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關(guān)鍵詞：廣播監(jiān)控中心 技術(shù)問題 解決方案 探討

中圖分類號：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1007-9416(2012)02-0164-02

廣播的質(zhì)量很大程度上取決于監(jiān)控系統(tǒng)的好壞，因?yàn)楸O(jiān)控系統(tǒng)的各種必要設(shè)備決定著廣播的質(zhì)量，尤其重要的是監(jiān)控中心，建好一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)重要的是其核心部位――監(jiān)控中心。目前大型監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心面臨著一些常見的技術(shù)問題，本文就如何建好一個(gè)大型監(jiān)控系統(tǒng)，對在廣播發(fā)射機(jī)的控制，附屬設(shè)備的控制，室內(nèi)工作環(huán)境的控制（中央空調(diào)、室內(nèi)循環(huán)通風(fēng)），消防報(bào)警，節(jié)目傳輸控制和安全保衛(wèi)監(jiān)控等方面進(jìn)行技術(shù)方案探討，以求提出解決相關(guān)常見技術(shù)問題的使用方法及方案，同時(shí)監(jiān)控中心的未來發(fā)展方向進(jìn)行自我現(xiàn)有知識(shí)水平上的展望，希望本人的論述能對解決一些相關(guān)監(jiān)控中心技術(shù)問題起到切實(shí)的作用。

1、對廣播發(fā)射機(jī)的控制技術(shù)問題及其解決方案

1.1 廣播發(fā)射機(jī)控制常見問題

廣播發(fā)射機(jī)常見問題主要是廣播發(fā)射站在檢測工作中發(fā)現(xiàn)的問題。主要有頻率受干擾，干擾排查，廣播發(fā)射站臺(tái)資料信息庫冗雜，發(fā)射功率超標(biāo)，殘波輻射不合格，調(diào)制頻偏嚴(yán)重超標(biāo)，任意變更臺(tái)址，增設(shè)同播發(fā)射點(diǎn)較為普遍等問題。

1.2 廣播發(fā)射機(jī)的控制常見問題解決方案

1.2.1 以廣播發(fā)射機(jī)標(biāo)準(zhǔn)為理論基礎(chǔ)，做好解決問題的基礎(chǔ)工作

調(diào)頻廣播的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，GY/T169-2001《米波調(diào)頻廣波發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測量方法》和GB/T4311-2000《米波調(diào)頻廣播技術(shù)規(guī)范》是現(xiàn)行的兩個(gè)有效的基本標(biāo)準(zhǔn)。深入學(xué)習(xí)規(guī)范為解決問題打好理論基礎(chǔ)，而且使用最多的是立體聲的調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)。

1.2.2 聯(lián)系生產(chǎn)廠家了解產(chǎn)品生產(chǎn)工藝

為了能正確并更加全面地檢測調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的性能，只是掌握一般的檢測方法還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)椴煌膹V播發(fā)射機(jī)的生產(chǎn)工藝和制造技巧不同，因此，必須深入了解廣播發(fā)射機(jī)的構(gòu)造，生產(chǎn)工藝流程等才能在進(jìn)行檢測時(shí)得到正確的檢測結(jié)果，為解決廣播發(fā)射機(jī)故障提供可靠的依據(jù)。

1.2.3 常見問題的解決建議

(1)高頻無線電波的傳播在一個(gè)區(qū)域內(nèi)能否有良好的覆蓋，要根據(jù)其視距傳播規(guī)律，選擇合適的發(fā)射點(diǎn)是關(guān)鍵，相反，盲目的加大發(fā)射功率，以及在應(yīng)用系統(tǒng)中攀比發(fā)射功率，都是錯(cuò)誤的做法。

(2)過大的施加音頻調(diào)制信號幅度以及發(fā)射機(jī)基準(zhǔn)狀態(tài)的過度調(diào)整，都會(huì)導(dǎo)致過大的調(diào)制頻偏，其最直接的結(jié)果就是主頻的有效輻射功率電平被犧牲了，其次，這將使得互調(diào)產(chǎn)物增加，接收語音質(zhì)量下降以及主頻輻射電平降低和鄰道被侵占干擾，更嚴(yán)重的結(jié)果就是它將直接影響發(fā)射機(jī)工作壽命。

(3)重要的專用通信網(wǎng)絡(luò)往往會(huì)被超標(biāo)的上邊帶殘波輻射所影響。與三、四、五倍頻的諧波輻射相比較起來，一倍頻信號更能引起多個(gè)常規(guī)無線通信頻道的干擾原因就是由于一倍頻的信號帶寬度較大。

(4)把廣播電視行業(yè)的無線電發(fā)射機(jī)納入須申領(lǐng)核準(zhǔn)代碼的過程中。

2、對監(jiān)控中心設(shè)備的控制

控制中心是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，如：室內(nèi)工作環(huán)境的控制（中央空調(diào)、室內(nèi)循環(huán)通風(fēng)）、消防報(bào)警 、節(jié)目傳輸控制 、安全保衛(wèi)監(jiān)控等各項(xiàng)功能，它們的實(shí)現(xiàn)均是依靠監(jiān)控中心的各種設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制的。控制中心的設(shè)備接收各個(gè)終端傳輸設(shè)備傳送的音頻，數(shù)據(jù)，視頻，溫度，感光和報(bào)警等各種信號，再對其接收的信號進(jìn)行各種操作，處理和整合，然后以各種系統(tǒng)信號的形式發(fā)出命令，操縱者整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的各種功能。

2.1 節(jié)目傳輸?shù)目刂?/p>

節(jié)目傳輸?shù)目刂瓶梢酝ㄟ^畫面處理器以及視頻和音頻切換器來實(shí)現(xiàn)。

畫面處理器目前使用的最多的是四畫面分割器，當(dāng)然目前市場上還有多畫面處理器。通過四畫面處理器可以把四個(gè)畫面經(jīng)過壓縮組合，然后在同一個(gè)畫面上顯示，節(jié)省了視頻設(shè)備的同時(shí)更能直觀的反應(yīng)實(shí)時(shí)圖像，同時(shí)支持放大回放現(xiàn)場記錄以及記錄效果都得到了極大地提高。

多畫面處理器 是一種更高級的視頻圖像處理設(shè)備，它能在更短的時(shí)間間隔內(nèi)對現(xiàn)場實(shí)況進(jìn)行監(jiān)督和畫面記錄，更能體現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場的真實(shí)性。除了在畫面處理方面的功能外，它還具有單畫面顯示、畫中畫顯示、多畫面任意組合分割顯示、圖像數(shù)碼變焦放大、視頻信號丟失檢測、時(shí)間發(fā)生、圖像通道名稱標(biāo)題編輯和報(bào)警處理功能。

視頻和音頻切換器主要指攝像機(jī)接駁錄像機(jī)或監(jiān)視器等設(shè)備。目前許多場合都使用的是監(jiān)視器設(shè)備在終端進(jìn)行現(xiàn)場資料采集工作。

通過以上這些終端數(shù)據(jù)影像聲音采集設(shè)備把監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)場資料傳輸給系統(tǒng)監(jiān)控中心，經(jīng)過系統(tǒng)監(jiān)控中心判斷，對數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及相應(yīng)命令，來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。其中數(shù)據(jù)影像和聲音的傳輸大多是通過網(wǎng)絡(luò)無線電技術(shù)和光纖技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。

目前這個(gè)系統(tǒng)分支的問題很少，一般只要安裝了相關(guān)的影音圖像聲控采集監(jiān)控器，除了人為地惡意破壞，都不會(huì)出現(xiàn)問題，當(dāng)然，如果有美國大片里的高級犯罪，問題就不可避免了，畢竟機(jī)器裝置是人為設(shè)置的，存在自身缺陷是必然的。

2.2 室內(nèi)工作環(huán)境的控制

室內(nèi)工作環(huán)境主要是指室內(nèi)的采暖和通風(fēng)環(huán)境，目前控制中心的工作環(huán)境控制主要通過暖通系統(tǒng)控制，暖通系統(tǒng)主要有中央空調(diào)系統(tǒng)控制，通過中央空調(diào)的終端溫度控制采集器可以時(shí)刻掌握監(jiān)控區(qū)域各個(gè)工作環(huán)境內(nèi)的溫度，從而由終端將溫度和通風(fēng)信息反饋給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心根據(jù)反饋信息發(fā)出命令，升高或降低工作環(huán)境的溫度，提高或降低風(fēng)速。

室內(nèi)工作環(huán)境的控制一般情況下也很少出現(xiàn)問題，除了火災(zāi)情況下溫度失控外，室內(nèi)工作環(huán)境都有控制中心電腦的自動(dòng)程序控制室內(nèi)環(huán)境的暖通。

2.3 消防報(bào)警控制

消防報(bào)警控制通過報(bào)警處理器來控制，報(bào)警處理器采集終端報(bào)警信號，然后傳輸?shù)娇刂浦行模煽刂浦行牡碾娔X控制系統(tǒng)中心發(fā)出報(bào)警信號，通知人們有緊急情況，讓人們注意安全，抓緊時(shí)間撤離安全現(xiàn)場。

報(bào)警處理器按照處理方式的不同可以分為總線式和多線式。總線式報(bào)警處理器是終端探頭的信號由一根雙線傳輸?shù)娇刂浦行模攸c(diǎn)是費(fèi)用低但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前仍大量應(yīng)用。多線式是指各個(gè)終端探頭互不干擾的將信號傳輸?shù)娇刂浦行模攸c(diǎn)是信號互不干擾傳輸自由速度快，但是費(fèi)用高。

報(bào)警處理器收集所有的前端報(bào)警信號，同時(shí)把發(fā)生報(bào)警通道的信號處理，并輸出多個(gè)開關(guān)量控制燈光，錄像機(jī)等設(shè)備的自動(dòng)啟動(dòng)，同時(shí)輸出報(bào)警通道編碼并傳送至控制中心的主控器。

常見問題是系統(tǒng)的線路易老化，傳輸?shù)男盘栍懈蓴_現(xiàn)象。解決辦法就是定期進(jìn)行相關(guān)報(bào)警裝置性能測試，以防患于未然。同時(shí)還可以訓(xùn)練人員在危急情況下的自救能力。

