工作。同時，金融系統(tǒng)可以建立自己的樣板營業(yè)所，其它的營業(yè)所可以隨時以遠程的方式學(xué)習(xí)樣板的服務(wù)質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量等每一個細節(jié)，有效地提高了整個金融系統(tǒng)的管理水平。利用這個平臺，還可以召開各種規(guī)模的視頻會議。
3．節(jié)省投資
通過使用報警和監(jiān)控平臺，金融系統(tǒng)不必自己投資建設(shè)平臺，僅需向平臺運營商交納服務(wù)費用即可，節(jié)省了大量的投資。
網(wǎng)絡(luò)使用費用可以得到更大的優(yōu)惠
由于平臺運營商具有大量的用戶資源，就網(wǎng)絡(luò)的使用費用可以與CNC談判，得到優(yōu)惠的價格。這樣，金融系統(tǒng)也可以享受這個優(yōu)惠。
節(jié)省維護費用
平臺的所有設(shè)備與系統(tǒng)均由平臺運營商提供維護，金融系統(tǒng)不必配置很多的專業(yè)技術(shù)人員與備用設(shè)備來為系統(tǒng)提供維護。
總結(jié)
本設(shè)計方案的核心是系統(tǒng)平臺軟件。這個軟件基于B／S(瀏覽器／服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，運行在Windows2000／XP平臺，具有多服務(wù)器結(jié)構(gòu)，可以管理數(shù)萬只攝像機，攝像機與監(jiān)看者之間沒有地理位置的限制。該平臺可以在LAN(局域網(wǎng))、WAN(廣域網(wǎng))上組成一個龐大的系統(tǒng)，不管現(xiàn)場攝像機和管理服務(wù)器間相隔多少距離，唯一的要求是兩者之間具備網(wǎng)絡(luò)連接。
系統(tǒng)的硬件部分為網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，在Half D1(704×288)條件下可以提供25幀／秒的實時圖像。
系統(tǒng)優(yōu)勢
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與模擬監(jiān)控系統(tǒng)和基于計算機平臺的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)相比具有以下的明顯優(yōu)勢：
分布式的網(wǎng)絡(luò)和管理結(jié)構(gòu)，存儲和目錄服務(wù)均可以實現(xiàn)分布式，可以實現(xiàn)異地存儲；
特殊的協(xié)議(網(wǎng)關(guān)服務(wù)或VSIP服務(wù))可以有效的保證遠端設(shè)備和管理平臺的可靠通訊，包括網(wǎng)絡(luò)通訊和數(shù)據(jù)通訊；
靈活的結(jié)構(gòu)：可以隨時一個一個設(shè)備地擴展系統(tǒng)，設(shè)備和各種服務(wù)之間沒有地理概念；
“軟”性的結(jié)構(gòu)：設(shè)備的管理劃分可以理解為“軟”性的連接。通過管理平臺，可以根據(jù)實際需要通過軟件界面隨意的劃入其它的管理區(qū)域；
【 Keywords 】 power plant； monitoring information system； network security； prevention and control
1 引言
水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)的運行中，必須采用網(wǎng)絡(luò)安全防控的措施，確保監(jiān)控信息系統(tǒng)能夠適應(yīng)水電廠的應(yīng)用環(huán)境，維護水電廠的安全運行。由于監(jiān)控信息系統(tǒng)內(nèi)承載著發(fā)電廠的多項信息，所以水電廠非常關(guān)注監(jiān)控信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防控，規(guī)避信息系統(tǒng)中潛在的風(fēng)險隱患，加強水電廠信息化的監(jiān)控力度，進而提高系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的安全水平。
2 水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)安全問題
國家電力企業(yè)在監(jiān)控信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全方面，應(yīng)該遵循相關(guān)的規(guī)范標準，以免干預(yù)電力信息的安全分配。結(jié)合某水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS），在水電廠中的應(yīng)用現(xiàn)狀，例舉典型的網(wǎng)絡(luò)安全問題。
2.1 網(wǎng)絡(luò)連接問題
該水電廠中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，采用的是單向傳輸?shù)姆椒?，禁止向?qū)崟r監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器內(nèi)寫入數(shù)據(jù)，主要是因為SIS連接了水電廠的運行設(shè)備，一旦連接中出現(xiàn)安全問題，即會影響水電廠的安全運行，很容易引起黑客入侵，所以網(wǎng)絡(luò)連接是一項常見的安全問題，導(dǎo)致SIS連接中出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)缺陷。
2.2 網(wǎng)絡(luò)通訊問題
SIS通過交換機連接水電廠的通信服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)通訊的安全級別，要高于管理、操作等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。雖然SIS網(wǎng)絡(luò)通訊中使用了安全防護措施，但是網(wǎng)絡(luò)通訊同樣需要遵循單向傳輸?shù)囊?guī)定，站在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的角度上分析，網(wǎng)絡(luò)通訊仍舊存在一定的安全問題。例如，SIS中通訊訪問的過程是透明的，其可實現(xiàn)任意編程的訪問，表明任何身份的計算機，都可訪問SIS通訊網(wǎng)絡(luò)，獲取水電站的通信監(jiān)控信息，由低到高的級別網(wǎng)絡(luò)中，不存在安全保護的措施，威脅了網(wǎng)絡(luò)通訊中的數(shù)據(jù)交流。
2.3 防火墻問題
該水電廠SIS中的防火墻設(shè)計，比較注重軟件防火墻，利用軟件操作，提高SIS的安全性。例如，SIS在監(jiān)控水電廠電網(wǎng)調(diào)度信息時，軟件防火墻處于被動防御的狀態(tài)，該水電廠沒有升級軟件防火墻，只能阻擋常規(guī)病毒，對新型的攻擊起不到任何作用，此時軟件防火墻處于停滯狀態(tài)，沒有完全保護電網(wǎng)調(diào)度的信息，導(dǎo)致信息丟失，嚴重影響了該水電廠的調(diào)度過程。
3 水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的安全設(shè)計
水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運行較為復(fù)雜，設(shè)計安全防控的方案，以此來規(guī)范監(jiān)控信息系統(tǒng)的實踐運行。
3.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計原則
水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計的原則：（1）實踐性原則，網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計必須以監(jiān)控信息系統(tǒng)在水電廠中的實際情況為主，盡量不出現(xiàn)冗余設(shè)計；（2）安全接入原則，水電廠的運行規(guī)模大，監(jiān)控信息系統(tǒng)的接入頻率較高，維護接入過程的安全，才能提高安全防護的水平；（3）適用性原則，網(wǎng)絡(luò)安全防控設(shè)計，要適用于水電廠的運行環(huán)境，符合水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)的需求；（4）技術(shù)性原則，安全防控本身是一項技術(shù)，其在水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)內(nèi)，積極落實安全技術(shù)，改善水電廠監(jiān)控的環(huán)境。
3.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)邊界隔離設(shè)計
水電廠監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)中的邊界隔離設(shè)計，主要是防護外部攻擊和干擾。邊界隔離設(shè)計的基礎(chǔ)是防火墻，需要物理隔離進行配合，提高邊界安全隔離的水平。防火墻設(shè)計的過程中，考慮系統(tǒng)防火墻中出現(xiàn)的風(fēng)險隱患，實行綜合化的防火墻隔離設(shè)計，防火墻設(shè)計中，注重控制水電廠監(jiān)控的信息流，采用成熟的技術(shù)控制，彌補安全漏洞的不足之處，防火墻邊界隔離時，要注重升級和更新操作，抵御復(fù)雜的病毒攻擊。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)邊界的物理隔離，集中在硬件防護方面，水電廠在監(jiān)控信息系統(tǒng)中，利用具有隔離作用的硬件設(shè)備，連接運行主機，通過硬件設(shè)計隔離主機之間的運行，而且硬件設(shè)備在系統(tǒng)中的隔離，既可以控制數(shù)據(jù)流向，又可以支撐安全防護，提供標準的隔離方式。
4 水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全防控措施
根據(jù)水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)安全的需求，提出三點防護的措施，用于提高監(jiān)控信息系統(tǒng)在水電廠中的安全水平。
4.1 硬件防護措施
水電廠在設(shè)置監(jiān)控信息系統(tǒng)時，提出了硬件防護的措施，在監(jiān)控信息系統(tǒng)中設(shè)置專有的硬件隔離，保護監(jiān)控系統(tǒng)的安全性。例如，水電廠的監(jiān)控信息系統(tǒng)接入MIS時，安裝了單向傳輸裝置，規(guī)范硬件中的信息流向，促使監(jiān)控信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)能夠安全的傳送到MIS模塊中，主動阻斷MIS回傳的所有數(shù)據(jù)信息。比較常用的硬件防護裝置是南瑞SYSKEEPER 2000，按照“2+1”的模式構(gòu)建硬件防護系統(tǒng)。硬件防護措施可以保障水電廠數(shù)據(jù)信息準確的穿過網(wǎng)閘，規(guī)避數(shù)據(jù)傳輸中潛在的協(xié)議負荷，凈化監(jiān)控信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳遞。
4.2 入侵防護策略
