安监局生产安全智能管控系统方案V1.0

XX市安监局生产安全智能管控系统
XX市安监局
生产安全智能管控系统
建
设
方
案
（草案）
目录
第一章项目背景 (1)
1.1项目的建设背景 (1)
1.2项目建设目标与内容 (1)
1.2.1 项目目标 (1)
1.2.2 系统功能性需求 (1)
1.2.3 系统可扩展性及兼容性方面的需求 (2)
1.2.4 系统稳定性需求 (2)
1.2.5 系统完整性需求 (2)
1.2.6 系统性能需求 (2)
1.2.7 系统安全需求 (3)
第二章设计方案 (4)
2.1设计原则 (4)
2.1.1先进行和实用性并重原则 (4)
2.1.2标准化和规范化原则 (4)
2.1.3可靠性和安全性原则 (4)
2.1.4可扩展性和可维护性原则 (4)
2.1.5易管理性原则 (4)
第三章系统说明 (5)
3.1系统结构图 (5)
3.2产品模块 (7)
3.2.1 高清视频监控 (7)
3.2.2 环境监测 (7)
3.2.3 超员报警 (8)
3.2.5视频会议、应急指挥 (9)
3.2.6门禁管理 (9)
3.2.7电子地图 (9)
3.2.8人机隔离 (10)
3.2.9 超量报警 (10)
3.2.10 粉尘浓度超标报警 (11)
3.2.11 移动视频监控 (11)
3.2.12 设备设置 (11)
3.3网络架构 (12)
第四章系统特色 (13)
4.1拼接控制功能 (13)
4.2摄像机统一编号控制功能 (13)
4.3矩阵切换功能 (13)
4.4多画面分割功能 (14)
4.5集中多路数视频解码切换显示功能 (15)
4.6多矩阵无缝级联功能 (15)
4.7实时流媒体一对多转发功能 (15)
4.8远程多分控视频浏览与控制功能 (16)
4.9报警联动功能以及电子地图功能 (16)
4.10所见即所得操作功能 (16)
第五章监控系统功能介绍 (17)
5.1高度的开放性 (17)
5.2图像画质 (17)
5.3多级存储 (17)
5.5高度智能化、自动化的音视频监管环境 (18)
5.6解码显示 (18)
5.7拼接控制 (19)
5.8多人查看 (19)
5.9小结 (19)
第六章设计方案涉及主要设备技术参数 (20)
6.1AS6HF系列高清解码数字矩阵 (20)
6.2AS5300系列流媒体存储服务器 (23)
6.3HVS全千兆监控专用工程交换机 (25)
6.4SCPH HDMI拼接控制器 (29)
6.5TOP触控操作平台 (31)
6.6统一操作平台 (32)
6.7HAS高清报警接入单元 (34)
第七章网络音频广播系统 (35)
7.1系统简介 (35)
7.1.1 设计理念 (35)
7.1.2 设计要求 (35)
7.2网络IP对讲系统的发展趋势 (36)
7.2.1 传统对讲系统存在的问题 (36)
7.2.2 AS2000网络IP对讲系统的优势 (36)
7.2.3 AS2000网络IP对讲系统介绍 (37)
7.2.4 AS2000网络IP对讲系统主要产品技术参数 (37)
第八章温湿度系统 (39)
8.1系统简介 (39)
8.3产品参数 (39)
第九章门禁系统 (42)
9.1产品简介 (42)
9.2产品特点: (42)
9.3产品参数: (42)
第十章移动巡更系统 (43)
10.1应用范围 (43)
10.2产品特性 (43)
10.3产品参数 (43)
XX市安监局生产安全智能管控系统
第一章项目背景
1.1 项目的建设背景
2014年12月1日起,修正后的《中华人民共和国安全生产法》正式开始实施。

进一步明确了立法目的和调整范围，完善了安全工作方针和机制及安全生产投入的规定，补充了安全文化建设及事故应急救援的规定，强化了生产经营单位安全生产主体责任及安全监管行政执法措施，加大了对安全生产违法行为的处罚力度。