2.4 安全保衛(wèi)監(jiān)控

安全保衛(wèi)監(jiān)控系統(tǒng)通常是多媒體監(jiān)控系統(tǒng)，對監(jiān)控區(qū)的全貌可以通過電子圖進(jìn)行全面的掌握，但是它對不同的系統(tǒng)使用人員授予不同的使用權(quán)限，一定要做好保密工作，防止系統(tǒng)被非法使用，對系統(tǒng)造成破壞。

其特點(diǎn)是可以不受人為控制的為監(jiān)控區(qū)域提供突發(fā)事件和災(zāi)害防御，這是通過特定的電腦控制程序來完成的。它還具有靈活的計(jì)算機(jī)模塊設(shè)計(jì)能力，以及信息化網(wǎng)絡(luò)化的操作平臺(tái)，為安全保衛(wèi)監(jiān)控提供網(wǎng)絡(luò)信息化奠定基礎(chǔ)。

其存在的問題就是信息接口處理難度大，操作人員的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)要求高，責(zé)任感要強(qiáng)，而且應(yīng)對突發(fā)事件和災(zāi)害的心里素質(zhì)要好，所以安全保衛(wèi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作人員要精挑細(xì)選，經(jīng)過層層嚴(yán)格考核才能上崗工作。

3、對未來監(jiān)控中心的展望

在全文的論述中重點(diǎn)注重的是監(jiān)控中心的各個(gè)分支的功能及工作的描述，對其常見問題的提出及給出相應(yīng)的解決辦法，總的看來，其中所有的控制都通過主計(jì)算機(jī)控制程序、服務(wù)器和光纜及各種采集終端信息匯集器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管控的，最終通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)交互控制來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的目的。

目前監(jiān)控中心監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要面臨著解決計(jì)算機(jī)程序編程安全化，反饋信號發(fā)射兼容和系統(tǒng)穩(wěn)定控制的問題。在未來的監(jiān)控中心發(fā)展方向主要是面向計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，面向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。通過計(jì)算機(jī)編程把各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信有條理的細(xì)分統(tǒng)籌管理控制，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。在二十一世紀(jì)這個(gè)信息化的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)將深入到生活的各個(gè)領(lǐng)域，所以未來的監(jiān)控中心就像今天的計(jì)算機(jī)芯片cpu一樣處在監(jiān)控系統(tǒng)的中心，指揮著各個(gè)分支監(jiān)控系統(tǒng)，為人民的精神生活提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，同時(shí)幫助人們了解時(shí)事政治等，讓人民眼界開闊。

參考文獻(xiàn)

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篇(2)

關(guān)鍵詞 通信站網(wǎng)；IP網(wǎng)絡(luò)；視頻監(jiān)控；動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測

中圖分類號TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號 1674-6708（2011）48-0205-02

1 概述

利用已有的計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)傳輸通道、通信機(jī)房、電源設(shè)備等資源，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的通信網(wǎng)集中視頻監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)對通信機(jī)房的管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，提高通信設(shè)備和電路利用率及通信質(zhì)量。

2 思路

系統(tǒng)涵蓋數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、存儲(chǔ)、分析等環(huán)節(jié)。通過對遠(yuǎn)端通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境實(shí)施監(jiān)測，了解機(jī)房環(huán)境和通信設(shè)備運(yùn)行情況；遠(yuǎn)程視頻和語音系統(tǒng)為監(jiān)控中心的技術(shù)專家同現(xiàn)場維護(hù)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程可視化技術(shù)交流，提高對通信設(shè)備的維護(hù)管理水平，快速及時(shí)的處理故障。

3 總體結(jié)構(gòu)

通信網(wǎng)集中視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻維護(hù)會(huì)商子系統(tǒng)和監(jiān)控中心組成。

機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)是對分布的各個(gè)獨(dú)立的動(dòng)力系統(tǒng)及系統(tǒng)

內(nèi)的各個(gè)設(shè)備及機(jī)房環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)檢測、記錄和處理相關(guān)數(shù)據(jù)。

遠(yuǎn)程視頻維護(hù)會(huì)商子系統(tǒng)用于監(jiān)控中心遠(yuǎn)程對機(jī)房環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行的現(xiàn)場進(jìn)行圖像監(jiān)視，可以直觀地察看現(xiàn)地及告警等情況。

監(jiān)控中心是集中視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心。監(jiān)控中心完成對監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收、交換，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。

監(jiān)控系統(tǒng)采用的通信傳輸方式為已建的計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行TCP/IP協(xié)議。

4 機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)及組網(wǎng)方案

機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)主要由動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控器和各種傳感器組成。傳感器將采集到的監(jiān)測信息傳送到動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控器，經(jīng)過監(jiān)控器前期數(shù)據(jù)處理，再將數(shù)據(jù)通過傳輸通道發(fā)送至監(jiān)控中心。

動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測主要包括：機(jī)房溫度、濕度、交流電壓、直流電壓（模擬量）；煙霧告警、門禁告警、紅外盜情（數(shù)字量）等。

這些監(jiān)測量具有實(shí)際的意義：交流電的斷電、過壓、欠壓都對基站是否可以繼續(xù)長時(shí)間工作，保護(hù)相關(guān)設(shè)備有重要的意義。直流總電壓關(guān)系到通信設(shè)備的供電問題，這個(gè)電壓過高、過低均會(huì)導(dǎo)致通信設(shè)備無法工作，從而出現(xiàn)通信中斷。機(jī)房的煙霧探頭可以檢測是否有設(shè)備出現(xiàn)燃燒、冒煙現(xiàn)象，提前發(fā)現(xiàn)可以把損失降低到最低。門禁可以檢測機(jī)房門是否有非法進(jìn)入，防止設(shè)備被盜，同時(shí)避免門口打開導(dǎo)致空調(diào)制冷效果降低。溫度傳感器可以檢測機(jī)房的環(huán)境溫度，空調(diào)損壞時(shí)溫度升高或者降低均會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行。濕度是保證設(shè)備壽命的主要因素，減少設(shè)備吸附灰塵。

5 遠(yuǎn)程視頻維護(hù)指導(dǎo)子系統(tǒng)組網(wǎng)方案

前端視頻捕獲單元包括攝像機(jī)、球形一體化云臺(tái)（含控制解碼器、安裝支架）、視頻傳輸電纜等。攝像機(jī)是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的前沿部分，是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視場所的特定位置上，使其視場角能覆蓋各個(gè)被監(jiān)視環(huán)境的各個(gè)角落。

網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器放于前端，可以對輸入的模擬視音頻信號，RS485控制信號，報(bào)警信號，通過以太網(wǎng)或相應(yīng)的擴(kuò)展接口傳輸進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器可以在32k-2M的碼率上，實(shí)現(xiàn)從Qcif（176×144）到D1（704×576）的完整編碼方案，與客戶端軟構(gòu)成全方位的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。

擴(kuò)聲系統(tǒng)主要由有源音箱和麥克風(fēng)組成，用于機(jī)房現(xiàn)地與監(jiān)控中心的音頻通話。與視頻單元共同構(gòu)成音視頻維護(hù)指導(dǎo)系統(tǒng)。

6 主要功能

本系統(tǒng)利用數(shù)字視頻編碼設(shè)備和高清晰度攝像頭，采用MPEG-4 壓縮標(biāo)準(zhǔn)和最具穩(wěn)定特性的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，完全脫離PC 平臺(tái)，徹底杜絕病毒入侵。監(jiān)控中心可以用鼠標(biāo)來控制機(jī)房現(xiàn)場攝像機(jī)上下、左右、變焦、聚焦等動(dòng)作。可清晰顯示機(jī)房內(nèi)的各種設(shè)備的狀況，監(jiān)測中心能夠詳細(xì)觀察設(shè)備的運(yùn)行情況，比如：設(shè)備指示燈、電路板在設(shè)備的插槽位置以及電路板的型號和類型，都能清晰的看到；通過監(jiān)測系統(tǒng)提供的語音通道，還可以和機(jī)房人員直接對話，監(jiān)測站點(diǎn)值班人員或技術(shù)人員遠(yuǎn)程交流，在設(shè)備的日常管理和維護(hù)中，給予技術(shù)支持和幫助，提高基層人員的技術(shù)水平，降低故障率，縮短故障排除周期。

7 監(jiān)控中心組網(wǎng)方案

監(jiān)控中心主要完成各監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)控信息的統(tǒng)計(jì)處理及分析，并在每一個(gè)監(jiān)測模塊的顯示欄上標(biāo)明該模塊的分類和地點(diǎn)等基本信息，并可根據(jù)需要設(shè)定為不同的組。在每個(gè)監(jiān)測模塊現(xiàn)場的數(shù)據(jù)超過或低于所設(shè)定的閥值時(shí)，集中監(jiān)控業(yè)務(wù)臺(tái)會(huì)將報(bào)警信號顯示出來，系統(tǒng)發(fā)出聲光告警，并發(fā)送短信到指定手機(jī)。

監(jiān)控中心由集中監(jiān)控業(yè)務(wù)臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、集中監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡(luò)視頻客戶端軟件、打印機(jī)及相關(guān)附屬設(shè)備所組成。

8 IP分配方案

各監(jiān)測點(diǎn)的動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控器和視頻編解碼器安裝時(shí)，需設(shè)置IP地址，才能納入到集中視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控器和視頻編解碼器接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)所在地的IP網(wǎng)段，IP地址按照已經(jīng)實(shí)施的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中來劃分，這里就不再重復(fù)。

9 方案實(shí)施

該方案已經(jīng)實(shí)施，基本達(dá)到方案要求，方案是成功的。

10 方案實(shí)施后的問題

方案是基于已有計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)建設(shè)，各監(jiān)測點(diǎn)與監(jiān)測中心數(shù)據(jù)傳送受網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)影響大，個(gè)別監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)丟包嚴(yán)重，監(jiān)測中心看不到個(gè)別站點(diǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)和視頻圖像；細(xì)查原因：網(wǎng)絡(luò)帶寬不同，載荷不同，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備型號不同，路由設(shè)置有差別等原因，是造成丟包主要因素。

