導語：如何才能寫好一篇監(jiān)控系統(tǒng)設計方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關鍵詞] 監(jiān)獄 監(jiān)控系統(tǒng) 設計

一、總體概述

“多媒體、數(shù)字化、智能化、全方位”是監(jiān)獄系統(tǒng)實現(xiàn)“向科技要警力”的途徑，周界監(jiān)控報警系統(tǒng)通過對監(jiān)獄四周圍墻、監(jiān)舍等重點區(qū)域進行嚴密的監(jiān)控，不僅能在第一時間對越獄等事件作出快速反應，還能提供事件發(fā)生前后一定時間內的查證資料；同時為監(jiān)獄的管理工作提供更有效的管理手段，大大減輕監(jiān)管人員的壓力，提高管理的效率和質量。

二、需求分析

因某監(jiān)獄監(jiān)墻呈現(xiàn)多邊形，多處是以監(jiān)舍代替監(jiān)墻，監(jiān)獄內各種建筑物多，存在多處相互不能觀察，而且犯人在監(jiān)區(qū)內活動地點多，防范非常困難，根據(jù)某監(jiān)獄和執(zhí)勤武警部隊的建設需求，在監(jiān)獄四周通過安裝周界報警系統(tǒng)，增強執(zhí)勤武警和執(zhí)法民警對犯人逃跑時提前預警的反應能力，防止犯人通過各種方式從監(jiān)區(qū)逃跑。

三、技術分析

1、入侵檢測模式

ioimage自動入侵檢測模塊，可以自動檢測出視頻畫面中的運動行為特征。入侵檢測既可以在固定攝像機上使用，也可在PTZ攝像機上使用（支持在PTZ攝像機的各個預置位上進行自動巡視入侵檢測）。

入侵檢測支持三種檢測模式：運動行為模式、絆網(wǎng)穿越模式和圍欄入侵模式，絆網(wǎng)穿越模式基于絆線進行檢測，圍欄入侵模式則是專門對攀越或穿越圍欄周界而提供的檢測模式。

運動行為模式：當有人或交通工具侵入監(jiān)控防區(qū)時自動發(fā)出報警。

入侵檢測可以設定多個任意形狀防區(qū)，多個防區(qū)位置可以重疊，互不影響。針對每一個防區(qū)，還可以指定該防區(qū)入侵者的類型（人和交通工具）、尺寸大小、入侵速度、最短入侵時間和運動方向等參數(shù)，各防區(qū)內各類型的參數(shù)可以獨立設定，互不影響。防區(qū)設定后，只有符合指定特征的入侵行為才會報警。而且對不符合條件的入侵將會被忽略。利用以上功能，可以在同一場景中檢測不同特征的運動目標。例如，擋在某一場景中檢測逆行車輛的時候，還可以同時檢測該場景中不在人行道上行走的人。

ioimage入侵檢測模塊側重于檢測人和交通工具，針對入侵者不同的尺寸大小和運動特征進行檢測，發(fā)出報警信號并提供即時的視頻確認機制，有效減少了由于誤報引起的不必要的警衛(wèi)行動。

與被動紅外傳感器（PIR）、地面震動傳感器等傳統(tǒng)直線（或點式）傳感器相比，ioimage的入侵檢測模塊具有大范圍的入侵檢測能力，可以提供更大的檢測范圍、更高的檢測率（POD）和更低的誤報率（FAR）。

2、絆網(wǎng)穿越模式：當人或交通工具穿越絆網(wǎng)時自動發(fā)出報警。

絆網(wǎng)穿越模式允許用戶設定一條或多條任意形狀的絆線，針對每一條絆線還可以指定穿越絆線的非法方向（兩個單向或者雙向）。當以絆網(wǎng)穿越模式進行檢測時，在絆線平行方向運動的目標將被忽略，僅當目標穿越絆線時發(fā)出報警。

這種檢測模式適用于某些特定場合入侵檢測，例如攀越圍墻、穿越安全檢查點、穿越安全周界等。

圍欄入侵模式：專為檢測攀越（或穿越）周界和圍欄等行為所提供的快速配置模式。

圍欄入侵模式允許用戶設定一道或多道任意形狀的虛擬圍欄，每一道虛擬圍欄長度、高度和厚度可以獨立設置，此外還可以指定攀越（或穿越）某個虛擬圍欄的非法方向（兩個單向或者多向）。當入侵者在非法方向上攀越（或穿越）圍欄時將自動觸發(fā)報警。

這種檢測模式非常適合用于各種周界圍欄入侵防范，例如監(jiān)獄（防止逃出）、監(jiān)區(qū)（防止任意方向穿越）等應用場合。

ioimage自主自動PTZ智能跟蹤模塊，可以使攝像機對自身的云臺和變焦鏡頭進行自主PTZ驅動，并自動控制PTZ攝像機的進行云臺全方位旋轉和鏡頭縮放，針對被鎖定的運動目標進行視覺導向的自動跟蹤，以確保跟蹤目標持續(xù)以放大特寫畫面出現(xiàn)在鏡頭中央，這樣警衛(wèi)人員可以更清晰的看到信息，同時還可以用于事后取證。自動PTZ跟蹤模塊彌補了固定攝像機監(jiān)控事業(yè)狹窄的缺點，是完善的安全監(jiān)控系統(tǒng)所必備的功能。

自主自動PTZ智能跟蹤模塊支持手工鎖定、自動鎖定和接力鎖定三種目標鎖定模式：手工鎖定模式：通過監(jiān)控軟件手工鎖定運動目標；對于某一個PTZ攝像機，當其停留在某個預置位上時，用戶可以通過監(jiān)控軟件來手動鎖定某個運動目標（例如通過鼠標點擊來鎖定目標），來觸發(fā)PTZ攝像機進行自主自動的PTZ跟蹤。

自動鎖定模式：在各個預置位之間進行巡視，當檢測到入侵時自動鎖定運動目標；一個獨立的PTZ攝像機，在其設定的各個預置位上都具有獨立的入侵檢測和觸發(fā)自動跟蹤的能力，因此可以用于對廣闊的區(qū)域進行監(jiān)控。當自動巡視的PTZ攝像機檢測到一個入侵者的時候，攝像機可以自動鎖定入侵者并觸發(fā)跟蹤。跟蹤觸發(fā)后PTZ攝像機會自動拉近鏡頭，以確保入侵者在運動過程中始終以放大特寫畫面的方式出現(xiàn)在鏡頭中央。

3、接力鎖定模式：當某個攝像機檢測到入侵者后，通知其它PTZ攝像機來鎖定運動目標。對于某一個用于跟蹤PTZ攝像機，可以將其設定為與某個固定攝像機（PTZ攝像機）相關聯(lián)。這樣當被關聯(lián)的固定攝像機檢測到入侵（或被關聯(lián)的PTZ攝像機在某個預置位位上檢測到入侵）時，將自動通知關聯(lián)的PTZ攝像機跳轉到關聯(lián)預置位，并觸發(fā)自主自動PTZ跟蹤。

這種PTZ同步接力特性，不僅僅是提供了讓PTZ攝像機自動跳轉到關聯(lián)預置位的能力，而且還將固定攝像機場景中某個特定運動目標從眾多的目標中識別出來，并將它的位置坐標告知負責跟蹤的PTZ攝像機。因此，在進行自主自動PTZ跟蹤時，既不需要通過預先設置預置來定位目標，也不需要其它任何輔助攝像機或輔助傳感器來參與檢測跟蹤。

傳統(tǒng)監(jiān)控中經(jīng)常遇到侵入者跑出固定攝像機的監(jiān)視畫面的問題，而自動PTZ跟蹤很好地解決了這個問題。而且當報警觸發(fā)時，不再需要警衛(wèi)人員通過手工來操縱PTZ控制鍵盤來尋找入侵者，PTZ攝像機在接收到報警事件時會自動鎖定目標并觸發(fā)自主跟蹤，同時自動回傳即時視頻畫面。這樣，安全警衛(wèi)人員可以從容做出決策，而不會像以往一樣只根據(jù)檢測到入侵的第一個場景做出盲目行動。

四、ioimage智能周界監(jiān)控報警系統(tǒng)設計方案

1、監(jiān)控場景：核心區(qū)

核心區(qū)內設一段距離（約3―5米不等）的緩沖區(qū)，緩沖區(qū)內不允許有人進入；當有人進入緩沖區(qū)時，要求系統(tǒng)可以立即報警，并能對其進行跟蹤。

1）監(jiān)控的目的區(qū)域為從圍墻內沿起，往內3―5米得區(qū)域。因此，要求監(jiān)控攝像機最窄處得視野范圍不應小于5米（小于5米的視野區(qū)為監(jiān)控盲區(qū)，需要有其它攝像機來補充監(jiān)控）

2）由于圍墻高5―7米，為保證攝像機本身的安全性以及監(jiān)控的距離，應該將攝像機安裝在5米以上；

3）為確保堅實的可靠性，攝像機任何時刻都應該能監(jiān)視到監(jiān)控區(qū)域內目標的完整影像，因此攝像機監(jiān)視最遠距離處得高度不應低于2米；

4）為確保自動監(jiān)控的可靠性，最遠目標在屏幕上的高度不應小于屏幕的1/10；

2、監(jiān)控場景：重點區(qū)

部分監(jiān)墻長超過100米，四周由5―7米高的圍墻保護，圍墻四周設有站崗亭。圍墻內沿往內設一段距離（約3―5米不等）的緩沖區(qū)，緩沖區(qū)內不允許有人進入；當有人進入緩沖區(qū)時，要求系統(tǒng)可以立即報警，并能對闖入者進行跟蹤。

1）監(jiān)控的目的區(qū)域為從圍墻內沿起往內3―5米得區(qū)域。因此，要求監(jiān)控攝像機最窄處得視野范圍不應小于5米（小于5米得視野區(qū)為監(jiān)控盲區(qū)，需要由其他攝像機來補充監(jiān)控）

2）為確保監(jiān)視的可靠性，攝像機任何時刻都應該能監(jiān)視到監(jiān)控區(qū)域內目標的完整影像，因此攝像機監(jiān)視最遠距離處得高度不應低于7米；

3）為了實現(xiàn)長距離的無縫監(jiān)視，前一臺攝像機必須能夠覆蓋到后一臺攝像機的監(jiān)視盲區(qū)；

3、監(jiān)控場景：全周界

篇2

我國正處在一個高速發(fā)展的歷史時期， 教育興國是我國的一項基本國策，全社會都對教育事業(yè)投入了極大關注和巨大的人力、物力，教育由原來的學分教育、知識教育向素質教育轉變。這些都對教學工作提出了更高的要求，學校等教育業(yè)者采取了很多措施改進教學手段，其中，新興電教設備的采用（如校園網(wǎng)）成為一個必不可少的部分。

雖然許多學校都建成了自己的校園網(wǎng)，但其利用潛力遠未開發(fā)。校園網(wǎng)只用來做計算機課程的教具，而網(wǎng)絡的根本特性如傳播、存儲、共享等功能還未能充分運用。 針對學校的要求以及校園的實際生活，設計可以通過網(wǎng)絡監(jiān)控實施監(jiān)看考場情況，杜絕考場舞弊現(xiàn)象的發(fā)生；對重要場所、重要通道監(jiān)控錄像，杜絕校園不文明現(xiàn)象的蔓延，給學校一個純凈的發(fā)展空間，提供一個良好的學術氛圍。

