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工厂安防应用专题

中国有数以万计的工厂,这是一个非常庞大的数字。在目前的工厂里,尚存在着诸多不安全生产、盗窃破坏、消极怠工等行为,这些负面因素直接影响着工厂企业的生存和发展,如何解决在当前各个工厂企业的现存的问题,除了建立全面的科学的有效的管理制度和激励机制外,还有部分工厂以实际行动提出了一个全新的理念:用安防系统保证和促进工厂安全生产。 r n但到目前为止,安防系统在工厂的应用情况并不理想,具体原因是什么?又有哪些表现形式呢?它的未来发展会如何呢?这就是本专题将要告诉您的。
资讯频道文章B

  发展缓慢,潜力巨大——工厂安防应用市场现状分析

  安防行业发展到现在应该说已经相当成熟,并在众多行业里得到了成功应用,但在工厂的应用却没有沿袭其他行业的优势,具体原因是什么?发展呈现了哪些特点?希望本文能给您一些答案。

  2004年11月,一个盗窃团伙的8名犯罪嫌疑人在半个月内两次盗窃天津市同一工厂的仓库,竟然两次得逞。犯罪嫌疑人携带断线钳翻墙进入工厂仓库内,库房的锁头剪断,盗走价值16560元的产品。几天后该再次窜至该厂仓库,又窃走价值15620元的财物。

  2004年12月底,青岛墨南泉镇一家汽车配件厂内1.5吨锡锭块突然被盗,犯罪嫌疑人从厂外挖出一条地洞想盗取工厂内的锡锭没有成功,又从窗户进入车间将价值7万元的锡锭块成功偷走.原材料的导致这家刚刚投产一个多月的工厂被迫停止生产,每天损失超过万元。

  2005年5月,位于深圳市南山区的一家大型安防工厂,其库管人员发现仓库失盗,经盘查后发现损失三万多元的安防器材。怀疑是工厂员工伙同外盗共同作案,由于缺乏线索,直到现在,也未能查清事实。

  类似以上的例子,屡屡出现在新闻媒介中,全中国的工厂数以万计,每年有记录的失窃损失上亿元,尚有许多没有上报记录在案的经济损失。除去内窃和外盗的损失,由于不规范操作而导致的经济损失,也是一个不可估量的数字。如何保证工厂的生产和财物安全,这个问题不得不屡次被人们提起。《A&S安防工程商》曾经刊登过一篇文章《每月省下14万元的解决方案——金属探测门在制锁厂的应用》,讲述了金属探测门成功遏制了大型制锁厂员工盗窃原材料事件的继续发生。例子虽小,但直接说明:工厂安全,和安防有关。

  安防行业发展到现在,技术方面应该说已经相当成熟,并在金融、公安等众多领域起到了显而易见的重要作用。任何一个行业,都需要安防系统,安防系统也都可以做得很完善。但是因为种种条件的限制,安防系统在某些行业的应用并不尽如人意,工厂安防应用便是如此。

  深圳市理佳科技发展有限公司总工程师张祖友认为,现在的工厂安防应用已经不单指传统意义上的图像监控和防盗报警,而是一个包含图像监控、防盗报警、门禁、考勤、环境监控等多个子系统的一个多功能信息化平台。但实际情况远没有如此美妙,据美国Verint公司北京代表处中国市场经理罗进介绍,部分外资企业设在中国的工厂,如英特尔、摩托罗拉、富士康等,安防系统算是做得比较完善,但从中国范围来说,大部分的工厂安防建设尚处于原始阶段。

  安防系统分布不均

  在采访调查之初,我们曾设想将工厂分为传统制造业(钢铁、船BO、服装等)、IT业(电子元器件、手机、电脑等)、生物医药(及精密仪器等)这三类来讨论安防系统的应用,但经过实际采访后发现此种分类不甚至科学,无论是横向还是纵向比较,均无法分出这三类工厂安防系统的孰优孰劣。即使是同一类的工厂,其安防系统的建设也可能是天壤之别。

  从整体上来分析,安装了安防系统的工厂的比率非常小。在已经安装了安防系统的工厂中,安防系统的分布又成呈现两极分化状态,有些做得非常完善,各个安防系统基本上都有涉及,甚至整个系统极为精密;有些又做得极为简单,只有简单几个摄像头或几个报警探头,甚或只有一道安检门。安防系统的在工厂的发展整体上呈现出一种分布不均的状况。

  据烟台三宏科技有限公司项目部经理万洪斌介绍,机械厂、能源企业(如发电厂、煤厂、煤气公司)等工厂安防工程做得较全较好,主要是因为这类工厂对于安全生产和财产安全要求较高,便于加强工厂管理。另据了解,电子产业工厂及金银饰品厂等原材料价格高昂的工厂也比较重视安防系统的建设。

  不同的工厂安防需求不同

  在各种类型的工厂对安防的需求的侧重点上,深圳理佳张祖友介绍说,传统制造业工厂主要是安全生产过程的监视和工艺过程的监视以及安全防盗,重型工厂(如钢铁船舶等)的加工生产过程比较危险,往往需要靠人工监督,容易出现监督不到位的情况,从而发生事故,通过图像监控就可以很好的杜绝这样的情况,为安全生产提供保障;电子产业工厂和高科技产业工厂,使用的主要系统是防盗报警,应用无线射频标签识别检测的方式对产品进行标志和识别,加上图像监控系统对产品的生产加工和存储过程进行实时监控录像;此外,由于精密仪器对环境的要求,对工厂的车间和仓库等重要场所的环境进行监测,如对温度、湿度的监控和调节,通过对空调和排风系统进行控制来实现;对电源 UPS的监控来达到调节电压的目的。对于一些重要场合,还需要对漏水、渗油、粉尘和空气质量及有害气体成分的监视;对易燃物品防火也是有必要的,目前火灾隐患比较大的是通信电缆及电力电缆的防火。

