监控方案设计大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇监控方案设计范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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小区安防涵括众多子系统，以视频监控系统为例，在设计方案时，必须同时依据国家法规及结合业主的需求，充分考虑系统应用的安全性。以下是设计方案时需要兼顾的几点普适性思路：

·安防监控系统的设置要全面，考虑要周全，堵住防范漏洞，制造安全居住环境；

·在整体防范的要求上，对小区周界、各主要出入口、停车场、中心广场、各主要路口、楼宇内公共区域和通道、电梯及电梯厅等进行重点监视；

·在发生警情时必须能立即通过防范系统掌握警情、案发现场的具体情况以及采取相应措施。也就是说，必须快速准确地做出反应；

·系统技术先进，功能齐全，操作使用维修维护方便；

·具有良好的兼容性、易扩展性；

·具有良好的性价比。

具体来说，在实际项目中，根据建筑物的具体布局，需要设计多重防护，要注重人防和技防的结合。首先，在小区的主要出入口都需设置摄像机，作为第一道防护屏障。其次，在建筑物各楼层的电梯厅和主要出入口处也应设置监控点位，作为整个建筑体的第二道防护屏障。另外，还要结合周界防范、可视对讲、电子巡更及报警系统等形成更多重防护屏障。通过层层设防，人防与技防结合，设计出一个性价比高、功能实用、设计全面、安全防护水平高的综合管理体系，使管理、保安人员能快速反应各类突发事件，并提供准确的现场资料。

监控范围

在智能化安保防范方案中，综合安防视频监控首要解决的问题是出入口、重要区域等的监控，根据不同防护区域，方案设计要采取不同的监视和控制方法。一般小区中重点监控区域为：出入口、园区、围墙周界、电梯轿箱、停车场、公共场所。针对以上主要区域，在设计时应按照其特点设置相应型号的摄像机，以保证在整个小区中，各部分都没有死角，最大限度地保护小区内的人身和设备的安全。

功能与现状

住宅小区的安全主要包括公共安防和家居安防两大部分，子系统包括：入园识别系统、周界防范系统、园区闭路电视监控系统、停车场管理系统、保安电子巡更系统、楼宇可视对讲及门禁管理系统、家居安防系统等。

在众多子系统中，闭路电视监控系统在小区安防中的比重越来越大。在小区中，视频监控主要安装在出入口、建筑主要通道、重要建筑及电梯轿箱等区域，将图像传送到管理中心，进行统一的全方位监控监测，形成幕帘状警戒面包围建筑，以立体空间监视建筑内部，使管理人员全面掌握建筑内各处的动态，阻止治安事件发生，并为迅速排除治安事件提供科学的依据。

从安全上考虑，在一个大型的小区中，监控系统已经不再是小范围的完成音视频监控功能便可了，它需要集成报警，实现多系统的联动。并且，随着网络的发展，数字化监控获得更快速发展，小区监控与110报警中心的联动开始得到应用。总的来说，方案必须要综合考虑各种因素，使系统达到安全可靠、技术先进、功能齐全、性价比高、操作维护简便等效果。

系统建构方式

在建设系统时，需要结合小区规模大小、档次高低等因素。例如，中小规模的小区，考虑到资金投入等方面，主要以“模拟+数字”模式为主，而规模比较大、网络条件较好，尤其是占地面积较大的小区可以考虑“数字”监控方式。目前基于IP寻址的多媒体通信技术发展势头强劲，监控设备的数字化、网络化发展已经普遍展开，网络数字监控系统的建设已成为发展趋势，小区中的视频监控系统也将顺应这一历史潮流，采用全数字网络化的电视监控系统解决方案。

目前市场常用的“数字”监控方式有以下几种：

·采用“模拟+数字”模式为一般项目常用之一，主要是“矩阵控制主机+硬盘录像机”，采用数字方式录像存储颠覆了传统的纯模拟监控方式；

·采用硬盘录像机作为“数字”监控方式，只是数字视频服务器之前的过渡方式，建议在很小规模而且系统简单的情况下比较合适，反之，要慎重考虑；

·采用数字视频服务器作为“数字”监控方式，解决了一直以来IP摄像机价格相对比较高的问题，也是目前使用比较多的数字监控方式；

·采用IP摄像机作为数字监控方式，更具有数字监控的革命性，但时至今日在性价比上还不是大众可以接受的。

前端摄像机的设计与应用

摄像机的选择不仅要根据图像的种类、所适用的照度、摄像器件的种类、适用光谱的范围来定，而且还要考虑设备外形与环境的美观协调性，以及系统配置的性价比。所以现场设计时应充分考虑各种环境因素合理配置、选择合适的摄像机。

根据不同的项目设计也会有所不同，摄像机的安装要根据不同的地点和环境来选择。

·地下室内及停车场：由于光线比较暗，可选择低照度彩色固定摄像机，其摄像机最低照度参数应控制在0.1lux以下，镜头可采用自动光圈、手动变焦镜头，根据不同的安装位置和监视距离，可采用5-40倍手动变焦镜头；

·地上楼内区域：地上楼内区域可根据不同的监视范围和地点选择合适的摄像机，如走廊及楼梯口可以采用彩色半球摄像机；

·电梯轿箱可选择广角的固定半球摄像机，焦距可选择小于3mm；

·大堂、门口等可选择彩色球型摄像机，而且最好有宽动态效果；

·单元门门口：有条件的小区可以增加，但安装时要注意避开太阳光直射的问题；

·对小区周界配合周界红外对射采用长距离低照度彩色固定摄像机，也可以采用全方位球型摄像机；

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1 引言

随着城市建设发展及物联网技术在各领域的普及，消防物联网在全国各地受到越来越多的关注。在本文中，通过考察几个省市消防领域物联网技术的应用情况，初步了解了其发展现状及趋势。本文重点对基于物联网的动态消防监控系统总体设计进行阐述。

2 物联网在消防领域应用现状及分析

北京市、江苏省、广东省、山西省等省市都相继开展了消防物联网的推广工作，目前国内有多家消防产品公司、信息技术公司等在消防物联网及远程监控系统上进行深入研究。例如北京城安盛邦网络科技有限公司研发的CFS—119NET城市消防物联网远程监控管理系统、海湾公司研制开发的GST119NET城市远程监控系统、北大青鸟城市消防远程监控系统、苏州思迪信息技术有限公司研发的消防设施巡检维护报警管理系统（含消防远程监控系统）等，都是已经成熟应用的几套系统。下面分别以南京市消防支队和北京海淀消防支队应用的两套系统做简要分析。

就江苏省南京市消防支队而言，初步在全市试点700家重点单位安装海湾公司用户信息传输装置，在支队一楼设立监控管理中心。目前全市范围内的远程监控系统已在逐渐完善中。增添远程监控系统后，加快了出警速度，加大了消防监控力度，全市的消防安全系数显著提高。

该系统功能如下：

1、告警受理

2、消防地理信息

3、消防安全管理

4、远程视频监控

5、对外数据接口

6、大屏幕、电视墙、LED显示系统

7、WEB远程查询

北京消防总队采用城安盛邦公司研发的城市消防物联网远程监控管理系统，利用物联网相关技术，增强了消防和相关部门对联网单位消防安全管理工作的监管能力，提高了消防联网单位自身的消防安全管理水平，对及时消除火灾隐患、发现和处置火情、减少火灾损失起到了重要的作用。

该系统功能如下：

1、火警接收

2、视频传输

3、运行状态采集

4、消防地理信息显示

5、自动在网检测

6、查询统计分析

南京市消防支队采用的消防远程监控管理系统与北京消防总队采用的城市消防物联网远程监控管理系统就整体而言均体现了前端感知、多模式传输、应用平台多功能等物联网系统的基本架构，但细化到各层技术而言与成熟应用物联网技术的物流、医疗、数字家庭、智能交通等领域相比还存在较大差距。

目前应用的各系统感知层大多直接从中控室获取现有信息，且只有中控室接收到的信息，对于一些存在火灾隐患或应当监控的部位并没有进行监控。比如消防水池水位高度、防火门启闭状态等。而将这些仅有的信号通过用户信息传输装置进行转换、传输，对于监控中心而言其功能也就局限于火警处理以及部分消防设施运行状态的监控。对潜在威胁难以深入监测。对于一栋建筑而言，如何全面监测与防火、灭火相关联的状态、数据，或根据某些状态的变化预测火灾发生的可能，都与感知层传感器的类别选择、布置位置、数量息息相关。我国高度重视传感器技术的发展，目前能够形成产品的有2400多个品种[1]。研究合适的传感器类型是提高消防物联网性能的关键。

3 基于物联网的动态消防监控方案设计

通过比较各地区系统的运行现状，分析各系统优势与不足，为实现动态化、智能化、户籍化、网格化的管理要求，提出“基于物联网的动态消防监控”系统方案，该方案将依据物联网系统设计理念，采用物联网三级体系结构及相关技术，着实将物联网技术应用于消防领域。

