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序論：在您撰寫監控方案設計時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
關鍵詞：起重機械；安全監控；應力應變；運行監測
中圖分類號：TH231.5；TP272 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）02-00-03
0 引 言
作為一種生產型特種設備，起重機械一旦發生事故將造成人員和財產的巨大損失。據統計，起重機械傷害事故占全部工業企業傷亡事故的比例呈逐年上升趨勢，高達15%左右。為此，國家逐漸重視起重機運行安全性保障措施的實施。2011年，國家質檢總局發文明確規定，從2014年開始，在所有在用大型起重機械上安裝安全監控管理系統。2015年底，尚未安裝安全監控管理系統的大型起重機械已明令不予使用。
根據GB/T 28264-2012《起重機械安全監控管理系統》[1]的要求，本文針對真實通用門式起重機的運行狀態量、運行參數量、應力應變、振動狀態、視頻信息等多方面設計了安全測控方案，以期及時掌握門式起重機多方位多維度運行信息，為起重機的安全作業提供可靠信息基礎，避免設備日常管理、檢驗檢測和維修策略制定的盲目性。
1 總體方案
門式起重機運行信息狀態監控系統是獲取起重機狀態并對起重機進行安全預警和故障預警的基礎，主要包括參數量監測、結構應力應變狀態監測、振動狀態監測、狀態量監測、視頻監控五個部分。O計過程涉及監測位置布置以及監控傳感器選取。監控系統終端對拾取的傳感器信號進行數據解析處理，根據預設的監測參數閾值判斷起重機狀態是否危險并報警。
監控方案設計以“江蘇省大型起重機風險評價與結構損傷檢測技術重點實驗室”的MH01F型通用門式起重機實物為對象，如圖1所示?；緟狄姳?所列。
按GBT 28264-2012《起重機械安全監控管理系統》的要求，并結合門式起重機港口工作需求，設計了11個參數的數據采集，包括測點布置、傳感器選擇及數據傳輸方式。具體監測狀態量、參數屬性和使用傳感器見表2所列。
2 應力應變狀態監測
在起重機的每一次工作循環中，其相關機構要進行正反向各一次的運動，機構由此不斷受到交變載荷作用[2]。因此須對其工作過程中機構的應力（包括動應力和靜應力）狀態進行監測。
2.1 測點位置選擇
理想狀態下測點越多越能反映結構應力的實際情況，但是工程測試環境一般不夠理想，測點多必然帶來較長的測試周期和麻煩[3]。結合門式起重機實際受力情況，其重點監測區域應在危險應力區，即均勻應力區應力集中區和彈性撓曲區；在主梁跨中結構最大應力處；使用過程中最不利工況下的最大應力處；有塑性變形可能產生裂紋或經常超載的位置。因此，監測系統的應力應變測點布置為跨中4個，1/4跨4個，支腿4個。
2.2 監測方法及傳感器選型
系統采用主流的應變電測法進行應力監測。鑒于門式起重機工作在戶外，工作環境惡劣且潮濕，狀態監測需要長期監測，因此選用電阻式表面式應變計DH1205測量安裝點的線性變形（應變）與應力。表面式應變計及應變數據采集器實物圖如圖2所示。
2.3 數據傳輸方案設計
起重機工作環境復雜且結構跨度較大，應變數據采集器通過無線WiFi方式將數據傳輸至操作室監測端，監測端通過企業局域網上傳至服務器，進而可通過遠程端訪問服務器獲取實時數據，傳輸拓撲結構如圖3所示。
3 起制動系統振動狀態監測
振動狀態監測是起重機進行故障分析與診斷的必要環節，振動監測主要面向起重機的零部件，通過分析診斷零部件的振動狀態來分析可能誘發的故障。目前起重機的振動狀態監測重點一般集中在起升機構[4，5]、回轉機構[6]，其他機構的電機、齒輪箱、小車等。門式起重機的起升機構如圖4所示，主要包括主起升機構、副起升機構。主、副起升機構的減速箱布置于小車箱中，屬故障易發部位，是振動狀態檢測的對象。
3.1 測點布置
測點位置將直接影響振動信號采集的準確率，因此其布置應能夠對待監測設備進行全面詳盡的描述，并且測點數量不宜過多。經驗表明測點盡可能選在軸承直徑上方并且與軸承外圈最靠近的地方。根據門式起重機起升機構的特點，本系統振動測點布置于圖4所示主起升機構減速機與副起升機構減速機的輸入軸上方。
3.2 傳感器選擇
合適的振動傳感器類型也是監測系統的關鍵環節之一。傳感器的類型選擇應滿足以下原則[7，8]：
（1）較長的使用壽命及穩定性；
（2）較高的響應特性；
（3）不應從被測對象抽走較多的能量；
（4）加在設備對象的負載要盡量最??；
（5）對于信號的處理、記錄和傳遞要方便；
（6）具備較好的抗干擾能力。
本系統選用壓電式傳感器，其內置阻抗變換器，電壓（低阻）輸出動態特性好，抗過載能力強，頻響范圍寬，可多場合使用。傳感器及振動數據采集器如圖5所示。
3.3 數據傳輸方案
振動數據采集器、轉換電源及振動傳感器置于起升機構的小車箱中。振動數據采集器通過有線方式上傳至本地操作室終端，由本地終端將數據上傳至服務器，可通過遠程客戶端實時查看，其具體數據傳輸架構如圖6所示。
4 參數量和狀態量監測
4.1 起升重量狀態
