综合监控在环保部门中的应用

发布时间:2010年08月02

1  背景

  2005年11月13日13时45分左右,吉林省吉林市的中石油吉林石化公司101厂一化工车间连续发生爆炸。根据省环保局监测报告,中石油吉化公司双苯厂爆炸后造成松花江水体污染。为了确保生产、生活用水安全,市政府决定于11月23日零时起,关闭松花江哈尔滨段取水口,停止向市区供水。

2  前言

  工业化与城市化进程快速发展,人们生活环境受到生活和生产的环境破坏而面临严峻挑战,由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利,导致了全球性的三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏。随着中国经济环境的改善,中国政府也日益重视环境保护、环境监测工作,在环保方面投入了大量的人力物力,基于上述背景,各种各样的环保监测系统应运而生,并得到了广泛部署和应用。但是,目前绝大部分环保监测系统仅仅实现了数据监测功能,而没有实现图像监控功能,不能直观的看到排污点实际图像,环境监管无法快速记录污染信息,不能对突发污染事件处理快速提供直观的“污染事件现场视频”数据,从而不能及时快速处理突发污染事件,同时也给环保部门执法人员带来了很多的不便之处。为了更好的净化环境,需要用更高效率的技术手段来监管打击“偷排”、“漏排”行为,弥补环保污染监控的薄弱环节。利用高效率的网络多媒体环境检测视频监控系统,来解决目前地理位置较分散、现场设备又相对复杂,由此带来了人员利用率低、难以及时发现和解决问题以及管理维护上的困难等不利因素。

3  概述

  随着经济高速发展,人们日益重视生活环境的提高,环境监测成为我们合理地利用环境资源,保护生态环境的重要工作。环保局是一个坚持依法行政,强化环境监管一个环境监管部门,为了加强辖区内环境的管理,认真实施污染源监察工作,建立污染源档案和信息数据库,为科学编制各类规划、优化区域产业结构、科学制定环保和经济社会协调发展政策提供重要依据。根据污染源分布零散,难于控制管理,对污染情况无法实时掌握导致监督不到位,环境安全隐患无法及时发现等特点,为确保目标责任能够有效实施,针对分散污染重点进行视音频的实时监控并且集中管理的远程监控系统。

  为了配合环境综合整治工作,使各管理部门信息处理方法、手段得以革新和普及,为源头控制环境污染,加强对污染源头的监督和管理,以监查和威慑为重点,实行对环境污染黑点远程音视频监控。针对性地做出了一套远程视、音频监控全系列的信息可视化的管理系统,在环境污染远程管理中、综合指挥、噪声整治,项目监管,水质监管,安全隐患排察等方面可广泛应用,为环保局监督管理部门系统信息化管理提供了有力的工具

3.1  结合实际,进行系统规划

  基于检查点与监控点分散而众多,事件时间发生不定时等特点,通过整体的整合,按照实际配备监控设备,采用监控点抓取视频与音频数据,通过网络通讯技术及图像压缩处理技术,将视频数据采集成到基于以太网和TCP/IP协议的计算机网络上,采取直接实时监察措施,严格控制环境的污染情况,对环境污染,重点保护区域进行全天侯远程视、音频实时监控,为实现远程视频监控系统提供高效可行、高性价比更加完美的解决方案

  经过深入调研,鉴于以前环保管理区域内的一些模拟信号监控点,保障历史投入,将由模拟转化成数字系统,统一采用全数字化的网络监控管理系统。

  由于前端远程重点保护区域的环境特殊性,环保总局提出建议,在摄像机选择和标配上,统一采用安全性,可靠性,稳定性和防爆,防雷性能领先于业内水平的网络摄像机和用于转化模拟信号的网络视频服务器。合理地利用设备资源,对于每个监控点不同的需求特点,采用夜视性能较好,防爆防雷性能突出,控制速度与精度准确等各种性能较突出的摄像机进行自由标配,以达到相应监测需求效果。对相于在夜晚进行活动的区域,用夜视效果好的网络摄像机,对无法预知不定时活动区域,采取活动侦测,对防噪音污染的环境,添加语音监控,配合联动功能,准确,有效地处理和控制关联事件。

  根据环保局的要求,本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量的系统实施目标,在系统总体设计上充分考虑以下几方面的特点进行系统规划:

  ①先进性和稳定性,以先进、成熟的网络监控技术进行组网,支持图像和数据的实况传输及多路随时随地监控。

  ②标准化和开放性,网络协议采用符合ISO及其他标准,如:TCP/IP、HTTP等标准通讯协议,网络设备符合国际和国家标准,同时充分考虑到用户的潜在需求,提供相关报警信号的输入输出接口,具备报警信号与视频录像联动、报警信号与控制输出联动等功能。

  ③可靠性和可用性,选用高效可靠的监控模块和成熟的编解码技术,充分考虑监控系统在运行时的应变能力和容错能力,采取硬件防死机看门狗,断网缓存处理等手段确保整个监控系统的稳定性与可靠性。

