应用于水厂中嵌入式数字视频信息集中服务系统的设计

需求分析

二十一世纪是信息时代，随着社会信息化进程的快速发展，信息技术的应用已逐渐渗透到人类生存、活动的各个领域。在竞争已达白热化的某些领域，生产经营管理的高效性、实时性直接影响到公司企业的生产效益和成本控制。

目前，在我公司对水厂中使用的闭路监控系统中，其主要特点是：采用矩阵主机控制，通过监视器监视前端目标，采用嵌入式数字视频信息集中服务系统机进行录像和回放；因此，基于数字存储技术的系统应运而生，经过几年的发展，至今技术已经完全成熟，很好地解决了传统图像存储及回放等技术难题。嵌入式数字视频信息集中服务系统不仅存储费用低、效率高，而且还具有网络传输、远程传输和循环存储等优点。与此同时，嵌入式数字视频信息集中服务系统的数字化和传输网络化等先进技术可以实现与防盗报警等系统联网联动，及时准确地反馈现场信息，为报警事件提供充分可靠的依据。

鉴于该水厂的需求，本设计方案采用一套嵌入式数字视频信息集中服务系统的方式来实现。

功能

本着上述设计原则，来进行水厂闭路监控系统的设计。并将严格按照国际惯例并结合本企业的技术实力与工程经验，进行水厂监控系统整个工程的安装、测试以及验收，完工时将同时提交与工程相关的每个设备的安装使用手册、及系统的各种图表等各项文档资料，还将根据用户的实际需求提出技术培训和有偿服务的建议。系统建成后将达到如下功能：

1.实时对各个监控点进行高清晰视频监控

2.可录制各点的视频录像以备安防查用

3.视频切换功能：切换任意一摄像机到任意一监视器

4.切换任意一摄像机图像进行录像；

5.确定摄像机在监视器上显示的顺序及时间；

6.随时屏蔽摄像机顺序视频信号；

7.提供时间、日期及摄像机标识号；

8.矩阵控制功能

9.图像监视功能

10.视频图像录像功能

11.视频图像远程传输功能

12.回放控制：正常播放、暂停、快进、快退、帧进、帧退主、分空功能

总体设计

闭路电视监控系统应该说是跨学科跨行业的系统工程，以功能要求的不同可分为以下几个方面：

1.前端摄像系统

2.传输系统

3.控制系统

4.视频显示和记录系统

摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”，它把监视的内容变为图像信号，传送控制中心的监视器上，摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。

传输部分是系统的图像信号通道。

控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。

显示部分一般是由几台或多台监视器组成，它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。

闭路监控系统的粗略结构图如下图所示：

前端设备部分：

摄像机彩用36倍红外网络智能跟踪高速球，一般可广泛应用于需要大范围高速监控的无光和光线较弱的场所， 如：河流、森林、公路、铁路、机场、港口、岗哨、广场、公园、景区、街道、车站、大型场馆、小区外围等场所。

控制部分

在控制中，系统中的信息量与信息存储的工作量都很大，因此其控制台的操作采嵌入式数字视频信息集中服务系统做为存储设备，以数字矩阵来完成视频切换、视频回放等工作。传输系统包括数字信号的传输。

控制信号直接控制：控制中心直接把控制量，如云台和变焦距镜头的电源电流等，直接送入被控设备。特点是简单、直观、容易实现。在现场设备比较少，主机为手动控制时适用。

设计功能描述

1.性能、功能先进：

设备选型要保证技术领先，性能可靠，操作简便、实用，维护简单，性能价格比最优，并留有扩展余地。设备采用均采用目前领先技术和生产工艺制造，系统建成后，三至五年不会落后淘汰。

2.设备高可靠性：

采用监控行业最新技术和高品质设备。

3.操作简单实用：

采用高科技手段，进行智能化设计，尽量减少系统操作的复杂性。并作到系统工作稳定可靠，维护简单。

发展性

系统应在初步设计时，就考虑未来良好的发展性，以降低未来发展的成本，使系统具有良好的可持续发展性。

经济性

在满足安全防范级别的要求前提下，在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上，在考虑系统的先进性的同时，按需选择系统和设备，做到合理、实用，降低成本，从而达到极高的性能价格比，降低智能水厂安全管理的运营成本。

4.外观效果美观：

前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性，根据实用和美观的原则，我们都选用了外观工艺和性能稳定都比较好的安防产品。

水厂闭路监控系统由前端图像采集、图像及控制信号传输和图像显示控制存储两个部分组成：

A.前端图像采集部分

系统共设计有21台智能高速球摄像机，均匀分布在厂区设置7 台红外自跟踪动高速球摄像机、消能配水间设置1 台红外自跟踪动高速球摄像机、加药间内设置1 台红外自跟踪动高速球摄像机、高效沉清池内设置4 台红外自跟踪动高速球摄像机、滤池内设置1 台红外自跟踪动高速球摄像机、反洗设备间内设置2 台红外自跟踪动高速球摄像机、外输泵房内设置2 台红外自跟踪动高速球摄像机、6kV 变电所内设置1 台红外自跟踪动高速球摄像机、加氯间内设置1 台红外自跟踪动高速球摄像机录像，以保证可以有效地杜绝隐患发生和随时监看水厂的情况等。

B.图像控制存储部分

在监控室设计嵌入式数字视频信息集中服务系统机1台，2X2（2.4M*1.8M）DLP，数字矩阵主机1台。设计整个录像系统可以连续保存录像资料，系统支持监视录像与回放三功工作。

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