為了使駕駛人員能夠實時了解起升機構當前起的重量狀態，需要對其進行監測，以實時數據的形式顯示在操作室監控界面上，有效預防超載作業。
起重量的監測方法目前最常通過圖7所示的YHZL-PY-20T型張力傳感器測量鋼絲繩在起升重物時的應力變化來實現數據采集。測試時，張力傳感器放置在紙幅導紙輥兩側支撐座下，通過接線盒連接信號放大器。
4.2 運行行程
門式起重機在機構運行過程中雖有運行行程限制器，但其作用僅在機構運行到極限位置時制停，無法顯示運行行程實時值。因此采用光電編碼器對主、副起升機構，大車機構和小車機構四部分的運行行程進行實時監測。
增量型編碼器存在零點累計誤差，抗干擾性較差，接收設備的停機需斷電記憶，開機存在找零或參考位等問題。而絕對編碼器由機械位置決定的每個位置是唯一的，無需記憶，無需找參考點，抗干擾特性、數據的可靠性相較增量型編碼器大大提高。因此系統選用圖8所示的GAX60 R13/12 E10LB型絕對值編碼器測量機構。
在使用之前對絕對值編碼器進行標定，根據待測機構的轉軸直徑計算機構轉軸轉動一圈時所經過的距離，同時修改地址，用于與數據采集器之間通信。
4.3 驅動及制動系統狀態
門式起重機驅動和制動系統是影響機構運動準確性和可靠性的直接環節。由于門式起重機采用間歇、重復的工作方式，通過起重吊鉤或其他吊具起升、下降，或升降與運移物料的機械設備，起動與制動動作十分頻繁，在起重機運行過程中起制動系統若突發故障并得不到及時處置，極易引發嚴重的安全事故。因此，全面O測起制動系統運行狀況對提高設備的本質安全性能十分必要[9，10]。本監測系統通過采集機構的繼電器狀態來獲取制動器當前的狀態，并通過AKH-0.66/G 30*30I-0.2型電流互感器監測驅動電機電流狀態起伏實現電機狀態監測。
4.4 狀態數據傳輸
行程、起重量、制動器、電機狀態幾部分的傳感器通過有線方式傳輸至圖9所示的狀態量數據采集器，進而由企業局域網上傳至本地終端和服務器端，進行遠程分析診斷。具體數據傳輸方案如圖10所示。
5 環境視頻監測
對于起重機的監測大部分都集中于機身，而忽略了其外部工作環境。但作業區域的外部障礙物（包括無關人員）誤入往往是事故發生的主要原因。本系統通過對通用視頻設備二次開發，將視頻監控集成入內，通過圖像采集裝置動態捕捉起重機外部工作環境，向操作人員實時反映周圍狀態變化。
系統選用DS-2CD2A10F（D）型含6個攝像頭的網絡攝像機，可動態變化捕捉并進行夜間紅外攝像。本地監控端及遠程監控端將直接訪問視頻監控工控機，從工控機獲取實時視頻數據及歷史視頻文件，支持視頻回放。圖11所示為視頻監控界面。
6 結 語
本文設計了門式起重機運行信息狀態監測系統，對于起重機鋼結構的應力應變、起制動系統的減速箱、運行行程、起重量、開關量、環境視頻信息等進行了傳感器布置分析，并根據監測內容確定了各監測模塊的數據傳輸方案。系統設計符合國家對起重機安全監控管理系統的要求，獲取的起重機運行狀態數據可作為安全預警和故障診斷的基礎信息，為大型起重機安全監控管理系統的開發和推廣應用積累了一定工作經驗。
參考文獻
[1] GB/T 28264-2012，起重機械安全監控管理系統[S].北京：中國質檢出版社，2012.2.26.
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[3]洪正，王松雷.門式起重機金屬結構應力測試及分析[J].機械研究與應用，2012（6）：81-83.
[4]石萬祥.港口門座起重機故障分析及振動監測技術應用研究[D].武漢：武漢理工大學，2002.
[5]臺金剛.門座起重機故障分析及振動監測應用研究[D].大連：大連理工大學，2007.
[6]陳光，肖漢斌，胡立杰.港口門座起重機回轉支承故障趨勢識別[J].武漢理工大學學報（交通科學與工程版），2004，28（2）：223-225.
[7]佟德純，李華彪.振動監測與診斷[M].上海：上海科學技術文獻出版社，1997.
[8]孫傳友.感測技術與系統設計[M].北京：科學出版社，2004.
【關鍵詞】動力及環境監控 監控中心 監控分站
鐵路通信動力及環境監控（以下簡稱“動環監控”）系統用于鐵路通信、信號、電力節點等各類機房中，對各種電源設備進行遠程管理，對環境量進行監測，使操作維護人員可以在監控中心對分布在多個通信站內的設備進行告警收集、工作狀態監視、遙測及遙控操作，并具有設備信息管理和安全管理功能。本文著重介紹動環監控系統設計原則及實現功能，總結出本系統方案要點及實現方式。
一、設計原則
（1）可靠性和穩定性：系統采用模塊化設計，某一子系統或模塊運行異常不影響其它子系統運行；系統具有比被監控設備更高的可靠性，被監控設備故障不影響監控設備正常運行；系統平均故障間隔時間MTBF≥400000h，平均故障修復時間MTTR≤0.5h。
（2）準確性：告警、遙信量、遙控量正確率均為100%；模擬量采集精度滿足電流電壓優于±0.5%、其它電量優于±2%、非電量優于±5%。
（3）開放性和可擴充性：系統采用模塊化設計，適應不同規模和功能要求的應用，擴容方便。
二、系統特點及優勢
