准格尔旗矿用本安型摄像仪 昊通

存储系统设计
本节根据对存储需求的分析，讨论了存储系统的设计方案。
6.1存储需求分析
数字监控系统对存储系统有如下具体要求：
1、据存储。数字监控系统按全天24小时存储，图象数据保存7天，按照22路图像全部录像，图像质量设置为中等质量（每小时每路存储量为0.11GB），则总的存储量需求为：8×22×7×0.11＝135.52GB。
2、高度的可靠性。由于监控系统要24小时连续运行，这就要求存储系统能够长期稳定运行，应具有预防突发灾难的能力。
3、快速检索能力。要求存储系统提供简单有效的检索方式。
4、良好的扩展性。为有效保护用户投资，系统应具有良好的弹性，易于扩展。
6.2设计目标及原则
存储系统建成之后，将实现对监控点视频的存储，并提供方便的检索和回放功能以及定制存储策略的功能。
由于存储系统承担着视频信号的存储任务，而所有资料的保存对办公区域发生异常状况后的回溯和求证是非常重要的，因此存储系统在设计时应遵循以下原则：
高度可靠性原则
考虑到数据的重要性和特殊性，存储系统要能够保证24小时连续运行，在系统发生异常状况时能够保证存储不间断。存储系统应选择可靠性高的设备，设计时要保证设备和线路的冗余。
高度可扩展性原则
存储系统的规划和建设应在满足现有应用需求的前提下，留出充分的扩展余地，将来可以方便地通过升级和扩充方式实现存储容量的扩展。
兼顾成熟性和**性原则
在保证系统可靠运行的基础上，选用**的设备，使系统有较高的技术水平，以适应今后的发展。同时，选择当前得到成功应用的成熟技术和设备。
保护用户投资原则
所采用的存储技术是技术发展的主流，并且易于实现系统升级和技术改造。同时，为用户提供多种有效的存储策略，保护用户的投资。
6.3系统设计
6.3.1存储实现
分散方式可以分为两种类型：
a）内置多块硬盘存储；
b）外置磁盘阵列存储。
6.3.2内置多块硬盘存储
目前硬盘录像机基本上采用的是IDE接口的硬盘，单台硬盘录像机的IDE接口数量一般有两个，可以接16块IDE硬盘，IDE硬盘的容量可以为160GB，因此可以达到我们预先计算的存储容量。
所以，我们建议煤矿数字监控系统采用硬盘录像机。硬盘录像机配备6个160GB的数据硬盘。
系统设计依据
1、煤矿相关设计图纸；
2、《煤矿安全规程》
3、《煤矿设计规范》
4、《性环境用电气设备本质安全型电路和电气设备要求》GB 3836.4-2010
5、《性环境用电气设备通用要求》GB 3836.1-2010
6、《矿用一般型电气设备》GB 12173-90
7、《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT 209-90
8、《煤炭工业矿井设计》GB50215-94
9、《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
10、《工业企业通讯设计规范》GBJ42-8
11、《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ23-82
12、《系统接地的形式及安全技术要求》14050-93
13、《通讯工程电源系统防雷电技术规定》YD5078-98
14、《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》IEEE电气及电子工程学会
15、《场所风险等级和安全防护级别的规定》GA28-92，1992-01-01
16、《安全防范工程的设计、安装与开通程序》ONC/TB201
17、其他**、、地区、行业相关现行标准。
2.1.4 系统设计思想
