网络监控方案范文

导语：如何才能写好一篇网络监控方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：图片；视频；网络；监控

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044-(2012)11-2628-03

1开发背景

视频是一副副静态图片的连续动态呈现。如果我们关注的不是某一事件发生的连续过程，而是某一事件是否发生，发生时的现场状况如何，高清晰的数字图片就能达到反映现场状况的目的，在这种情况下，高成本的实时视频传输就显得“大材小用”了。我们能否以“图片监控”的思路，来达到某些应用场景下的监控目的呢？答案是肯定的。事实上由于相对于视频，图片具有清晰度高、传输占用带宽低、存储占用空间小、易于检索等特点，在某些应用场合，采用图片监控比视频监控更合适。

2图片监控

“图片监控”是以图片作为信息载体的监控应用方式。它将数码相机或摄像头在监控现场采集到的高清晰数字图片，通过有线或无线通信网络进行传输，再通过智能化的计算机软件将它们即时呈现在远端的用户面前，让人们通过高清晰的数字图片，实时了解前方现场的状况，从而达到远程联网监控的目的。

2.1图片监控的适用范围

1）事件敏感场景，视频监控“不必需”：这一类的应用场景通常只关注某一事件是否发生，而非事件发生的动态连续过程。例如环保领域工地杨尘监控，通过高清晰的数字图片就能反映现场工地杨尘情况；再例如安保领域门禁和通道的监控、无人值守设备防盗监控，我们只需要在前方监控设备上加入一些触发机制，如传感器触发、红外触发等，就可在外人侵入时，自动抓拍现场高清晰图片，并自动推送到监控中心，发起警报，监控中心便可以迅速采取措施，同时侵入人的特征也通过高分辨率的图片保留下来，利于查证。

2）监控点网络条件差，视频监控“不方便实施”：某些监控的应用环境决定了如果要部署大量视频监控点，费用非常高，例如监控点分散在海上、偏远地区等。图片监控由于传输的是图片，对网络带宽要求相对较低，只要能打电话、包括移动电话的地方，就能满足图片传输的网络需求，进行图片监控。

3）对场景清晰度要求高，“视频图像清晰度不够”：例如交管监控中对车牌号的记录、防汛中对水位线高度的远程监控、远程技术支持中对仪器部件和电路板的远程查看等等。数字视频的分辨率一般是远低于数字图片的，在北京就发生过居民小区里的汽车被砸，视频记录了全过程，却无法看清砸车人所乘车辆的车牌号的事件。

2.2图片监控的抓拍

实现图片监控的首要问题是：图片是不连续的，如何控制拍照的时机，保证准确、及时抓拍处于被监控范围的场景图片？

1）结合各行业的实际应用，通过不同的触发机制对不同的环境实施昼夜监控，如温度传感器、湿度传感器、电压传感器触发；微波探测器、声音探测器、振动探测器以及红外探测器触发等。这些触发装置输出的报警信号，可以触发前端设备自动作出如下一系列的动作：首先控制电动云台将摄像头或照相机自动对准事发现场，然后自动进行拍摄，并将拍摄的高清晰现场图片自动推送到监控中心，同时发起警报。

2）通过联动装置对监控的场所进行多角度，全方位的监控。除此之外还可根据需要远程进行抓拍，或设置时间间隔来定时自动拍摄。这些灵活的拍照设置机制、远程抓拍机制和自动触发机制，充分保障了用户得到想要的图片。

2.3图片视角范围小、监控范围有限问题的解决

普通的网络视频监控视角固定，使得监控范围受限，虽然可采用球面镜头，但仍需要通过云台控制来不停的改变监控视角。静态图片，通过全景成像技术则完全可以扩展其监控范围，全景图片视角范围可以达到全视角（360ox360o），只需进行一次拍摄，监控现场就可一览无遗。该技术目前均采用硬件和软件结合的解决方案，前端既可采用数码相机+外接式鱼眼镜头或柱面镜头进行广角图片的采集；也可通过摄像头在不改变硬件的条件下，利用智能识别和数字图像处理算法，实时拍摄360度广角照片（用30万像素的摄像头可拍摄高达200万像素的全景照片）。然后将抓拍的广角照片通过软件技术进行自动展开和拼接等处理，生成一幅三维的全景照片，此项技术不但可以有效扩展拍摄角度，提高拍摄质量，更可以给用户带来真实地现场感和交互的感受。

2.4图片清晰程度的把握

数字化监控行业对数字视频监控产品提出两项要求：首先要求数据量低，保证系统能够长时间录像和稳定实时的网络传输；其次要求回放图像清晰度高，满足对细节的要求。因此，视频监控始终面对着“数据量”和“图像清晰度”这两个因素之间的权衡，目前视频监控行业中，CIF（352*288）录像分辨率是主流分辨率，绝大部分产品都采用CIF分辨率。

而使用图片作为信息载体，则“鱼和熊掌”得兼，在低数据量条件下，得到高分辨率的图像信息。以北京普讯科技有限公司的“快照通”即时图片通信系统为例，此系统采用以下两种方式来获取图片：一种是从视频流当中捕获，通常采用摄像头作为视频流的输入，再通过其他硬件设备从视频流当中捕获其中的某一帧进行加工处理作为图片输出，图片分辨率一般为720*576，大小为20~ 30k。另一种是通过数码相机采集图片，数码相机能拍摄多高分辨率的图片，系统就能即时获取并传输多高分辨率的图片。目前，国内较低价位的数码相机已经达到300万像素（分辨率为2048 x 1536）、远高于视频图像分辨率。

