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仓库安防图像监视系统
作者：admin 发表时间：2008-10-29 14:17:19 阅读：次
一、问题提出
仓库作为存储物质资源的设备，在生产中发挥着重大的作用，具体来说，仓库有以下几种：粮库、油库、军械库、物资库等，这里面存储的有的是关系到国计民生的物资，有的是危险品，有的是军队的重要物资，有的是企业的支柱产品。
每一个仓库的安全必须要给予充分保障。有的仓库离管理中心距离比较远，有的仓库多而分布比较分散，有的仓库周围地形比较复杂，在这种情况下，有线的监控系统的施工难度很大，经济费用高，容易被破坏。基于以上情况，我公司提出了无线远端图像监控系统方案，以上的问题迎刃而解。
针对仓库的本无线监控系统主要是解决以下问题：
1． 仓库的大门正在被人破坏，第一时间报警；
2． 有人试图从窗户里爬进，第一时间报警；
3． 时刻监控仓库里的情况，如果有人闯入报警；
4． 仓库中的物品发生变化，如危险品爆炸、漏油、漏气、自燃，针对每种物品有不同的传感器配合摄像头报警，并有现场的随动设备对故障进行排除，并在第一时间报警；
5． 如果有仓库报警，在控制中心将给出该仓库地理位置、报警类型、报警时间。
6． 将仓库中二次仪表的数据即时的传到远端控制中心，如果仪表的数据超标，立刻报警；
7． 仓库的安防都要由防爆的标准限制，用于监控的每个设备必须进行防爆处理。
二、系统设计框图
仓库安防监控系统原理框图
三、系统功能
3.1仓库安防监控及水资源合理分配:
远端点：传感器、摄像头、巡航云台
● 摄像头采用嵌入式的CPU的硬件编码设备，体积小，集成度高，提供 RJ45 10M网络接口，压缩宽带10K-1M。高解析度，352×288（H.263），每秒30帧，提供高质量、全运动、全色彩的、实时的活动图像。
● 可以通过远端的控制，调节摄像头的光圈、焦距等对仓库的环境作全方位的监控。
● 将二次仪表上数据通过接口和无线网络传到中控室，作为监控管理的依据。
● 传感器设备，有动感传感器，安装在门、窗或有可能进入仓库的地方，如果有动静，发出报警信号；根据仓库中存储物品的不同，安装不同的气敏传感器，有专门检查天然气的，有查烟雾的，一有情况，马上传出报警信号。
● 如果有特殊的情况发生，如仓库中漏气，启动随动装置排气，随动装置也是根据不同的物品能引起的不同的情况而设立的解决相应问题的设备。
● 安装在仓库内的所有监控系统设备都进行了防爆处理，走线方式也严格符合防爆标准，或由无线代替。
无线传输：接口、网桥
● 采用直序扩频无线双向传输网桥，标准值，在视频条件下传输10KM，根据用户要求可选择增加传输距离到50KM。
● 提供透明的RS-232数据接口，可与外部设备进行通信，也可转换成RS-485或RS-422接口。
● 远端无线连接测试，可任意测试二个路由器间的无线链路，通过发送测试包进行随时随地测试。
● 载频工作频率为2.4GHz-2.4835GHz，采用直序扩频无线双向传输网桥，信息可靠性高。使用带确认协议（Acknwledge Protocol）的载波侦听，多重访问/碰撞回避（CSMA/CA）来增强抗干扰管理。通过清除发送/请求发送系统来消除信息丢失现象。通过自动速率选择（ARS）来调整数据传输速率，保证网络的连续覆盖。
中控室：软件智能化监控
● 将远端的图像数据分析处理，在图像显示的区域内设置报警区域，如果有了情况，如有人闯入、有人破坏等，触发了报警设置，立刻报警，通知值班人员。
● 接收远端的二次仪表的数据信息，如有数据信息显示超出正常范围，立刻报警，通知值班人员。
● 将传感器传来的信息，摄像头传来的图像共同分析，确认当前的报警是否正确，然后通知值班人员确认。
● 报警的黑匣子功能：在特殊区域（如仓库大门口、窗户、重要物品周围区域、）的图像监控的录像存储是动态的存储，监控机一直保持存储当前15秒的实时图像，有了图像的触发报警后，监控机的即时存储开始启动，并包括报警前15秒的图像，直到报警被值班人员解除后，监控机将存储报警前15秒到报警解除后的实时录像，动态的报警有利于对警情作完整的分析。
● 可以将多个仓库点一起实时的监控，某一仓库有了报警，中心控制室的监控机上检显示出报警类型和能够实现的处理方式。
● 中控室的监控机可以由网络连到其他的局域网或Internet网上，并能实现网络的实时监控，将各种信息直接传到需要的地方。
● 将各种信息，如报警类型、时间、地点、每天的报警次数、报警后的图像等分类保存在数据库中，并能实现不同方式的查询。
● 提供系统及各种权限的用户管理界面。
● 中控室的监控机支持一／二／四／六／八／九／十二／十六画面等多种形式的显示界面，画面尺寸可调，四画面以上需要用户ＰＣ档次较高，每一画面的上／下角可显示仓库号、地理方位、时间等标识。