入侵防護策略偏重于水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)的軟件構(gòu)成，根據(jù)病毒入侵的等級，設(shè)計標準的防護策略。例舉水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護中，比較常用的入侵防護策略：（1）依照水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)的運行周期，規(guī)劃病毒查殺的周期，實行全面的病毒查殺，查殺完成后檢查病毒定義碼，設(shè)計查殺軟件的配置，促使其跟上病毒演變的速度；（2）水電廠網(wǎng)絡(luò)防護人員定期修復(fù)病毒入侵造成的漏洞，針對漏洞安排測試方法，科學(xué)的安排修補措施，彌補病毒造成的缺陷、漏洞；（3）積極引入先進的防病毒軟件，病毒更新的速度非?？欤黾恿怂姀S監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運行的風(fēng)險，先進的軟件在配置、設(shè)計上有一定的優(yōu)勢，其對病毒的防護能力相對比較強。
4.3 軟件系統(tǒng)的可靠性
水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的軟件，既可以落實監(jiān)控和監(jiān)督功能，也可以發(fā)生不穩(wěn)定的漏洞，干預(yù)了信息系統(tǒng)的安全運行。水電廠必須使用正規(guī)的操作系統(tǒng)和軟件，如Windows Server 2003，盡量不使用試點軟件，以免影響監(jiān)控信息系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。水電廠加強軟件系統(tǒng)的可靠性控制，預(yù)防監(jiān)控的過程中的軟件卡死情況，嚴謹控制運行軟件的安全使用。
5 結(jié)束語
水電廠的運行規(guī)模比較大，其對監(jiān)控信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護的要求比較高，根據(jù)監(jiān)控信息系統(tǒng)中常見的風(fēng)險問題，提出安全設(shè)計的方法，同時落實安全防護措施，優(yōu)化監(jiān)控信息系統(tǒng)在水電廠中的應(yīng)用，強化網(wǎng)絡(luò)安全防控的應(yīng)用力度。水電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)運行中，積極深化網(wǎng)絡(luò)安全防控的應(yīng)用，致力于為水電廠提供優(yōu)質(zhì)的監(jiān)控方式。
參考文獻
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作者簡介：
1 現(xiàn)實需求
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們步人了信息化的21世紀。人們對安防系統(tǒng)工程也有了一個全新的認識，安防系統(tǒng)已深入到人們的生活工作之中，發(fā)揮著其特有的作用。人們希望能坐在辦公室內(nèi)可以看到分布在全球各地的下屬企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營情況，希望在異地出差時，能隨時隨地的察看自己居室的安全情況；希望能在千里之外檢點目標的安全保衛(wèi)情況等等。隨著信息化發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)寬帶、計算機處理能力和存儲容量的快速提高，以及各種數(shù)字視頻壓縮、傳輸、存儲和播放技術(shù)的出現(xiàn)。使人們依托現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程安防視頻監(jiān)控成為可能，這也促使產(chǎn)生了第三代網(wǎng)絡(luò)遠程安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)[1]。引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的革命，使企業(yè)的監(jiān)控信息可以走出集中調(diào)度室，擺脫了封閉和位置的限制。
2 網(wǎng)絡(luò)遠程安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)模式
網(wǎng)絡(luò)遠程安防視頻監(jiān)控技術(shù)是基于廣泛使用的傳輸控制協(xié)議／IP協(xié)議．通過專用的數(shù)字設(shè)備，把前端的模擬圖像信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像信號或直接將數(shù)字圖像信號聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過一定帶寬的網(wǎng)絡(luò)傳輸后，在后端通過管理軟件對多個視頻流進行統(tǒng)～管理，使得授權(quán)的用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)看到網(wǎng)絡(luò)中任一個監(jiān)控現(xiàn)場的實時圖像，并且可以控制前端設(shè)備的視角和焦距，或把數(shù)字圖像信號經(jīng)解碼還原成模擬信號，進人中心電視墻，由保安人員實現(xiàn)實時監(jiān)控。同時可以在后端完成對監(jiān)控系統(tǒng)的管理任務(wù)，如存儲、檢索、回放、訪問權(quán)限、管理權(quán)限等。根據(jù)前端數(shù)字設(shè)備的選型，網(wǎng)絡(luò)遠程安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)有以下幾種實現(xiàn)模式[2]：
2.1 網(wǎng)絡(luò)攝像機模式。網(wǎng)絡(luò)攝像機是由普通攝像機與網(wǎng)絡(luò)前置數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊集成在一起，即在攝像機內(nèi)圖像實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)化。網(wǎng)絡(luò)攝像可以通過網(wǎng)線直接接入網(wǎng)絡(luò)，可以隨意設(shè)定IP地址，每臺IP攝像機擁有一個IP地址，在網(wǎng)絡(luò)上可以通過管理軟件訪問任一臺1P攝像機，同時可以控制前端的云臺等設(shè)備，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的遠程監(jiān)控。但目前網(wǎng)絡(luò)攝像機線數(shù)仍然較低(380線-420線左右)，清晰度較不理想，同時圖像在后端無法還原成模擬信號無法實現(xiàn)上電視墻的功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中只有EI時可以加裝-IP／E1網(wǎng)橋來實現(xiàn)遠程監(jiān)控技術(shù)。
2.2 數(shù)字硬盤錄像機模式。該模式可應(yīng)用于ADSL，PSTN，DDN，局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字硬盤錄像機具有本地存儲、查詢、回放、控制前端的功能，同時將前端的模擬攝像機圖像經(jīng)壓縮打包后，上送到遠端監(jiān)控室，由遠端管理軟件調(diào)看。由于計算機處理器處理速度的影響，目前對于該模式下多路圖像的遠程實時監(jiān)控較難實現(xiàn)，對于一路至四路圖像的網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控已在應(yīng)用之中。數(shù)字硬盤錄像機雖然具備網(wǎng)絡(luò)連接功能，但其主要功能是把壓縮后的圖像通過網(wǎng)絡(luò)(或傳輸控制協(xié)議／IP)傳到另一端，使另一端可以看見。只是單機模式，無法實現(xiàn)大量終端同時觀看。
2.3 嵌入式視頻編解碼器模式。該模式主要用于E1接口網(wǎng)絡(luò)，也可以采用變通的結(jié)構(gòu)設(shè)計，將視頻編解碼器換成視頻網(wǎng)橋直接接人局域網(wǎng)。前端攝像機的模擬信號通過現(xiàn)場嵌入式視頻編碼器進行編碼及硬件壓縮(壓縮格式有H．261，MPEG1，MPEG2，MPEG4)，經(jīng)過標準的2M EI中心也可以不配備解碼器，把視頻流直接送到視頻管理服務(wù)器。由服務(wù)器進行軟件解壓顯示及對前端實行各種控制功能。在中心可以實現(xiàn)對前端圖像的存儲、檢索、查詢、調(diào)用等功能。由于目前視頻編解器大都無法復(fù)用，只能對一路視頻實行編解，因而此模式投資較大，但該模式圖像效果最好，各種控制功能最齊全。
3 網(wǎng)絡(luò)遠程安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能
3.1 實時圖像監(jiān)控：在遠程監(jiān)控中心可以實時(25幀／秒以上)監(jiān)視前端的所有圖像信息，即完成遠程圖像的接受、轉(zhuǎn)發(fā)、切換、實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲等功能。
3.2 遠程控制：遠程控制中心的設(shè)備，可以通過網(wǎng)絡(luò)對前端的各種設(shè)備(包括云臺、鏡頭、燈光、雨刷等)進行控制；同時若具備報警功能的，還可以進行遠程報警的布撤防。
3.3 圖像管理：遠程監(jiān)控中心可以對遠程傳回的實時圖像信息進行顯示、存儲、查詢、檢索、回放等操作；可以依據(jù)日期等進行檢索查詢回放，回放遠程前端的任一攝像機的歷史圖像，可實行逐幀、慢放、常速、快速等方式回放。對前端實時的圖像信息可實行定時錄像，報警觸發(fā)錄像或動態(tài)偵側(cè)錄像，以便日后對事件的回放查詢。
3.4 安全管理：遠程監(jiān)控系統(tǒng)實行操作權(quán)限管理，按工作性質(zhì)對每個操作人員賦予不同權(quán)限，系統(tǒng)登錄、操作進行權(quán)限查驗，系統(tǒng)所有重要操作，如登錄、控制、退出等，均應(yīng)有操作記錄，系統(tǒng)可對操作記錄進行查詢和統(tǒng)計，所有操作記錄具有不可刪除和不可更改性。網(wǎng)絡(luò)安全保護，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息不被竊取和破壞，系統(tǒng)保存的重要數(shù)據(jù)，具有不可刪除和更改性。
3.5 系統(tǒng)管理：系統(tǒng)具有較強的容錯性，不會因誤操作等原因而導(dǎo)致系統(tǒng)出錯和崩潰，系統(tǒng)具備自診斷功能，對設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和軟件運行進行在線診斷，發(fā)現(xiàn)故障，能顯示告警信息，系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)功能以及遠程配置能力，系統(tǒng)可接人多種智能設(shè)備，采用全中文圖形化界面，提供對系統(tǒng)操作的在線中文幫助，自動生成運行日志，可查詢及以報表方式打印輸出。
3.6 網(wǎng)絡(luò)瀏覽：系統(tǒng)可以通過標準網(wǎng)絡(luò)瀏覽器利用網(wǎng)絡(luò)或遠程撥號方式瀏覽系統(tǒng)實時和歷史圖像，也可采用系統(tǒng)提供的客戶端瀏覽軟件實現(xiàn)此功能；瀏覽歷史圖像時，可根據(jù)時間，事件等信息進行。
4 網(wǎng)絡(luò)遠程安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)在城市供水