依照煤矿企业对数字工业监控系统的基本要求，本着以架构合理、安全可靠、产品主流、维护量低为出发点，向煤矿企业提供一套**的解决方案。并遵循以下几个方面：
●架构合理：采用**的技术合理架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备未来良好的扩展条件。
●**性：整个系统保持一定的**性，采用的设备和技术能适应将来的科技发展；
●稳定性：稳定运行的传输系统，才能确保工业电视系统平稳运行，是工业视频监控系统高可靠性的保证和基础，同时也可有效地减少使用人员和系统维护人员的工作量。
● 实用性：系统性能价格比高，易维护、易使用、运行费用低；
● 安全性：系统必须是安全的系统，确保整个煤矿企业的监控系统可靠运行。
● 可扩展性：系统采用结构化设计，能够适应不断增加的扩展需求，保证当用户有更多的要求时，引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统的性能。
● 兼容性：整个系统能运行在不同的操作平台和语言环境，并能与不同厂商的产品兼容；
● 灵活性：系统构成方式简单，功能配置灵活，充分利用现有的计算机资源，能满足不同业务部门的需要；
● 实时性：系统图像、数据实时传输；
● 可靠性：系统安全可靠性高，有足够的抗干扰能力。
1、总体概述
随着对煤矿安全的日益重视和监管力度的不断加强，我国大中型煤矿已部分装备了煤矿安全生产工业电视系统，这些安全生产视频监控系统大大改善了我国煤矿安全生产状况，但目前这些视频监控系统全部为摄像头固定拍摄方式，只能监控固定地点的周边图像，由于煤矿井下采掘面和工作场所经常变化，并且作业人员、车辆等目标流动性大，通过固定视频监控系统无法及时了解综采面工作情况以及工作人员及车俩的安全生产情况，无法掌握**工作人员的新工作情况视频，在出现安全隐患时，也没有办法在时间内向相应的部门及汇报，进而**的处理时机；当矿井发生透水、火灾等事故时，对井下人员的抢救缺乏可靠的视频信息，将给救灾工作带来较大的困难，同时也不利于安全检查工作的*。
为了进一步贯彻落实安全生产监督管理总局等4部委《关于加强煤矿安全生产工作规范企业劳动定员管理的若干指导意见》（安监总煤矿［2006］216号）要求和完善井下安全生产视频监控的功能，需要克服现有安全视频固定监控系统所监控点位少、监控面积小、无法监控目标和使用不方便灵活等弊端，需要部署一套井下视频无线传输系统，其具备监控点位多、监控面积大、监控地点可随时变更和使用方便灵活的特点，对此系统要求具有技术**、功能齐全、运行可靠、维护方便等优点，进一步规范、提升安全视频监控系统管理水平，限度地减少煤矿突发事故损失，夯实整个矿务局煤矿安全生产基础，我们根据煤矿的实际情况，综合考虑矿井井下视频无线传输系统的实施要求，规划设计新一代的无线视频监控系统，来满足煤矿管理的自动化和信息化要求，同时视频无线传输系统可将有关数据传至各级管理部门，为各级监督指挥决策提供重要依据。
2、设计原则
系统遵循以下设计原则：
?可靠性原则：煤矿生产责任重大，井下设备的工作、维护工作难度远大于地面系统，系统必须足够强壮可靠。
?**性原则：发挥系统建设的后发优势，吸收此前国内外同类项目的经验教训，使用较新、较**的技术。
?兼容性原则：矿用系统投资大、施工难度高、系统组成复杂，系统在软硬件上必须具备优异的兼容性。
?扩展性原则：矿用系统面临的生产环境，技术进步日新月异，系统的扩展必须做到投资保护与实施便捷。
性价比优原则：系统必须具备优的性价比。

系统基本功能说明
分布式系统架构：系统采用分布式架构进行设计开发，软件之间使用进程级多实体开发模型，从源头上进行软件业务分离，真正提高软件的稳定性。