系統(tǒng)管理平臺(tái)安裝在監(jiān)測中心，用戶使用客戶端只能通過監(jiān)測中心視頻服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)看視頻，如果有一定數(shù)量用戶看視頻，勢必對監(jiān)測中心的網(wǎng)絡(luò)形成大的載荷，影響監(jiān)測中心數(shù)據(jù)采集和分析；用戶不能看到機(jī)房環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。

11 問題的解決

對網(wǎng)絡(luò)瓶頸，增加帶寬，調(diào)整路由配置數(shù)據(jù)，合理分配載荷，盡力是同一型號設(shè)備在同網(wǎng)段或是同區(qū)域，降低或減少以上問題給網(wǎng)絡(luò)帶來的影響。

12 結(jié)論

方案的實(shí)施，達(dá)到了方案所定目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對分布在廣大區(qū)域的通信網(wǎng)站的機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)測，為提升管理水平，提供了新的技術(shù)手段。

篇(3)

關(guān)鍵詞：醫(yī)院信息化 中心機(jī)房建設(shè) 空調(diào)系統(tǒng) 安防系統(tǒng)

中圖分類號：TP13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0047-02

醫(yī)院信息化是醫(yī)院發(fā)展的一條新型道路，醫(yī)院信息化的程度也能體現(xiàn)醫(yī)院的現(xiàn)代化程度。醫(yī)院的中心機(jī)房作為醫(yī)院的信息神經(jīng)中樞，其核心作用越來越受到醫(yī)院乃至于醫(yī)療體系信息化建設(shè)者的重視。中心機(jī)房中有大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備以及其他防護(hù)設(shè)備。由于系統(tǒng)龐大，設(shè)備繁雜，如若在機(jī)房建設(shè)中沒有預(yù)先考慮相關(guān)的問題，就會(huì)出現(xiàn)一些由于初期規(guī)劃的不當(dāng)而導(dǎo)致意外和故障的發(fā)生。醫(yī)院信息化依賴于信息的安全性、完整性和穩(wěn)定性。為了確保中心機(jī)房信息的安全可靠，在中心機(jī)房建設(shè)中，不僅需要有系統(tǒng)知識(shí)對龐雜的設(shè)備進(jìn)行集成，也需要在設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)中融合醫(yī)院的自身需求和業(yè)務(wù)需要。

醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，除了信息化系統(tǒng)本身的部署之外，還涉及到抗干擾、供配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防雷、防過壓、消防、安防的建設(shè)及其他建筑和裝飾等，這其中的每一方面對中心機(jī)房的建設(shè)來說都非常關(guān)鍵，忽略任何一項(xiàng)都有或多或少的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)國家規(guī)范，結(jié)合樂清市人民醫(yī)院的實(shí)際情況，我們提出了一套醫(yī)院中心機(jī)房建設(shè)的方案，包含了對上述關(guān)鍵問題的考慮，并結(jié)合已經(jīng)部署的醫(yī)院信息化管理軟件系統(tǒng)進(jìn)行了深入的探討和分析。

1 中心機(jī)房建設(shè)方案

本方案作為樂清市人民醫(yī)院信息化建設(shè)項(xiàng)目的一部分，從醫(yī)院管理信息系統(tǒng)的部署著眼，結(jié)合了醫(yī)院業(yè)務(wù)需求，并考慮到了上述的機(jī)房建設(shè)關(guān)鍵問題，設(shè)計(jì)實(shí)施了一個(gè)相對完善的解決方案。樂清人民醫(yī)院的實(shí)際情況是：醫(yī)院占地124.5畝，日門診流量3500人次左右，醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)網(wǎng)終端640個(gè)，外網(wǎng)終端90個(gè)。結(jié)合上述的具體情況，根據(jù)醫(yī)院的業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的機(jī)房建設(shè)方案，方案具體可描述為：

（1）建筑基礎(chǔ)裝飾，主要以防塵、防靜電功能等建筑裝飾方面考慮

（2）機(jī)房的空調(diào)系統(tǒng)，主要功能是保證室內(nèi)環(huán)境適合機(jī)房設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)

（3）中心機(jī)房的安防、門禁以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，如溫度、濕度、漏水以及異常情況下的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

（4）集中管理控制（IP over KVM）

（5）UPS系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的供電、用電的可靠性和安全性

（6）防雷接地措施及設(shè)備

子系統(tǒng)邏輯圖如圖1所示。

除了圖1所示的子系統(tǒng)設(shè)計(jì)之外，醫(yī)院機(jī)房的選址也是關(guān)鍵的問題。我們將中心機(jī)房與災(zāi)備機(jī)房分別設(shè)立在相隔較遠(yuǎn)的住院部與門診部兩棟樓中，能夠保證機(jī)房環(huán)境的穩(wěn)定性以及應(yīng)急的即時(shí)性。另外，考慮到信息系統(tǒng)的實(shí)施需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支撐，方案中也對網(wǎng)絡(luò)方面進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)計(jì)。災(zāi)備機(jī)房的建設(shè)對醫(yī)院信息化的作用顯而易見，為了設(shè)計(jì)上的簡潔以及交互一致性，本方案采用了與中心機(jī)房一致的標(biāo)準(zhǔn)，在原門診樓老中心機(jī)房的基礎(chǔ)上改造成為災(zāi)備機(jī)房。

2 關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)

空調(diào)系統(tǒng)是保障中心機(jī)房設(shè)備正常運(yùn)行的重要條件。國家對此有明確規(guī)定：中心機(jī)房室溫：A級（20±2）℃，濕度：（40-60）%，>5μ塵埃粒度

中心機(jī)房的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)及服務(wù)資源極為重要，要避免在環(huán)境因素上影響機(jī)房設(shè)備的正常運(yùn)行。基于此種考慮，我們采用大型數(shù)據(jù)中心常用的機(jī)房恒溫恒濕專用精密空調(diào)，這種空調(diào)擁有先進(jìn)的空氣凈化及恒溫恒濕策略控制，良好的能效控制以及完善的調(diào)節(jié)機(jī)制，能夠很好的在通常條件下保證中心機(jī)房的穩(wěn)定性不受環(huán)境因素影響。

2.2 集中管理控制

本方案中，機(jī)房的集中管理控制采用KVM over IP的形式，即通過對鍵盤（Keyboard）、顯示設(shè)備（Video）和鼠標(biāo)（Mouse）的配置，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的集中管理。采用與普通網(wǎng)絡(luò)兼容的TCP/IP協(xié)議，通過數(shù)字化信號的方式進(jìn)行傳輸，使得KVM over IP技術(shù)可以在Internet上建立多個(gè)虛擬端口連接服務(wù)器的安全的KVM連接，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一對多控制，從而簡化了機(jī)房服務(wù)器的管理。

同時(shí)，KVM Over IP也在傳輸過程中進(jìn)行了數(shù)據(jù)加密及數(shù)據(jù)壓縮，在使用中加入了密碼保，密碼系統(tǒng)以RSAl024公鑰系統(tǒng)為基礎(chǔ)，加入了RADIUS認(rèn)證通信協(xié)議的支持，從而保證數(shù)據(jù)傳輸安全。

通過集中管理控制，系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作效率得到提高，系統(tǒng)故障時(shí)間顯著降低，從而提高了中心機(jī)房設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)（供電、溫度、濕度、漏水、門禁）等監(jiān)控報(bào)警

中心機(jī)房的監(jiān)控系統(tǒng)是機(jī)房維護(hù)系統(tǒng)最重要的組成部分。無論是自動(dòng)監(jiān)控還是人工監(jiān)控，所達(dá)到的目的均是防止機(jī)房出現(xiàn)異常的狀況，本方案中對這兩者工作的有機(jī)結(jié)合也是一種相對完善的監(jiān)控機(jī)制。

機(jī)房的監(jiān)控系統(tǒng)可分為環(huán)境監(jiān)控及權(quán)限監(jiān)控兩類。環(huán)境監(jiān)控可以通過在機(jī)房中布設(shè)少量物理傳感器，設(shè)置指標(biāo)閾值，根據(jù)預(yù)定策略，當(dāng)達(dá)到或超過閾值時(shí)，向系統(tǒng)告警。如，當(dāng)機(jī)房內(nèi)的溫度傳感器檢測到室內(nèi)平均溫度高于閾值后會(huì)通過無線網(wǎng)絡(luò)向系統(tǒng)相應(yīng)的模塊告警。

權(quán)限監(jiān)控的主要措施是安裝門禁系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控設(shè)備。門禁系統(tǒng)采用密碼識(shí)別與非接觸IC卡識(shí)別結(jié)合的方式，用以驗(yàn)證權(quán)限。而視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用電視閉路監(jiān)控方式，通過可遙控的攝像機(jī)及輔助設(shè)備實(shí)時(shí)地向監(jiān)控中心返回機(jī)房內(nèi)的圖像及聲音，監(jiān)控室內(nèi)的物理環(huán)境和機(jī)房設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。同時(shí)，通過與報(bào)警體系的連接，在某些特定情況如盜竊、撞擊等發(fā)生時(shí)，會(huì)有相應(yīng)的告警通知機(jī)制，保證事故的及時(shí)處理。

2.4 UPS系統(tǒng)及供配電系統(tǒng)建設(shè)

UPS電源是保證中心機(jī)房設(shè)備正常運(yùn)行的保障性電源，對于機(jī)房設(shè)備來說，UPS系統(tǒng)的建設(shè)基本能夠解決大部分因供電系統(tǒng)不穩(wěn)定造成的數(shù)據(jù)損失。UPS系統(tǒng)處在中心機(jī)房已有的空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)，可滿足其對環(huán)境的需求。同時(shí)，UPS的輸入線單獨(dú)從變壓器接入，也同時(shí)單獨(dú)配備配電柜以將UPS接入機(jī)房設(shè)備，這樣能夠保證UPS電源的穩(wěn)定性。為防止UPS的老化問題，我們也建立了定期為UPS放電的機(jī)制，并同時(shí)檢查UPS的接地及防火等措施，以保證UPS系統(tǒng)的安全性。