系統具有狀態監視功能，可實時監視機房環境參數和設備的工作狀態，可將歷史記錄及重要操作保存于數據庫；系統具有對智能設備進行監測及遙控功能，對設備進行遠程參數進行設置；系統可進行多站點多事件報警，自動判別線路通信狀態，提示出現故障的設備、區分設備故障類別，并傳送各類告警信息至監控中心；用戶可自定義故障告警級別，可以設定告警等級、告警門限；監控結構根據需要可以配置成二級或三級，網絡中斷條件下可以降級到本地監控模式；
三、監控內容
四、功能分析
1、監控中心功能。
可對本轄區內各監控站內設備的告警、性能等重要信息進行收集、處理、存儲、分析、顯示、輸出；可查看各種告警、測量、控制的歷史記錄，查看并配置系統數據；可向監控站控制命令，實現遙測、遙控、遙調；可主動或被動接受查詢，向其他業務系統傳送告警和狀態信息。
2、監控分站功能。
監控站主要完成對站點內的各種數據采集、處理、告警與告警數據臨時存儲，并將采集的數據傳遞至監控中心，同時接受監控中心的控制命令，通過監控模塊對相應設備進行控制，按控制命令完成相關的控制工作。
3、系統管理功能。
包括性能管理、故障管理、配置管理、安全管理。
五、系統組成
動環監控系統主要由監控中心、遠端監控單元、傳輸網絡三部分組成。本文以FE方式組網為例進行介紹。由監控站設備收集各被監控站的設備和環境的各種信息，通過遙測數據通道傳給通信站維護管理中心主機，對行車安全有影響的信息傳送至相應的監控中心，通信、信號維護管理使用者可在監控中心的終端上進行操作，將遙控指令通過ISDN傳給前置遙測處理機。
監控中心對現場監控設備傳送的各類信息，進行數據分析處理、存儲顯示打印、并用多種方式示警，出現故障后隨時進行相關處理工作，派班命令，記錄處理結果。完成控制命令給現場監控設備，完成對被控設備的控制。具有與高層管理中心聯網的功能。硬件設備主要包括應用/數據庫服務器、操作顯示終端、打印輸出設備、數據通信模塊等。應用/數據庫服務器主要用來對數據進行收集處理、數據存檔等，操作顯示終端主要給管理操作人員提供數據查詢、控制操作的手段。
監控分站是設在被監控的機房內的監控設備的總稱，設備組成主要是由通信單元、數據采集主處理機、各功能模塊及各種探測器、傳感器等部分，完成對各機房的環境（溫濕度，火災、水浸、防盜，動力電源電壓、電流等）及環境設備（如各種智能和非智能空調的控制、加熱器、除濕機的控制）進行告警、狀態監視和控制操作；對各種智能設備的監控采用智能設備協議轉換器來進行，對各非智能設備和環境狀態的監控主要由環境監控主處理機來進行數據采集、整理和進行管理。
視頻監控作為一項先進的高科技技術防范手段，已經大量應用于小區、學校、辦公、科研、工業、博物館、酒店、商場、醫療監護、銀行、監獄等場所，特別是由于系統本身具有隱蔽性、及時性等特點，在許多領域的應用越來越廣泛。具體到住宅小區領域，其安防應用也從簡單的技術及單一的系統應用演變為今天多技術和多系統的應用。
用戶需求分析
小區安防涵括眾多子系統，以視頻監控系統為例，在設計方案時，必須同時依據國家法規及結合業主的需求，充分考慮系統應用的安全性。以下是設計方案時需要兼顧的幾點普適性思路：
·安防監控系統的設置要全面，考慮要周全，堵住防范漏洞，制造安全居住環境；
·在整體防范的要求上，對小區周界、各主要出入口、停車場、中心廣場、各主要路口、樓宇內公共區域和通道、電梯及電梯廳等進行重點監視；
·在發生警情時必須能立即通過防范系統掌握警情、案發現場的具體情況以及采取相應措施。也就是說，必須快速準確地做出反應；
·系統技術先進，功能齊全，操作使用維修維護方便；
·具有良好的兼容性、易擴展性；
·具有良好的性價比。
具體來說，在實際項目中，根據建筑物的具體布局，需要設計多重防護，要注重人防和技防的結合。首先，在小區的主要出入口都需設置攝像機，作為第一道防護屏障。其次，在建筑物各樓層的電梯廳和主要出入口處也應設置監控點位，作為整個建筑體的第二道防護屏障。另外，還要結合周界防范、可視對講、電子巡更及報警系統等形成更多重防護屏障。通過層層設防，人防與技防結合，設計出一個性價比高、功能實用、設計全面、安全防護水平高的綜合管理體系，使管理、保安人員能快速反應各類突發事件，并提供準確的現場資料。
監控范圍
在智能化安保防范方案中，綜合安防視頻監控首要解決的問題是出入口、重要區域等的監控，根據不同防護區域，方案設計要采取不同的監視和控制方法。一般小區中重點監控區域為：出入口、園區、圍墻周界、電梯轎箱、停車場、公共場所。針對以上主要區域，在設計時應按照其特點設置相應型號的攝像機，以保證在整個小區中，各部分都沒有死角，最大限度地保護小區內的人身和設備的安全。
功能與現狀
住宅小區的安全主要包括公共安防和家居安防兩大部分，子系統包括：入園識別系統、周界防范系統、園區閉路電視監控系統、停車場管理系統、保安電子巡更系統、樓宇可視對講及門禁管理系統、家居安防系統等
在眾多子系統中，閉路電視監控系統在小區安防中的比重越來越大。在小區中，視頻監控主要安裝在出入口、建筑主要通道、重要建筑及電梯轎箱等區域，將圖像傳送到管理中心，進行統一的全方位監控監測，形成幕簾狀警戒面包圍建筑，以立體空間監視建筑內部，使管理人員全面掌握建筑內各處的動態，阻止治安事件發生，并為迅速排除治安事件提供科學的依據。