采用“快照通”即时图片通信系统，将前方场景通过高清晰数字图片分毫毕现，特别适合对图片精细度有较高要求的监控应用。

2.5图片的网络传输速度

相对于远程数字视频传输，图片传输占用带宽更低，网络传输速度更快。通常情况下一张图片在不同的网络环境下需要传输多长时间呢？表1与表2是一张300K的数字图片在不同的有线和无线网络环境下实测的数据。

表1有线传输

表2无线传输

2.6系统对图片进行的管理

用户可通过在计算机上安装专门的软件，或通过浏览器登陆Web界面对前方传来的图片进行接收、存储和管理。系统可以自动标注每一张图片来自的监控地点和拍摄时间，因此很容易进行分类、管理，以及日后的精确检索。基于Web的应用方式，使得用户可以随时随地对前方场景的图片进行浏览和管理，只要他有一台能够接入互联网的电脑，或者甚至是PDA、手机等移动通信终端。

2.7系统安装使用的方便性

虽然视频监控在监控市场占据着主导地位，但其在安装、使用、和管理过程中表现出的复杂性一直在困扰着用户。事实上，人们期望通信产品能够成为一种更为高效、灵活和方便的选择，能够很快熟练的使用，而不必花费过多的时间和精力去学习、记忆那些复杂的操作，以及对系统进行经常的维护。

显然图片监控在这方面有着独特的优势，其前端设备均采用嵌入式的设计，对于摄像头输入的模拟视频信号，通过嵌入式编码器转换成数字信号，再经过压缩处理模块将数字视频图片压缩成JPEG格式；对于数码相机输入的数字照片也是通过嵌入式设备完成处理。同时系统还具备前端自动推送图片、断线重连、断点续传等强大的传输功能，支持基于Web的远程控制和远程管理，用户界面简洁友好，使用方便。此外，系统采用模块化的设计方式，可根据用户需求灵活扩展各项通信功能，或集成到其它监控系统中使用。

2.8图片监控的费用

相对于视频监控，图片监控绝对是一种低成本投入的监控解决方案，它可在如下几个方面节约成本：

1）网络建设和使用费用：图片监控无需象视频监控那样花费大量资金铺设光纤或电缆专线，或以不菲的价格租用专门的信道或联网服务，它可充分利用Internet或CDMA等公用网络工作，相对于视频监控，网络建设和使用成本低得多。

2）设备：图片监控对硬件设备的处理能力要求比视频监控要低得多，用户甚至可以不购买、维护服务器，只是购买系统平台提供的图片即时传输和接收管理服务，因此在设备成本上也远远低于视频监控设备。

3）存储：图片存储较视频存储占用空间要小的多，不必花费大量资金来提高服务器存储容量，或单独购买DVR等数字存储设备。

进行过计算，图片监控每个监控点的平均费用，大约是目前视频监控的1/4-1/3。

3结束语

图片监控是针对监控领域不同的应用需求，进行市场细分的结果。它并不是要取代视频监控，但是在实际的监控应用中，确实存在一些视频监控“不必要”、“不方便实施”的情况，在这些情况下使用图片监控，无疑是很合适的，况且成本又很低。此外，图片监控还可以集成到视频监控系统中，让用户在看到连续的视频图像的同时，对重点关注的场景抓拍高清晰的图片，解决有些应用需求中“视频图像清晰度不够”的问题。

图片监控在可靠性方面较视频监控也有着明显的优势，众所周知视频均采用UDP协议进行传输，也就是说它的传输是不完全可靠的，也不具有重传性，但图片不同于视频，它采用可靠的TCP协议进行传输，对于发送不成功或发送不完整的照片可重新发送，并且由于其占用空间小，可在本地首先进行存储，再进行传输，决不会出现数据丢失的现象。

参考文献：

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关键词：校园网；网络；防火墙；风险防范；安全

中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 21-0000-02

校园是高校学生学习和生活的重要场所，网络设施是学生和教师们学习与教课的重要辅助工具，网络安全是校园网络风险防范的重要课题。掌握校园网络的功能与特点，运用高科技的计算机防范技术，才能做好校园网网络的风险防范与安全监控。

1 校园网网络风险防范概述

1.1 校园网络的功能

在高校的不断发展与进步当中，目前各大高校也已经建立起了自己的校园网站，它在学校当中的应用已经成为了一种普遍现象，其采用的是计算机之间的相互交汇，能够有效的帮助同学们查阅资料和处理自己所需的一些知识框架，除此之外，同学们还可以下载资料，音频，分享心得等等。总之，校园网网络在学校当中已经成为了一种不可缺少的工具。学校网络除了对学生有很大的方便之外，其对学校的管理也是很有帮助的，学校可以通过其信息，减少了通过开会传达等繁琐的步骤，直接发到网上，广大师生就都可以看到了。当然，学校的行政管理和教学管理等都可以通过校园网网络的形式完成，不仅方便，还能够达到事半功倍的效果。

1.2 校园网络的特点

网络分为很多种，但是校园网络有其本身具有的独特特点。首先，校园网的网络规模非常大，他不类似于其他的一些网络就是几台机器的连接于共享，在一所学校中，基本上一般都可以达到一千多台计算机，它需要覆盖学校的所有网络，通过连接器和路由器等工具，是整个学校的信息达到共同的效果。其次，校园网网络的传输量非常大，因为一个学校中每天都有着大量的信息需要传播，所以这对计算机的传输系统又有着高要求的标准。校园网网络还具有计算先进和经济实用等特点。学校建立校园网的主要目的是为了方便学生学习的，所以非常的使用有效，但是一旦校园网网络遭到安全隐患，这也将导致非常严重的后果，所以校园网网络的风险防范于安全监控是非常重要的。

