視頻監(jiān)控系統(tǒng)在衡器行業(yè)中的應(yīng)用

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)在衡器行業(yè)中的應(yīng)用

一、概述
煤礦、冶金、電力等企業(yè)每天都有大量的進出物資需要計量，以往的衡器稱重系統(tǒng)往往關(guān)注稱重功能本身，缺乏科學(xué)的視頻監(jiān)控措施和集中管理，因此車主經(jīng)常使用各種作弊手段謀取不法的經(jīng)濟利益，司磅員有時也參與其中，給企業(yè)造成了巨大損失。圍繞計量衡器，建立一套*、實用、合理的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不僅能夠有效堵塞上述各種管理漏洞，還可以使技術(shù)、管理人員實時監(jiān)視和分析現(xiàn)場情況，對計量過程中出現(xiàn)的問題作出快速響應(yīng)，輔助生產(chǎn)管理與決策。本文以某煤礦選煤廠電子汽車衡計量監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為例，說明視頻監(jiān)控系統(tǒng)在衡器行業(yè)中的典型應(yīng)用。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
本系統(tǒng)計量設(shè)備包括精煤進出場汽車衡4臺，就近使用2個磅房；原煤進出場汽車衡2臺，就近使用1個磅房。每臺汽車衡配置秤前、秤后2套攝像頭。攝像機安放在電子汽車衡的前端，可監(jiān)視駕駛室人員上下車情況。攝像機安放在電子汽車衡的后端，可監(jiān)視汽車在電子汽車衡前后兩端是否有壓邊、靠邊等情況。此外，在每個磅房內(nèi)也安裝一個攝像頭，用于實時監(jiān)控司磅員的工作情況，可有效防止司磅員工作不認(rèn)真或作弊等行為。磅房內(nèi)稱重管理計算機配置有視頻采集卡，在稱重界面上既能實時顯示視頻圖像，又能抓拍正在稱重時的即時圖像并保存到硬盤，實現(xiàn)稱重數(shù)據(jù)和圖像同步存儲。每個磅房內(nèi)還配置有硬盤錄像機和液晶顯示器一臺，實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)視錄像、預(yù)覽、回放。用戶可通過該硬盤錄像機的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，連接監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等功能。
在選煤廠堆料場和場內(nèi)物流關(guān)鍵觀察監(jiān)控點還安裝了5個高速網(wǎng)絡(luò)快球攝像機，以實現(xiàn)車輛裝卸料物流的全程監(jiān)控。
選煤廠辦公區(qū)設(shè)有集中監(jiān)控中心，配置有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控服務(wù)器和解碼電視墻，滿足對監(jiān)控資源的統(tǒng)一調(diào)度、管理需求，選煤廠監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他客戶端站點也可接入本網(wǎng)絡(luò)對視頻信息進行訪問。
硬盤錄像機和高速網(wǎng)絡(luò)快球作為視頻編碼設(shè)備具有網(wǎng)絡(luò)接口功能，能發(fā)送和接收視、音頻數(shù)據(jù)和控制信號。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)組成如圖1所示。

三、系統(tǒng)功能說明