3.1系统体系架构

物联网作为一个系统网络，与其他网络一样有其内部架构。物联网系统有三个层次：感知层、网络层和应用层。作为基于物联网的动态消防监控系统，可将其进一步细分为四个层次：感知层、网络层、平台层、应用层（见图1）。

其中感知层和网络层主要是硬件平台，而平台层和应用层由软件构成。感知层分为实时智能设备感知与动态人员感知两部分组成；网络层包括无线通信网络、公安消防专网和互联网；平台层包含网络化通信、信息存储、管理和四个部分；应用层包括火灾报警处理、建筑消防设施管理（运行状态监控及维护保养）、隐患检查整改、安全评价、用户服务五个功能[2]。

3.2系统各层架构

1、感知层

系统感知层分为两部分：其中可直接接入物联网络，实时采集相关数据的在线设备包括火灾探测报警系统、各类灭火系统（自动喷水灭火系统、水喷雾（细水雾）灭火系统（泵供水方式）、气体灭火系统、细水雾灭火系统（压力容器供水方式）、泡沫灭火系统、干粉灭火系统）、消防联动控制器、防排烟系统、防火门及卷帘系统、消防电梯、消防水池、消防应急广播、消防应急照明和疏散指示标志系统、消防电源、全景视频监控系统、无线火灾传感器节点、消防管网水压传感器节点等。另外不能直接通过探测器监控的设施如消火栓、灭火器等需要采用人工巡视的方法，并使用连入物联网的手持终端设备及时上传消防设施状态等图文资料。另外手持终端设备也用于巡查员在发现火灾隐患后及时上报，上传现场图像。通过在线探测器和巡查员相互配合的方式形成了因地制宜、全面覆盖的动态火灾监控系统感知层。

将感知层涉及到的方面根据人员、地点、事件展开如图2所示：

2、网络层

网络层的主要功能是实现本系统的数据传输，其功能的实现主要是建立在现有的网络基础设施之上，利用现有的通信手段和通信能力实现各智能终端间的数据传输。物联网系统在网络层采用的通信方式包括无线通信和有线通信两种，用于本系统的通信网络包括无线公用网络（3G、4G、GPRS、CDMA）、共用互联网络（Internet）、宽带或企业内部网络、卫星通信网、监控专网、虚拟专用网络（VPN）、公用电话网（PSTN）、消防公安网等。网络层的传输主要包括两段、分别是感知层终端到中控室信息转换装置的传输，以及中控室信息转换装置到支队监控管理中心的传输。在这两段传输过程中都会采用无线通信方式与有线通信方式（见图3）。

对于无线通信，可根据覆盖范围的大小选择不同的方式。对于小范围应用，主要使用短距离无线通信标准网络：如蓝牙、RFID等以及组合形成的无线网状网；对于应用范围较大的，无线通信方式则采用3G、4G、GPRS/CDMA等蜂窝网以及长距离GPS卫星移动通信网[3]。

对于有线通信，短距离传输可利用各种现场总线、PLC电力线载波等网络；长距离有线通信则需要支持IP协议的网络，包括计算机网络、电信网和有线电视网等。

为了确保相关信息的可靠传输，各单位中控室接收到的信息（包括火警信息、消防设施运行状态信息、隐患上报信息、视频信息等）向消防支队通信中心传输使用的网络主要采用公共宽带网络及GPRS移动数据网络，主要传输报警信息、设备状态信息（故障信息、动作信息）和现场视频信息（视频信息的传输需使用局域网或宽带网络）。

在消防支队内部的各个部门、信息中心、指挥中心通过内部局域网接入到通信中心。以通信中心为枢纽，通过其信息交换、消息传递机制，消防支队各部门间、通信中心同外部探测器、节点之间能够实现实时、可靠地信息流通[4]。

3、平台层

基于物联网的动态消防监控系统平台层在感知层、网络层和服务器计算资源的基础上，提供实现该系统基本功能的各项基础服务。平台层由数据存储平台和平台服务组成，数据存储平台通过数据服务接口同平台服务相连接，为主动信息显示和决策提供了支持。

数据存储平台分为数据库与分析型数据库。分析型数据库是在数据库的基础上通过对数据的分析挖掘得到的。其中数据库中保存的数据可根据管理对象的不同分为以下四方面：资源管理、用户管理、安全管理、任务管理。其中资源管理存储的数据包括网络拓扑、城市地图、多媒体信息等；用户管理包括联网单位基础信息、建筑物基本情况、平面图、消防设施数量种类等；安全管理包括智慧设备信息、警情事件等；任务管理包括指挥信息机信息等数据。在此基础上进而形成包含消防管理数据、消防防控数据、应急联动数据、安全评估数据的分析型数据库。

平台服务提供了动态火灾监控系统报警服务、视频服务、运行状态信息分析服务、智能判断服务、终端控制服务、报表服务、WEB服务、决策支持服务、综合态势分析服务、信息服务以及其他各项服务。

4、应用层

针对本系统的功能要求，分别在支队、总队设立二级监控管理中心和一级监控管理中心，分别对管辖范围内联网的各消防重点单位、消防重点部位进行实时监控。应用层提供的功能主要可以分为：火灾报警处理、建筑消防设施管理（运行状态监控及维护保养）、隐患检查整改、安全评价、用户服务五个方面。

3.3系统功能介绍

基于物联网的动态消防监控系统是利用物联网应用的技术思想，采用专用网络、宽带网络、GPRS移动数据网络等多种联网方式将分散在城市中各个建筑内部的火灾自动报警、消防联动控制、消防水系统、电气火灾、视频监控、防盗报警、消防巡更、重点部位和消防设施的RFID管理等系统联成网络[5]。通过实时对联网建筑物内前端感知设备（如感温探测器、感烟探测器、消防水系统传感器、可燃气体探测器、电气火灾探测器、感温电缆探测器、视频图像等）的报警信息和运行状态信息进行数据采集、数据传输、数据处置、数据查询、数据分析、信息，实现城市消防重点单位的动态化、智能化、户籍化、网格化管理，从而提高消防设施的运行率和完好率，降低火灾隐患，保障人民生命财产安全[6]。

使用该系统的用户包括消防支队二级监控管理中心管理人员、消防总队一级监控管理中心管理人员，维保公司、设备厂家和保险公司，联网用户。使用人员可以根据权限的不同登陆该系统实现各自功能。以下根据用户分别介绍该系统功能。

1、管理中心管理人员：

1）火灾报警处理

* 显示报警点详细文字信息，包括：警情类别、报警单位名称、地址、报警点所在楼层号、房间号、探测器编码（或二次码）、所属辖区及该单位相关人员的联系方式等；

* 显示报警点详细地理信息，包括：报警点在区域图的位置、报警用户外景图、报警点在楼层平面图的位置、救生通道部位图、消防水源分布、消防设施配置及其产品型号、生产厂家、安装调试和维修单位等；

* 对火灾报警信息进行核实和确认，确认后将报警信息向119指挥中心传送。

2）建筑消防设施运行状态监控

* 消防联动控制系统状态监控

* 消防水系统状态监控

* 电气火灾监控

* 气体灭火系统状态监控

* 消防巡更

* 重点部位和消防设施的RFID管理系统

3）视频监控

* 将与报警点对应的视频图像通过宽带网络传送到监控管理中心，实现火警信息确认；

* 用户信息传输装置收到报警信息后，自动启动视频传输设备，将与报警点相关联的视频图像传送到监控管理中心；

* 主动调取现场图像；

4）消防安全管理

以重点单位为监控对象，包括单位的基本情况、消防档案、水源情况、消防器材装备、单位平面图、灭火和应急疏散预案及演练记录，以及单位上传的防火工作月报和监督检查人员对该单位的消防巡查记录、下发的各项通知。消防管理部门可以通过internet对重点单位实现户籍化管理模式。

2、维保公司、设备厂家：

1）监控管辖建筑消防设施运行状态

2）掌握管辖建筑消防安全信息

3）维保信息

3、联网单位：

联网单位可以通过internet直接访问监控中心的WEB服务器，使用授权账户，可以查看本单位消防设施的运行情况、传输装置情况、人员值班情况等。

4 结语

本系统在物联网三层体系结构的基础上划分为四层架构，细致分析了每层的功能与技术实现，完成了基于物联网的动态消防监控方案的总体设计。在此基础上应着力于该方案感知层与网络层的详细设计，包括感知层传感器类型、网络层传输方式等。应通过进一步的研究使该方案更具实用性。

参考文献

[1] 吴曼青. 物联网与公共安全. 北京： 电子工业出版社2012.9 .

[2] 吴东成， 徐久强， 张云州. 物联网技术与应用. 北京：科学出版社2012 .

[3] 张辉， 陈古典. 基于物联网的城市消防远程监控系统[J]. 信息化研究.2010，（10） .

