【摘要】 視頻監(jiān)控系統(tǒng)目前已廣泛應用于社會生活中的各個方面，它為安全保衛(wèi)，交通管理，金融監(jiān)管，工作監(jiān)督等事務提供了很大的輔助作用。企業(yè)里的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，既能促進廠里的安全保衛(wèi)工作，又對一些重要的生產(chǎn)經(jīng)營過程起到監(jiān)控、監(jiān)管的作用。基于廠內(nèi)已有的局域網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，有效利用了現(xiàn)有資源，減少了投資成本，又能方便快捷的在局域網(wǎng)內(nèi)使用。

【關(guān)鍵詞】 辦公網(wǎng)絡(luò) 視頻 監(jiān)控

一、視頻監(jiān)控發(fā)展簡述

視頻監(jiān)控以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而廣泛應用于許多場合。隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理、傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也有了長足的發(fā)展。目前視頻監(jiān)控已經(jīng)在教育、政府、醫(yī)院、酒店、運動場館、城市治安等多種領(lǐng)域得到了廣泛的應用，對各項管理工作起到了重要的作用。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：（1）模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)：主要是在在20世紀90年代初以前，以模擬設(shè)備為主，主要由攝像機、視頻矩陣、監(jiān)視器、錄像機等組成，采用視頻電纜將攝像頭產(chǎn)生的模擬信號傳輸至顯示裝置，主要應用于小范圍內(nèi)的監(jiān)控，監(jiān)控圖像一般只能在控制中心查看，通過手動切換視頻矩陣來顯示不同監(jiān)控內(nèi)容。這種方式對傳輸距離有限制，布線量大，維護成本高，錄像檢索回看困難。（2）本地數(shù)字視頻監(jiān)控方式。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)從20世紀90年代中期開始出現(xiàn)，以數(shù)字控制的視頻矩陣替代原來的模擬視頻矩陣，以數(shù)字硬盤錄像機DVR替代原來的模擬錄像機，將原來的磁帶存儲模式轉(zhuǎn)變成數(shù)字存儲錄像，實現(xiàn)了將模擬視頻轉(zhuǎn)為數(shù)字錄像。這類監(jiān)控系統(tǒng)功能較強，便于現(xiàn)場操作；但穩(wěn)定性不夠好，結(jié)構(gòu)復雜，視頻前端的采集、壓縮、通信等較為復雜，可靠性不高；功耗高，費用高；需要有多人值守。（3）遠程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。20世紀90年代末，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，基于Web服務器技術(shù)的遠程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控開始得到應用。其主要原理是：視頻服務器內(nèi)置一個嵌入式Web服務器，采用嵌入式實時操作系統(tǒng)。攝像機等傳感器傳送來的視頻信息，由高效壓縮芯片壓縮，通過內(nèi)部總線傳送到內(nèi)置的Web服務器。網(wǎng)絡(luò)上用戶可以直接用瀏覽器觀看Web服務器上的圖像信息。系統(tǒng)可以直接接入以太網(wǎng)，具有方便靈活、即插即看等特點。數(shù)字化視頻監(jiān)控克服了模擬閉路電視監(jiān)控的局限性，可以在計算機網(wǎng)絡(luò)上傳輸圖像數(shù)據(jù)，基本上不受距離限制，信號不易受干擾，可大幅度提高圖像品質(zhì)和穩(wěn)定性。網(wǎng)絡(luò)帶寬可復用，無須重復布線，經(jīng)過壓縮的視頻數(shù)據(jù)可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤中，檢索查詢簡便快捷。

二、現(xiàn)狀及項目需求

大唐戶縣第二熱電廠裝機容量為2×300MW，廠區(qū)占地面積約500畝。實行新廠新制的管理模式，廠區(qū)值班人員相對較少。由于部分基建用地尚未退耕，正式圍墻還未修建，更加增加了安防保衛(wèi)的難度。在本系統(tǒng)建設(shè)前基本采用保安人員定時巡查的方式，但這種方式漏洞太多，使不法分子的盜竊行為有了可乘之機。廠區(qū)不時發(fā)生盜竊事件，而且由于沒有線索致案件無法偵破。急需通過技防手段加強安全保衛(wèi)工作。

燃料作為火力發(fā)電廠中的最大成本源，燃料管理在電廠管理中占據(jù)著舉足輕重的地位。為了加強對燃料進廠、過衡、采樣、制樣和化驗等過程的管理，需要對這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行視頻監(jiān)控，便于規(guī)范操作、實時監(jiān)督及事后追查。

三、建設(shè)方案介紹

（1）監(jiān)控點

經(jīng)過和安保部門和燃料部門多次現(xiàn)場踏勘，確定了監(jiān)控點75個，其中側(cè)重于安防的監(jiān)控點53個，側(cè)重于燃料管理的監(jiān)控點27個。另外，計劃將早先建設(shè)的材料庫周邊的五個攝像頭也接入本系統(tǒng)。本次攝像頭及相關(guān)配套設(shè)備等均需滿足D1畫質(zhì)要求。