集中存储功能：支持海量数据集中存储功能，采用预分配技术并支持断点续传，可自定义存储策略，支持定时录像、外部录像、动态检测录像等多种录像存储方案，支持IP存储，结合IP摄像头可以灵活组建各种网络 视频集中存储方案。
专业文件系统：为实时监控系统专门设计了文件系统，采用预分配技术和写缓冲技术，支持多磁盘阵列，确保系统长时间运行稳定、高效。
组织机构管理、用户及权限管理：系统支持N级组织机构管理，及用户管理和权限设置管理。
设备智能搜索功能：系统具有智能搜索设备IP地址及相关信息，减少用户增加设备的操作，提高了系统的易用性。
支持方案定制和布设防功能：支持布设防功能，并在监控和模块实现按方案联动且支持跨设备联动。
采用数据接口技术：系统所有数据交互采用数据接口技术，可灵活支持各种大中小型数据库，如SQL、MYSQL及XML数据等。
支持EXCEL表格编辑增加平台设备：平台支持用户采用Excel表格软件进行设备的增加和编辑，方便用户进行大批量设备的维护，提高了系统的易用性和较大的减少了用户维护的工作量。
智能视频传输协议：使用智能视频传输协议，限度地利用网络带宽，特别对于**网点网络带宽有限的情况下，系统在保证图像质量的基础上，在很低的网络带宽下，也能保证系统正常运行。
可扩展的分布式网络结构：支持多个服务器协调运行，智能负载均衡，在保证整体性的同时，可灵活增添服务器，有效提升系统处理能力。
完善的视频监控功能：在支持实时监视的同时，系统支持录像、自动监测录像和录像回放等，能精确控制各个通道的录像情况。
数字矩阵功能：结合视频和网络键盘可实现数字矩阵功能，可将视频解码输出至电视墙或大屏幕，在其上进行灵活切换。
动态调节解码缓冲(HD功能)：实时监视时可灵活调节视频图像流畅性或实时性**，流畅性讲求视频图像的流畅，实时性强调视频图像的实时，可满足不同用户的需求。
视频会议功能：支持视频会议功能，可以支持多方视频会议，视频会议也是本系统一个重要的特色功能。
即时交流和文件传输功能：平台支持即时交流和文件传输功能，方便用户的沟通和交流。
采用货架技术，模块化开发，可灵活组装应用方案：平台系统采用货架技术，分层及模块化开发，具有丰富的中件间服务，可以方便的进行各种应用方案的灵活组装。
集中式管理：整个系统的数据集中管理，数据转发功能提供了**的多用户实时监视方案。远程用户可以通过网络随时随地进行实时监视或录像回放。
良好的易操作性：在权限控制下，用户可以通过系统客户端对每个监控点方便地进行控制和设置，系统还集成了电子地图功能。
集成度高：系统集成了其它相关信息，如信息、语音信息等。
可靠性高：系统设计了专门的容错措施，确保数据完整，系统运行可靠。
扩展性好：系统面向服务设计，有良好的可扩展性和适应性，可以限度的保护用户投资。
支持B/S模式：系统除可使用C/S模式外，还支持B/S模式。
支持网管及负载均衡：具备网络管理模块，以及各服务器间负载自动调整均衡。
支持多设备网络批量升级
支持定制监控方案及监控节点模糊搜索功能
支持电子地图功能
数字工业电视监控系统
2.1.1概述
能源是国民经济的基础，我国一次性能源70%以上来自于煤炭，95%以上的煤炭产量来自于井下开采矿井，井下开采矿井平均深度500米左右，由于煤矿井下采掘工作面地质条件复杂，环境恶劣，自然灾害多，严重影响煤矿生产和人身安全。
而煤矿井上和井下光纤数字工业监控系统的建设，是为安全生产、调度指挥和科学决策提供了直观及可靠的手段。
数字工业监控系统的信号传输有两种方式：普通网线传输和光纤传输。由于井下条件限制，图像数据信息在利用普通网线传输时，在传输距离上、抗电磁干扰及可靠性方面都存在许多不足。特别是在远距离传输视频信号时，由于频带宽，电磁干扰严重，使用普通的电缆不可能无畸变地远距离传输，影响视频信号质量，造成图像模糊不清。不符合数字工业监控系统的要求而不予采纳。
