我國煙花爆竹安全生產(chǎn)管理,一直是國家安全生產(chǎn)管理的重要工作。目前,全國煙花爆竹生產(chǎn)企業(yè)也逐步按照《煙花爆竹安全與質(zhì)量》(GBl063l一89)和《煙花爆竹工廠設(shè)計安全規(guī)范》的要求進行生產(chǎn),但每年仍有好多企業(yè)沒有按照相關(guān)的標準進行生產(chǎn)或片面追求產(chǎn)量,從而導(dǎo)致了嚴重的事故,造成了財產(chǎn)損失和人員傷亡。由于今年的禁放政策已經(jīng)放開,對煙花爆竹的需求量也會相應(yīng)增加,這就更需要對行業(yè)內(nèi)存在的安全生產(chǎn)隱患加以重視。根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局的要求,要在一定時間內(nèi)實現(xiàn)全國煙花爆竹生產(chǎn)企業(yè)的報警和監(jiān)控聯(lián)網(wǎng),這樣可以預(yù)防和減少事故的發(fā)生,排除一些安全生產(chǎn)的隱患,保證國家和人民財產(chǎn)的安全。針對這種需求,利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源建立全國煙花爆竹生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)網(wǎng)報警和監(jiān)控系統(tǒng)已勢在必行。事實上,利用網(wǎng)絡(luò)(LAN或者WLAN)擴展傳統(tǒng)模擬CCTV系統(tǒng),將模擬視頻數(shù)字化,建立數(shù)字化視頻監(jiān)視系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部、外部的使用者(user)可以通過網(wǎng)絡(luò)隨時、隨地觀看現(xiàn)場清晰的視頻圖像,不必再像傳統(tǒng)的模擬CCTV系統(tǒng)那樣需要敷設(shè)大量的電纜,可以為用戶節(jié)省投資、提高了系統(tǒng)的開放性,并帶來了額外的投資回報。下面以河北省煙花爆竹生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控為例,與大家探討一下實施此方案的可行性。
基層生產(chǎn)網(wǎng)點面臨的安全風(fēng)險
本監(jiān)控、報警系統(tǒng)以省為基礎(chǔ)單位,在省內(nèi)各地分布有煙花爆竹生產(chǎn)企業(yè)網(wǎng)點,這些網(wǎng)點主要分布在縣級以下的地區(qū),非常分散,并且多數(shù)都沒有安裝電視監(jiān)視系統(tǒng)和報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),生產(chǎn)環(huán)境也不是很理想,防范措施與倉儲條件很差,存在著非常大的安全風(fēng)險。根據(jù)上述情況,各基層監(jiān)控網(wǎng)點的特點概括如下:1、地域特點:點多、線長、面廣、分散。2、管理特點:由于地域特點決定了對基層生產(chǎn)網(wǎng)點工作檢查、監(jiān)督帶來不便,同時也造成防范設(shè)施和管理手段滯后。
基層生產(chǎn)網(wǎng)點監(jiān)控設(shè)施建設(shè)要求
按照《煙花爆竹工廠設(shè)計安全規(guī)范》要求,煙花爆竹基層生產(chǎn)網(wǎng)點屬于安全級別要求比較高的單位。其監(jiān)控配置如下:一般生產(chǎn)網(wǎng)點如有一個生產(chǎn)區(qū),則需配置4個監(jiān)控攝像機。如一個生產(chǎn)網(wǎng)點有多個生產(chǎn)區(qū),這樣每個生產(chǎn)區(qū)都需配置4個監(jiān)控攝像機,則整個生產(chǎn)網(wǎng)點的監(jiān)控點數(shù)會有較多的監(jiān)控攝像頭。一個生產(chǎn)區(qū)監(jiān)控攝像機分布如下:1、生產(chǎn)車間1個可控點(防爆),監(jiān)視所有生產(chǎn)操作過程。2、材料倉庫1個可控點(防爆),監(jiān)視進出倉庫人員及倉庫內(nèi)情況。3、成品倉庫1個可控點(防爆),監(jiān)視進出倉庫人員及倉庫內(nèi)情況。4、工廠門衛(wèi)1個(固定點),監(jiān)視進出工廠人員情況。5、溫濕度探測器3套(用于檢測生產(chǎn)車間、倉庫的溫濕情況)。6、煙霧探測器3套。7、音頻對講1套。在現(xiàn)場提供一個麥克風(fēng)和一個音頻擴音設(shè)備,利用現(xiàn)場攝像機實現(xiàn)基層生產(chǎn)網(wǎng)點與各級主管部門的音頻對講。實施的方案如圖1,提供本地4個攝像機的圖像存儲。1、提供雙向語音通訊,用于實現(xiàn)對講和視頻會議。2、提供報警事件的聯(lián)動以及遠程傳輸和管理。3、提供4個攝像機的遠程瀏覽。4、提供1-4 個攝像機或4畫面異地圖像存儲。5、提供本地4個攝像機的遠程方式歷史資料回放以及提取。
