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關鍵詞：數字電視監控系統；故障判斷專家系統；知識庫；推理機
中圖分類號：TN949.197 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 09-0000-02
An Intelligent Digital TV Monitoring System Design
Pan Pan1,2
(1. Guangxi University,Computer and Electronic Information College,Nanning530004,China;2.Guangxi Radio and Television Information Network Co.,Ltd.,Nanning530021,China)
Abstract:In order to meet the development of digital television monitoring system needs,to solve the current digital television monitoring technology shortcomings,we presents digital TV monitoring system structure for broadcast television network.To further enhance the signal abnormalities and equipment failures to determine the intelligence,we give the fault diagnosis expert system on base of the digital TV monitoring system structure,given its knowledge base and inference of design patterns.Running results show that the intelligent control system design of digital TV has better practical significance.
Keywords:Digital TV monitoring system; Fault Judge Expert system;Knowledge base;Inference
一、引言
隨廣播電視數字化進程的加快[1]，人工監控已不能滿足安全播出的需要，數字電視安全播出對監控技術提出新的要求。統一平臺的數字監控可對多頻道進行實時監控，快速發現信號異常和設備故障，發出聲光報警。為提高故障診斷的實時性和智能化，減輕工作人員的負擔，使用故障診斷專家系統對故障信號進行自動診斷處理。如何設計智能的數字監控系統是一個亟需解決的問題。
從國內廣播電視安全監控系統發展的歷史來看，電視監控系統可分為三個階段[2][3]：傳統的模擬電視監控，數字電視模擬監控和數字電視數字監控。模擬電視監控系統不適合數字電視的監控需要，而數字電視模擬監控則存在著構建復雜，成本過高，操作繁瑣等缺點。數字監控可適應數字電視需要，幫助值班員掌握在播狀態，又能及時發現、定位、清除故障，對安全播出具有重要意義。
專家系統[4]是人工智能領域實現最早，應用最廣泛的工程技術。專家系統根據某領域專家的知識、經驗和技術建立，對問題給出專家水平的答案。簡化專家系統如圖1。知識庫和推理機是專家系統設計的核心。知識庫存儲經驗和知識，庫中知識的數量和質量決定專家系統的水平；推理機根據問題已知信息，并結合知識庫中知識，反復求解得到答案。
圖1.簡化專家系統
本文對數字電視播出平臺的數字監控系統模型進行研究，給出故障診斷專家系統中知識庫和推理機的設計方案。
二、數字電視監控系統詳細設計方案
（一）數字電視監控系統框架結構
監控系統能夠及時發現設備故障和信號異常，并作實時自動化處理，保證電視節目的安全優質播出。數字電視監控系統框架結構如圖2所示。
圖2.數字電視監控系統框架結構圖
詳細流程如下：①監控設備通過統一設備接口平臺對設備進行監控，并寫入監控信息數據庫；②異常信號時，將異常信息及其上游設備信息送至專家系統進行診斷；③專家系統根據異常信號和監控信息判斷故障源、位置和性質，發出報警；④根據診斷結果對故障設備進行自動修復或發出備份信號和設備的切換命令。
（二）故障判斷專家系統知識庫設計
使用合理的數據結構來表示知識庫，對故障判斷具有重要的意義，高效的數據結構便于快速故障定位和處理。使用故障樹表示故障判斷專家系統的知識庫，如圖3。在故障樹中，信號或者設備故障作為樹根；第二層是設備信息，按設備故障次數Ni從大到小排列；第三層是設備對應的故障類型，按該類故障次數pi從大到小排列。
圖3.故障樹結構
（三）故障判斷專家系統推理機設計
推理機是專家系統中最具智能的模塊，它根據知識庫中的事實、規則，按一定的推理策略求解當前的問題。我們使用正向推理，過程如圖4。其詳細的推理過程如下：①專家系統提取異常信號特征及相關的設備信息，將指針定位到樹根；②根據異常信息，確定故障設備集；③對②中的設備按故障類型出現概率從大到小匹配；成功后，判斷是否可實時修復，若可則轉到步驟④；否則，切換到備用設備或信號并報警。④實時修復故障設備，并反饋結果。
圖4.推理機正向推理過程
三、實驗結果
本文所設計的數字監控系統以廣西廣電網絡公司數字電視播出機房為平臺，在IBM System x3550上實現，機器配置：CPU為Intel Xeon E5405 2GHz，內存2GB。在Windows XP操作系統上，以Visual C++6.0為編程平臺，以SQL-server2005為數據庫，使用VC++語言開發程序。
從每天監測廣西區200多套節目的結果看，系統運行良好。實現了信號及設備監控的自動化，故障診斷和播出恢復的智能化，保證了節目完整、信號安全、技術安全和設備狀態安全；系統可監測錯誤并記錄，發現并自動修復故障。減輕了前端值班的壓力，監測人員從原來12人值班，到現在3人值守，做到了無人值班，有人值守，智能診斷，自動處理，實現了數字監控。
四、小結
本文從構建智能的數字電視監控系統的角度出發，研究并設計了數字電視播出平臺的數字監控系統。系統對數字電視前端的設備和信號進行統一監控管理，結合故障診斷專家系統實現了異常信號和設備的智能診斷及自動處理，保證了廣播電視節目的安全優質播出，提高了數字電視信號監測的準確性，降低了監控人員的工作強度。
參考文獻：
[1]劉少情.數字高清晰度電視機頂盒軟件技術研究與應用開發[D].南京理工大學,2002
[2]陳淑瑜.數字電視監控技術研究[J].棗莊學院學報,2007,24(2):18-19
[3]汪劍超.數字電視中的設備管理和監控系統[J].計算機應用與軟件,2007,24(1):6-9
關鍵詞：智能樓宇；閉路電視；監控系統；設計
閉路電視（CCTV）監控系統是一種計算機控制的圖像矩陣交換系統，也是目前應用廣泛的安全設施，是智能建筑中樓宇自動化系統的重要組成部分。作為一種先進的、防范能力極強的綜合系統，近幾年，隨著智能化建筑的不斷普及，閉路電視監控系統在智能化建筑中也得到了廣泛應用。
1 閉路電視監控系統的組成及原理
1.1閉路電視監控系統的組成
閉路電視監控系統通常由攝像、傳輸、控制、圖像處理、顯示等五個部分組成，系統從前端設備的攝像機到監控主機一般為點對點連接，以監控主機為中心構成星形網絡，其組成如圖1。
1.2 閉路電視監控系統的原理
攝像機拍攝圖像與照相機拍攝照片的過程很類似，其中攝像機或數碼相機的拍攝過程實現的是“光一電”實時轉換過程，而傳統照相機的拍攝過程實現的是“光一化學”非實時轉換過程，因為它還需要將曝光后的膠片經化學處理后才可得到照相“底片（負片），進而再用底片去沖洗照片。“一次成像”相機也需要數分鐘的化學反映后才能在浸有藥液的相紙上顯現出圖像。