系統(tǒng)建設依據(jù)和目的

實現(xiàn)電子監(jiān)考，杜絕考場舞弊現(xiàn)象

對校園重點區(qū)域實現(xiàn)實時監(jiān)控

可以通過監(jiān)控了解上課情況

讓遠程教育、遠程管理成為現(xiàn)實

以最簡單的方式提供高速圖像傳送

讓校園保安管理更具效益

設計原則及技術標準

1. 設計原則

根據(jù)學校的現(xiàn)場實際情況， 對整個網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行全面規(guī)劃，總體設計以高新技術為主，本著“力求保證系統(tǒng)先進、實用、安全、可靠、經(jīng)濟、易擴展、易維護和高性價比”的原則。

先進性：充分考慮電子信息技術的突飛猛進發(fā)展趨勢，采用國內外成熟的技術，起點要高，在技術上具有一定的超前性，保證智能網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)建成為先進的網(wǎng)絡化，智能化程度高；防范嚴密的綜合安全防范系統(tǒng)；

實時性：以實用為主，在工程設計和實現(xiàn)的過程中，始終要把使用單位的實際需求放在首位，做到靈活、好用。充分分析視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求及學校環(huán)境情況，采用優(yōu)質設備，滿足安防要求，保證操作方便耐久實用；

可擴展性：系統(tǒng)可集中管理、監(jiān)控，分散控制，總體結構具有較強兼容性和可擴展性，既便于系統(tǒng)的充實、完善、改進和提高，又便于設備的更新、換代；

經(jīng)濟性：系統(tǒng)優(yōu)化設計，子系統(tǒng)具有標準化、模塊化，在實現(xiàn)先進性和保證可靠性的前提下，達到較優(yōu)的性能價格比。

2. 技術標準

(JGT1)《電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》 (GBJ115 -87)

《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》 GA/T75-94

《安全防范工程程序和要求》 GA/74-94

《安全防范系統(tǒng)通用圖形符號》 BG50198-94

《民用閉路電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范》 (100BASE-T)

《計算機網(wǎng)絡規(guī)范》

設計方案

1. 系統(tǒng)概述

本系統(tǒng)由前端監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)控傳輸系統(tǒng)、安保監(jiān)控中心系統(tǒng)三部分構成。各系統(tǒng)描述如下圖。

（1）前端監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)主要對園區(qū)內的主要出入口、主干道、重要活動場所、單體樓周圍等進行監(jiān)控。

一般性原則下：園區(qū)的主要出入口、主干道和重要的活動場所的攝像機直接連接至安保控制中心，由安?？刂浦行募泄芾恚瑫r，攝像頭攝取來的視頻信號可在電視墻上進行切換、輪循、調看，并可在任意監(jiān)視器上調用任意一臺攝像機圖像； 單體樓附近的攝像機直接連接至單體樓內值班室的硬盤錄像機， 值班人員可以掌握單體樓室內外的情況。監(jiān)控系統(tǒng)的畫面顯示應能任意編程、自動或手動切換，在畫面上應有攝像機的編號，攝像機的部位地址和時間、日期等；采用數(shù)字式硬盤機對監(jiān)控畫面進行連續(xù)不間斷錄像， 必須保持至少7天或以上的錄像記錄， 并可以隨時調出記錄內任何時間的錄像進行察看數(shù)字錄像機應能對所有攝像機的圖像進行同時錄制； 錄相和回放的圖像分辨率應能達到352*288（PAL）或以上的分辯率。

（2）安保中心監(jiān)控系統(tǒng)

1800畝室外監(jiān)控系統(tǒng)的主機房選擇在后勤樓，在后勤樓未建成之前，大學生活動中心作為臨時的安保控制中心。安?？刂浦行呐c分中心以及各單體樓硬盤錄像機之間的連接采用計算機網(wǎng)絡，計算機網(wǎng)絡應為安防系統(tǒng)專網(wǎng)。安保中心可通過計算機網(wǎng)絡遠程調用單體樓硬盤錄像機上室外攝像機的圖像，可以在安保中心的電視墻上進行輪循和切換。

2. 前端監(jiān)控系統(tǒng)結構設計及說明

（1）前端監(jiān)控系統(tǒng)概述

前端監(jiān)控系統(tǒng)的任務是能夠在任意時間內全方位、無盲區(qū)的收集傳輸圖像、語音信息，在圖像畫面上應有攝像機的編號，攝像機的部位地址和時間、日期；可以存儲下所有攝像機圖像7天的歷史數(shù)據(jù)錄像資料，要求存儲下來的數(shù)據(jù)能達到 352*288（PAL）或以上的分辯率效果，并可以隨時調出記錄內任何時間的錄像進行察看；監(jiān)控系統(tǒng)的畫面應能任意排列組合，畫面切換時能做到自動或手動兩種；視頻信號可在電視墻上進行切換、輪循調看，并可在任意監(jiān)視器上調用任意一臺攝像機圖像。

（2）前端監(jiān)控系統(tǒng)設計說明

攝像機：安裝網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)一方面是為了保證整個學校的安全， 另一方面是夜間防盜，而攝像機又是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的眼睛，所選用的攝像機具有夜間監(jiān)視功能，在本項目中安裝目前最穩(wěn)定/性價比最好的紅外一體化帶夜視功能的攝像機，外形設計美觀大方， （能夠實現(xiàn)夜間監(jiān)視）能夠實現(xiàn)全方位/全天候/全實時的監(jiān)控，來保證整個校園的安全；

監(jiān)控主機：監(jiān)控主機是整套系統(tǒng)的核心設備，本項目中選用性能穩(wěn)定/運行可靠/技術先進的設備，保證了系統(tǒng)的高實時性、可靠性和穩(wěn)定性。前端監(jiān)控系統(tǒng)將配置視頻采集裝置、報警裝置、矩陣設備等；視頻采集裝置是安裝在前端現(xiàn)場的攝像機，可帶控制云臺，允許監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡遠程控制攝像機；報警裝置是布置在現(xiàn)場的各種報警傳感及聲光電報警裝置， 支持人為或自動觸發(fā)報警信號。本方案的前端視頻服務設備建議采用 MPEG4 數(shù)字硬盤錄像機。 考慮到目前每個前端裝備多路視頻采集設備， 每個監(jiān)控前端可以配置一臺MPEG4數(shù)字硬盤錄像機（輸入路數(shù)可選，4―36 路） 。

3. 功能特點

（1）顯示

實時顯示：提供1/4/9/16 及自定義畫面等多畫面輪視功能；

OSD功能：可在視頻圖像上疊加時間顯示，顯示格式如“XXXX 年XX 月XX 日星期X”等多種格式；

LOGO功能：可在視頻圖像上任意位置疊加透明或非透明 LOGO 圖標，可做畫面遮擋功能。

字符串疊加： 可以在預覽畫面上輸入各種字符， 來顯示各種信息。

（2）錄像

錄像模式：連續(xù)錄像、報警聯(lián)動錄像、動態(tài)檢測錄像，各種普通錄像與報警錄像均可實現(xiàn)快速檢索；

壓縮碼率：可支持固定碼流及 MPEG-4 變碼流壓縮方式，壓縮碼率可根據(jù)現(xiàn)場狀態(tài)自動調節(jié)，保證畫面清晰度，杜絕馬賽克現(xiàn)象；

圖像分辯率：可以支持CIF，H-D1，D1等幾處錄像格式；

音視頻同步：音視頻信號實現(xiàn)精準同步壓縮，確保音視頻同步。

（3）回放

多路回放：支持1－9 路回放；

回放功能：加速、減速，暫停，單幀，全屏播放；

精確回放： 采用拖動式數(shù)據(jù)播放定位指針， 時間定位可精確到秒；

其他：截圖，截片斷，提供導出文件功能。

（4）報警功能

移動偵測報警：當畫面發(fā)現(xiàn)有移動物體時， 可觸發(fā)移動偵測報警，觸發(fā)錄像通道錄像；

聯(lián)動報警功能：8 路報警輸入/4 路報警輸出，報警輸入可設置為常開型/常閉型，報警設備可以是煙感探測器、溫感探測器、紅外探測器等，報警時可聯(lián)動錄像/聲音警告；

無視頻信號報警：當視頻丟失時，可引發(fā)相應的報警功能。

（5）設備控制

云鏡控制：支持大部的云臺，快球控制；

數(shù)字矩陣：支持矩陣的切換控制以及上電視墻功能。

（6）數(shù)據(jù)存儲

文件存儲：循環(huán)存儲，自動覆蓋，磁盤滿自動覆蓋。

（7）網(wǎng)絡

遠程數(shù)據(jù)存儲：可以將錄像資料直接存儲到網(wǎng)絡分控端；

遠程控制：支持遠程云鏡和控制圖像的調節(jié)參數(shù)，如亮度、對比度等以及雙碼流功能；

電視墻功能：支持通過硬解壓卡功能來實現(xiàn)上墻功能；

切換功能：支持在 VGA 或在電視墻上圖像的輪流切換功能；

網(wǎng)絡報警：支持報警上傳圖像，電子地圖等功能。

4. 傳輸系統(tǒng)

（1）傳輸系統(tǒng)概述

對華東師大的這種規(guī)模大、集成度高的校園網(wǎng)絡，我們建議采用Client/Server 結構模式，即將網(wǎng)絡結構建立在各類信息分布處理和集中管理相結合的方式上；由于將數(shù)據(jù)處理工作放在各客戶機(Client)獨立處理，減輕了服務器（Server）的負擔，設備的性能可得到了良好的應用，而且資源信息可以分布共享、集中管理，使得系統(tǒng)的可靠性、開放性不單單依賴服務器，互補性很強。這種結構靈活性好，速度快，可靠性高，是當今流行的網(wǎng)絡系統(tǒng)方案。

（2）傳輸系統(tǒng)設計說明

為了保證網(wǎng)絡的總體性能， 應盡量在工程上采用目前比較成熟的技術，以保證從一開始網(wǎng)絡就處于良好的狀態(tài)之中；目前局域網(wǎng)中比較成熟的技術有FDDI、Ethernet、Fast Ethernet、Token Ring。在設計網(wǎng)絡時同時也應密切注視著網(wǎng)絡技術發(fā)展的熱點，為了保護投資，應盡量采用有著廣闊發(fā)展前景的網(wǎng)絡技術；目前在網(wǎng)絡界研究機構和廠商非常關注的技術是 ATM 和千兆以太網(wǎng)技術。

在這里擬采用千兆以太網(wǎng)技術作為中心局域網(wǎng)的主干， 用百兆交換到桌面，這種技術是 IT 行業(yè)的主流技術， 有著非常廣闊的發(fā)展前景，可以使校園網(wǎng)絡在未來較長的一段時間內不會被淘汰。

我們知道， 局域網(wǎng)中的中心交換機應支持足夠多的各種不同類型的端口，以滿足網(wǎng)絡擴充的需要；同時中心交換機應具有足夠的總線帶寬和數(shù)據(jù)處理能力，以滿足整個大樓的數(shù)據(jù)流交換需求。網(wǎng)絡的管理者可以根據(jù)需要在交換機的端口按應用或部門劃分虛擬局域網(wǎng)（VLAN） 。在設計中由一臺 Catalyst 4003 交換機作為網(wǎng)絡中心交換機。 Catalyst 4003交換機提供先進的企業(yè)配線間交換， 它擁有24Gbps的10/100/1000Mbps 以太網(wǎng)交換帶寬體系，帶有3 個模塊化插槽，支持VLAN 最大數(shù)達到1024個。