因此，煤矿井下数字工业监控系统是以矿用阻燃光缆为传输平台进行信息传输的，它具有信息容量大、无电磁干扰、频带宽、本质安全、重量轻、耐水火、抗拉强度高、无中继远距离传输等优点，特别适合于环境恶劣的煤矿井下条件。实践证明，用光缆传输图像，不管是从图像质量、抗干扰能力、传输距离和性能价格比方面都比用电缆传输具有明显的优越性。
2.1.2 系统设计原则
数字工业监控系统设计过程中始终遵循可靠性、**性、稳定性、实用性的原则，满足现代化矿井生产调度、语音广播等需要，终为安全生产、调度指挥、科学管理提供可靠的工具。具体为以下几个方面：
1）充分考虑煤矿企业的各种具体要求和实际情况；
2）采用当今世界**的数字光纤传输、全数字化计算机压缩监控系统，能够减少安全漏洞及消除因工作人员的失误而引起的纠纷，为突发事件提供证据；
3）系统具有高度的可靠性和工作的连续性，限度地减少各方面的维护工作量；
4）数字工业监控系统系统具有可扩展性及兼容性强，使用方便；该系统能有效地与瓦斯监控系统、人员定位系统、电网监控系统等在同一平台**运行；
5）充分考虑日常可能发生的各种突发事件，灵活性强；

硬盘录像每路达25帧/秒
硬盘录像机的**之处，在于把每路每秒摄取的画面逐帧分解达至25帧，精确显现每帧画面的细微之处，逼真程度**过电影镜头的效果。同时系统只记录画面变化部位，大大减少了录像储存量，录像速度与时间增加数十倍。（注：某些国外产品30帧/秒是因为国外的交流电频率每秒60赫兹，其视频系统采用NTSC制式；而我国为50赫兹/秒，视频系统采用PAL制式，因此25帧/秒是符合我国国情的高清晰传播速率。）
● 图像抓拍：回放时，可以将单帧图像保存为BMP文件。
● 快慢回放：可以快进/快退或单帧前后播放。
● 图像备份：为防止数据丢失，可对重要图像进行备份。
● 检索方式：按录像时间、地点进行自由检索。
● 工作日志：详细记录系统工作状态，提高系统管理。
● 图像备份：为防止数据丢失，可对重要图像进行备份。
● 磁盘管理：所有磁盘存满时会自动覆盖并继续录像，始终保存规定时间段内的录像资料，存储要求不**30天。
■媒体文件的回放、检索功能
■网络传输、管理功能
●可连接的网络：LAN（局域网）、PSTN（公用电话网）、ISDN（“*通”）。
●多个监控服务器相连，以实现较大范围的监控。
●在监控终端机安装客户端子系统，实现远程监视、回放、控制功能。
功能
数字化视频功能：用户可根据实际需要，可以在每路摄像机的画面上设定图像。
● 视频丢失。
● 联动录像/遥控开关/声音警告。
● 输入输出。
网络传输
● 传输方式：支持电话/PSTN/DDN/LAN/WAN等网络传输。
● 支持网络客户端。
● 远程监控: 可远程监看本地端图像。
● 远程查询: 可远程查询历史记录，多画面分割监视图像。
● 支持多路客户端同时访问一个主机端。
3、工业电视系统的功能和特点
（1）、监控系统采用B/S（浏览器/服务器）方式，可以进行大规模的管理；
（2）、监控系统采用WindowsService方式，整体控制各服务模块的运行，性能稳定；
（3）、服务器计算机具有定时重启功能；
（4）、矿井监控系统具有实时处理、存储与回放功能，单画面/多画面任意切换，并可任意画面组合；
（5）、系统采用积木式结构，具有架构合理、性能稳定性、运行可靠性、低维护量和扩展简单方便的优点；
（6）、系统具有传统的模拟系统（矩阵主机）和现在流行的数字系统（数字硬盘录像系统），还有模拟和数字系统相结合的方式，以适应煤矿行业的要求；
（7）、系统信号具有多种传输方式：同轴电缆传输、无线影像传输、双绞线传输、光纤传输等，可以根据客户的要求和现场情况来确定传输方式；