在人防的一面，国家从最顶层的法律层面已经做了严格的约束。

但人防最大的问题就是各级安监局的人员编制严重不足的问题，无法满足成千上万家企业各个高危环节全年24小时的检查。

检查的成本，所有检查人员的专业程度也是难以满足的。

所以仅仅只有人防是远远不够的，我们需要采用联网监控等技术手段，能够成为低成本２４小时工作的“千里眼”。

1.2 项目建设目标与内容
1.2.1 项目目标
我们可以借助于新一代的视频技术及物联网技术，建成一套真正能在安监局就能现场监管各企业或矿区，高危安全生产、安全检查、安全运输等各个环节的系统，并能实时的在危险将要发生之前做出预防性的应急措施。

比如温湿度、一氧化碳与甲烷达到一定的标准之后，利用智能化的技术识别超员及人机分离等险情识别，当时可以与现场对讲驱散现场人员。

在危险发生之后能及时的统计在场工作人员及位置，直接采取应急措施而无需现场人员汇报，为高层直接调配资源救助节省大量的宝贵时间。

特别是在现场通讯或是视频还能正常工作的绝大部分中小型事故中，可以将损失将到极其微小的一面。

高层可以根据实时的现场，根据自身的经验及手上的资源而直接发挥重要的作用。

在事后的追责方面，提供利于各方的实据，真正做无责不罚或少罚，有责不漏罚不多罚。

让各企业既能享受到应急救援的帮助，又能减轻事故发生后的恐慌，并采取不理智逃避而承担巨大的瞒报责任。

这样的正面事件如果有几次典型，并得到适当的普及与推广之后，会让系统与人和谐共存，是任何技防手段根本的生存土壤。

每年大规模的投入，及明文的法律意识，其实已经让各个环节的责任比较分明。

只是安全事故都具有较大的破坏性难以取证，而让企业陷入无限责任的陷阱中。

远程的视频录像取证，或是安监局人员远程的事先干预也是实证。

干预时企业积极配合采取措施的，员工却没有配合的，责任不一样。

干预时企业不予配合，而员工却已经采取了措施的，责任不一样。

1.2.2 系统功能性需求
➢实现生产环境实时高清视频监控。

➢实现矩阵切换对各厂区进行重点监控。

➢实现视频区域内人员存量实时监控并联动告警。

➢实现远程语音广播对讲。

➢实现多点视频会议应急指挥联合调度。

➢实现门禁管理及巡监定位
➢实现监控分布地图化
➢实现人机隔离智能化
➢实现危险物品超量存放告警功能
➢实现实时粉尘浓度监测及联动告警
➢实现地图显示工房内人员存在
➢实现移动端视频接收及联动告警
➢矿区的人员定位
➢矿区的移动及固定通讯对讲
➢矿区的温湿度、一氧化碳与甲烷的检测
1.2.3 系统可扩展性及兼容性方面的需求
在完成系统功能的前提下，要求系统设计和实施时，充分考虑系统的扩展和延伸能力，为将来的系统扩展留有余地，能够最大限度地保护前期的投资，保证系统在今后一定时期的适用性。