5. 安保中心監(jiān)控系統(tǒng)結構設計說明

（1）安保中心監(jiān)控系統(tǒng)概述

監(jiān)控中心要能夠適時、 準確、 清晰地接收前端傳輸?shù)街行牡膱D像、語音、報警等信息，同時進行上述信息的圖像抓拍和資料存儲，能夠實現(xiàn)前端報警優(yōu)先推出圖像，中心自動輪切監(jiān)控，能在中心的電視墻上進行屏幕切換及自動切換，中心能及時準確的對前端進行控制，中心要留有較大的擴充空間。

（2）監(jiān)控中心系統(tǒng)主機介紹

監(jiān)控中心系統(tǒng)是整個網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的核心模塊， 它對下可以連接前端各種數(shù)字錄像機并接入前端視頻畫面、 接收并轉發(fā)前端的各種報警信號、轉發(fā)監(jiān)控終端對前端的控制指令，對上可以接收輪流終端及電視墻或監(jiān)控終端的視頻調度命令、轉發(fā)視頻至相應終端、按監(jiān)控終端的指令對相關視頻進行實時錄像。

本系統(tǒng)設計報警計算機終端，內嵌有可實現(xiàn)硬件解壓的壓縮卡，以及電視墻大屏幕等主要設備。

主要包括以下功能：

支持前端視頻信號轉換及監(jiān)控畫面輪切，可設置多種輪切策略；

電子地圖支持， 可在中心大屏幕上顯示電子地圖及報警點位置和詳細資料；

雙向語音對講，監(jiān)聽前端聲音或對前端下達語音指令；

遠程控制功能，通過監(jiān)控終端在監(jiān)控中心即可對前端進行云臺控制、設置各種報警等；

系統(tǒng)管理可按級別、管理范圍和管理級別設置用戶，并分配權限；

用戶進入系統(tǒng)必須經(jīng)過安全認證， 且只能對管轄范圍內的對象進行操作；所有操作通過系統(tǒng)日志記載；

可自定義畫面的監(jiān)視通道分布點；

支持硬解壓卡的電視墻功能， 可以通過手動或自動輪流的進行屏幕切換；

篇3

關鍵詞：KJ218N；井下；扇變頻；數(shù)據(jù)

中圖分類號：TB535 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）02-0159-02

1 設計依據(jù)

1.1 工程設計立足點

局扇為軸流對旋機，電機功率55 kW/660 V；貴礦至少一臺局扇已經(jīng)配備QJT-200/660型局扇變頻開關箱；井下監(jiān)控點之間的線路拓撲靈活可變，可根據(jù)用戶需要使用電纜或光纜；監(jiān)控系統(tǒng)同時可對井下變電所進行實時監(jiān)測；地面的調度室設立遠程監(jiān)控站，實現(xiàn)遠程監(jiān)控；地面監(jiān)控站顯示局扇監(jiān)控點和井下變電所的運行狀態(tài)、運行參數(shù)、環(huán)境條件和故障信息；可以與礦工業(yè)以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳及共享。

1.2 與基于PLC設計方案相比的優(yōu)越性

①該局扇遠程監(jiān)控系統(tǒng)是作為KJ218N型礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的一個功能模塊開發(fā)，具有可靠的穩(wěn)定性及實用性。

②可操作性。該局扇遠程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)整合在KJ218N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中，用戶只需要了解KJ218N型監(jiān)控系統(tǒng)的操作即可熟練操作本局扇遠程監(jiān)控系統(tǒng)，地面監(jiān)控站無需安裝工程組態(tài)軟件。

③該局扇遠程監(jiān)控系統(tǒng)連接方式靈活多樣，井下環(huán)境較好的地方可以通過光纜連接，對于相對復雜的巷道內部可以通過電纜連接，維護方便，而基于PLC設計的遠程監(jiān)控系統(tǒng)地面主機和遠程監(jiān)控箱之間只能通過光纜傳輸，在井下惡劣環(huán)境維護有困難。

④該局扇遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過KJ218-F型監(jiān)控分站來取代遠程監(jiān)控箱來實現(xiàn)和變頻開關箱的通信，同時監(jiān)控分站的16個輸入口還可以為監(jiān)控系統(tǒng)接入各種傳感器，大大提高了設備的利用率。與遠程監(jiān)控箱相比，KJ218-F型監(jiān)控分站體積小，重量輕，具有極高的性價比。

⑤風電瓦斯閉鎖功能可以由KJ218-F型監(jiān)控分站來完成。

2 使用環(huán)境

使用環(huán)境如下：海拔高度低于3 000 m；周圍介質溫度在 -5 ℃～+40 ℃ 之間；相對濕度在+20 ℃時，低于95%；地震烈度小于8度；有甲烷和煤塵爆炸危險的環(huán)境；在無強烈顛簸振動及垂直傾斜度不大于15 ℃的地方；在無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及蒸汽環(huán)境中；在有防雨雪（滴水）設備及不經(jīng)常充滿水蒸汽的環(huán)境中；污染等級：3級；安裝類別：Ⅱ類。

3 功能簡介

系統(tǒng)可在地面監(jiān)控站對每個局扇布置點實現(xiàn)下述功能：局扇變頻開關箱實現(xiàn)遠程啟動、停止，從而控制局扇主機和備機的運行；局扇變頻開關箱的運行參數(shù)和整定值進行遠程設置；局扇變頻開關箱運行數(shù)據(jù)、故障信息實現(xiàn)遠程采集；圖形化顯示每個局扇布置點的運行工況；實時顯示和記錄現(xiàn)場的運行參數(shù)、運行數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)（瓦斯、風量等），并提供歷史數(shù)據(jù)的查詢；實時顯示現(xiàn)場的報警信息，并提供報警歷史信息的查詢；通過以太網(wǎng)交換機可以接入礦工業(yè)以太網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；通過以太網(wǎng)/CAN總線級聯(lián)方式，增加監(jiān)控點只需要增加通訊光纜/電纜和一個遠程監(jiān)控分站及其電源即可方便地實現(xiàn)系統(tǒng)擴展；系統(tǒng)功能框圖如圖1所示。

4 系統(tǒng)配置

整個監(jiān)控系統(tǒng)由一個地面監(jiān)控站和分布于各個局扇配電峒室或井下變電所的監(jiān)控分站及傳輸接口組成，采用以太網(wǎng)光纖LAN和CAN總線混合連接方式，且各監(jiān)控站之間的級聯(lián)不需要使用以太網(wǎng)交換機，與基于PLC的監(jiān)控箱相比性價比極高，系統(tǒng)配置如圖2所示。

每個局扇配電峒室設一個監(jiān)控分站，它與局扇主機的1#變頻開關箱通過RS485總線相互連接進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控；本系統(tǒng)所用監(jiān)控分站就可以完成各種傳感器數(shù)據(jù)的采集（每臺最大16路），無需使用變頻開關箱進行數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)光纖采用4芯單模鎧裝光纜，兩備兩用，最大通訊距離40 km。

地面監(jiān)控站設立兩個監(jiān)控主機，裝有完全一致的KJ218N型系統(tǒng)監(jiān)控軟件，除具有井下遠程局扇的監(jiān)控功能外，還可以對井下環(huán)境參數(shù)和設備的開停信息進行監(jiān)測和記錄。

如圖2所示，打印機連接工控機監(jiān)控站。

5 結 語

在煤礦的安全生產中，安全監(jiān)測是作業(yè)安全及人員安全的重要保障措施。根據(jù)礦井的環(huán)境、通訊條件，合理的選用安全監(jiān)測人員定位系統(tǒng)，對于提高作業(yè)安全性，保證人員安全具有重要意義。本文就人員定位系統(tǒng)應用于煤礦安全生產中的重要意義為切入點，對安全生產中應用的四種定位技術做一下細致的應用分析，并結合實際情況談一談人員定位系統(tǒng)在數(shù)字化礦井中的具體應用，以期對今后的生產施工提供有利思考。

篇4

關鍵詞：電力調度；監(jiān)控系統(tǒng)；系統(tǒng)安全防護；電力運行系統(tǒng)；電力數(shù)據(jù) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP277 文章編號：1009-2374（2015）29-0011-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.006

電力與每個人、每個部門、每個企業(yè)的生存與發(fā)展都息息相關，是生活中最重要的能源之一。而電力調度作為供電的重要環(huán)節(jié)，對供電的可靠性與安全性有著直接的影響。本文將對電力調度監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案進行研究，首先介紹監(jiān)控系統(tǒng)的設計要求，接著對設計構架以及安全體系、系統(tǒng)配置進行研究，并對電力調度監(jiān)控系統(tǒng)進行總結，下面就是電力調度監(jiān)控系統(tǒng)的方案

設計。

1 電力調度監(jiān)控系統(tǒng)設計要求

伴隨著社會的快速發(fā)展與信息化的不斷發(fā)展，對電網(wǎng)進行擴大已經(jīng)成為一個必然趨勢，這也就對電網(wǎng)的全面綜合管理提出了更高的要求，傳統(tǒng)的綜合管理模式已經(jīng)無法滿足時代的發(fā)展，因此國網(wǎng)公司應當依據(jù)實際發(fā)展情況對電網(wǎng)綜合管理進行長遠計劃。在對綜合網(wǎng)絡管理系統(tǒng)進行規(guī)劃設計前，首先應當對該系統(tǒng)的設計要求進行分析，基本確認在該系統(tǒng)投入運行之后需要擁有哪些功能，比如在進行計劃時應當對網(wǎng)絡覆蓋程度進行預設，防止出現(xiàn)信息孤島。而對電力系統(tǒng)實現(xiàn)綜合網(wǎng)絡管理其目的是為了實現(xiàn)對電網(wǎng)進行全面的監(jiān)控并且對通信設備進行統(tǒng)一有效的管理，綜合網(wǎng)絡管理系統(tǒng)設計要求如下：（1）數(shù)據(jù)對電網(wǎng)的正?？煽窟\行十分重要，因此電力調度監(jiān)控系統(tǒng)必須能夠令電力網(wǎng)中的數(shù)據(jù)被完整地傳輸、交換，信息得到有效的傳遞，同時網(wǎng)絡資源與設備也應當被統(tǒng)一全面且完整地進行記錄與管理；（2）電力調度監(jiān)控系統(tǒng)對電網(wǎng)運行有著較為重要的意義，該系統(tǒng)應當令通訊網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)傳輸、交換以及信息傳遞等網(wǎng)絡資源與設備能夠得到較為有序的管理與記錄；（3）電力調度監(jiān)控系統(tǒng)對硬件也有著較高的要求，為了網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的良好正常運行，要求電力通訊網(wǎng)絡中站點機房應當配有全套的動力設備，方便對系統(tǒng)進行及時、準確的監(jiān)控與管理；（4）該系統(tǒng)不僅需要滿足通訊網(wǎng)絡的全面需求，同時也應當能夠滿足各個層次的工作需求，并對其進行管理以及監(jiān)控。

在對電力調度監(jiān)控系統(tǒng)的基本要求進行分析時，相關設計人員應當較為清楚地明確該系統(tǒng)所應當具備的基本功能；另外，還應當考慮在實施該方案所應具備的各類條件，比如技術條件、經(jīng)濟條件等。在準備這些條件時，并不嚴格要求一定要完美，而是應當根據(jù)相應的要求選擇合適的監(jiān)控系統(tǒng)條件，并且將設計控制在合理的范圍內，以保障經(jīng)濟性。