系統(tǒng)的設(shè)計思想
該系統(tǒng)是一個典型的分布式系統(tǒng),各個監(jiān)視網(wǎng)點分布在各個地方,彼此相對分散。這個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對于使用傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)來講是非常困難的。因此,解決這個問題需要新建設(shè)一個開放式的軟件平臺和相應(yīng)的硬件設(shè)備,我們使用網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案iDVR 3.0系統(tǒng)平臺(綜合管理軟件)以及AV1320e系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù),完成多系統(tǒng)、多任務(wù)綜合處理、分布式、高度安全的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng),我們稱之為“報警和監(jiān)控平臺”。\r\n報警和監(jiān)控平臺最基本的要素是網(wǎng)絡(luò)。隨著各個城市互聯(lián)網(wǎng)、城域網(wǎng)的不斷擴容,我們利用網(wǎng)絡(luò)運營商提供的寬帶服務(wù),使建立網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的報警和監(jiān)控平臺已成為可能。
網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)—“一線多能”
網(wǎng)絡(luò)化的好處是視頻、音頻、數(shù)據(jù)、報警信息可以在一條網(wǎng)絡(luò)線纜內(nèi)同時傳輸,解決了傳統(tǒng)布線一種電纜僅僅能夠傳輸一種信號的問題。\r\n前端攝像機直接接入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器,模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為標準的IP包,通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字視頻,不再需要經(jīng)過傳統(tǒng)的布線,如光纖、同軸電纜等等。這個結(jié)構(gòu)可以利用已經(jīng)具備的LAN(或者WAN-廣域網(wǎng))布線系統(tǒng)極其方便地傳輸視頻信號,打破了傳統(tǒng)布線的點對點方式,有效地節(jié)省用戶的前期投資以及后期的線路維護工作投資。即使是需要新敷設(shè)線路,其鏈路所需要的線纜量以及線纜敷設(shè)、維護的工作量也較模擬系統(tǒng)要小得多。網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)使得日后系統(tǒng)的擴展工作變得比較容易,僅僅只需要找到網(wǎng)絡(luò)接入點就可完成聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器使用嵌入式操作系統(tǒng),系統(tǒng)的穩(wěn)定性能、安全性能極高。通過網(wǎng)絡(luò),用戶可以方便地進行遠程的管理以及固件的更新。
分布式結(jié)構(gòu)—系統(tǒng)更加安全
由于每一個網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和嵌入式DVR均被分散地安裝于遠端的攝像機端,即使某個視頻服務(wù)器和嵌入式DVR發(fā)生了故障也僅僅是影響到這個設(shè)備,或這個生產(chǎn)廠區(qū)點,而不至于影響到整個系統(tǒng)。\r\n傳統(tǒng)的DVR系統(tǒng)實際上還是一個集中控制系統(tǒng)。所有的攝像機信號必須連接到DVR主機。一旦DVR主機失效,整個系統(tǒng)就會崩潰。\r\n所以我們說分布式網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻系統(tǒng)的這些特點是傳統(tǒng)的DVR(數(shù)字錄像機系統(tǒng))所無法達到的。
分布式存儲—系統(tǒng)更加靈活
