合众普瑞钢铁行业能源环境监控系统

一、 总体说明

近年来，钢铁行业不断加快技术改造，优化产品结构，为高效利用资源，走钢铁企业发展循环经济模式，钢铁公司需要将生产过程中涉及到的电力、水、副产煤气、蒸汽、高炉鼓风、氧、氮、氩等能源介质集中管理，提高企业调度自动化水平，更好地保证生产的安全、可靠、经济运行。

于能源介质管网遍布全厂，线路长，需要配套建设钢铁公司能源环境综合监控系统，作为能源管理现场无人值守的安全技术措施，在能源中心控制室实现对变电所、煤气混合加压站、高炉鼓风站等重要场所进行视频巡检和环境集中监控，确保在第一时间发现安全隐患。

控系统将电视监控，周界防范、安防等部分集成，实现现场环境信息的采集和处理，对所有报警信息进行系统间的联动，尽可能地把不安全因素消灭在萌芽状态，以弥补人工管理的不足。

二、监控场所说明

监控场所包括生产过程中涉及到的电力、水、副产煤气、蒸汽、高炉鼓风、氧、氮、氩等能源介质关键场所，例如变电站、混合加压站、煤气混合站、转炉煤气柜、能源房、水处理室、风机房、水泵站等。

三、系统简述

    eWatchTM综合应用平台监控系统是北京合众普瑞科技有限公司自行设计开发的远程综合监控系统。该系统基于公司生产的嵌入式视频服务器和KL-S系列数据采集器和高品质的传感器的基础上，结合能源管理中心监控环境的特点而推出的专业化的系统解决方案。 

    独特的分布式技术和多级网络拓扑结构，使eWatch 综合应用平台适合大规模应用，并提高了系统可靠性、安全性；基于Internet（Intranet）和WEB技术，用户使用起来更加方便

四、方案描述

概述

由于变电所、混合加压站、煤气柜、TRT、净化室、能源房等需要监控场所分布比较散，系统采用网络数字监控模式，通过摄像头摄取的模拟图像信号转换成数字图像信号，借助已铺设的网络将数字视频信号传输到能源管控中心集中监控。

信号传输采用标准的TCP/IP 网络协议，使网络内的计算机都成为监控终端，不受地域环境的限制。系统采用B/S结构，监控终端用户不用安装软件，直接打开ＩＥ浏览界面，在地址栏中输入eWatch综合应用平台系统的WEB服务器的IP地址，输入授权用户的登录名和密码，就可以浏览到前端监控点的图像。

前端监控设备

前端设备由视频服务器、数据采集器、摄像机（防护罩、摄像机、镜头、支架）、传感器、集中供电电源等主要设备组成。主要完成图像的采集、编码、控制和环境信息等采集任务。

监控场所在室外场区根据具体情况安装数个室外免维护型日夜自动跟踪快球一体化摄像机，室外球型摄像机要求保护性好，可以有效的防雨除霜，镜头可以拉远、拉近，大范围地监控场区，能够监控主变压器、大门等。一般安装在房屋的高处或电线杆的适当地方。

在各控制室采用带变焦的室内可控一体化低照度彩色摄像机，能够大范围的扫描主控室的情况，而且可以对主控室的仪表盘等进行特写，可以比较清楚地看到仪表盘上的读数。

在变电所高压开关室以及煤气能源房等其他设备间，可以安装相应个数的固定变焦一体化彩色摄像机，对设备间及重点部位进行观察。

对重点场所安装相应的报警器，在设备间内安装烟雾探测器、温湿度传感器，在主控室门口和窗边安装红外双鉴探测器等。

院门安装相应设备，可以考虑配置相应的红外对射探测器，一旦有人进入，阻断红外线传输，报警器报警，同时联动摄像机并自动录像。

为了保障监控系统安全可靠，必须有相应的视频线、控制线、电源线等防雷措施。

传输网络

由于本系统监控场所遍布整个钢厂，系统将充分利用网络资源，采用TCP/IP 以太网传输方式经过各级交换机、路由器上传至管控中心集中监控。

集中监控部分

集中监控部分设置在能源管控中心，主要由中心监控管理主机、监控客户终端、网络视频解码工作站等组成。主要完成现场信息接收，用户登录管理，优先权的分配，控制信号的协调，图像的实时监控，录像的存储、检索、回放、备份、恢复、电视墙的显示切换等。