  对安防系统使用侧重点不同的工厂,其对产品的要求及安装方式也各不相同。天津天地伟业数码科技有限公司矩阵部经理邓晔简单举了几个例子来说明这个问题:炼钢厂的临控摄像机需要防高温(专业防高温的摄像机价格较高,所以一般是通过一般摄像机加装加护罩来实现);发电厂:安全放在第一位,要求摄像机具有防尘防爆功能,用摄像机监控生产车间的情况,有异常情况可在第一时间内处理;电子产品生产企业比较注重生产线工位监控,厂区极少用到门禁控制,内部办公区域较可能用到门禁系统,不同房间对卡设有不同的权限;生物制药厂相对来说对安防系统较为重视,在每个操作间都会设置摄像机对生产流程加以严格监控;厂房灯光太亮或安装位置不合适时,会对摄像机产生光污染,导致摄像机寿命缩短,可以加装玻璃护罩,但以牺牲清晰度为代价;高精度实验室的监控常用高精密摄像机,人不能久待的地方,可以通过摄像机来查看实验室情况。

  安防系统应用较为单一

  到目前为止,《A&S安防工程商》已对银行、写字楼、关口、智能小区、体育场馆等十多个领域的安防应用进行过调查和探讨,在这些领域里,安防系统一般都能得到较好的发展,闭路监控、防盗报警、门禁控制、巡更系统一般都会有所应用,但经过对工厂的安防应用采访后发现,只有为数几个大工厂的安防系统较为完善,大部分工厂的安防系统只是有监控和防盗报警而已,门禁系统和巡更系统少有容身之地。

  监控系统

  部分工厂把监控用于厂区及周界防范,部分工厂把监控用于监控公司内部车间及仓库。总结起来,监控摄像机主要安装在以下点位:工厂围墙、厂房大门口,车间内、生产线位、仓库内外、财务室等。

  除了安装监控系统的目的,据杭州市融和数码科技有限公司总经理刘春介绍,除了防盗的需求,很多工厂安装安防设施的目的已延伸至生产管理的需要,某些企业还将监控用于工作流程实时记录,并将图像资料刻成光盘,在产品出厂时随同产品说明书一并发出。美国Verint公司北京代表处罗进还介绍说,某些工厂的监控工程也成了市场人员拓展市场的一种宣传手段,客户可在异地通过网络清晰的看到该工厂所有的工程流程,大大增加了成功开拓市场的机率。在非典期间及其他自然灾害期间,网络视频监控也使不少工厂挽回了经济损失。

  监控系统发展得现在已经非常成熟,在工厂的应用虽不如其他行业那样完善,但是各类设备都有涉及,快速球形摄像、高解析度低照度摄像机、普通彩色(黑白)摄像机、数字硬盘录像机等均有一定的市场,整体来看,产品档次以中低端为主。

  网络监控也略有应用,但多是个别监控摄像机的网上监控,成系统的远程监控还较少。就目前来看,工厂安防主要还是以本地监控为主,网络监控要发展到普及的程度,尚不太可能。但未来具体如何发展,也许只能等待时间的检验。

  防盗报警系统

  如果说监控系统在所有工厂占用的比率用屈指可数为形容的话,那么防盗报警系统则是廖若晨星。防盗报警的点位主要安装于围墙、仓库、财务室等地方。产品类型同样也多为中低端产品。据烟台三宏万洪斌介绍,目前主要有无线报警、总线制报警、电话线报警几种方式。某些工厂的防盗报警系统还实行了联网,据深圳市创维群欣安防科技有限公司业务经理黄小平介绍,创维群欣工厂的防盗报警系统已和辖区派出所联网,如有警情,辖区警所可在第一时间获得警情提示,并尽快出警。

  除了闭路监控和防盗报警系统,其他安防子系统如巡更、门禁等的应用更可谓凤毛麟角,只在个别产品在特殊需求的工厂也有应用。据云南省电信公司普宁公司的工程师普文有介绍,他司曾做过一个炼金车间监控工程,除了在炼金车间的四角安了固定彩色摄像机和中间顶上安装一个彩色快球外,还在厂区门口安了装有金属探测门,用以防止工厂员工将金子偷带出厂。

  安防企业不安防

  以文章开头提到的这家安防企业为例,该企业生产线齐全,监控、报警、对讲产品一应俱全,厂区规模在安防业数一数二。但据笔者采访后了解到,该工厂的安防项目只是在工厂围墙上安装了几个摄像机和红外探头,而作为财物重地的仓库和财务部门却全无安防设施护卫,最终导致了失窃后无从可查的事情出现。

  此次我们也随机从资料库里抽调了四川、福建、江苏、黑龙江、广东等地的部分安防企业(军工厂及民营、私营企业)做了一个调查,其结果让人瞠目结舌:只有不到5%的安防业工厂安装了安防系统!即使安装的安防系统也极为简单,一般只有监控和防盗报警两个系统,点位也较少。从地域上来看,沿海城市的安防企业对厂区的安防系统较为重视,安防企业安装安防系统的比率稍高于其他地区。