生產(chǎn)中的應(yīng)用實例某供水企業(yè)擬對其所屬的8個無人值守泵站實行全天候監(jiān)控，實時圖像均要傳回控制中心電視墻，由值班人員實行全天候監(jiān)控。
由于8個無人值守泵站距離中心監(jiān)控地點距離均在幾公里，最遠處達十幾公里；若采用模擬線路進行圖像傳輸，不僅布線工程量大，而且由于傳輸距離過長，信號衰減大太，且易受干擾，圖像質(zhì)量會顯著下降。而網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控系統(tǒng)正好克服了模擬閉路電視監(jiān)控的局限性。由于監(jiān)控中心到各泵站已建立起寬帶網(wǎng)絡(luò)，因而為節(jié)省開支，可以采用了網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)監(jiān)控的各種功能，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖五。考慮到各泵站前端監(jiān)控點只有1至2個，且傳回監(jiān)控中心的圖像要能夠還原成模擬信號上電視墻，為了節(jié)省投資，系統(tǒng)采用嵌入式視頻編解器模式。泵站前端的圖像信號通過BNC接入，視頻編碼器，然后通過RJ45將Jvo-100視頻編碼器連接到網(wǎng)絡(luò)，并為之設(shè)置一個IP地址。在監(jiān)控中心通過視頻管理軟件直接可以瀏覽前端實時圖像，并可通過Jvo-100視頻解碼器對前端的數(shù)字圖像信號進行還原為模擬信號，然后通過視頻線及BNC頭連接到PEICO9740矩陣切換器，通過切換器將任一實時圖像切換到電視墻的任一臺電視，并對前端探頭，鏡頭，云臺實行控制。在中心可以利用視頻管理軟件完成對圖像的切換、存儲、查詢、檢索、回放等功能操作。
此外，可以將一些燈光及報警設(shè)備如雙鑒探頭、紅外檢測器的信號等通過編解器傳送到中心，實行燈光、報警、圖像聯(lián)動。從而形成較為完善的遠程安全監(jiān)控系統(tǒng)。
5 結(jié)束語
網(wǎng)絡(luò)遠程安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)代表了監(jiān)控行業(yè)的未來發(fā)展方向，隨著網(wǎng)絡(luò)信息的高速發(fā)展它將逐步取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。
中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）12-0067-02
傳統(tǒng)的安防監(jiān)控系統(tǒng)采用單一的視頻線路作為主要的信號傳輸介質(zhì)，直接把攝像機和視頻處理設(shè)備通過視頻線路進行連接。由于受到線路本身、應(yīng)用環(huán)境、傳輸距離等因素影響，隨著企業(yè)應(yīng)用規(guī)模的不斷擴大，在實際應(yīng)用中效果不夠理想，嚴重制約著安防監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用需要。而通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進行網(wǎng)絡(luò)化改造后的安防監(jiān)控系統(tǒng)可有效解決以上問題，并可通過計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)的有機結(jié)合，全面提升安防監(jiān)控系統(tǒng)的綜合應(yīng)用和管理水平。
柳州卷煙廠安防監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)有80多個監(jiān)控點，分布在廠區(qū)各門廳、進出口、各個公共活動場所、通道、以及廠區(qū)周圍等位置，擔(dān)負著廠區(qū)及各公共活動區(qū)域內(nèi)的人、財、物安全保障，以及突發(fā)事件處理等重要職責(zé)?，F(xiàn)用安防監(jiān)控系統(tǒng)建于2003年，結(jié)構(gòu)較簡單，各個監(jiān)控點的攝像機直接通過視頻線連接到監(jiān)控中心的硬盤錄像機上，監(jiān)控中心監(jiān)控臺可直接調(diào)用和控制各個點位的攝像機。隨著時間的推移，早年布設(shè)的視頻線纜在水泡、光照等環(huán)境影響下，部分線路出現(xiàn)老化、腐蝕等現(xiàn)象，抗干擾能力大幅下降，并且由于廠區(qū)的不斷擴大，新的監(jiān)控點位距離也越來越遠，這就導(dǎo)致了視頻線路的長度不斷增加，而視頻線由于其本身并不適合進行遠距離傳輸，直接影響了監(jiān)控系統(tǒng)的整體質(zhì)量和效果。為解決原有安防監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，需對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系進行改造，考慮到計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，應(yīng)用環(huán)境也越來越成熟，在改造方案中，可以充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改造成網(wǎng)絡(luò)化安防監(jiān)控系統(tǒng)，這樣，不僅有效解決原有監(jiān)控系統(tǒng)的問題，還增強了監(jiān)控系統(tǒng)未來的可擴展性。
1 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在安防監(jiān)控系統(tǒng)的表現(xiàn)形式
利用計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)化安防監(jiān)控系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在安防監(jiān)控系統(tǒng)中最常見的表現(xiàn)形式。網(wǎng)絡(luò)化安防系統(tǒng)是指通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)和傳輸設(shè)備，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)視頻監(jiān)控過程中的數(shù)據(jù)傳輸和管理的監(jiān)控系統(tǒng)。它也和傳統(tǒng)的安防監(jiān)控系統(tǒng)一樣，由視頻攝像、信號傳輸、信息存儲、控制與應(yīng)用等部分組成，但在傳輸和控制過程中使用了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)光纖、網(wǎng)絡(luò)交換機等網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)，通過計算機網(wǎng)絡(luò)把監(jiān)控信息傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲設(shè)備上，充分發(fā)揮了計算機網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、高效、快速的特性。在整個監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，每一個監(jiān)控設(shè)備都擁有自己獨立的IP地址，網(wǎng)絡(luò)體系內(nèi)的管理用戶只需要訪問監(jiān)控設(shè)備的IP地址就可以控制該監(jiān)控設(shè)備，方便進行視頻調(diào)看等監(jiān)控操作。
2 網(wǎng)絡(luò)化安防監(jiān)控系統(tǒng)改造的應(yīng)用
安防監(jiān)控系統(tǒng)改造是一項綜合性的系統(tǒng)工程，不能單純地從某個技術(shù)層面來考慮和確定最終的實施方案，還要充分考慮系統(tǒng)的實用性和可操作性，包括可能影響系統(tǒng)改造的各種條件和因素等。所以在改造過程中，我們要因地制宜，結(jié)合柳州卷煙廠原有安防監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)有情況和特點。既要解決線路過長、抗干擾能力差等對視頻質(zhì)量產(chǎn)生影響的問題，又要充分考慮現(xiàn)實條件是否可行的問題，比如若是直接從每一個點位重新布線到監(jiān)控中心，就需考慮到線路布設(shè)路徑中原有的各橋架、管道、弱電井飽和度的問題。經(jīng)過實地勘察，確定此次系統(tǒng)改造廠區(qū)內(nèi)已經(jīng)無法允許再增加太多的線纜，因此，在制定系統(tǒng)改造的實施方案中，需同時考慮這些因素，采取相應(yīng)的對策，確保最終方案的可行性。
2.1 主干線路的選擇
同軸電纜、視頻線和網(wǎng)絡(luò)光纖等都可以作為監(jiān)控系統(tǒng)信號傳輸?shù)慕橘|(zhì)，在實際應(yīng)用中也最為常見。普通同軸電纜和視頻線的最大有效傳輸距離一般不會大于500 m，并且較容易受到外界環(huán)境條件的影響和干擾，在較大規(guī)模的廠區(qū)安防監(jiān)控系統(tǒng)改造中不大適合直接使用。而在計算機網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的今天，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)延伸到了世界的各個角落，其中起到關(guān)鍵傳輸作用的介質(zhì)就是光纖，可見光纖在傳輸應(yīng)用中具有強大的優(yōu)勢，這也是由于光纖所特有的幾大特點決定的：
①光纖線路頻帶寬，數(shù)據(jù)通信容量大。普通光纖可利用的帶寬就約為50 000 GHz，可充分保障視頻信號的大量實時傳輸。
②光纖線路損耗低，傳輸距離長，目前普通光纖的損耗可低于0.2 dB/km，比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低，線路損耗對信號造成的影響幾乎可以忽略不計；在傳輸距離上，多模光纖即可達到800 m的距離，若是使用單模光纖，距離更是可以達到幾十公里甚至更遠。
③光纖線路抗電磁干擾能力強。光纖是一種絕緣體材料，它不受各種外界條件包括自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾等，也不受電線和高壓設(shè)備等工業(yè)環(huán)境的影響，具有很強的抗電磁干擾能力。
因此，在系統(tǒng)改造主干線路傳輸介質(zhì)的選擇上，光纖是個理想的選擇。
2.2 線路的改造方式
雖然可以選擇光纖作為系統(tǒng)改造中的主要信號傳輸介質(zhì)，但正如以上所說的，還需充分考慮到現(xiàn)有條件是否達到相關(guān)要求，也就是怎樣解決好光纖線路過多的問題。由于廠區(qū)原有的部分線路橋架、地下弱電井管道使用年限較長，近年來各種應(yīng)用的不斷增加也導(dǎo)致新增了很多線路，由于多年前建設(shè)的預(yù)留空間并不是很大，如果直接重新通過光纖連接到每一個監(jiān)控點位，將無法容納下改造產(chǎn)生的大量光纖線路。針對此問題，可以采用按地理位置分布原則，在充分保障視頻線路效果不受影響的情況下，先將就近的點位匯成一個匯聚點，再使用光纖線路將每個匯聚點的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，這樣既保證了視頻信號質(zhì)量又實現(xiàn)了穩(wěn)定高效的遠距離傳輸。
2.3 改造實施步驟
①分析現(xiàn)有監(jiān)控點位分布圖，根據(jù)各監(jiān)控點位地理位置的分布以及在充分保障視頻質(zhì)量的基礎(chǔ)上確定出每個區(qū)域的匯聚點，確保光纖數(shù)量在管道可容納的范圍內(nèi)。