2 校园网络安全的主要技术

2.1 防火墙技术概述

随着计算机和网络通信技术的不断发展，网络安全问题也逐渐成为校园关心的一个问题。网络安全，从本质上讲就是人们在利用互联网的时候信息得到安全保障，其硬件和软件文件都得到保护，不会被其他人盗取，破坏或泄露。计算机网络具有开放性，互联性和共享性，这样一个开放式的平台就注定了会有信息流露的状况发生，再加上软件中系统缺少安全防范，容易遭到不法分子的侵入。当前的网络系统还是不完善不健全的，这时，防火墙的出现就显得尤为重要了。

随着网络功能的日益强大，防火墙技术的要求也越来越高，为了保护校园网络上的敏感信息和秘密数据不招受到人为的打击，防火墙技术需要在每一组数据连接的地方都建立起一道屏障，密切的关注和了解每一条信息的安全信。防火墙技术通过检测每一条通过他的信息，使得信息在扫描的过程中就取出其具有攻击性的信息，避免在计算机上干扰到其他信息的正常运转，并且防火墙技术还可以通过禁止来自特殊网店的访问来阻止病毒的入侵，大大减少了不明入侵者的入侵渠道。它的实施较为广泛，减少可大量的工作量和信息空间，还可监控到不可预料的信息情况，是一个比较广泛的防范系统。

2.2 防火墙的安全因素

据目前情况看来，为了提高网络安全性，已经涌现出了众多的不同种类的安全技术，例如IDS、反病毒、内容过滤、反垃圾邮件等安全技术。如果将这些技术都强加集中到防火墙技术中，以此来构造一个即强大又安全的防火墙系统是根本不可能实现的，这样做的结构就是导致防火墙强大的功能体系翻身被自己的力量所吞噬，这种结果弊是远远大于利的。防火墙技术另一重要现状就是防火墙系统自身的安全问题。由于防火墙本身就是网络安全中的重要组成部分，他在进行对破坏网络平衡的斗争是还需要时刻关注自己安全问题，在平时就应该不断升级自我保护能力，补丁的修复，自我升级等能力。

3 校园网网络的风险防范与安全监控

3.1 建立功能丰富的校园网络安全功能

纵观近些年来我国高校中校园网络防火墙技术的发展史，校园网的需求也在不断的提高。在用户进行对商品的选择时，同样的商品，更多的注重是该商品的附加值及其售后服务功能，所以在校园网网络防范风险的发展道路上，不仅仅是要开拓保护网络信息的安全技术，也要增设一些列的附加功能，供大众选择。例如，支持广域网口、路由器协议传统防火墙、部分传统防火墙技术改变功能、在防火墙中支持IPSEC协议族和使防火墙支持PKI客户端等等，这一系列的附加功能可以实现新型防火墙技术利用虚拟专用网，有效对网络安全信息进行保护数据的安全性、完整性，同时也可以实现动态的密钥管理，构建有序的网络体系。

3.2 建立具有高性能的防火墙技术

防火墙技术的发展逐渐朝着多功能、高安全性的方向发展。防火墙未来发展趋势可以让校园网网络更加无忧，但前提是仍然要确保校园网络的运行效率。因此在防火墙发展过程中，必须时刻谨记这始终将高性能放在主要位置。在不懈的追求防火墙技术的高性能同时，首先，需要提高防火墙性能的硬件平台，这是最简单也是最有效的方法，虽然简单，但是这种方法不能从根本上带来防火墙技术的性能提升，反而导致成本的过高，这种防止适用于适当的借鉴，另外一种方式是通过专用的ASIC芯片来实现高速转发，这种方法最大的优点就是在于可以达到防火技术性能的最优性，然而利用ASIC芯片的设计是非常有难度的上。由于ASIC开发的周期很长，开发投入很大，并且对于设计者来讲是需要有相当深厚的ASIC设计积累经验的，在同时，该新型的防火墙技术对系统的要求还是较高的，如果系统反应较慢，是难以支撑防火墙技术的发展的。这最后一种方案也是目前来讲实现防火墙技术高性能解决最主要的方案，就是通过选用合适的网络处理器或者网络处理芯片的组合以达到线速转发的性能要求。该种方案的优点就是对于网络处理器的运用较为灵活，对于新兴防火墙推出的多种附加功能，可以很好的惊醒利用，一方面难度系数的减小，同时也可以达到对高性能的要求，是这样一种一举两得的方案是非常受欢迎的，其可以非常有效的对校园网网络安全进行防范。

3.3 简化防火技术的安装与管理

校园网网络是一个复杂的网络，需要利用防火墙的功能，就是帮助互联网内部管理人员加强对内部信息安全性的观测和防范。然而，在众多的防火墙系统中，并不是所有都能够达到的防范标准，这都是由于对系统内部错误的认识与连接导致的。所以在校园网网络安全防范中，要不断加强对防火墙功能简化的安装，使其更好地适应互联网的配置，加快其运行速度而不是起到阻碍作用，加强对防火墙技术的管理系统，更好的是防火墙技术在防止黑客和病毒入侵的时候起到绝对的隔绝作用。这些都成为防火墙系统内部的一本分，把每一部份都做好，相信防火墙技术在未来的发展中，对校园网网络的风险防范也会越走越远的。

4 结束语

校园网网络风险防范与安全监测，这还是一个不断发展的长期实践过程。它容易遭到许多人为的蓄意破坏，或是由于管理者的失误，网络黑客的攻击、操作系统公开或未公开的漏洞、网络架构的变动、网络安全人才的缺乏等，这些都将导致网络系统的不安全，所以目前来讲，校园网络安全及技术防范任重而道远。

参考文献：

[1]谢希仁.校园网计算机网络[M].北京：电子工业出版社，2008.