  任何一种技术的推动和应用,除了媒体的大力宣传,也需要一些样板工程的示范带动。安防工厂生产安防产品,对安防系统的应用具有先天优势。如果只是鼓吹自己的产品如何完美,而自己的工厂却全无应用,又如何让人信服?发展工厂安防业,需从安防工厂开始。

  除此之外,安防工程商也肩负着发展工厂安防的重任。业内人士表示,目前的工厂安防多倾向于由工程商提供工程方案,在此种情况下,安防工程商有责任引导工厂业主的安防意识,从而直接推动工厂安防业的发展。

  专业性有待提高

  天地伟业邓晔表示,一般的工厂对安防的需求不高,只是掌握生产过程,以及起到对工人的威慑作用。生产效益较好的工厂都有可能考虑安装安防系统。但由于工厂安防的主要目的是为了监看工作流程,可以说是最普通的图像传输,特殊性不强,已经安装的安装系统都很简单,缺乏行业特色,其发展还需要结合生产管理系统慢慢进走向专业化。

  美国Verint罗进认为,安防行业要想在工厂中获得发展,就目前情况来看,最好和工厂生产流水线相结合。从专业性和复杂度来讲,CCTV比不上生产流水控制线,从重要度来讲,生产流水控制线比安防系统更重要,工厂更关注流水控制线。在此种情况下,安防工程商应该主动加强和工厂流水线控制厂家的合作,发现需求,从而提高安防系统的专业性,并为安防系统发展赢得更多空间。

  关于如何将最新的网络技术、ERP技术、视频分析技术等结合起来,创造需求,从而带来经济效益,罗进说道,其实大型工厂的IT应用水平已经很高了,并且技术储备也比安防业界雄厚。在这个良好的运行平台上,只要嫁接几个技术领域,就可以不太困难地创造出新的需求。目前绝大多数安防工程商其IT基础薄弱,只有快速转变观念,引进人才,才可能和工厂的IT技术人员对话,才能挖掘出能够让厂方接受的应用和赢利方案。

  安防系统除了需要和生产控制线相结合,系统本身的专业性也还有待继续提高。深圳市飞鸿科技有限公司监控事业部经理张喜诚说道,国内工厂由于资金限制,所选安防系统产品多为中低端产品,难以达到专业监控的最佳效果。济南心新伟业信息技术有限公司技术部人员韩伟介绍说,在机械类高电压工厂,电源干扰较大,一般是利用光纤进行传输,但既是如此,也仍然存有其他的干扰。杭州市融和数码刘春介绍说,工厂因为电压环境变化大,对摄像机等监控产品的损伤也较大,对整体方案的要求比较高,目前尚无方法能够解决这个难题。这都促使工厂安防系统向更完善的方向发展。

  发展潜力巨大,民营企业成潜力单位

  中国因为其人口众多及人工廉价,已经成为公认的世界工厂。到目前为止,工厂安防发展尚处于初级发展阶段。有市场就会有发展,安防在工厂的发展潜力显而易见。与巨大的市场形成强烈反差的是工厂安防的市场增长率,据业内人士估计,工厂安防每年的增长率约为15%-20%的增长率,远远低于安防系统在体育场馆、医院、住宅小区等领域的发展速度。

  杭州市融和数码刘春介绍,在各类工厂中,民营、私营企业安防系统做的子系统较多,因为民营、私营企业主更关心工厂的内部管理,这将直接影响工厂效益及财物安全。融和数码曾经为一个袜子厂实施监控工程,每条流水线都有数个摄像机监控,监控中心有生产管理人员监看工作流程,厂区有网络,厂长和总经理可以随时通过网络进行抽看生产情况。据估计,民营企业将是安防发展的重点单位,安防系统在工厂领域未来的发展,在民营企业中的发展将是最快的。

  需要政策支持

  巨大的工厂安防市场之所以呈现低增长率,这和工厂业主的安防意识及安防业界的推动,甚或与政府对工厂安全宽松管制都有关系。就目前来看,大部分工厂业主认为安防是个只投入没产出的系统,故而不愿意投资建设安防系统,而政府对此也无相关规定,也从一定程度不同导致工厂安防发展缓慢。

  罗进介绍说,对于产生污染源的工厂的环境监控,国家已出台相关政策,在部分地区对工厂排污实施强制监控。可以看出,国家意志和行政决策,是推动工厂建立安防系统的一个强大力量。另外全国几千个NGO(non-governmental organizations,直译即非政府非营利组织),也已经成为了一个重要的社会力量,比如在2004年怒江水利发电的决策过程中的影响力。媒体在呼唤和推动行政法规制定和监督方面,也在发挥越来越重要的作用。通过以上这三个力量的推动,工厂监控从法律遵循,资金投入,经济和社会效益方面都会有更好的保障。

  还有业内人士认为,中国劳动力廉价,就算出了安全事故,一条人命也可用区区金钱便可解决,可以说,对生命的安全尚没有完全重视起来。如果能有一系列的相关政策对工厂生产进行指导或约束,将工厂的安防监控提升到一个全民关注的程度,那么,在工厂发生的诸多事故及盗窃事件,都可降最低。

  结语

  从总体来看,目前工厂安防的发展不太理想,但基于庞大的市场,如果工厂业主的安防意识能够有所提高,再辅以安防业界的大力推动和政府相关政策的支持,工厂安防将有望成为未来安防业最大的一块蛋糕。能否会成为现实,需要各方面共同努力。