②在各個匯聚點設(shè)置視頻編碼器和接入層網(wǎng)絡(luò)交換機，將各前端攝像機傳輸過來的視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并傳到接入層網(wǎng)絡(luò)交換機。
③鋪設(shè)光纖線路連接各匯聚點接入層交換機與監(jiān)控中心核心交換機，并按要求配置好各接入層網(wǎng)絡(luò)交換機和監(jiān)控中心核心交換機，實現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)交換。
④連接硬盤錄像機、服務(wù)器等采集處理設(shè)備到核心交換機上并進行相關(guān)設(shè)置，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理。
⑤安裝配置監(jiān)控控制系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)整個安防監(jiān)控系統(tǒng)的管理和控制。
3 結(jié) 語
通過運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對安防監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化改造，不僅解決了原有系統(tǒng)線路傳輸信號質(zhì)量問題，并且更好地提升了系統(tǒng)的傳輸速率和質(zhì)量，更是消除了由于廠區(qū)的不斷擴大而產(chǎn)生的傳輸距離過長的影響。網(wǎng)絡(luò)化改造實現(xiàn)視頻信號數(shù)字化以后，可以將安防監(jiān)控系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連接，充分利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)共享、權(quán)限設(shè)置等網(wǎng)絡(luò)功能實現(xiàn)監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)化資源共享和管理，方便相關(guān)管理人員及時通過企業(yè)內(nèi)部辦公網(wǎng)絡(luò)等計算機遠程進行相應(yīng)操作，實現(xiàn)高效快速的全方位管理，進一步提高管理水平和工作效率。
參考文獻：
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在鐵路系統(tǒng)內(nèi)部推行遠程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將能極大的解決上述矛盾。遠程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用嵌入式WEB服務(wù)器技術(shù)，操作員和各部門領(lǐng)導(dǎo)可利用鐵路系統(tǒng)現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡(luò)和辦公電腦，在調(diào)度中心或者當(dāng)?shù)貦C務(wù)段實現(xiàn)對全部監(jiān)控現(xiàn)場或者當(dāng)?shù)氐牡揽?，車站和鐵路沿線環(huán)境的監(jiān)控，大大減輕日常人員巡視的工作量，便于及時發(fā)現(xiàn)危險隱患，保障安全生產(chǎn)。
需求分析
利用鐵路現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)條件，針對鐵路監(jiān)控點分散、難以管理的特點，鐵路網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具體所要實現(xiàn)的功能有：
1.集中對車站廣場、候車大廳及旅客通道等人員稠密處，通過監(jiān)控系統(tǒng)多屏顯示功能，同時監(jiān)控多現(xiàn)場的安全情況。
2.鐵路貨場范圍較廣，需要隨時監(jiān)控貨場安全保衛(wèi)情況。
3.利用專有通信線路，對鐵路沿線的無人值守變電站和照明等重要配電設(shè)備集中監(jiān)控，及時了解設(shè)備運行情況。
4.隨時監(jiān)控重要道口、路口的人流、車流情況，保證車輛安全運行。
5.利用電子地圖功能，以靜態(tài)圖像顯示來全面直觀地反映鐵路沿線的運營狀況具有電視墻功能，將需要的視頻信號、數(shù)字信號、模擬信號動態(tài)顯示系統(tǒng)能根據(jù)沿途氣象信息報警信號，及時作出行車速度限制系統(tǒng)連接，對出現(xiàn)的緊急狀況如泥石流、洪水、交通意外等及時做出反應(yīng)。
系統(tǒng)組成
采用基于嵌入式WEB服務(wù)器為核心的遠程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在組網(wǎng)方式上與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控和基于PC平臺的監(jiān)控方式有極大的不同，整套監(jiān)控系統(tǒng)主要由三個互相銜接的部分組成：現(xiàn)場設(shè)備（或簡稱分站設(shè)備）、通道傳輸設(shè)備和調(diào)度/集控站、調(diào)度中心監(jiān)控終端（或簡稱主站設(shè)備）?，F(xiàn)分別加以介紹:
1. 分站設(shè)備
主要由前端設(shè)備和艾勒普司網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器組成。前端設(shè)備，如監(jiān)控攝象機（彩色或黑白、固定或活動云臺、定焦或變焦）、各類報警輸入/輸出裝置與傳統(tǒng)工業(yè)電視所使用的設(shè)備完全一致。因此分站設(shè)備的核心是艾勒普司網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器。本系統(tǒng)采用嵌入式的操作系統(tǒng)，這種設(shè)備可以將攝象機的接入和控制、圖象的數(shù)字化、壓縮編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸全部集成在一個設(shè)備中，安裝、調(diào)試極為方便。同時，由于這種設(shè)備可通過網(wǎng)絡(luò)遠程設(shè)置和管理，無須現(xiàn)場日常維護。在實際的安裝使用中，該系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性、可靠性較微機平臺大為提高，并且日常維護工作量相當(dāng)小，非常適合無人值守的環(huán)境。遠程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝了視頻服務(wù)器之后，完全可取代視頻矩陣的作用，不僅設(shè)備安裝調(diào)試簡便，更重要的是，能支持網(wǎng)絡(luò)中多個用戶同時觀看或控制所有的監(jiān)控現(xiàn)場，這對于監(jiān)控工作有更加重要的意義。
2. 通道傳輸設(shè)備
這部分設(shè)備要根據(jù)通信通道選取。目前，主要有數(shù)字專線（有線或無線）、ISDN、網(wǎng)絡(luò)（有線或無線）三種。要取得比較滿意的圖象質(zhì)量，通道帶寬建議在384Kbps以上。
3. 主站設(shè)備
主站設(shè)備主要實現(xiàn)對登錄用戶、分站設(shè)備的集中管理和視頻圖象解壓，存儲等功能。 簡單的主站由一個或數(shù)個監(jiān)控終端組成，它們往往以分時形式完成一對一或一對多的視頻監(jiān)控任務(wù)。如果需要實現(xiàn)報警、錄象等監(jiān)控任務(wù)，主站設(shè)備可添加報警數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、數(shù)字錄象數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以及多個監(jiān)控終端和大量的輔助監(jiān)控終端。這樣，用戶只需要在鐵路局調(diào)度中心，建立了一個視頻系統(tǒng)服務(wù)器。局領(lǐng)導(dǎo)、總工和相關(guān)處室可利用現(xiàn)有的辦公電腦建立分控終端。在調(diào)度所和集控站也可方便地建立了數(shù)個監(jiān)控終端。這些監(jiān)控終端不用鋪設(shè)專門微機和鋪設(shè)視頻/控制電纜，利用IE瀏覽器就可在辦公室內(nèi)監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)的車站，道口和營業(yè)廳等不同地點，通過視頻系統(tǒng)服務(wù)器完成用戶管理；機務(wù)段、攝象機分組；遙控優(yōu)先級設(shè)置和調(diào)度；視頻圖象的存儲、檢索和回放等功能。系統(tǒng)提供的電子地圖模塊，隨監(jiān)控中心服務(wù)器軟件一起運行，在網(wǎng)上任意客戶端用IE瀏覽器即可觀看圖像，可方便的察看各監(jiān)控現(xiàn)場，直觀的顯示各級地圖；值得一題的是，本套視頻系統(tǒng)采用了WEB技術(shù)和標準，可與企業(yè)MIS系統(tǒng)等其它系統(tǒng)兼容，成為企業(yè)內(nèi)部信息管理的一個重要的組成部分。
中心服務(wù)器可將視頻流傳輸?shù)街行牡碾娨晧ι?，值班人員可清楚直觀的監(jiān)控到各分站傳輸?shù)囊曨l，及時做出決策。本系統(tǒng)還可與GIS系統(tǒng)完美融合，以便將各種地理環(huán)境變化造成的影響減少到最小程度。
“分布式監(jiān)控管理”結(jié)構(gòu)
所謂“分布式監(jiān)控管理”是指在大規(guī)模的監(jiān)控管理系統(tǒng)中，為了避免最上層機構(gòu)因顧及不暇而出現(xiàn)管理疏漏的現(xiàn)象，因此化整為零，將整個系統(tǒng)分布成幾塊/組，多級管理，就像一個國家從中央到省、市、區(qū)縣，層層隸屬管理，一個市只能管轄本市內(nèi)的各區(qū)，不能垮市區(qū)管理，而最上層的中央機構(gòu)則可通過中間各級機構(gòu)管理到最基層。
雙工可視對講
在分區(qū)中心與所管轄的站點之間，可以通過艾勒普司網(wǎng)絡(luò)艾勒普司網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器雙向?qū)χv通話；當(dāng)同時出現(xiàn)2個或2個以上的呼叫請求時，系統(tǒng)將按時間順序自動排序，接聽對講。中央中心與任何一個分區(qū)中心都可以進行雙向?qū)χv，同樣，當(dāng)同時出現(xiàn)2個或2個以上的呼分區(qū)中心與非管轄站點之間不能進行對講通話。雙向?qū)χv的同時，中心還希望能夠看到站點的圖像，所以圖像、語音的同步傳送和即時性是系統(tǒng)的關(guān)鍵。如果傳輸?shù)膸捰邢蓿识鴪D像只從下往上的單項傳輸，所以只是單項可視，即上級可以查看下級的圖像，而下級不能看到上級的圖像。這樣既符合管理的制度，又有比較高的性價比。
系統(tǒng)功能
1.實時對機房重點部位24小時視頻監(jiān)控，可數(shù)字錄像供事后調(diào)用。系統(tǒng)可以連接大量報警設(shè)備，例如門磁，紅外，煙感，玻璃破碎器等，一但捕獲到異常信號，系統(tǒng)能自動報警，上傳報警信息并進行本地及遠程數(shù)字錄像。
2.在系統(tǒng)中可以加入門禁接口，可以將門禁系統(tǒng)無縫接入，加強對機房進出人員的管理。通過音視頻監(jiān)控使機房管理人員能夠隨時隨地看到機房設(shè)備和現(xiàn)場工作人員的工作情況，還可以當(dāng)?shù)氐娜藛T對話，加強機房管理的互動性。
3.結(jié)合當(dāng)?shù)氐呐潆娤到y(tǒng)，如一級配電，二級配電，UPS和防雷器等，工作人員可以隨時隨地得到機房的電力供應(yīng)情況。