除了UPS系統(tǒng)，高可靠性的供配電系統(tǒng)也是中心機(jī)房供電系統(tǒng)的關(guān)鍵。本方案中市電輸入經(jīng)住院大樓總配電室自動(dòng)切換裝置后，引兩路三相五線制交流電源至中心機(jī)房市電總配電柜及UPS總輸入配電柜，經(jīng)配電柜分路開關(guān)供精密空調(diào)、UPS、排風(fēng)機(jī)組、照明、輔助用電等動(dòng)力設(shè)備用。機(jī)房內(nèi)的插座分為UPS供電和維修輔助電源等防水三孔插座等。機(jī)房內(nèi)的普通照明接入配電柜，而應(yīng)急照明接入U(xiǎn)PS。配電監(jiān)測系統(tǒng)保證各個(gè)設(shè)備電源的電壓變化幅度在220V±5%之內(nèi)，頻率變化幅度在50H±0.5Hz之內(nèi)，如有異常，會(huì)有相應(yīng)的報(bào)警。另外，針對供配電系統(tǒng)對安全性的要求，采用阻燃導(dǎo)線以防濕，并進(jìn)行可靠的接地以防止漏電和電磁干擾。

2.5 防雷接地系統(tǒng)

防雷及電磁干擾防護(hù)，是保護(hù)機(jī)房信息設(shè)備及工作人員人身安全的必要因素。防雷保護(hù)系統(tǒng)的主要作用是當(dāng)設(shè)備過壓時(shí)，防雷保護(hù)保護(hù)裝置能夠快速地將能量釋放，從而保護(hù)設(shè)備不受損壞。本方案中，中心機(jī)房內(nèi)的防雷保護(hù)系統(tǒng)主要是對服務(wù)器、空調(diào)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、不間斷電源等電子設(shè)備加裝過壓保護(hù)設(shè)備，將市電電源引入中心機(jī)房內(nèi)配電柜，母線接入一個(gè)三相電源防雷器，并且在中心機(jī)房的防靜電地板下，用扁銅帶沿墻四周敷設(shè)法拉地龍網(wǎng)，將機(jī)房內(nèi)所有導(dǎo)體連接，以達(dá)到均衡電位的作用。這種方式通過把防雷設(shè)備安裝在配電柜的源頭，并有效接地，可將大閃電電流直接分流，而且可以避免電磁耦合。

除了上述的技術(shù)，本方案也采用了虛擬化技術(shù)，針對系統(tǒng)中一些較小且與核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)聯(lián)系較少的子系統(tǒng)模塊，如OA等，以及一些對系統(tǒng)資源要求不高的應(yīng)用，使用虛擬化存儲(chǔ)。采用虛擬化存儲(chǔ)能夠通過按需分配存儲(chǔ)空間，有效的減少存儲(chǔ)空間需求并能夠提高計(jì)算資源的利用效率。從而減少單個(gè)服務(wù)器硬件數(shù)量，利于管理并可降低成本。

上述的技術(shù)應(yīng)用并實(shí)施到機(jī)房建設(shè)的工程中來，著眼于機(jī)房及其管理的穩(wěn)定性、安全性以及可控性和可擴(kuò)展性，并充分考慮了中心機(jī)房建設(shè)的實(shí)際情況，不僅有效的減少建設(shè)所耗費(fèi)的資源，也能夠保障醫(yī)院信息系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié)語

中心機(jī)房的建設(shè)是醫(yī)院信息化建設(shè)的重要一環(huán)，也是保證醫(yī)院信息系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)境。本方案以樂清市人民醫(yī)院的信息建設(shè)項(xiàng)目為契機(jī)，參考國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)建設(shè)了一個(gè)考慮到多重因素的、完整的、可穩(wěn)定安全投入使用的中心機(jī)房，并以之為標(biāo)準(zhǔn)，改造了原有的災(zāi)備機(jī)房。在機(jī)房的建設(shè)方案中，從建筑基礎(chǔ)裝飾，主機(jī)房的空調(diào)系統(tǒng)，中心機(jī)房的安防、門禁以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，如供電、溫度、濕度、漏水以及異常情況下的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、集中管理控制（IP KVM）、UPS系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)以及防雷接地措施及設(shè)備等方面著手，設(shè)計(jì)實(shí)施了一整套方案。這套方案保證了中心機(jī)房建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)型、實(shí)用性、可管理性以及可擴(kuò)展性，能夠在保證機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)正常的情況下，實(shí)現(xiàn)高效的管理。

隨著醫(yī)療改革的不斷深化，醫(yī)院信息化也將得到極大的發(fā)展。作為其中的重要組成部分，機(jī)房的建設(shè)也勢必越來越受到相關(guān)部門和建設(shè)者的重視，這也鞭策我們應(yīng)該在總結(jié)建設(shè)中遇到的問題和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，不斷完善我們的建設(shè)方案，才能滿足醫(yī)院日益增長的業(yè)務(wù)和管理需求，為醫(yī)院的信息化建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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篇(4)

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)采集;GPRS網(wǎng)絡(luò);實(shí)時(shí)監(jiān)控;Web Service

中圖分類號:TP271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:1009-3044(2010)08-1830-03

Analysis and Research of Distributed Dispersed Rural Areas' Wastewater Disposal System

FENG Yan-li, WU Wei-shan, ZHANG Li-hua

(Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China)

Abstract: Combined with the characteristic of scattered new rural sewage layout and its smaller scale, complex terrain conditions, and hard realization of centralized collection of sewage, remote control technique is employed. The system is composed of field data collection devices, data transmission equipments, software of monitoring center and software for monitoring client. Based on the characteristic of distributed new country, the operating process of the system is as follows. First, the data of sewage disposal collected through field terminal data acquisition sensor will be transmitted to GPRS-DTU through PLC, then, the data will be transmitted to GPRS Network through GPRS-DTU connecting into mobile GPRS Network, next, the data collected by data transmission equipments will be transmitted to fixed IP monitoring center server corresponding to internet through using the interface of GPRS Network and internet, afterward, the data will be stored by monitoring center server and be launched through Web Service, finally, the data information will share. Meanwhile, monitoring center server will launch real-time information through real-time monitoring software so that monitors can browse the data through Data Center Server connecting on the internet, and also view other monitor centers' data through the data interface launched by other monitor centers.

Key words: data acquisition; GPRS network; real-time monitoring; Web service

隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,中、小城鎮(zhèn)、新農(nóng)村、旅游景區(qū)、園(社)區(qū)迅猛發(fā)展,其產(chǎn)生的污水成為了重要的污染源。

2007年在美國“分散式污水處理與利用需求”中長期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃會(huì)議,提出了“對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級的地區(qū),尤其是小城鎮(zhèn)、廣大農(nóng)村地區(qū)更適合發(fā)展分散式污水處理技術(shù)”的見解。美國將“分散式污水處理與利用需求”作為中長期發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)對待,而我國近幾年集中注重了城市污水處理的發(fā)展,對分散型污水處理、利用方面與國外存在一定差距。因此快速發(fā)展中的中國在這方面的需求更為迫切。

分散污水處理監(jiān)控系統(tǒng)中現(xiàn)場設(shè)備具有多而分散的特點(diǎn),基于GPRS的分布式農(nóng)村分散污水處理系統(tǒng)能很好適應(yīng)該特點(diǎn)。

1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端

現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端由采樣單元、數(shù)據(jù)采集單元和小型一體化PLC組成。

1)采樣單元

采樣單元由進(jìn)水渠、潛水泵及其控制箱、進(jìn)出水連接管路、過濾器等部分組成。外排污水流入進(jìn)水渠,由安裝在進(jìn)水渠內(nèi)的潛水泵將新鮮的外排污水輸送至進(jìn)水管路中,再進(jìn)入儀器室,由傳感器實(shí)時(shí)采集水質(zhì)數(shù)據(jù)。

2)數(shù)據(jù)采集單元

該遠(yuǎn)程排污監(jiān)控系統(tǒng)包含五個(gè)監(jiān)測項(xiàng)目,分別為懸浮物、化學(xué)需氧量、生化需氧量、總氮和總磷量,所以在每個(gè)站點(diǎn)安裝有BOD分析儀、COD 分析儀、氨氮分析儀、總磷分析儀、懸浮物/濁度分析儀,分別安裝在各污水檢測點(diǎn)。

3)小型PLC

各PLC放置在各地的監(jiān)測現(xiàn)場采集各傳感器的采集數(shù)據(jù),進(jìn)行分散實(shí)時(shí)控制,然后通過GPRS模塊,將采集數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接起來,形成集中實(shí)時(shí)的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備

由于農(nóng)村污水分散等特點(diǎn),布線都很不方便,本系統(tǒng)選擇了移動(dòng)數(shù)據(jù)通信提供的GPRS網(wǎng)絡(luò)。通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,現(xiàn)場的監(jiān)測設(shè)備采集到的有關(guān)數(shù)據(jù)和告警信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)即發(fā)送到監(jiān)控中心,實(shí)現(xiàn)對各污水點(diǎn)及時(shí)管理。

2.1 GPRS簡介

GPRS,通用無線分組業(yè)務(wù)是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù),提供端到端的、廣域的無線IP連接。GPRS充分利用共享無線信道,采用IP Over PPP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端的高速、遠(yuǎn)程接入。作為現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)向第三代移動(dòng)通信演變的過渡技術(shù)(2.5G),GPRS在許多方面都具有顯著的優(yōu)勢。

2.2 GPRS特點(diǎn)

GPRS有下列特點(diǎn):

1)可充分利用中國移動(dòng)全國范圍的電信網(wǎng)絡(luò)――GSM,方便、快速、低建設(shè)成本地為用戶數(shù)據(jù)終端提供遠(yuǎn)程接入網(wǎng)絡(luò)的部署;

2)傳輸速率高,GPRS數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)到57.6Kbps,最高可達(dá)到115Kbps～170Kbps,完全可以滿足用戶應(yīng)用的需求,下一代GPRS業(yè)務(wù)的速度可以達(dá)到384Kbit/s;

3)接入時(shí)間短,GPRS接入等待時(shí)間短,可快速建立連接,平均為兩秒;