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1.国内目前煤矿安全监控系统的发展现状与问题

我国的煤矿安全监控系统起步较晚，发展过程经历了自主研发、引进国外技术、再自主研发的过程。如早期国内自主研发的KJ1系统，到后来从法国和德国引进的CCT63/40系统、TF200系统等。到上世纪末，国内某些专门机构自主研发的煤矿安全监控系统的水平已经较高，在某些单项指标上已经接近国际先进水平，也表现出网络化和信息化的趋势。但从整体发展水平上存在不足，主要表现在过分注重于对煤矿安全生产中的某些方面进行研发，如对坑道内的环境因素监控，井下设备的控制等方面，对煤矿的整体系统监控方面的研究并不深入。从现有的监控系统的工作特点来看，不同类型的监控系统之间的兼容性不足，系统扩展和升级能力受到较大的限制。同时安全监控系统是以安全因素的检测为主，对获得的监测信息缺乏预警响应能力，在智能化方面还存在很大的改进空间。

因此就当前国内煤矿安全生产监控系统的特点而言，主要的问题还是如何形成一套较为完整的综合信息监测系统，实现对煤矿安全生产的各个方面的实时信息进行整合。本文将针对这个问题，探讨煤矿安全生产综合监控系统所需的条件和构成方式。

2.常用煤矿监控系统特点分析

探讨煤矿安全生产综合监控系统需要以现有的监控子系统为基础进行整合。通常而言，煤矿的监控系统包括以下几类基本的子系统类型：电力监控系统、综采工作面监控系统、生产和调度系统等。上述不同系统类型所采用的工作方式差异较大，而多数煤矿都具备两种或两种以上的子系统，因此要探讨以这些子系统为基础的煤矿安全生产综合监控系统就需要对这些现有系统的特点进行分析后才能制定可行的整合方案。

(1)电力监控系统

电力系统是煤矿的基础系统之一，也是煤矿生产中的重要组成部分。对电力系统的监控是实现煤矿安全生产的重要保证。煤矿电力系统主要组成部分有两个，一是井下中央变电所，二是采矿区变电所。其中中央变电所由主控柜、配电柜及微机保护装置三个主要部分组成。采矿区变电所则一般由隔爆开关和监控单元组成。总体而言，煤矿电力系统的监控系统组成形式为利用CAN现场总线将监控单元（如隔爆开关等）将信息集成到中央变电所分站和采矿区变电所分站，再由CAN现场总线集成到电力系统监控服务器，进而将监控信息汇集到地面主控机。因此电力系统的监控布局呈现出的是一种金字塔型或树型的系统布局。

(2)综采工作面监控系统

综采工作面监控系统是煤矿对实际工作进行监控的主要系统，这一系统主要监控对象是采煤机、液压支架和输送机三类主要的煤矿施工设备。从目前的煤矿监控系统的构成来看，这三类煤矿施工设备都有各自的相对独立的监控子系统，从而共同构成了对煤矿工作面的监控体系。从监控模式上看，对采煤机的监控通常情况下都是通过对设备的特征参数的实时监测来判断设备是否处于正常运行状态。实现方式上通常是以设备关键部位上的传感器来完成数护具采集，再由通信线缆连接到CAN现场总线进行传输。从布局上看这类监控系统属于全分布式的监测系统。相对于采煤机，液压支架的作用是为了保障煤矿开采工作的安全。对支架的工作状态的监测也是通过布置压力传感器的方式来完成。而输送机则是承担将开采出的煤炭资源运输出井的任务。对输送机的监控主要针对功率驱动的监控和对链环张力的监控两部分，数据采集方式仍然是以传感器采集为基础来进行协调和控制。这三类监控系统是相辅相成的，都可以通过信道配置而隶属于井下控制台和地面控制中心，因此耦合程度相对较好。

(3)生产和调度系统

煤矿生产和调度系统主要完成通讯、报警以及对生产过程的监控等任务。从系统布局的角度看，常用的布局方式为分布式布局，实现手段有通讯电缆连接和无线通讯两大类。其中通讯系统主要以电缆通信配合无线通讯来完成，而对生产过程的监控则通过布置光缆和电视监控系统来完成。

3.煤矿监控子系统的综合方案设计

3.1 网络结构设计

要进行煤矿监控子系统的整合，需要考虑子系统的布局特点。从整合子系统的角度看，需要分析几种基本的网络拓扑结构。参考国内外的煤矿综合监控系统的结构特点，常用的是环型结构和总线型结构。环型结构的主要特点是可以通过通信链路将煤矿中的通信节点构成闭合回路，回路中的信号沿单向传输。这种网络结构的最大特点是实现方便，仅需要一些必要的连接设备和交换机即可，而且可以利用较为成熟的以太网技术。但其缺点是串联式的，因此某个节点的故障都可能造成故障和维修困难。总线型结构的特点是将网络中的设备都与总线相连，不依靠类似环型结构的中心节点，总线则以串联结构为主。当需要增加设备时只需在总线上增加接口即可，且个别节点的故障不会影响到整个网络的正常运行。其缺点是在网络节点的容量有限，对总线的容量要求较高。因此结合环型结构和总线型结构的优点和缺点，笔者认为采用环型和总线型的综合型结构，具体为主干网络采用环型结构，子网采用总线型结构。这种混合型的结构能够利用上述两类结构优点，在一定程度上可以避免环型结构传输距离的限制。

3.2 网络协议

由于整体网络结构采用的是综合型网络结构，涉及到总线通信协议的问题。因此需要对网络协议进行必要的讨论。当前煤矿中采用的网络技术主要是工业以太网技术，该模型基于开放系统互连的参考模型，共有7层结构。结合煤矿监控的实际需求，对网络中的故障需要有必要的自动诊断功能，即需要差错报告机制和IEEE802.3D/W/S生成树协议这两类关键网络协议。具体实现方式为以工业以太网技术参考模型OIS中网络层ICMP来实现，由主机和路由器之间完成报错和状态检查。IEEE802.3D/W/S的作用是通过身份验证的方式来保障网络的安全运行。

从当前煤矿监控系统的组成方式来看，多数都采用的CAN现场总线的形式，因此也需要讨论于此相关的问题。CAN协议需要处理数据链路层和物理层以及应用层三个方面的协议。其中数据链路层和物理层属于OSI模型中的底层，而应用层需自行定义或采用标准协议。从通用性的角度出发，在处理CAN现场总线的应用层协议时采用DeviceNet和CANOpen协议，上述两类协议分别处理煤矿自动化控制设备控制和数据通信，可为设备与主干网络实现无缝连接和满足分布式网络服务的需要。

3.3 通讯

我国煤矿安全监控的传统模式是DCS控制系统，由于不具备可操性和开放性等缺点，已经逐渐不能满足煤矿安全监控的需要，而FCS控制系统开始成为主流的发展方向。因此采用CAN作为连接煤安全监控网络矿的底层结构是符合发展趋势的选择。在此基础上，对CAN通讯采用多主竞争式的总线结构，该结构能够适应分布式网络数据通讯的需要，对网络节点之间的冲突能够实现自动化处理。

3.4 数据传输平台与接口设计

要实现对煤矿现有监控系统的整合，需要完成对主干网络和各子网络的结构设计。结合前文对整体网络结构采用的环型和总线型的综合网络拓扑结构，因此对于整合煤矿监控系统的主干网络采用工业以太网配合现场总线的模式，即由光纤冗余主干网和设备级现场总线来构成综合监控网络的主干网络。而对于子网络，由于这些网络分处于不同的工作环境，采用电缆作为CAN总线的传输线路，其优点是便于维护。

由于综合监控系统要处理多个子网络之间的连接和传输，需要采用大量的CAN接口，因此对于子网络和主干网络之间的接口也是一个应当注意的问题。从煤矿实际需要出发，采用基于独立CAN控制器的总线接口方案是比较好的选择，独立CAN控制器型号可采用SJA1000等独立控制器。

参考文献

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(1)前端所有摄像机信号首先进入视频分配器，进行字符叠加(叠加每路视频所在位置信息，便于现场监视和录像回查的识别)，之后每路视频分别对应输出2组，其中第1组输出至POS-watch硬盘录像主机，第2组输出至视频切换矩阵，视频切换矩阵联动的报警画面输出至POS-warch硬盘录像机：

(2)所有POS-watch硬盘录像机的系统画面分2组输出，第1组连接VGA显示器在中央控制室现场监看或系统设置，第2组连接至视频矩阵，以备后一级分控室调看录像回放画面：

(3)视频切换矩阵主机的视频输出，根据不同分控室所需，分配相应的画面输出在分控室的监视器显示，同时视频切换矩阵与所有分控室之间用分控键盘进行互动通讯，可以实现画面的调用和控制，同时视频切换矩阵输出15路的画面至图像编码器(Bran s200)进行压缩后传输，授权的局域网用户即可通过电脑监看所需的画面。