4.在系統(tǒng)中結(jié)合大量專業(yè)的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，及時反應(yīng)空調(diào)系統(tǒng)，溫濕度，新風(fēng)機和漏水監(jiān)測等機房環(huán)境保障設(shè)備的數(shù)據(jù)。
5.系統(tǒng)能對所有設(shè)備設(shè)置報警上下限，任何設(shè)備數(shù)據(jù)超出這個范圍，系統(tǒng)能夠產(chǎn)生報警信。并能在一定范圍聯(lián)動設(shè)備，例如錄像，后備發(fā)電機，噴淋，新風(fēng)機等。
6.監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有友好的人機對話界面和漢字支持能力；故障告警應(yīng)有明顯的聲光電形式。
系統(tǒng)特點
1.數(shù)字化：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，數(shù)字產(chǎn)品以其強大的功能、靈活的操作性和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、遠程管理等全方面功能于一身。
2.全網(wǎng)絡(luò)化：通過WAN網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可傳輸高質(zhì)量的圖像、聲音、控制信號，非常方便的供管理者隨時隨地調(diào)看任意路圖像和對講。
3.完美的數(shù)字技術(shù)和模擬設(shè)備相結(jié)合。
4.可靠性：采用性能可靠、互相兼容的設(shè)備組成系統(tǒng)，確保系統(tǒng)長期可靠的運行。
5.靈活實用性：整個系統(tǒng)的設(shè)計貫徹以用戶需求為準則，面向用戶，非常的人性化，操作方便、
實用性強。
6.可擴展性：所選器材均具有較強的兼容性和可擴展性，便于系統(tǒng)的充實完善和升級。
系統(tǒng)設(shè)計描述
作為國家重要的運輸部門，其日常的穩(wěn)定運行決定了國民生產(chǎn)、生活的正常運轉(zhuǎn)，加之，鐵路系統(tǒng)部門眾多、地點分散，現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，成為日常維護工作的主要障礙。在鐵路系統(tǒng)內(nèi)部推行遠程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將能極大的解決上述矛盾。建立遠程網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)，操作員和各部門領(lǐng)導(dǎo)可利用鐵路系統(tǒng)現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡(luò)和辦公微機，在調(diào)度中心或者當(dāng)?shù)貦C務(wù)段實現(xiàn)對全部監(jiān)控現(xiàn)場或者當(dāng)?shù)氐牡揽?，車站和鐵路沿線環(huán)境的監(jiān)控，大大減輕日常人員巡視的工作量，便于及時發(fā)現(xiàn)危險隱患，保障安全生產(chǎn)。
1. 首先是建立覆蓋車站、貨場、道口的無線網(wǎng)絡(luò)。
無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是非常成熟的技術(shù)，有國際規(guī)范的IEEE802.11系列標準。根據(jù)鐵路部門的需求和具體地理情況分析，系統(tǒng)設(shè)計方案以大功率基站加特殊方向圖天線的方式為設(shè)計原則，如果有特別的地方無法覆蓋，再考慮使用中繼方式，做到無線信號的針對性全面覆蓋。
2. 監(jiān)控點：采用嵌入式技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)攝像機，一方面非常適合于野外無人職守的工作方式，另一方面與無線局域網(wǎng)結(jié)合，可以利用IP網(wǎng)絡(luò)傳輸現(xiàn)場圖像，非常適合遠距離監(jiān)控。
3. 中央控制室：無線網(wǎng)絡(luò)最終在中控室與內(nèi)部有線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合。中控室的工作人員可以在高檔PC機擔(dān)當(dāng)?shù)谋O(jiān)控服務(wù)器上，通過監(jiān)控軟件，觀看現(xiàn)場情況，也可以再利用投影儀，將圖像投射到銀幕上，供多人觀看，或現(xiàn)場集中指揮等。如果有必要，還可以通過另一臺服務(wù)器，將現(xiàn)場的圖像錄下來，以便存檔或回放。
鐵路機務(wù)段占地面積大，部門眾多，人員復(fù)雜，承擔(dān)著車輛調(diào)度，維護，檢修等重要任務(wù)，并且擔(dān)負著貨物運輸，檢驗，儲存等任務(wù)。因此，機務(wù)段的管理、安全保障是首要考慮問題。
利用先進的電視監(jiān)控保安設(shè)備，可有效的加強對機務(wù)段的管理，直觀及時的反映重要地點的現(xiàn)場情況，增強安全保障措施，如實地顯示和記錄各個場所現(xiàn)場圖像資料。是機務(wù)段現(xiàn)代化管理的有力工具。
本系統(tǒng)保證各級圖象清晰逼真，滿足畫面處理質(zhì)量;絕對保證設(shè)備質(zhì)量、系統(tǒng)穩(wěn)定、控制可靠，可晝夜持續(xù)工作，并具有操作方便、易學(xué)易用的特點;滿足用戶各種監(jiān)控和控制功能；系統(tǒng)具有一定的擴展冗余，可隨時擴展和升級;在保證以上幾項前提下，精心選型，科學(xué)配置，降低造價。
系統(tǒng)優(yōu)勢分析
采用先進數(shù)字化監(jiān)控設(shè)備，功能齊全，操作簡便；
基于現(xiàn)有局域網(wǎng)設(shè)備開發(fā)，在保證效果的前提下節(jié)約開支；
主控室通過計算機可以隨時監(jiān)視各監(jiān)視點的情況并可回查錄像資料；
可控制云臺鏡頭的動作；
外裝監(jiān)視裝置造型美觀；
各分控室可監(jiān)視和記錄本地的圖像資料，并可控制云臺鏡頭的動作；
所有視頻資料可保存于多種介質(zhì)上，如CD-ROM，DVD；
引言
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有非常廣泛的應(yīng)用前景，其發(fā)展和應(yīng)用，將會給人類的生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域帶來深遠影響。美國商業(yè)周刊和MIT技術(shù)評論在預(yù)測未來技術(shù)發(fā)展的報告中，都將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為21世紀最有影響的21項技術(shù)和改變世界的10大技術(shù)之一。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。隨著人們生活水平的提高，人們對于家庭安防的要求也越來越高。近年來智能化的家庭安防越來越引起人們的重視。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式、自組織的網(wǎng)絡(luò)性能和無線通信技術(shù)，為實現(xiàn)智能無線家庭安防提供了可能。
1 安防技術(shù)發(fā)展概況
經(jīng)過多年的發(fā)展，智能小區(qū)家居智能化系統(tǒng)越來越成熟，功能越來越完善，安防報警系統(tǒng)已成為智能小區(qū)家居智能化重要組成部分。因此必須建立一個穩(wěn)定、可靠、易操作的安防報警系統(tǒng)。穩(wěn)定、可靠是指有警必報，無警不會誤報。易操作是指家庭成員可以對一些防盜點進行方便的操作。要達到穩(wěn)定、可靠，必須做好硬件和軟件設(shè)計，要達到易操作必須在設(shè)計觀念上有所突破。
1.1智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀
自從世界上第一幢智能建筑1984年在美國出現(xiàn)后，美國、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟比較發(fā)達的國家先后提出了各種智能家居的方案。智能家居在美國、德國、新加坡、日本等國都有廣泛應(yīng)用。1998年5月新加坡舉辦的"98亞洲家庭電器與電子消費品國際展覽會"上，通過在場內(nèi)模擬"未來之家"推出了新加坡模式的家庭智能化系統(tǒng)。它的系統(tǒng)功能包括三表抄送功能、安防報警功能、可視對講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、電話接入、住戶信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線箱、寬帶網(wǎng)接入和統(tǒng)軟件配置等，這種"未來之家"家庭智能化系統(tǒng)，市場真正啟動尚需時日。目前在新加坡也有近30個社區(qū)（住宅小區(qū)）近5000戶的家庭采用了"家庭智能化系統(tǒng)"，美國已有近四萬戶家庭安裝了這一類的"家庭智能化系統(tǒng)"，將會有更多的住宅安裝上這一類高科技智能化系統(tǒng)產(chǎn)品。目前美國有一種占據(jù)市場主流的產(chǎn)品X-1O，銷售己超過1億個，設(shè)計戶型為單體別墅，應(yīng)用多為舊房改造，僅在美國便有超過400萬個家庭在使用，但這些產(chǎn)品技術(shù)限制較多，并不適合在我國原樣照搬使用應(yīng)用。
1.2 國內(nèi)安防行業(yè)發(fā)展情況
近兩年來，安防行業(yè)又有了進一步的發(fā)展。在我國已加入WTO的形勢一下，積極探討安防行業(yè)的發(fā)展問題，對于維護社會治安穩(wěn)定，促進經(jīng)濟的繁榮，保障人民生活的幸福，具有非常重要而深遠的意義。我國安防行業(yè)是隨著社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展而逐步成長起來的，改革開放以來，在國民經(jīng)濟迅速發(fā)展，人民生活水平日益提高的推動下，安防行業(yè)出現(xiàn)了一個蓬勃發(fā)展的勢頭。尤其九五期間，我國住宅產(chǎn)業(yè)異軍突起，極大地促進了安防行業(yè)擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。1998年起年產(chǎn)值近10億元的大型安防企業(yè)集團土市公司不斷涌現(xiàn)。迄今，己有專營或兼營的從業(yè)單位數(shù)千家，產(chǎn)品種類發(fā)展到10余類，100多個品種，從業(yè)人員數(shù)萬人。1999年初，統(tǒng)計部門針對7類安防產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)進行3步統(tǒng)計，其中入侵探測器13家，防盜報警控制器74家，汽車防盜報警器22家，樓宇對講104家，防盜安全1366家，防盜保險柜245家，機械防盜鎖42家，其它類124家。象盼盼、美心、視得安、立林等品牌企業(yè)的市場份額不斷擴大，從一定程度上改變了我國安防產(chǎn)業(yè)的小而全的落后局面，激發(fā)了安防行業(yè)的活力。最近幾年統(tǒng)計數(shù)字顯示：中國安防產(chǎn)品行業(yè)平均以15%-30%的年增長率迅速成長。
2 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理