[2]张红旗.校园网信息安全技术[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3]吴秀梅.防火墙技术及应用教程[M].北京：清华大学出版社，2009.

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关键词：3G网络远程监控远程图像

中图分类号：F224.33中图分类号：文献标识码： A 文章编号：

一、需求：

施工型企业提高对工程质量、安全和文明施工的管理水平，有效途径就是实现施工现场的监控系统的智能化和信息化。但是目前大多数能源、交通等行业的基础建设工地位于野外，施工环境条件恶劣，实现智能化、信息化管理常用的有线信息网络无法覆盖施工现场，因为各施工点分散而且地处荒郊，敷设信息线缆的性价比低，同时供电无法保障。为了解决这一难题，通过不断试验，进行改进，成功实现一套实用可靠，维护简单的依托3G网络实现远程图像监控方案。方案依托目前已遍布城乡的3G网络，将施工现场的实时图像、视频传送到远端后方基地，汇入信息系统进行分析、管理。

二、方案技术要点：

本方案由四个部分组成：前端数据采集系统、数据传输系统、控制系统、供电系统。前端数据采集系统主要包括安装在各个工地上的摄像机；数据传输系统包含3G EVDO/WCDMA/ TD-SCDMA无线网络、Internet网；控制系统包含终端显示设备、存储设备、短信控制器等；供电系统就是太阳能发电板及蓄电池。为了设备可靠工作，方便维护，将数据传输系统、控制系统和供电系统中的蓄电池等设备，装入一个防水又能散热的铁质设备箱中。这全套四部分的设备都装到一根可放倒和立起的管架上，从高处对施工现场进行俯瞰监控。

方案结构示意图：

三、方案的技术特点：

施工现场摄像头采集到的图片、视频，送到无线图像终端，经过图像压缩编码后，通过3G （EVDO/WCDMA/TD-SCDMA）无线网络、internet网送到指定IP的图像服务器，在监控中心或者指定客户端上进行浏览。具体为，通过远程数据图像采集器从CCD摄像机采集模拟图像信号，然后把图像数据进行编码和压缩成为图像数据。最后利用3G EVDO/WCDMA/ TD-SCDMA无线传输模块将图片及现场数据以IP包的方式发送到图像数据监控服务器。图像数据监控服务器和图像数据监控客户端分别是装有微软windows操作系统的PC机，它们都连接在互连的Internet网络上，由于远程数据图像采集器没有固定的IP地址，所以客户端主动去浏览监控图像是通过服务器来中转的。监控中心通过图像数据监控客户端实时浏览观测各监控点的现场情况，维护监控人员通过从现场发送来的图片进行分析，如出现异常的预警信息，即立刻做出相应的应急处理，以确保施工现场的安全运行。

四、方案的技术实用性：

1、系统高稳定性。所有器件采用工业级、低功耗、高稳定性的ARM嵌入式处理器设计，保证设备长时间正常运转。

2、3G网络有多重保障。系统可采用WCDMA、3G-EVDO、TD-SCDMA等成熟运营商的3G网络，保证工程现场的网络信号覆盖。

3、系统操控性高。系统可通过定时、GSM短信、手机振铃三种方式控制图像传回服务器，减少人工干预。

4、节省网络流量，所有采集的图像都经压缩处理后才传输，每张图像约300KB。视频每小时流量按灰度400线清晰度计量在60M左右。

5、自主电源系统提供高保障性。本系统的采集、传输系统均采用12V直流独立供电。无需另外架设供电，便捷。采用太阳能电池板充电。保证供电的持续性，可长期在野外使用。五、方案的经济性：

1、设备购置成本低。系统采用市场上成熟的产品，并且都是工业化大规模生产的标准化通用型产品，价格低廉。

2、使用成本低。可以选用现有的所有运营商的3G网络，并灵活配备流量套餐，最大限度节约网络流量。

3、施工与维护费用低。系统以模块化集成，并且都可在后方组装进行调试，各组件拆卸方便，运送到工地后组装十分简易，节省大量人工。

六、方案的应用领域：

该方案针对野外施工现场的条件，提供了一种实用可靠，经济简便的远程图像监控方案。在电力系统、石油勘测与生产管理、水利工程、交通运输等领域都可很好的应用。

1、在电力系统的应用

电力系统的图像中心主要实现对变电站的远程实行监控，对于那些危险系数较高的位置的保安、消防、温度检测、湿度检测等工作进行信息的采集；还要能够通过远程系统实现视频会议的召开；可以与电力系统的其他单位进行图像交换与传输；还要在无人值守的变电站实现远程图像监控系统，这样就可以随时监测设备的运行情况，满足防火、防盗的要求。针对电力系统的特殊情况，其远程监控系统还应有特别的设置，例如电力设备过热，就应使远程监控系统具有设备过热检测等功能。

