随着公众对食品安全的日益重视，以及社会对质量监督的深入加强，越来越多的食品制造加工企业意识到视频监控系统对提升产品品质管理，强化生产流程控制的重要性。某大型跨国粮油加工贸易企业在华投资建有多个生产基地，覆盖了调和油、玉米油、花生油、豆油、菜籽油等多个品类的制造加工，为强化质量安全，提高管理水平，准备在其亚洲最大的食用油生产基地引进视频监控系统。

系统设计要求
    通常的视频监控系统，以厂区库房治安保卫为主要目的，根据现场环境和用户意见确定摄像机的位置即可。但重视品质安全的食品制造加工企业，更关注产品的生产流程，要求通过视频监控系统对每个阶段中关键节点的情况详细记录，构建产品制造生命周期的一条完整信息链，不仅能够正向查询产品的制造、物料、质量等信息，还可以通过这些具体信息反向追溯产品的来源。

    该方案的设计目标是为该样板加工基地建立一套先进可靠的视频监控及报警系统，其主要技术功能需求如下。

1、对厂区四周边界进行监视，周界报警后能自动显示相应场景图像和联动灯光警号和录像等设备。
2、对罐区和物流仓库的货物存放以及进出装卸情况进行监视。
3、对厂区出入口的车辆进出情况进行监视。
4、对各车间和生产线设备运行状况进行监视。

    由于厂区面积大、周界长、设备分散、监控点分布广、本地集中监视等特点，同时考虑到系统管理操作的准确性和方便性，因此将整体系统设计为网络矩阵和硬盘录像机相结合的集中管理方式，包括四个子系统：
·厂区周界监控报警子系统；
·物流仓库储存监控子系统；
·出入口电子地磅监控子系统；
·各车间生产线监控子系统。

厂区周界监控报警子系统
    和常规的生产企业监控类似，主要实现治安防范的目的，在厂区四周围墙/围栏每隔100米安装一个支持低照度日夜转换的高速球摄像机，对周界和空旷区域进行重点监视。图像/控制信号经过光端机/线缆传输到监控中心，系统在周界共配了24只高速球。同时，根据围墙/围栏的实际长度，系统共设置40对主动红外对射探测器。当有人侵入时，探测器将发出告警信号，同时联动高速球摄像机的对应预置场景进行录像，联动与该摄像机关联的其他区域场景摄像机根据设定策略追踪切换显示，并通过灯光警号提醒监视人员。 [nextpage]

物流仓库储存监控子系统
    对于罐区仓库等面积广范围大的场所，在室外采用了12个壁装和吊装方式的高速球摄像机，对周边环境和重点路口位置进行实时监视，如果仓库出入口距离装卸中转区距离较远，为防止中途卸货夹带，需要对沿途道路进行监视，由于夜晚也需要监视通过情况，所以选择支持日夜转换的红外一体机，要求能保证道路监视无死角和盲区。装卸中转区域配置4个高速球摄像机，实现对库内车道、装卸泊位、多种方式的自动巡航扫描，装卸中转区的摄像机信号经过光端机传输到监控中心。

    库房内的监控系统不但要对火灾和入侵等情况进行探测报警，对于食品加工企业，为保证原料和产成品的可靠储存，还需要对温度、湿度、压力、通风等环境数据以及仓储动力设备的工作状态进行监视和控制。对于防火防盗，可以借助红外一体机和报警探测器实现警情联动显示。当发现探头报警时，监控系统能自动启动录像及其它需联动的设备。而对于存储环境的监控，需要视频监控系统能采集各种传感器信号，从而对现场环境和设备状态的数据进行监视记录和对各种通风设备的实时自动或手动控制处理。传感器采用精密元器件设计，直接对设备进行模拟变量和数字量信号采集，能够充分保证系统的稳定、正常的运行。该厂区共有1个仓库和16个罐区，在库房内设置8个红外一体机，每个罐区设置2个红外一体机，视频信号经过光端机传输到监控中心，该系统共设计了40只固定摄像机。库房内根据摆放区域，每个区域分别配置温度湿度水浸传感器和动环监测主机各一套，动环监测主机可以支持64路温湿度采集和12路模拟量采集，数据传输信号通过以太网传输到监控中心，由综合环境监控主机进行与关联视频的绑定处理，实现环境信息的多维复核记录。系统架构如图1所示。

出入口电子地磅监控系统
    企业每天都有大量的食品物资进出需要载重计量，计量的准确性直接关系到企业的经济利益。如果缺乏科学的管理和监控，每天大量的手工填单和计算工作极易发生错误，这些问题不解决不仅直接影响到工作效率，而且可能给企业带来巨大经济损失。如何确保称重数据的准确性和规范过磅过程? 对厂区出入口的电子地磅工作情况进行监控，能及时发现安全隐患和突发事件，令安全保卫部门做出正确反应，并且同步保存下全部过程的图像，作为重要资料备查。该地磅数字视频监控系统按照两层网络结构进行设计，在过磅区设置地磅本地监控系统，包括车辆过磅的前后监控，显示监控管理，历史视频。在监控中心设置地磅远程监管系统，包括视频实时监看，数据报表分析，远程管理等任务。系统架构如图2所示。