2.1系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)由一個報警主機和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成。報警主機由基于S3C2410的32位嵌入式微控制器的開發(fā)平臺和無線通訊模塊組成。報警主機與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點構(gòu)成星型拓撲無線網(wǎng)絡(luò)。
利用S3C2410本身所具有的IIS接口，通過擴展UDA1341構(gòu)成音頻處理模塊，實現(xiàn)了兩個通道的音頻輸入和一個通道的音頻輸出，報警主機通過IIS接口來交換音頻數(shù)據(jù)，音頻信號經(jīng)過音頻功率放大后由音頻變壓器耦合進入電話線路以盡可能減小對雙音多頻DTMF（Dual Tone Multi Frequency）信號的影響。
振鈴檢測模塊首先將電話線的信號通過整流濾波后送入S3C2410的外部中斷輸入端，S3C2410根據(jù)不同的鈴音信號控制電話接口電路實現(xiàn)不同的操作，同時識別信號的類型和次數(shù)并提供給上層應(yīng)用程序。當(dāng)摘掛機控制模塊接收到CPU發(fā)出的摘掛機控制信號時，模塊中的繼電器接入或斷開一個300Ω電阻以實現(xiàn)自動摘掛機。
該系統(tǒng)中，DTMF編解碼電路采用MT88L89作為DTMF信號的編解碼核心器件。遠端用戶的電話按鍵產(chǎn)生的DTMF信號經(jīng)耦合電容的隔直流后，由MT88L89接收并進行譯碼，結(jié)束后由中斷控制端發(fā)送中斷信號，通知CPU數(shù)據(jù)準備好以備讀取，MT88L89輸出的四位并行二進制數(shù)據(jù)通過Local Bus與CPU相連，此時CPU可獲取鍵值信息；CPU通過Local Bus向MT88L89依次發(fā)送要撥打的電話號碼，經(jīng)MT88L89轉(zhuǎn)換為DTMF信號實現(xiàn)撥號功能。
2.2系統(tǒng)的工作原理
當(dāng)發(fā)生盜情、火災(zāi)、煤氣泄漏等安全隱患時，傳感器通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)向報警主機發(fā)射經(jīng)數(shù)字編碼的報警信號。報警主機立即發(fā)出警笛聲，同時主動撥通用戶預(yù)先設(shè)置的電話號碼，將警情以語音的形式通知用戶。語音提示用戶以按鍵形式確認收到報警信息，智能電話報警器識別用戶按鍵的鍵值后確定下一步動作。系統(tǒng)還具有遠程布/撤防功能，即主人在身份驗證后，能通過電話遠程對系統(tǒng)進行布/撤防控制。具備被叫搶線功能，當(dāng)用戶家中無人、電話占線或有人從外面打入電話企圖占住報警線路行竊，盜警發(fā)生時，系統(tǒng)會自動搶線撥號報警。2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計在不同的應(yīng)用中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的組成不盡相同，但一般都由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸和電源這四部分組成[4]。被監(jiān)測物理信號的形式?jīng)Q定了傳感器的類型。處理器通常選用嵌入式CPU，如Motorola公司的68HC16、C51系列單片機等。數(shù)據(jù)傳輸單元主要由低功耗、短距離的無線通信模塊組成，如訊通公司的PTR8000、ZigBee無線模塊等。
3 硬件選用
3.1處理器選用AT89C2051芯片作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的處理器。并且采用I/O口模擬SPI口方式與nRF905通訊，配置存儲器接口也采用I/O口模擬。
3.2傳感器要求居家安全，應(yīng)確保被監(jiān)視的區(qū)域（陽臺、門窗、過道、金庫等）置于傳感器的敏感區(qū)域內(nèi)?，F(xiàn)有的傳感器產(chǎn)品很多，如紅外熱釋電探頭、微波多普勒效應(yīng)探頭、微波紅外復(fù)用探頭等，用于檢測盜賊侵入很靈敏。離子煙感器和半導(dǎo)體氣敏傳感器用于監(jiān)視火警及煤氣泄漏。
3.3無線通訊模塊MCU通過SPI總線配置PTR8000的內(nèi)部寄存器和數(shù)據(jù)收發(fā)。PTR8000的SPI總線包括四個引腳：CSN（SPI使能）、SCK（SPI時鐘）、MISO（主入從出）和MOSI（主出從入）。SPI總線的每次操作都必須在使能引腳CSN的下降沿開始。CSN低電平有效，總線上的數(shù)據(jù)在時鐘的上升沿有效。MCU對SPI總線的操作不外乎兩種方式：讀和寫。在進行讀操作時，先把CSN置低，然后在MOSI數(shù)據(jù)線上輸出一個表示讀命令的字節(jié)，與此同時，PTR8000會在MISO數(shù)據(jù)線上輸出1字節(jié)表示狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)，隨后輸出1字節(jié)地址，后面跟隨有效數(shù)據(jù)。在進行寫操作時比較簡單，MCU先把CSN拉低，然后在MOSI線上輸出寫命令字節(jié)和數(shù)據(jù)字節(jié)即可。
3.4電源在該系統(tǒng)中，nRF905為低電壓器件，電壓要求為3.3V，為了與之接口，AT89C2051也工作在3.3V（AT89C2051是寬電壓器件）電壓下。該系統(tǒng)用+5V電源供電，經(jīng)過板上LT1117-3.3V轉(zhuǎn)換得到3.3V電源。
中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）181-0053-02
有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)安全可以有效保證廣播電視系統(tǒng)的運行，由于廣播電視網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，提高網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和特殊性，各個新型技術(shù)與設(shè)備應(yīng)用到廣播電視網(wǎng)絡(luò)中，形成龐大的網(wǎng)絡(luò)體系，并給網(wǎng)絡(luò)管理加大了難度。視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著尤為重要的作用，在實際應(yīng)用中可以對廣播電視網(wǎng)絡(luò)進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，并作為相應(yīng)的處理措施，為廣播電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行提供重要保障。對此，在這樣的環(huán)境背景下，探究廣播電視網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實意義。
1 廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)簡介
廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)屬于網(wǎng)絡(luò)管理中的重要內(nèi)容，可以對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)與性能進行實時監(jiān)控，通過現(xiàn)代化技術(shù)手段監(jiān)控廣播電視網(wǎng)絡(luò)使用過程，達到監(jiān)測、控制與管理的目的，進而有效保證廣播電視信號在節(jié)目播放中的完整性與安全性，使得用戶可以接收到完整的廣播電視節(jié)目。在實際應(yīng)用中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)收集廣播電視網(wǎng)絡(luò)各個設(shè)備設(shè)施的工作參數(shù)、狀態(tài)以及用戶接受信息等相關(guān)數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)后明確網(wǎng)絡(luò)故障與故障性質(zhì)，并找出故障發(fā)生位置，魘淶酵絡(luò)管理中心處，進行故障匯報。根據(jù)用戶發(fā)出的指令，監(jiān)視系統(tǒng)會對網(wǎng)絡(luò)故障進行有效控制，進而降低網(wǎng)絡(luò)故障造成的影響和損失。同時，為了降低廣播電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障的幾率，結(jié)合安全規(guī)范，視頻監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)置用戶權(quán)限，只有經(jīng)授權(quán)的合法用戶能進入到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中接受廣播電視網(wǎng)絡(luò)信號，將合法信號傳輸給用戶，進而實現(xiàn)廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻播放的安全性與可靠性[ 1 ]。
2 廣播電視網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則
2.1 安全原則
在進行廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員要堅持安全原則，監(jiān)控系統(tǒng)的各個設(shè)施配置與安裝都要遵循安全原則，強化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，嚴格控制監(jiān)控系統(tǒng)的安裝質(zhì)量和產(chǎn)品選用，提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安全性能，進而為廣播電視網(wǎng)絡(luò)提供重要的安全保障。
2.2 標準原則
在進行廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員要堅持標準原則，設(shè)計方案要符合系統(tǒng)使用標準，同時遵循國際和國內(nèi)相關(guān)技術(shù)標準，考慮到工業(yè)相關(guān)規(guī)范和標準，提高廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平，保證其使用功能，并為日后系統(tǒng)拓展與系統(tǒng)維護打下堅實的基礎(chǔ)[ 2 ]。
2.3 實用原則
在進行廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員要堅持實用原則，結(jié)合廣播電視網(wǎng)絡(luò)使用情況和運行條件，開展視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計活動，提高設(shè)計方案的可行性與科學(xué)性，強化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實用性，滿足廣播電視網(wǎng)絡(luò)正常運行需求。同時，設(shè)計人員要重視監(jiān)控點布置、監(jiān)控產(chǎn)品選擇以及監(jiān)控中心建設(shè)等工作，提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實用性與靈活性，保證廣播電視網(wǎng)絡(luò)的高效運行。
3 廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)架