2.网络连接及报警输入与输出

(1)所有硬盘录像机通过HuB交换机与视频管理查询工作站及另外的2个视频查询工作站组成局域网，视频查询工作站另与彩打印机及普通打印机连接；

(2)前端报警探头信号先经过报警主机处理，输出至视频矩阵进行联动报警画面输出，同时相应的报警信号也输出到摄警录像POS-Watch主机，进行联动录像。

视频管理查询工作站

1.主要功能

实时监控功能，多画面组合，云台镜头控制；

16路画面的数据同时检索功能；

文件下载功能，包括局部下载；

本地回放功能。

2.功能特性

(1)支持多种上网方式

配备有标准RJ45网络端口，并符合国际FCC Part15以太网通讯认证，支持PSTN、ISDN、ADSL、LAN、wAN各种网络带宽。POS-Watch可选用专线上网和拨号上网方式，工作站用户也可选择无线上网、专网和拨号上网等任意的方式，不受带宽环境和地点的限制。

(2)网络集中控制

支持多IP接入方式，即一个工作站可以同时对多台主机进行控制，不同于一个远程软件只能对一台主机的单画面进行控制。POS-Watch的工作站用户可以对16画面进行任意组合，进行1/4/9/16画面分割、手动切换和自动切换。这样用户可根据自己的需要，灵活归类画面，或同时监控多台主机，做到主次分明，方便管理。

(3)在线录像搜索功能

快速的在线录像搜索功能不影响本地录像的前提下同时进行录像回放，提高工作效率。

(4)提供局部下载功能

可以根据用户的需要，分时间段和分不同通道进行有选择性的下载，这样大大节约了资源，提高了工作效率，而不必把用户不需要的录像文件下载到用户的本地硬盘上。如遇突发事件发生，必须立即将数据发送给相关部门时，此项功能尤为有效。

(5)主界面内容丰富

POS-Watch在工作站上的主界面上可显示时间、主机的名称或群组，可选择监控通道，也可选择传输协议；可设置用户权限、密码，最高用户可查看历史操作记录：也可调节网络图像传输的帧数和数据的压缩比：当有传感器报警时，可进行声音提示和显示触发信息；画面可以调整为满屏显示；远程回放同样具备逐帧播放，打印，保存功能，可在不占用客户端PC机的硬盘资源的情况下，实现录像资料的回放和取证的目的。

POS-Watch主机

POS-Watch是一款采用RTOS实时操作系统和MPEG4压缩技术，具有超大网络功能、带数字矩阵、云台控制、报警联动录像功能的嵌入式专业级数字录像监控系统。是集成了本地监控、录像和网络传输为一体的专业化产品。

1.丰富的应用接口

POS-Watch提供丰富的应用接口，实现模拟与数字相结合的CCTV监控方案，可以更好的发挥CCTV系统的功能：

(1)模拟矩阵系统的功能：视频信号未经压缩，保证画面显示无滞后、不失真：可以方便的接入电视墙，灵活进行画面组合，也可以支持其他分控点的需要。

(2)双显示输出，可以支持多画面组合和单画面切换，不需要另配画面处理器和视频分配器，将视频输出接入矩阵，就在主控室或分控室直接调看录像回放。

(3)集成了网络功能的监控主机，视频管理查询工作站可以同时对多台主机进行监控，即一个工作站可以任意访问多台主机并进行画面组合，而一台POs-watch主机也可以同时接受来自三个不同工作站的访问，做到一对一，一对多和多对一的监控方式。

(4)可接受分控、主控室和视频管理查询工作站的同时监控，并且工作站的操作和矩阵系统的操作可以并发处理，且互不影响各自的操作和所调看的画面。

2.高清晰度的画质

(1)本地监视

独特的YUV格式显示电路，在A/D(模/数)转换后直接进入实时显示电路还原为多画面输出，图像未经压缩，因此监控画面完全无滞后，无拖尾，不失真，未经裁减，清晰度高达640X480。

(2)高灵敏度

支持640X480高分辨率录像功能和运动感知录像功能，感知灵敏度可分为10级，感知区域可分为280个。

(3)录像回放

回放时达到国际C LF320X240分辨率，并且应用了RET分辨率扩张技术，既控制图像大小，又能达到更高的640X480分辨率。最新的MPEG-4 V2.3.0版本还以选择压缩等级为零的模式，画质更加清晰。

(4)网络监视和回放

POS-Watch的网络传输，是不同画面分别打包传输的。因此无论网络监视还是网络录像回放，每个通道都可以达到320X240的画质，在高分辨率录像时更可达640X480。在带宽很低的情况下，使用远程软件可以调整网络传输的帧数和压缩比，既保证画质不降低，又保证画面的连续不阻塞。

(5)录像取证时的画质

无论在本地还是网络都提供特有的单帧播放功能，方便使用者回查录像时对连续运动中的图像的每个单帧细节的把握，更有利于取证到重要画面的细节。

3.方便快捷的录像查询

采用JFs日志型硬盘文件管理系统，所以稳定性好，文件检索速度快，决不会出现数据丢失和错误的检索。

(1)录像检索的便利性

不论本地还是网络端，都可以按日期、小时、摄像机检索，并能提供最大64倍的快速检索。

(2)本地查询

本地查询时采用画中画显示的方式，而且回放窗口可以调整位置和进行画面缩小放大，因此不影响本地现场监视同时进行，可以一边监视，一面查询录像。甚至正在录制中的录像文件也可以同时进行查询，快速、实时、精简。

(3)网络查询

在控制室或其他分控点的人员，可以使用远程监控Pc或手提电脑，对POS-Watch主机上的录像文件进行快速的在线查询，查询文件的响应速度快至1秒。

4，录像文件储存

(1)高安全性

POs-Watch采用的文件格式不同于一般工控机采用的FAT32格式，不能在Pc机上直接读取，更不能被修改或删除，要查看录像文件必须使用厂家提供的专门软件，采用了数字签名的水印技术，大大提高了录像文件的安全性。

(2)即时存储

支持单帧缓冲回放，是即时储存的，即使在录像时突然断电，也不会影响断电前的录像保存。

(3)文件大小

采用MPEG-4压缩方式，文件更小，画质更清晰，可最大程度利用网络带宽，是最适合监控用途的压缩格式。16路画面最大负荷下，一小时录像文件仅占用O.8至1.5GB的硬盘空间。

5.云台镜头控制

POS-Watch具有标准的RS232通讯接口，可以通过一个转换器(RS232转RS485)连接前端云台、快球，这样用户就可以使用专用键盘或遥控器，完成对云台镜头的控制。同时网络端的用户也可以在Pc机上使用ReMon软件进行对云台镜头的远程控制。

内置了多达18种的云台控制协议，支持市面上绝大多数的云合。另外还可以通过软件升级增加云台控制协议。

6.传感器/报警功能

随机配专用传感器.报警连接模块，可直接连接各类型传感器，并设定一对多、一对一、多对一的连接方式。支持的报警联动模式有传感器报警、视频感知报警、视频丢失报警、和报警联动视频显示输出。报警信号还可以上传至主控室的视频管理Pc和其他分控点的Pc，让管理者可以在第一时间接受到报警信号，同时自动记录下报警时间和报警通道。

7.数据备份方式灵活

POS-Watch内置2个IDE接口，包括一个备份盘在内，最多可扩展到4个硬盘，每个最大支持到160G。内置了三个EEE1394串型通信接口，提供高达400M/秒的传输带宽。Pc与POS-Watch，POS-Watch与POS-Watch可以通过EEEl 394级联，不需要拆下活动硬盘就可以高速完成录像文件的备份管理。

在普通PC机使用POS-Watch提供的专用软件，就可以将备份盘或需要通过lEEE1394备份的文件备份到Pc机硬盘上，然后使用qemon软件，直接在Pc机上回放。

网络视频服务器

根据客户要求，用网络视频图像编辑器来对矩阵输出的视频信号进行编码，提供网上点播的方案，可以采用网络视频服务器3rans200来代替视频图像编辑器。如果采用视频图像编辑器，在用户端还需要加配视频解压卡来对视频信号进行解码，视频图像编辑器采用一对一的传输方式，一共需要15台，加大了成本，同时还需要一台高性能的Pc机来对网络上的用户访问进行管理控制，也增加了设备成本。当网络带宽不足时会影响视频信号的传输，出现丢帧现象，当用户端Pc机性能不高时，解码以后的视频信号又会出现丢帧现象，严重影响画面效果。