  工厂数字化监控系统解决方案

  本文解说了某大型火力发电厂网络视频监控解决方案,详细介绍了分布式的工作方式、充分利用IP网络等的具体应用,值得读者参考。

  本项目为火力发电厂网络视频监控系统工程,发电厂占地面积6平方公里。厂区内有办公楼、机控室、煤气厂、供热公司、招待所、食堂、职工活动室、铸造公司、汽车运输公司、燃料分公司、运行化学药品库、化建库等十多个单位。系统监控、报警点数量多,比较分散,需在厂保卫科进行统一集中监控及报警布撤防管理。

  总体解决方案

  经现场考察,了解到目前该厂已建立了比较完善的厂区局域网,各单位的网络接口均有剩余。并且由于厂区面积较大,如采用传统的模拟视频及报警的传输方式,则铜缆布线传输距离不能满足要求。如采用光纤方式,不仅成本高,而且厂方不允许有架空线缆;如采用地埋光纤方式则工期长,有可能影响到工厂的正常生产。因而利用工厂现有的网络,通过具备网络传输音视频和报警功能的分布式网络监控管理系统方案是本工程最理想的解决方案。系统建成后,可在厂区保安监控中心设电视墙,进行矩阵切换显示,中心设磁盘阵列作为集中存储设备,对网络视频进行统一集中存储。

  本系统充分利用数字网络的优势,形成控制便捷的新一代网络视频系统。可以完成视频采集、压缩、传输、控制、存储、检索、回放等强大功能。用户和操作员可根据权限灵活控制系统中的摄像头、视频服务器、解码器等。系统建成后,保安中心可以通过网络监控管理平台的报警模块进行报警统一布撤防,也可单独对某一点进行布撤防。通过电视墙对厂区的监控点画面进行切换显示,厂领导可以通过厂区局域网或者internet进行分控,以便随时随地了解车间的生产情况。

  系统构成

  硬件系统

  主要由二部分组成:

  一、前端监控点:摄像机(或快球)、云台、云台解码器、网络视频服务器、报警探测器、报警控制器、变焦镜头、拾音器及其它输出设备(音箱、门禁、灯光联动控制等)组成。

  二、分控/总控中心:管理服务器、网络解码器、显示器(或大屏幕显示设备)、网络客户端等设备。

  系统硬件主要由以下产品构成:

  一、网络视频服务器(型号VS400):将多路AV信号进行数字化编码。每个网络视频服务器可编码1-2路MPEG4 AV信号(CIF 352×288格式或Half D1 352×576格式或D1 704×576格式)。根据需要,可以选择不同数量的网络视频服务器构成不同容量的系统。在视频服务器内可安装2块硬盘,可进行本地视音频信号存储。

  二、 MPEG4网络解码器(型号ND401):对数字化AV信号进行解码,还原为模拟信号。每个网络解码器可解码1路MPEG-4信号(CIF 352×288格式D1 704×576格式)。根据需要,可以选择不同数量的网络解码器以构成不同容量的视频输出来组成电视墙。

  三、云台解码器(型号PD-900):采用硬件看门狗电路和编码纠错,软硬件结合使云台解码器稳定运行,可长期工作于无人职守监控点。通信和控制部分采用光藕隔离技术和抗干扰电路设计,提高了可靠性。采用可控硅来对云台的动作进行控制,避免了因继电器的动作而产生的干扰。控制接口为标准RS485。

  四、报警控制器(型号AD-910):采用硬件看门狗电路和编码纠错,软硬件结合使报警控制器长期稳定运行。8路报警输入都采用光藕隔离,避免了传感器对报警采集的干扰。8路输出可联动门禁、灯光、警灯、警号等设备。控制接口为标准RS485,功能设置灵活,使用方便,可满足目前市场上常用的监控工程应用。

  软件构成

  系统软件主要由以下构成:

  一、Server Manager:是系统管理员使用的软件,它能完成对网络视频服务器、编解码器的功能设置。包含:

  ·修改IP地址;

  ·设置日期时间;

  ·设置组播地址范围;

  ·进行软件升级;

  ·进行用户管理(定义权限);

  ·设置视频丢失替代图像;

  ·定义编码器、解码器间的相互关系;

  ·查找报警控制器;

  ·显示版本信息;

  ·高级参数设置。

  二、Power Explorer:网络客户端软件,它具备以下的功能:

  ·可对每个监控前端进行实时同步监听、监看;

  ·可对每个前端信号进行亮度、对比度、色彩、饱和度、音量设置;

  ·可通过网络进行云台及摄像机远程控制;

  ·可以1、4、6、9、10、13、16多种画面分割形式(视网络客户端PC配置)或画面切换方式实现分割显示、单屏显示;

  ·设置并显示时间、日期、通道名称等;

  ·支持远程配置和管理,可以改变图像制式、编码图像分辨率、带宽、码流格式等参数;

  ·设置IP协议的单播(Unicast)、组播(Multicast)、多个单播(Multiple Unicast)等传输方式;

  ·支持多种本地或网络录像方式(如手动、定时、报警、移动报警等方式的录像启动);

  ·进行报警联动、动态感知等设置;

  ·进行区域屏蔽设置;

  ·双向对讲、广播;

  ·录像检索:通过时间、信道、录像方式等模式进行录像检索;