從安全上考慮，在一個大型的小區中，監控系統已經不再是小范圍的完成音視頻監控功能便可了，它需要集成報警，實現多系統的聯動。并且，隨著網絡的發展，數字化監控獲得更快速發展，小區監控與110報警中心的聯動開始得到應用。總的來說，方案必須要綜合考慮各種因素，使系統達到安全可靠、技術先進、功能齊全、性價比高、操作維護簡便等效果。
系統建構方式
在建設系統時，需要結合小區規模大小、檔次高低等因素。例如，中小規模的小區，考慮到資金投入等方面，主要以“模擬+數字”模式為主，而規模比較大、網絡條件較好，尤其是占地面積較大的小區可以考慮“數字”監控方式。目前基于IP尋址的多媒體通信技術發展勢頭強勁，監控設備的數字化、網絡化發展已經普遍展開，網絡數字監控系統的建設已成為發展趨勢，小區中的視頻監控系統也將順應這一歷史潮流，采用全數字網絡化的電視監控系統解決方案。
目前市場常用的“數字”監控方式有以下幾種：
·采用“模擬+數字”模式為一般項目常用之一，主要是“矩陣控制主機+硬盤錄像機”，采用數字方式錄像存儲顛覆了傳統的純模擬監控方式；
·采用硬盤錄像機作為“數字”監控方式，只是數字視頻服務器之前的過渡方式，建議在很小規模而且系統簡單的情況下比較合適，反之，要慎重考慮；
·采用數字視頻服務器作為“數字”監控方式，解決了一直以來IP攝像機價格相對比較高的問題，也是目前使用比較多的數字監控方式；
·采用IP攝像機作為數字監控方式，更具有數字監控的革命性，但時至今日在性價比上還不是大眾可以接受的。
前端攝像機的設計與應用
攝像機的選擇不僅要根據圖像的種類、所適用的照度、攝像器件的種類、適用光譜的范圍來定，而且還要考慮設備外形與環境的美觀協調性，以及系統配置的性價比。所以現場設計時應充分考慮各種環境因素合理配置、選擇合適的攝像機。
根據不同的項目設計也會有所不同，攝像機的安裝要根據不同的地點和環境來選擇。
·地下室內及停車場：由于光線比較暗，可選擇低照度彩色固定攝像機，其攝像機最低照度參數應控制在0.1lux以下，鏡頭可采用自動光圈、手動變焦鏡頭，根據不同的安裝位置和監視距離，可采用5-40倍手動變焦鏡頭；
·地上樓內區域：地上樓內區域可根據不同的監視范圍和地點選擇合適的攝像機，如走廊及樓梯口可以采用彩色半球攝像機；
·電梯轎箱可選擇廣角的固定半球攝像機，焦距可選擇小于3mm；
·大堂、門口等可選擇彩色球型攝像機，而且最好有寬動態效果；
·單元門門口：有條件的小區可以增加，但安裝時要注意避開太陽光直射的問題；
·對小區周界配合周界紅外對射采用長距離低照度彩色固定攝像機，也可以采用全方位球型攝像機；
·室外園區及公共區域：室外可選擇安裝一體化云臺攝象系統，采用一體化利于安裝維護，并且相對傳統分體云臺外觀美觀，在室外除美觀外還具有威懾功能，其監視能力相當于多臺固定攝像機的監視能力，目標捕獲時間短，完全變焦，聚焦，圖像最清晰，無論目標處于運動或弱光狀態，都能得到清晰的圖像；另外，室外需要考慮IP66的防護等級，它可防風雨，云臺要求有不低于100度/秒的快速360度連續轉動，并具有30度以上的俯仰角度，可使監視更全面快速。
用戶需求分析
小區安防涵括眾多子系統，以視頻監控系統為例，在設計方案時，必須同時依據國家法規及結合業主的需求，充分考慮系統應用的安全性。以下是設計方案時需要兼顧的幾點普適性思路：
·安防監控系統的設置要全面，考慮要周全，堵住防范漏洞，制造安全居住環境；
·在整體防范的要求上，對小區周界、各主要出入口、停車場、中心廣場、各主要路口、樓宇內公共區域和通道、電梯及電梯廳等進行重點監視；
·在發生警情時必須能立即通過防范系統掌握警情、案發現場的具體情況以及采取相應措施。也就是說，必須快速準確地做出反應；
·系統技術先進，功能齊全，操作使用維修維護方便；
·具有良好的兼容性、易擴展性；
·具有良好的性價比。
具體來說，在實際項目中，根據建筑物的具體布局，需要設計多重防護，要注重人防和技防的結合。首先，在小區的主要出入口都需設置攝像機，作為第一道防護屏障。其次，在建筑物各樓層的電梯廳和主要出入口處也應設置監控點位，作為整個建筑體的第二道防護屏障。另外，還要結合周界防范、可視對講、電子巡更及報警系統等形成更多重防護屏障。通過層層設防，人防與技防結合，設計出一個性價比高、功能實用、設計全面、安全防護水平高的綜合管理體系，使管理、保安人員能快速反應各類突發事件，并提供準確的現場資料。
監控范圍
在智能化安保防范方案中，綜合安防視頻監控首要解決的問題是出入口、重要區域等的監控，根據不同防護區域，方案設計要采取不同的監視和控制方法。一般小區中重點監控區域為：出入口、園區、圍墻周界、電梯轎箱、停車場、公共場所。針對以上主要區域，在設計時應按照其特點設置相應型號的攝像機，以保證在整個小區中，各部分都沒有死角，最大限度地保護小區內的人身和設備的安全。
功能與現狀
住宅小區的安全主要包括公共安防和家居安防兩大部分，子系統包括：入園識別系統、周界防范系統、園區閉路電視監控系統、停車場管理系統、保安電子巡更系統、樓宇可視對講及門禁管理系統、家居安防系統等。