● 提供图形化控制界面，用户可根据状态灯，很容易地判断出当前是否有视频信号、是否登陆到服务器上、是否接收到视频流等。
● 实现远端与本地端的语音通讯，进行远距离管理调度。
3.2 网络服务器功能（多个网络客户监控）可选
包括：视频服务器、WEB服务器、数据库服务器，可实现以下功能：
● 同时联接多个网络视频前端，并具有断线后自动重联功能
● 支持实时的网络视频组播
● 支持用户管理、网络视频前端设备管理、告警信息管理和视频录像管理
● 支持WEB方式的多用户实时视频浏览、控制和录像检索，回放
● 支持硬盘阵列作为录像存储设备
● 响应前端图像采集器报警口接收到的报警点电平信号，执行相应的告警行动
（报警触发录像、响应控制等）
● 与前端设备图像采集器具有透明的RS-232数据接口，可以联接任何厂家的外设（解码器、告警采集器等，需要厂家提供通信协议）
四、本监控系统的优势
采用第三代数字式无线图像监视系统，具有图像传输清晰、抗干扰能力强、系统稳定性好、系统扩充能力强、易于维护和载波工作频段不需审批等优点。
4.1基于网络系统第三代图像监控系统
通过计算机网络（以太网，TCP/IP）无线网络传输活动图像、声音和数据，结构紧凑、功能自主的系统，在发送端无需使用PC机，易于使用；视频压缩采用 ITU-T H.263标准，图像解析度为CIF（最大可以达到每秒30帧，325×288像素）。可以通过专用软件或通过WEB浏览器的方式接收和回显视频信号，另外还可通过多屏显示服务器与电视墙相接。提供透明全双工数据通道（RS485/232），例如可传送云台、变焦摄像头的控制信号。可选的全双工音频传输实现远端至中心控制室语音通话，方便维修人员与中心控制室的联系。
4.2 无线直序扩频技术
远端采用无线直序扩频技术作为传输手段，比较传统模拟微波传输有如下优势：
（1）具有低功率密度频谱的特点
由于采用了直接序列扩展频谱的技术，使原来分布在很窄频带的信号功率扩散在很宽的频带内，频谱功率密度低，辐射很小，所以对其他通讯设备的干扰很小，大大降低了电磁对环境的干扰；同时用于无线侦测的敌方也很难发现。
（2）具有很强的抗干扰能力
采用直接序列扩频技术后，对频率相同的干扰信号来说，接收机对它们有很强的抑制能力，经过接收机解扩之后，干扰信号扩展成为宽带噪声，频谱功率密度很低，接收机只接收和PN码相同的扩频信号。
（3）抗多径效应
传统的通信方式受多径效应的干扰很大，易产生误码。对于直接序列扩频通信，利用PN码（伪随机码）极窄的自相关特性，很弱的互相关性，对不同的路径传输的信号被扩展成噪声后分离开，并可在时间和相位上重新对齐，形成几路信号的叠加，从而改善了接收系统的性能，增强了系统的可靠性，误码率极低。
（4）保密性好
由于直接序列扩频通信的低功率谱辐射和PN码的自相关性等特点，使得它辐射出去的信号形似噪声，使得专门用于接收电磁信号的侦察接收机也难以侦测到扩频信号的存在，即使侦测到扩频信号后，由于不知道PN码的长度和相位，也无法解译出信息的内容。因此具有极高的保密特性。
（5）架设方便和可移动性
直接序列扩频是点对点的通信，通信距离远，仅需将天线安装在一定高度即可实现。安装方便，并具有可移动性，这为移动通信提供了巨大的方便，解决了铺设电缆所不能解决的问题（例如跨河、跨山、海岛、舰船）。减少了铺设电缆、光缆所耗费的人力、物力、财力，减少了投资规模，缩短了周期。
4.3智能化的图像分析监控：
在中控室所运行的软件是本系统的核心部分，由于本软件所能做出的智能化分析，给了管理者以极大的方便，并节省了很多的人力、物力资源。
本软件实现的自动化管理监控，是将仓库的安全科学的管理通过电脑的智能化分析进行实现。通过本监控软件的监控及管理，就基本上实现了，有了报警的情况，它就会报警，并根据情况自己做出相应处理，或让管理员做出处理，更重要的是，它可以将所有发生过的事情作为录像保存在数据库中，并将以往的各种信息以时间、地点等为依据保存在数据库中，与报警录像联系在一起，并能实现各种条件的查询。
五、主要应用
（1）仓库离管理中心比较远的情况。
（2）所有的军用仓库。
（3）仓库点过于众多，而且比较分散。
（4）对防火、防爆要求非常严格的粮仓、油仓。
附件：视频监控系统的发展过程
第一代基于模拟图像监控的工业电视系统：
从摄像机、电视机出现的那天起，原始的图像监视系统就已诞生。它被广泛应用于保安、生产管理等场合。本地图像监控系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成，由视频线、控制线缆等连接。
本地图象监控系统一般采用模拟方式传输，采用视频电缆，传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，如大楼监控等。监控图像一般只能在本地控制中心观看，距离不超过1000米（监控点到中心控制室）。