3.1 本地網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備
本地網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備屬于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要部分，主要包括前端數(shù)字標識別器、遠程監(jiān)控器、狀態(tài)回傳插件、圖像回傳插件、上行放大器等部分，其中前端數(shù)字標識別器設(shè)置在前端視頻節(jié)目源和調(diào)制器間，播出頻道各設(shè)一臺，賦予節(jié)目合法性信息，借助標識合法實現(xiàn)節(jié)目播出。遠程監(jiān)控器主要監(jiān)控廣播電視網(wǎng)絡(luò)節(jié)目內(nèi)容，在節(jié)目播出發(fā)生異常時，遠程監(jiān)控器會將異常信號傳輸給監(jiān)控中心，記錄故障信息，協(xié)助技術(shù)人員進行故障檢修。狀態(tài)回傳插件是在基礎(chǔ)監(jiān)控功能的基礎(chǔ)上，將監(jiān)控器收集的信息借助上行放大器反饋到前端計算機。圖像回傳插件是遠程監(jiān)控器的輔助產(chǎn)品，將監(jiān)控信息傳輸?shù)娇臻e頻道中，前端監(jiān)控中心對其進行信號確認與鑒別。上行放大器以上行通道為核心，將監(jiān)控信息回傳到前端計算機，實現(xiàn)系統(tǒng)的雙向傳輸，滿足網(wǎng)絡(luò)開發(fā)需求。
3.2 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理中心
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心作為廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，設(shè)置在廣播電視網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)前端，實現(xiàn)對各個網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)的控制與管理，具體涉及到網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)與遠程通信系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理中心具有以下幾方面功能：
第一，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理中心可以有效監(jiān)控廣播電視網(wǎng)絡(luò)的綜合運行質(zhì)量，包括廣播電視網(wǎng)絡(luò)的播出時間、線路故障以及停播情況等，并控制廣播電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)輸圖像內(nèi)容的傳輸，直觀顯示各個監(jiān)控點運行狀態(tài)，一旦發(fā)生故障，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理中心會直接顯示出故障點，自動計算故障路由，提高故障維修的效率和質(zhì)量。
第二，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理中心可以保存廣播電視網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控信息，其中包括故障警報信息，結(jié)合工作需要上傳數(shù)據(jù)，為故障分析提供信息依據(jù)。
第三，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理中心可以準確顯示廣播電視網(wǎng)絡(luò)運行信息與故障警報信息，并連接上級檢測管理系統(tǒng)，具備安全密鑰，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享和利用[ 3 ]。
3.3 監(jiān)控信息回傳功能
針對HFC網(wǎng)絡(luò)回傳功能而言，其警報信號借助自有雙線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行信息回傳，在實際運行中可以和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理中心進行信息共享與信息交換，協(xié)調(diào)合作，進而達到廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用功能。在安裝設(shè)計中，要借助上行放大器、圖像回傳插件以及狀態(tài)回傳插件進行輔助監(jiān)控，其數(shù)字回傳效率高、運營費用較低，具有經(jīng)濟實惠的優(yōu)勢。從另一個角度看，由于自身造價成本較低，在進行圖像回傳或者是狀態(tài)回傳的過程中，具有極高的穩(wěn)定性和可靠性，可以保證廣播電視網(wǎng)絡(luò)的正常運行。同時由于自有網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸功能，設(shè)計人員可以對視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)有功能進行進一步拓展，為廣播電視網(wǎng)絡(luò)功能和增值業(yè)務(wù)打下堅實的基礎(chǔ)。但是在實際應(yīng)用的過程中，要加大監(jiān)控器上游物理線路的檢查維修工作，防止警報信息回傳失敗，進而降低視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用性能，提高廣播電視網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與安全性。
4 結(jié)論
本文通過對廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究，在分析廣播電視網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)含義與功能的基礎(chǔ)上，提出安全原則、標準原則、使用原則等設(shè)計原則，構(gòu)建廣播電視網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計框架，不斷優(yōu)化和提高廣播電視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能，進而保證廣播電視網(wǎng)絡(luò)的正常運行。
參考文獻
2.園區(qū)監(jiān)控的特點
該園區(qū)總用地面積68.5萬平方米，建筑面積19.5萬平方米。為更好管理企業(yè)園，更好的為入駐企業(yè)提供更好的服務(wù)，現(xiàn)采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對企業(yè)園內(nèi)主要部位實施視頻監(jiān)控，達到事前預(yù)防、事后取證的效果。
經(jīng)過現(xiàn)場勘查、測算，園區(qū)包括了300個監(jiān)控點、28座標準廠房、2個監(jiān)控中心、覆蓋面積全區(qū)95%以上的道路路口。為滿足園區(qū)管理精細化的要求，園區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足以下詳細要求，包括：
圖像要清晰，不管是是白天還是夜晚。
錄像保存時間要長，至少在一個月以上，以供管理人員進行事后查詢。
實現(xiàn)8個保安亭系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，任一個保安亭的電腦都可以查看園區(qū)所有監(jiān)控點。
監(jiān)控系統(tǒng)要方便易用，便于保安的操作，同時提高監(jiān)控管理的效率。
該園區(qū)的實際規(guī)模和管理需求很好地體現(xiàn)了“企業(yè)園區(qū)監(jiān)控環(huán)境的特點”，那就是：占地面積大，建筑物分散，數(shù)據(jù)傳輸量大。
因此，傳統(tǒng)的模擬視頻網(wǎng)絡(luò)，點對點的傳輸方式在傳輸距離、組網(wǎng)形式上已經(jīng)不能滿足企業(yè)級園區(qū)的監(jiān)控需求，無法實現(xiàn)合理組網(wǎng)。要解決這些問題，數(shù)字化、光網(wǎng)絡(luò)化是必然的趨勢，數(shù)字化可以滿足點對多點的需求，從而大幅降低物理鏈路的造價，光網(wǎng)絡(luò)化可以很好的解決網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膯栴}。
針對目前企業(yè)級園區(qū)監(jiān)控需求的特點，重新設(shè)計將采用全系列數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)品，并在普通網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)品上做到了最大的差異化，以下就是一個具體的定制化解決方案。
3.園區(qū)監(jiān)控的新設(shè)計方案
針對該企業(yè)園區(qū)的監(jiān)控需求，重新設(shè)計本著“經(jīng)濟實用、靈活可擴展、開放互聯(lián)、高可靠性”等原則，采取了“IPC+嵌入式NVR+嵌入式IPSAN”的設(shè)計方案。
該方案采用嵌入式分布構(gòu)架，系統(tǒng)可將主干道、倉庫、堆場、周界等園區(qū)內(nèi)區(qū)域通過監(jiān)控廠家網(wǎng)絡(luò)版管理軟件實現(xiàn)統(tǒng)一集中管理。
前端采用室外高清高速球形攝像機監(jiān)控露天堆場、倉庫周圍等區(qū)域；采用紅外防水一體化高清網(wǎng)絡(luò)攝像機監(jiān)控道路、周界等區(qū)域；采用高清半球網(wǎng)絡(luò)攝像機監(jiān)控倉庫內(nèi)部區(qū)域；攝像機接入語音對講設(shè)備、報警輸入設(shè)備、報警輸出設(shè)備和報警按鈕等。通過專線接入監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)，由各相關(guān)部門分別管理。
后期擴容的攝像機可選配高清室外網(wǎng)絡(luò)高速球形攝像機、網(wǎng)絡(luò)槍型攝像機等，接入監(jiān)控中心嵌入式NVR網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)，由嵌入式平臺和存儲擴展機嵌入式IPSAN集中錄像，并通過解碼器組建電視墻。
監(jiān)控中心配置嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺服務(wù)器管理和控制企業(yè)園的前端音視頻和報警信息，配置嵌入式NVR存儲前端攝像機30天的錄像，配置24臺解碼器解碼輸出圖像到24臺顯示器上，配置一臺網(wǎng)絡(luò)控制鍵盤管理電視墻。
園區(qū)內(nèi)部監(jiān)控通過內(nèi)網(wǎng)等連接，各監(jiān)控區(qū)域?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)攝像機像機的音視頻接入網(wǎng)絡(luò)，通過IP網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)控中心；同時在監(jiān)控中心配備一定數(shù)量的NVR、及嵌入式IPSAN服務(wù)器，執(zhí)行設(shè)備管理、存儲管理等功能。并且配置部分軟硬件解碼器供實時觀看和事后查看。