集控中心控制管理服務(wù)器具有遠(yuǎn)程監(jiān)看、調(diào)用不同攝像機、畫面分割、手動切換等功能，實現(xiàn)遠(yuǎn)程對現(xiàn)場的智能球機的變倍、旋轉(zhuǎn)等控制。它還能對各功能服務(wù)器及不同用戶進行添加、刪除、配置、權(quán)限設(shè)置及驗證，記錄系統(tǒng)內(nèi)各服務(wù)器、各個操作用戶的操作，同時記錄系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備報警、異常狀態(tài)報警。
電視墻顯示由控制端和解碼服務(wù)器組成，可將任意一個攝像機的圖像切換到任意一臺監(jiān)視器上進行顯示。
網(wǎng)內(nèi)客戶端計算機位于選煤廠其他必要管理部門，裝有客戶端軟件，實現(xiàn)視頻瀏覽、網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機文件的點播下載功能。
磅房硬盤錄像機進行分散錄像，集控中心進行有條件集中錄像。錄像可以在監(jiān)控主機及電視墻上進行回放。硬盤錄像機及存儲服務(wù)器均支持循環(huán)與非循環(huán)錄像，支持錄像資料的遠(yuǎn)程下載、USB存儲備份。網(wǎng)絡(luò)文件回放可實現(xiàn)本地回放（回放已下載到本地的錄像文件）和遠(yuǎn)程回放（回放存儲在硬盤錄像機中的錄像文件）。
當(dāng)汽車衡稱重時，在稱重界面上顯示被攝對象的動態(tài)視頻圖像，操作人員保存稱重數(shù)據(jù)的同時，自動抓拍兩幅圖片并*保存以備查詢。該功能與稱重軟件緊密集成，圖片數(shù)據(jù)和稱重數(shù)據(jù)存儲在本地同一數(shù)據(jù)庫中，可實現(xiàn)歷史稱重數(shù)據(jù)和圖片的共同關(guān)聯(lián)調(diào)用，查詢某一過磅車輛的歷史信息時，圖片和數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。
四、主要設(shè)備選擇
1、秤體前后攝像機選擇性價比較高的?？礑S-2CC172P型，該機型采用高性能1/3“SONY Super HAD CCD，水平解析度540TVL，分辨率高，圖像清晰、細(xì)膩，低照
度，0.1Lux@F1.2，支持自動彩轉(zhuǎn)黑功能，實現(xiàn)晝夜監(jiān)控，支持自動光圈功能（直流驅(qū)動或視頻驅(qū)動），具有方便的背焦調(diào)節(jié)方式。鏡頭選擇6-16mm的焦距范圍，可清晰監(jiān)視3.5-10m的距離。該機位攝像機采用固定式支架安裝。
2、料場和主要道路攝像機選擇?？礑S-2DF1-671型130萬像素網(wǎng)絡(luò)高清球。焦距4.95-49.5mm，10倍光學(xué)變焦，觀察距離和畫面清晰度*選煤廠監(jiān)控要求。主要功能有：
?? 基于以太網(wǎng)控制，同時支持模擬接入；
?? 網(wǎng)內(nèi)可通過瀏覽器觀看圖像并實現(xiàn)控制；
?? 水平360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)無監(jiān)視盲區(qū)，可設(shè)定手動限位；
?? 三維智能定位功能，配合客戶端軟件或硬盤錄像機可實現(xiàn)點擊跟蹤和放大；
?? 旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)鏡頭變倍倍數(shù)自動調(diào)整；
?? 自動光圈、自動聚焦、自動白平衡；
?? 具有背光補償和低照度（彩色/黑白）自動/手動轉(zhuǎn)換功能；
?? 支持預(yù)置點/巡航掃描/花樣掃描/自動掃描/隨機掃描/幀掃描/全景掃描等自動模式，可設(shè)定手動限位；
?? 具有防雷、防浪涌保護功能；
?? 機件密封設(shè)計，室外罩通過IP66檢測。
3、夜間照明有兩種解決方式，一種是加可見光照明，如路燈、探照燈；另一種是加紅外燈（特別是要求不能安裝可見光源的場合）。紅外燈有室內(nèi)、室外，短距離和長距離之分。一般常用室內(nèi)10～20m范圍的紅外燈，由于墻壁的反射，圖像效果還不錯。用在室外長距離的紅外燈效果就不會很理想，而且價格昂貴，不到必要時一般不采用。