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2通信协议设计

监控系统离不开数据交互，通信协议可保证数据交互的顺利进行，通信协议帧格式如表1所示。帧头标识：长为4字节，固定为0xA5A5A5A5和0x5A5A5A5A。前者表示数据由监控中心流向现场RTU；后者表示数据由现场RTU流向监控中心。协议版本：长为2个字节，高字节为主版本号，低字节为副版本号。帧长度：长为2个字节，帧长度包括功能码至帧校验所占字节的长度和，其值应小于1000，16进制表示，高字节在前，低字节在后。功能码：长为1个字节，对本条帧进行一个简单分类，如，0x01：智能设备。控制器ID：长为2个字节，即现场RTU的ID，高字节在前，低字节在后。智能设备标识：长为1个字节，标示现场RTU上智能设备的类型。智能设备ID：长为1个字节，唯一标示现场RTU上的一个智能设备。载荷数据：长为N个字节，其中N>=0，载荷数据随着功能码和智能设备标识变化而变化。帧校验：长为2个字节，采用CRC校验[5]。

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各监控区域的摄像机图像先通过同轴电缆传输到各分控制中心（保安值班室），图像接入安装在分控中心内的矩阵和DVR主机，通过DVR实现对重点出入口（部位）的图像记录、报警图像记录，及网络传输等功能；同时各分控中心矩阵和DVR主机都接入医院局域网络，矩阵的视频输出传输到总控中心，实现集中监控与管理。

此外，各分控中心监控系统通过计算机网络与门禁控制系统、周界报警、巡更系统互联，实现联动控制，以形成一个完整的安全防范体系。

系统图

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监控系统结构及功能设计

整个院区的监控系统由1个主控制中心和5个分控制中心组成，其功能设计及实现方法如下：

▪监视设计

约1500个监控点，配6台矩阵主机和36台8路嵌入式DVR主机。根据各分控中心监控点的数量分配矩阵主机和DVR主机,供分控中心值班人员进行直接监视；其中有较多监控点及且位于医院中心的控制室作为总控制中心。

▪视频控制

在总控制中心设置一台主控制键盘，接入医院以太网（局域网），通过网络能控制其它五个分控中心的矩阵图像切换，并可控制摄像机图像的切换和云台／镜头，直接操作智能球的各项功能，如：选择预置点，运行预置点扫描，调用摄像机菜单等。

▪图像移动侦测报警

每路图像均可设置图像移动报警、录像，通过此功能，DVR只录制动态图像，能够节约大量硬盘空间。

▪录像

可以根据需要选择不同的录像模式，如：连续录像，预报警录像、传感器录像，并可选择不同的时段进行布防／撤防，录像具有浮水印功能，能防止非法修改。

▪网络传输

嵌入式DVR主机能透过医院综合布线网络，被接入医院局域网，网上被授权的管理人员能够调阅每台DVR图像，并且能够控制摄像机镜头／云台，进行DVR系统的参数设置等管理工作。

设备选型及技术指标

各控制中心监控设备主要由以下几个部分构成：前端设备、传输线缆，以及各控制中心内的控制、显示、记录、供电等设备。

一、前端摄像机

1.楼梯口、楼内走道、办公室等均为室内环境，物景都为反射光线，且照度均匀，因此在这些场合可选用普通型带DSP处理技术的彩色摄像机（如SamsungSCC-131AP），既能节约工程造价，又能保证摄像机的图像质量。

2.出入口强逆光场合

架设于医院大楼首层大厅出入口的监控摄像机，除方向对准门口外，要求能看清进入大厅人员的面部。在这种环境中有较强的背景光，因此应选择有强逆光补偿功能的宽动态摄像机（如SamsungSCC-B2305P）。

3.手术台

需选用配备带有可控云台及变焦镜头摄像机的智能高速球（如SamsungSCC-641P或SCC-643AP），球型摄像头可以水平方向360度、垂直方向90度旋转，放置在手术室顶壁，摄入角度可以覆盖整个手术室，用来对宏观活动景物的观察，可以实现远端遥控。

4.室外周界

由于监控范围广、距离远，因此亦需要选用智能高速球，以达到快速捕捉画面、能处理紧急事件的功能。并且可以将重要的位置，设置成预置位，当紧急事件发生时，不必控制遥杆，只需按1个预置位号码，即可获得该位置图像；还可以与报警系统实现报警联动，当紧急按钮或某个报警器发生报警时，摄像机自动转动到该位置，捕捉该位置图像。

5.医院周界出入口、车库等

须考虑到环境光线较暗，因此在室外的摄像机选型上，要求使用超低照度彩色／黑白摄像机（如SamsungSCC-B2303P）。

6.特殊应用场合

在某些低矮、容易遭受破坏的应用特殊场合，考虑使用少量一体化设计的防爆摄半球像机（如SamsungSCC-931P）。

二、传输器材／设备

室外摄像机均安装在专用的摄像机立杆上，所有室内摄像机信号均采用75-5同轴视频电缆传输，当传输距离超过500米、且无任何补偿措施时，应采用光缆传输，光端机集中安装在指定的弱电设备间，以便于管理。

室内前端设备在就近的分控中心集中取电，由220VAC经过变换送出交流24VAC供给前端摄像机。室外摄像机均采用就近变电站供电。

三、控制中心设备

1、监视器：全部采用21英寸的纯屏彩色监视器（如SamsungSMC-212F）；

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随着社会的不断发展,人们对生活环境的要求也不断提高,给园林行业提供了空前的发展机遇,但在发展的同时也存在着不少问题。如何为人们设计、建设高质量的园林环境是专业人员一直在思考的问题,笔者力图从园林空间角度为园林设计提供一些建议。

1园林的概念

《中国大百科全书》中对园林的定义是：在一定的地域运用工程技术和艺术手段,通过改造地形(或进一步筑山、叠石、理水)、种植树木花草、营造建筑和布置园路等途径创作而成的美的自然环境和游憩境遇。

2空间的概念

从古至今,人们感知空间、思考空间、使用空间、营造空间、存在于空间,但空间真正成为一个独立的概念被理解和研究却是从19世纪开始的。空间不是事物本身,但要依赖事物来构成;换言之,空间似乎是事物之间的关系(远近距离等)。这些事物的主要角色或功能,似乎是一种边界或门坎。

3园林空间的概念

园林空间是一种相对于建筑的外部空间，意指人的视线范围内由植物、建筑、山石、水体、道路广场等组成要素所组成的景观区域，既包括平面的布局，又包括立面的构图，是一个综合平、立面艺术处理的立体概念。简言之就是人观赏事物的视野范围，主要是垂直视角(约20～60度)、水平视角(约50～150度)以及水平视距等心理因素所产生的视觉效果。因此，园林空间的构成须具备三因素：一是植物、建筑、地形等空间景物的高度(H)；二是视点到空间景物的水平距离(D)；三是空间内若干视点的大致均匀度。一般来说，D／H值越大，空间越开朗，D／H值越小，封闭感越强。

创设园林空间的物质基础就是山石、水体、植物、建筑和道路广场等要素,每一个要素对园林景观的品质都很重要,甚至成为园林景观的代表物,例如留园的冠云峰等等,并且可以影响人们对园林空间的感受。但园林不单是艺术,不仅是对生活的一种反映和写照,也是生活所在的环境,是人们生活展现的舞台，更是一个多维的综合空间。

4园林空间的类型

不同的构思和处理手法，可以创造出性质不同的园林空间。

4.1按形式分

按形式可以分为安静的空间、封闭的空间、孤立的空间、豪华的空间、喧闹的空间等等。

4.2按形态可分为静态空间和动态空间

静态空间是指相对固定空间范围内的内外审美感受；动态空间是指对游人来讲，园林是一个流动的空间，一方面表现为自然风景的时空转换，另一方面表现在游人步移景异的过程中。

4.3按开闭情况可分为开敞空间、闭锁空间和纵深空间

开敞空间指人的视线高于周围景物的空间，如辽阔的平原、苍茫的大海等；闭锁空间是指人们的视线被周围景物遮挡住的空间，如山沟、林中空地、四合院等；纵深空间是指在狭长的地域中，如道路、河流等两旁有密林、建筑等物挡住视线的狭长空间；

5园林空间设计

园林设计就是将各种园林组成要素进行有机组合，配合日月风雨等自然现象，创造变化多样的园林空间，再将这些空间有机组合在一起就形成完整的园林。

5.1园林设计应该注重其空间性

园林不存在于虚空之中,而有其具体的脉络,即通过空间的创设,使园林各要素之间建立联系,造园手法才得以运用,园林才能被人们欣赏和体验。

5.1.1分隔

在园林设计时，常把全园划分成许多功能不同、景色各异的景区，并用景物屏障视线，这种手法即为空间分隔。分隔可以打破园林一览无余、空旷、平淡的感觉，防止主题不同、情趣各异、各有特色的景区互相干扰，同时使空间具有一定的层次和深度，造成空间的大小、开合、动静等方面的对比效果。