在眾多子系統中，閉路電視監控系統在小區安防中的比重越來越大。在小區中，視頻監控主要安裝在出入口、建筑主要通道、重要建筑及電梯轎箱等區域，將圖像傳送到管理中心，進行統一的全方位監控監測，形成幕簾狀警戒面包圍建筑，以立體空間監視建筑內部，使管理人員全面掌握建筑內各處的動態，阻止治安事件發生，并為迅速排除治安事件提供科學的依據。
從安全上考慮，在一個大型的小區中，監控系統已經不再是小范圍的完成音視頻監控功能便可了，它需要集成報警，實現多系統的聯動。并且，隨著網絡的發展，數字化監控獲得更快速發展，小區監控與110報警中心的聯動開始得到應用?？偟膩碚f，方案必須要綜合考慮各種因素，使系統達到安全可靠、技術先進、功能齊全、性價比高、操作維護簡便等效果。
系統建構方式
在建設系統時，需要結合小區規模大小、檔次高低等因素。例如，中小規模的小區，考慮到資金投入等方面，主要以“模擬+數字”模式為主，而規模比較大、網絡條件較好，尤其是占地面積較大的小區可以考慮“數字”監控方式。目前基于IP尋址的多媒體通信技術發展勢頭強勁，監控設備的數字化、網絡化發展已經普遍展開，網絡數字監控系統的建設已成為發展趨勢，小區中的視頻監控系統也將順應這一歷史潮流，采用全數字網絡化的電視監控系統解決方案。
目前市場常用的“數字”監控方式有以下幾種：
·采用“模擬+數字”模式為一般項目常用之一，主要是“矩陣控制主機+硬盤錄像機”，采用數字方式錄像存儲顛覆了傳統的純模擬監控方式；
·采用硬盤錄像機作為“數字”監控方式，只是數字視頻服務器之前的過渡方式，建議在很小規模而且系統簡單的情況下比較合適，反之，要慎重考慮；
·采用數字視頻服務器作為“數字”監控方式，解決了一直以來IP攝像機價格相對比較高的問題，也是目前使用比較多的數字監控方式；
·采用IP攝像機作為數字監控方式，更具有數字監控的革命性，但時至今日在性價比上還不是大眾可以接受的。
前端攝像機的設計與應用
攝像機的選擇不僅要根據圖像的種類、所適用的照度、攝像器件的種類、適用光譜的范圍來定，而且還要考慮設備外形與環境的美觀協調性，以及系統配置的性價比。所以現場設計時應充分考慮各種環境因素合理配置、選擇合適的攝像機。
根據不同的項目設計也會有所不同，攝像機的安裝要根據不同的地點和環境來選擇。
·地下室內及停車場：由于光線比較暗，可選擇低照度彩色固定攝像機，其攝像機最低照度參數應控制在0.1lux以下，鏡頭可采用自動光圈、手動變焦鏡頭，根據不同的安裝位置和監視距離，可采用5-40倍手動變焦鏡頭；
·地上樓內區域：地上樓內區域可根據不同的監視范圍和地點選擇合適的攝像機，如走廊及樓梯口可以采用彩色半球攝像機；
·電梯轎箱可選擇廣角的固定半球攝像機，焦距可選擇小于3mm；
·大堂、門口等可選擇彩色球型攝像機，而且最好有寬動態效果；
·單元門門口：有條件的小區可以增加，但安裝時要注意避開太陽光直射的問題；
·對小區周界配合周界紅外對射采用長距離低照度彩色固定攝像機，也可以采用全方位球型攝像機；
·室外園區及公共區域：室外可選擇安裝一體化云臺攝象系統，采用一體化利于安裝維護，并且相對傳統分體云臺外觀美觀，在室外除美觀外還具有威懾功能，其監視能力相當于多臺固定攝像機的監視能力，目標捕獲時間短，完全變焦，聚焦，圖像最清晰，無論目標處于運動或弱光狀態，都能得到清晰的圖像；另外，室外需要考慮IP66的防護等級，它可防風雨，云臺要求有不低于100度/秒的快速360度連續轉動，并具有30度以上的俯仰角度，可使監視更全面快速。
FC-AE-ASM建立在以消息為基礎的通信架構之上，每條消息攜帶了發送方ID、接收方ID、數據功能、數據內容等所有的關鍵信息，節點在收到消息之后，按照協議約定進行解讀和判斷，并以此決定下一步操作，如是否應該接收，接收后需要完成的任務等。在FC-AE-ASM網絡中，一條消息可以以單幀或多幀方式傳播，幀是數據傳輸的基本單元，要實現對FC網絡傳輸“數據”的監控，其根本在于對“幀”的監控。幀頭中各個字段分別代表了該消息的類型、優先級、服務類型、消息長度、消息發送方和接收方身份等個性信息，是實現網絡節點間信息準確交互的保證，幀數據內容主要實現航電系統網絡功能，是數據分析的主要對象。ASM幀通過FC幀格式的數據域封裝ASM幀頭實現協議映射。ELS幀通過FC幀格式的數據域封裝ELS幀頭實現協議映射。其中ASM非數據塊幀為單幀單消息傳輸，消息量大；ASM數據塊消息采用多幀發送的方式，到達目的節點后，基于消息ID和偏移量進行消息重組，多個分幀幀頭相同，無需對所有分幀進行過濾；ELS幀主要用作網絡管理，每幀的數據量小，處理速度快；此外，作為FC網絡組成部分，監控卡自身需要ELS幀進行網絡配置，因此，還需對所接收到的本地ELS幀和需監控的ELS幀進行鑒別、分流和處理。完成對FC網絡數據的實時監控，應根據幀組織和幀功能的不同設計相應的監控方案。合理的存儲機制是影響實時數據消化和處理速率最為重要的環節之一。FC網絡通訊速率快，數據量大，為避免丟幀漏幀，監控方案必須保證較高的存儲速率；海量的監控數據檢索和篩選困難，監控數據的存儲方式要考慮后期的數據處理，盡可能的減小后期數據分析難度；同時，監控卡存儲空間有限，需要最大限度的提高存儲區利用率，減少不必要的空間消耗?？