越来越多的供电企业在电力系统的建设中，考虑将实用型远程图像监控系统应用其中，这样不但可以节省部分的人力、物力，而且还可以实现对整个电力系统的实时监测，并能够在及时的获取电力系统运行相关数据，以此来实现对电力系统的安全控制，越来越多的供电企业将依托于3G网络的实用型远程图像监控系统作为实现电力系统自动化的手段。

2、在石油勘测与生产管理方面的应用

由于油田的油井存在着分布范围广，工作环境恶劣，现场及维护人员缺少的特点，那么，将3G网络的实用型远程图像监控系统应用于石油的勘测与生产管理方面将会有很大的实际意义。监控系统的应用不但可以将油田生产现场图像信息及时的传输到监控中心，还可以将油井的生产数据、设备的运转情况等信息通过系统传送到监控中心，将有利于生产的指挥与统一调度。

远程图像监控系统在石油勘测与生产管理方面的应用主要实现以下功能：第一，提供生产、设备运行、人员工作状态的实时监控图像；第二，将设备的有关数据、温度、湿度及其他数据及时的采集并存储；第三，当出现意外情况，可通过监控系统实现报警，并自动采取保护措施；第四，对重点生产位置具有录像功能，可以实现对重要画面信息的存储与回放。第五，可以利用视频服务器，实现对油田工作环境地形面貌检索记录，为以后的勘测工作提供依据。

3、在水利工程中的应用

大多数的水利工程存在跨越距离远、分布面积广、设备多等特点，这就为运行设备的检查也监测带来了很大的不便。当前，远程监控技术在各行各业的应用越来越广泛，依托于3G网络，可以实现对无人值守的水利设备进行监控，这种技术的使用，不但提高了监控系统的灵活性，更是提高了水利设备的监测水平，大大改善了电厂的运行环境，节省了大量的人力、财力。既提高了设备的安全又提高了经济收益。

实用型远程图像监控系统在水利工程中的应用主要体现在以下几个方面：第一，就是具有对运行设备的远程遥控功能。例如云台的转动，照明的开关等。第二，自动实现远近摄像机的切换与控制。第三，系统采用多级、多路分控，系统调用控制有优先级之分。第四，工作人员可以利用监控系统实现可视对讲，实现多点对一点，或才是一点对多点的监视功能。第五，对于图像丢失现象可以进行检测，并给出相应的提示。第六，通过对生产系统的数据进行监测，可以实现报警功能。

4、在交通运输方面的应用

由于近些年，交通运输工具数量的急剧增加，为交通管理带来了很大的压力，依托于3G网络的实用型远程图像监控系统可以实现在现有的交通设施的基础条件下，减少交通的拥挤，提高运输效率，可以实现对交通的管理与调度。可以实现对交通系统的检测、监控与调节的功能。

将远程图像监控系统应用于交通管理中，可以设计出先进的交通管理系统，实现对交通事故的实时监控、路径诱导及交通预测。可以设计出电视监控系统，实现对路况的可视监控。可以设计物流管理系统，实现对物流信息的监测等。

依托于3G网络的实用型远程图像监控系统由于其稳定性高、保障性高、可靠性高、经济适用性高等特点，在各个行业中都得到了广泛的应用，并展现出了广阔的应用前景。

参考文献：

[1]张振强.现场总线下油田联合站监控系统设计探究分析. 科技资讯.2012(26)

[2]鄢志英.浅谈工业厂房的远程监控系统. 中国高新技术企业.2012(23)

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FC-AE-ASM建立在以消息为基础的通信架构之上，每条消息携带了发送方ID、接收方ID、数据功能、数据内容等所有的关键信息，节点在收到消息之后，按照协议约定进行解读和判断，并以此决定下一步操作，如是否应该接收，接收后需要完成的任务等。在FC-AE-ASM网络中，一条消息可以以单帧或多帧方式传播，帧是数据传输的基本单元，要实现对FC网络传输“数据”的监控，其根本在于对“帧”的监控。帧头中各个字段分别代表了该消息的类型、优先级、服务类型、消息长度、消息发送方和接收方身份等个性信息，是实现网络节点间信息准确交互的保证，帧数据内容主要实现航电系统网络功能，是数据分析的主要对象。ASM帧通过FC帧格式的数据域封装ASM帧头实现协议映射。ELS帧通过FC帧格式的数据域封装ELS帧头实现协议映射。其中ASM非数据块帧为单帧单消息传输，消息量大；ASM数据块消息采用多帧发送的方式，到达目的节点后，基于消息ID和偏移量进行消息重组，多个分帧帧头相同，无需对所有分帧进行过滤；ELS帧主要用作网络管理，每帧的数据量小，处理速度快；此外，作为FC网络组成部分，监控卡自身需要ELS帧进行网络配置，因此，还需对所接收到的本地ELS帧和需监控的ELS帧进行鉴别、分流和处理。完成对FC网络数据的实时监控，应根据帧组织和帧功能的不同设计相应的监控方案。合理的存储机制是影响实时数据消化和处理速率最为重要的环节之一。FC网络通讯速率快，数据量大，为避免丢帧漏帧，监控方案必须保证较高的存储速率；海量的监控数据检索和筛选困难，监控数据的存储方式要考虑后期的数据处理，尽可能的减小后期数据分析难度；同时，监控卡存储空间有限，需要最大限度的提高存储区利用率，减少不必要的空间消耗。考虑如上因素，设计了一种帧压缩按序存储策略。这种方法由逻辑发起，将收到的监控帧不分类型地按序连续存储，提高了存储效率，并在存储前经过预处理和重组过程，增加了监控帧头，为后期数据处理提供了方便。由于FC是一种高速的传输网络，现有的FC网络已经达到了2G、4G的通信速率。一方面，实时的监控需要能实时分析、提取和处理海量的通信信息；另一方面，针对不断变化的监控需求，监控方案设计需要能满足灵活配置的要求。面对以上要求，采用软件监控方式的需要占用大量的主机资源，处理速度慢，效率低，难于达到实时监控的目的；而采用纯硬件方式则具有配置困难、监控方案更改不便、监控不灵活的缺点。针对监控效率和监控灵活性的要求，文章设计了硬件逻辑和软件相结合的监控方案。其中逻辑实现帧的接收、鉴别和分流，软件实现监控方案的配置、监控功能的使能和禁止。

