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数字监控系统在炼油厂中的应用

炼油厂闭路电视监控系统采用的是模拟视频信号，具有很大的局限性。首先，有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感，当传输距离大于1000m时，信号容易产生衰耗、畸变、群延时，并且易受干扰，使图像质量下降，效果不好。其次，有线模拟视频监控无法联网，只能以点对点的方式监视现场，并且使得布线工程量极大，不便于系统的维护和升级。最后，有线模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质(如录像带)，查询取证时十分繁琐，而数字化视频监控的优点正好克服了模拟闭路电视监控的局限性。首先，数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性。其次，数字视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无需重复布线。另外，数字化存储成为可能，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询十分简便快捷。

在外部环境上，鞍山炼油厂原有一个以光纤为传输媒介的千兆以太局域网，全厂共有十几个车间，100多台计算机联网，可以实现语音和视频的快速传输，这为网络数字监控的应用提供了良好的条件。

一、数字监控系统

计算机数字监控系统是监控报警业界的新型产品，它将数字化视频图像记录与多画面图像显示功能和监视报警功能结合在一起，取代传统模拟式多画面分割器和长时间录像机，具有灵活方便等特点。在此基础上，采用高档的工业控制微机、PC工作站机或者PC服务器，增加摄像机图像输入路数，提高多画面图像的显示速率、增加对云台和镜头的控制功能，配之以良好的人机交互界面，便构成了以计算机为核心的数字式监控报警系统。

二、数字监控报警系统的主要功能

选择输入摄像机的图像;

可从多路摄像机的输入图像中任选一路或多路在屏幕上;

用硬盘对图像作数字化记录;

数字化硬盘存储及视频解压缩功能，可以完整的记录下摄像机的高清晰度画面，使画面回放时也能达到极高的清晰度;

评价多画面分割显示性能优劣的关键是影像处理与显示更新速度和画面的清晰程度控制云台和镜头的运动;

响应报警及连动输出功能，图像经硬件压缩后通过公共电话线或者局域网、广域网远程传输，再以软件解压重现压缩后的视频图像，通过一对调制解调器在公共电话线或者局域网、广域网上发送与接收，在接收端通过软件解压重现画面。

三、设计思想和依据

本方案的主导思想是构建一个纯粹的基于局域网的数字监控系统，是在综合考虑鞍山炼油厂的实际情况和工程现场情况后做出的。

由于各车间和总控室距离较远，因此要把各地的视频机控制信号传输到总控室就必须采用光纤。传统的做法是采用光端机把视频信号以及控制信号转换成光信号。然后再通过光端机把这些光信号转换成相应的视频和控制信号输入到监控主机里。这样做只要1台16路的

监控主机就可以了，但是每一路信号都需要一芯的光纤来传输。这样每个车间最少需要8芯的光纤和7对光端机，不但大大增加了成本而且不利于网络的升级改造。如果再做网络改造的时候还需要再重新铺光纤。如果抛去传统作法，采用现在先进的网络技术，这些问题就迎刃而解了。可以在每个车间到总控室铺1条8芯的多模光纤，每个车间控制室里放置一台监控主机(8路或4路)。通过光纤收发器以及1台交换机把3个车间和总控室连成一个

百兆的局域网。所有的信号都通过局域网来传输，每个车间只需要两芯光纤和一对收发器，其余的芯可为将来的局域网改造升级使用。这样不但降低成本又避免了重复劳动。总控室可以配置一台性能好的服务器作为监控主机拥有最高的权限。将来如果有扩容也不必投入太大的资金，将监控系统加入到炼油厂原有的局域网上，厂领导的机器只要连到局域网上，安装相应的软件，设定好权限，就可以实时的访问所有的画面或任意的画面。

四、实现方案

整个监控工程分为前端、布线和后端3部分。

前端

前端的设备主要有镜头、摄像机、带有云台的全球球罩、解码器等。本监控工程共有3个车间。在3个车间分别安装好摄像机，摄像机的视频信号直接输入给监控主机。监控主机就放在各车间的控制室，然后从监控主机的网卡出一条双绞线到光纤收发器，通过光纤传到厂里主控室。在主控室里加1台交换设备，各车间的信号通过局域网传过来。在主控室里加1台PC机，通过授权对各车间的摄像机进行控制。它的权限可以大于车间的监控主机。

布线

监控系统的后端设备连接前端设备，各有3根线。

第1根是视频线(光纤或同轴电缆)。它的作用是将摄像机摄取的视频图像信号传输给车间的数字硬盘录像机，与调度室的PC机之间通过光纤收发器和交换机相连。

第2根是电源线。它由控制室的配电屏配电后供给摄像机、云台和解码器等。一般采用12V、24V或220V电压。第3根是控制线，它是监控主机用来控制云台和