工厂远程实时监控系统方案

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远程实时监控系统在外向型工厂、多点超市连锁、跨地域办公室等场所中的实际应用-----------柳浪　　随着国家数字信息化的发展以及人们对安防意识的提高，传统的定点监看及录像的监控方式，已渐渐显出其不足的一面，尤其是在外向型工厂、多点超市连锁、跨地域办公室等场所中应用。远程实时监控系统的议题也渐为人们所常谈。1、概述   在日趋竞争激烈的市场经济中，良好的公司形象宣传和综合的体系(包括监控)管理是必不可少的。那么，怎样才能让客户更进一步的、直观的了解公司的生产实力、厂容厂貌、员工素质、良好的现场管理和展出的样品呢？让客户对公司的信心倍增，使而在激烈的商海中运筹帷幄。我想，最捷径的方式不外乎就是通过互联网传遍千家万户。特别是发展海外客户，以上因素都是客人所急于想知道的，良好的公司形象和高效的管理往往能赢得客人的芳心，好比吃了定心丸一样放心的与之长期友好合作。同样，也便于公司老总随时查看工厂生产环节是否周密协调，有无浪费不必要的生产成本，真正做到安全、高效、低耗。同时免除公司老总辛劳往返于工厂之间的疲惫，腾出更多的时间一心扑在营销外交工作上，稳步发展壮大实力，创造辉煌成就。2、远程传输的原理及理论借助着网络信息业的长足发展，很多地方都能用上网络宽频（比如有线电视网、长城宽带网、电信网络快车/ADSL、小区宽带等各门各类的宽频网络），为远程实时监控提供了外部传输技术的支持。在存储技术上，数字硬盘录像机的诞生，把传统的模拟信号转化为数字信号，从M-JPEG、MPEG1、MPEG2乃至当今的MPEG4技术的不断改进，图像画质越来越清晰，而存储容量越来越小，为远程实时监控提供了内部压缩技术的支持。2.1、互联网接入方式的选择现在常用的接入方式中，主要有以下三类较为常用：A类：普通电话拔号方式（PSTN、ISDN）； B类：专线方式（DDN、ATM、xDSL）；C类：局域网转接方式（LAN）；那么，我们就分别谈谈以上各类接入方式的优缺点：A类：普通电话拔号方式（PSTN、ISDN）；　　基本特点是使用简单方便，要求低。只要有电话的地方，再配上Modem，申请账号就能直接上网，速率可达56K/s　　　　其缺点也是较为明显的：1．传输速率慢。　　　PSTN为56k/s(实际上只有7k／s),ISDN为128k/s(实际上只有14k／s）。可以满足一般的静态网页浏览，但对于通过Internet进行实时图像数据传输的远程监控来说，是远远不够的。　　2．通讯费用高。　　　　普通电话拨号的通讯费用是由两方面组成：网络费+电话费。网络费有包月制，在几十元之间；但电话费却要根据通话时间来计算，在远程传输时，要求网络一直处于连通状态，就相当于电话一天24小时通话，这样计算下来，电话费就是个沉重的负担。　　总体来说，普通拨号方式，在远程监控方面的应用性是较差的，但由于某些特殊原因，也有可能使用到。B类：专线方式（DDN、ATM、xDSL）；DDN、ATM等专线的昂贵费用令用户望而怯步。但近年来，虚拟专线系列产品（ADSL、VDSL、XDSL）的推出，使用费用不断下调，用户可以在低成本的基础用上高质量的宽频。在此我们就来讨论ADSL。　　　ADSL的优势是显著的：　　1．速率高。　　　　一般的ADSL提供最基本的512k/2M的速率，有些地区可根据用户需求扩展上传、下行的速率（上传可达2M/下行可达8M）　　。 　2．费用低。　　　　不完全统计所得，全国各大城市对ADSL的包月费都在40~200元之间，此外，不含其它使用费用。　　　　但跟DDN，ATM等专线相比，也有一些不足之外，例如速率不稳定、IP动态分配等。　　　　总体来说，ADSL是目前为止远程实时监控应用最好的媒介，成本低、速度快。C类：局域网转接方式（LAN）；小区宽带网（如长城宽带网、有线电视网、聚友网络等）的速率随着用户人数的增加而下降，有堪者会低到只有几十k的速率，另外，其IP的双重性，为网络识别主机身份带来一定的困难。在远程实时传输上是不利的。所以我们是不太主张在监控端使用此种接入方式。　　通过对以上三种接入方式的介绍和比较，我们在选择传输媒介时，推荐使用ADSL2.2、图像压缩技术的选择要实现远程图像的实时传输，除了选择外部网络传输方式外，也得考虑现有的图像压缩技术。　　目前数字硬盘录像机所用图像压缩技术，可分为以下几类：　　　　A、M-JPEG　　　　B、MPEG1　　　　C、MPEG2　　　　D、MPEG4　　　　A：M-JPEG压缩技术　　　　早期数字硬盘录像机使用的压缩技术，其压缩容量大（450-600M/小时）而图像效果差。应用于远程传输的主要参数：　　　　　　　　　图像标准：358ⅹ288　　　　　　　　　帧容量：5-6.7k/帧　　　　　　　　　实时性（25帧/秒）：125-167.5k/秒。 　　B：MPEG1压缩技术　　　　　　对M-JPEG的图像质量及存储作了某些的优化，其压缩容量相对M-JPEG要小（300-500M/小时），图像质量要好。目前市面上的数字硬盘录像机都基本采用MPEG1技术。应用于远程传输的主要参数：　　　　　　　　　图像标准：358ⅹ288　　　　　　　　　帧容量：3.3-5.6k/帧　　　　　　　　　实时性（25帧/秒）：83-140k/秒　　C：MPEG2压缩技术　　　　　　对MPEG1图像质量低下而改造的技术，有效地提高了图像质量，但同时却又大大增加了图像压缩容量（500-800M/小时），故很少数字硬盘录像机采用些技术。