紤]如上因素，設計了一種幀壓縮按序存儲策略。這種方法由邏輯發起，將收到的監控幀不分類型地按序連續存儲，提高了存儲效率，并在存儲前經過預處理和重組過程，增加了監控幀頭，為后期數據處理提供了方便。由于FC是一種高速的傳輸網絡，現有的FC網絡已經達到了2G、4G的通信速率。一方面，實時的監控需要能實時分析、提取和處理海量的通信信息；另一方面，針對不斷變化的監控需求，監控方案設計需要能滿足靈活配置的要求。面對以上要求，采用軟件監控方式的需要占用大量的主機資源，處理速度慢，效率低，難于達到實時監控的目的；而采用純硬件方式則具有配置困難、監控方案更改不便、監控不靈活的缺點。針對監控效率和監控靈活性的要求，文章設計了硬件邏輯和軟件相結合的監控方案。其中邏輯實現幀的接收、鑒別和分流，軟件實現監控方案的配置、監控功能的使能和禁止。
2數據監控策略
圖2為的系統數據監控架構。采用軟硬件結合方式，按幀類型和功能區分進行監控。監控開始時，主機軟件通過寫過濾掩碼寄存器(以表1為例)配置監控方案，選擇需要監控的幀頭或數據字段作為目標字段，并將過濾條件寫入各字段對應CAM表中，完成監控設置，并通過PCIe接口函數開啟監控功能。硬件邏輯利用FC-MAC接收到幀后，存放至接收緩沖區RX_BUFF，幀類別判斷及分流系統對該幀進行協議分解，判斷幀類型。當接收到ASM非數據塊幀時，根據過濾掩碼寄存器提供的方案，依次讀取各目標字段的值并與對應CAM表的值進行對比，若相同，則提交數據到DMA引擎，并寫入主機存儲器，若不相同，則對比下一目標字段，若所有目標字段均與CAM表不符合，則直接丟棄。當接收到數據塊消息幀時，由于所有分幀的幀頭信息相同，因此在接收到數據塊消息時，只需對第一幀幀頭進行處理篩選，若符合，則后續幀全部提交至主機存儲器，若不符合，則后續相同ID的幀全部丟棄。ELS幀主要用來進行網絡管理，監控節點作為接入FC網絡的一個對象，同樣接收網絡上發來ELS幀。因此，對監控節點而言，接收到的ELS分為兩部分：發給監控卡的本地ELS幀和其余ELS幀，后者才是真正需要監控的ELS數據。因此，邏輯收到ELS幀時，根據幀頭信息區分該幀是否為發給自己的本地ELS幀，若是，則提交到內嵌PPC協議處理器進行處理，否則將數據提交給MAC緩沖，依次讀取各目標字段的值并對比CAM表，若相同，則提交DMA引擎，并寫入主機存儲器，否則直接丟棄。
3監控數據存儲策略
數據監控機制完成了目的數據的獲取，但是在航電通信網絡中，通信數據量大，監控數據多，進一步的數據處理和存儲仍然存在較多的問題需要解決。首先，FC傳輸速率快，數據量大，為避免丟幀漏幀，對存儲速率要求很高；其次，海量的監控數據檢索和篩選困難，需設計數據預處理和重組機制；此外，為提高后期網絡故障診斷效率，需完成協議幀的快速提取和定位。為了更好的管理監控數據，我們設計了幀壓縮按序連續存儲方式。該方式利用邏輯對滿足監控要求的ASM幀和ELS幀進行預處理后重新組包，將所有幀看做“數據”，在其前端增加監控幀頭，組成新的“監控幀”，并按順序由DMA引擎通過PCIe接口提交至主機存儲區。連續存儲減少了在緩沖區間來回切換的消耗，提高了存儲效率，預處理主要檢查幀的完整性和協議一致性，將結果記錄在監控幀頭的Flag字段中，將封裝后的監控幀長度記錄到Length字段中。增加監控幀頭的存儲方式可以在第一時間內獲取監控數據的基本特性，如數據總量、數據的正確性等，在短時間內識別并提取出問題幀，大大縮短了數據分析周期，提高了后期網絡故障診斷效率。采用邏輯硬件處理可以保證較高的預處理的速度，預處理過后的“監控幀”不再需要主機進行干預即可立即存儲，大大提高了主機存儲速率。每個監控幀的完整信息格式如圖4所示。
4設計與驗證
驗證試驗中，我們選用XILLIX公司V5FXT系列FPGA搭建監控卡。該系列FPGA具有高速的GTX串行IO接口，可支持多種FC通信速率，內嵌的PPC協處理器提供了強大的數據處理和控制能力，內嵌的PCIe硬核提供了高速的PCIe主機接口。將監控邏輯和驅動軟件加載到監控卡上，用于監控一個模擬航電節點，該節點可以向外發送ASM消息及ELS幀。監控卡驅動軟件設置幾種不同的監控方案，并使能監控功能。采用虛擬FC協議節點制造超短幀、超長幀發送，采用故障注入方式產生CRC錯、無效EOF及EOF缺失等協議錯誤幀。經過實際測試，FC監控策略可以實現正確的監控要求。驗證時采取的拓撲結構如下：
5結束語
1.安全防范工程程序與要求
2.安全防范系統通用圖形符號
3.公共安全防范工程管理暫行規定
4.用戶對安保監控系統的總體要求
方案背景
數字錄像監控報警系統是一個跨行業的綜合性保安監控系統。該系統運用了世界上最先進的傳感器技術、監控攝像技術、通訊技術和計算機等技術，組成一個多功能、全方位監控高智能化的處理系統。數字錄像監控報警系統方案設計原則上力求達到系統運行的合理性、設備質量的可靠性及操作的簡易性。我們充分重視數字化錄像技術，強調監控系統作為安防系統中主要聯動對象，在安防系統集成別注重監控系統與其他系統互聯性．數字錄像監控報警系統一定能為監控區創造一個良好的治安防范環境。