同时在建设中贯彻标准化，开放化的思想，依照国家标准以及相关业界标准进行系统设计，以方便今后系统拓展工作。

并对已经建成的系统，在带宽资源允许的情况下，尽可能的将视频接入进来。

尽可能的保护企事业单位已经投入的建设，但需要原厂提供ＳＤＫ及样机。

分步的进行替换或是增补相关设备，这一点能极大的降低项目前期的阻力。

1.2.4 系统稳定性需求
整个系统处于一个跨平台，跨网络的多元化环境里，要做到绝对的的稳定是不可能的，但整个系统的监管力度可以不受这些因素的影响。

在某些单位线路不通或是设备有故障时，能用流畅的其它视频进行替换。

至少能做到，从最后的管理作用是比较稳定的。

1.2.5 系统完整性需求
在系统建设过程中，充分考虑系统完整性，要求系统能够满足功能业务需求，为系统建设与管理提供全面、高质量的服务。

同时应当考虑培训工作以及用户文档的完整性，在系统交付后，为用户提供完善的培训方案以及长期、有效的系统维护支持。

同时在系统建设过程中，还将制作有关系统使用、管理的相关用户手册、帮助文档，以便用户在长期使用系统过程中，随时能够对各种系统应用问题进行解决。

1.2.6 系统性能需求
该平台将应用到XX市范围内的所有生产企业，并且预计其参与评测的时间比较集中，为满足性能要求，系统将满足在以下条件下的正常运行。

➢每个企业在每个基层管理单位有一块屏，在上级管理单位有一个窗口
➢每个基层管理单位在上级管理单位有一块屏，在更上级单位有一个窗口
➢每个企业的某路视频上传到上级单位之后，允许至少64个人以上同时访问
➢带宽的设计最低ADSL能传2路VGA视频，2M以上专线能传回2路130万图像。

1.2.7 系统安全需求
随着互联网应用和平台系统的不断发展和完善，平台系统面临的安全威胁和风险也备受关注，因此平台系统要切实进行防攻击、防篡改、防病毒各项防护措施的部署和实施，综合提升平台系统的安全保障能力。

第二章设计方案
2.1设计原则
系统建设过程中，应结合实际情况，本着以业务为主线，以应用为龙头，以资源共享和利用为核心，进行信息系统的建设，按照国家对信息安全的标准要求，建设信息系统的安全体系。

为了保证项目的顺利实施，在建设过程中应遵循以下原则：
2.1.1先进行和实用性并重原则
系统应采用先进的技术和产品，以提高系统的整体效率。

同时，在兼顾技术先进性的基础上，坚持以需求为导向，讲究实际应用效果，不片面追求高、尖技术的尝试，尽可能采用成熟技术，以保证系统的方便性和实用性。

2.1.2标准化和规范化原则
系统建设的各个方面，均应遵循国家的有关标准，建立统一的信息标准和规范、统一的网络协议、统一的数据交换标准、统一的系统接口等标准体系，真正达到网络应用、系统应用的整体性，实现数据共享和可重复利用的目的。

2.1.3可靠性和安全性原则
系统的安全体现在硬件、软件、人员、环境等多方面。

对核心业务的处理，应采用高可靠性设备和技术，以保障网络和系统的安全；高可用性的计算机处理系统，采用集群结构优化系统的整体功能，减少冗余，以提高数据的使用效率和系统的运行效率；采用必要的手段对系统进行安全管理和监控，保证系统稳定可靠的运行。

2.1.4可扩展性和可维护性原则
网络体系的设计应充分考虑将来的扩展需要，保证未来业务发展的控件。

应用系统的功能设计，应尽可能采用模块化并预留适当的接口。

由于管理业务可能经常发生变化，因此系统的建设过程中应结合分布式应用的特点，增加系统的伸缩性和可重用性，以方便维护。

2.1.5易管理性原则
只有管理好系统，才能更好地利用系统提供的功能和服务。

系统应该具有较强的易管理性，以保障日常的系统运行和降低运行维护成本。

第三章系统说明3.1 系统结构图
方案特征
1、远程联网，节省警力：通过安监局所管辖的地面化工或危险品生产企业，煤矿及非煤矿区等几百上千家企业的联网视频监控，能实现安监、煤监等监管单位无需大量的巡检人员去检查，通过技防手段实现对现场温湿度、甲烷、一氧化碳等工作环境，设备各运行指标安全、超员及人机分离、安全等生产过程的高危工序进行全过程实时监督与管理。

通过数字矩阵的群组、同步、程序、报警联动等矩阵切换功能，实现定点定时的重点监控。

2、多路传输，节省带宽：各生产企业既有ADSL 512K上传，也有2-4M专线上传，不同的带宽都有最佳的解决方案。

采用超低码流压缩算法，前端130万/200万/300万原始码流全实时录像，后端采用256Kbps子码流预览与录像。

在ADSL的企业，可以实时看两路子码流，也可以在确认某个时间点有情况时，下载130万/200万/300万的录像进行确认。

在2M以上的专线企业，可以实时看8-16路子码流，也可以在实时报警时调取130万/200万/300万的图像进行重点显示，也可以下载130万/200万/300万的录像进行确认。