2数据监控策略

图2为的系统数据监控架构。采用软硬件结合方式，按帧类型和功能区分进行监控。监控开始时，主机软件通过写过滤掩码寄存器(以表1为例)配置监控方案，选择需要监控的帧头或数据字段作为目标字段，并将过滤条件写入各字段对应CAM表中，完成监控设置，并通过PCIe接口函数开启监控功能。硬件逻辑利用FC-MAC接收到帧后，存放至接收缓冲区RX_BUFF，帧类别判断及分流系统对该帧进行协议分解，判断帧类型。当接收到ASM非数据块帧时，根据过滤掩码寄存器提供的方案，依次读取各目标字段的值并与对应CAM表的值进行对比，若相同，则提交数据到DMA引擎，并写入主机存储器，若不相同，则对比下一目标字段，若所有目标字段均与CAM表不符合，则直接丢弃。当接收到数据块消息帧时，由于所有分帧的帧头信息相同，因此在接收到数据块消息时，只需对第一帧帧头进行处理筛选，若符合，则后续帧全部提交至主机存储器，若不符合，则后续相同ID的帧全部丢弃。ELS帧主要用来进行网络管理，监控节点作为接入FC网络的一个对象，同样接收网络上发来ELS帧。因此，对监控节点而言，接收到的ELS分为两部分：发给监控卡的本地ELS帧和其余ELS帧，后者才是真正需要监控的ELS数据。因此，逻辑收到ELS帧时，根据帧头信息区分该帧是否为发给自己的本地ELS帧，若是，则提交到内嵌PPC协议处理器进行处理，否则将数据提交给MAC缓冲，依次读取各目标字段的值并对比CAM表，若相同，则提交DMA引擎，并写入主机存储器，否则直接丢弃。

3监控数据存储策略

数据监控机制完成了目的数据的获取，但是在航电通信网络中，通信数据量大，监控数据多，进一步的数据处理和存储仍然存在较多的问题需要解决。首先，FC传输速率快，数据量大，为避免丢帧漏帧，对存储速率要求很高；其次，海量的监控数据检索和筛选困难，需设计数据预处理和重组机制；此外，为提高后期网络故障诊断效率，需完成协议帧的快速提取和定位。为了更好的管理监控数据，我们设计了帧压缩按序连续存储方式。该方式利用逻辑对满足监控要求的ASM帧和ELS帧进行预处理后重新组包，将所有帧看做“数据”，在其前端增加监控帧头，组成新的“监控帧”，并按顺序由DMA引擎通过PCIe接口提交至主机存储区。连续存储减少了在缓冲区间来回切换的消耗，提高了存储效率，预处理主要检查帧的完整性和协议一致性，将结果记录在监控帧头的Flag字段中，将封装后的监控帧长度记录到Length字段中。增加监控帧头的存储方式可以在第一时间内获取监控数据的基本特性，如数据总量、数据的正确性等，在短时间内识别并提取出问题帧，大大缩短了数据分析周期，提高了后期网络故障诊断效率。采用逻辑硬件处理可以保证较高的预处理的速度，预处理过后的“监控帧”不再需要主机进行干预即可立即存储，大大提高了主机存储速率。每个监控帧的完整信息格式如图4所示。

4设计与验证

验证试验中，我们选用XILLIX公司V5FXT系列FPGA搭建监控卡。该系列FPGA具有高速的GTX串行IO接口，可支持多种FC通信速率，内嵌的PPC协处理器提供了强大的数据处理和控制能力，内嵌的PCIe硬核提供了高速的PCIe主机接口。将监控逻辑和驱动软件加载到监控卡上，用于监控一个模拟航电节点，该节点可以向外发送ASM消息及ELS帧。监控卡驱动软件设置几种不同的监控方案，并使能监控功能。采用虚拟FC协议节点制造超短帧、超长帧发送，采用故障注入方式产生CRC错、无效EOF及EOF缺失等协议错误帧。经过实际测试，FC监控策略可以实现正确的监控要求。验证时采取的拓扑结构如下：

5结束语

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［关键词］TCP/IP协议 IP摄像机 网络视频服务器 波分复用

一、 前言

龙岩广电发射台位于福建的西部，目前由西湖山机房、红尖山机房、双髻山机房及台总部四个工作单元组成，除台总部的市区内外，其它机房均在高山上。特别是双髻山机房，距城区有70多公里，海拔1470多米，地理位置偏远，环境恶劣，全台三个机房承担着整个地市的六县一市五区的广播电视的传输和发射播出任务，任务繁重、压力大，设备多且分散。曾经出现多次高压线路、变压器等设施被盗，抽水设施被破坏，特别是外来人员进入机房难以及时发现，给一线人员的生命安全带来隐患。2006年