  ·录像检索可实现分屏模式切换、独占窗口、全屏显示、缩放画面、多信道显示等功能;

  ·录像检索提供播放/暂停、单帧前进/后退播放控制等功能;

  ·录像检索独具创意的录像文件导览条操作;

  ·录像回放速度、亮度、对比度、色彩、饱和度、音量控制功能;

  ·录像资料可抓拍、打印、备份。

  系统功能

  系统可实现如下功能:

  一、实时图像监控

  ·在保证实时性和图像质量的前提下,由于采用成熟的MPEG4图像编码技术,能有效地传输高清晰度(Full D1,704×576)的图像;

  ·网络客户端可实时监视各重要部位的图像,并完成重要部位图像的实时显示、监控、存储等功能;

  ·网络客户端可实时监视多路(1、4、9、16)实时图像信息,并实现一机同屏同时监视;

  ·多个网络客户端可以同时监控任一前端图像;

  ·以上方式可混合应用。

  二、轮巡:系统具备视频自动巡视功能,在可设定的间隔时间内对全网的监控点进行图像巡检,参与轮巡的对象可以任意设定,轮巡间隔时间可设置。

  三、远程控制

  ·可以远程控制监控设备(包括云台、镜头和灯光等);

  ·高优先级的用户根据等级优先的原则可无条件获得低优先级用户的控制权,同级用户根据时间优先的原则获得控制权。控制权的等级可设定。

  四、图像管理

  ·网络客户端可根据其权限显示、存储、检索、回放所选的前端摄像机的实时图像;

  ·根据权限可远程回放任一摄像头的历史图像(时间可设),录像资料可保存在前端网络编码器的硬盘、网络客户端的电脑上;回放方式有逐帧、慢放、常速、快速等,并可对图像放大/缩小;

  ·可实现手动录像、定时录像、报警触发录像、画面移动检测。

  五、安全管理

  ·系统实行操作权限管理,按工作性质对每个用户赋予不同权限等级,系统登录,操作前应先进行权限查验;

  ·网络安全保护,保证系统数据和信息不被窃取和破坏;

  ·系统具有抗击计算机病毒和非法入侵的能力。

  ·六、报警功能:可设置动态感知、传感器报警模式。报警触发后,报警控制器会根据设定的模式输出声光电等多种报警信号,并可以向多个用户或操作员发送报警信息。

  七、语音功能

  ·实时语音半双工对讲及语音广播功能;

  ·采用IP语音时,系统内单方呼叫,被呼叫方应自动应答(指系统IP应答);

  ·可在前端和控制中心之间进行在线工作交流;

  ·可向低等级的用户发出工作指令。

  八、监控权限:网络用户的权限必须在Power Explorer软件上确认。

  九、系统集成便捷:可与客户的业务平台和多种系统(报警、门禁、火警等系统)无缝集成,实现数据、信息共享。

  系统特点

  一、集中网管:系统内所有网络视频管理平台PVG主机和网络编码器(网络视频服务器)可以安装在任意的不同地方,但使用统一软件实现远程诊断和管理。配置软件采用Windows图形界面,使用中文菜单和在线帮助,方便用户操作和阅读。

  二、大容量、分布式的实时直播:在有限网络资源环境下,多个用户可同时在线观看系统内任意网点的实时视频资料。

  三、灵活简便的操作方式:系统授权用户可以直接在电脑上利用图形化界面软件对各设备进行操作。

  四、大容量、分布式的存储结构

  ·录像存储设备可分布在不同地点的不同设备上(网络编码器--网络视频服务器的本地硬盘、网络客户端的电脑、网络视频管理平台的录像模块),确保资料的完整保存;

  ·用户可以按照时间,视频源等条件检索录像资料;或者自定义条件检索录像资料。

  五、支持动态IP和多种传输模式:可采用DHCP动态分配地址,支持IP协议的单播(Unicast)、组播(Multicast)、多个单播(Multiple Unicast)、TCP等传输方式。

  系统优势

  该设计方案采用分布式的工作方式,能更有效地利用IP网络。对网络视频服务器、网络解码器、前端设备的控制、调看图像都通过网络进行。

  真正达到稳定可靠

  一、音视频编码方案:编解码设备采用的媒体处理器芯片主频达350MHZ,配合自行设计的MPEG4编解码算法,针对媒体处理器芯片进行了精心设计和高度优化。系统功耗和散热量小,设备功率不到20瓦,可满足长期稳定工作的需要。

  二、操作系统:编解码设备均采用嵌入式操作系统(Vxworks系统),操作系统和应用软件存储在Flash盘上,独立于存储视频资料的硬盘。由于采用嵌入式操作系统,能有效防范病毒的攻击,启动时间短(小于5秒),并可以任意开关机,不会出现Windows操作系统常见的系统崩溃、系统瘫痪的情况。

  三、采用看门狗技术:每个编解码设备都有独立的硬件检测运行状态,一旦检测到某设备工作不正常,即可自动复位该设备,不影响其它设备的运行。由于启动时间极短,客户端基本没有感觉。

  四、分布式:大家可能都熟悉这样一种说法,“不要将所有的鸡蛋放在一个篮子里面”,这是规避风险的基本规则。本方案采用模块化、分布式系统方式分担风险,提高稳定性。将图像编码功能独立出来,通过视频服务器处理,即使有一台或者多台视频服务器出现故障,因为硬件是完全独立的,所以丝毫不会影响整个系统的正常运行。同时,录像资料被分布存储于各前端设备、各客户端,能有效地保证存储资料的安全性。