3、全面覆盖，重点监控：各分中心争取每个ADSL的企业至少有1-2个窗口在电视墙上轮巡切换，而每个2-4M专线的企业则尽可能把所有视频都显示在电视墙的某块屏上，总中心做到各企业有1-2路在电视墙上显示，单系统实现32块屏*16路约512路以上的同时显示能力。

这样既能全面覆盖到各个企业，而且能明确的区分与标识各企业。

如果发现某个屏的某个窗口有什么问题，也能及时的找到这个企业并及时的网络广播通知或是对讲，或是通知总中心进行重点关注。

4、系统整合，统一监管：对各矿区实现监控系统、实现对温湿度、甲烷、一氧化碳等数据、实现对人员定位系统、现场WIFI无线通话及有线通话矿区四大系统的远程联网，也能实现编炮厂等化工或是高危生产企业的超员、人机分离、安全运输等环节的远程监管。

最终汇聚到各乡镇安防站，或是县市局级单位进行地面与地下两套系统的统一监管，当某个数据出现异常时系统会自动调用对应的预案，或是启动对讲与视频联动。

真正意义上通过技防手段全面提升人防的不足，发挥监管单位客观上的监管职能。

5、采用触控平台控制电视墙+多个地图客户端进行预览图像与监管，通过GIS地图与平面地图相结合的方式。

在GIS地图上标注出各企业的位置，并对各企业的工作人员进出或是设备工作状态做一个摘要性的显示，也可以通过定制化开发显示三治系统等关于这个企业的其它数据，双击这个企业的图标后进入当前企业的平面地图进行图像预览，对讲喊话等操作，非常直观的操作整套系统。

6、轨迹跟踪，安全巡检：为了加强监管单位的监管力度，会不定时的安排巡检人员去各企业检查。

系统在移动执法方面也做出了特色，执法人员手机端装上APP ，就可以在监控中心实时显示巡检的运动轨迹，并可以存档。

在保密要求非常高的单位，也可通过指纹巡更系统杜绝巡更脱岗，也可以根据项目需求采用轨迹加指纹。

这样既能让巡检工作有据可查，也能保证巡检人员的安全。

3.2 产品模块
3.2.1 高清视频监控
以码流分析及接口互联的方式兼容海康、科达、大华等主流视频摄像图，实现全方位、全天候高清视屏监控，为满足视频点多，分布广的特性，系统采用数据总线的方式支持多路数字信号及模拟信号视频流接入，同时根据带宽的大小自动对码流进行压缩处理，该视频平台可实现多视频同时播放、视频切换、视频轮循、视频点播、视频抓拍、视频录像等功能，并且为满足视屏头的独立调整，系统将通过接口的方式直连视频头实现视频头的基本控制。

3.2.2 环境监测
因行业的行业特殊性，其对温度及湿度有着极高的要求，该模块主要作用于生产环境的温度及湿度的监测及预警，系统将在工房安装温湿度监测仪，通过工业统一标准Modbus ICP/IP接口协议的方式实时接收工房当前的温湿度数据，系统在初始化时可统一及单独设置每一个监测点的正常数值区间，当系统监测到当前数值超出区间范围，将自动产生告警，并通过广播系统对相应的监测点进行警告，以及在电子地图上以红闪方式进行警示。

3.2.3 超员报警
在生产过程中，若企业高危生产车间中聚集的人员过多，就为安全生产带来了极大的安全隐患，一旦发生安全事故，必将造成大量人员伤亡；因此能够实时管控企业高危生产工序的人数就显得极其重要，为满足安全监管方面的此项需求，系统加入了超员报警模块，在该模块中系统通过对视频码流的分析以及事先设置的高敏感AB线，当人员在触及A线及B线时，系统根据AB线的触碰顺序判断人员的进出工房，并通过算法自动统计进入人数、出去人数、存留人数，并且系统提供报警规则的动态设置功能，其规则分别为存留人数设置（在其值内不产生告警）、存留时间设置（超出人数存留时间在该值范围内出去时不产生告警），当系统监测到超出设置值时将产生告警，并记录当前的时间、对应工房、瞬时截图等信息，并且系统将通过广播系统发出警告，以及将数据推送到移动视频系统中。