數碼相機的原理其實更接近于攝像機，兩者都是將空間景物發出（或反射）的光線透過光學鏡頭后在攝像機或數碼相機的圖像傳感器（CCD或 CMOS）靶面上成像，經光電轉換后輸出反映空間景物的“像”的電信號。其中數碼相機在每一瞬間只拍攝一幅圖像并將其存儲于介質中，而攝像機則連續不斷地拍攝很多幅圖像，并通過電子掃描及其他后續的處理電路源源不斷地輸出電信號，這個隨時間變化的電信號即稱作視頻信號，可以送人監視器并在屏幕上重現出傳感器上成的光像。閉路電視監控系統如圖2 所示
2 閉路電視監控系統的設計
2.1設計方案的實現
2.1.1 設計依據
中國國家標準：GB50115-2009《工業電視系統工程設計規范》，國家建設部標準JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》，中華人民共和國國家標準GB50198-2011《民用閉路電視監視系統工程技術規范》，智能樓宇相關技術要求。
2.1.2 設計要求
（1）電視監控系統通常由攝像、傳輸、控制、圖像處理、顯示等五個部分組成，應具有對圖像信號采集、顯示、分配、切換控制記錄和重放的基本功能。
（2）系統的制式宜與通用的電視制式相一致。
（3）系統設備、部件、材料的選擇應符合下列要求：
應采用符合現行國家和行業有關技術標準的定型產品；系統中各種配套設備性能及技術要求應協調一直。
（4）電視監控系統宜采用黑白電視系統。
（5）在監視目標的同時，監聽現場音響的電視系統應配置伴音系統。
（6）在監控區域內，燈光照度應符合攝像系統的要求。
（7）整個監控系統的技術指標應滿足下列要求：1）視頻信號輸出幅度為（10.3）V（峰-峰）；2）黑白電視水平清晰度大于等于350TVL（電視線）；3）灰度大于等于8 級；4）信噪比大于等于38dB。
2.2系統設備的選用
2.2.1 攝像機及附屬設備的選擇
（1）攝像機的選擇
攝像機是閉路電視監控系統最前端的設備，它的任務是將監視對象的圖像轉換為電信號，即把監視現場的畫面變換成圖像信號，然后再由監視器進行顯示的裝置，因此其性能直接影響到整個系統的運行。根據樓宇總體設計要求，確定每個監控點攝像機參數要求，選擇攝像機型號。攝像機選擇設計主要考慮參數為：黑白或彩色、水平清晰度、最低照度、供電電源、安裝方式等。基于設計要求可以選用分辨率在480 線以上、照度為0.01Lux 的黑白CCD 攝像機。黑白CCD 攝像機具有惰性小、靈敏度高、抗強光照射、幾何失真小、均勻性好、抗沖振、沒有微音效應、小而輕、壽命長、圖像質量好的特點，并且CCD 攝像機的信噪比大于46dB，對圖像質量影響較小。
（2）攝像機鏡頭的選擇
鏡頭應根據目標對象的活動性質、視距及視角而確定。合適的鏡頭選擇由下列因素決定：再現景物的圖像尺寸、處于焦距內的攝像機與被攝體之間的距離、景物的亮度等。
焦距是鏡頭的一個非常重要的指標。監控鏡頭的選擇主要參照的參數也是焦距，鏡頭的焦距則可由下式計算：
則焦距：f=hD/H或f=vd/V
D 為鏡頭中心到被攝物體的距離；H 和V 分別為被攝物體的水平尺寸和垂直尺寸；h和v分別是被攝物體的象的水平尺寸和垂直尺寸，鏡頭特性參數之間的關系見如3。
（3）云臺及防護罩的選擇
云臺是承載攝像機及鏡頭、防護照等一起依水平方向和垂直方向運動，以適應攝取不同方向和角度圖像的一個機械運動裝置。它按能實現的傳動方向區分有水平云臺和全方位云臺兩種，云臺的設計應根據智能樓宇的視頻監控范圍進行選擇，使得每臺攝像機都允許存在不需要監控的死角，因此，選用水平355度，垂直180度的云臺可以滿足全部場合的使用要求。
所選防護罩主要用于防塵、防潮濕等。室外防護罩應具有全天候防護功能（可防高溫、低溫、風沙、雨雪、凝霜等），宜采用雙重殼體密封結構，如有特殊需要，還可在防護罩內安裝對閃電和電磁起防護作用的濾波器。
2.3控制方式及控制信號的傳輸
智能建筑中閉路電視監控系統圖像信號的傳輸一般采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號的傳輸方式，同時根據攝像機和監視器之間的距離可選擇增設電纜補償器。視頻信號傳輸可采用SYV-75-5-2 同
軸電纜，信號電纜可采用RVV4 ×42/0.15 電纜。如傳輸距離超過1km，則需采用光纖傳輸設備或無線傳輸設備。
電視監控系統具有對云臺、鏡頭、防護罩和電源的控制功能。根據控制中心與受控中心間的距離及受控設備的多少可選擇直接控制、間接控制或數據編碼微機控制等方式，通常我們也可以采用直接和間接混合的控制方式。
2.4 圖像的處理及顯示
閉路電視監控系統對所傳輸的圖像信息具有切換、記錄、重放、加工和復制等功能。為了完成多種功能，應配備如視頻切換器、硬盤錄像機、多畫面處理器、字符發生器、控制鍵盤等設備組合的多媒體計算機控制終端，充分利用計算機豐富軟件的優勢，以實現多種控制功能。
監視器是閉路監控電視系統的終端顯示設備。監視器的選擇應根據整套系統的技術性能指標及使用目的來選擇，其制式應與系統的攝像機一致，清晰度應相當或略高于攝像機的清晰度，以充分發揮攝像機的性能，其大小和數量應根據樓宇監控中心面積、人員配置等實際工程配置進行設置。
3 結語
總之，隨著科學技術的發展，閉路電視監控系統設備價格越來越低，綜合性能不斷提高，閉路電視監控系統已經成為智能樓宇安全監控的重要部分。本文主要對閉路電視監控系統及規劃進行了論述，隨著工程實踐的深入和發展，閉路電視監控系統必將在智能樓宇的安全防范發揮更加重要的作用。
參考文獻：
【關鍵詞】電視監控 閉路電視 智能小區 工程設計
中圖分類號： U285.3+1文獻標識碼：A 文章編號：
一．前言
電視監控技術來源于非廣播電視技術。智能小區電視監控系統組成閉路電路監控系統一般由三個基本部分組成:一是產生圖像的攝像機或成像裝置;二是圖像的傳輸與控制設備;三是圖像處理與顯示。從閉路監控的主流技術劃分,可以將閉路監控系統分為采用傳統方式的系統(模擬信號)和數字化的系統(數字信號)。傳統的錄像方式采用普通攝像機和普通的磁帶錄像設備,主要由攝像機、鏡頭、云臺、解碼器、矩陣、畫面處理器、監視器、錄像機等設備組成。數字化錄像方式主要是采用硬盤錄像技術,前端攝像機可為普通攝像機或數字化攝像機(又稱網絡攝像機),后端采用硬盤錄像機進行控制和錄像,主要設備有攝像機、鏡頭、云臺、解碼器、硬盤錄像機、顯示器等,如采用網絡攝像機則可實現遠程互聯網監控。在攝像機的選擇上,有黑白攝像機和彩色攝像機之分,攝像機的參數還包括照度、光圈、焦距等。
二、關于安全防范系統的概述和設計:
我們對安防系統的幾個子系統的分類是根據已往的經驗，不一定全面，但都是使用率較高的幾個系統。其中閉路監控系統一般情況下無論在什么場合的弱電系統中都是必須的，而且也是整個安防系統中分量最大、利潤最高的一個系統。在高檔賓館、大型寫字樓及高檔住宅樓等高層建筑中，一般情況以上提到的安防系統都要求使用，即使業主或甲方由于種種原因進行刪減，也少不了閉路監控系統。而在學校、住宅小區、機關大院等民用領域，使用較多的是閉路監控系統、周界防范系統及巡更系統，其他系統使用較少。
在安防系統中，閉路監控系統是應用最廣泛、歷史最久、發展比較迅速的，其他系統都是大同小異，只需按照業主、甲方要求，以實現功能為目的，市場上的供貨商基本都能滿足需求，而且價格差異也不是很大；但閉路監控系統就有很大的選型空間，實現一個目的可以有很多種設計方案，由此也引起成本、利潤很大的浮動空間，所以工程商和系統集成商在方案設計時有很大的空間。
為了解決傳統模擬系統的設備繁多復雜，布線、安裝工作量大，調試、維護、擴充難度較大，以及圖像的遠程傳輸、與門禁、報警等系統的聯動、聯合作業等缺點，閉路監控系統在經歷了開始的以矩陣控制為核心的模擬控制系統（CCTV），到后來的以硬盤錄像機為核心的半數字系統（DVR），以及現在的以網絡攝像機、視頻服務器為核心的全數字網絡傳輸系統（DSS），其技術可以說是進行了一次又一次的革命性的飛躍，也引領了安防市場的發展方向。雖然第三代的網絡視頻系統號稱已經進入技術成熟，市場推廣的階段，第二代的數字硬盤系統也已經有很多的應用案例，相應的產品在市場上也層出不窮，但在實際的應用中，傳統的模擬矩陣系統應用面還是比較廣泛，在所占市場份額中也是主要力量，而數字硬盤系統、網絡系統應用還是比較少，只能說處于初級發展階段。無論媒體、專家還是權威如何評論，根據我們的經驗，目前確實還是以模擬矩陣系統為主流，硬盤錄像系統也有應用，而第三代的網絡傳輸系統就很少使用了。在實際應用中，綜合各方面因素，只是在點數較少（
