沧州市运东污水处理厂监控系统改造方案

沧州市运东污水处理厂
监控系统改造方案
沧州市运东污水处理厂监控系统原建于2003年，共有12个摄像机，其中有4个安装在室内，采用固定式安装，有8个安装在室外门口、办公楼、污水池等场所。

几年来，监控系统在安全管理方面曾经发挥了巨大作用。

但由于使用年限过长，再加上当时技术条件的限制，目前，监控系统已处于报废，12个摄像机中有11个已完全不能使用，有1个虽偶而有图像，但也已近于报废。

因此，为加强污水处理厂的安全管理和控制，特对原监控系统进行更新改造。

一、监控系统设计原则
在选择监控系统方案时，主导因素是经济实用。

快速的监视及录像速度既可保证监控功能之需，又可最大限度节省系统资源，包括节省系统运行负荷，提高系统运行的稳定性，以及对硬盘的占用，以达到长时间录像。

1、先进性、经济性：本监控系统采用监控矩阵，它集音频、视频、云台控制和报警于一体，使整个系统高度的集成化，代表了监控系统的发展趋势；画面分割器采用全双工画面处理器，其视频采用相位差分检测专利技术，可以得到最接近实时、质量最好的的实况显示及回放。

该系统
所选设备优良、功能完善、性能稳定，是整个系统能在相当长的时间内会保持国内外先进水准；同时，本着经济实用、稳定可靠的原则，尽量充分利用原系统可用材料设备，发挥该系统的最大效用。

2、稳定性：对一个复杂的监视系统，其稳定性至关重要，应避免死机、脱机，经常性不可控制或异常等现象。

3、安全性：对于一个系统来说，其内外部的安全性也非常重要，应具有密码、多级控制级别、撤设防级别；操作人权限可划分为系统设置、超级用户、值班员等，各种系统控制、报警时间应具有记录及共享功能。

4、方便性：操作应具有灵活简便、易于掌握的特点，操作人能轻易的进行使用和维护。

5、可维护性：由于系统采用矩阵控制系统，云台控制采用数字控制方式，大大减少了云台镜头控制电缆，减少了系统的维护量，由于矩阵控制系统性能可靠，较使用多个云台控制器的情况下系统更易维护。

6、灵活性：由于监控矩阵具有编程控制功能，系统的显示与控制都可以通过编程进行设置。

二、系统设计方案
根据沧州市运东污水处理厂监控系统的具体要求和实地勘察，从经济实用性和长远发展考虑进行设计，并充分利用原有
可用材料设备。

本监控系统由前端设备（即摄像机、传感器和相关辅助设备），传输设备，中心设备（监控中心）等设备组成。

主要实现从监控中心到其下属的多个监控点的人流、物流及场景图像的监控。

1、前端设备
前端设备是指安装在现场的摄像机、镜头、云台、防护罩、解码器等设备。

原前端设备包括系统前端的摄像头、云台、布线等如果可以满足监控主机视频输入指标的要求，就可以保留这部分设备。

目前，12套设备中有11套已不能使用，另1套也近于报废，需要更换。

为保证系统长期发挥效益，摄像机采用较为先进的16倍红外一体化日夜切换摄像机，内置3.9-62.4mm非球面镜头，16倍光学变焦，12倍电子放大；运用夜间拍摄彩色画面的高速内存与帧累积技术实现日夜转换功能，该摄像机已经广泛的应用于日夜需监控、光照度低、拍摄环境范围大的场所。

室内摄像机采用1/4，S ONY芯片，420线，30M高清彩色摄像机，采集高质量的图象信息，保证画面的清晰、流畅。

云台、镜头控制采用室外高速球。

2、传输系统
监控系统传输部分包括一根视频线、一根控制线、一根电源线。

为节省资金，考虑尽量使用原布线路。

3、控制系统
控制系统是整个系统的核心，是实现整个系统功能的指挥中心。

控制部分主要由计算机处理设备、视频交换设备、信号处理设备、指令控制设备等组合而成。

一般称为视频控制主机。

主要功能为：视频信号切换、图像信号的校正与补偿、图像信号的字符叠加、摄像机及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩）的遥控。

对于系统功能的控制操作可通过控制键盘或利用电脑来实现。

电脑控制有造价低、操作灵活、使用寿命长等优点，越来越得到人们的青睐。

本方案拟采用电脑进行控制。

原电脑已不能启动，且配置很低，已没有维修价值，需要更换。

4、显示设备
显示设备一般由一台或几台监视器或电视机组成，它的作用是将从前端传输来信号显示出来。

原监控显示设备是采用小型监视器，每个摄像机对应一台监视器，不但占用空间，也造成资金上的浪费。

而且目前现有的监视器已多数出现故障，没有维修价值。

本方案计划采用一台42寸液晶监视器，可对12路画面进行同时分隔显示，也可单独显示任意一个画面，不但美观、大方而且耐用。

5、记录设备
运东污水处理厂在实际应用中，某些设备的运行状况和仪表的显示除了需要实时监看外
，还需要将图像记录下来留档，这就需要诸如长时录像机、硬盘录像机之类的图像记录装置。

目前，已淘汰了磁带记录设备，取而代之的是计算机硬盘记录设备。

本改造方案选用1000G大型硬盘对所有图像进行24时小时不间断录像。

在实时监控的同时对采集的视频、音频数据进行无损压缩，并加密存储到硬盘中。

系统采用了MPEG-4无损压缩算法，大大降低了CPU的占用率。

三、实现功能
1、监视：支持 1/4/9/16画面分割以及画中画模式，可12画面同时显示，支持画面拖换操作，对整个污水处理厂进行全方位的监控；
2、本地回放：回放本地录像，支持时间点连续回放和单录像文件回放，对监控情况实行有效追朔；
3、本地录像：采用H.264 格式，可按预设方案进行录象；
4、画面抓拍：监视画面抓拍和录像回放画面抓拍；
6、日志管理：系统日志、报警日志、用户日志等的查询、注释以及浏览、备份和打印功能；
7、解锁/锁定功能可以禁止其他无关人员操作监控系统；
8、可以利用鼠标在任意活动的视频图像上画定任意区域为报警区，当有人侵入该区域时，系统将报警，并按照用户事先设置好的视频报警方案动作；
9、可接入Internet，登录客户端程序后可实现远程监控及操作。

监控系统可以使用控制键盘对每台远程图像集中监控主机进行完全控制，包括参数设置，录像回放，录像查询等。

远程监控点可以使用PC机上的键盘进行画面监控，录像查询，文件下载等。

四、监控系统设计要点：
1、根据环境特点选用适合的镜头、低照度摄像机或宽动态摄像机等，保证图像清晰度。

2、动静结合，定点枪机与高速球型摄像机相搭配，追求有效覆盖。

3、采用电脑加硬盘进行控制，系统稳定，容易操作。

4、录像管理方法简单易行，计算机能实现快速检索、回放，同时提供分级管理机制，确保资料安全。

5、录像方法多样：定时录像、手动录像、动态感知录像、报警录像。

6、可通过网络进行监看，实现录像检索、回放等功能。

7、系统的用户权限设定为三级，分别为操作员（画面的切割显示、云台镜头控制、视频明暗度/对比度/饱和度设置）、管理员（录像启动/停止控制、系统设置、文件检索回
放）、系统管理员（用户授权管理、键盘锁定）。

五、系统所用设备清单及报价。