应用于远程传输的主要参数：　　　　　　　　　图像标准：358ⅹ288　　　　　　　　　帧容量：5.6k-8.8k/帧　　　　　　　　　实时性（25帧/秒）：140k-220k/秒　　D：MPEG4压缩技术　　　　　　新型图像压缩技术，有效解决容量与图像质量的问题。MPEG4提供DVD级的图像质量而存量却又能大大降低（80-220M/小时），应用于远程传输的主要参数：　　　　　　　　　图像标准：358ⅹ288　　　　　　　　　帧容量：0.8-2.5k/帧　　　　　　　　　实时性（25帧/秒）：20-62.5k/秒　　在广域网（Internet）中实现远程实时监控功能，对照各压缩技术的参数及各接入方式的最大上传速率，我们得出如下结论：MPEG4+ADSL是目前实现远程实时监控最佳的配置，成本低，实效性强。3、远程监控系统的组成及安装要求3.1安装要求要实现远程监控，基本要求只有三个：a.安装ADSL； b.购买MPEG4远程王监控主机；（同时还需自行提供电脑显示器或监视器、鼠标键盘）c.申请一个专门用于管理的网站域名及虚拟空间3.2系统组成此系统分三部份组成：监控端（监控点），传送方（网站，ADSL或其它宽带），接收端（监控中心）A.监控端器材组成：a.远程监控系统/主机b.ADSL或其它宽带上网c.摄像机＋镜头　B.传送方器材组成：网站虚拟空间，专门用于此系统的安放、使用及管理。服务器的操作平台是WINDOWS2000或WINDOWSNTC.接收端器材组成：宽带上网(ADSL等宽带形式的接入)3.3成本核算3.3.1申请ADSL费用安装前时，用户只需要向当地电信部门申请一条ADSL（不需固定IP），一般情况下电信部门会配送ADSL拨号器，如没有配送时，用户需另购买相应的ADSL拨号器。总费用一般不过超过1000元。3.3.2网络管理费用如用户需要对远程监控进行管理，则需要申请一个网站域名及10M的虚拟空间，一年费用在1000元内。如用户不需要自己管理，则我公司可提供终身网站及空间免费服务。只是当用户需要作出更改某参数时，需要及时与我公司取得联系。3.3.3．远程监控系统/主机的费用(一般在2万元以下)3.3.4日常使用费用动态IP的ADSL均为包月制，一般费用每月在几十到200元之间。具体请咨询当地电信部门。 3.4系统网络拓扑图(以深圳瀛宇数码的WIN-IE2216远程监控系统为例)室内解码器电源监控点1485屏蔽信号控制线全方位云台+摄像机防护罩+云台支架一体化彩色摄像机480线，1/3”1.0LUX,8倍自动对焦，17”彩色显示器(4画面同时显示)监控中心室内解码器232转485转换器监控点2（规格同上）电源视频信号线输入(4路)WIN-IE2216远程实时监控系统/主机室内解码器超五类网线10/100M交换机TCP/IP超五类网线监控点3（规格同上）电源防火墙17”彩色监视器(8画面同时显示)PC远程监控(IE浏览方式)Internet室内解码器放大图请见下一页监控点4（规格同上）电源 PC远程监控（IE浏览器方式） 4、同类产品的比较　　以下对一些同类产品作一些的简单的比较。（如有不足之处，敬请原谅）1．普通电话拨号方式的Quicksever　　支持M-JPEG压缩技术。由于电话拨号的上传速率仅仅只有7k/s，但图像数据传输量大（最小大于80K/S），所以它的远程传送效果较差，平均是每秒里只有不足1帧的速度，远程客户端的丢帧现象严重。当IP是变换后，要双方通过打电话询问主机IP，才能联接。2．硬盘录像机内置远程程序，直接modem传送　　随着远传的发展，后期的硬盘录像机功能中都带有着远程监控的客户端工具及主机服务器平台，在局域网中的传输效果上有了很大的提高，但在Internet的使用中，用户只能通过普通电话拨号实现远程监控的功能，其本质上跟使用Quicksever效果一样，只是减少了外置设备。3．网络摄像机　　网络摄像机采用MPEG4压缩技术，也能通过ADSL进行传送，其原理与我们所开发的DVR2004F远传系统一样，但它仅仅实现的DVR2004F的远传功能，缺乏了硬盘录像机的存储，回放等一些基本功能。另一方面价格高（一般一台网络摄像机要卖到6000元以上）及要求静态IP（相当于租用专线，一个月好最少也需要几千元的通讯费）也是它目前未能很好解决的问题。4．视频网络器　　类似Quicksever的产品，支持MPEG4压缩技术，而且要求静态IP的支持。因此使用日常成本较高。5、外向型工厂、多点超市连锁的选择　　a．日常费用低　　　　利用一般动态IP的ADSL作为传输（本系统不限制静态IP），日常操作费用低，深圳地区每月的费用也仅仅是200元，一些城市上ADSL的包月费更低至40元。　　b．成本低、实用性强　　　　功能上如一台硬盘录像机，带有多种实用功能，同时实现远程实时传送，用户不需另购置其它设备。适用于任何摄像机类型，为用户提供了很大的选择范围。 　　c．操作方便　　　　基本上全自动执行，也可根据用户要求调速参数，操作简单，跟一般的硬盘录像机没有区别。　　　　在客户端，要求提供两种监控方式。第一种是直接通过IE浏览，开放性强，客户可随时随地观看监控情况。第二种是通过特定的软件来进行控制，保密性强。