本系統(tǒng)平臺基于B/S(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu),同時提供多級目錄服務(wù),允許客戶根據(jù)實際需要靈活地配置存儲和管理服務(wù)器。\r\n存儲服務(wù)器(Archiver)可以在目錄服務(wù)器(Directory)的管理下任意地分配和切換需要存儲的攝像機圖像。我們可以理解為存儲服務(wù)器與攝像機的關(guān)系是 “軟性”關(guān)系。這一點與DVR完全不同。DVR所能夠存儲的攝像機圖像僅僅是通過物理方式連接過來的攝像機圖像,不能夠試圖接入未被接入的攝像機圖像。所以,本系統(tǒng)平臺可以為系統(tǒng)提供更多的靈活性
分布式存儲、分布式觀看—更加方便使用
本系統(tǒng)平臺的客戶端可以分散在網(wǎng)絡(luò)的任何地點,數(shù)量基本沒有限制。假如不對客戶端的權(quán)限進行限制的話,那么每一個客戶端都可以觀看到所有網(wǎng)絡(luò)上的圖像。這一點是一般的DVR系統(tǒng)目前的技術(shù)所不能夠達到的。目前的DVR系統(tǒng)同時可登陸的用戶數(shù)量不會超過5個,在多于這個數(shù)量級時,系統(tǒng)的速度會明顯下降,表現(xiàn)的現(xiàn)象為:圖像刷新速度下降及丟幀。\r\n目前的DVR的集中管理僅僅是一個瀏覽方式的集中管理,并不是我們所提出的系統(tǒng)的集中管理。DVR由于最開始的設(shè)計目標是取代模擬磁帶錄像機,完成集中、連續(xù)、較高清晰度、本地化的存儲。所以,DVR沒有一個可以與上級管理平臺的通信聯(lián)絡(luò)機制,沒有這個聯(lián)絡(luò)機制的 DVR就不能將分散的系統(tǒng)納入到一個“泛網(wǎng)絡(luò)”方式的平臺。目前各個DVR生產(chǎn)廠商也在做一些工作,希望能夠納入一個平臺,這個趨勢也是數(shù)字視頻的必然趨勢。\r\n本系統(tǒng)平臺的B/S結(jié)構(gòu)以及多目錄服務(wù)、多存儲服務(wù)以及各種故障切換服務(wù)結(jié)構(gòu)有效地解決了這個問題。
系統(tǒng)功能與優(yōu)勢
視頻會議(擴充功能)
利用網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器提供的雙向音頻,可以實現(xiàn)視頻會議功能。我們可以:\r\n1、省級安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門對下屬所有基層生產(chǎn)網(wǎng)點召開的視頻會議?;鶎由a(chǎn)網(wǎng)點的工作人員在生產(chǎn)現(xiàn)場就可以看見省級安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門召開的會議實況,聽到現(xiàn)場的同步聲音,也可以通過網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)言等等。\r\n2、省級安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門和國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局召開的視頻會議。
報警聯(lián)動
在各級報警和監(jiān)控中心上,我們把報警、視頻丟失、移動偵測、用戶登錄、用戶退出等信息定義為“事件”,應(yīng)用軟件可以根據(jù)各種事件產(chǎn)生一系列的“動作”。這些事件和動作之間可以按照事先編制好的程序產(chǎn)生復(fù)雜的關(guān)聯(lián)動作。
1、與安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門的聯(lián)動
在發(fā)生報警時,現(xiàn)場的圖像立即被彈出在各級管理人員及值班人員的計算機屏幕上,同時有聲光報警輸出,提示值班人員:現(xiàn)場發(fā)生意外,值班人員通過現(xiàn)場圖像鑒別報警的真、假。
(1)對虛假的報警,值班人員根據(jù)權(quán)限設(shè)定的優(yōu)先權(quán)通過雙向音頻功能來提示生產(chǎn)現(xiàn)場的工作人員或值班人員,并能復(fù)位誤動作的各種報警設(shè)備和報警控制器。
(2)對于真正的報警,值班人員通過事先編制的預(yù)案,指揮現(xiàn)場工作人員,能最大限度地保障人身和財產(chǎn)的安全,迅速與發(fā)生情況區(qū)域的分局級110、119指揮中心聯(lián)絡(luò),確認現(xiàn)場發(fā)生緊急事件,迅速報告主管領(lǐng)導(dǎo)以及上級單位。
2、可以與公安機關(guān)的聯(lián)動\r\n當現(xiàn)場發(fā)生報警時,在各級110、119指揮中心的計算機屏幕以及大屏幕上可以立即彈出報警現(xiàn)場的圖像,同時有聲光報警輸出,提示值班人員現(xiàn)場發(fā)生意外警情。值班人員通過現(xiàn)場圖像鑒別報警的真、假。