4)提供實(shí)時(shí)在線功能 “alwaysonline”,用戶將始終處于連線和在線狀態(tài),這將使訪問服務(wù)變得非常簡單、快速;

5)按流量計(jì)費(fèi),GPRS用戶只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才占用資源,用戶可以一直在線,按照用戶接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費(fèi)用,沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時(shí),用戶即使掛在網(wǎng)上也是不收費(fèi)的。

GPRS業(yè)務(wù),具有接入迅速、永遠(yuǎn)在線、流量計(jì)費(fèi)等特點(diǎn),在遠(yuǎn)程突發(fā)性數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸中有不可比擬的優(yōu)勢,特別適合于頻發(fā)小數(shù)據(jù)量的實(shí)時(shí)傳輸。在污水點(diǎn)現(xiàn)場同樣安裝GPRS數(shù)據(jù)采集終端,通過RS232 /485接口與污染源在線監(jiān)測儀器連接,數(shù)據(jù)采集器對監(jiān)測儀器(流量、COD、總磷、懸浮物、氨氮)的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)、匯總,并通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心,它是系統(tǒng)獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)的主要來源。

2.3 GPRS組網(wǎng)策略

下面介紹四種GPRS組網(wǎng)策略,GPRS的應(yīng)用非常廣泛,幾乎所有行業(yè)都能用到GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸。但每種行業(yè)的實(shí)際需求和復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境都大不相同,所以每種行業(yè)都會(huì)有自己獨(dú)特的功能要求和組網(wǎng)方式。

1)方案一:中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接,采用公網(wǎng)固定IP或者公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+DNS解析服務(wù)。

此種方案向先INTERNET運(yùn)營商申請ADSL等寬帶業(yè)務(wù)。

① 中心公網(wǎng)固定IP:監(jiān)控點(diǎn)直接向中心發(fā)起連接。運(yùn)行可靠穩(wěn)定,推薦此種方案。

② 中心公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+DNS解析服務(wù):客戶先與DNS服務(wù)商聯(lián)系開通動(dòng)態(tài)域名,監(jiān)控點(diǎn)先采用域名尋址方式連接DNS服務(wù)器,再由DNS服務(wù)器找到中心公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP,建立連接。此種方式可以大大節(jié)約公網(wǎng)固定IP的費(fèi)用,但穩(wěn)定性受制于DNS服務(wù)器的穩(wěn)定,所以要尋找可靠的DNS服務(wù)商。此種方案適合小規(guī)模應(yīng)用。

2)方案二:中心采用主副GPRS-DTU,采用移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+移動(dòng)DNS解析服務(wù)。

此種方案客戶先與移動(dòng)DNS服務(wù)商聯(lián)系開通移動(dòng)動(dòng)態(tài)域名,監(jiān)控點(diǎn)先采用域名尋址方式連接移動(dòng)DNS服務(wù)器,再由移動(dòng)DNS服務(wù)器找到中心移動(dòng)動(dòng)態(tài)IP,建立連接。中心也用GPRS-DTU做接收端,但GPRS無線方式的中心不如有線方式的穩(wěn)定,所以采用主副兩個(gè)GPRS-DTU作冗余備份。主中心GPRS-DTU接收端掉線時(shí),所有監(jiān)控點(diǎn)自動(dòng)轉(zhuǎn)到副中心GPRS-DTU接收端。此種方式也可以大大節(jié)約固定IP的費(fèi)用,但并不是所有移動(dòng)公司都提供DNS解析服務(wù),所以要在有DNS解析服務(wù)的省市才能采用此種方案。此種方案適合小規(guī)模應(yīng)用。此種方案時(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性較差,不推薦使用。

3)方案三:中心采用主副GPRS-DTU,采用移動(dòng)APN專網(wǎng)固定IP。

此種方案客戶先與移動(dòng)申請APN專網(wǎng)業(yè)務(wù)。移動(dòng)為客戶分配專用的APN,普通用戶不得申請?jiān)揂PN。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡僅開通該專用APN,限制使用其他APN。得到APN后,給所有監(jiān)控點(diǎn)及中心分配移動(dòng)內(nèi)部固定IP。此種方案中心也像方案二一樣采用主副兩個(gè)GPRS-DTU作接收端,冗余備份。但此種方案較方案二而言,無需DNS解析,本身具有移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)固定IP,減少中間環(huán)節(jié),穩(wěn)定性增強(qiáng);且所有數(shù)據(jù)都在移動(dòng)GPRS的APN內(nèi)網(wǎng)傳輸,無需經(jīng)過公網(wǎng),安全性增強(qiáng)。此種方案無需負(fù)擔(dān)寬度專線月租費(fèi)用,性價(jià)比合理,推薦使用。

4)方案四:中心采用APN專線,所有點(diǎn)都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP。

此種方案客戶中心通過一條2M APN專線接入移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò),雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進(jìn)行廣域連接,在GGSN與移動(dòng)公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。為客戶分配專用的APN,普通用戶不得申請?jiān)揂PN。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡僅開通該專用APN,限制使用其他APN。得到APN后,給所有監(jiān)控點(diǎn)及中心分配移動(dòng)內(nèi)部固定IP。移動(dòng)終端和服務(wù)器平臺(tái)之間采用端到端加密,避免信息在整個(gè)傳輸過程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進(jìn)行隔離,并在防火墻上進(jìn)行IP地址和端口過濾。

考慮到該系統(tǒng)的監(jiān)控中心要將數(shù)據(jù)通過webservic給Internet上其他監(jiān)控決策者,所以本系統(tǒng)選用策略1方式來組建GPRS網(wǎng)。

該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)如圖1。

3 監(jiān)控中心軟件

監(jiān)控中心的WebServer服務(wù)器提供其他監(jiān)測中心訪問該地區(qū)數(shù)據(jù)的Web Service網(wǎng)站,同時(shí)應(yīng)用服務(wù)器提供監(jiān)控者可以通過連入互聯(lián)網(wǎng)查看實(shí)時(shí)水質(zhì)情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。

3.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用.NET 2.0+SQLSERVER2005框架,C#語言。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)采用了三層體系結(jié)構(gòu)和簡單工廠模式。系統(tǒng)中串口通信模塊實(shí)現(xiàn)時(shí)使用.NET 2.0的類SerialPort,專門處理串行端口的控制及數(shù)據(jù)收發(fā)。

實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務(wù)就是將流量、化學(xué)需氧量、氨氮、總磷和懸浮物等各個(gè)指標(biāo)用圖片的形式展示給監(jiān)控者,同時(shí)要將超標(biāo)的指標(biāo),給出報(bào)警提示,以便監(jiān)控者及時(shí)做出決策。同時(shí)該軟件還提供數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出,打印等功能,還可以將歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。另外該系統(tǒng)還包含了Web Service客戶端軟件,可以通過其他監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接口訪問其他監(jiān)控中心的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)各個(gè)監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)信息共享。

.NET開發(fā)平臺(tái)具有強(qiáng)大的開發(fā)工具、簡易的開發(fā)界面。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以操作簡單,顯示界面清楚明了為目標(biāo)。大大方便和簡化了監(jiān)測者的工作。

3.2 Web Service網(wǎng)站架構(gòu)

3.2.1 Web Service架構(gòu)原理

該架構(gòu)由三個(gè)參與者和三個(gè)基本操作構(gòu)成,如圖2所示。三個(gè)參與者分別是服務(wù)提供者、服務(wù)請求者和服務(wù),而三個(gè)基本操作分別為:(publish)查找(find)和綁定(bind)。服務(wù)提供者將其服務(wù)到服務(wù)的一個(gè)目錄上;當(dāng)服務(wù)請求者需要調(diào)用該服務(wù),它首先利用服務(wù)提供的目錄去搜索該服務(wù),得到如何調(diào)用該服務(wù)的信息;然后根據(jù)這些信息去調(diào)用服務(wù)提供者的服務(wù)。當(dāng)服務(wù)請求者從服務(wù)得到調(diào)用所需服務(wù)的信息之后,通信是在服務(wù)請求者和提供者之間直接進(jìn)行,而無須經(jīng)過服務(wù)。Web服務(wù)體系使用一系列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能,例如使用WSDL來描述服務(wù),使用UDDI來、查找服務(wù),而SOAP被用來執(zhí)行服務(wù)調(diào)用。

3.2.2 基于Web Service的遠(yuǎn)程信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)用XML文件描述。主要有以下兩個(gè)方面的內(nèi)容:1)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)。2)Web Service提供程序的創(chuàng)建,該Web Service提供程序的創(chuàng)建,該Web Service提供該監(jiān)控中心的各個(gè)時(shí)段的水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)的具體信息。

Web Service實(shí)現(xiàn)的具體步驟如下:

① 服務(wù)提供者開發(fā)和測試Web服務(wù),使用WSDL定義服務(wù)描述,包括定義服務(wù)接口描述和定義服務(wù)實(shí)現(xiàn)描述。

② 服務(wù)提供者將這些服務(wù)描述注冊并發(fā)送到UDDI注冊中心,從而使?jié)撛诘姆?wù)請求者能夠發(fā)現(xiàn)這些Web服務(wù)。

③ UDDI 注冊中心使用UDDI注冊表將服務(wù)描述存儲(chǔ)為綁定模塊,提供了多種不同的SOAP操作,使得請求者可以訪問各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)。

④ 服務(wù)請求者通過查找UDDI注冊表找到所需服務(wù)的綁定信息,找到Web服務(wù)應(yīng)用程序的提供者。

⑤ 服務(wù)請求者使用該綁定信息激活并獲取該服務(wù)的WSDL描述,從而與服務(wù)提供者進(jìn)行綁定,使用SOAP 協(xié)議調(diào)用所需的Web 服務(wù)。

4 結(jié)束語

以往為了能夠及時(shí)的對流域內(nèi)分布的污水來源進(jìn)行全面剖析,并做出及時(shí)處理,數(shù)據(jù)的采集,不得不實(shí)行定期站點(diǎn)抄表制度,既不經(jīng)濟(jì),又浪費(fèi)人力物力,而且效率低下,數(shù)據(jù)不具備完整性,不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。該系統(tǒng)的成功實(shí)施和運(yùn)行將能對各個(gè)分布點(diǎn)的水質(zhì)中各種參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)標(biāo),對確保相關(guān)人員能對不達(dá)標(biāo)污水進(jìn)行及時(shí)和準(zhǔn)確的處理,進(jìn)而可以取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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篇(5)

關(guān)鍵詞：高速公路 監(jiān)控系統(tǒng)

Abstract: The expressway monitoring system is an important part of highway construction and provides traffic management with effective control, monitoring. In order to play the functions and responsibilities of the expressway monitoring system, it must have a set of complete, scientific, convenient operation, easy control of the supervisory system to support, so as to maximize the satisfaction of user on the freeway traffic operation state supervision, guidance and control.