（2）監(jiān)控中心

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備擬部署在監(jiān)控中心，監(jiān)控中心布置在綜合辦公樓一樓，計劃配備專人輪流值班。監(jiān)控中心需安裝監(jiān)控相關(guān)的服務器、存儲裝置和監(jiān)控電視墻等設(shè)備。在監(jiān)控中心設(shè)置語音喊話功能，能直接向煤場喊話。

在燃料重衡值班室內(nèi)也計劃安裝顯示設(shè)備，實時監(jiān)控過衡及拉煤車情況，并且實現(xiàn)語音喊話功能。

（3）組網(wǎng)施工

本項目中的監(jiān)控點位置遍布整個廠區(qū)，如果完全按照傳統(tǒng)的施工方式，即由各個監(jiān)控點向監(jiān)控中心敷設(shè)線纜，在監(jiān)控中心進行信號的匯聚，將進行大量的開挖和線纜敷設(shè)工作。這種方式工作量大，施工成本高，施工周期長，開挖工作對正常的生產(chǎn)秩序也會造成較大影響。

考慮到廠區(qū)在基建期時，已經(jīng)敷設(shè)了通往現(xiàn)有的全廠大部分建筑物的辦公網(wǎng)絡(luò)，各個網(wǎng)絡(luò)點都設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)交換機。所以本次考慮利用現(xiàn)有的辦公網(wǎng)絡(luò)進行視頻監(jiān)控的信號傳輸。

具體施工方案為：根據(jù)已經(jīng)確定的視頻監(jiān)控點位置和現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)匯聚點的位置，確定各個監(jiān)控點就近的網(wǎng)絡(luò)接入點，在匯聚點安裝硬盤錄像機或者視頻服務器（這個根據(jù)匯聚的監(jiān)控攝像頭的數(shù)量來確定，一般四個以上的匯聚點采用8路硬盤錄像機，四個及以下的匯聚點采用視頻服務器）。線纜施工只進行由監(jiān)控點至網(wǎng)絡(luò)匯聚點之間的施工，網(wǎng)絡(luò)匯聚點至監(jiān)控中心的信號傳輸利用現(xiàn)有的辦公網(wǎng)絡(luò)資源進行傳輸。在位于辦公樓內(nèi)的信息網(wǎng)絡(luò)機房和監(jiān)控中心之間敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線纜，保證信號能夠順利由信息網(wǎng)絡(luò)機房傳輸至監(jiān)控中心。

（4）用戶瀏覽

除在監(jiān)控中心安排專人進行24小時值班外，需具備通過廠內(nèi)局域網(wǎng)瀏覽、回看的功能，能根據(jù)不同用戶設(shè)置不同的權(quán)限，權(quán)限需細化到每一個攝像頭的瀏覽、控制及回放上。

四、項目建設(shè)過程

（1）網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)帶寬估算

由于本項目是使用廠內(nèi)已有的辦公網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)控使用的IP地址需要和辦公網(wǎng)絡(luò)使用的IP地址進行有效隔離，保證監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和辦公網(wǎng)絡(luò)的正常運行。所以需提前對本項目使用的IP地址進行規(guī)劃，并滿足廠內(nèi)局域網(wǎng)的整體規(guī)劃。

相比辦公網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳輸?shù)臉I(yè)務數(shù)據(jù)，監(jiān)控的視頻數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)的帶寬占用更大。所以提前需對監(jiān)控系統(tǒng)建成后可能產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)帶寬進行估算，防止由于數(shù)據(jù)量過大影響廠內(nèi)生產(chǎn)辦公業(yè)務的數(shù)據(jù)傳輸。

廠內(nèi)各個匯聚點的交換機均是采用雙路光纖鏈路接入到信息網(wǎng)絡(luò)機房的核心交換機CISCO 6509的千兆光口的，匯聚點到核心交換機之間的理論帶寬為1000M bps；各個匯聚點使用的交換機均為CISCO 2950，端口的理論速度為100M bps。

根據(jù)匯聚點監(jiān)控攝像頭最多的點來估算：目前匯聚點最多有15個攝像頭。D1畫質(zhì)的攝像頭的比特率為1.5M bps，也即每路占用帶寬為1.5M bps，故15×1.5=22.5M，即監(jiān)控視頻上行帶寬占用帶寬最多不超過22.5M bps。

核心交換機下行帶寬占用最大的為監(jiān)控中心，監(jiān)控中心攝像頭總計80個，占用帶寬為80×1.5=120M bps，監(jiān)控中心設(shè)備和核心交換機之間均是采用千兆連接，故現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)狀況可以滿足要求。