5.1.2联系

分隔产生对比和差异，但隔死堵严，使景区之间不相往来，就会破坏园林的整体感，因而在空间分隔的同时，使景区之间保持有机联系，隔而不死，这就是园林空间的联系。

分隔能突出个体，联系是为了统一。既分隔又联系，富于变化，使整个园林成为一个有节奏、统一和谐的空间整体。

5.2园林空间具有时间性

在园林空间中,人们的感受随时间的不同而不同,所谓步移景异就是人们在园林空间中的时间轴向运动的体验。

5.3序列

在划分园林空间时，根据各景区的功能和造型因素等条件，来安排各个空间的先后顺序，就是空间顺序。园林空间是一种连续的、有节奏的相互协调的空间体系，就像戏剧一样，有起景、有展开、有、有结尾，可通过空间形状、大小、开合、高低、明暗以及景物的疏密等对比艺术处理手法，使空间层次分明，前后连贯成为序列。

6存在的问题

由于园林组成要素的物质实在性,吸引了人们的注意力,使人们进行园林设计时往往忽视了园林的空间设计,导致极易出现以下问题：

片面注重对园林各组成要素的表现,过分追求设计的实物美,忽视人在园林中的空间感受，难以达到人景相融的境界，景观缺乏生动的立体感。

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1 引言

随着经济的快速稳健发展，人们的生活水平逐渐提高，从而对生活质量尤其是生命财产的安全提出了更高的要求。为满足住宅小区的安全和科学系统化管理的需要，对原有小区新增了安防监控系统，采集小区的重要出入口、小区周界和各种公共场所等重点区域的视频监控图像，使监控中心内的值班人员能够实时的监控到整个小区的现场情况，便于监控中心的值班员对意外情况能迅速做出正确判断和快速的处理，把危害和隐患扼制在萌芽状态，杜绝财产损失、确保人员生命安全，达到维护社会治安和防止破坏的作用，成为打击现代犯罪行为提供有效法律证据的重要手段之一[1,2]。

2 系统构成

安防监控系统是智能小区中不可缺少的部分，该系统为小区建立了三道安全防线，为小区居民提供安全、舒适、便捷的生活环境。第一道，由周界报警系统构成，以防范翻越围墙和周界进入小区的非法侵入者。第二道，由小区视频监控系统构成，监控中心可通过网络实现远程监视与控制，值班人员实时的对出入小区主要通道和各种公共场所等重要设施的车辆、人员进行监控，以便迅速派出保安或救护人员赶往报警现场进行处理。第三道，由保安电子巡逻系统构成，通过保安人员对小区内可疑人员、事件进行监管，

整个小区共分为4个区域，l、2区有14个智能球，1个枪机，6个光端发射机，l台报警主机，l套报警传输设备，48个报警地址模块，93对红外线对射报警器。3区有lO个智能球，5个光端发射机，2台报警主机，2套报警传输设备，57个报警地址模块，104对红外线对射报警器。4区有4个智能球，1个光端发射机，1台报警主机，1套报警传输设备，13个报警地址模块，23对红外线对射报警器。

2.1 视频监控系统

2.1.1 前端设备

前端设备是安装在现场的摄像装置，包括各类摄像机、镜头、防护罩、支架，它的任务是采集现场的情况，图像信号经视频传输电缆传送到监控中心的硬盘录像机。每台智能球形摄像机自带50个预置位设置，将摄像机的预置位分别与红外对射探测器的每一段设置成对应关系后，当某段的红外对射探测器报警时，就会联动相应摄像机对准该报警段，立即将报警图像传送回监控中心。摄像机的安装应充分考虑现场实际情况和按照被保护对象的布防要求进行布置和安装，确保摄像机的有效监视范围，保证无监视盲区。

2.1.2 控制部分

控制部分主要包括视频切换器、云台镜头控制器、操作键盘、各种控制通信接口、电源和与之配套的控制台、监视器柜、系统主机等。监控主机可对每路视频图像进行控制，实时纪录、回放检索录像文件，具有视频动态报警功能，可随意设置视频报警布防区域，控制报警主机每个子系统(用户)的布撤防。

采用了网络数字硬盘录像机，它结合IT领域各项最新技术(如视音频压缩／解压缩、大容量硬盘记录、TCP／IP网络等)，是为安防领域而设计的一款数字监控产品，适用于任何现有网络。在该数字硬盘录像主机的控制软件中，提供有多种模块功能：屏幕可分割为l、4、9、16监视模式。可按照日期、时间、监控点进行检索。采取密码授权的方式保护系统设置，防止无授权者修改系统，人机界面友好，适合现代化安全防范治理的需要。硬盘录像机具有手动录像，定时录像等多种录像功能，可按时间，通道号与录像类型查询录像文件，并采用快进，慢进，逐帧等多种形式回放。矩阵控制主机是通过内置软件访问需监控的多路前端视频信号，在电脑屏幕上显示，也可经视频转换器显示到电视墙上。

矩阵键盘能将29台摄像机任意切换到电视墙上8台监视器的任何l台监视器上，进行云台，镜头地控制。进行循环显示。

2.2 电子围栏

电子围栏是目前最先进的周界防盗报警系统，它由高压电子脉冲主机和前端探测围栏组成。电子围栏是目前最先进的周界防盗报警系统，它由高压电子脉冲主机和前端探测围栏组成。高压电子脉冲主机是产生和接收高压脉冲信号，并在前端探测围栏处于触网、短路、断路状态时能产生报警信号，并把入侵信号发送到安全报警中心；前端探测围栏由杆及金属导线等构件组成的有形周界。电子围栏是一种主动入侵防越围栏，对入侵企图做出反击，击退入侵者，延迟入侵时间，并且不威胁人的性命，并把入侵信号发送到安全部门监控设备上，以保证管理人员能及时了解报警区域的情况，快速的作出处理。

2.3 电子巡逻系统

电子巡逻巡检系统是监督考核巡逻人员工作情况的智能管理系统，由感应式智能巡逻管理系统软件、巡检器和各种射频卡构成。其基本的原理就是在巡逻线路上安装一系列代表不同地点的射频卡(又称感应卡)，巡逻到各点时巡逻人员用手持式巡检器(相当于刷卡机)读卡，把代表该点的“卡号”和“读卡时间”同时记录下来。巡逻完成后巡检器通过通讯线把数据传给计算机软件处理，就可以对巡逻情况(地点、时间等)进行记录和考核。

不同身份登录拥有不同的权限和功能，登录感应式智能巡逻管理系统可分别以三种不同身份进入。一般用户：只有使用和查询权限，没有更改系统设置权限。管理员：有使用和查询权限，有对系统设置权限，有“导出基础信息”及“原始数据”和导入“原始数据”权限，但没有导入“基础信息权限”。超级用户：有最大权限，拥有一般用户和管理员所具备的所有权限，有取消管理员及一般用户的权限。(更改管理员登录口令)

3 系统工作原理

系统原理框图如图1所示。红外探测器主动发射和接收红外能量，不随环境的变化而产生误报警或漏报警。一端发射红外能量信号，另一端接收红外信号，由此而形成数条类似交通栏杆式的横向线型封锁屏障。因此主动红外光束与空间的接触面很窄，从而最大可能的减少了误报警。当有盗贼翻越周界围墙时，红外对射探头立即自动感应，触发报警，并将报警信号通过数据接13模块和通讯模块传送回监控中心。报警计算机显示器上立即弹出电子地图，电子地图上的探头标识开始闪烁并显示出准确的报警点位置，同时视频监控系统联动相应的摄像机立即对准报警点，将报警点图像传送回监控室。同时在电视墙上中间29寸监视器自动切换成报警摄像画面，并联动警号发出报警声音。监控中心值班人员立即通知巡逻保安人员迅速赶往报警地点处理突发事件。

图1 系统原理框图

4 监控管理平台

监控管理平台采用丛文警卫中心集成系统。它是一款新型多功能集成安防系统软件，在相同的软件平台下实现多种安防报警功能，减少了硬件设备和工程的数量，为用户尽快掌握软件使用功能提供了条件，极大地提高了整个系统的自动化程度和保安管理中心的工作效率。为方便用户使用，软件采用灵活的模块结构，用户可根据项目需求自行组合使用警卫中心报警巡更软件GCW系列、警卫中心CCTV监控软件GCC系列等各种类型的软件模块。

中央控制电脑系统是警卫中心集成系统的核心部分，根据需要可连接报警主机、矩阵或等设备实现报警联动功能，可控制报警主机每个子系统(用户)的布防和撤防。

5 结束语

本小区安全防范系统的方案充分体现了合理、实用的原则，具有施工简单、成本低、可靠性强的特点，加强对小区全天候的安全监视，全面提高小区的综合防范和管理水平以及快速处理突发性事件的能力。为小区住户提供安全稳定的生活空间，创造了安定和谐的居住环境。

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消防安全视频监控系统整体上包括前端设备、网络连接和监控工作站三个部分，这三部分将在第三部分详尽介绍。此外，消防视频监控的服务器部分包括数据库、通讯、网页、储存、设备管理媒体转发、主动注册服务；监控部分包括火警监控、GIS接警监控、视频监控；安全管理部分包括应急预案管理、信息管理、车辆人员调度管理；对外服务部分包括短信、语音和WEB服务；控制部分包括屏幕控制、LED控制和电视墙控制。