2 電力調度監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡構架

上文已經(jīng)對綜合網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的設計要求進行了簡單闡述，此處將對電力調度監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡構架進行分析。對于電力調度監(jiān)控系統(tǒng)來說，其可靠性十分重要，同時該系統(tǒng)也應當滿足穩(wěn)定性、實時性、開放性的要求。為了保證監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，可以利用雙網(wǎng)、雙服務器主備冗余設計，對系統(tǒng)中的前置服務器、歷史服務器以及實時服務器則應當使用雙倍冗余設計，一旦在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，該系統(tǒng)能夠及時自動地進行切換，保證系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定運行。同時雙服務器的工作模式是負載分擔的工作模式，而不是整租備用、整租切換的工作模式，使用這樣功能的系統(tǒng)能夠在很大程度上提升系統(tǒng)的處理效率，同時也提升了數(shù)據(jù)的準確性，在一定程度上降低了工作誤差，有利于保證電網(wǎng)可靠運行。

3 調度監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置

通常情況下，電力調度監(jiān)控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)包括前置服務器、歷史服務器、實時服務器、磁盤陣列、調度工作站以及維護工作站等，接下來將對系統(tǒng)中的前置服務器以及實時服務器進行介紹。

3.1 前置服務器

此設備的主要作用是將其接受到的數(shù)據(jù)進行預處理，對上傳的報文按照規(guī)定進行轉化，所謂的轉化就是將收到的原始報文轉譯為變電站遙測以及遙信數(shù)據(jù)的原始值，同時將這些翻譯過的數(shù)據(jù)傳送至實時服務器。如果想將這些工作順利地進行，就必須對硬件提出更高的要求，比如要求計算機對于實時通訊的處理速度應當達到規(guī)定標準，與此同時計算機的性能也必須應當能夠滿足工作需求，對數(shù)據(jù)的處理速度、處理質量要達到

標準。

3.2 實時服務器

該設備調度監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心部分，其主要作用是記錄并存儲實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，前置服務器將數(shù)據(jù)傳送給實時服務器，實時服務器對這些數(shù)據(jù)進行處理，通過這些數(shù)據(jù)可以獲取變電站遙測、遙信數(shù)據(jù)的實際值，在固定的時間以及周期將這些數(shù)據(jù)存入庫中，與此同時還要向其他的應用模塊或者是系統(tǒng)傳送真實可靠的實時數(shù)據(jù)，對實時服務器的硬件也有一定的要求，最主要的是應當具備較強的計算能力，若想提升調度監(jiān)控系統(tǒng)的服務質量，就要求計算機的CPU以及內存具備較好的性能，以滿足系統(tǒng)的容量擴展。

4 電力調度監(jiān)控系統(tǒng)安全防護

若想提升電力調度監(jiān)控系統(tǒng)的安全性，就應當結合實際情況以及整體的設計方案對系統(tǒng)的安全管理進行設計，對監(jiān)控系統(tǒng)安全性的要求包括應當能夠有效地預防或者是抵制入侵病毒在系統(tǒng)中的擴散，使系統(tǒng)在遭到病毒入侵后能夠快速的恢復，一般可以采用混合平臺設計來提升電力調度監(jiān)控系統(tǒng)的安全性。另外，依據(jù)國家對電力二次系統(tǒng)安全防護體系的要求，在提升監(jiān)控系統(tǒng)安全防護等級時，應當針對不同地區(qū)的系統(tǒng)進行相應的安全分區(qū)設計，比如設置防火墻、殺毒軟件等，努力構建一個安全系數(shù)高的電力調度監(jiān)控系統(tǒng)。

5 事項功能

該模塊在監(jiān)控系統(tǒng)中的主要作用在于事項收集以及分發(fā)，同時產生事項緩存文件工作。該模塊應當能夠在保護信號發(fā)出警告時，在監(jiān)控人員監(jiān)控界面上也出現(xiàn)相應的反應，其作用是收集電網(wǎng)產生的實時事項并傳送至相關監(jiān)控工作人員，收集控制系統(tǒng)產生的實時事項傳送至相關監(jiān)控人員。

6 結語

不論是在生活還是生產活動中，電力都占據(jù)著極其重要的地位，在現(xiàn)代社會人類對于電能的依賴性也在日益上升，短暫的斷電就會對用戶造成極大的損失，所以電網(wǎng)能夠安全可靠運行具有重要意義，電力企業(yè)應當結合實際發(fā)展情況，設計出一套技術性、可靠性強的電力調度監(jiān)控系統(tǒng)。本文對當下我國的電力調度監(jiān)控系統(tǒng)進行了簡述，從多個方面進行考慮，敘述了電力調度監(jiān)控系統(tǒng)的設計與開發(fā)。近幾年智能電網(wǎng)這一概念被越來越多的人所提及，這也必然會成為未來電網(wǎng)發(fā)展的趨勢，而智能電網(wǎng)強調信息的共享與交流，又具備超強的系統(tǒng)組合能力，一旦建成智能化的系統(tǒng)，不僅能夠整合各個區(qū)域的信息，還能夠實現(xiàn)大范圍的智能調度，提升電網(wǎng)運行的安全性與可靠性，這些可靠的數(shù)據(jù)也更有利于正確決策與智能調度，為電網(wǎng)的擴大與發(fā)展提供

保障。

參考文獻

[1] 張聚明.電力通信網(wǎng)綜合網(wǎng)絡管理系統(tǒng)解決方案[J].電力系統(tǒng)通信，2003，（6）.

篇5

現(xiàn)場RTU安裝在電信機房，負責現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、傳輸和監(jiān)控中心控制命令的執(zhí)行。它由主控制器、以太網(wǎng)模塊、手機模塊、市電檢測儀、普通空調控制器、UPS檢測模塊、門禁控制器、漏水定位控制器、溫濕度傳感器等功能模塊構成。結構如圖2所示。主控制器采用Samsung公司的S3C2440A芯片。S3C2440A采用ARM920T內核、五級流水線及哈佛體系結構。市電檢測儀選擇CD194E-2S4，該產品集電流表、電壓表、功率表、功率因數(shù)表、電度表為一體的綜合電量監(jiān)測儀表，具有RS-485通訊接口，支持標準Modbus協(xié)議。普通空調控制器選擇廣州派谷電子公司生產的485遠程空調控制器，型號為RACC-485P，能夠很好的實現(xiàn)遠程監(jiān)控和控制。UPS檢測模塊選擇ADU1000，它實現(xiàn)對電池組中單體電壓、電流、溫度、總電壓等參數(shù)的數(shù)據(jù)采集，實時掌握電池組的工作狀態(tài)，保證了電池組的安全運行。門禁控制器選擇VN201門禁控制器，此門禁控制器具有RS-485接口和網(wǎng)絡接口。漏水定位控制器選擇LDS3000，它具有漏水定位、維護(灰塵)定位、斷線檢測等專有漏水檢測功能，具有RS-485接口，支持標準Modbus協(xié)議

2通信協(xié)議設計

監(jiān)控系統(tǒng)離不開數(shù)據(jù)交互，通信協(xié)議可保證數(shù)據(jù)交互的順利進行，通信協(xié)議幀格式如表1所示。幀頭標識：長為4字節(jié)，固定為0xA5A5A5A5和0x5A5A5A5A。前者表示數(shù)據(jù)由監(jiān)控中心流向現(xiàn)場RTU；后者表示數(shù)據(jù)由現(xiàn)場RTU流向監(jiān)控中心。協(xié)議版本：長為2個字節(jié)，高字節(jié)為主版本號，低字節(jié)為副版本號。幀長度：長為2個字節(jié)，幀長度包括功能碼至幀校驗所占字節(jié)的長度和，其值應小于1000，16進制表示，高字節(jié)在前，低字節(jié)在后。功能碼：長為1個字節(jié)，對本條幀進行一個簡單分類，如，0x01：智能設備?？刂破鱅D：長為2個字節(jié)，即現(xiàn)場RTU的ID，高字節(jié)在前，低字節(jié)在后。智能設備標識：長為1個字節(jié)，標示現(xiàn)場RTU上智能設備的類型。智能設備ID：長為1個字節(jié)，唯一標示現(xiàn)場RTU上的一個智能設備。載荷數(shù)據(jù)：長為N個字節(jié)，其中N>=0，載荷數(shù)據(jù)隨著功能碼和智能設備標識變化而變化。幀校驗：長為2個字節(jié)，采用CRC校驗[5]。

3結束語

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【關鍵詞】高層建筑；暖空調系統(tǒng)；系統(tǒng)設計

經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對建筑的需求量日益增多，高層建筑成為了人們建筑的主要選擇。這種高層建筑能夠有效節(jié)省土地資源，增加土地的資源利用率，減少對能源的消耗。我國建筑與地產行業(yè)，逐漸將高層建筑的建設當作工作的重心，在整體施工和設計中，要增加對暖通空調的設計與分析，增加高層建筑的整體舒適性，降低建筑的能源消耗。

一、暖通空調系統(tǒng)的特點分析

（一）建筑采暖與通風設計

在高層建筑中，暖通空調能夠提供一個較好的內部環(huán)境，其中供暖設計，能夠在建筑內部，輸送熱量，使居住人們更加舒適。在現(xiàn)代建筑物設計中，采暖設計是施工建筑的重要內容，采用的方法有很多中，設計人員要針對不同的地方與環(huán)境進行有針對性的分析。通風是建筑設計的另一個需求，設計人員要保證建筑物中的空氣流動，空氣質量達到相應的標準，并能夠實時對高層建筑物內部的空氣情況進行控制和改善[1]。

（二）暖通空調系統(tǒng)的類型

暖通空調系統(tǒng)與很多種，設計人員要結合建筑工作的具體內容進行分析，一般這種系統(tǒng)能夠分為全水系統(tǒng)、全空氣系統(tǒng)和空氣-水系統(tǒng)三種。全空氣系統(tǒng)主要是利用空氣對建筑內的負荷進行調節(jié)，這種系統(tǒng)的優(yōu)點比較多，能夠降低空調的能源消耗，預防建筑物產生噪聲污染。全水系統(tǒng)主要利用空氣與水的比熱關系，通過風機等設備，置換建筑物內部的空氣，從而達到通風、保濕等效果?？諝?水系統(tǒng)，是以上兩種系統(tǒng)的融合，加快建筑物的空氣流動，提高空氣的濕度，保持空氣的質量[2]。

二、高層建筑暖通空調系統(tǒng)設計的準備工作

設計人員在進行暖通空調系統(tǒng)設計中，要嚴謹、仔細，盡量保證設計方案，能夠滿足實際建筑物的需求。設計的方式會影響施工的過程和成本，要想提高暖通空調在建筑物中的應用效果，應做好準備工作。

首先設計人員，要認真研究高層建筑物的施工圖紙，明確施工的主要內容，分析工程中線路的具體走向，保證空調系統(tǒng)的設計不會對其造成影響。所以設計人員在進行空調系統(tǒng)設計前，要對工程環(huán)境進行勘察和了解，分析建筑物的周邊情況[3]。暖通空調系統(tǒng)的設計，要與周圍的建筑物保持一致，所以其供水和供暖的敷設都是設計人員要了解的內容，由此在系統(tǒng)設計中，更加方便快捷，不會造成不良影響。