  ④安全性和保密性,核心设备━━网络摄像机、网络视频服务器和网络智能球,能有效防止*入侵,网络传输采用SSL数据加密,登陆认证,后台监控管理软件采用用户权限设定增强系统保密性和安全级别。

  ⑤操作管理的简便性,监控管理通过图形化的管理界面和简洁的操作方式,直观、便捷而高效,提供强大的监控管理功能。

  ⑥实用性和经济性:着眼于近期目标和长期的发展,选用适合于客户的监控方式,用有限的投资构造一个性能最佳的网络监控系统。

  ⑦灵活性和可扩容性,采用模块化设计,能够平滑实现前端监控点扩容、中心扩容和分控台扩容,并且可以充分利用前期资源,降低扩容投入成本,系统的扩充仅需在前端增加网络摄像机、网络智能球硬件设备或在监控中心增加电脑设备而无须任何复杂的过程,真正实现高度的可扩容性和灵活性。

  根据上述特点与思路,提出了基于IP网络平台的远程视频解决方案----环境数字监控系统,为环保局的远程监控提供了全新的观念和更广阔的空间。

3.2  准确定位,剖析系统功能

3.2.1  系统结构

  按照要求,充分考虑环保局目前的网络环境,采用基于EPON传输方式的视频监控系统,在环保总局设立监控中心和存储数据中心,并实现电视墙显示功能,将前端网络摄像机,网络智能球机,和模拟音视频采集的信号转化成数字通过EPON传输方式到环保局监控中心,再通过视频解码器将数字信号转换成模拟信号显示上传到电视墙,并且通过网络数字集中监控管理软件中的强大数字矩阵功能将前端每路的视频图像在电视墙上切换显示,或联动事件后自动切换当路图像在电视墙上,并且能够对任意一路视频图像进行调用、放大、抓拍、录像、电子地图调用等各分控点的视频信号经互联网直接与机房的主控机服务器连接,通过IP网络将音视频数据传送至各级管理控制点。利用无线网络进行无线数据传输手机终端上,并让领导出差时随时通过互联网监看并控制前端区域,监督污染源头的实际动作,实现语音双控,视频随时随地实时监控,掌握重点区域的实时情况。对检测区域进行全面考察,对重点地区实施严密实时监控,对检测现场实现及时的工作指导,对辐射事故应急、反核恐怖、辐射污染防治执法监督等辐射环境管理提供及时,稳定行的保障。提升环保局的整体工作效率,真正做到高效率,有效控制,及时取证,威慑打击,安全疏导等系统主体功能,在实际有效地同时,为环保局减轻工作强度。


  控制中心是整个系统的核心,系统中最关键的视频监控管理平台就部署在此。硬件上主要由平台服务器、监控主机、电视墙显示和控制系统、数字矩阵以及存储系统组成。

  平台服务器包括系统管理服务器、流媒体服务器、数据库服务器、接入服务器组成,各设备通局域网组成一个整体。

  管理服务器为整个平台的管理核心,负责对整个平台的用户权限、设备状况、联动策略、接口、告警信息和操作日志等进行集中配置和管理。

  流媒体服务器以流方式在网络中传送音频、视频和多媒体文件的媒体形式,将连续的音频和视频信息压缩后放到流媒体服务器上,实现边下载边浏览,是平台向用户提供视频服务的关键平台。

  数据库服务器用于存放系统配置,保存用户各种信息,同时能够进行数据策略的实施;接入服务器可以实现系统对各类设备的接入接口服务。

3.2.2  功能与特点

  先进的设计理念,融合未来趋势

  本系统从设计上就融合了未来视频监控的发展趋势,充分考虑整个系统将来的扩容和发展要求,严密设计每个子系统之间的协作与共享接口,为将来完整的视频监控系统打下基础。

  先进的全数字化解决方案

  为了达到先进性设计原则的要求,本系统的主干采用了全数字化的设计思想,充分利用数字化的优势,从前端编码开始到监控显示都是采用网络化、数字化的解决方案。

  先进的网络设计方案

  实现数字化的基础是数字网络化,在本系统中,利用EPON传输线路实现远程的网络,将整个监控网是一个独立的内部网,高效而安全。

  先进的视、音频编码、解码技术

  本系统采用了目前先进、成熟的视、音频编、解码技术-H.264技术,这个技术是目前的国际标准,国外绝大多数监控网络均采用该技术标准。

  先进的显示方式

  本系统的监控显示为数字的,图像可以放大到整个大屏幕,清晰地确认、分析远端的图像。

  先进、最可靠的安全机制,目录服务

  本系统采用了先进、可靠的目录服务,将所有网络中的监控终端进行分组和授权,可以完全保障整个监控系统的安全,保证监控信息在完全可控的范围内进行合理的分配和授权查看。

  先进的组播方式

  为了节省网络带宽,系统充分考虑整个监控范围后,采用了先进的组播技术来实现视频的浏览和搜索;节省网络带宽,实现多点监控。

  人性化的监视功能

  通过IP网络,直接可以在监控中心电脑上看到各区域的情景,也可以将各区域的情况通过数字矩阵切换到电视墙上来观察。并具有画面分割轮巡功能无须画面分割器、切换控制矩阵设备,通过系统管理软件设定,就可以实现多视频画面同屏分割显示(1、4、9、16路)、多组画面轮巡显示。在监控中心,通过视频解码器组,数字矩阵,实现电视墙功能.