1.2网络设计

如今以TCP/IP为基础的数字IP网络已得到广泛应用，高速宽带网保证了基于IP技术为基础的视频监控传输的发展。在选取视频监控平台的网络设备时，要保证设备的质量，通常会采购国际知名厂商并在全世界范围内得到广泛使用的产品，以确保网络运行的稳定性和安全性，同时配备高度发达的维护和管理的产品服务，也要有较高的普适性，可以兼容多种网络管理软件和网络管理协议。

1.3储存设计

使用SQL语言实现对数据的访问设计，SQLserver2000保证可以通过PB技术进行数据访问，以全力支持开发人员设计和改造并保证客户充足的空间，并有效地提高设计的实用性和灵活性。数据库的访问中间件，连接起业务逻辑层和数据库。中间部位的设计，开通了程序可以访问数据库的端口。启用在网络环境中的通讯交互系统，创设了一个比较稳定的高级层面的应用环境。通过屏蔽于系统内部运行环境中的网络协议、不同结构的操作系统，借此有助于提升、移植和维护消防安全视频监控系统。数据存储的整体设计启用全光纤的FC－SAN网络，凭借IBMSPACEMANAGER，数据在磁带、磁盘之间迁移自动化实现，在排列磁盘和磁带库方面，依新旧程度的不同，相关数据分别存储。

1.4共享文件设计

采用SFS文件系统，SFS是一个结合了软件和硬件的产品，提供了一个兼容多个操作系统平台的统一的储存环境，统合多个独立文件系统成为一个共享文件系统。实现对传统SAN结构中数据与文件管理的超越，并实现文件间的数据共享、存储分配和数据备份。此外，SFS进一步推进分布式的文件系统的设计和系统，不仅具备传统的分布式文件系统的特质，还将SAN作为文件系统的传输和存储数据的途径，并通过以太网高速传输原始数据，由特定的原始数据服务器进行处理并储存，有效地将系统资源高效率地利用，并提升性能，降低投资成本。SFS的节点本身就具备特殊性能而不需要依赖其余配置，可以自动化均衡负载，随着存储设备的增长，SFS可以智能地均衡负载性能，并具有灵活并动态的锁定文件的支持性，保证较高安全可靠级别的文件系统，因为SFS共存架构式的文件结构列表，保证可以永久性地访问或锁定节点。SFS每个单独的缓存空间也保证了每个客户端都可以通过自己独立的缓存空间而提升访问的速度。而且根据超级文件系统，避免了小文件系统难以管理和利用的问题，SFS文件系统并不限定文件的容量，可以将所有相关的视频数据均存放在统一的文件系统下管理。

2消防安全视频监控系统设计的实现方式

视频监控系统的模块设计主要包括前端设备（摄像机、硬盘录像机、视频和音频、报警系统、电动云台、存储系统、网络模块等）、传输设备（有线传输如数据传输线、无线传输、常用计算机网络线路）、控制中心（监视器电视墙、录像机）。

2.1前端设备

监控摄像机应该保证于25米范围内清晰地呈现视频监控图像，比如人员的外貌、行为特点等，应该为高清摄像机，以满足较为清楚的图像效果，并可以自动转换为黑白呈现模式，选取著名品牌厂商生产的产品。在室内外配置装置，有效防水、防冻等功能，以实现不同天气状况下均能正常运行，即在各个状况下的监控，维持24小时监控。除了能够清晰地呈现图像，监控摄像机也要保证在监视范围内监视所有细节，实现远近、不同角度的切换并较好的适应环境，达到与环境的紧密契合。硬盘录像机的显示设备选配42寸液晶电视，任何时间均能够调用查看及刻录光盘，不断更新，确保兼容性和运行的稳定性。硬盘录像机所存储的资料保存时间限定为大于或等于30天，采用多媒体12路视音频硬盘录像机。站点实现安全红外监控，依据现场所铺设长度采用恰当的红外预警探头和主机，电缆的敷设运用PVC管道保护，并配设警铃和警号等警示设备构成的警报系统，并在警卫室内部安装一台红外报警主机和硬盘录像机。

2.2传输设备

消防安全视频监控系统的网络结构采取CDMA中国联通网，因为该网络系统可以实现无线的IP连接，并具有方便安装、维护简易、修建成本低廉等优势，同时修建周期缩减，可以更加全面的利用既有网络，并由无线传输、监控管理和视频信息采集系统构成。基于消防无线监控传输和接收装置的国家标准，对已经投入运行的建筑物要实行重新监测消防水位、水压等重要指标。如果重新构线并安装将非常繁琐，但是通过无线接入方式传输就更为便捷。因而建议可以制定新的消防无线监控设备的信号传送设备控制装置等产品的国家标准、设计、施工和验收标准等内容。为了让设计能够符合实际的需要，在设计消防安全视频监控系统时，选取的网络设备必须符合以下条件，首先要技术领先，因为消防安全视频监控系统是一整套高科技的软硬件整合系统，设计系统要考虑到网络设备的先进性特征，同时设备也要达到一定程度的稳定性和安全性。网络设备的选取质量将决定消防安全视频监控系统数据传输的质量，完善的网络结构可以承担起较为繁重的网络运载量，以确保系统整体的稳定运行。再次，选取国际知名品牌产品作为消防安全视频监控系统的网络设备，得到广泛使用的网络设备已经经过实际运行和使用的考验。因为存在很多威胁网络安全的隐患，安全性在网络传输过程中是保证数据不被窃取、盗用的前提，长时间的运行先例可以确定该硬件基础有较高的可靠性。最后，网络传输设备可以维护并方便管理。为了配合技术先进的维护和管理，体现先进设备的最大效用而选择的网络设备要方便消防安全视频监控系统的管理员的维护和管理，消防安全平台的网络传输的设计，要可以支持现有和多样化的网络管理软件和广泛应用的网络管理协议。要保障网络的客户端与消防安全视频监控平台之间，具有有线或者无线通讯功能，能够主动地连接网络，进而使整体消防安全视频监控的相关数据传输流程可以得到控制，并能够实时获得客户端当时系统状态和监控管理信息状况，经由网络的数据交换过程，便能远程控制客户端。消防安全视频系统在同外部的互联网的交互时，使全体主题访问服务器局限在内部局域网内，经过数据交换平台整合数据信息到中心数据库内。消防安全视频监控的业务信息将前置交换机作为缓冲数据库。该网络的使用人员能够在相同网络进行访问，并经过Internet网络安全地访问消防安全视频监控系统的中心数据库的信息，数据中心安装在监控业务的外部网络，针对没有消防安全视频监控外网的使用人员，则可以选择使用VNP技术支持互联网的使用。

2.3控制中心

控制中心是整个消防安全视频监控平台的核心部位，主要负责各种信号的收集依旧保存录像数据，并发送控制信息给前端设备。另外还囊括监控视频的切换查看控制视频，其他信号的警报处置。比如当前端设备安装特殊类型的传感器的部分扫描到火情之后即刻连接到对应的设备上做出反应。控制中心除了能够监控相关场所的火情状态，还要能够实现录像的存储以便以后调查或者参考，首先应该明确监控系统对数据集中储存的空间要求量，并采取综合估算，就该数据要求量和业务处理特征做出储存系统的目的和相关主要的硬件系统等方面的要求。因为不一样的监控需求将有不一样的监控清晰程度的需求，监控数据的保存时间长短也不尽相同、监控数据的访问频次也存在诸多差异，因此要规划评价方法，并做出案例设计，于实际工作中便能够基于实践要求做出相应的调节。以下方式可以协助分析硬件系统，可以概括现今可行的监控数据视频的清晰度的类型（高清、超清等），假定可行的不同清晰度视频数据的需求占比和在线数据和离线数据的保存时间，归纳储存空间需求的计算公式，采取分布式和集中式的视频监控数据空间需要的评价，可以计划对应的产品的配置特性等方式确定分析硬件平台的所需要求。

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.131

1 引言

机房普遍指的是电信、网通、移动、双线、电力以及政府或者企业等，存放服务器的，为用户以及员工提供IT服务的地方，小的几十平米，一般放置二三十个机柜，大的上万平米放置上千个机柜，甚至更多，机房里面通常放置各种服务器和小型机，例如IBM小型机，HP小型机，SUN小型机，等等，机房的温度和湿度以及防静电措施都有严格的要求，非专业项目人员一般不能进入，机房里的服务器运行着很多业务，例如移动的彩信、短消息，通话业务等。机房很重要，没有了机房，工作、生活都会受到极大影响，所以每个机房都要有专业人员管理，保证业务正常运行。

正因为机房的重要性，所以需要设置监控设备对整个机房进行监控，现有的监控设备主要是监控机房内温度，当内部温度过高时，会影响到服务器的工作状态，监控设备即发送警报到远端的监控中心，但是还是有因为其他原因导致服务器瘫痪的情况，如机房漏水，隔壁发生火灾等情况，时现有的监控设备不可解决的问题，而且现有监控设备需要工作人员随时呆在办公室，当工作人员出去有事，如方便等，很有可能会错过报警，使得排除故障速度非常慢。