其次，設計人員在系統(tǒng)設計中，還要遵守相關法律和法規(guī)，保證系統(tǒng)設計的規(guī)范性。在我國經(jīng)濟的不斷增長中，建筑施工單位要細化政府的要求，分析暖通空調在系統(tǒng)設計中，需要使用的法規(guī)和條例。設計人員需要全面掌握這些內容，保證設計方案，能夠符合建筑施工的基礎要求，確保整體設計和施工能夠順利完成。

最后，設計人員要度建筑市場進行深入分析，在進行系統(tǒng)設計前，選取最經(jīng)濟的設計方案，解決施工的建筑成本，增加施工企業(yè)的收益[4]。設計的結構也會對暖通空調的使用年限造成影響，所以需要進行全面的市場調研，除了控制施工成本，還要保證空調系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。

三、高層建筑暖通空調系統(tǒng)設計重點

（一）節(jié)能環(huán)保設計

在高層建筑的暖通空調系統(tǒng)設計中，要重視節(jié)能環(huán)保，確保該項設計不會對環(huán)境造成不良影響。在現(xiàn)代社會的經(jīng)濟發(fā)展中，能源日益稀缺，能源問題已經(jīng)成為困難人們的重要問題。所以在系統(tǒng)設計中，也要堅持這個理念，做好資源的節(jié)約工作。設計人員在實際設計中，要強調建筑的建筑效果，加強對建筑中線路的敷設設計，進行深入研究，使用最短輻射線路，達到最大的傳輸效果。

設計人員要盡量選取自動化系統(tǒng)進行設計，這種方式能夠減少使用的人工費用，減少運行需要的資金。如果暖通空調設計選取的是水系統(tǒng)或是水-空氣系統(tǒng)，那么在進行具體的方案設計中，要適當引入雨水和循環(huán)和系統(tǒng)，從而保證雨水能夠在建筑中形成循環(huán)，在滿足建筑需求的同時，減少對水資源的使用量[5]。暖通空調系統(tǒng)在運行中，會產生一定污染，主要是廢水和廢氣，部分情況下，還有廢物。這些廢棄物都會對環(huán)境造成影響，危害周圍的環(huán)境。設計人員在進行空調的整體設計中，要設置廢物處理設備，進行合理的處理后，才能進行排放，從而達到保護環(huán)境的目的。

（二）安全性設計

設計人員在進行空調系統(tǒng)中，要保證其安全性，這是一項重要內容。人們非常重視建筑安全，尤其是高層建筑，其建筑的安全性會直接影響人們對其的看法。在高層建筑的層高增加的過程中，能夠帶來的事故后果更加嚴重。所以，設計人員在進行系統(tǒng)設計中，要堅持安全性設計原則，盡量降低建筑物發(fā)生危險的幾率[6]。在高層建筑空調設計中，安全性設計主要體現(xiàn)在三個方面，一是環(huán)境安全，這點主要是指進行暖通空調的設計中，要與易燃易爆的物品保持一個較好的距離，防止其在發(fā)生事故；二是線路安全，這點主要是指在進行系統(tǒng)設計中，需要考慮線路的敷設與走勢，從而降低這類安全事故的發(fā)生幾率。在線路敷設中，設計人員需要全面了解高層建筑物的施工設計圖紙，明確電源線路、燃氣管道等敷設情況，更好的在空調設計中規(guī)避線路；最后是運行安全，這點主要是在暖通空提中，加強運行過程的研究和評估，采取有效的措施進行安全防護，從而提升空提系統(tǒng)的安全性。暖通空調系統(tǒng)比較復雜，所以在其運行中應進行較好的管理，做好檢測工作，以此減少運行中的安全隱患。

（三）經(jīng)濟性設計

在高層建筑的暖通空調設計中，要進行合理的建筑施工，從而保證建筑能夠正常使用。設計人員在進行空調系統(tǒng)設計，要明確工方的利益，以系統(tǒng)正常運行為前提，減少成本的支出。通過這種方式能夠增加，系統(tǒng)設計的經(jīng)濟性，對系統(tǒng)成本進行有效的控制。

在經(jīng)濟性設計中，設計人員要保證高層暖通空調系統(tǒng)與建筑物相適應，并保證其使用設備的實用性和先進性。在系統(tǒng)設計的采購環(huán)節(jié)，要確保選取的配件滿足系統(tǒng)的實際設計要求?？照{系統(tǒng)的設計方案需要合理科學，能夠較好的使用和操作，設計人員不能為了降低成本，進行缺陷設計，導致系統(tǒng)無法運用或是操作不正常。這種情況會導致嚴重的后果，還能影響設計單位的聲譽。

設計人員要全名設計系統(tǒng)，保有良好的職業(yè)素養(yǎng)，擁有專業(yè)的知識，在設計過程中，針對數(shù)據(jù)和信息，做好評估和核算。通過這種方式，達到對標準與誤差的有效控制，減少系統(tǒng)的成本。針對系統(tǒng)設計中的各種費用，要做好核算，削減不必要的支持，對成本進行控制。

結束語：

通過上文對高層建筑暖通空調系統(tǒng)設計的分析，這種系統(tǒng)需要結合實際情況，做好準備工作，滿足工程的各項要求。在實際設計中，要認真進行事前的勘測，然后分析高層建筑的周圍和線路敷設，保證空調設計不會對其造成不良影響，為高層建筑物提供一個舒適的環(huán)境。

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Yushuang Chi Dechong Liuhui

(1 liaoning province gaizhou city weather bureau. Zip code: 115200;

2 JinZhouShi liaoning province righteousness county weather bureau)

摘要：本文通過對視頻電子監(jiān)控系統(tǒng)的基本配置和結構的分析，系統(tǒng)的闡述了監(jiān)控系統(tǒng)外部及內部設備雷電防護的措施及設計方案。

關鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng)雷電防護措施設計方案

Abstract: this article through to video electronic monitoring system of basic configuration and structure analysis, system introduced monitoring system and internal external lightning protection equipment of the measures and design.

Keywords: monitoring system design scheme and lightning protection measures

中圖分類號： TN954 文獻標識碼：A 文章編號：

引言：隨著電子信息系統(tǒng)技術的不斷發(fā)展和人們安全防范意識的增強，視頻電子監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱監(jiān)控系統(tǒng)）被廣泛應用于交通、金融、超市、社區(qū)等公共場所。但是，遼寧省在全國屬雷電災害發(fā)生強度中等偏上水平, 遼北地區(qū)年平均雷暴日數(shù)高達50天至55天，每年各種通訊控制系統(tǒng)或網(wǎng)絡因雷擊而遭受破壞的事例屢見不鮮，其中視頻電子監(jiān)控系統(tǒng)因受到雷擊引起設備損壞，造成系統(tǒng)失靈的事件也常有發(fā)生。所以，必須安裝防雷裝置以減少或避免因雷擊對電磁脈沖輻射造成損壞，保障視頻電子監(jiān)控系統(tǒng)正常運行，從而減少雷電災害人民財產造成的損失。

1監(jiān)控系統(tǒng)的基本配置和結構

監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像頭及視頻傳輸設備、視頻監(jiān)視器、云臺、多畫面分割切換控制設備、錄像存儲設備及自動切換裝置、各類電源、信號、通訊線路，線纜采取架空、地埋或沿墻體敷設等方式傳輸音頻、視頻、控制信號和饋送交、直流電源、線路傳感器、監(jiān)控中心控制終端設備等組成。

2監(jiān)控系統(tǒng)雷電防護的綜合設計技術與措施

綜合防雷工程是一個系統(tǒng)工程，包括直擊雷防護措施、等電位聯(lián)結措施、電磁屏蔽措施、浪涌保護SPD、均衡電位分流、限制過電壓幅值、規(guī)范合理的綜合布線、完善有效的共用接地網(wǎng)絡系統(tǒng)。下面我們就如何設計安裝監(jiān)控系統(tǒng)雷電防護裝置，如何規(guī)范合理的綜合布線等問題提出了系統(tǒng)的設計方案。

2.1監(jiān)控系統(tǒng)外部設備雷電防護措施及設計方案

監(jiān)控系統(tǒng)所有進入監(jiān)控中心控制機房的攝像頭，電源、信號、音頻、視頻、存儲傳輸線纜等必須采取直擊雷防護措施、等電位聯(lián)結措施、電磁屏蔽措施、規(guī)范合理的綜合布線、完善有效的共用接地系統(tǒng)后,再進行雷擊電磁脈沖輻射，雷電磁感應及防雷電波侵入的防護。

2.1.1 監(jiān)控系統(tǒng)攝像頭的雷電防護

首先利用“滾球法”進行計算以確定監(jiān)控系統(tǒng)的室外設備接閃器的保護范圍和雷電防護區(qū)域，并將其安裝在防雷裝置的有效保護范圍之內。直擊雷防護是雷電綜合防護基礎的重要組成部分，應首先考慮安裝直擊雷防護措施，在安裝施工中可利用攝像頭的固定金屬支架上端加裝避雷小針，引下線可采用Φ10鍍鋅圓鋼、40×4mm鍍鋅扁鋼?；驍z像頭處安裝≥8m高的避雷針,并與攝像頭支撐桿保持4.0－5.0m的安全距離。當避雷針接閃時，周圍環(huán)境具有強度很大的電磁場，并對周圍環(huán)境的線路上產生雷擊電磁脈沖輻射,其強度與電磁場強度成正比，而電磁場強度與各類線纜距直擊雷電流的通導距離成正比。所以，攝像頭應與避雷針保持一定的距離。其接地阻值宜≤4Ω。攝像頭的電源，信號、音頻、視頻、等傳輸線纜均應采取屏蔽金屬管敷設盡量避免架空敷設，金屬屏蔽層兩端應進行等電位連接（EB）可靠接地。

2.1.2監(jiān)控系統(tǒng)傳輸線路的雷電防護

通過金屬管屏蔽地埋敷設的傳輸線纜，可以得到相當程度的衰減雷電波侵入的幅值，從而避免和減少設備遭受雷電波侵入損害的概率。在條件不允許的情況下也可采用安裝金屬管屏蔽架空敷設，所有進、出線纜在建筑物所屬監(jiān)控中心控制機房的進戶端宜安裝金屬管屏蔽地埋敷設（水平直埋不小于50.0m深度應大于0.6m），在進入監(jiān)控中心控制機房的線纜金屬外皮和金屬管屏蔽層兩端應等電位可靠接地。

2.2監(jiān)控系統(tǒng)內部設備雷電防護措施及設計方案

2.2.1監(jiān)控中心控制機房所屬建筑物的雷電防護

監(jiān)控中心控制機房內部終端設備所屬建筑物的外部應安裝直擊雷防護設施，以避免和減弱因直擊雷對建筑物，電源線路、信號線路的雷擊概率和雷電電磁感應的強度。為監(jiān)控系統(tǒng)附屬設備的雷電防護措施起到良好作用。

2.2.2 監(jiān)控系統(tǒng)低壓供配電系統(tǒng)的雷電防護

監(jiān)控系統(tǒng)低壓供配電系統(tǒng)應采用50HZ、220/380V、TN-S或TN-C-S系統(tǒng)。在進、出入監(jiān)控中心控制機房的供電電源系統(tǒng)不宜采用架空線路，并應安裝多級或至少三級電源浪涌SPD防護裝置。安裝電源浪涌SPD接地引線宜采用黃綠相間色標且截面積≥25mm²BVR阻燃多絞銅芯線，接地引線宜不超過1.0m，否則應加大接地引線的截面積，各級SPD連接導線應平直且長度不宜超過0.5m，要求其接地引線的接地端與接地網(wǎng)絡系統(tǒng)之間的間距越小越好，如果接地引線過長，將會導致電源浪涌SPD的限制電壓過高，從而降低了SPD的安全保護性能。