在能源管控中心配置配置一台管理主机服务器，作为eWatch综合监控应用平台的数据库服务器、ＷＥＢ服务器、录像服务器。负责管理前端所有设备以及后台上网监控用户。相关人员只需用IE 浏览器获得授权后即可监控相关信息。同时，用户监控主机信息能通过能源中心矩阵在大屏幕显示。

另外，在能源管控中心配置工作站，在每个工作站上插入视频解码卡，直接解码输出模拟视频信号，频信号通过矩阵传送到大屏幕电视墙显示，能够通过电视墙软件任意进行前端图像的任意切换显示。

五、系统特点

    先进性采用了先进的B/S结构，运用了流媒体管理技术，数据测控技术，数据传输技术，数据存储、处理、分析技术。

    智能性运用后台处理技术，平台管理都在后台进行。

    模型化我们按照信息工程学的原理，采用模块化的建模方法和技术。

    可扩展性采用结构化的软件设计，因而可扩展性强。

    开放性采用B/S结构，本身是一个开放的系统，我们为将来业务的发展和客户需求定制功能等二次开发都预留了标准的接口。

    灵活性平台拓扑结构层次灵活，视用户的需要和管理方便，可采用二层或多层结构。随时进行管理和设置。

    界面友好本着使用者的工作特点、行为心理学的原理、人性化的理念，也本着操作者的使用习惯，我们设计了友好的界面，互动性强。

    使用方便全中文界面，只需要会使用鼠标和键盘上网就会熟练使用。

六、系统功能

1、三级网络拓扑结构

eWatch综合应用平台采用逐级汇接的拓扑结构，可由监控中心SC(Supervision Center)、监控分中心SS(Supervision Station)、端站监控单元SU(Supervision Unit)及监控模块SM(Supervision Module)组成树形网络拓扑。

   各地的具体情况不同，同时在建设中还要兼顾建设成本等问题，也可对网络结构作相应的改变，衍生出各种变形。

2、数字网络监控与模拟监控兼容并蓄

eWatch综合应用平台在实际应用时，可以充分发挥它所支持的设备如DVR的模拟监控功能，以EW8000系列 DVR为例，实际组网时，在端站，可以直接采用DVR的模拟监控功能，它支持一个VGA监视器和一个电视机输出接口，图像操控可以通过遥控器或者操作台进行，由于此时的图像并没有进行压缩，所以画质及实时性将非常好。即使对于摄像机比较多的场合，也可以通过把多个DVR的视频环路输出统一连接到一个矩阵切换器上实现本地模拟监控。

DVR的数字网络监控功能就需要通过eWatch综合应用平台来实现，尤其在组织结构多、设备庞杂、用户众多的情况下，一个架构先进、支持各种综合应用的平台就更加不可或缺。

3、基于大型数据库和B/S架构

eWatch综合应用平台基于 Intranet（Internet）的 Web 技术，完全采用B/S体系结构，所有操作都通过IE或Navigator进行，真正实现了无论何时何地，经过授权的任何人都可以远程监控。

4、综合视讯应用

eWatch综合应用平台支持业界最先进的H.264图像压缩技术，支持从 QCIF到D1的分辨率的图像应用，在数字网络声讯监控方面，不仅能够远程监听现场的声音，而且可以和现场进行双向移动通话。

5、支持组播技术

eWatch综合应用平台支持组播技术，能够有效利用网络带宽，对于多个监控访问，同一图像信号只需传输一次。

6、流媒体转发

当中心（分中心）与端站网络带宽有限时，为了满足中心（分中心）或其他远程客户同时对远程端站监控场所设备的访问，中心（分中心）还需要配置流媒体转发服务器，内置eWatch流媒体转发服务器软件用于流媒体转发。设置流媒体转发服务器的目的在于缓解网络带宽紧张的端站，对该端站内的视频访问全部通过流媒体转发服务器软件模块来进行转发，使得该端站的视频服务只占一个通道。流媒体管理软件模块的多级设置可提高响应访问的效率，可以合理规划流媒体转发服务器软件模块的设置，以求更少的时间代价换取更高的带宽利用率。