三．小區安防系統設計依據和原則：
隨著現代科學技術的不斷進步，監控和四周防范系統已經成為了為小區智能化管理不可缺少的一部分。一座現代化的智難受小區，為了保護人生財產的安全和住戶的安全，能有效地阻止或及時處理突出事件，可以充分運用監控和周界防范系統，設計如下：
1.設計依據和原則：
依據中華人民共和國標準的《民用閉路電視系統工程技術規范》GB50198-94.和《工業企業通信設計規范》及《安全防范工程程序與要求》GA/T75-94所規定的內容，進行設計。
2.系統的總體設計原則：
（一）.合理性
這是監控系統設計的最基本的原則。在安防系統中，要注重周界防范，將危險排除在小區之外，更要強調的是總體的防范措施。即是以小區為中心，進行總體的防范，而并非是以住戶住宅為中心。可以采用立體防范的措施，及多種防范手段并用的方法。主要是在小區周界設置紅外線入侵探測系統和電視監控系統，在小區的主入口，大門處設置全方位的可調焦高清攝像機，它的最低照度應當為1-3LUX，以保證良好的夜視效果。在單元門的入口處、車庫口設置超廣角的攝像機，使監視范圍覆蓋整信入口區域；并且還可以通過其長時滯錄像機對近期的資料可以隨意地對任一攝像機所攝取的畫面進行回放。車庫里的攝像機配置聽頭，保證在有人破壞時能夠及時的報敬警。上述措施的采取，還要保證在監測的過程中，盡量做到無死角，并且不浪費攝像資源，使系統的使用設計更加合理，并且優化到最佳的攝像效果。
（二）可靠實用性
從性價比的角度來看，系統的主要部分為了保證可靠性，可采用世界著名廠家的產品，同時也要兼顧到監控設備的完善性和簡單化，使監控系統在處理應急情況時能反應迅速、準確，提高保安工作的效果和質量。
3.模塊化設計
監測系統采用矩陣系統的模塊化設計，便于將來系統的升級和擴展時，也無需更換現有設備，只需要軟件升級或添加設備即可，從而保證了系統的延續性和兼容性。
四.周界防范及電子巡更系統技術方案說明:
本文以安定寶電腦監控周界防范系統為例進行周界防范設計,,周界防范系統可以在同一系統、同一條總線上集成各報警與巡更點，并且在電腦軟件上可以實現實時監控各個報警點和巡更點，并對各個報警點和巡更點分區進行單獨布撤防、集中或單獨控制，也可以判斷巡更位置和巡更人員，并自動執行巡更計劃，而且在巡更出錯時及時發出警告，提配打更人員及時掌握巡更點情況。
報警控制主機在接收到來自報敬按鈕和重點部位報警探測器的手動和自動報警信號時，向CCTV發出觸發信號的同時，對報警進行處理，觸發警號報警，并通過繼電器的動作啟動報警區域的燈光，而且通過自動拔號器聯通“110“或者其它自動報警系統。這套系統的聯網方式也十分靈活，即可以采用電腦控制的局域網，也可以采用電話線及無線接收的方式進行報警。
報警的主機和主控制鍵盤放在中控室，各個子系統可以單獨進行布撤防，也能通過配置，由主控制鍵盤進行控制。巡更系統即在巡更點巡更鍵盤，根據巡更鍵盤發回的信號來判斷巡更點和巡更人員代碼。報警及巡更人員可以繪制電子地地圖，在地圖上表示所有的報警點，還可以進行地圖之間跳轉，可以設置“電腦管理“功能，定時自動地對各個報警子系統進行布撤防。從而真正實現小區內松外緊的防范體系。
五．結束語：
本文通過安防系統的概況，緊密結合小區安防系統設計的依據和原則進行設計，從合理性、可靠性和實用性出發，對周界防范及電子巡更系統技術方案做了簡要說明，從周界布防系統出發，簡單闡述了小區智能化安防系統的規劃與設計，為同類工程提供借鑒。
參考文獻：
【關鍵詞】視頻監控系統 設計要點 探討
1 視頻監控系統設計的組成
視頻監控系統由前端設備、傳輸設備、控制設備、顯示設備組成。前端設備由安裝在各監控區域的攝像機、鏡頭、防護罩、支架、云臺等組成，負責圖像和數據的采集及信號處理；
傳輸設備包括同軸電纜和信號線纜，它負責把前端設備收集的音頻、視頻信號傳輸到機房的控制設備；
控制設備負責完成對前端音、視頻信號進行壓縮處理、圖像切換、云鏡操作等所有功能項的控制；
顯示設備負責對各個探頭收集信息的畫面顯示。
2 視頻監控系統設計原則
視頻監控系統設計應當遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。具體原則如下：
2.1 先進性
設備選型要保證技術領先，性能可靠，操作簡便、實用，維護簡單，性能價格比最優，并留有擴展余地。設備均采用目前領先技術和生產工藝制造，系統建成后，三至五年不會落后淘汰。
2.2 經濟性與實用性
充分考慮用戶實際需要和信息技術發展趨勢，根據用戶現場環境，設計選用功能和適合現場情況、符合用戶要求的系統配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現最佳的性能價格比，以便節約工程投資，同時保證系統功能實施的需求，經濟實用。
2.3 可靠性與安全性
系統的設計應具有較高的可靠性，在系統故障或事故造成中斷后，能確保數據的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復的功能，同時系統具有一整套完成的系統管理策略，可以保證系統的運行安全。
2.4 開放性
以現有成熟的產品為對象設計，同時還考慮到周邊信息通信環境的現狀和技術的發展趨勢，可以消防、防盜、聚光系統實現聯動，具有網絡通訊口，可實現遠程控制。
2.5 可擴充性
系統設計中考慮到今后技術的發展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能。并根據今后該項目工程的實際要求擴展系統功能，同時，本方案在設計中留有冗余，以滿足今后的發展要求。
2.6 追求最優化的系統設備配置
在滿足用戶對功能、質量、性能、價格和服務等各方面要求的前提下，追求最優化的系統設備配置，以盡量降低系統造價。
2.7 保留足夠的擴展容量
設備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統中改造新的控制點；系統中還保留與其他計算機或自動化系統連接的接口；也盡量考慮未來科學的發展和新技術的應用。
2.8 提高監管力度
系統應該能夠通過中央控制系統對各子系統運行情況進行綜合監控，時時動態撐握監視及報警情況。閉路電視監控大大減少勞動強度，減少設備運行維護人員。
3 視頻監控系統設計要點
3.1 目標區域的確定
視頻安防監控系統監視的目標區域可分為2類：重點監視區域和動態監視區域。重點監視區域突出的是監視人和車輛，要求能夠清晰辨別人的體貌特征和車輛的牌號。一般人和車輛的出入口、收銀柜臺、消防通道和自動扶梯的上下口等位置的攝像機圖像都應符合上述要求。
動態監視區域主要是針對人群相對密集的場所或范圍較大的公共區域進行監視。其特點是及時掌握被監視區域動態情況。一般園區室外廣場、單體建筑的室內大堂等處的攝像機圖像。
3.2 攝像機與錄像設備的選型
3.2.1 攝像機
評估攝像機分辨率的指標是水平分辨率，其單位為線對，即成像后可以分辨的黑白線對的數目。常用的黑白攝像機的分辨率一般為380-600，彩色為380-480，其數值越大成像越清晰。一般的監視場合，用400線左右的黑白攝像機就可以滿足要求。而對于特殊場合，用600線的攝像機能得到更清晰的圖像。
通常用最低環境照度要求來表明攝像機靈敏度，黑白攝像機的靈敏度大約是0.02-0.5Lux（勒克斯），彩色攝像機多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機用于普通的監視場合；在夜間使用或環境光線較弱時，推薦使用0.02Lux的攝像機。與近紅外燈配合使用時，也必須使用低照度的攝像機。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關，0.97Lux/F0.75相當于2.5Lux/F1.2相當于3.4Lux/F1.