4、硬盤錄像機選用?？礑S-8008HS-S型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機，主要功能有：
?? 文件記錄有六種模式：定時錄像、手動錄像、移動偵測錄像、報警錄像、移動偵測錄像&報警錄像、移動偵測錄像/報警錄像；
?? 4個SATA接口，可支持4個SATA硬盤
?? 提供硬盤錄像資料的備份與剪輯，支持SATA硬盤、U盤、USB硬盤等備份設(shè)備；
?? 支持圖像局部（或全部）遮擋報警處理；
?? 本地錄像狀態(tài)、報警狀態(tài)顯示；
?? 支持TCP/IP協(xié)議；
?? 可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程升級，實現(xiàn)遠(yuǎn)程維護；
?? 具備WEB SERVER功能，可通過瀏覽器訪問網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機；
?? 提供日志（操作日志、報警日志、系統(tǒng)日志）記錄與查詢；
?? 用戶名、口令及碼流傳輸時用密碼加密，防止泄露。
安裝硬盤總?cè)萘康膮⒖加嬎惴椒ǎ?br />存儲容量（MByte）=碼率（即位率/位率上限）÷ 8× 3600 ÷1024（Kbit/s）×每天錄像時間（小時）×需要保存錄像的天數(shù)×通道數(shù)×觸發(fā)錄像的發(fā)生率（報警錄像或移動偵
測錄像發(fā)生的概率a%），以視頻監(jiān)控路數(shù)為2、碼流2Mbps、每天錄像時間8小時、保存天數(shù)30天為例，考慮硬盤格式化損失，可用容量需求為750GB。
五、監(jiān)控系統(tǒng)防雷解決方案
1、直擊雷的防護
直擊雷的防護較簡易的方法是采用避雷針，室外各球形攝像機由于分別分布在室外，距離較遠(yuǎn)，因此室外各攝像頭須設(shè)計安裝避雷針。具體設(shè)計方案為：在室外各球形攝像頭的立桿上（立桿的頂部）分別安裝一支避雷針，規(guī)格為φ16×1000mm鍍鋅圓鋼，安裝方式為焊接。
2、防雷接地要求
防雷接地由引下線、接地線和接地體組成。引下線是引導(dǎo)雷擊電流從避雷針入地的通道。接地體埋于地下與引下線相連接，雷擊電流由此泄放到大地，接地體滿足接地電阻的要求。多種接地體距離無法大于20m時，必須加裝地網(wǎng)隔離器。接地線一般采用40mm×4mm鍍鋅扁鐵或25mm2以上多股絕緣銅纜，一端焊接到接地體上，另一端引到室內(nèi)的等電位連接排上。接地體與引下線或接地線一般采用搭接焊，焊接處必須牢固無虛焊，同時為確保接地電阻不大于4Ω，必須將接地體與建筑物大樓的基礎(chǔ)地網(wǎng)可靠連接。
3、電源及信號系統(tǒng)的防雷
a）在辦公大樓總配電柜處，安裝*級加強型電源防雷器；
b）在集控室的監(jiān)控系統(tǒng)配電箱處，安裝第二級標(biāo)準(zhǔn)型電源防雷器；
c）室外型攝像機采用三合一視頻監(jiān)控防雷器，它集成攝像機電源、視頻信號、控制信號，*保護為一體，采用高能防浪涌元器件，大功率長壽命,串連線路設(shè)計三級濾壓保護，TVS雪蹦鉗位線路確保低殘壓?？蓪Ω鞣N攝像機進行一體化精細(xì)SPD防浪涌/防雷/避雷/過流過電壓保護。
六、結(jié)束語
上述監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)在多行業(yè)用戶中投入使用，收到良好的效果，因此，可以得出結(jié)論：視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為計量管理的一個重要手段，不但能加強企業(yè)內(nèi)部管理，有效堵塞各種管理漏洞，還可與用戶監(jiān)督、管理等部門進行信息共享，實現(xiàn)物流、業(yè)務(wù)過程的一體化管理，進一步提高企業(yè)工作效率，促進企業(yè)的發(fā)展，為企業(yè)帶來可觀的效益。