2 设计内容

针对现有机房监控设备无法全方位的监控机房环境，服务器还是经常出现瘫痪的缺陷，介绍一种新型全方位通信机房安防监控系统。

如图1所示，机房安防监控系统，包括监控中心和机房监控系统，监控中心包括监控服务器，以及连接到监控服务器上的报警器，监控服务器通过网络连接机房监控系统，C房监控系统包括环境监控设备和视频监控设备。

（1）环境监控设备和视频监控设备都通过网络连接到监控服务器上，环境监控设备包括监控主机以及连接在监控主机上的信号采集器、PLC控制器，信号采集器上连接有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和水浸传感器， PLC控制器上连接有电源切断开关、防火隔离门、智能空调和报警电话机，视频监控设备包括视频服务器，以及连接到视频服务器上的多个摄像机。

（2）温度传感器监控机房内的温度，湿度传感器监控湿度，烟雾传感器是机房中有烟雾时发出警报，即使隔壁失火时会发送警报，水浸传感器是机房内漏水会发出警报，PLC控制器是在出现警报时用于控制关闭电源，或是隔壁失火时关闭防火隔离门，这样使得服务器得到全方位的保护，而且警报都会经网络发送到监控中心，使得监控中心的值班人员能够快速知晓机房内环境数据，而视频监控设备室对机房内直接视频监控，使得值班人员对机房有直观上的监控，智能空调对机房内的温度进行控制，机房监控系统中还设置报警电话机，该电话机在出现警报时，还会自动拨打工作人员的移动电话，使得工作人员随时能够知道出现了故障。

（3）信号采集器上还连接有电压传感器，电压传感器检测市政供电电压，PLC控制器上还连接有UPS备用电源，主要是防止市政供电电压不稳定能够及时开启UPS备用电源，而检测负载电流也是。信号采集器上还连接有电流传感器，电流传感器检测负载电流，在负载出现问题时，能够发送警报到监控中心，让工作人员来进行排查故障，使得机房内的服务器快速恢复工作。

（4）监控服务器上还连接有打印机，自动打印故障地点和具情况，方便工作人员速度赶到现场，并排除故障。

3 小结

该系统不仅能够对机房进行全方位的监控，能够检测到机房内漏水，并及时关闭电源，保护服务器，能够检测到隔壁失火，并及时关闭防火隔离门，保护服务器，而且还可以监控是市政供电情况，市政供电出现问题时，即启动备用电源，还可以监控负载电流，发送警报，让工作人员快速排查故障，还设置报警电话机自动拨打工作人员的移动电话，使得工作人员随时知晓故障的发生。

参考文献：

[1]陈鹏.发电厂信息通信机房安防监控系统的实现[J].宁夏电力，2013（01）：54-57.

篇（11）

中图分类号: TU831 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0018-02

随着社会的发展，公众对舒适生活的需求，空调系统在整个建筑行业中设计更加重要，系统的复杂化和庞大化导致空调系统在整个建筑能耗中的比重越来越大。针对国家倡导的节能减排，在本方案中探讨了北方地区空调系统采用不同的节能措施和自动控制策略，对整个智能建筑运行情况有很大的影响。并提出实际中建筑节能的实现。针对酒店的空间面积大，冷负荷的变化大，采用了“主动节能”的控制策略。

由于建筑物中空调系统绝大部分不会处于满负荷工作，冷水机组不用总是满载运行。末端用户如能具有很好的冷量控制，使得冷水机组的产冷量与用户的需要相匹配，就可以通过调节主机运行，提高其制冷效率，达到冷冻水泵、冷却水泵节能效果。如果末端用户采用变水量时，冷冻水系统可以根据新的运行工况提供新的水量，通过减少流量供应和调节阀的节流损失，同时控制水泵在效率最高点运行。在多台并联冷水机组运行时，尽量使机组处于满载状态运行是节能的重要措施之一。可以通过台数控制使冷水机组提供的制冷能力与用户所需的制冷量相适应。因此，在空调系统运行过程中，通过实时检测、判断用户制冷量需求来确定投入运行主机台数以实现台数控制。

进行台数控制的优化策略为：第一，控制系统冷冻水的总流量始终保持在恰好满足系统负荷要求的水平；第二，根据系统的负荷量和当前冷水机组供应能力的差值，决定下一次启停的时间。原则上应该选择能够满足同时负荷需要，且最接近系统需求值的工作方式。控制的关键在于在调试中找出最佳的启停切换点，还要在运行台数控制的程序中，使冷水机组处于最佳工作效率点周围。其实际负荷计算方法如下：

根据实际负荷的需要调节机组的运行，计算方法为：设冷冻水供水温度(t1)，冷冻水回水温度(t2)和流量(G)，瞬时负荷为Q，Cp为水的比热。

负荷

优化设备启停时间也很重要，控制系统可以根据室外温度、系统容量、建筑物特性来优化启停时间，最大限度的减少运行时间。在首先保证机组最大效率运行的前提下，实现多台冷水机组在部分负荷条件下的最优化时间运行。

冷源系统经常性的处于部分负荷情况下，使得变流量调节变得十分重要。水泵的能耗，可占空调系统总能耗的10%～20%，采用变流量调节系统，就可使水泵能耗根据流量的增减而增减，从而达到显著的节能效益与经济效益。冷却水的设定温度如高于设定值时，控制冷却塔阀门开启，关闭旁通阀，冷却塔风机随即开始运行。如冷却水温度降到某一设定值，控制风机进入低速运行。如果冷却水温度继续下降，降到某一设定值时，就必须关闭风机，通过旁通阀调节使水温保持在可接收的限度。

由于空调系统在整个建筑中能耗巨大，所以控制设计目标放在了节能减排上。除了避免在处理空气过程中冷热量抵消还应该能提供良好的可控性。在自动控制系统中可通过采取工况分区、自动转换、烩值控制、变风量控制、变设定值与变新回风等多种节能控制手段来实现节能优化控制。同时满足控制需求和最佳节能。这样就要求系统集成设计的特点应通过集中监测与科学管理来提高效益，加强协调控制，力争全面节能。一般通过以下典型做法：

第一是通过空气的预冷和预热。通过楼宇自控系统可对空调设备设定最佳启停时间缩短不必要的空调设备运行时间。例如多数办公与商场等建筑物夜晚是不需要开空调的，可以通过提前提前对建筑进行预冷和预热来保证工作开始时室内环境的舒适。同时因为温度是惯性很大的被控参数，在下午可以通过提前关闭空调，使室内温度在一段时间内缓慢降低来达到节能减排。在预冷、预热时，一定要关闭室外新风风阀可以减少获取新风而带来的能量消耗。

第二可采用全热式交换器。室内新气为夏季供冷、冬季供暖，而排出的空气温湿度与室内空气是相同的，可以通过全热式交换器来进行排出空气与新风的热交换来减少新风的热处理量。

第三是按需供冷。在满足用户对冷量的需求的前提下，可对冷源系统实行节能控制。利用网络控制技术，对末端设备、冷水用户和冷源进行监控，发现冷需求和用冷时间请求是呈链状传递。

如图所示为一变风量空调系统的监测与自动化控制原理图。(如图1)

在空调监控系统实际设计中，要充分考虑到建筑物的实际情况特点和大厦的空调方式以及负荷特点，来采取对应的节能措施，以实现真正意义上节能减排。

本方案中的空调设计：(1)空调水系统：本工程为两管制变水量系统。建筑主体水系统分为两部分，第一部分为1～4层，第二部分为5～23层，均接自制冷机房分水缸，水系统定压、补水由制冷机房解决。(2)空调风系统：新风由各层百叶窗引入，本工程客房、办公、包间采用风机盘管加新风系统，另外大会议室、大堂采用热回收式新风处理机加风机盘管加排风，多功能厅采用吊顶式空调机组加热回收式新风处理机加排风。(3)消防中心设分体式空调、电梯机房设分体式空调。

本方案中自控的实现：工程中采用了美国艾顿系统，具体控制内容为：制冷系统采用一次泵变流量系统。空调机组和新风机组冷水回水管上设动态平衡电动双通调节阀，通过调节表冷器的过水量以控制室温或新风机组送风温度。风机盘管设三速开关，且由室温控制器控制回水管上的双通阀开度，以调节进入风机盘管水量。空调机组、冷水机组、风机盘管上双通水阀均与风机做联锁控制。同时冬季空调机组、新风机组停机时，双通水阀应保留5%开度，以防加热器冻裂。冷热源、空调系统、通风系统采用集散式直接数字控制系统（DDC系统)微机控制中心设在制冷机房控制室内。

参考文献

[1]李忠意.基于能量的中央空调节能控制系统开发[D].山东大学硕士学位论文,2009.5.