電子快門的時間在1/50―1/100000秒之間，攝象機的電子快門一般設置為自動電子快門方式，可以根據環境的明暗自動調節快門時間，得到清晰的圖象。有些攝象機允許用戶自行手動調節快門時間，以適應某些特殊應用場合。
外同步是指不同的視頻設備之間用一同步信號來保證視頻信號的同步，它可保證不同設備輸出具有相同的幀、行的起止時間。為了實現外同步，需要給攝象機輸入一個復合同步信號或復合視頻信號。外同步并不能保證用戶從指定時刻得到完整的連續的一幀圖象，要實現這種功能，必須使用一些特殊的具有外觸發功能的攝象機。
3.2.2 錄像設備
長時間錄像機是必不可少的，它為日后可能出現的問題提供有力證據。器材外觀在檔次上要與室內裝修搭配協調。系統設計配置每臺錄像機配置2塊1T硬盤，并預留大容量硬盤接口，以保證全部監視信號錄像保存需求。預留監控通道為擴展備用。
3.2.3 燈光照度的要求、標準
要求在24小時內通過監視屏能清晰地辨別出入人員面部特征、機動車牌號。因此，攝像機的安裝部位應配置燈光，被監視區域平均照度應不小于200Lx。一般室外重點監視的區域應采用人和車分別設置燈光照度，監視人員出入可考慮環境燈光，而監視車輛的牌號理應配置專用燈光。在主干道路設置的攝像機應與環境燈光綜合考慮，以確保夜間的燈光照度能滿足選用攝像機指標的要求。
3.2.4 傳輸線路
為了使圖像的清晰度能達到監視的效果，設計應考慮信號的線路衰減。一般傳輸距離小于300m，可采用同軸電纜傳輸視頻信號，300m以上建議采用光纖傳輸，以避免線路衰減影響視頻信號的傳輸。如采用光端機傳輸視頻信號，光端機應盡可能設在室內。沒有環境條件應考慮通風、防潮、防過熱及防雷接地，并在設備箱上采取遮陽措施。
3.2.5 系統架構
視頻安防監控系統的結構設計提倡錄像與監視分離的框架，監視的狀態與圖像的存儲彼此不受影響。況且，硬盤錄像機（存儲設備）采用的是分割顯示，圖像畫面較小，不利管理人員監視。因此，一套完整的視頻安防監控系統應是存儲設備和監視設備組合而成，設計須滿足標準中對監視圖像的要求。采用矩陣主機輸出的單幅圖像作為監視畫面切換的模式較能體現上述理念。
3.2.6 防雷接地
（1）前端設備直擊雷防護。前端設備如攝像頭應置于接閃器（避雷針或其它接閃導體）滾球半徑的保護范圍之內。對于安裝在建筑物女兒墻上且不在避雷帶保護范圍之內的攝像機，可以在避雷帶上安裝一支避雷短針或將攝像機移到避雷帶保護范圍之內；采用獨立支撐桿安裝的攝像機，可將避雷針架設在攝像機的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或用鍍鋅圓鋼，
（2）傳輸線路的防護 。電源線路與信號號線路宜全程分開穿金屬管埋地敷設，并保持整個金屬管道的電氣連通，宜應至少在金屬管兩端做接地處理，對防護雷電干擾和電磁感應是非常有效。
（3）安裝SPD。為防止雷電波沿線路侵入前端設備，對帶云臺的攝像機應在其前端安裝三合一組合式防雷器，對不帶云臺的攝像機應在其前端安裝二合一組合式防雷器。防雷器應做可靠接地，且接地線應盡量的短、直、粗。
盡管在外接引入的電源線路上已安裝了電源防雷保護裝置，作為信息系統的各種信號線也是一個引雷的主要途徑，如果沒有對信息系統進行防雷保護措施，雷擊脈沖將從信號線路侵入，將會影響網絡的正常運行甚至徹底破壞網絡系統，使得重要數據丟失無法恢復，造成巨大損失。因此，必須各信號線路的端口處安裝與之性能參數相匹配的信號SPD。
（4）防雷接地。防雷接地與交流工作接地、直流工作接地、安全保護接地宜共用一組接地裝置時，采用共用接地系統的目的是達到均壓、等電位以減小各種接地設備間、不同系統之間的電位差，接地裝置的接地電阻值必須按接入設備中要求的最小值確定。
參考文獻
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[2]陳志勇.大型綜合性公共建筑安防監控系統設計的論述[J].商品與質量?建筑與發展，2013（12）.
【關鍵詞】縣級廣播電視臺 視頻監控系統 建設
一、縣級廣播電視臺視頻監控系統需求分析
（一）系統管理需求
（1）標準通用化設計。由于管理體系的調整和變更是不可避免的，系統所管理的對象和內容不可能一成不變，需要進行通用化設計，系統有較好的適應能力，可以滿足管理調整的現實要求；
（2）成熟性。軟件開發采用成熟的系統開發與集成方式，盡可能利用已有的技術成果，加快實施進度，降低建設風險。
（3）穩定可靠性。確保系統7*24小時運行，用戶操作不會構成對系統嚴重影響，可實現無限次數回溯和日志管理以確保數據可靠。
（4）并發性。允許大并發用戶操作，保持系統穩定與安全。
（5）流程化業務數據管理。 系統能根據不同的權限和管理內容，對不同數據的數據維護、數據審核、數據整理運行和數據分析利用方面進行必要的流程化設計，以滿足管理規范化的物資事務流轉和數據利用。
（6）良好的安全性。要保證本系統信息傳輸的安全性，防止信息泄漏等。
（7）良好的可擴展性。考慮到未來，業務的內容和形式都可能發生變化，當需要為系統增加新的功能或是需要對現有功能進行改進和改變時，能快速的適應業務發展的需要。
（二）平臺建設需求
視頻監控平臺應實現花都區廣播電視臺新建及原有監控點的集中管理和鎮級廣播站對廣播圖像的分級調用，滿足對各級用戶登錄賬戶的鑒權、安全認證管理，同時支持對社會圖像資源的整合；具有視頻專網和社會單位其它視頻網絡間的邊界管理、轉發功能，為各級部門和其它業務系統提供視頻信息。
對于社會資源以平臺方式通過安全接入設備接入“道路視頻應用共享平臺”。即將花都區道路視頻監控聯網系統基礎接入級平臺改造為視頻應用共享平臺，將社會資源整合后接入至共享平臺供各使用單位進行調用。
能夠實現平臺對于所采集的視頻數據進行智能分析的功能，根據目前花都電視臺監控平臺設計的智能分析模塊功能進行設計。具體內容項可參考但不僅限于以下功能項：關鍵區域警戒、聚檢測、重要場合人流統計、滯留/徘徊檢測、異常行為分析、周界防范、視頻診斷等
建設中需遵循電視臺相關安全規定，支持接入各類視頻監控資源；實現對本級監控資源的調用、顯示、存儲、控制和設備運行狀態的實時監控，嚴格用戶訪問、授權管理，保障平臺與數據庫安全，實現各級監控中心對視頻資源的閱、控、存、管，確保系統的安全運行。
（三）視頻傳輸通道建設需求
為了保證視頻信息資源傳輸的安全，應建立視頻監控專用VPN通道，監控系統的平臺、監控中心和前端監控點通過VPN通道組建監控專網，實現視頻監控信息在專網內的流轉，同時通過對視頻專網的安全設計，實現與廣播電視臺網的安全鏈接。
（四）視頻監控系統整合接入需求
為了綜合利用各類視頻監控資源，充分整合廣播電視臺自建監控資源及道路監控資源、廣播站監控等其它社會監控資源，以“就近接入”的原則，系統可采用數字與模擬結合的方式對原有圖像監控系統進行整合，并實現模擬與數字混合監控聯網互通互調功能，適用不同的傳輸環境；接口方式必須遵循部、省及行業標準規范，使系統具有較高的靈活性，方便擴展及與其它系統互聯；在前端設備、業務管理、設備管理等方面提供全系列的SDK或API，提供多種業務接口，供定制開發或與其它系統的互聯互控。
二、總體建設任務
（一）前端監控點的建設
前端攝像機對監控目標的圖像信息采集，是監控系統的原始信號源，其選址、設備質量及圖像可辨識度決定著整個系統的功能與性能水平。新建視頻監控點的布點按照《城市監控報警聯網系統管理標準第1部分：圖像信息采集、接入、使用管理要求》（GA/T792.1-2008）執行。
通過監測前端處理模塊將ASI/（}PSK/SDI/HDSDI等各種信號輸入源進行采集，對信源的信道物理量以及碼流標準參數進行實時監測和分析，結果通過網口發送到上位機，同時，經過高速處理把TS包封裝為IP包，進行組播，通過局域網絡，發送到指定IP的主機中。