Keywords: expressway; monitoring system

中圖分類號：U412.36+6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號：

1 概述

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)主要由信息采集子系統(tǒng)、監(jiān)控中心及信息提供子系統(tǒng)三大部分組成。信息采集子系統(tǒng)包括：車輛檢測器、氣象檢測器、緊急電話和巡邏車；監(jiān)控中心是高速公路全線路監(jiān)控系統(tǒng)的最高層即控制中心，主要負(fù)責(zé)全線路范圍內(nèi)交通情況的監(jiān)視和控制；信息提供子系統(tǒng)包括交通標(biāo)志、標(biāo)線和信號等，是交通監(jiān)控管理為汽車用戶服務(wù)的主要形式。

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)的輸入是反映公路上車輛運(yùn)行情況的交通參數(shù)和交通狀況，這些信息經(jīng)監(jiān)控系統(tǒng)分析、處理、判斷后，可發(fā)生指令，控制道路情報(bào)板，變更其顯示內(nèi)容，實(shí)施對交通流的調(diào)節(jié)和控制，其性能的優(yōu)劣，在一定程度上取決于車輛駕駛員能否協(xié)調(diào)配合工作，接受系統(tǒng)的調(diào)度和指揮。

2 監(jiān)控策略的控制因素

交通事件是指發(fā)生時(shí)間及位置不可預(yù)測，造成道路通行能力臨時(shí)下降的情況，如交通事故、車輛拋錨、貨物散落等；也包括氣象條件及其他不可預(yù)見的因素，如霧、雨、冰等引起通行能力下降的氣候條件，以及施工、路面失修等道路條件。一旦道路上發(fā)生交通事件，則引起事件發(fā)生區(qū)域的通行能力下降，當(dāng)它下降到低于交通需求時(shí)，就會(huì)發(fā)生偶發(fā)性的擁擠，而二次事故常常是由高速公路上的車輛突然失控或減速，以及蠕動(dòng)擁擠排隊(duì)車輛的不適當(dāng)行為所造成的。當(dāng)交通擁擠時(shí)，車隊(duì)走走停停，汽車拋錨等小事故發(fā)生的概率更高，因此及時(shí)清除事件能夠減少交通事故的發(fā)生。為此首先需對事件進(jìn)行分類，即常發(fā)性事件及偶發(fā)性事件。對于常發(fā)性事件，是指由于交通需求接近或超過道路通行能力引發(fā)的事件，在這種情況下，從不擁擠到擁擠有一個(gè)過程，因此擁擠前后的交通流參數(shù)是一個(gè)連續(xù)的過程，可通過一系列交通參數(shù)進(jìn)行判斷，在時(shí)間上也有一定的規(guī)律性；而偶發(fā)性事件是由于突發(fā)通事件造成某一斷面通行能力臨時(shí)下降而引起的，一般無預(yù)兆，在通行能力大于交通流量時(shí)，檢測很難發(fā)現(xiàn)。

由于偶發(fā)性事件的特點(diǎn)，常常容易造成二次事故的發(fā)生，因此一個(gè)有效的控制策略管理系統(tǒng)其核心步驟為：事件檢測、鑒別、反應(yīng)、清除、現(xiàn)場交通管理及向道路使用者提供道路狀況及控制信息。

通過采用先進(jìn)的電子技術(shù)，采集各種交通數(shù)據(jù)，便于高速公路管理部門及時(shí)掌握交通流的各種數(shù)據(jù)和信息。通過計(jì)算機(jī)軟件對信息進(jìn)行處理分析，形成控制策略，及時(shí)各種控制命令、交通信息，處理各種交通事故和堵車現(xiàn)象，疏導(dǎo)交通流，制定減少交通事故和交通堵塞的有效措施，及時(shí)向有關(guān)部門提供各種服務(wù)（包括搶救受傷人員、拖走拋錨車輛及損壞車輛、修理損壞路面損壞設(shè)備等），使車輛駕乘人員感到快速、安全、舒適，保證高速公路的安全暢通。并可為決策者進(jìn)行中長期宏觀管理、規(guī)劃、調(diào)度提供依據(jù)，如果交通流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，有必要提出建設(shè)支線或拓寬路面的規(guī)劃等。

交通控制涉及到的范圍和內(nèi)容是相當(dāng)廣泛的，其主要目的是通過監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)有道路條件下預(yù)防交通事件、事故和阻塞的發(fā)生，使交通事件及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除，防止蔓延，并進(jìn)一步提高交通通行能力，改善交通安全環(huán)境。

1）在交通正常情況下，監(jiān)控分中心信息處理計(jì)算機(jī)根據(jù)交通流量和氣象條件，形成決策控制方案，利用車道控制標(biāo)志（收費(fèi)站雨棚燈）、可變情報(bào)板和可變限速標(biāo)志對交通進(jìn)行引導(dǎo)和控制。

2）在交通異常情況下，監(jiān)控分中心信息處理計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，向操作員顯示相應(yīng)的控制方案，由操作員根據(jù)外場圖像、緊急電話、巡邏車等對事件進(jìn)行確認(rèn)后，下發(fā)控制指令和誘導(dǎo)控制方案，并自動(dòng)調(diào)整該范圍內(nèi)攝像機(jī)對現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)視和錄像。

3）監(jiān)控分中心根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果及相鄰道路監(jiān)控分中心控制方案和處理對策，對本監(jiān)控分中心控制段進(jìn)行交通控制和誘導(dǎo)方案的修正。

4）監(jiān)控分中心有外場緊急電話報(bào)警時(shí)，若該范圍內(nèi)有攝像機(jī)，則可自動(dòng)調(diào)整攝像機(jī)至相應(yīng)位置，對其監(jiān)視和事件確認(rèn)。

3決策系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

決策系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是監(jiān)控系統(tǒng)方案生成的基礎(chǔ)，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用樹形結(jié)構(gòu)生成法。主要信息和參數(shù)包括：

1) 路段監(jiān)控點(diǎn)上車輛檢測器收集的現(xiàn)場截面交通參數(shù)（自動(dòng)檢測）；

2) 外場攝像機(jī)的交通流狀態(tài)觀察和確認(rèn)事件；

3) 路側(cè)緊急電話、業(yè)務(wù)電話傳來車輛事故信息；

4) 氣象檢測器收集的氣象信息；

5) 由巡邏車、養(yǎng)護(hù)車和路上工作人員傳達(dá)的其他綜合信息；

6) 收費(fèi)系統(tǒng)各收費(fèi)站上傳的相關(guān)圖像。

通過以上信息共同構(gòu)成事件檢測處理和確認(rèn)，事件一經(jīng)確認(rèn)，由管考試吧理人員輸入相關(guān)參數(shù)并由監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)生成相應(yīng)控制方案，最后由管理人員認(rèn)可確認(rèn)后執(zhí)行。方案內(nèi)容包括出動(dòng)救護(hù)、排障等各種車輛，通過可變情報(bào)板、可變限速標(biāo)志向道路使用人員顯示警告、限速等信息正確引導(dǎo)交通流，并通過業(yè)務(wù)電話等向醫(yī)務(wù)、消防、公安、交警等報(bào)警要求協(xié)同處理。若某區(qū)段交通出現(xiàn)異常擁擠情況，可通過與之相聯(lián)的收費(fèi)系統(tǒng)關(guān)閉某些入口車道或全部車道控制車輛的進(jìn)入，從而減輕道路的擁擠程度。

4控制策略的生成

控制策略的生成由控計(jì)算機(jī)完成。假定某個(gè)事件發(fā)生，監(jiān)控分中心交通監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過對通信計(jì)算機(jī)采集的各種信息進(jìn)行處理后，形成高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的控制方案，由管理人員選擇并確定是否實(shí)施該方案。

一般情況，由于各種原因，高速公路上布設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)外場檢測設(shè)備密度小，真正做到自動(dòng)檢測交通事故是比較困難的，沿路布設(shè)的車輛檢測器嚴(yán)格意義上講只能檢測這些斷面上的交通檢測數(shù)據(jù)，而不能從微觀上做出準(zhǔn)確檢測。因此，控制策略的形成地需要人為因素的參與，要求控制系統(tǒng)具備一定的智能化，建立交通控制智能化系統(tǒng)，通過建立豐富的控制規(guī)則信息和嚴(yán)密的邏輯推理機(jī)制，生成系統(tǒng)的控制方案。管理人員根據(jù)交通狀況、氣象條件的可能變化預(yù)設(shè)多個(gè)方案，當(dāng)某種事件出現(xiàn)時(shí)，只要控制人員選擇相應(yīng)的環(huán)境條件，系統(tǒng)便會(huì)據(jù)此提出備選方案。

5控制策略的實(shí)施

在交通事件發(fā)生后，由交通控制計(jì)算機(jī)生成控制方案和策略。該計(jì)算機(jī)同時(shí)選擇、、修改可變情報(bào)板和可變限速標(biāo)志的顯示方案內(nèi)容，并通過通信計(jì)算機(jī)控制顯示信息庫存放的預(yù)先編制好的顯示信息，通過通信計(jì)算機(jī)經(jīng)通信線路控制情報(bào)板或可變限速標(biāo)志顯示后的信息。交通控制計(jì)算機(jī)能夠回顯該顯示內(nèi)容和監(jiān)視其工作狀態(tài)，并對其故障報(bào)警。根據(jù)自動(dòng)生成的控制策略，可生成全線各收費(fèi)站車道開放建議表，最大限度提高收費(fèi)站的效率。