eWatch综合应用平台的强大的流媒体转发功能，使得它可广泛应用于视频点播、可视电话与视频会议、远程教学以及在线直播等领域。

7、防火防盗应用

eWatch综合应用平台支持形形色色的可接入设备，象防火类：烟感、明火探测器、气体探测器等，防盗类：被动红外、红外对射、振动入侵探测器、玻璃破碎入侵探测器、紧急报警装置、门禁等。这些探测器，在平台内与图像、音频依据用户定义的方式进行关联，包括启动声光、开启灯光、向指定的手机号发送短消息、向指定的邮箱发送邮件、推出告警画面等等。

8、远程数据采集应用

    eWatch综合应用平台支持用户通过自定义的方式接入各种数据采集设备，如环境温度、环境湿度、交流供电电压、交流供电电流、直流供电电流、直流供电电压、各种智能设备等。平台采用后台处理技术，通过建立Windows操作系统服务的方式，按用户设定的时间间隔常年采集数据，并存储在 SQLServer数据库中。采集数据的显示直观，丰富的数据管理功能，便于用户进行数据分析。

9、分布式图像存储/集中式图像存储

系统通过在各个端站直接支持硬盘录像和告警事件存储，确保了即使通信或者网络中断，对现场的监控仍在继续。这种分布式存储、集中式管理设计思想，对于那些监控要求比较高的场合将非常有益。

同时支持进行集中式网络存储，用户配置录像服务器或者磁盘阵列很容易对这些集中录像进行存储、管理、回放。

10、通讯中心，支持短消息、电话、电子邮件

eWatch综合应用平台支持短消息、电话、电子邮件等通讯手段，当有告警源产生告警时，自动给设定的手机号打电话，向指定的若干个手机号发送短消息，或者向指定的邮箱发电子邮件；这种功能对于减轻监控工作人员的工作难度大有裨益。

11、电视墙

在监控中心或者监控分中心，如果建设了电视墙，可直接利用eWatch综合应用平台的电视墙功能，把监控图像解码到电视墙上。平台对电视墙的格局不作限制。

12、用户及权限管理

eWatch综合应用平台提供强大的集中的用户认证及权限管理，用户可以隶属于中心，也可以隶属于分中心；因为eWatch综合应用平台包括的权限项比较多，为了方便给工作人员分配权限，平台引入权限组概念。即管理员可以把所有权限分为若干权限组，每个权限组包括若干权限。给工作人员分配某一权限时只需使该操作员成为具有该权限的某权限组成员即可。操作员即拥有被分配的权限组中所有权限。

13、控制权协商管理

在eWatch综合应用平台，当多个用户涉及资源竞争时，按优先级获得控制权，用户优先级共分5级，1级为最高。以云台控制为例，当某个人希望获取云台控制时，若控制权已被高优先级的用户获取，系统会给出提示，若控制权被低优先级的用户获取，低优先级的用户自动释放，同一优先级则先到先得，并保持预设的时间。

14、智能图象应用

当发生图像丢失、图像遮盖、图像预先定义的区域发生移动侦测报警时，eWatch综合应用平台将自动产生报警；在未来的智能图象应用中，随着技术的逐步发展，eWatch综合应用平台将逐步支持人脸识别、行为识别等智能图象应用，变目视识别为自动识别。

15、电子地图

为了更加直观的进行监控，平台提供了电子地图的监控模式，以图形化的形式，动态的表现出各个设备的运行情况以及各个报警监测点的当前状态，当报警发生时，迅速准确的以醒目的红色图标以及不同的报警声音提醒监控人员报警事件的发生，同时弹出报警画面，监控者可以通过电子地图的提示快速的找到报警位置，并根据报警画面判断是否为误报。电子地图作为安防监控的直观方式，让操作人员操作简捷。

1.7系统运行环境

服务器端

    eWatch综合应用平台运行在Windows 2000 Advanced Server下，需要安装.net Framework，并需要SQL Server 2000标准版支持。

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