3.2.4 语音广播指挥
语音广播系统是除了视频监控外的另一个重要的功能模块，也是各级监控中心对企业高危生产工房进行作业指导、安全警示的重要语音传递通道，系统提供一对一及一对多的网络语音通话功能，在该功能中，系统使用C++底层的Wave族对语音进行采集回放，并通过更加高效的CSocket网络协议进行语音传输，并且为降低网络成本，系统将采用G729A语音压缩算法对语音数据进行压缩处理。

同时在该模块中系统提供大量的对外接口，以方便其它模块产生告警时调用。

3.2.5视频会议、应急指挥
为处理紧急突发事件及统一的集中指挥调度，系统提供视频会议应急指挥模块，在该模块中将提供主会场及分会场的视频的直播互动以及语音互动，同时在该模块中进行分屏处理，一屏为会议现场直播互动，一屏为其它模块数据的共享即分会场可同步观看主会场显示屏中的内容。

3.2.6门禁管理
所有进出烟花生产企业人员必须符合相关规定的烟花从业人员，本模块通过指纹识别及人脸识别技术有效控制与生产无关人员进入高危生产区域。

在该模块的功能实现由两部分组成一部为前端门禁打卡机设备，另一部为服务端控制台，在服务端中可录入相关人员的姓名、联系方式、岗位等信息，在前端门禁打卡机中根据服务端录入的人员可统一录入对应人员的指纹及人脸数据并通过接口的方式实时将数据传输到服务端控制台，控制台接收后将数据保存至数据库，当前端打开机发生打开事件时将在后台自动与事先录入的数据匹配，当匹配成功则表示该人员用权进入对应的区域，同时系统也将记录对应人员的打卡时间以方便服务端对人员进出及进出次数进行统计，当发生安全事故时，可通过统计结果及时分析伤亡人数及人员的相关资料。

3.2.7电子地图
以ARCGIS为技术框架，以百度、谷歌或测绘局提供的地理数据为数据来源，提供1：50的俯视图及卫星图的栅格图层，同时针对于电子地图的扩展运用系统提供通过监测点信息及对应地理坐标的数据录入由系统在电子地图上动态显示对应的视频监控点、环境监测点，粉尘浓度监测点的位置及对应图标，当把鼠标放在监控点的上方时可直接显示监测点的文字描述信息。

为更直观的显示当前的监控状态，针对视频监控点，系统提供双击监测点可直接调用该监测点的图像视频，并且为更有针对性的掌握工房的工作状态，系统通过超远告警提供的统计数据对视频监测点进行分类处理，当工房处在有人员存留的情况则该监测点为黄色，当工房处在无人员存留的情况该监测点为灰色，当出现超远告警的情况则该监测点为红闪状态，并弹出告警对应的视频图像，该图像及红闪状态将根据系统配置参数自动关闭也可通过手工的方式关闭。

针对环境及粉尘浓度监测点，当出现告警时则该监测点将出现红闪状态，该状态将根据系统配置参数自动关闭也可通过手工的方式关闭。

3.2.8人机隔离
根据行业相关规定，烟花生产机械运转时，相关工作人员必须远距离操作，工作人员在没有离开机房到达安全区禁止开机。

为满足该规定要求，系统将提供人机隔离模块，该模块通过断电感应设备获取当前机器的电源接通情况并将结果以开关量的方式输出，信号采集设备捕获开关量信息并将其转换成RS485串口信息，串口服务器获取RS485串口信息后转化为以太网信息发送至服务终端由服务终端对其数据进行分析后判断其是否接通电源，在判断出是否接通电源同时系统也将结合视频布防监控，当在布防区域内通过码流分析判断有人员活动并且该机器处于电源接通状态则接通广播模块自动发出告警喊话，及时警告及制止相关人员的违规操作。

3.2.9 超量报警
依据国家相关法律法规的要求，生产要严格控制火药用量超标，该功能的实现系统将引用第三方成熟的软件产品，该产品通过区域的划定来判断火药用量是否超标，在系统中将提供接口用以实时的接收其监控工房是否存在火药用量超标，当出现超标情况，系统将调用该工房视频及广播模块对其进行自动喊话，并且将通过抓拍的方式记录其违规操作。