前端報警器能夠快速、準確地檢測到現(xiàn)場的異常狀態(tài)，將報警信息由控制主機及時通報給網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)攝像機，系統(tǒng)自動生成報警日志，以備日后查詢。
4.新設(shè)計方案的優(yōu)勢
在方案滿足園區(qū)基本監(jiān)控需求的同時，還能提供更多差異化功能，如：
4.1手機端實時監(jiān)控管理
前端設(shè)備通過短信息方式將報警抓拍的圖片和報警信息發(fā)送到指定的手機號碼上，同時用戶也可以發(fā)送請求視頻信息至平臺服務(wù)器，由平臺服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)前端視頻流到手機瀏覽實時視頻、接收報警短信和報警彩信。
4.2前端各站點集中管理
由于前端監(jiān)控點較多，為了管理方便，可以組建多個子機構(gòu)，即建立機構(gòu)：區(qū)――街道――周界等機構(gòu)方式，實現(xiàn)對前段各個站點的集中管理。
4.3錄像和錄像回放功能
為增強企業(yè)園治安管理錄像的靈活性，軟件同時提供了多種錄像方式，有實時錄像、自動錄像、手動錄像、報警錄像、預(yù)置點錄像、動態(tài)偵測錄像等。通過客戶端軟件或IE瀏覽器，用戶可以對存儲在中心服務(wù)器的錄像、本地電腦中的錄像、前端設(shè)備存儲的錄像進行檢索和回放。
4.4用戶權(quán)限管理
每個用戶都有一定的控制權(quán)限和訪問權(quán)限，控制權(quán)限對用戶所能做的操作（如添加攝像機、解碼器等）進行日志記錄，訪問權(quán)限則限定了用戶能對哪些區(qū)域的設(shè)備進行監(jiān)控調(diào)度，分別對不同的部門領(lǐng)導(dǎo)、企業(yè)園治安負責(zé)人等設(shè)置不同設(shè)備訪問權(quán)限。因此可以保證監(jiān)控系統(tǒng)很高的安全性，并使管理更加有效。
4.5企業(yè)園治安的報警聯(lián)動
園區(qū)治安遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r的將企業(yè)園各處視頻圖像傳輸至指定的報警中心及消防指揮中心。開啟系統(tǒng)的聲光報警、紅外探頭報警、聯(lián)動門禁 系統(tǒng)、移動偵測、聲音偵測、視頻丟失報警等功能，在中心第一時間就可以看到企業(yè)園現(xiàn)場發(fā)生的情況并可對突發(fā)事件進行處理。同時，現(xiàn)場視頻圖像將進行長時間 存儲（30天），為案件的偵破提供第一手的材料。
作為一個純網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的整體監(jiān)控設(shè)計方案，該方案不僅滿足了園區(qū)監(jiān)控各項需求，同時更提供意料之外的增值功能設(shè)計，極大地提高了園區(qū)的管理效率，更從另一角度證實了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的優(yōu)越性。具體來說，有以下幾個方面：
4.5.1豐富了監(jiān)控的管理功能
在早期的模擬監(jiān)控中，監(jiān)控系統(tǒng)只是實現(xiàn)了“看得見”，而如今的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案不僅是看得見、看得清，更具有了監(jiān)聽、廣播、對講、報警、遠程控制等 強大的管理功能。這就是網(wǎng)絡(luò)的可擴展性帶來的進步，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進步，還將會有更多智能控制的功能集成到系統(tǒng)中來，進一步豐富監(jiān)控系統(tǒng)的管理功能。
4.5.2提升了基于監(jiān)控的管理效率
通過各種人性化的功能設(shè)計，該網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案有效提升了管理效率。由于采用先進的網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸技術(shù)，通過標準的瀏覽器或者基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng) 的客戶端就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)上設(shè)置了多個分控中心，各控制中心可具有不同優(yōu)先級別。領(lǐng)導(dǎo)可以在辦公室或外地都可以隨時通過局域網(wǎng)觀測園區(qū)實時高清視頻。
4.5.3節(jié)省了材料，簡化了的施工
傳統(tǒng)監(jiān)控需要鋪設(shè)視頻線、音頻線、控制線，既繁瑣，成本又高。尤其是大型園區(qū)大面積鋪設(shè)更耗材耗力。而采用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案，就無需專門布線，直接利用企業(yè)原有的局域網(wǎng)來傳輸視頻、音頻以及控制信號，不僅方便，同時也節(jié)省了材料成本、施工成本，是一種更環(huán)保易用的選擇。
4.5.4先進的產(chǎn)品方便了系統(tǒng)擴容
隨著監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)發(fā)展的需要，該監(jiān)控系統(tǒng)在未來必然會面臨功能擴展的問題。該網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案充分考慮了這一需求，基于目前安防市場先進的嵌入式監(jiān)控產(chǎn)品，尤其是嵌入式NVR、嵌入式存儲產(chǎn)品，為未來擴容預(yù)留了相應(yīng)的空間，延長了監(jiān)控系統(tǒng)的使用壽命。
5.監(jiān)控技術(shù)發(fā)展前瞻
2升壓站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)
2.1網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)主要由站控層和間隔層兩層組成，通過雙以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，采用光纖或電纜作為傳輸介質(zhì)，由于沒有前置的機層，使得整個系統(tǒng)能夠不斷地擴大，避免了發(fā)展瓶頸。升壓站的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)通過測控網(wǎng)絡(luò)上獲取信息并上傳至調(diào)度中心，從而保障自動調(diào)度分配的需要。對于系統(tǒng)的站控層，主要的作用是設(shè)備監(jiān)視、控制、測量、管理，負責(zé)站控層中的各個站點的數(shù)據(jù)傳輸和訪問請求。采用星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，其傳輸速率達到100Mb/s以上。對于間隔層來說，主要有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、測控單元及保護信息單元等接口組成，其工作的單元各自獨立，這意味著即使站控層及其之間的網(wǎng)絡(luò)失效，間隔層中的工作單元仍然可進行正常的工作，間隔層之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)通過屏蔽雙絞線，具有較強的抗電磁干擾能力，可以保障數(shù)據(jù)在復(fù)雜的磁場干擾環(huán)境下正常傳輸。目前，整個系統(tǒng)的硬件部分的可靠性已經(jīng)達到了較高的水平，前沿的設(shè)備進行數(shù)據(jù)收集，并根據(jù)系統(tǒng)的指示將收集到的數(shù)據(jù)存儲、處理及發(fā)送至管理中心，中心將處理過的數(shù)據(jù)以圖像、聲音、文字或視頻的形式展示出來，以便管理人員進行查看和監(jiān)控，對于預(yù)警信號或事故信號，及時提醒相關(guān)人員，以便第一時間采取措施進行管理和控制。另外，即使網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩禂?shù)非常高，但也不能保障網(wǎng)絡(luò)傳輸不會出錯，對于間隔間來說，它可以直接對現(xiàn)場的設(shè)備進行操作，完成對斷路器、隔離器等設(shè)備的開關(guān)控制，起到二重保護的作用。
2.2網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)方案
整個系統(tǒng)采用雙以太網(wǎng)并行工作的模式，在其設(shè)備上也采用冗余的配置方式，兩個工作站、2臺打印機、2臺主機、1臺五防主機、1臺工程師站、1臺保護管理機及多個網(wǎng)絡(luò)交換機組成。其組網(wǎng)方案如圖2所示。該組網(wǎng)方案采用開放式結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)的進一步升級和擴建。由于采用雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸可靠性高。通過雙操作員工作站的模式，使得雙機在切換時不丟失數(shù)據(jù)信息，對于事件的順序狀態(tài)記錄時間上連續(xù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的真正無縫鏈接。
2.3網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)裝置
（1）數(shù)據(jù)采集對于信息的采集信號主要有開關(guān)量、模擬量和脈沖量3種。對于數(shù)據(jù)的采集主要按照電氣設(shè)備發(fā)出信號的類型進行劃分，對于模擬量的采集主要采取定時采集、越限采集和回憶采集3種方式；而對于開關(guān)量主要按照事件順序記錄采集和設(shè)備異常采集。（2）數(shù)據(jù)存儲對于升壓站來說，要對數(shù)據(jù)進行存儲，以便于進行實時管理和歷史參考，采用通用數(shù)據(jù)庫工具，便于維護和管理。（3）智能保護一般的電網(wǎng)里都有繼電器或智能保護裝置，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中的智能保護裝置主要的功能是自動發(fā)電控制和自動電壓控制兩部分。（4）順序控制裝置對于升壓站來說，通過對斷路器、隔離開關(guān)、主變分接頭、電動接地開關(guān)、無功設(shè)備等的順序控制，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整調(diào)度，保障整個系統(tǒng)的安全工作。
3系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)通信
（1）CANCAN是我國電力行業(yè)比較流行且認可的一種現(xiàn)場總線，其傳輸方式支持多主和單主兩種，數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)碰撞時，采用重發(fā)的方式來進行解決。其通信傳輸距離最遠為10千米，最高傳輸速率為1Mbps。（2）RS－485RS-485并不是嚴格意義上的現(xiàn)場總線，由于其簡單方便的特點，在我國應(yīng)用的相對比較廣泛。其缺點是當(dāng)一個節(jié)點出現(xiàn)故障時，整個總線將陷入癱煥。（3）Profibus西門子公司提出的現(xiàn)場總線，可用于實時性比較高的管理控制領(lǐng)域，該總線線路越長，其傳輸?shù)乃俾试铰Ｓ捎跀?shù)據(jù)的傳輸在總線上進行，保障數(shù)據(jù)的可靠傳輸，需要通過代碼的控制，其核心代碼如下所示。