（8）、系统具有接入有线电视系统的功能，能在有线电视系统内播放监视图像；
（9）、专业软件设计，操作简单，人性化全图形操作界面，开机自行进入/退出自动关机；
（10）、系统采用**的MPEG-4视频硬压缩算法，较好的节省硬盘空间；
（11）、系统具有自动识别固定硬盘、活动硬盘，根据用户需求可灵活配置硬盘陈列柜，光盘塔等，以便于实现大容量、长时间的录像存储；
（12）、系统支持多路音视频同步录像，录音，回放、刻录、网络传输可同步进行；
（13）、联动，可外接32*20控制单元，以应对各类复杂的管理的需求；
（14）、系统具有智能录像功能：可实现按工作表录像、动态录像、侦测，“动则录，不动则不录”，节省硬盘空间；
（15）、系统具有设定并控制高速快球的*无级变速运行、预置位、巡逻等所有功能；
（16）、系统具有1/8～8倍变速回放功能，“A-B”区段重复回放功能，多文件连续播放功能；
（17）、接入系统的各摄像机可设定多个探测区域（灵敏度可分别调整）进行探测录像；
（18）、系统软件具有**、*特的“图像预录”功能，可以设置提前预录像功能，录下事件发生前段时间的现场状况；
（19）、系统软件具有录制文件防删除标记功能，监视及回放时即时照片捕捉/保存功能；
（20）、系统具有通过声音、警视标志闪烁提示视频图像丢失的功能；
（21）、系统软件具有操作日志管理功能，所有操作均被系统记录在案；
（22）、系统具有强大的网络接口功能，网络用户可根据权限在局域网上控制实时图像的录、放和云台镜头控制，可直接输入主机端IP地址，打开网页，输入用户名/即可通过IE浏览实现远程即时监控与远端控制；
（23）、*到的Wavelet再压缩算法，优异的窄带（PSTN、ISDN）高清晰度图像（352*288pix，2-3桢/秒）传输功能；
（24）、系统具有三个级别、多个操作人员/操作权限设定、管理功能；
（25）、系统具有多重防雷措施：包括交流电源线防雷、视频信号线防雷、控制信号线的防雷等。
（26）、系统查询功能：查询系统内所有设备运行情况、查询当前在线用户、查询当前定时录像条数、查询当日执行定时录像条数、查询当日情况、查询当日录像情况
（27）、系统录像远程下载功能：按照IP地址、视频通道、录像类型、时间等条件检索远程录像；预览远程录像、将远程录像作为下载任务进行下载、执行；停止或删除下载任务；显示下载任务当前状态；设置下载文件存储路径、下载失败后可多次重连；保存下载任务列表、自动检测磁盘剩余空间。

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潍坊昊通通信科技有限公司，是一家以生产调度通信系统、矿用自动化系统为主的。多年来致力于各类通信设备的研发、制造、生产、安装和服务。公司严格按照相关要求和标准，主要从事矿山调度通信、程控交换、扩音呼叫、视频、矿用火灾束管监测、矿用综合自动化系统设备的研发、生产以及相关安装工程、服务。
       公司通过了ISO9001：2000质量体系认证，拥有发明和实用新型10多项。拥有的软硬件技术研发团队，其中技术人员5名，中级技术人员8名。公司重视人才的积累和发展，注重人才队伍的建设和培养，**了技术创新是根本，人才提升是灵魂的基本理念。公司拥有生产及检测设备，长期致力于煤矿安全和信息自动化领域的新产品研发和产业升级，始终以“产品研发和技术创新”为企业原动力，“以质量求生存，以信誉求发展”的经营方针；产品**于全国各大矿山、钢铁、化工、电力等企事业，深受广大用户的一致**。
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