2.3 等電位連接(EB)和共有接地網(wǎng)絡系統(tǒng)

2.3.1等電位措施與等電位連接網(wǎng)絡（BN）

等電位連接和接地網(wǎng)絡系統(tǒng)是監(jiān)控系統(tǒng)防雷的重要措施。等電位措施是減小需要雷電防護空間內各金屬物與設備之間的電位差，使之形成良好的等電位體。其主要分為室外金屬構件等電位和室內金屬構件的等電位。監(jiān)控中心控制機房六面墻應敷設金屬屏蔽網(wǎng)，宜用(6―8目)的銅網(wǎng)屏蔽，接地引線應采用黃綠相間色標且截面積≥35mm²多絞銅芯線。室內宜采用防靜電地板鋪設， 并將監(jiān)控中心控制機房內所有接地引線和各等電位連接網(wǎng)絡通過星型結構取捷徑均勻多點連接到均壓環(huán)、局部等電位接地端子板（LEB）、內環(huán)形接地母線、并和共有接地網(wǎng)絡系統(tǒng)等電位可靠連接。

2.3.2共用接地網(wǎng)絡系統(tǒng)

安全可靠的共有接地系統(tǒng)是防雷裝置（LPS）的重要環(huán)節(jié)，可直接影響到整體防雷效果。所以，必須對設備進行安全可靠接地，監(jiān)控中心控制機房應采用共用接地網(wǎng)絡系統(tǒng)，其接地阻值宜≤4Ω。在建筑物自然接地阻值達到此要求時可優(yōu)先利用自然接地體接地，否則應加裝人工輔助接地。同一個接地網(wǎng)絡系統(tǒng)直擊雷接地和感應雷接地應保持10m以上的安全距離。距離小于20m，兩個接地系統(tǒng)之間應做等電位連接。

3 結語

監(jiān)控系統(tǒng)的雷電防護措施，具有著較強的綜合性、復雜性和代表性，需要我們的防雷工作者在工作中不斷學結，使雷電防護措施和設計方案更趨于成熟，為我市的防雷減災工作貢獻力量。

參考文獻：

[1] 建筑物防雷設計規(guī)范GB50057-2010. 北京:中國計劃出版社

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關健詞：安全監(jiān)控系統(tǒng)；感應雷擊；避雷器；防雷設計

中圖分類號：TP273文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）05-0178-01

一、概述

潘三礦是一個年產300萬噸的大型礦井，每年夏季雷雨天氣時而會發(fā)生地面電纜被雷電擊中著火、損壞和其它電子設備儀器遭雷擊損壞的現(xiàn)象。其中監(jiān)控系統(tǒng)，包括井上計算機設備和井下監(jiān)控儀器及探頭設備，這些監(jiān)控設備都是不耐高壓的精密電子元件組成，易遭雷擊造成不同程度的損壞。為了避免安全監(jiān)控系統(tǒng)遭雷擊損壞，分析雷電成因及分析安全監(jiān)控系統(tǒng)防雷電的關鍵，采取切實可行的針對安全監(jiān)控系統(tǒng)的防雷措施，這也滿足了煤礦安全《規(guī)程》中第160條當中監(jiān)控系統(tǒng)必須具有防雷電保護的要求。

二、雷電的成因及危害

通常所謂的雷擊是指一部分帶電的云層和另一部分帶異種電荷的云層或者是帶電的云層對大地之間迅猛的放電，這種迅猛的放電過程產生強烈的閃電，并伴隨巨大的聲音。當然，云層之間的放電主要對飛行器有危害，對地面上的建筑物和人、畜牲沒有很大影響。然而，云層對大地的放電則對建筑物、電子儀器設備和人、畜危害甚大。

雷擊通常有三種形式：第一種是帶電的云層與大地的某一點之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象，叫“直擊雷”；第二種是帶電云層由于靜電感應作用，使地面某一范圍帶上異種電荷，當直擊雷發(fā)生后，云層所帶電荷迅速消失，而地面某些范圍由于散流電阻大以致出現(xiàn)局部高電壓，或者是由于直擊雷放電過程中，強大云脈沖電流對周圍的導線或金屬物產生電磁感應發(fā)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象，叫“二次雷”或稱“感應雷”；第三種是“球形雷”俗稱滾地雷，就是一個呈圓球形的閃電球。球狀閃電通常都在雷暴之下發(fā)生，它十分光亮，略呈圓球形，直徑大約是20cm～50cm。通常它只會維持數(shù)秒，但也有維持1～2分鐘的紀錄。由于球狀閃電出現(xiàn)的頻率極低，它雖然也曾造成人和動物的傷亡，但是沒有對電氣設備造成損傷的記錄，因此我們這里不考慮它的威脅。

三、雷電對監(jiān)控系統(tǒng)的破壞途徑以及防雷的有效方法

直擊雷，它是雷電直接放電于監(jiān)測設備上，強大的電流通過設備的電氣部分燒毀設備。這種雷擊破壞可能性小，絕大部分直擊雷被建筑物和樹木吸引過去。

感應雷擊，它是雷電在雷云之間或雷云對地的放電時，由于雷電感應有極大峰值和陡度，在它周圍出現(xiàn)瞬變電磁場均處在這瞬變電磁場的導體會感應出較大的電動勢，而此瞬變電磁場則會在空間一定的范圍內產生電磁作用，也可以是脈沖電磁波輻射。而這種空間雷電電磁脈沖是在三維空間范圍里對一切電氣設備發(fā)生作用，并在附近的戶外傳輸信號線路，設備間連接線產生電磁感應并侵入設備，使串聯(lián)在線路中間或終端的電子設備遭到損害。

監(jiān)控系統(tǒng)主要會遭到的是來自感應雷擊的破壞。雷電磁場切割垂直或斜井傳輸電纜和井口到機房的架空電纜兩部分產生的，落雷時可產生數(shù)萬伏電壓，使監(jiān)測網(wǎng)絡中的電子器件遭到破壞。

基于對安全監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊破壞的分析提出以下有效防雷優(yōu)化方案：第一是井筒監(jiān)控電纜用鋼絲鎧裝型，從井底一直到機房不設接頭，并且分別將地面和井底的鎧裝鋼絲良好接地；第二是在機房與井底分別安裝法國EUROTECT公司的避雷器，并且做好避雷器的接地。

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目前，數(shù)字圖象監(jiān)控的相關硬件軟件已經(jīng)成熟并在金融、電信等行業(yè)的城市范圍聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中大量使用，城市寬帶網(wǎng)不管是覆蓋范圍還是使用費用都已經(jīng)到了可以大規(guī)模普及使用的階段。正是在這樣的契機下，城市公安管理部門提出了逐步將城市重點安全防范場所、單位的監(jiān)控也納入到城市聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)中的需求，并以此為基礎逐步整合公安部門原有的各種監(jiān)控系統(tǒng)，構建一個城市統(tǒng)一的一體化安防綜合監(jiān)控管理平臺。

下文首先就本項目的需求進行進一步分析，然后結合需求分析展開系統(tǒng)架構設計和功能設計，整個系統(tǒng)設計的核心是圍繞著需求展開，并突出監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺在整個監(jiān)控管理系統(tǒng)中的核心地位。

需求分析

系統(tǒng)目前首要具有以下幾大功能：

1.濰坊全市各公共場所、重要設施、道路等區(qū)域實現(xiàn)本地視頻信息的采集存儲；

2.各派出所將本轄區(qū)內的視頻信息可以通過隨時進行調閱；

3.各分局或相關政府機構可以通過同一的平臺接入，實現(xiàn)對相關視頻設備的訪問，進行實時監(jiān)控、資料回放查詢等工作；

4.市局監(jiān)控中心可以實現(xiàn)對全市各站點的訪問，并進行集中管理，遠程維護系統(tǒng)設備、進行人員權限的授權等。

具體可分為：

前端監(jiān)控場所圖象與安防信號采集

三級分控中心―派出所

二級分控中心―區(qū)、縣分局

一級監(jiān)控中心―市公安局

根據(jù)授權許可，在任何時間、任何可接入Internet的終端電腦或移動PC上實現(xiàn)以上全部功能 （供相關領導和管理操作人員在任何時間任何地方實時地開展工作）。

系統(tǒng)規(guī)劃設計

1.總體規(guī)劃原則

（1）遵守標準原則

濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)要采用分層次開放式體系架構，選用標準化接口和協(xié)議，盡量遵循國際標準，核心管理平臺應該能夠同時運行在UNIX、LINUX、WINDOWS等操作系統(tǒng)之上，中間核心應用服務器優(yōu)先選擇J2EE、DotNET等國際標準平臺。

（2）系統(tǒng)集成原則

規(guī)劃組建新的城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，要充分考慮和利用現(xiàn)有的報警系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)及傳輸資源，必須能夠最大程度的兼容管理目前用戶現(xiàn)有設備和其它國內主流的數(shù)字圖像設備，而不是只支持一種數(shù)字圖像設備的封閉系統(tǒng)。

（3）系統(tǒng)安全原則

濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設備必須滿足可靠性和安全性要求，設備選型不能選試驗產品，要選先進的市場主流產品，不求最先進，要求最可靠，要能保證系統(tǒng)不間斷運行。

（4）系統(tǒng)管理原則

濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)應用要體現(xiàn)資源共享、快速反應，形成一體化的網(wǎng)絡體系。

（5）工作流程原則

濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)逐步110報警系統(tǒng)相配合，根據(jù)系統(tǒng)的建設、應用和管理的現(xiàn)狀，工作流程分為日常管理流程和報警聯(lián)動與視頻監(jiān)控流程。

（6）視頻業(yè)務基本原則

具有完整的視頻應用功能，包括1～16路圖像實時顯示、實時錄制、實時回放，音頻伴隨；全功能的云臺鏡頭控制界面和通訊協(xié)議自定義功能，可配接多種解碼器；可設定并控制高速快球的全方位無級變速運行、預置位、巡邏等所有功能。

（7）平臺軟件模塊化原則

平臺軟件采用標準化的模塊結構，并且可以根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模分布式部署，軟件的必須具備實用性、兼容性、擴展性、靈活性、可靠性等基本的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)要求。

（8）平臺擴容原則

平臺具備較強的擴容性，隨前端業(yè)務的增加對平臺進行硬件和模塊的擴容，具備擴容的包括中心管理模塊、流媒體模塊、存儲模塊、應用接口模塊、業(yè)務應用模塊、告警處理模塊等，支持服務器集群。

2.系統(tǒng)體系架構規(guī)劃設計

（1）體系結構的選擇

體系結構決定了濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)本身是否能夠適應聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控規(guī)模的變化而進行伸縮、是否能夠在城市治安需求變化的時候快速響應并無縫集成到原有的系統(tǒng)中去。體系結構也決定了一套系統(tǒng)是否會在很短的時間內被淘汰，還是能夠隨著信息、視頻、智能、安全技術的發(fā)展而不斷自我完善。

（2）平臺具備強大、穩(wěn)定和快速的設備接入能力

平臺可以兼容?？?、大華、大立、金鵬、圖敏東方中潤等國內主流視頻壓縮板卡的PC-DVR、嵌入式DVR。必須能夠有效的解決不同品牌設備集中管理的問題。同時在設備的接入方面應該支持模塊化（插件）開發(fā)技術，實現(xiàn)快速設備接入，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。