數字錄像監控報警系統主要由監控場所攝像機部分，信號傳輸部分，數字錄像主機組成。保安中心值班人員可以通過數字錄像主機控制系統方便切換監控畫面，并對攝像機云成各種操作指令，同時對重要場所，可疑目標進行數字錄像，抓拍。
數字錄像技術在監控系統中應用，將傳統對視頻信號模擬處理方式改變為數字處理方式，是監控領域中重大革新，并為系統集成提供良好的計算機平臺。
方案設計
1設計目標
本系統在設計時，根據監控區具體情況，設計具有如下特點：
系統的先進性和開放性
采用世界上先進的管理和安全監控的設計思想，引進的一流技術和設備，使該系統在相當長的一段時間內，保持國內領先的技術水平。
系統的可靠性
監控設備采用先進的相對隔離式設計，不會因某臺攝像機等設備發生故障而影響其他機器正常工作，能夠長時間可靠地工作。
系統的可維護性和網絡的可管理性
整個系統的管理結構設計采用統一的建網模型,結構清晰，結構化布線，為整個系統的測試、維護、管理提供了強大的支持。
2系統組成
前端配置
系統前端包括16臺工業專用高分辨率彩色CCD攝像機。均采用彩色22倍光學變焦、8倍電子變焦鏡頭一體化攝像機，配裝全方位云臺球型防護罩。
16臺攝像機安裝在廠區重要部位、各生產車間，對車間的生產情況、廠區重要部位進行全方位動態實時監視。
主控室配置
主控室器材主要包括1臺16路硬盤錄像機，1組雙聯控制臺，16臺21″彩色監視器、1架高亮度金屬投影屏幕組成電視墻，1臺高亮度高清晰度投影機，1臺PC機。
前端攝像機的視頻信號和報警信號進入硬盤錄像主機，根據用戶的設置進行錄像。視頻信號經硬盤錄像主機的旁通輸出接電視墻，同時監看16個不同地點圖像，通過硬盤錄像主機對電視墻上的大屏幕投影畫面進行隨意切換組合，同時控制前端云臺鏡頭，對圖像進行調整。
硬盤錄像主機可進行畫面調看、錄像回放、報警管理，以及畫面的保存、打印。
主控室也可以通過遙控器對硬盤錄像機進行系統設置和操作（可選）。
硬盤錄像主機可接入局域網內，局域網內的其它地點的任意一臺PC在擁有控制權限時也可以對硬盤錄像主機進行遠程監控、接收報警信號、錄像查詢回放和錄像文件的下載。
主控室內PC機可以作為文字處理和其他圖片處理，利用大屏幕顯示，介紹企業概況和產品。
分控配置
系統設置2臺分控計算機，配合分控器及分控軟件進行操作和使用。通過多媒體計算機來實現所有的監視控制功能。
3方案特征
高等級的保安監控：
通過硬盤錄像機多種視頻輸出（混合畫面、單畫面、旁通），可以在電視墻上，任意進行畫面的組合和切換。包括全部畫面同屏顯示、分組畫面輪流切換顯示、重要畫面固定顯示、報警畫面自動顯示。做到點、面、重點兼顧的最高等級保安監控。而其他設備往往受視頻輸出接口單一的限制，必須另配畫面處理器或視頻分配器才能實現以上組合。
錄像回放和系統設置時，不影響正常的畫面監視：
選擇在電視墻上回放或進行系統設置時，保證不影響本地現場監視的同時進行，可以一邊監視，一面查詢錄像。
選擇管理PC，也可進行畫面切換、錄像資料在線和離線回放，以及多畫面同步回放，而PC機上的操作和現場監視是多工并發處理的，互不影響所調看的畫面。
使用局域網上的PC實現網絡分控，擴大了CCTV監控系統的范圍。
保安工作不僅限于保安員的范圍，也擴大到保安主管和上級管理層。CCTV監控系統的使用范圍更大了，同時利用了原有數據局域網，既不增大投資，也擴大了數據局域網的使用范圍。
局域網內的監控PC可以同步監控，而一臺主機也可以同時接受來自三個不同監控PC的訪問，做到一對一，一對多和多對一的監控方式。
4產品特性：
1．采用RTOS實時操作系統和MPEG4壓縮技術，具有強大網絡功能、帶數字矩陣、云臺控制、報警聯動錄像功能的嵌入式專業級數字錄像監控系統。是集成了本地監控、錄像和網絡傳輸為一體的專業化產品。
提供豐富的應用接口，實現模擬與數字相結合的CCTV監控方案，可以更好的發揮CCTV系統功能：
A.模擬矩陣系統的功能：視頻信號未經壓縮，保證畫面顯示無滯后、不失真；可以方便的接入電視墻，靈活進行畫面組合，也可以支持其他分控點的需要。
B.雙顯示輸出，可以支持多畫面組合和單畫面切換，不需要另配畫面處理器和視頻分配器，大大節省了投資成本和布線工程。
C.集成了網絡功能的監控主機，網絡分控不需另配其它視頻傳輸設備，不但功能比其他外設強大，造價也具競爭力。
2．具有高清晰度的畫質：
(1)本地監視：獨特的YUV格式顯示電路，在A/D（模/數）轉換后直接進入實時顯示電路還原為多畫面輸出，圖像未經壓縮，因此監控畫面完全無滯后，無拖尾，不失真，未經裁減，清晰度高達640*480。
(2)多種錄像方式中最具有代表性的是——支持640*480高分辨率錄像功能和運動感知錄像功能，感知靈敏度可分為10級，感知區域可分為280個。
(3)錄像回放：錄像回放時達到國際CIF320*240分辨率，并且應用了RET分辨率擴張技術，既控制圖像大小，又能達到更高的640*480分辨率。最新的MPEG-4V2.3.0版本還以選擇壓縮等級為0的模式，畫質更加清晰。