出現(xiàn)交通異常和事故時(shí)，分中心值班員可通過指令電話、業(yè)務(wù)電話等進(jìn)行指揮和調(diào)度，迅速處理事故、搶救傷員及疏導(dǎo)交通，避免二次事故的發(fā)生。具體的控制策略實(shí)施方案

1）由設(shè)在道路上的攝像機(jī)監(jiān)視其可視范圍內(nèi)的交通狀況，對事件進(jìn)行確認(rèn)和錄像。在可視范圍內(nèi)的交通事件可由CCTV系統(tǒng)快速跟蹤進(jìn)行監(jiān)視，直觀現(xiàn)場情況。

2）通過可變限速標(biāo)志和考試吧可變情報(bào)板向過往車輛控制指令和交通信息，誘導(dǎo)和控制交通流。

3）通過電話等方式通知相應(yīng)收費(fèi)站，在入口對駛?cè)敫咚俟返能囕v進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。

4）通過收費(fèi)系統(tǒng)各收費(fèi)站上傳的相關(guān)圖像觀察相應(yīng)收費(fèi)廣場的情況，對事件進(jìn)行確認(rèn)和錄像。

5）監(jiān)控分中心可將事件信息及其處理結(jié)果上傳上級監(jiān)控中心，同時(shí)上級監(jiān)控中心也可進(jìn)行切換和控制（優(yōu)先權(quán)可設(shè)定）形成三級可監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，并將信息下發(fā)相關(guān)路段監(jiān)控分中心。

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是高速公路建設(shè)不可缺少的重要組成部分，是保證服務(wù)水平的主要手段，通過該系統(tǒng)可以及時(shí)監(jiān)視、處理和引導(dǎo)交通流，大大提高高速公路的整體服務(wù)水平。隨著路網(wǎng)建設(shè)形勢的變化，以及交通工程技術(shù)的發(fā)展，交通監(jiān)控系統(tǒng)也在不斷發(fā)展變化，相信在不久以后，一個(gè)功能完善、技術(shù)先進(jìn)的現(xiàn)代化高速公路交通監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)出現(xiàn)在我們的眼前。

篇(6)

[關(guān)鍵詞]數(shù)字視頻；傳輸平臺(tái)；壓縮管理；光端機(jī)

中圖分類號：TN929.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1009-914X（2014）27-0071-01

一、光端機(jī)加模擬矩陣方案

1、維護(hù)難度

本方案由于自光端機(jī)至視頻分配器，視頻分配器至矩陣及硬盤錄像機(jī)均存在大量的視頻線，造成視頻路數(shù)較多時(shí)走線和整理工作極為繁重。且由于傳輸節(jié)點(diǎn)很多，排查故障時(shí)需一處處檢測排除，造成維護(hù)艱難，工作量大。

2、視頻質(zhì)量

由于傳輸過程透明，無壓縮等算法損失，在保證視頻線及視頻頭質(zhì)量的情況下圖像質(zhì)量較高，但須注意強(qiáng)電走線或較強(qiáng)電磁場等對視頻線傳輸?shù)母蓴_現(xiàn)象。

3、級聯(lián)組網(wǎng)管理難度

本方案監(jiān)控中心與各收費(fèi)站或隧道管理所等監(jiān)控管理節(jié)點(diǎn)的級聯(lián)管理要通過模擬矩陣的聯(lián)網(wǎng)控制來實(shí)現(xiàn)。其中控制功能主要依靠以太網(wǎng)組網(wǎng)，管理軟件控制，還需根據(jù)情況連接RS232/485串口通信。視頻調(diào)用則還需通過光端機(jī)上傳模擬圖像。可見為實(shí)現(xiàn)級聯(lián)管理，需要涉及通信系統(tǒng)的以太網(wǎng)接口和視頻、數(shù)據(jù)光端機(jī)傳輸，較為復(fù)雜，且設(shè)備的增多也增加了故障點(diǎn)和維護(hù)難度。

4、系統(tǒng)的通用開放性

從系統(tǒng)內(nèi)部來說，由于傳輸制式簡單，均為通用模式，內(nèi)部增加視頻等可通過任意品牌的光端機(jī)接入視頻矩陣實(shí)現(xiàn)，也可通過增加矩陣板卡實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容功能。對外聯(lián)網(wǎng)控制需要所使用矩陣品牌的通信控制協(xié)議，相比之下較為簡單。缺點(diǎn)是對高清視頻的兼容存在問題。

二、數(shù)字視頻壓縮管理平臺(tái)方案

基于視頻圖像的數(shù)字化壓縮算法技術(shù)，在攝像機(jī)設(shè)備箱內(nèi)將模擬視頻圖像轉(zhuǎn)化成基于以太網(wǎng)的視頻碼流，并通過光纖進(jìn)行各個(gè)設(shè)備及收費(fèi)站和監(jiān)控中心的以太網(wǎng)組網(wǎng)。監(jiān)控室內(nèi)的管理平臺(tái)將視頻碼流存儲(chǔ)至磁盤陣列或工P一5AN等設(shè)備，視頻調(diào)用時(shí)則選擇相應(yīng)視頻碼流解壓縮并數(shù)模轉(zhuǎn)換成模擬視頻圖像以供監(jiān)視設(shè)備查看。典型的系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖l所示。

1、維護(hù)難度

本方案相比光端機(jī)加模擬矩陣方案，大大減少了監(jiān)控分中心視頻線的數(shù)量，且由于中心減少了接收光端機(jī)，也減少了可能的故障節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)集成度高，排查故障較為容易。

2、視頻質(zhì)量

由于本方案存在按視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)（M一JPEG、H.26.MPEGI、MPEGZ等）的壓縮和解壓兩次轉(zhuǎn)換，會(huì)由于算法原因，導(dǎo)致視頻像素的損失及/馬賽克零現(xiàn)象。其中高碼流算法失真較少，但對傳輸帶寬要求較高，低碼流算法適合較窄帶寬，但圖像損失會(huì)比較嚴(yán)重。

3、級聯(lián)組網(wǎng)管理難度

本方案監(jiān)控中心與各收費(fèi)站或隧道管理所等監(jiān)控管理節(jié)點(diǎn)的級聯(lián)管理可直接通過各級管理平臺(tái)之間用光纖連接實(shí)現(xiàn)，對于用戶來說，實(shí)現(xiàn)簡單，無需協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)。使用時(shí)直接操作平臺(tái)管理軟件即可，較為方便。且由于此系統(tǒng)為管理平臺(tái)生產(chǎn)商提供的封閉系統(tǒng)，不需用戶來提供維護(hù)和支持。

4、系統(tǒng)的通用開放性

如本系統(tǒng)內(nèi)部增加視頻等需求，不方便之處在于要從原平臺(tái)生產(chǎn)商處購買傳輸接入設(shè)備，方便之處在干由于全系統(tǒng)均為同一廠商提供，可避免用戶的協(xié)調(diào)管理工作。對外聯(lián)網(wǎng)控制如省中心調(diào)用等則與前述模擬矩陣方案相似，但存在二次壓縮解壓造成圖像像素進(jìn)一步損失的風(fēng)險(xiǎn)。本方案可支持高清視頻管理，方便于系統(tǒng)設(shè)備的升級。特別是由于適應(yīng)較少的光纖數(shù)量及網(wǎng)絡(luò)帶寬，很適合對已建成高速公路進(jìn)行設(shè)備升級替換。

而目前壓縮視頻存在的一個(gè)重要問題是各廠商之間的編解碼方式有所區(qū)別，尚未統(tǒng)一，造成各個(gè)廠商之間的設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)互編互解。在視頻IP化飛速發(fā)展，高清攝像機(jī)已經(jīng)大量應(yīng)用的當(dāng)前，制定統(tǒng)一的編解碼算法協(xié)議、規(guī)范設(shè)備對于該技術(shù)的推廣大為有利。某種意義上也會(huì)決定未來該技術(shù)的發(fā)展走向。

三、數(shù)字視頻非壓縮管理平臺(tái)方案

非壓縮數(shù)字視頻傳輸方式是以光纖的帶寬資源為保證，將模擬信號在攝像機(jī)的設(shè)備箱處通過模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備變成數(shù)字視頻信號，由光纖進(jìn)行傳輸，在目的地處的管理平臺(tái)再經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換將其還原成模擬視頻信號，調(diào)用至監(jiān)視器等。同時(shí)管理平臺(tái)既可將模擬視頻接入硬盤錄像機(jī)，也可通過管理平臺(tái)上的相應(yīng)板卡進(jìn)行壓縮處理，從而轉(zhuǎn)存至磁盤陣列或IP-SAN等設(shè)備以供錄像調(diào)用。其系統(tǒng)構(gòu)成大致與壓縮式管理平臺(tái)類似，傳輸內(nèi)核有所區(qū)別。

1、維護(hù)難度

與壓縮式視頻管理平臺(tái)類似，監(jiān)控分中心視頻線數(shù)量較少，且中心減少了接收光端機(jī)。系統(tǒng)集成度高，排查故障較為容易。

2、視頻質(zhì)量

相比壓縮式視頻管理平臺(tái)，非壓縮式管理平臺(tái)是通過類似光端機(jī)原理的模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)圖像的傳輸和調(diào)用，圖像質(zhì)量得到保證。且由于不存在編解碼的計(jì)算，圖像的流暢度和實(shí)時(shí)性都較好。通過在大屏上的觀察，效果基本令人滿意。

3、級聯(lián)組網(wǎng)管理難度

與壓縮式管理平臺(tái)類似，監(jiān)控中心與各監(jiān)控管理節(jié)點(diǎn)的級聯(lián)管理可直接通過各級管理平臺(tái)之間的光纖連接實(shí)現(xiàn)，對于用戶來說，管理和使用都比較方便。