（3）軟件平臺采用分層設計

采用優(yōu)秀大型IT軟件普遍采用的三層軟件層次劃分的體系結構模型，包括客戶端、業(yè)務層、數(shù)據(jù)庫，其中業(yè)務層應該包括專門用于處理設備接入的硬件抽象層，中間層應用服務器和應用層。對于數(shù)據(jù)庫的訪問必須通過中間應用服務器完成而不能直接訪問數(shù)據(jù)庫，保證數(shù)據(jù)庫訪問的安全性和方式DOC攻擊。

（4）WEB集成采用的技術

為了滿足未來與城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中其它B/S架構業(yè)務管理系統(tǒng)的集成，管理平臺采用開放的集成接口，支持代表業(yè)界標準的WEB集成架構和接口標準，如IBM、微軟等公司倡導的SOA面向服務體系架構和web services標準接口。

（5）WEB客戶端采用的技術

本系統(tǒng)支持已經(jīng)被驗證和代表未來主流技術的WEB2.0技術，而不是即將被淘汰的WEB1.0技術，WEB客戶端頁面只刷新需要刷新的部分。WEB客戶端除支持傳統(tǒng)監(jiān)控查詢功能外還應該在中心授權下實現(xiàn)對系統(tǒng)所有設備、應用服務、人員的管理配置等所有功能。

（6）軟件部署方式設計

系統(tǒng)管理平臺包括核心認證管理平臺和中間應用服務軟件模塊，其中中間應用服務，如流媒體服務、集中存儲服務、報警服務等可以根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模和性能要求在市局、區(qū)縣分局或其它分控點分布式部署和靈活配置，可以通過管理平臺在任何一個WEB客戶端上實現(xiàn)所有中間服務模塊的部署配置和管理。

3.系統(tǒng)實施規(guī)劃

本項目遵循系統(tǒng)集成“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施”的基本原則。應該選擇一個擴展性、兼容性好的網(wǎng)絡視頻與安防管理平臺軟件，滿足本項目的基本需要。實現(xiàn)對圖象、報警的集中監(jiān)控、存儲、對講等管理功能。

4.規(guī)劃依據(jù)、規(guī)范和標準

系統(tǒng)規(guī)劃設計必須按照國際、國家和本地區(qū)的有關標準和規(guī)范進行。本設計將依據(jù)和參照以下的設計規(guī)范和要求進行：

《中華人民共和國公共安全行業(yè)標準》GA/T75-94

《銀行營業(yè)場所安全防范工程設計規(guī)范》GB/T16676-1996

《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》GBJ115-87

《公安部安全技術防范工程標準》

《電視監(jiān)控工程程序與要求》GA/T 75-94

《電視監(jiān)控工程費用概預算編制辦法》GA/T 70-94

《防盜報警控制器通用技術條件》GB12663-90

《入侵探測器通用技術條件》GB104081-89

《智能建筑設計標準》（GB/T50314-2000）

《民用建筑電氣設計規(guī)范》（JGJ/T 16-1992）

《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》(GB/T50311-2000)

《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》（GB/T50312-2000）

《電子計算機房設計規(guī)范》（GB50174-1993）

《民用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程規(guī)范》（GB50198-1994）

《建筑防雷設計規(guī)范》 （GBJ1115-87）

《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB50116-98)

系統(tǒng)詳細設計

1.網(wǎng)絡架構設計

濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)架構分為：市公安局為一級監(jiān)控中心，區(qū)縣分局為二級監(jiān)控中心，各派出所為三級監(jiān)控中心；各個派出所所轄區(qū)域內各個公共場所、娛樂設施、道路交通、教學機構、企事業(yè)單位等屬站點資源級。

濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)管理中心服務器設在市公安局，各分局或政府相關單位主要放置流媒體轉發(fā)服務器、集中存儲服務器等應用服務器，當系統(tǒng)需要擴展增加相應的二級監(jiān)控中心時，只需要增加相應的應用服務器即可，通過管理中心注冊，即可成為整個聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的一個模塊，實現(xiàn)相應的應用，系統(tǒng)擴展積極方面。

系統(tǒng)中任何用戶需要登陸系統(tǒng)實現(xiàn)各自功能時，都必須首先登陸管理中心服務器，獲得授權后，管理中心根據(jù)用戶發(fā)送的具體指令，指揮具體的應用服務器為他服務，可能是市局應用服務器也可能是區(qū)縣級別的應用服務器，具體情況取決于用戶指令的性質與管理中心設置的服務規(guī)則。采取此種機制，保證各級用戶的操作權限在用戶的實際操作過程，管理中心都可以很好的跟蹤與偵測，保證各級用戶權限都實時可控，權限高度集中管理。

監(jiān)控網(wǎng)絡為ADSL、VPN等網(wǎng)絡形式，其網(wǎng)絡分多層結構，從區(qū)縣分局到市局視頻信息流量大，要求走的是自建(或租用)視頻專網(wǎng)，這一層上傳和下調視頻信息必須走數(shù)字；走數(shù)字網(wǎng)絡每路視頻帶寬要求最低為256kbits/s（CIF），重點區(qū)域每路視頻帶寬應達到512kbits/s(2CIF)以上，正常網(wǎng)絡帶寬應該是最小需求的1.5倍。

由公共場所、娛樂設施、道路交通、教學機構、企事業(yè)單位等接入濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，屬于站點資源級，其接入網(wǎng)絡可以是公共網(wǎng)（ADSL），也可以是自建(或租用)視頻專線，以最便捷的接入方式為準。每路視頻帶寬要求最低為256kbits/s（CIF），重點區(qū)域每路視頻帶寬應達到512kbits/s(2CIF)或以上，正常網(wǎng)絡帶寬應該是最小需求的1.5倍。參照本項目目標，每個站點1－4路圖像，則需要提供384K-1.5M帶寬。

2.監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)架構設計

濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的核心是一個統(tǒng)一的監(jiān)控管理平臺軟件，通過一個統(tǒng)一的管理平臺，實現(xiàn)各個廠商的設備的聯(lián)網(wǎng)，保證聯(lián)網(wǎng)的視頻傳輸?shù)馁|量（清晰度、流暢程度），提供一個統(tǒng)一的認證管理、監(jiān)控檢索系統(tǒng)。設立流媒體服務器，實時監(jiān)控視頻信息的傳輸、管理、分發(fā)。支持分散與集中存儲相結合的模式，保證重要監(jiān)控錄像的檢索、比對、管理、備份。實現(xiàn)統(tǒng)一的身份認證和權限管理、保證信息安全和數(shù)據(jù)的安全。實現(xiàn)實時視頻監(jiān)控、巡視、視頻信息與數(shù)據(jù)上傳和下調（檢索），并能與其它業(yè)務系統(tǒng)集成。

由于濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的建設是一個長期的過程，其間城市治安的安全管理變革對視頻監(jiān)控管理的需求也會發(fā)生變化，系統(tǒng)的規(guī)模和接入的設備種類、需要集成的其它城市治安監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)量也將不斷增加，這些都要求系統(tǒng)管理平臺必須能夠在保證系統(tǒng)可靠穩(wěn)定性的同時結合系統(tǒng)規(guī)模、功能的變化而不斷的加以擴展變化，這對平臺的所采用的架構提出了很高的要求。

綜合以上要求，本項目采用杭州天視智能系統(tǒng)有限公司自主開發(fā)的大型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控管理平臺軟件作為本項目的核心管理平臺。濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)整個聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)劃基本框架圖見圖（二）：

如圖，濰坊市城市治安聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)各組成部分原理與基本功能如下：

（1）各級站點現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)包括公共場所、娛樂設施、道路交通、教學機構、企事業(yè)單位等的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，負責完成前端的音視頻信息、告警信息的采集、緩存、編碼、存儲及發(fā)送等功能，并可接受來自網(wǎng)絡的控制指令通常包括如下設備：PC架構DVR、嵌入式DVR、攝像機、云臺、報警輸入輸出設備等。

（2）市局監(jiān)控中心

市局監(jiān)控中心作為一級監(jiān)控中心，作為整個聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中的管理中樞，其中心服務平臺由MANAGER系統(tǒng)管理服務器、MEDIUM流媒體服務器、PROXY視頻服務器、ALARM報警轉發(fā)服務器、專用存儲設備等幾部分組成。市局配備了完整的管理系統(tǒng)，且系統(tǒng)中各個應用服務器軟件相互獨立，任意模塊發(fā)生故障，都不會相互影響其它系統(tǒng)或模塊。

（3）各區(qū)縣分局監(jiān)控中心

各區(qū)縣監(jiān)控中心作為二級監(jiān)控分中心，主要負責各個區(qū)縣站點的實時監(jiān)控、資料查詢及電視墻顯示等工作，同時對重要區(qū)域及敏感區(qū)域的音視頻信息進行集中存儲。分中心需要配置MEDIUM流媒體轉發(fā)服務器、STORAGE網(wǎng)絡存儲管理服務器（選配）、數(shù)字矩陣服務器（選配），以及若干臺分控主機（可自備）。如果以瀏覽器方式進行監(jiān)控，監(jiān)控主機可自備（辦公用電腦即可）。

（4）派出所監(jiān)控中心

客戶端主要為分局各管理員及用戶提供各種服務，包括實現(xiàn)實時、歷史音視頻的解碼播放和控制、實現(xiàn)用戶自主管理、實現(xiàn)系統(tǒng)維護、實現(xiàn)接警以及電視墻等功能。目前的客戶端即可以采用B/S方式提供視頻監(jiān)控查詢、系統(tǒng)維護配置功能，也可以采用C/S方式提供客戶監(jiān)控中心所需要的中心監(jiān)控管理功能。

篇10

關鍵詞：方案設計；智能控制系統(tǒng)；結構；監(jiān)測

Abstract: in this paper the author mainly according to many years engaged in architecture design, this paper analyses the architecture examples energy control system composition and design. Refers for the colleague.