（2）先進行監(jiān)控中心的建設(shè)，以方便后續(xù)各匯聚點攝像頭安裝時的調(diào)試工作。監(jiān)控室內(nèi)主要是服務器、存儲設(shè)備的安裝調(diào)試、監(jiān)控電視墻的安裝調(diào)試，值班員操作臺的安裝、UPS裝置的安裝及與信息網(wǎng)絡(luò)機房的網(wǎng)絡(luò)連接。

將監(jiān)控操作主機和電視墻服務器合二為一，使用了一臺工控機，工控機輸出畫面即為監(jiān)控主畫面。在工控機上安裝了3塊4屏輸出的硬解碼卡，用于將電視墻服務器的輸出轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出至12臺20吋監(jiān)視器。

存儲管理服務器和流媒體管理服務器共用一臺IBM 3250服務器，實現(xiàn)對存儲設(shè)備的管理和流媒體的管理。監(jiān)控系統(tǒng)管理服務器單獨使用一臺IBM 3250服務器，用于管理接入系統(tǒng)的設(shè)備和用戶。

電視墻使用一臺52吋液晶顯示器作為主顯示畫面，可進行最大5×5分屏顯示，在周圍安裝20吋顯示器12臺，作為單幅畫面監(jiān)視用。

存儲設(shè)備使用了?？低暤腄S-A1024R，配置了15塊1T硬盤，做RAID 5設(shè)置，可以存儲全部點數(shù)的歷史錄像資料20多天。

在監(jiān)控室和信息網(wǎng)絡(luò)機房之間敷設(shè)了多根千兆雙絞線，用以將監(jiān)控中心設(shè)備與核心交換機連接。

（3）各個匯聚點設(shè)備安裝，監(jiān)控攝像頭安裝及線纜敷設(shè)。

借助原有的網(wǎng)絡(luò)機柜，在各個匯聚點安裝硬盤錄像機和視頻服務器。硬盤錄像機使用的是?？低暤腄S-8008HF-S（8路輸入），每個硬盤錄像機配置3塊1T的存儲磁盤。視頻服務器選用的是?？低旸S-6102HF（雙路）和DS-6101HF（單路）。

按照安裝難度和使用的迫切性，先進行了室內(nèi)的攝像頭安裝工作，同步進行室外部分攝像頭線路敷設(shè)的開挖工作，同時進行線纜敷設(shè)和調(diào)試工作，保證接入攝像頭的正常運行。攝像頭選用的是國產(chǎn)品牌貝斯特的攝像頭，種類有有半球、槍機和球機，根據(jù)不同位置的監(jiān)控要求選用了不同種類和性能參數(shù)的攝像頭。

（4）系統(tǒng)整體聯(lián)調(diào)。

對接入本監(jiān)控系統(tǒng)的所有設(shè)備逐個進行測試，調(diào)整安裝角度，業(yè)務部門的相關(guān)人員進行確認，規(guī)范各個監(jiān)控點的設(shè)備命名，設(shè)置攝像頭的控制權(quán)限，設(shè)置錄像規(guī)則，進行值班人員培訓，系統(tǒng)建設(shè)基本完成。

五、建成效果

經(jīng)過約七個月的施工，整個項目全部完成。新安裝攝像頭75個，接入原材料庫攝像頭5個，安裝8路硬盤錄像機8個，安裝2路視頻服務器13個，安裝單路視頻服務器2個。監(jiān)控中心的服務器、存儲設(shè)備、電視墻工作正常，所有監(jiān)控點畫面清晰，錄像完整，錄像正常。重衡值班室分監(jiān)控畫面操作控制正常，監(jiān)控中心和重衡值班室的喊話功能正常。

經(jīng)過功能測試，達到了項目預期目標。

六、經(jīng)驗總結(jié)

（1）項目整體規(guī)劃非常重要。在設(shè)計階段，盡可能多的將各種因素考慮周全，邀請有經(jīng)驗的技術(shù)人員對方案進行評審，減少后期施工出現(xiàn)的各種問題。（2）信息技術(shù)部門要和業(yè)務部門密切協(xié)作，確定合理可行的攝像頭安裝方案，達到既能滿足業(yè)務部門要求，又能控制工程造價的雙方滿意效果。（3）視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展很快，監(jiān)控系統(tǒng)首要是滿足業(yè)務需求，既不能盲目追求最新技術(shù)，但同時也要考慮系統(tǒng)后續(xù)的功能擴展和容量增加的需求。

七、結(jié)束語

本文介紹了一個發(fā)電廠用于安防和燃料采制化過程監(jiān)督的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)過程。通過使用廠內(nèi)的辦公網(wǎng)絡(luò)傳輸監(jiān)控視頻信號，減少了施工量，降低了造價，對同類型企業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)具有一定的參考借鑒意義。