(1)對真正的報警,110、119指揮中心會按照110、119系統(tǒng)的預(yù)案布置警力,將事件控制在最小損失內(nèi)。
(2)對虛假的報警,公安機關(guān)不予理會。但系統(tǒng)會自動記錄誤報率。 \r\n通過對模擬攝像機的圖像數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化,并通過TCP/IP(網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議)掛在網(wǎng)絡(luò)上,通過強大的服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫對網(wǎng)絡(luò)上的視頻流進行管理。所以我們認為本系統(tǒng)平臺軟件非常適合作為本系統(tǒng)完整的、專業(yè)的解決方案。\r\n本系統(tǒng)平臺軟件具有管理幾萬個視頻流的能力,支持多服務(wù)器結(jié)構(gòu),客戶端的數(shù)量理論上沒有限制。視頻服務(wù)器可以提供高清晰度的MPEG4格式視頻流。嵌入式操作系統(tǒng)提供了極其穩(wěn)定的性能。
圖像瀏覽
報警和監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的合法用戶可以按照它的級別以及身份認證碼使用IE瀏覽器,通過登陸位于管理中心的主目錄服務(wù)器觀看現(xiàn)場攝像機圖像。主目錄服務(wù)器將對用戶的身份進行認證,僅支持合法的用戶登錄。\r\n通過管理中心的互聯(lián)網(wǎng)接入,合法的用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)進入報警和監(jiān)控平臺,觀看其授權(quán)范圍的現(xiàn)場圖像。這個過程要更加嚴格的身份認證。\r\n軟件的界面相當豐富,可以提供16畫面分割、9畫面分割、4畫面分割、全屏放大顯示等多種顯示方式。每一個畫面均提供25幀/秒實時顯示。同時,軟件支持創(chuàng)建若干個“頁”,每一“頁”的內(nèi)容以及“頁”之間的切換順序和時間間隔,用戶可以任意設(shè)置。\r\n報警和監(jiān)控系統(tǒng)具有分布式的結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的編碼器在沒有客戶瀏覽時并不向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送視頻流,僅僅發(fā)送數(shù)量非常小的監(jiān)聽IP包,因此網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的碼流壓力并不是很大。同時,我們使用了很多個分布式Server,這樣能有效地降低各個區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)壓力。
高度安全性
報警和監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要,整個系統(tǒng)最終要同時運行幾千個設(shè)備,這個平臺必須有高度的安全機制。
目錄服務(wù)和存儲服務(wù)的故障切換
本系統(tǒng)平臺提供FOS(故障服務(wù)),包括FOD(目錄故障切換)、FOA(存儲故障切換)以及核心服務(wù)的冗余。\r\n通過FOS服務(wù),可以保證平臺運行的高度安全性。FOS目前可以提供故障托管切換功能,還可以提供冗余服務(wù)器、目錄服務(wù)器備份功能。
用戶認證系統(tǒng)
作為一個高度安全的平臺,進入平臺的所有用戶必須經(jīng)過認證。用戶的認證工作由專門的認證服務(wù)器來完成。一個合法用戶具有唯一的用戶名稱和密碼,并且分配有相應(yīng)的權(quán)限。
結(jié)語
全國煙花爆竹生產(chǎn)企業(yè)報警、監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)項目是一個典型的分布式結(jié)構(gòu),非常適合使用分布式的網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案。由于綜合管理軟件具有的靈活性和安全性,使系統(tǒng)日后升級更加方便和安全。分布式、網(wǎng)絡(luò)化視頻是CCTV(電視監(jiān)視系統(tǒng))系統(tǒng)的必然發(fā)展方向。分布式、網(wǎng)絡(luò)化、高度的安全性使用戶日后的系統(tǒng)擴展、系統(tǒng)升級更加方便,F(xiàn)OS(故障切換服務(wù))功能使系統(tǒng)非常穩(wěn)定。所有的這些特點是傳統(tǒng)DVR系統(tǒng)不可能提供的。