污水处理厂监控系统解决方案

污水处理厂联网监控

系

统

方

案

优迪数码科技(深圳)有限公司

2009年2月

第一部分需求分析

根据污水处理厂的特点，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，总结出了污水处理厂联网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展性。

3.系统具有可设置性，管理人员可根据需要对系统进行灵活设置。

4.可实现管辖范围内所有污水处理厂的监控

5.可实现24小时不间断监视。

6.可接入污水探测器等设备，实时将探测数据传回中心

7.系统基于C/S体系构成。（使用WEB浏览器可直接访问）

8.视频码率连续可调，帧率连续可调，音频码率可调。

9.系统支持多种协议(TCP/IP, FTP, DHCP, HTTP，PPPoE，DNS，组播)。

10.中心可进行实时视频和音频预览、配置、控制。

11.支持动态IP地址。

12.多用户管理功能。

13.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。

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。

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

为保证污水处理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

针对污水处理厂监管系统要求特点，我们采用C/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。同时前端网络视频服务器强大的串口功能，可将污水探测器的数据实时传回中心，确保监控信息的全面化。

三、系统的可靠性和稳定性

污水处理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。C/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。

四、系统的可扩展性及升级能力

为了保证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C/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。

第三部分系统方案

整体监控系统分为三大部分，这三大部分分别为前端设备、传输系统、中心监控系统。根据对整个系统的需求进行分析，和我们总体设计思想，污水处理厂的监控系统的结构示意图如下：

3.1前端设备

前端的监控系统，需根据各自监控区域的实际情况，如：规模大小、处理设备布置等情况，安装一至多个摄像机。通过与视频服务器连接至污水处理厂的网络设备。系统示意图如下：

监控前端设备连接图

上图画出了一个简单前端系统图。拾音器、摄像机、报警探头采集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，然后通过厂区自有网络，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。如果发现监控点有异常情况，可立即通过语音对讲告知附近管理人员。

现场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，现场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。

3.2传输设备

主要由各厂区网络组成，如光纤、网络交换机、路由器等。

3.3监控中心设计

污水监控中心的主要任务是通过光纤LAN，接收各布控点的监控信息，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监控系统软件，登陆需要监看或者录像的布控点。当某监控点有报警信号的时候，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。

监控系统也可以是一台便携式电脑，与网络连接后，通过有权限的口令同样可以登陆各个视频服务器（与中心不冲突）。这种监看方式，非常适合领导的随时抽查。