(4)網絡監視和回放：網絡傳輸，是不同畫面分別打包傳輸的。因此無論網絡監視還是網絡錄像回放，每個通道都可以達到320*240的畫質，在高分辨率錄像時更可達640*480。在帶寬很低的情況下，遠程軟件可以調整網絡傳輸的幀數和壓縮比，既保證畫質不降低，又保證畫面的連續不阻塞。
(5)錄像取證時的畫質：無論在本地還是網絡都提供特有的單幀播放功能，方便使用者回查錄像時對連續運動中的圖像的每個單幀細節的把握，更有利于取證到重要畫面的細節。
3．方便快捷的錄像查詢：
采用JFS日志型硬盤文件管理系統，所以穩定性好，文件檢索速度快，決不會出現數據丟失和錯誤的檢索。
(1)錄像檢索的便利性。不論本地還是網絡端，都可以按日期、小時、攝像機檢索，并能提供最大64倍的快速檢索。
(2)本地查詢：在本地查詢時采用畫中畫顯示的方式，而且回放窗口可以調整位置和進行畫面縮小放大，因此不影響本地現場監視同時進行，可以一邊監視，一面查詢錄像。甚至正在錄制中的錄像文件也可以同時進行查詢，這就是因為使用的RTOS操作系統和JFS硬盤管理系統的優勢——快速、實時、精簡，不同市面其他產品不能回放正在錄像中的文件。
(3)網絡查詢：在控制室或其他分控點的人員，可以使用遠程監控PC或手提電腦，對主機上的錄像文件進行快速的在線查詢，查詢文件的響應速度快至1秒。
(4)另外，無論本地和網絡查詢，都可以方便地在查詢窗口狀態下，進行其他畫面的手動切換和自動切換。
(5)提供多畫面同步查詢。
4．錄像文件儲存：
(1)采用的文件格式不同于一般工控機采用的FAT32格式，不能在PC機上直接讀取，更不能被修改或刪除，要查看錄像文件必須使用專門軟件，采用了數字簽名的水印技術，大大提高了錄像文件的安全性。
(2)支持單幀緩沖回放，是即時儲存的，即使在錄像時突然斷電，也不會影響斷電前的錄像保存。
(3)文件大?。翰捎肕PEG-4壓縮方式，文件更小，畫質更清晰，可最大程度利用網絡帶寬，是最適合監控用途的壓縮格式。16路畫面最大負荷下，一小時錄像文件僅占用0.8－1.5GB的硬盤空間。
5．云臺鏡頭控制：
⑴具有標準的RS232通訊接口，可以通過一個轉換器（RS232轉RS485）連接前端云臺、快球，這樣用戶就可以使用專用鍵盤或遙控器，完成對云臺鏡頭的控制。同時網絡端的用戶也可以在PC機上使用ReMon軟件進行對云臺鏡頭的遠程控制。
⑵內置了多達18種的云臺控制協議，支持市面上絕大多數的云臺。另外還可以通過軟件升級增加云臺控制協議。
6．數據備份方式靈活
⑴內置2個IDE接口，包括一個備份盤在內，最多可擴展到4個硬盤，每個最大支持到160G。支持活動備份硬盤的熱插拔，不需要關掉主機電源就可以完成備份盤的安裝和拆取。用戶可以設置多種智能的備份方式，手動備份/自動備份/自動備份（自動刪除），在自動備份時，系統可識別、停止和連續進行下一個文擋的備份。
學校是培養人材的地方，安裝閉路電視監控能使學生們在學校專心地學習以及確保學生們的人身安全，同時使學校能夠實現現代化的管理。隨著我國企業改革的深入，以及保安服務項目的不斷擴大，閉路電視監控系統已成為各企業單位內部管理和技術防范必不可少的一部分。從企業管理和安全防范的角度出發，我公司將為該學校設計一套布點全面，器材配制靈活的監控系統。根據我們公司的實力，以及多年來積累的監控系統設計經驗，我們保證本系統在當前時期內處于國際領先水平，并在相當時間內不落后。
二、系統設計依據：
JGJ/T16-92《民用建筑電器設計規范》
GB50198/94《民用建筑閉路監控電視系統工程技術規范》
GA/T75《安全防范工程程序或要求》
GBJ232-90，92《電器安裝工程施工及驗收規范》
ELA/TIA-568A《商用建筑線纜標準》
GBJ232-90-92《中國電器裝置安裝工程施工及驗收規范》
三：安保監控系統的特點：
安保系統是用現代化的科學技術來建立完善的區域安全保衛體系，通過在區域的重要部位、場所安置攝像機，對這些重要部位進行監視、控制和記錄。
我方對該學校的性質、布局和結構進行了認真研究，本著充分體現系統先進性的精神，同時考慮到系統的美觀、實用、經濟的原則，整個系統設計力求做到布局合理、安裝美觀、控制周密、配置完善、操作簡便、宜于維修；考慮到建設和技術的發展，系統的設計做到有擴充能力、有發展余地，在體現系統設計上先進、綜合、合理的特點的同時，確保系統運轉的可靠性和穩定性。整個系統的特點如下：
標準化：
所選用的器材及設備均符合監控行業產品制造及設計標準。
實用性：
所提供的器材及設備均滿足批發部監控系統實際需要。
擴展性：
所設計的系統能很方便的增加一些新的前端設備和后端設備，擴充功能強大，為日后的系統的擴容和功能的擴展提供充分的保障。
經濟性：
本方案以監控系統的需求為基礎，在滿足系統功能的基礎上，盡可能的降低系統造價。
四、設計范圍及要求：
該學校主要監控的場所包括：學生宿舍，教學樓，操場，學生食堂，校門口等。給這些重要部位安裝電視監控安保系統，可以通過科學化、綜合化的集中管理來完善學校內部的功能機制并提高自身的安全防范能力。
4．1設計目標的確定：
通過監控系統隨時掌握監控區域內人員活動情況，檢查各個重點部位的安全情況，及時發現隱患，處理突發事件。
4．2主要設備技術指標：