4、高可靠的N+M備份機(jī)制

高速公路系統(tǒng)最重要的就是系統(tǒng)的穩(wěn)定，不能黑屏，數(shù)字視頻管理平臺(tái)應(yīng)該采用多種安全性高、可靠性強(qiáng)的設(shè)計(jì)，只有這樣才能保證管理中的可靠性。通過平行域架構(gòu)實(shí)現(xiàn)分布式的系統(tǒng)，每個(gè)平行域可獨(dú)立運(yùn)行，多個(gè)平行域可相互同步管理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)分期建設(shè)統(tǒng)一管理。系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，例如流媒體服務(wù)器、存儲(chǔ)陣列均采用N+M最小冗余度的配置，確保流媒體服務(wù)器、存儲(chǔ)陣列發(fā)生故障時(shí)，有備份設(shè)備可立即接管，核心管理服務(wù)器采用雙機(jī)實(shí)時(shí)熱備。在數(shù)據(jù)庫故障時(shí)依賴本地索引確保數(shù)據(jù)無丟失，在大規(guī)模停電/來電時(shí)，所有設(shè)備可自動(dòng)重啟恢復(fù)，諸多的安全備份機(jī)制設(shè)計(jì)，全方位的保護(hù)高速公路數(shù)字視頻管理平臺(tái)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

5、系統(tǒng)的通用開放性

與壓縮式管理平臺(tái)類似，本系統(tǒng)內(nèi)部增加視頻等需求，都需要從原平臺(tái)生產(chǎn)商處購買傳輸接入設(shè)備，也同樣可避免用戶在廠商之間的協(xié)調(diào)管理工作。省中心調(diào)用等外部聯(lián)網(wǎng)控制也與前述方案相似，但不存在二次的壓縮和解壓，可保證圖像質(zhì)量。本方案同樣兼容高清視頻管理，可供后續(xù)升級。整體上由于傳輸帶寬的要求，對光纖數(shù)量需求較多，對于要求較高圖像質(zhì)量且不存在光纖數(shù)量制約的新建機(jī)電系統(tǒng)較為適合。

我相信隨著技術(shù)發(fā)展，系統(tǒng)實(shí)用性方面的問題會(huì)逐漸解決，高速公路的管理水平將會(huì)不斷邁上新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)

[1] 呂世良，王曉茜，劉金國.數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測控技術(shù)，2014，02：80-82+86.

篇(7)

軟件管理數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀

那么軟件管理數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀是什么樣的呢？美國研究機(jī)構(gòu)451group將數(shù)據(jù)中心的管理現(xiàn)狀分為5層。從最下面開始，第一層是基本級，在這一層的管理不具備集成能力，僅有基本的設(shè)備監(jiān)控，目前95%的數(shù)據(jù)中心可達(dá)到此層級水平。第二層是交互級，此層安裝一定的動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控軟件和設(shè)備用電量監(jiān)測軟件，增加可調(diào)節(jié)制冷需求的能力，目前80%的數(shù)據(jù)中心達(dá)到了此層。第三層是主動(dòng)級，具有數(shù)據(jù)中心設(shè)備特征、位置和運(yùn)行狀態(tài)追蹤能力，能源和環(huán)境數(shù)據(jù)可降低風(fēng)險(xiǎn)和浪費(fèi)。目前有30%的數(shù)據(jù)中心達(dá)到了此層級。第四層是自我優(yōu)化級，具有多個(gè)IT和基礎(chǔ)設(shè)施子系統(tǒng)集成化，可增加數(shù)據(jù)模型用于預(yù)測、服務(wù)管理，可實(shí)現(xiàn)多視圖查看和實(shí)時(shí)優(yōu)化。目前僅5%的數(shù)據(jù)中心達(dá)到了此層級。第五層是自我智能優(yōu)化級，集成化的軟件根據(jù)預(yù)先定義規(guī)則、數(shù)據(jù)和服務(wù)需求調(diào)整數(shù)據(jù)中心的行為和資源使用。目前還沒有數(shù)據(jù)中心能達(dá)到這個(gè)層級。

這5個(gè)層級，其主要特點(diǎn)是層次越高，對于數(shù)據(jù)中心管理和優(yōu)化能力就越智能、越主動(dòng)。第一層基本上只是設(shè)備的管理，沒有一個(gè)系統(tǒng)，沒有任何管理的工具或者管理的關(guān)聯(lián)，在第五層數(shù)據(jù)中心所有軟件，包括數(shù)據(jù)都是智能的，可以自動(dòng)分析，自動(dòng)改善。

目前中國的數(shù)據(jù)中心的管理水平，基本上處于第二層和第三層，很少有人達(dá)到第三層以上。

施耐德電氣的軟件解決方案

而施耐德電氣的軟件解決方案，可以幫助用戶從一、二、三這三個(gè)層次提高到第四層。

怎么樣幫助用戶從下面第一層、第二層、第三層，提高到第四層甚至更高呢？在云時(shí)代，施耐德電氣認(rèn)為需要用DCIM（數(shù)據(jù)中心運(yùn)維軟件）來管理數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)智能化的管理。DCIM解決方案能為客戶帶來什么價(jià)值？主要包括4個(gè)方面，一是可靠性，比如怎么保證數(shù)據(jù)中心的警報(bào)通過軟件及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，及時(shí)的處理，并且警報(bào)怎么和業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)。二是效率，怎么提升效率，怎么快速找到數(shù)據(jù)中心一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)裝在哪個(gè)機(jī)柜上，現(xiàn)在很多客戶很難回答這個(gè)問題。三是成本，比如怎么獲得準(zhǔn)確的PUE指標(biāo)，怎么查看一段時(shí)間的PUE，就是能源使用效率，運(yùn)行3年到底節(jié)省多少能耗，有沒有改進(jìn)空間，DCIM可以幫助客戶實(shí)現(xiàn)。最后是敏捷度。比如怎么進(jìn)行知情決策，實(shí)時(shí)管理，通過DCIM管理工具，一個(gè)配電柜壞了我們可以馬上知道它對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的影響范圍，都能得到完美的解答。

施耐德電氣已推出一個(gè)全新的架構(gòu)，通過軟件解決方案來管理數(shù)據(jù)中心。施耐德電氣數(shù)據(jù)中心管理全新架構(gòu)分為3層，最底層是數(shù)據(jù)中心的設(shè)備層，包括制冷設(shè)備，樓宇控制設(shè)備、安防設(shè)備、配電設(shè)備，還有數(shù)據(jù)中心里動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控等設(shè)備，這些都是屬于設(shè)備層。第二層是業(yè)務(wù)系統(tǒng)層，在這個(gè)層面，不會(huì)有一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，因?yàn)槊總€(gè)設(shè)備廠家的管理系統(tǒng)都不一樣。第三層是客戶服務(wù)層，在此層，我們將會(huì)幫助用戶搭建統(tǒng)一的智慧的管理平臺(tái)，能夠把所有設(shè)備的監(jiān)控和管理，包括中間這一層軟件的功能全部集中到統(tǒng)一管理平臺(tái)上，讓用戶通過一個(gè)入口，不管是IT管理人員，還是數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理團(tuán)隊(duì)，都能對數(shù)據(jù)中心的管理或者數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控一目了然。能夠看到比如實(shí)時(shí)警報(bào)，數(shù)據(jù)中心三維的模型，數(shù)據(jù)中心當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)等各方面的指標(biāo)，所有數(shù)據(jù)都可以在最上層進(jìn)行查看。

案例解析

以施耐德電氣正在實(shí)施的一個(gè)項(xiàng)目為例，工程位于北京市昌平區(qū)“中關(guān)村國家工程技術(shù)創(chuàng)新基地”C28地塊，一期建設(shè)動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，建筑物設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（包括變配電監(jiān)控子系統(tǒng)），信息顯示系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、安防系統(tǒng)（包括數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)）等智能化系統(tǒng)，包含兩棟大樓，每棟數(shù)據(jù)中心超過2000臺(tái)機(jī)柜，一共5000多臺(tái)機(jī)柜，需要監(jiān)控和管理的設(shè)備層設(shè)備超過2000個(gè)。

本項(xiàng)目的二階段將采用施耐德電氣軟件解決方案，通過智能一體化運(yùn)維管理系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)（如圖所示），建立一套一體化集中管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集，逐級上報(bào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的完全集成。系統(tǒng)按照預(yù)先定制的閥值進(jìn)行警報(bào)通知到人，真正實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，提高效率。平臺(tái)橫跨從樓宇以及視頻安防，到配電，IT機(jī)房的多個(gè)子系統(tǒng)的端到端的解決方案。

在最底層，實(shí)時(shí)的監(jiān)控，設(shè)備的數(shù)據(jù)，包括一些業(yè)務(wù)邏輯，還有智能的動(dòng)力環(huán)境系統(tǒng)，包括攝像頭等，這些都得到了抓取和使用。

智能一體化運(yùn)維管理系統(tǒng)還有一些新增功能，比如數(shù)據(jù)中心容量管理，兩棟大樓5000多臺(tái)機(jī)柜，每個(gè)機(jī)房使用多少機(jī)柜空間，還剩多少機(jī)柜空間；比如新業(yè)務(wù)上線，需要快速部署100臺(tái)服務(wù)器，放在哪個(gè)機(jī)房里合適，不會(huì)對配電、制冷和空間容量造成影響，這就是施耐德電氣給為客戶設(shè)計(jì)的架構(gòu)圖。在業(yè)務(wù)子系統(tǒng)層面無論什么客戶采用品牌的系統(tǒng)都可以，因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^開放式接口獲得所有的信息，當(dāng)前的客戶的配電、樓宇監(jiān)控都是其他廠商的第三方系統(tǒng)，我們只需通過OPC接口就可以把這些數(shù)據(jù)獲取到。此外，包括動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控和安防系統(tǒng)都有相應(yīng)的集成接口，施耐德電氣將這些系統(tǒng)的信息統(tǒng)一集成起來。

在這個(gè)項(xiàng)目中，需要處理海量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)。例如一臺(tái)UPS的一個(gè)電壓和功率參數(shù)需要監(jiān)控就算為兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。當(dāng)前整個(gè)系統(tǒng)規(guī)模已經(jīng)超過30萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的監(jiān)控。因此在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將采用大數(shù)據(jù)的技術(shù)及SOA的軟件架構(gòu)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。而在未來，整個(gè)軟件設(shè)計(jì)要承載客戶上百萬數(shù)據(jù)點(diǎn)的處理，所以從一開始施耐德電氣就運(yùn)用了很多新技術(shù)在里面。