多畫面顯示監測報警模塊通過交換機接收監測前端實時發送的組播TS流，完成視音頻內容的解碼，通過大屏幕顯示設備將標清、高清節目顯示在多畫面上并實時顯示監測信息；此模塊支持TS碼流錄像，碼流轉儲H264格式；并且對節目內容實時監測有伴音靜幀、無伴音靜幀、黑場、靜音、音量過高、音量過低等故障。
（二）監控系統的平臺建設
第一階段完成基礎接入級平臺的建設，包含中心管理功能模塊和媒體管理功能模塊，安裝高性能服務器設備，實現系統設備的接入管理、客戶端用戶的認證鑒權、用戶管理和媒體信息的管理。
第二階段完成基礎接入級平臺向視頻共享應用級平臺的升級，增加智能應用管理模塊，安裝智能管理服務器，通過對監控圖像設置規則實現絆線、越界告警、徘徊和非法聚集等智能分析和對前端視頻質量的智能診斷；增加邊界安全管理模塊，對上要實現與上級管理部門監控平臺的對接，提供所需圖像，對下要整合本本單位社會監控資源，利用該監控平臺實現對社會監控資源的綜合調用。
（三）監控中心的建設
監控中心是監控系統中視頻展現部分，匯接各種監控資源，將所需的視頻、數據信息進行實時播放、檢索和瀏覽，為各級廣播電視臺、業務部門和各級領導決策、指揮調度、取證提供及時、可靠的監控和報警信息。
監控中心的建設以花都區廣播電視臺為中心。監控中心按照區、鎮、分前端分權限設置主控中心和分控中心（室），依據管理權限的不同實現對本轄區監控點的瀏覽、控制和錄像回放等功能；并設置相應的圖像顯示終端。
（四）W絡建設
將采用VPN方式或專線方式組建視頻監控專用傳輸通道。將監控平臺、主（分）控監控中心和前端設備進行VPN方式組網。
多個前端采集點到硬盤錄像機將建設光纖專線，實現點對點傳輸，硬盤錄像機到監控平臺將通過光纖進行VPN組網，主、分控中心（室）多個監控終端到平臺將利用光纖進行VPN組網，光纖條件不具備的采用ADSL VPN專線接入。
三、視頻監控平臺建設
平臺對本級接入的各種資源進行匯集管理，為上下級平臺提供調用服務。
（一）平臺組成
平臺由建立在VPN視頻專用網絡上的“中心管理”、“媒體管理”“智能應用管理”和“邊界安全管理”四大功能模塊組成。平臺統一圖像資源編號，統一權限體系，統一控制協議，采用集中體系結構設計，便于統一規劃、分步實施，滿足跨區域多級平網應用的需要。具體設備組成如下：
（1）中心管理模塊。中心管理模塊包括數據庫單元、中心管理單元、鑒權認證單元，是全臺區域視頻監控網絡系統的核心，猶如人的大腦，屬于信令交互層，使用SYBASE數據庫結構作為后臺數據支撐，完成大量設備信息、用戶信息及系統日志等數據的記錄；采用SIP協議完成信令調度功能，承擔系統用戶、設備、調度、數據等管理職責。
此外在中心平臺中增加存儲服務器，將平時的突發事件，緊急事件、案件等調存到此數據庫內。
（2）媒體管理模塊。媒體管理模塊包括接入單元、轉發和存儲單元，接入單元在中心管理模塊的管理調度下完成前端設備的接入功能，實現對前端設備的統一管理和控制。本方案設計高性能機架式服務器，配以負載均衡交換機和防火墻，組成負載均衡備份，最大可實現1000路攝像機的接入，為后期社會監控資源的接入提供擴展空間。
轉發和存儲單元實現對視頻信息的轉發、分發和存儲功能。轉發和存儲單元分布在花都區廣播電視臺為指揮中心、下屬8個鎮級廣播站分控中心和15個分前端級分控室實現視頻信息的調用。本方案設計轉發服務器，配置交換機進行主備切換，實現N+1備份，可同時轉發多路D1格式的視頻。
對于視頻信息存儲方面的建設，由于本方案考慮到集中存儲對花都廣播電臺視頻專網的壓力，故未配置集中存儲單元，監控數據存儲由前端硬盤錄像機配硬盤實現，主、分控中心不再設存儲設備進行集中存儲，所有存儲信息由各主、分控中心通過視頻客戶端軟件進行遠程調用。
（3）智能應用管理模塊。智能應用管理模塊由智能應用管理單元、智能分析單元和視頻智能診斷單元組成，智能應用管理單元主要完成對前端圖像智能規則的配置和對需要參與智能應用的攝像頭數量的管理；智能分析單元則按照配置好的規則進行分析和判斷，對符合規則的行為或圖像進行報警并自動觸發抓圖或錄像；視頻智能診斷單元主要完成對前端設備狀況的診斷，包括圖像清晰與否、是否有雪花、圖像是否抖動等。
平臺各個單元全部采用VPN方式組網，既保證數據的安全、保密和可靠，又可以提供穩定、流暢的視頻信息。
（二）平臺功能
關鍵詞 電信傳輸設備；監控系統；設計；數據庫
中圖分類號 TN91 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）188-0031-03
自進入21世紀以來，信息技術高速發展，網絡已經普及到千家萬戶。網絡的發展改變了人們的生活和工作，為人們生活帶來很多樂趣，為人們工作帶來很大的便捷，可以說當前人類已經離不開互聯網了。在互聯網快速發展的今天，我國各大電信運營商也迎合了時展的趨勢，實現了網絡規模的擴張。但正是規模的擴大，網絡結構也由簡單變得復雜起來。復雜的網絡結構不利于運營商的管理，無法為用戶提供高質量、高效率的服務。而電信傳輸設備在網絡中承擔著信息傳輸的作用，所以加強對電信傳輸設備的監控有利于更好地了解當前網絡的狀態，并實現對傳輸網絡的集中管理。
1 電信傳輸設備監控系統的設計意義
近些年來，我國互聯網呈現高速發展的狀態，在這種背景下，很多電信運營商都加大了網絡規模的建設。但隨著規模的不斷擴大，其網絡結構也逐漸復雜起來，復雜的網絡結構必定會加大電信傳輸設備的管理難度。而目前，互聯網用戶需求更高品質的寬帶網絡以及服務質量，很多運營商在經營發展中，把提高寬帶網絡及服務質量當成主要工作，而忽視了對電信傳輸設備的管理、監控。傳統的電信傳輸設備的監控模式已然滿足不了當前形式下的需要，原始的監控模式效率極低，解決問題需要花費大量的人力及時間，用戶體驗極低，使很多用戶逐漸流失，不利于運營商的發展。基于以上現狀，設計電信傳輸設備監控系統具有十分重要的意義。
通過電信傳輸設備監控系統，可以有效地對寬帶網絡中電信傳輸工作進行全方位的監控，從而快速發現傳輸設備存在的問題，并及時解決問題。而管理者通過監控系統，可以準確地掌握電信傳輸設備的工作狀態，以便制定出合理的維護、升級決策。同時，維護人員通過監控系統，可了解維護工作需要用到的各類信息，便于故障的排查和修理。總之，電信傳輸設備監控系統的設計與實現，改善了傳統監控模式下存在的弊端，提高了網絡運營商的服務質量和效率。
2 電信傳輸設備監控系統的設計與實現
2.1 總體設計
想要設計電信傳輸設備監控系統，首先需要了解網管人員對監控系統功能的需求。根據上文所述，電信傳輸設備監控系統的設計，主要是用于對設備進行實時監控，在實際監控過程中，該系統還需要向網管人員傳輸各類數據信息，從而便于網管人員進行分析。所以，基于上述內容，電信傳輸設備監控系統需要分為客戶端程序、采集程序、報表程序以及數據庫系統，只有具備這4個程序，才能滿足功能需求，具體功能如圖1所示。本文設計的電信傳輸設備監控系統是客戶機/服務器模式，該模式運用范圍十分廣泛，同時功能較強，可實現網管人員對電信傳輸設備的有效監控。在該模式下，需要建立一個數據庫服務器，該數據庫服務器的選用可以是sybase。同時，想要實現電信傳輸設備的監控，還需要具備客戶軟件，客戶軟件可以使用delphi工具進行編寫[1]。
2.2 詳細設計
2.2.1 采集程序設計
采集程序設計的主要理念如下：通過簡單網絡管理協議（snmp）來實現對mib庫中的信息提取，在信息采集過程中，采集來的信息會統一放置本地緩沖區，在此次采集活動完成之后，再一起傳輸至服務器數據庫。這種采集程序下，存在訪問數據庫速度慢的弊端，想要改善這一弊端，也可以在服務器端建立一個緩沖區，把最近一次采集來的數據放置緩沖區，從而實現提高訪問速度的目的。
采集程序具體工作流程如下：