以来，虽然我台陆续安装了大门及部分场所的监控探头，但没有实现网络化，监控网点又少，几乎没有什么作用。正是由于存在诸多的安全隐患，建设一个行之有效的安防监控系统就显得特别的重要和必要。

二、 原来的安防监控系统及存在的问题

我台三个机房在没有改造之前，基本上是一个或多个监控探头对应一台电视来监控的简单闭路电视系统，主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成，摄像机采集的视频信号采用模拟方式传输，传输距离近，稳定性差；该系统为简单的闭路电视系统，监控头既不能调节焦距，也不能调节图像大小，更不能抓拍和存储，三个机房各自独立，没有形成网络，台总部也不能监控机房的情况，给全台的安全管理带来诸多不便。

主要存在以下几个问题：

1、没有形成网络化，只能独自监控；

2、由于高山台全年雷电周期长，防雷难度大，监控探头经常被雷打坏；

3、高山台地理位置特殊，昼夜温差大，夏季温度很高，冬季又经常出现零下10几度的低温天气，造成探头被冻裂或老化；

4、高山上雨雾天多，占全年一半以上，且雨雾天气能见度底，经常出现传回图像信号差，出现电缆线或者探头进水而烧坏探头；

5、系统为闭路电视系统，对采样的图像内容无法进行存储和处理，稳定性不好，更没有报警系统，出现问题无法进行回放和报警。

三、安防监控系统的设计思路及实现目标

1、安防监控系统的设计思路

由于高山台地理位置特殊，在设计上要围绕经济性、实用性、可靠性

优越性的原则。安防监控只是整个监控系统的一个子系统，一定要考虑与整个监控系统相匹配。因此在设计上要以计算机管理系统为核心，建立智能化、网络化的监控平台，增强调度指挥能力，对环境安全进行远程实时监测控制，有效提高全台的安全管理水平。

2、安防监控要实现如下目标：

（1）能实现远程监控监测。我台以技术部为中心机房，可以实现对三个机房的实际监控，四个监控点可以远程登录监测；

（2）系统能对监测到的画面进行存储，随时可以调出任何时段拍摄到的内容，以便于查对；

（3）系统传送的画面要清晰、自然；

（4）操作简单，监控自如；

（5）有先进的自动报警功能。系统出现问题，不但在一线的工作人员能及时收到报警，台部主要领导也能及时收到信息。甚至可以和公安系统联络，及时报警110；

（6）网络具有较好的兼容性，可拓展性且占用带宽小。

四、龙岩市广电发射台安防监控的升级改造与实现

我台由台部及三个高山机房组成四个单元，自2009年以来，同北京崇远信达科贸公司一起，对我发射台的监控系统不断的进行了升级改造，

基本上可以实现上面提到的要求。而安防监控这一块在当时并没有实现网络化控制，只是在原监控系统中安排了16画面中的一个画面而已。为了达到安防监控的网络化管理和迎接党的十八召开，我台自2009年以来，决定投入相应的资金，解决安防监控带来的安全隐患。要实现安防监控的网络化，必须增加设备，对相应设施进行改造。首先要对有线网络的光纤进行波分复用方式进行改造，然后再进行安防监控的升级改造。经过我台技术人员反复研究，选择了目前广泛应用的基于以TCP/IP协议方式的嵌入式数字化安防监控网络。它的主要原理是：采用嵌入式实时多任务操作系统，在芯片上集成了视频压缩与传输处理功能；摄像机传送的视频信号经数字化后由压缩芯片进行高效压缩，然后传输到网络或服务器上。网络上的用户可以通过专用软件或者直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作。

下面以西湖山机房为例，其它机房不再一一讲述。

1、光纤改造升级的实现：

我台的台部及三个机房均已架设光纤线路，波长1550nm,只要在中心机房和各个机房分前端加装分波合波器（CWDM），将多功能PDH光端机的光信号和电视信号进行光复用，便可以将多路不同业务和电视信号在同一光纤内传输。在多功能PDH光端机中，我们只使用了光端机的4路语音通道和一路以太网通道，E1通道可留至以后扩展业务时使用。各机房分前端的网络视频服务器的LAN端口与P DH光端机通道连接后，在台总部便可通过相应的IP地址登陆网络视频服务器，对三个机房的安防监控进行远程监控，在各个机房之间也可以通过输入相应的IP地址登陆，观察各机房之间的安防情况。改造方框图如下图1。

篇6

 

一、区域整体推进计划表

年份

地市

区县

空间开通数量小计

名称

开通数量

名称

开通数量

2018年

2019年

2020年

总体统计

注明：区域整体推进中，根据各地实际情况，可完全采取用地市推进或区县推进，也可地市区县统筹考虑推进。

二、现状调研

（一）网络学习空间建设与应用概况

我县有各级各类学校392所，专任教师4458人，在校学生54448人。按照《教育部关于数字教育资源公共服务体系建设与应用的指导意见》（教技〔2017〕7号）和《网络学习空间建设与应用指南》(教技〔2018〕4号）的要求，选定甘肃省基础教育资源公共服务平台为我县教师、学生和家长提供了一个网络学习交流的空间和环境，在这个环境里，学生与教师、学生与学生、教师与家长都可以进行学习上的交流，学生也可以自主学习、合作学习。截至目前，在甘肃省基础资源教育公共服务平台注册教师3621人，学生31647人，家长1103人，开通网络学习空间教师3583人，学生1141人，家长922人。

（二）主要问题

网络学习空间的运用确实为学生、老师、家长之间的交流合作等提供了方便，使教学效果更佳，但是目前我县在网络学习空间的应用上还是有一些比较普遍的问题，主要面临以下几个方面问题： 