3.2.10 粉尘浓度超标报警
最近由于国内因为粉尘浓度超标引起的群死、群伤的事故频繁发生，造成了人员大量伤亡，也引起了安监部门的高度重视。

烟花生产过程中也会产生大量的粉尘，也很容易引起爆炸，因此系统将提供粉尘浓度超标报警功能用以预防此类事件的发生，该模块将采用粉尘浓度传感器及后台数据分析操作的模式实现，在工房中将根据工房空间大小安装不同型号的粉尘浓度传感器，用以实时监测当前的浓度值，并通过以太网信息实时的发送至服务终端，服务终端根据其浓度值及系统预设参数判断其浓度是否超标，当超标时系统将调用该工房视频及广播模块对其进行自动喊话，并且该信息也将在电子地图上以红闪的方式体现。

3.2.11 移动视频监控
系统通过移动终端，可实现实时视屏监控，并且在发生告警信息后，服务端将会把告警信息同步推送给移动终端，移动终端调用广播接口实现喊话功能。

3.2.12 设备设置
可在该功能中统一录入各类监测的信息如类型（视频、环境、断电监测、粉尘监测、超量监测）、名称、IP、地理坐标、所在企业、所在位置描述等信息，以及可在该功能中统一配置各报警参数、报警语音等信息。

3.3 网络架构
第四章系统特色
数字矩阵是大型网络监控领域最核心部分，处于监控电视墙系统的咽喉地带，包括前端网络信号的输入以及后端视频的输出，都需经过数字矩阵来完成。

数字矩阵完成电视墙系统的多路数视频集中1:1解码输出或同步、程序、群组切换输出、多画面分割显示、多屏拼接输出、多机级联以及集中录像存储、回放历史视频上电视墙等功能特色，集成了多个产品的功能，使得整个系统在结构简单、布局合理、操作简易的前提下实现了用户的需求。

4.1 拼接控制功能
总监控中心设置2*3的DID液晶拼接屏，共6个显示单元，各显示单元可单独多画面分割显示视频的同时，可与其他单元拼接扩大显示重点视频。

监控中心充分的结合了超窄边DID液晶拼接屏，矩阵拼接控制器，网络高清数字矩阵三个监控领域专业级设备，充分发挥了每个设备各自的优势与特长，巧妙的实现了各项拼接功能。

4.2 摄像机统一编号控制功能
如何实现网络上成百上千的前端摄像头，云台，报警设备，中间的采集传输存储设备，后端的解码与输出等设备的统一管理与控制，并满足远程环境下在方便性与实时性方面的需求，也是个不小的挑战。

UPL及整套基于ＩＰ电话及模拟矩阵的编号方式，避免了网络环境多ＩＰ地址带来操作上的不便．系统内有一套完善的编号机制及灵活的对应关系，以摄像为主线进行多级绑定．如101为一号楼的1号摄像机，那么对其相应云台的控制也是101，方便操作，UPL统一监控操作平台是一种面向业务应用服务的、全数字化、基于网络和高度集中管理的第三代安防管理平台软件，以满足行业客户高可靠性、复杂性和灵活性的视频与安防监控业务管理需求为主要目的，适用于大型网络视频监控环境下对不限路数的PC架构DVR、嵌入式DVR、DVS、IP摄像机和报警设备的用户角色、设备配置、报警关联策略、电子地图、流媒体转发、集中存储、数字矩阵等的集中监控与管理。

4.3 矩阵切换功能
数字矩阵首先定义于电视墙矩阵功能，具有模拟矩阵的所有切换功能，包括群组、同步、程序、报警联动等自动256组群组切换,1024组同步切换,2048组程序切换,4096路以上报警联动切换, 8192路音视频的自由切换。

模拟矩阵的核心切换功能是通过8816多路交叉开关来实现切换的，它来自于第一代电话交换即线路交换的主要芯片。

数字矩阵是通过实时流媒体来实现切换，同样来自于第二代（IP）电话交换即包交换功能。

只有拥有实时的网络切换功能，实现了模拟矩阵在切换方面的功能逻辑，才算得上是真正意义上的数字网络矩阵，而不是个别商家实现了简单的解码输出功能的“网络解码器”。

具体切换如下图：。