首先，在采集開始之前，需要測試snmp是否有效開通，并進行嘗試性的連接。本采集程序設計了該過程snmpget，在進行嘗試連接時，會明確顯示連接結果[2]。在連接成功以后，描述出采集目標設備系統的各類信息，如系統版本等基數信息。
其次，系統基礎信息采集完成之后，就需要對板卡信息進行采集，該過程開始時會在采集程序界面進行顯示。然后，板卡信息采集完成之后，就需要采集端口信息以及用戶信息。端口信息采集內容包含端口描述、類型以及操作狀態等等。用戶信息則需要采集在線用戶的數量、index、InterfaceId等。
最后，所有信息采集成功之后，會把采集來的信息統一輸送到緩存區，并生成報表。
該采集程序在進行任何環節工作以及工作結束時都會在界面進行提示，采集完成后也會計算所花費的實踐，使管理人員清楚的掌握采集活動狀態。
2.2.2 客戶端程序設計
想要實現對電信傳輸設備的有效監控，客戶端程序就必須和數據庫進行有效的連接。在本設計中，客戶端程序包含了數據訪問組件以及數據控制組件。數據訪問組件主要功能是用于實現數據控制組件和數據庫之間的有效連接，并說明數據庫信息。在數據訪問組件中，包含TDatabase、TDataSource、TTable、TQuery等組件[3]。數據控制組件主要功能是為用戶提供一個可操作的窗口，便于用戶進行信息數據的各類操作，而數據控制組件和數據庫之間的連接，是通過TTable、TOuery、TStoredproc組件來完成的，該類組件統稱為數據集部件。表1、表2分別對數據訪問組件以及數據控制組件中各組件的功能進行了闡述。
客戶端程序運行過程具體如下：
首先，需要網管打開客戶端程序并進行驗證登錄，輸入登錄口令。本文設計的客戶端如果出現了輸入密碼錯誤3次時，就會自動關閉客戶端。
其次，在管理人員輸入口令正確后，就可以進行相應的操作。客戶端程序對不同職員的管理員設定了相應的權限，從而避免管理人員跨權限操作，在權限允許的范圍之后，管理人員可以進行相應的工作。
在對電信傳輸設備進行監控的過程中，設備狀態會在客戶端進行明確顯示，本文設計的客戶端通過圖片顏色、文字、聲音相互結合的形式來對管理人員傳達相應信息，如出現紅色背景圖片時，就意味著錯誤，同時還會出現警示聲音。
管理人員在進行單獨設備操作時，只需要點擊該設備的圖標即可。在點擊該設備的圖標以后，就會彈出該設備的詳細信息，從而進行下一步的管理工作。
2.2.3 報表程序設計
生成報表的主要目的在于為故障排查及分析提供準確、完整的依據，而報表程序設計需要遵循這一理念，而為了更好地記錄電信傳輸設備的各類信息，報表程序設計應該使用日、周、月、任意時段這4種記錄形式。在數據使用過程中，可根據具體的使用需要來選擇報表類型。
生成的報表想要滿足監控需要，就應該在報表上記錄好設備的各類信息。首先，報表上應該對本報表的統計方式及統計時間進行闡述。其次，詳細并有條理地列出各設備的詳細信息，如設備序號、名稱和各類需要用到的數據，如圖2所示。
2.2.4 數據庫結構設計
數據庫結構設計的主要內容包含局向定義、設備定義、板卡定義、設備口令定義、設備端口定義、告警代碼定義、數據采集庫、溫度數據、用戶數據、y計用戶信息報表、統計端口信息報表以及統計板卡信息報表。具體的設計和程序編寫還需要結合實際情況，從而使設計出來的數據庫結構滿足電信傳輸設備監控的需要。
3 結論
綜合上文所述，電信傳輸設備監控系統的設計與實現的對當前網絡的維護、升級具有十分重要的意義。在未運用監控系統之前，傳統的管理模式難以保障對網絡故障的高效率排查及維護，使很多用戶逐漸流失。而通過監控系統，可準確、快速掌握電信傳輸設備的工作狀態，實現傳輸網絡的集中管理，便于及時發現故障和解決故障，為網絡維護和升級提供依據，并提高服務效率和質量，促進電信運營商的發展。
參考文獻
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[2]劉曉琴.VoIP網絡監控系統的設計與實現[D].北京：北京郵電大學，2011.
關鍵詞：電動機；PLC；實時監控
1.引言
電動機作為一種拖動機械設備，已經成為絕大多數企業生產的動力基礎，其是否能夠安全、可靠的運行直接關系著生產工作的順利與否，尤其是以大功率電動機為動力基礎的通風機，鼓風機、除塵風機等，對使用單位來說，確保電動機在良好的狀態下運行就顯得尤為重要。
一直以來我國普遍采用的是以事后維修為主，計劃性維修養護為輔的設備維保模式，然而隨著科技的發展，工業維修策略已從修理損壞的設備，到有間隔的進行預防性維修，再發展到如今的設備狀態預測性維修。在實際應用中，預測性維修是基于每臺設備的狀態，通過狀態檢測工具來采集監測數據，隨后相關人員對數據情況進行分析匯總，并得出結論，指導維修任務的安排，對存在故障隱患的設備及早做出響應，以避免進一步惡化致使設備出現不可修復性損害，帶來更嚴重的后果。
2.電動機實時監控系統設計思路
2.1 電動機故障分析
電動機故障一般可分為電氣故障和機械故障。電氣方面主要是電動機的繞組接地、短路、開路、接觸不良、鼠籠斷條等故障；機械方面則主要是軸承磨損、轉子掃膛等引起的振動故障。電機運行時溫度的升高，也直接影響著電動機的壽命和運行可靠性，因此準確的估算并檢測電動機的溫升，不僅可以保證電動機的安全運行，而且可以提高電動機的使用壽命、節約原材料和電能，以及對實現自動化設計都有重要的現實意義。
從電動機各類故障的發生概率以及嚴重性上來說，振動引發的問題頻率較高也比較復雜，其是旋轉類設備最常見的問題，也是設備損壞的一大驅動性因素。設備的各部件在運行過程中都會產生不同程度的振動，設備的振動往往會影響其工作精度，加劇設備的磨損，加速疲勞破壞，而隨著磨損的增加和疲勞損傷的加重，設備的振動也將更加劇烈，如此惡性循環，最終將導致設備發生故障甚至損壞。
引起振動的直接原因就是回轉體重心與旋轉軸的不重合，在這些可能發生的故障當中，又以電動機的軸承及葉片故障為主。通常情況下來說，對這些運行數據進行測量一般不會影響設備的正常工作，可在設備運行過程中同步獲取所需的運行信號。
2.2 可行性分析
通過以上分析，電動機在由正常狀態向故障狀態異變時，其振動、電流和溫度信息會發生變化，這些微弱的變化依靠人工點檢，是無法及時發現的。因此，開發電動機實時監控系統，對電動機有效部位的振動、溫度和電流進行測量、監控就顯得尤為重要，通過日常的數據的采集，并對比數據庫中正常運行時的歷史數據，就可及時發現電動機運行狀況的改變，從而發出預警，及時安排檢修維護來改善電動機運行狀況，做到預測維修。
3.方案設計
3.1 硬件部分
通過理論分析，電動機由正常狀態向故障狀態異變時，其運行狀態參數也在發生著改變，所以只要設計一套能夠準確采集、分析設備狀態參數的系統，就可以預測設備故障，做到預測維修。
電動機實時狀態監測內容包括電動機的電流、溫度和振動等信號，通過將溫度和振動傳感器安裝在電動機本體上，并在電動機旁設置一個采集子站，在數據子站內把傳感器微弱、易受干擾的模擬信號轉化為高速、準確的數字信號，通過數據總線上傳到數據采集總站來完成整套監測功能。
在設計細節上，由于電動機的電流信號在電控柜內，所以電動機電源部分用電流互感器采集，但是電流互感器一般輸出0-5A電流信號，不是標準信號。因此在電動機控制柜旁設置一數據采集總站，負責采集電動機的電流信號和頻率信號，同時通過數據總線接收各個子站傳送來的電動機振動和溫度信號。在數據總站內進行數據處理，產生報警信號，并把處理過的電動機狀態信號上傳到數據服務器內。
數據存儲分析部分負責對數據采集總站傳送來的數據進行存儲、處理，產生報警信息，進行故障診斷。
3.2 軟件部分
該監測系統軟件部分由底層軟件和數據分析軟件兩部分組成。底層軟件是PLC內的控制軟件，完成整個主站和和各個子站內軟硬件組態、IP地址分配和硬件采集信號的設定，負責電動機溫度、振動、電流等狀態數據的采集、轉換從而生成預警和報警信號等。