  五、网络控制:方案通过网络来控制前端相关设备,在网络控制数据传输上,系统本身具有良好的机制保证数据的传输,采用TCP/IP协议,确保数据准确可靠到达相关设备。

  功能更强

  一、扩展性强:因为采用独立编解码设备的方式,编解码设备的数量可以随意增加,而不影响系统中其它设备的正常使用。如需要更多图像,只需增加相应数量的编解码设备即可。

  二、编解码设备可升级:技术进步日新月异,编解码技术也在飞速发展,可以根据需要及技术发展状况,及时对设备进行升级,保持系统的先进性。

  三、图像控制:可选择不同的存储分辨率,可控制前端摄像机的云台和镜头。

  四、自动探测编解码设备地址、全网络管理:通过程序可自动探测到所有编解码设备的地址,并且能够直接通过网络进行配置管理和控制。所有管理功能,都能够在任意远端通过网络进行。

  使用、维护更便捷

  网络编解码设备具有即插即用的功能,只需要接入以太网,分配一个IP地址,接入摄影机,就可以随时观察远程传输过来的图像。

  可以方便地接入其它安全防范设备,如温度、湿度、烟感、入侵等报警器,同时可以联动灯光、警号、锁具等动作设备,这使得它可以方便地组成一套功能强大的安全防范系统。

  更换编解码设备无须停止系统运行。因为可以监控所有视频服务器、解码器的状态,所以更容易确定某个设备的故障。这样,排除故障,只用通过更换某个设备即完成,并且在更换过程中,不会影响系统的正常运行。

  结束语

  目前该工程已稳定运行一年,加强了厂领导对车间生产情况的管理力度,厂区保卫情况大为改观,并且通过这套系统抓获了不少企图入厂盗窃的犯罪分子,厂领导对本公司的性能和效果非常满意,称网络视频监控系统大大提高了生产力。

  大有可为的厂区视频监控

  厂区监控是一个多专业结合的系统工程。相对来说,外商投资企业和合资企业要远远比国内大中企业重视得多,在高科技企业更加明显。当然资金雄厚是主要原因,但更主要的是对于人身和财产安全的认识标准。一些企业已经在长期的企业实践中认识到,有了一个安全的环境,才可以保持企业效率;惟有员工身心健康和良好的企业形象,才能使企业经营不断发展,认识到安防是企业一个不可或缺的必要投资。

  不管值得自豪还是需要自省,中国成为世界工厂已是不争的事实。不管是世界500强的电子厂还是西北的露天矿,不论是生产还是研发,监控的投入都很可观,动辄几百万、上千万人民币。但是,千差万别的工厂,监控的目的主要还是在以下几个方面:

  1、防止外部和内部的物品失窃;

  2、生产和库存、安全及事故分析;

  3、出入通道门禁(乃至可全国和全球联网的门禁)和视频图像管理的集成;

  4、对知识产权的保护;

  5、产品质量控制和生产流程的优化;

  6、政府等重要部门安装,以及对环境污染监控。

  视频监控在厂区的几种应用

  本文介绍几种视频监控在厂区监控中的应用。

  一、周界防范

  工厂的周界,当然目前大多还是以物理阻隔的方式居多。为了工业区的景观效果,现在越来越多被要求以非栅栏形式建设开放式的周界,比如上海外高桥保税区,已经逐步开展这项改造。

  在雨季和绿化的风吹草动环境里,红外、激光和泄露电缆的方式在实践应用中往往会遇到误报等类问题。所以采用视频图像复核技术已被安保人员所关注,因为它可以根据诸多周界区域图像,将侵入者和周围环境相分离,极大地提高了报警的正确度和精确度。

  二、危险品区域、物品挪动、遗留物监测

  对于某些危险区域,比如放射和污染区,除了加强防护外,还可以通过区域内停留时间、人数的限制报警,控制事故发生。

  比如目前依然严重的矿难,很多时候下井人数超标。山西煤炭系统在尝试了几种控制方式后,决定采用人员计数的强制控制手段。

  另外,对于重要物资,可以通过视频分析,设定报警对象,一旦移动,立即报警,这是通常的VMD(视频移动检测)所做不到的,因为这些区域周围是工作场所,不能限制人员移动。

  对于某些区域,运输会遗撒下不当遗留物,可能会造成故障隐患,所以及时发现遗留物和报警,也需要基于视频分析的工具。

  三、吊车移动无线视频

  工地现场、大型立体库房和大型装配车间,移动的吊车的装卸作业不单需要实时监控,还需要留下录像记录备查,在这种环境中,只能采用无线方式传送视频图像和进行远程控制。

  目前基于802.11/g/a的一体化网络视频产品,已经可以以一点对多点的方式,实现视频图像传输,这样使视频监控很容易地覆盖整个厂区。]

  四、生产线EMS,工厂ERP

  目前大部分的大中型工厂,基本上都开始了ERP系统的建设。大型制造企业,如马钢、首钢,在ERP的基础上,将信息源向下延伸,再把底层的制造执行系统(EMS)也整合进来。这样,生产线上的传感设备和开关量控制装置,都可以作为网络视频编码器的控制节点,成为报警视频的触发和根据现场图像进行远程控制的下行命令的执行设备。目前首钢已经采用Verint System公司的产品,为其ERP系统增加了视频内容。生产控制中心,不再是只根据数字进行决策和指挥,还有鲜活的现场视频,为管理带来了更高度的准确性。图4所示就是工厂工作状况的监控图像实例。