  重点监控区域

  通过网络视频监控系统管理软件设定,将各个检测区域的场景分别切换到电视墙上监视,或向前端发出控制指令,调整摄像机焦距或云台进行局部细节观察。

  确到位的现场录像

  可以对任一监测的区域进行实时或定时录像,或手工启停录像、报警触发录像,录像存储媒介为电脑硬盘,录像的磁盘容量空间可设置,并具备自动覆盖功能。

  智能化检索回放

  可以按时间、摄像机号、报警事件等条件智能化快速检索回放记录的录像资料,回放有逐帧、慢放、常速、快速及放大/缩小等多种方式,并可以将任意一副回放图像存放成JPEG或BMP格式的图像,供数据交换使用或打印输出。

  事件管理

  在每路视频上,可以实时叠加场景发生的时间以及来源地,使得场景信息更加完整。在区域监控中心主控电脑或各分控点电脑查看过程中,可以随时对窗口图像的突发场景图片抓拍保存,以待以后查证。

  操作权限管理

  实行操作权限分级管理,按工作性质对每个用户赋予不同权限等级,系统登录、操作均进行权限设置查验,保证系统的安全性。

  易于系统维护和系统管理

  视频工作站提供远程访问功能,管理员不必到达设备现场,就可修改前端视频服务器,网络摄像枪的各项参数,提高了系统的维护效率。同时,管理员可远程增加、删除、修改用户、监控地点、用户的控制权限、录像时间和报警等信息。当这些信息修改之后,管理员不用对客户端进行维护,用户只要在重新登录系统一次,即可得到管理员重新分配的信息,大大的减轻管理人员的软件维护工作量。

  开放性与兼容性

  系统采用的是一种标准的TCP/IP协议,易于与本地网络系统结合,具有很强的开放性和兼容性,完全能与各系统方便地联网,网内的用户只要使用客户端软件即可进行图像监控,无需任何设置。监控前端可以将许多现有的资源接入本系统,避免重复投资。

3.3  实施组建,综合实际应用

  结合监控地域范围广,监测区域要求各不相同,系统组建按照网络整合结构进行设备建设,将各不同区域数据采集传输到环保局统一管理,建立矩阵电视墙,远程分控客户端资源共享。

  系统前端配置网络摄像机和网络智能球,分别组建设备在前端各区域,网络摄像机和网络.直接接入IP网,通过互联网向监控中心传送视音频数据。

  环保局总部监控中心通过互联网对远程监控点的视频图像进行实时的监看、控制、配置和录像查询,并进行录象存储,对环境监测点,实行全面检测,对发生的事件通过远程视频数据信息,有效地得以控制。通过现场网络连接解码器,完成电视墙监控系统,控制视频切换、控制镜头聚焦、近景、远景、光圈调节,控制云台上下、左右和自动巡视动作。

  综上所述系统架构,系统组网简单、扩容方便、标准开放、功能全面,减少了施工的难度,实现了环保局多点、远程、实时、集中监控系统的多项要求,而且保证了前端设备的工作状态,监控中心的稳定运行,远程监控点及时监察,良好而简易的软件操作性能,多画面智能切换轮巡远程云镜随意控制。并且配置智能感应技术,图像移动报警,报警控制联动。多种预警形式,实时、定时、报警触发、随时启停等多种录像方式。而且系统特有的远程录像资料检索功能让用户在异地也可以方便地检索回放监控中心的录像资料。多路录象,多点监看,真正实现了环保局多点式统一监控管理,对空气污染,饮用水源保护区、工业废水、船舶排污、河涌、重点工业企业检查、饮食服务业污染、违法排污行为等多项专项重点管理区域起到了非常高的威慑作用。

4  结语

  网络数字视频监控系统是综合系统工程,实现了视频、语音、控制、侦测、对讲等多种通信功能,凭借该系统的实施和运用,环保局对于屡禁不止的环境污染,环境破坏黑点,起到了相当的预防和震慑作用,打造了一个全新的数字化环境智能监察管理平台,而这一切也源于网络基础设施的不断完善,数字化视频地迅速崛起,视频发展步入了一个新的时代。在基于网络的数字化时代,视频的概念更加得以广域地发散,诸多急需解决问题的出现更加印证了用户对于网络视频信息的渴求,也为数字化视频的进一步跃升提供了更高的台阶。



  来源:candy
收藏此页】【关闭】【返回】【打印】【推荐
本页面信息由维库用户提供,如有侵犯您的知识产权,请致电本站,本站核实后将迅速删除!

行业动态

企业动态