數據分析軟件使用西門子WINCC和SQL SERVER開發的專用軟件，運行在專用工控計算機上，負責控制參數、報警參數的設置，報警狀態的顯示，電動機運行狀態歷史數據的存儲、分析，實現故障的在線診斷。
4.結束語
該電動機實時監控系統已經應用于某單位風力除塵系統，能夠對電動機運行狀態進行全天候實時監控，操作人員只需在計算機上就可以查看電動機實時運行狀態，同時根據設備歷史運行曲線深度分析設備運行狀況，通過一段時間的運用，全面達到了制定出設備維護周期，科學安排維修任務的目的，克服了設備的無計劃停機對生產的影響，大大提高了生產效率，為企業帶來了極為可觀的有形效益和無形效益。
參考文獻
【關鍵詞】監控;工控機;Visual C++語言;單片機;局域網
引言
伴隨科技的不斷發展進步，計算機技術也有了飛躍式發展，在1994年同原廣電部設計院共同開發的天塔六套監控系統將發射機本身進行了更新和改善，令此系統同時需要重新的恢復以及改善。1999年代電視以及調頻發射機可以自動開關機、巡查故障、倒機以及抄表等等的控制檢測功能，這些得益于我們與天津計算機研究所的合作，提高了廣播播出的自動化水平。
1.進行監控的系統硬件
監控和管理子系統（局域網）、電視發射機實時監控子系統、調頻發射機實時監控子系統構成了電視及調頻發射機計算機實時監控系統。下面將敘述此系統的二級分布：第一級則是上位機系統，即由服務器、監控器、管理器以及遠程工作站等構成的局域網系統，他的主要功能是進行系統監控、人機界面、系統管理和與下位機通信。第二級則是下位機系統，是由均可單獨成為系統的電視發射機和調頻發射機實時監控子系統構成。
1.1 局域網
服務器、監控機、管理機和遠程工作站等組成的局域網被稱作監控與管理子系統，該系統采用結構靈活可拓展的星型拓撲結構，能再服務器的基礎上實現資源的共享。以上設備均置放于控制室內。服務器，該局域網所具備的核心設備，他不僅可以處理遠程工作站的訪問請求，也可以實現將共享數據存入硬盤之中。監控機，主要承擔實時監控電視、調頻的子系統的任務，是系統的控制中心。管理機，可以將系統提供的數據支撐報表。遠程工作站，監視功能強大，但不可控制發射機。
1.2 電視發射機實時監控子系統
此系統采用的是積木式的STD工控機擔任發射機的自動化控制及數據的采集前端。每套電視節目的主發射機和備用發射機以及其他相應的設備是由機房的五臺分機非別管理的。而此處的分機指CPU為8098的功能完善的單片機系統，可以處理48和24路開關量輸入，及64路模擬量的輸入。子系統的功能主要有顯示時間、進行通訊、判斷電視有無信號、實時時鐘、掉電保護的內存。以下將對功能進行分析：
（1）不僅可根據分機內部存儲的播出時間實現機器的自動開關機，還能夠利用監控機控制面板實現機器的開機與關機及倒機。
（2）能夠及時監控并將個發射機的工作狀態及故障進行分析，及時記錄并發出告警，針對早成機器關機的故障量及發生故障前后的30秒時間里發射機的具體數據，這樣對分析故障原因提供了大量資料。
（3）節目的播出時間可隨時修改。
（4）自動進行實時監控，主電路與備用電路中信號的有無，能夠使機器自行切換至正常的信號源，也能夠利用監控機的控制面板將任意一路視頻或音頻當做播出的信號。
（5）既可以采用控制機上的操作實現強制倒機，也可以是機器當滿足條件時進行自動倒機。電視發射機的監控子系統具有發射機的功率、各級電壓、陰流、進出風的馬達電流及風溫、外電三相電壓等模擬量，當模擬量超出設置的報警限，將會自動發出警報。模擬量的個數則是根據情況的不同而發生改變的，利用8098語言編寫成大小為32KB的分機程序，而分機接受發射機的模擬量時大多數需要高阻的放大隔離。發射機是否正常工作需要對機器的工作電流和電壓、發射功率及設備溫度測量后與正常數值比較才能得出結果，在允許范圍內才被視為正常工作。為保證設備的正常使用，應及時監控檢測相應數值，當監控點出現超出范圍的現象時應及時做出處理。由于設備的更新改造，如今對進出風的馬達電流及風溫的采集十分精確。為達到提前檢測排風的故障、發現馬達異常、解決發射機的溫度過高等等，做好對數據的采集顯得尤為重要。除此之外，分機檢測速度過快，為毫秒級別，而收集到發射機一次過荷自動恢復為故障的瞬態。可以利用服務器存儲的故障歷史記錄分析并檢修，這些并不是只人工檢測就可發現的。
1.3 發射機的監控子系統
該系統采取的是使用工控機系統成為發射機自動調控以及數據收集前端。工控機系統主要由一臺工控機、三片PC卡以及五個終端的模板。工控機與分機在功能上存在相似性，而其區別主要在于：工控機的上位機采用TCP/IP通訊進行通訊，而分機具有更優越的優勢，利用串口RS232模式和監控機進行通訊。其優勢主要包括：傳輸速度高、極大地減輕通訊兩端的計算機系統開銷、提高通訊的可靠性、傳輸的距離長。工控機在收集發射機的采樣主要是：反應發射機工作狀態及警報情況的發射機送出的開關量及控制發射機的計算機送出的開關量。
2.監控系統的軟件
2.1 系統的設計
監控機在系統的界面設計上的開發與設計符合發射機的操作習慣形式。其中的狀態顯示圖及面板控制圖對發射機進行了監控與控制，能夠令使用者清楚了解發射機的工作狀況。直觀來看，界面與日常發射機相似，而不同之處則在于應用鼠標鍵盤操作，各種開關及按鍵均顯示在桌面。使用者正常使用才能避免操作失誤。
2.2 軟件的基本流程
圖1 系統軟件流程圖
該軟件啟動之后，將自動進行檢測其與服務器的鏈接情況，在網絡的鏈接正常下，將會以服務器的標準時間當做監控機的基準的時間。并且依據標準進而確定檢測的范圍，使用不同的監控子系統來對廣播以及電視進行獨立及同時的監控，該軟件是通過其進程進而對發射機的實時監控，以調頻和電視監控子程序為主題程序。同時此程序也可發出相關的信息來寫入一些文件，保障遠程的監控以及管理，也方便了日后的查看。
3.程序的抗干擾
抗干擾一直是單片機及工控機構成的測控系統中的重要問題，同時，也是程序系統可靠性的重要指標，在應用中分為：接地系統的干擾、靜電感應和電磁感應干擾、I/O通道干擾三類系統干擾。
3.1 接地系統的干擾主要因為導線兩端的接地點不同，使得電位差不為零，從而影響了電路的輸入輸出電壓。此類干擾，可以使用一點接地法，加粗線路的接地端，進而減少電阻。
3.2 靜電感應和電磁感應干擾的產生是由發射機與馬達的感應造成的，一般可以采取爭取接地或做好屏蔽及高頻濾波來解決。
3.3 I/O通道干擾主要來自工控機在與分機鏈接時其輸入輸出通道和相互通道造成的。解決次顯現主要采取電耦合隔離能抑制尖峰脈沖以及各種的噪聲干擾。
系統的應用過程中，軟件應與硬件都進行抗干擾的設計，干擾會對程序系統造成降低數據采集的可靠性與控制的失靈兩種損害。主要采用數字濾波以及控制失靈的軟件對策進而預防。
4.保證系統的可靠性
正確性、安全性以及可靠性是硬件中系統三個指標，該系統在硬件上采取了本控/遙控和手動/自動控制的實施，以確保安全的播出。防止了發射機對一種機制的相對依賴。
（1）調頻及電視發射機均有本地和遙控兩種工作方式
（2）工控機與分機均設有手動及自動開關，在手動下，可切斷所有發射機的控制信號。
（3）調頻和電視的主、備發射機在原有的天線系統中增加了本地及遙控開關，使得天線在兩種工作方式下均能工作。
（4）信號柜采用了十選一的音頻及視頻開關切換，做到了通過識別信號的有無自動選擇、在信號柜上手動選擇及利用控制面板人為選擇。
（5）發射機工作中可利用監控機根據播出時間進行開關機，這樣方便了系統的巡查。
5.總結
2001年1月此系統正式開始使用，而經過不斷地驗證與證明，此系統安全穩定，具有可靠性與先進性，能夠保證安全播出節目，也提高了廣播與電視廣播的自動化水平，增強了對其的管理。可見能夠促進發射機的發展，滿足其監控的要求。
參考文獻
[1]李曉麗，暴強.電視發射機故障分析與處理方法[J].中國有線電視，2008（09）.