    针对一处磅房，配置四个摄像点接入到地磅监测主机，入口一个动点采用变焦红外一体机查看车辆全景，过磅两端各一个点，用来监视记录过磅的车辆和识别车牌，磅房内一个点是用来监控室内人员情况。过磅车辆的红外定位系统，能通过监控软件自动识别输入上磅车牌的车牌号，识别后自动传入到过磅软件中，每个过往车辆档案存储后，每次过磅的皮重误差超过百分之几的阈值后自动报警，用户可在局域网内的任意电脑终端上查看到累计汇总数据，通过预留开发接口，还可以和用友ERPU8.52软件系统进行底层数据对接。 [nextpage]

车间生产线监控系统
    作为国内首屈一指的食用油加工制造企业，该公司从国外引进多套油脂精炼、包装、特种油脂生产等全自动化生产线，拥有国际领先的生产设备及加工技术，保证了油脂品质。完全现代化的工业模式贯穿于每一个生产环节：吹瓶、贴标、罐装、电子检验、充氮、密封、装箱。为了加强食品安全的风险过程控制，通过视频监控系统对车间生产线进行全程监控，实现了从油脂原料的管道输入，到脱胶、脱酸、脱色、脱臭、罐装等多道工序，以及生产过程的全程电脑控制、全封闭操作，流通环节的全过程跟踪等，让品质管理者完全掌握各车间生产状况的自动化监控，及时发现安全隐患和突发意外，保证高效生产和安全生产。可以说，车间生产线监控系统起到了最为关键的作用。

    由于车间内大型自动化电气设备多，生产流水线工位操作面密集，视频容易受阻挡，需要配置较多的定点摄像机，该企业下设油化车间、脂肪酸钙车间、分提车间、精炼车间、酸油车间、特种油车间、包装车间等多个部门，由于各部门作业面积和加工设备不尽相同，需要根据用户意见配置不同数量的定点摄像机，系统总计配置200支红外一体机，要求能够观察到设备运转和员工操作的具体情况。摄像机信号经过光端机传输到监控中心。

系统布线设计
    该方案中摄像机到光端机采用同轴电缆传输视频信号，采用双芯屏蔽线传输控制信号，光端机到监控室采用光纤传输。由于在光纤中传输的是10比特的非压缩数字视频信号，信号抗干扰、抗衰减能力都得到大幅加强，从而保证了图像显示的清晰度和表现力。动环监测主机和过磅监测主机的数据通过企业局域网传输到监控中心进行集中处理。

系统结构
    该方案采用光纤传输、本地实时监控、数字化录像、分布式管理的模式。监控中心设置在办公楼，系统配有数字中心服务器、综合环境监控服务器、过磅数据服务器、硬盘录像机、智能网络矩阵、屏幕墙等设备，接收四个子系统现场传输来的图像、报警以及过磅、环境数据等信号，从而实现对食品加工仓储流通各环节的实时监视，出现任何异常都可提示值班人员采取各类处警措施。前端现场传输回来的视频信号通过分配器，分别接入到硬盘录像机和矩阵等设备，通过数字中心服务器可以实现对硬盘录像机的统一管理，对关键场景进行全程录像，以便备案查找。通过智能网络矩阵的关联场景追踪切换功能，生产调度可以实时掌握车间员工的工作状态、流水线以及重点工位的运转情况，对突发事件实施应急处理。此外，由于安全生产的需要，通过数字中心服务器的代理转发功能可以提供视频图像的网络远传浏览，以便行政部门和上级监管部门了解企业基层运转情况，加强督导。

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主要功能特点
    除了常规视频监控系统所提供的图像监视、硬盘录像、远程控制、报警联动、事件记录、用户管理等功能，食品加工企业需要将生产仓储物流作为整体过程监控统一监管，这就要求从客户实际需求角度提供优化的解决方案。

1、满足生产加工过程控制的要求
    生产过程控制系统需要监控生产流程中的各环节，将视频监控技术与生产设备、生产工艺、生产计划、物料供应、操作指导及生产现场状况紧密结合，构成集监控调度、库存统计、安全管理于一体的综合应用系统。这就要求视频监控系统具备开放性和可编程性。

    例如：开放性要求矩阵通讯网络化，开放接口与其他系统兼容，特别是与车间作业管理系统、质量控制管理系统、消防系统、报警系统的平滑对接。IP通讯方式的网络矩阵将逐渐取代原有RS-422/RS-485等通信方式的矩阵，不仅布线更加简单，TCP/IP方式也将成为多平台集成接口的标准，不占用串口，数据保密准确，传输速率高。而传统的RS-422/485信号最高速率一般在19200Bps以内，在多设备通讯以及联网应用时，带宽明显不足，通讯效率较低。

    可编程要求矩阵可以智能执行多种联动响应，实现对生产工序/工位的自动化准确监控定位，将人工干预的迟滞和错误的比例降低到最小。其中宏指令技术将发挥更加关键的作用，它提供给客户开放的可编程的操作编程界面，用户根据自己的要求将一系列繁琐的操作简化为一个按键操作或者自动触发响应，从而提高监控系统的整体效率和准确性。例如可以根据操作工序的点位、流水线的分布、工位异常的信息预先编程设定，对预定策略和突发事件涉及的图像自动切换放大到屏幕墙。

2、满足仓储物流过程控制的要求
    食品制造加工的质量控制不仅要求对生产现场控制，还需要对仓储物流进行严格把关。质量看板上的信息收集统计要及时充分体现各生产单位/各产品的生产质量信息和货物储存进出信息。电子地磅监控系统和综合环境监控系统所提供的产品流通信息作为非常必要的补充，可以与各质量控制点的随工单一同记录发生的质量问题，最后由质保部统计汇总，形成文字记录、网络记录、视频记录的混合存储，以备日后溯源。