  五、防止内部偷窃

  应该说,在高科技企业,对于知识产权的保护,一般都有更细致的软件系统跟踪记录,以防软件等被非法发送和复制。尽管如此,仍然需要有完备的全实时、全方位的严格录像,以作为产品失窃的旁证。比如Verint System的网络活动监视系统,提供了高等级的计算机系统活动防范,同时与之配套的网络视频监控系统,在进行录像的同时,还可以提供丰富的网络活动报告。对于视频和工厂业务混网运行的企业,提供了又一个防范屏障。图5是内部防盗监控的图例。

  六、操作联动录相和查询

  工厂的生产环节(生产流水线)监控,从原来的模拟CCTV转化为智能网络视频监控,这要求监控厂家和自动控制厂家能紧密合作,通过理解自动控制系统原理着手,合理地设置视频录像、报警和联动的控制方案。这样,使控制系统和监控系统,不仅在物理层面上进行合作,还在数据库和控制软件层面集成为一体,成为全数字控制、记录、查询的崭新的控制系统。

  如杭州某著名保健品生产厂,为了控制因为缺电昼夜赶进度时,可能会人为缩短某些烘干环节的问题,将网络视频监控和设备的PLC节点结合起来,以实现自动录像监督,从而确保了片剂烘干的质量。

  七、某国际著名芯片厂商全球厂区联网监控

  这家核心芯片巨人公司,总部在美国加州,在全球有众多科研和生产基地。在每个科研和生产基地都设置有门禁系统,并每个门的开关纪录都全部实时备份在总部数据库。同时所有视频和门禁配合,记录所有进出人员的情况。任何违规报警,立刻会传到公司的各级保安中心。笔者有幸见到过其保安系统设计文件,其中仅对摄像机电源保证部分和防护措施的图文描述就有4页之多,由此可见监控在这家公司的重视程度。尽管投资巨大,但是也正是有了在全球各地工厂的安全运行,这个企业的发展速度一直保持在全球最前列,获得了非常高的经济效益。

  安防现状有待改善

  就目前情况来看,安防系统在中国工厂的发展和应用尚不尽人意,这主要是工厂业主缺乏积极主动的认识,认为安防是只投入没产出的投资。笔者认为可从以下几个方面来尝试改变现状。

  1:媒体要多介绍国际工厂监控的成功案例,启发国内公司。因为即使国外公司投入巨大,但是他们的经济账算得更精,其有形和无形的投资回报还是巨大的,起码避免了重大有形或无形资产的损失。

  2:传统安防工程商要加强和工厂生产流水线控制厂家的合作,发现需求。目前在工厂里,这两个领域还是结合度很低的“两张皮”。从专业责任和复杂度来讲,CCTV系统还处于下风。所以安防工程商需要改变观念,主动和自控厂家结合,为工厂方面提供改变其规章的建议。实践证明,如果在专业上老死不相往来,最后对安防工程商不利。

  3:将最新的网络技术、ERP技术、视频分析技术等结合起来,创造需求。其实大型企业的IT应用水平已经很高了,并且技术储备也比安防界雄厚。在这个良好的运行平台上,只要嫁接几个技术领域,就可以不太困难地创造出新的需求。但是以笔者所见,目前绝大多数安防工程商其IT基础薄弱。只有快速转变观念,引进人才,才可能和工厂的IT技术人员对话,才能挖掘出能够让厂方接受的应用和赢利的方案。

  结语

  如果能将安防及工厂自身必不可少的工作系统联合起来,充分调动工厂业主安装安防的积极性,相信工厂安防必将大有可为。

  网络矩阵在厂房安防中的应用

  目前网络监控在工厂安防中的应用非常少,尚没有形成规模应用。但提出一些创新的想法,也能从一个方面推运安防系统在发展。本文即介绍了天地伟业公司所制作的一个工厂网络视频监控应用方案构想,希望能给业界人士一些启发。

  近几年来,国内经济迅猛发展,企业规模不断扩大,竞争也日趋激烈,在被称作“世界工厂”的中国,很多跨国企业和国内企业同台竞技,为我们引入了很多先进的管理经验和技术手段。作为产业基础的制造型企业,一方面要提高产品品质,树立自己的品牌;另一方面要提高生产效率,降低生产成本,提高竞争力。其中,涉及产品质量的生产流程监控的重要性日益突出,于是视频监控统一管理,信息资源共享,确保生产各环节的安全正常运转已成为企业最关注的问题之一。

  需求分析

  全球知名的某日本电子半导体元器件生产企业为完善销售服务网络,在中国实现从开发、生产到销售、品质保证的贯通,将在天津占地11万平方米,建立其在世界范围内最大的半导体、电子产品生产基地。其现有产品包括大规模集成电路、光学器件、模块组件、分立式半导体和无源元件等。不但要求厂区内各重要场所和部门对自身的安全运营严格监管,还要求生产本部随时可以调看各车间的监控视频。

  工厂要求:对车间厂房进行视频监控,及时发现安全隐患和突发警情,保证安全生产。

  一、车间内的生产监控中心设立电视墙,通过控制主机实时观看车间内的视频图像,生产主管能了解本车间员工的实时工作情况和车间内若干条流水线的运转状态,对每个车间的生产流水线的重要工位实时监控,防止意外事件和进行应急处理。