【關鍵詞】視頻;數字;智能;控制
前言
工廠視頻監控系統按系統作用可分為生產調度視頻監控和安防視頻監控，前者主要以工廠生產指揮調度為中心，圍繞工廠生產產線布設，輔助生產作業，兼顧生產系統安全防范，系生產智能系統的組成部分;后者主要以工廠安全防范為主題，強調的是工廠人員、物資等安全，主要布設在周界、公共通道、倉儲等重要場所，系工廠安防系統的重要組成部分。兩者在技術層面上并無本質區別，只是在系統的環境適應性及應用需求方面存在差異，在系統設計時予以重點考慮。同時，隨著工程自動化與信息化的逐步融合，眾多弱電系統加速向IP匯聚，造就了物聯網技術的應用和推廣，而視頻監控系統即是現代工廠物聯網系統不可缺失的組成部分，因此在系統規劃設計時應強調技術的標準化和開放性、成熟性和先進性、安全性和可靠性。總之我們在規劃設計工廠視頻監控系統時，除要考慮客戶的應用需求和實現技術外，還要綜合客戶投資、基礎配套設施、系統運行環境、近期與遠期建設，系改造還是新建等因素，才能編制一套經濟適用、技術先進可靠視頻監控系統方案。
1.設計分析
設計分析：系統結構、系統平臺、系統存儲、傳輸方式、系統前端、系統環境。
2.方案設計
2.1 系統架構
垃圾焚燒發電廠工業視頻監控設計采用數字監控系統，系統大部分從攝錄至系統后臺采用全數字化手段采集、傳輸及處理，爐膛高溫攝像機采用采用模擬攝像機，則須就近數字編碼（DVS）后傳輸至系統后臺。系統架構：以網絡攝像機及模擬攝像數字編碼為基礎構成系統前端攝錄裝置;以垃圾廠局域網為視頻信號傳輸平臺;以監控系統管理軟件、視頻管理服務器、網絡存儲服務器為核心構成監控系統中心管理平臺，形成以IP構架的全數字視頻監控系統。系統架構圖如圖1所示：
圖1 系統架構圖
2.2 系統管理平臺
1）平臺管理軟件： 系統平臺軟件基于網絡的全數字化的信息傳輸和管理系統，結合現代音、視頻壓縮、網絡通訊、計算機控制、流媒體傳輸等技術，采用模塊化的軟件設計;軟件以網絡集中管理和網絡傳輸為核心，完成信息采集、傳輸、控制、管理和儲存的全過程，能夠架構在各種專網/局域網/城域網/廣域網之上，實現監控聯網、集中管理，監控管理用戶授權，實現網絡集中監控綜合管理。
2）視頻管理服務器：系監控系統管理平臺軟件的硬件載體，主要承載服務為系統認證、流媒體、視頻存儲管理、報警、電視墻等管理服務。服務器硬件的配置根據視頻管理軟件系統的模塊多少、容量大小等要求，定性、定量的配置。
3）視頻存儲服務器：視頻圖像存儲采用網絡一體化集中存儲模式，系統基于嵌入式LINUX系統設計，針對視頻監控進行專門的優化，可為中型視頻監控系統提供可靠穩定的海量存儲空間，適合追求高性能、高擴展能力并注重節約成本的用戶。
存儲容量計算公式：存儲容量=攝像機碼流×3600秒×24小時×存儲天數×攝像機路數
2.3 傳輸交換系統
系統視頻傳輸交換系統構架在IP基礎之上，則視頻圖像傳輸交換則需構建以太網技術的垃圾廠局域網作為數字視頻傳輸交換平臺。根據現場情況靈活采用網絡拓撲結構，傳輸鏈路以光纜+六類雙絞線相結合。主干鏈路滿足千兆傳輸，設備接入鏈路大于等于百兆帶寬要求。
2.4 電視墻系統
采用高清視頻技術，系統采用數字視頻信號轉換成RGB信號在監視器上顯示，監視器視頻圖像效果可以達到高清效果。系統組成：電墻機架、顯示器系統、控制PC、視頻解碼器。電視墻機架：設計采用框架嵌入式結構，根據監控室環境、各部分尺寸根據顯示器尺寸定制設計，機架材料采用冷軋鋼板加工。
2.5 前端攝像機系統
1）前端系統描述：根據垃圾焚燒發電廠工業電視安裝環境不同，前端攝像機分為3大類，常規類攝像機、高溫攝像機、超高溫攝像機。不同類的攝像機須根據環境配置相應的防塵、防水、防爆、防腐蝕、抗高溫等輔助設施及選擇合適的攝像機。攝像機可采用模擬攝像機和網絡攝像機，攝像機前端設備采用UPS集中供電。常規類攝像機根據具體攝像環境應用選型（略）。
2）汽包水位攝像機：汽包水位攝像機專門用于監視鍋爐汽包水位計的讀數，攝像探頭安裝于汽包水位計（儀表）前方，使運行人員可在中控室監視器屏幕上看到汽包水位計的真實情況。設備要求：攝像探頭前端的鏡頭一般選用電動三可變鏡頭; 攝像機經高溫固化工藝處理;攝像探頭所配用的不銹鋼防護罩，經密封處理，具有較高的防塵、防水性能。
3）爐膛工業電視系統
根據垃圾發電廠的安裝環境和生產狀況及應用，爐內最高溫度按1300度：采用壓縮空氣冷卻的方式，探頭采用雙層不銹鋼材料，夾層通壓縮空氣直接致冷，并在前端形成風簾;內層壓縮空氣通過渦旋致冷器將空氣冷卻后對攝像機及鏡頭進行強制風冷，設備可將攝像鏡頭直接伸入爐內觀察爐內垃圾燃燒及火焰形狀等狀況。設備安裝于爐壁上，可伸進爐內，攝像機及高溫專用針孔鏡頭均置于罩內，正常工作時，探頭伸近爐膛內，當遇到停氣，停電，超溫情況時，在內置電機的作用下，探頭將自動退出爐外。系統主要組成：①具有保護功能的攝像探頭;②攝像機控制器;③電氣控制;④氣源控制;⑤傳動裝置。
高溫針孔鏡頭：采用藍寶石耐高溫針孔鏡頭，具有較高的光學設計指標，采用高質量的光學元件，較寬的視場角和較大的景深范圍，清晰度高，性能穩定，因鏡頭耐高溫值高于攝像機，所以僅鏡頭伸進爐內更利于冷卻;鏡頭端面采用藍寶石制成，能耐2000℃以下的高溫，即使在意外情況下，也不致燒壞鏡頭。鏡頭的長度可根據現場的實際情況進行選用，強光抑制低照度DSP彩色攝像機與高溫鏡頭配合，使現場每個細節清晰的再現得到雙重保證。攝像探頭防護罩采用特種耐高溫耐腐蝕材料及特殊的結構設計，由兩路氣體對鏡頭進行冷卻有效保護高溫鏡頭及攝像機。
遠程操作器：操作鍵盤面板分為：攝像機控制區、探頭控制區、狀態顯示區。
電氣控制柜：電氣控制柜用來完成整套系統電氣控制，其四種保護“開關”分別與攝像探頭“退出”指令聯鎖，當保護動作時，探頭自動退出爐膛，待保護條件滿足后，可將探頭“推進”
氣源控制箱：用于調整處理鏡風，其壓力傳感器所發出的開關信號分別與攝像探頭“退出”指令聯鎖，以確保攝像探頭保護動作時及時退出爐膛。
電動鏈條推進器：是電氣控制柜和氣源控制柜控制的進退裝置。該裝置在鏡風、出故障及攝像機溫度過高時，可自動將攝像探頭從爐膛內退出，從而保護了攝像探頭。在攝像探頭退出爐膛后，爐門上有一機械控制的風門將關閉觀察孔，從而降低了熱輻射對探頭的影響。
2.6 系統設備防雷設施
設備防雷裝置：電氣設備防雷裝置主要由電源防雷器，信號防雷器，避雷針等設施，該部分設施選擇則須根據設備的供電類型、供電壓等級、電源相線制式、系統信號類型等具體確定。
