工厂网络监控设计方案

某工厂网络监控设计方案

第一部分需求分析

根据工厂的特点，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，总结出了工厂监控管理系统应具有如下的功能要求：

系统技术水平先进、运用现代监控技术。

系统具有可升级性和可扩容性。

系统具有可设置性，管理人员可根据需要对系统进行设置。

可实现24小时不间断监视。

系统基于B/S体系构成。

视频码率连续可调，帧率连续可调，音频码率可调。

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

中心可进行实时视频和音频预览、配置、控制。

支持动态IP地址的工厂。

视频帧率、码率可根据带宽自动调节，不影响工厂正常业务使用带宽。

多用户管理功能。

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。

外接双鉴红外探头、烟感探头、应急按钮等多种报警探头

在报警时能自动切换录像。

能实现语音对讲。

系统具有故障自我诊断、及简单故障恢复功能。

能实时叠加工厂相关信息，工人工作状态，以及与其他设备的连接。

1间工厂每间工厂重点监控12个点，并在中心实时显示。在总中心能够同时监看全国20个监控点的视频图像。

录像存储时间为15天。

第二部分系统方案设计

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

为保证工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

针对工厂监管系统要求特点，我们采用B/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（枪式网络球）、网络球及中心软件(或数字矩阵)，以保障系统的完整功能和可靠运行。

三、系统的可靠性和稳定性

工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。B/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

为了保证工厂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：

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。

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。

在用户端系统采用结构化布线，并利用已有的工厂局域网进行远程数据传输，通过对网络球的升级、扩容、插板、以及堆叠等方式增加前端视频源的数量。

网络拓扑采用了B/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。

系统设计

1系统整体结构：

集中远程监控管理系统可按行政区域划分，组网结构如图所示：

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根据以上对用户需求的分析，由于工厂分布地域比较广，系统采用集中管理机制，运用C/S架构，对系统内所有设备和用户端进行集中管理、远程设置、远程升级、远程维护。将整个系统的管理、维护工作集中到一台服务器。对于网络中各项远程报警、视音频终端设备的维护，管理员不必到达设备现场，在远程就可监测设备运行状态，修改设备的各项参数，既提高了设备维护效率，又节省了人力与时间，也便于整个系统的管理，使整个监控系统的可靠性得到有力保障。

系统结构设计

根据对整个系统的需求进行分析，和我们总体设计思想，系统的结构示意图如下：

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由上图可以看出，整个系统基于B/S体系构成。在每个工厂安装一至多个网络球和报警探头，，连接到已有的Internet上。监控中心通过数字矩阵连接切换到想监看、对讲的工厂，同时可对选择的视频图像、声音进行录像、检索回放等。若前端网络球为快球或者带云台网络球，监控中心亦可对其进行云、镜操作。当工厂探头发生报警时，立即将报警信号上传至监控中心及时处理。

工厂前端系统设计

前端工厂的监控系统，需根据各自工厂的实际情况，如：规模大小、工厂车床布置等情况，安装一至多个网络球和探头。至少安装一个输出音响。通过与网络球连接至工厂的服务器或路由器。系统示意图如下：

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上图画出了一个工厂的简单前端系统图。拾音器、网络球、报警探头采集工厂现场音视频信息和报警信息，网络球将这些数据信息进行编码转换成网络信息，然后通过交换机或者路由器，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。如果发现工人有违规操作行为，可立即通过语音对讲警告当事人。

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。

一个工厂的若干网络球，通过交换机或者路由器共享一个网络IP连接至Internet。通过预置不同端口号进行端口映射，可达到共享IP连接的功能。若工厂是动态IP连接方式，网络球通过域名解析功能，同样也可以实现远程访问。

设备选型

为了使整个系统运行可靠、稳定，在设备选择上就必须仔细慎重。详细了解各设备的技术参数是否达到预定指标，功能是否齐全。下面，就对系统所选用的主要设备进行详细的介绍。

前端设备

网络球机

使用环境温度-10℃～12℃.

水平方向：360°连续旋转。

垂直转角：0°～90°。

转速：水平32°/S,垂直10°/S。

最大载荷0.5KG。

工作电源：DC12V,最大球机工作电流200mA。

控制协议：PELCO-D,PELCO-P支持巡航、自动扫描等

球机红外灯距离：20m～12m选配。

监控方式：大型监控平台、监控客户端、网络Web监看。

支持大型平台监控系统：可以同时支持20000路以上，8大电信级功能业务模块

网络部分

产品主要特色

主要功能：

1、支持大型平台监控系统：可以同时支持20000路以上，8大电信级功能业务模块（具体见大型平台指南）。

2、D1（720*576）格式，实时视频网络服务器，向下兼容HALF-D1、CIF、QCIF格式。

3、内置一块SD卡、USB可实现前端本地录像、远程录像检索、远程录像备份、自动覆盖等功能。

4、支持SD卡,USB1.0/2.0,可实现本地图像或者告警图片USB备份。4、采用最新MPEG-4\H.264视频编码技术、G722/ADPCM/MP3音频编码技术

5、支持PAL/NTSC复合视频。

6、内嵌WebServer,Web页面实现远程监看、控制、设置，ocx

控件通过微软数字认证，更加安全，可靠。7、设备具备安全远程升级功能。8、支持动态IP地址，支持局域网、广域网、多种无线网络传输。9、双向语音对讲实时传输。10、网络自适应技术，根据网络带宽自动调整视频帧率。11、视频码率16Kbps-4Mbps连续可调，帧率1-25（PAL）/1-30（NTSC）连续可调。12、视频