  二、厂房较大,不同楼层的生产车间有不同部门负责,每层车间生产线数量较多,工位较为密集,需要监测的场所较多,所以摄像机的数量很多,一般在50支以上;另外车间监控主要侧重实时发现和应急处理,所以录像功能会根据情况配置,因此整个监控系统的成本要有所控制。

  三、工厂生产本部主管和值班人员要掌握全厂所有重要部门的运营情况,通过视频监控加强监管、统一调度,对于关键场所,要进行远程录像。

  四、厂房建立时已经具备网络环境,可以搭建网络视频监控平台,为本地和异地的行政办公部门,提供远程监控通道,以便了解工厂生产情况,传送的视频图像要达到同类产品的先进水平。

  方案设计

  在方案设计时需要注意两点:

  一、大规模集成电路、光学器件、分立式半导体和无源元件的生产加工流水线,要求监控系统能提供全实时、零延迟的高质量视频画面。监控系统所捕获的是突发事件中的实时现场图像,当监控现场的人或物体做高速运动时,如果全部采用网络视频传输的设备,就无法满足较高的帧更新率,高速图像则会出现块效应,使一些有价值的图像信息变得模糊,失去使用价值;

  二、监控点数量比较多,各生产车间不但要本地管理,还要将监控信息上传给上级监管部门共享。厂房监控系统中最重要的环节就是生产过程的现场指挥管理。一方面,利用视频实时监控这个有效工具,对在复杂的生产工程中进行资源配置、现场指挥、进度控制、质量监督很有帮助。另一方面,企业信息化管理中,生产过程控制层与管理层之间的信息脱节问题已经非常明显,制约了生产与管理水平的提高。

  系统特点

  下面以天地伟业TC-8700网络矩阵所组成的监控系统为例,简单描述其在实际应用中的特点。

  一、车间内视频监控系统中使用工作稳定、运行可靠的矩阵作为核心控制主机。根据实际环境和客户使用要求,将前端的摄像机采集的视频信号通过同轴线缆传到生产车间监控中心的矩阵,矩阵对输入的视频信号进行处理,可将任意的前端视频图像切换到电视墙任意监视器上进行显示。

  整合了最新数字视频编解码技术的天地伟业TC-8700网络矩阵不但适合于企业厂区视频监控系统的要求,还具有相当的技术领先性和系统扩展性,能满足车间生产线智能化改造的要求。

  ·TC-8700网络矩阵单机系统容量大,可以支持到1024路输入128路输出,完全兼容厂房内原有监控系统的监视摄像点,还可以满足新建生产线的超大容量监控系统设计要求;

  ·矩阵的无阻塞全切换技术和同轴缆的非压缩链路保证了视频的全实时和零延迟,即便是几百个视频点的切换显示,也能瞬间完成,生产主管和值班调度可以完全掌握生产过程每个环节的情况;

  ·对图像真实还原,清晰显示,可对每一路视频输入信号叠加任意中英文字符和图形符号,直观标注现场位置信息;

  ·操控灵活的中文液晶键盘能配合矩阵让使用者对前端动点准确快速的控制。

  二、因为生产本部无需对车间现场的问题即刻干预解决,其对于视频信号的全实时、零延迟的特性没有严格要求,可以通过厂房内的局域网平台和计算机,对每个车间回传的视频信号进行浏览、切换、控制和录像,如果需要,也可以将网络视频信号解压还原成模拟信号后显示在屏幕墙上。

  · 采用数字视频压缩和网络传输技术的天地伟业TC-8700网络矩阵在传统大路数矩阵的基础上采用了先进的Vxworks嵌入式方案和H.264视频压缩算法,可以将输入的音视频信号进行编码处理,无需其他设备即可接入交换机,支持WEB访问和TCP、UDP等多种传输协议,给局域网中的授权用户提供高质量的实时视频图像;

  ·网络用户利用视频管理软件平台可以对系统内的任意一台TC-8700网络矩阵进行管理,也可以浏览切换任意输入视频并进行存储。每台TC-8700网络矩阵都可以设定IP和网关;

  ·通过严格的授权,让不同部门通过网络浏览观看不同的监视图像,解决了多层次管理的要求。整个系统可以在一个大型LAN上运行,并提供扩展能力,具有高度可用性和冗余性、高度伸缩性和灵活性。

  利用TC-8700网络矩阵,可以搭建一个实用、稳定、先进、高效的视频监控系统,每个车间根据实际需求可安装一台网络矩阵,同时将该矩阵接入企业局域网,生产本部或者其他部门高级管理人员就可以在本地或者异地,通过天地伟业Easyview网络视频监控平台软件,即时了解掌握车间的生产运营情况。设想一下:高速运转的精密元件传送带一旦出现了设备异常故障,车间监控中心会及时发现,第一时间通知设备维护人员火速到达现场、解决问题,减少了事故带来的设备物料损失甚至人身伤害,同时,上级部门可以在事后通过分析录像资料,查找事故原因,向相关部门通报,及时准确的进行整改。

  结语

  企业信息化正朝着过程控制与生产管理一体化的方向发展,逐步形成企业综合自动化的新模式,而视频监控系统正以其技术先进性和效果直观性,给企业信息化管理带来飞跃,实现企业信息的及时沟通和协作。天地伟业倡导的网络矩阵所包含的技术整合与创新概念,也势必成为企业的高速发展的得力助手。

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