Key words: the project design; Intelligent control system; Structure; monitoring

中圖分類號：TU201.5 文獻標識碼：A文章編號：

工程概況

某學院活動中心共有3層，1、2層為學生食堂，3層為禮堂兼文體中心，供學校開會及學生體育課(籃球、乒乓球、羽毛球)使用。規(guī)劃對3層禮堂安裝中央空調系統(tǒng)，并對圍護結構、照明等進行節(jié)能改造，建成節(jié)能示范工程。

1 建筑節(jié)能智能控制系統(tǒng)結構

根據(jù)學院的具體情況，建立一套建筑節(jié)能智能控制系統(tǒng)，包括空調系統(tǒng)節(jié)能控制系統(tǒng)、圍護結構控制系統(tǒng)、照明節(jié)能控制系統(tǒng)。建筑節(jié)能智能控制系統(tǒng)裝有通訊模塊，利用數(shù)據(jù)采集及通訊手段實現(xiàn)對各能耗系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)測。該控制系統(tǒng)預留擴展接口，日后學院如需對其他能耗系統(tǒng)進行監(jiān)控，可以隨時集成到該控制系統(tǒng)中。

圖l 建筑節(jié)能智能控制系統(tǒng)結構圖

控制中心可以對建筑能耗狀態(tài)實時監(jiān)控、實時采集、定時，可滿足現(xiàn)場展示功能。通過網(wǎng)絡實時采集耗能信息、設備效率信息、管理信息等，通過后臺分析統(tǒng)計圖、表等方式，直接按歷史時間顯示中央空調各設備的電耗情況。出具歷史變化的比較值及發(fā)展趨勢圖，根據(jù)需要進行各種統(tǒng)計分析。包括不同設備用電橫向分析比較，同一設備不同季節(jié)、不同時間段用電量縱向分析比較。從運行操作和管理監(jiān)控等層面提升節(jié)能管理水平、優(yōu)化節(jié)能控制策略。

1．1 運行操作層面

可對環(huán)境參數(shù)、設備運行狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)進行遠程實時監(jiān)測及故障報警，可實現(xiàn)遠程電表集抄功能。

1．1．1 環(huán)境參數(shù)監(jiān)測

對室內外溫度、濕度、CO 濃度、室內照度等環(huán)境參數(shù)及相應設備的運行狀態(tài)數(shù)進行實時監(jiān)測，可充分了解當前環(huán)境品質及相關的環(huán)境控制策略，保證在節(jié)能的同時能充分滿足環(huán)境指標要求，真正做到“節(jié)能以不降低環(huán)境品質、滿足舒適度”為前提。

1．1．2 設備運行狀態(tài)監(jiān)測

對用能系統(tǒng)中各設備的運行狀態(tài)和運行參數(shù)進行實時監(jiān)測，當設備出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)在線報警信息，確保設備在安全穩(wěn)定狀態(tài)的前提下實現(xiàn)節(jié)能。

1．1.3 能耗監(jiān)測

對能耗系統(tǒng)的總能耗及主要用能設備的分項能耗、運行參數(shù)、負荷等進行實時監(jiān)測，時刻跟蹤各用能設備的能耗變化情況，為及時發(fā)現(xiàn)問題和進行故障診斷提供依據(jù)。

1．2 管理監(jiān)控層面

支持管理人員對能耗進行分時、分項統(tǒng)計分析，幫助其了解設備的啟停時間和使用規(guī)律，找到節(jié)能潛力，為優(yōu)化節(jié)能管理和控制策略提供依據(jù)。

2 中央空調節(jié)能控制系統(tǒng)

2．1 節(jié)能控制系統(tǒng)

(1)建立能效管理中心，實時監(jiān)控每一臺能耗設備的運行狀況以及能耗狀況，并對實時數(shù)據(jù)進行采集分析，滿足學院日后科研及教學需求；

(2)采用水泵變頻技術，提高水系統(tǒng)的輸送效率，合理控制供／回水溫差。提高冷水機組的效率，實現(xiàn)水泵及整個水系統(tǒng)的節(jié)能高效運行；

(3)采用風機變頻技術，提高風系統(tǒng)的輸送效率，在滿足室內換氣次數(shù)的前提下合理控制風柜送風量，穩(wěn)定室內溫度，實現(xiàn)風系統(tǒng)的節(jié)能高效運行；

通過節(jié)能控制，提高空調系統(tǒng)的管理水平，使空調系統(tǒng)的運行情況與實際負荷需求相匹配，提高主機、水泵及風柜的運行效率，從而實現(xiàn)整個中央空調系統(tǒng)的節(jié)能高效運行，全面降低系統(tǒng)能耗。

2．2 能效管理中心

在中央空調系統(tǒng)安裝能源監(jiān)測管理系統(tǒng)，建立能效管理中心，利用數(shù)據(jù)采集及通訊手段實現(xiàn)對中央空調系統(tǒng)的在線數(shù)據(jù)監(jiān)測服務。具體監(jiān)測內容如表l。

表l 監(jiān)測內容

作用分類 功能實現(xiàn) 檢測數(shù)據(jù) 檢測設備

在線能耗計量 能耗計量 主機/泵/風機能耗 智能電能表

COP計算 冷凍水流量 超聲波流量計

環(huán)境監(jiān)測 環(huán)境參數(shù) 建筑室外溫濕度 溫濕度傳感器

空氣質量 室內溫濕度 溫濕度傳感器

設備監(jiān)控和保護 低溫保護 主機冷卻水出水溫度 溫濕度傳感器

高溫報警 主機冷卻水出水溫度 溫濕度傳感器

流量保護 流量及泵的開關狀態(tài) 流量開關反饋

實時控制 冷凍泵調節(jié) 冷卻水總管進、回水溫度 溫濕度傳感器

冷卻泵調節(jié) 冷卻水總管進、回水溫度 溫濕度傳感器

主機負荷調節(jié) 冷凍水/冷卻水流量 超聲波流量計

風機調節(jié) 室內溫度 溫濕度傳感器

2．3 變頻控制方案

在中央空調系統(tǒng)中加裝“中央空調節(jié)能控制系統(tǒng)”，實時監(jiān)控冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵的工作狀態(tài)，以及樓宇內外環(huán)境溫度、冷凍、冷卻水供回水溫度、冷凍水壓差、主機設備消耗功率等參數(shù)，降低設備運行的盲目性，可以隨時通過計算機網(wǎng)絡對整個中央空調系統(tǒng)運行狀況進行監(jiān)測，提高中心城中央空調各級管理人員對用電設備的管理水平。本集中控制系統(tǒng)具有遠程操作及監(jiān)控功能。中央空調節(jié)能控制系統(tǒng)的核心是專家系統(tǒng)、模糊控制及變頻無級調速。在控制器中建立了知識庫、模糊控制模型和模糊運算規(guī)則，形成智能模糊控制。通過全面采集影響空調系統(tǒng)運行的各種參數(shù)，按系統(tǒng)最優(yōu)的原則，經(jīng)智能模糊運算，得出相應的控制參數(shù)，這些控制參數(shù)被送到冷凍水子系統(tǒng)、冷卻水子系統(tǒng)、冷卻塔子系統(tǒng)和風系統(tǒng)，從而改變空調系統(tǒng)循環(huán)流體的流量和溫度， 以保證整個系統(tǒng)在各負荷條件下，均處于最佳工作狀態(tài)，從而最終達到綜合節(jié)能的目的。圖2為中央空調節(jié)能控制系統(tǒng)控制原理框圖。

3 維護結構的節(jié)能技術

3.1 建筑節(jié)能主要包括三個方面：

（1）建筑群的規(guī)劃布局、建筑物平面布置、體型（間距、朝向、自然通風、體形系數(shù)）。

（2）維護結構節(jié)能（保濕、隔熱、氣密性）

（3）采暖和空調設備節(jié)能（設備能效比、采暖空調方式、能源選擇等）

3.2 體形系數(shù)

體形系數(shù)（Building Shape Coefficient）定義為建筑物與室外大氣接觸的外表面積F0（m2）和與其所包圍的體積V0（m3）之比，即單位建筑體積所占有的外表面積.計算建筑中的體形系數(shù)時，外表面積F0不包括地面面積和樓梯間墻及分戶門的面積。體形系數(shù)越大，說明單位建筑空間的熱散失面積越大，能耗就越高.建筑的耗能量隨著體形系數(shù)加大而增加，體形系數(shù)小，建筑物耗能效果好。為了減少建筑物的體形系數(shù)，在設計中盡量讓建筑平面布局緊湊，減少外墻凸凹變化，即減少外墻面的長度。

3.3 維護結構節(jié)能內容

維護結構節(jié)能主要分為護結構，外墻、屋面、外窗、戶門維護和內圍護結構，分戶墻和樓板維護。

維護結構節(jié)能措施主要有：

（1）提高外墻、屋面、外窗、戶門及分戶墻、樓板（包括底層）保溫性能

（2）提高外墻、屋面、外窗隔熱性能

（3）提高外窗（包括陽臺門）氣密性能

而外墻節(jié)能技術主要關鍵是如何提高外墻的保濕、隔熱性能?？梢圆捎貌煌谋癫牧吓c基層墻體復合，構成復合保濕。針對墻體，可以采用以下三種方法：外保濕、內保溫、中保溫或組合保溫。如圖3所示?；蛘咧苯硬捎镁唧w較高熱阻的墻體材料---自保溫。

圖 3

3.4 玻璃窗安裝隔熱膜

綜合樓3層南北兩面墻基本上是兩面寬20m，高7m，面積為140m2 的玻璃窗。玻璃窗傳熱系數(shù)較大，會有大量的太陽熱輻射進入室內，增加空調負荷。太陽隔熱膜能減少通過玻璃進入室內的太陽熱量，這是通過增加陽光的反射和玻璃的吸熱達到的。反射薄膜上面覆有一層金屬，這種金屬制薄膜，可增加玻璃的光反射和光吸收，從而更好地將太陽熱能阻擋在玻璃窗外。通過貼膜可以隔斷50％～83％的太陽熱能，從而減少空調負荷，實現(xiàn)空調節(jié)能。其原理如圖5。

對玻璃窗加裝隔熱膜，隔熱膜構造分析表，如圖4所示。以降低圍護結構熱損失，減少空調負荷，實現(xiàn)空調節(jié)能。

圖 4 隔熱膜構造分析表

3．5 安裝風幕

位于綜合樓四個角落的4個樓梯問與3層禮堂之間是連通的，沒有進行隔斷。冷空氣會向樓梯間進行擴散，造成冷量損失，增加空調能耗。因此需要在禮堂的4個入口處加裝風幕， 以減少冷氣外流，減少空調能耗。

圖2 中央空調節(jié)能控制原理框圖

圖 5

3．6 安裝自動窗簾

在南面部分區(qū)域安裝自動窗簾，實現(xiàn)自動控制。在夏季，窗簾可以根據(jù)太陽光線的照射方向和強度自動調整自身的上升和下降，以保證系統(tǒng)盡可能多地遮擋強烈的陽光入射到建筑內部，從而節(jié)約了空調系統(tǒng)耗能，同時又保證為室內人員正常的工作提供合適的光照亮；在冬季盡可能不啟動窗簾系統(tǒng)，讓窗簾始終處于卷起狀態(tài)，保證室內擁有充足的陽光和熱量。

4 照明節(jié)能

4.1照明節(jié)能控制系統(tǒng)

照明控制系統(tǒng)將禮堂的燈具根據(jù)不同區(qū)域和功能分組，實現(xiàn)分組控制。根據(jù)各區(qū)域的功能要求的前提下實現(xiàn)節(jié)能。照明控制系統(tǒng)有以下幾種功能：①照度控制：安裝照度傳感器，根據(jù)各區(qū)域的照度，自動控制燈具的開啟臺數(shù)，自動跟蹤外部自然光線的變換，打開或關閉臨窗燈具回路。②時鐘控制：可根據(jù)需求設定燈具的啟停時間。上課時間開燈，休息時間關燈。③人體感應：安裝人體感應裝置，系統(tǒng)按照預先設置的程序，每隔一定時間電腦巡查所有燈光回路狀態(tài)，自動關閉物需使用的回路，實現(xiàn)人來燈亮，人走燈滅的效果。

4.2 太陽能照明系統(tǒng)

由于該項目建筑節(jié)能示范工程，為了盡可能多地采用節(jié)能技術措施， 在中央空調控制室安裝太陽能照明系統(tǒng)及其智能控制器，以利用綠色能源，減少電能消耗。

對于一個獨立的太陽能照明系統(tǒng)，其全部組成包括以下幾個方面：產生電能的太陽能電池組件、儲存電能的蓄電池、防止在充電和放電過程中對蓄電池過充和過放的太陽能控制器、滿足用電技術參數(shù)的逆變器、太陽能電池組件用支架、控制器與蓄電池用控制箱、連接線與緊固件等。對于最關鍵的太陽能電池組件， 目前普遍采用單晶硅或多晶硅兩種太陽能電池板，工程推薦使用單晶硅太陽能電池板。