（1）网络学习空间对很多学校、老师、学生而言是一个抽象的名词，对于好多家长特别是来自农村的文化程度或网络知识水平低的家长更是一个陌生的词汇，导致学生、家长在网络学习空间应用方面存在一定的困难。

（2）网络学习空间操作流程过于复杂，如果界面简单易操作，使用人群会大幅增加。对网络学习空间的改革上应做到：界面尽可能的简洁美观，太复杂的界面会造成上面所说的登录流程复杂的问题，而且最好是傻瓜式的点击，让人进入后就知道该怎样操作。 

（3）网络学习空间的在线学习平台为学生的课外学习提供了便利，只要能上网就可以在线学习，但是，农村地区网络普及程度不高，学生、家长缺少支持上网学习的设备，开展网络学习更是难上加难。

（4）应用水平不高，有些学校虽然利用网络学习空间开展教育教学，但也只是把网络学习空间平台当成是一个布置作业和完成作业的一个平台，没有更深入利用平台来开展教育教学研究活动。

（三）工作考虑

（1）靠实责任，加强组织领导工作

县教体局负责本县活动的组织领导工作，县电教馆负责活动的具体实施。各校要成立活动领导小组，明确管理职责，制定网络学习空间应用普及的实施方案，靠实责任，做好应用普及工作。

（2）认真作好甘肃省基础教育资源公共服务平台各学校的应用工作

甘肃省基础教育资源公共服务平台的“教学空间”已经为全市基础教育、职业教育各类学校建立了学校虚拟公共服务应用平台，各学校要抓好学校虚拟空间的应用工作，将学校虚拟空间作为有效的教育网络信息化平台，应用到教育教学的各个环节，全面开展常态应用。按照市教育局与省教育厅签订的重点任务目标，年内各学校虚拟公共服务平台常态化使用率必须达到60%以上。

（3）加强师生网络学习空间“人人通”的常态应用

一是各学校作好所有教师和适龄学生的网络学习空间注册开通、班级空间的开通工作，建立具有社团特色的学习空间，实现“一人一空间”；二是各学校有效地通过网络学习空间开展线上线下的常态化教育教学活动，实现资源共享、教学支持、   学习交互的有效衔接，将网络学习空间的常态应用落到实处。

（4）作好网络学习空间应用普及活动相关工作

一是11月10曰前报送学校网络学习空间应用普及的实施方案（参考附件2 );二是11月15日前上报优秀学校推荐表，（参考附件5）；三是上报网络学习空间应用普及活动工作联系点人（参考附件1）。

三、2018年工作安排

（一）目标任务

我县2018年度网络学习空间应用普及活动（以下简称活动）按照“普及应用、融合创新、示范推广”的原则，依托甘肃省教育资源公共服务平台，组织广大师生开通实名制网络学习空间，使全县师生网络学习空间开通数量每年新增5500个以上，通过多种形式的应用活动，促进网络学习空间与物理学习空间的融合互动和创新发展，并引导师生科学合理使用。张家川县推荐遴选不低于1个网络学习空间应用优秀区域和1所优秀学校，示范推广网络学习空间在网络教学、资源共享、教育管理、综合素质评价等方面的典型案例和成功经验，引导各校加强网络学习空间建设与应用，实现“一人一空间”。

（二）  区域整体推进举措

（1）建设空间

一是加强培训。县电教馆组织各校信息技术骨干教师网络学习空间应用培训，各校借助信息技术骨干教师，对全校教师、学生进行网络学习空间应用培训，提升教师、学生网络学习空间应用水平。

二是完善空间功能。全县各级学各类学校推动整合“人人通”平台的资源、数据、服务，完善个人空间和机构空间、   优化集成的公共应用服务和数据分析服务等功能。

三是开通空间。确保县域内所有学校开通机构空间，学校所有教师和适龄学生开通个人空间。各学校根据应用需要，鼓励建设名师、家长等多种类型个人空间，以及区域、班级、社团等多种类型机构空间。

(2）深化应用

各校利用网络学习空间，组织开展多种形式的教育教学活动，促进网络学习空间覆盖全体教师和全体适龄学生。以“全国教育教学信息化交流展示活动”等为抓手，丰富空间内容，促进教学方式变革。

(3）优秀推荐

采取区域和学校自主审报，逐级推荐、县级评选的方式，推荐遴选网络学习空间应用优秀区域和优秀学校。主要工作包括自主申报，县级评选择优推荐。

（4）示范推广

积极配合教育部、省教育厅、市教育局通过召开推进会、发存年度报告，组织专题培训，进行网络展示等多种形式，宣传、交流、推广张家川县网络空间应用普及成果和经验，引领各学校加快推进“网络学习空间人人通”。

（三）推荐遴选安排

2018年11月22日前，县教育体育局组织学校自主申报，参照优秀区域和优秀学校评价指标（附件3、附件4）对申报参评的学校进行评选，对评选结果进行公示，公示之后对符合条件的材料向市教育局推荐。

（四）宣传推广安排

2019年1月至5月，组织开展多种形式的示范交流活动，宣传典型，推广经验。

（五）相关保障

（1）提高认识，加强组织领导

网络学习空间应用普及是推进教育信息化2.0的重要抓手，是其他教育信息化重点工作的有效载体，是以教育信息化带动教育现代化的重要举措。各校要高度重视此项工作，组织好本校网络学习空间应用普及活动的各项工作，予以必要的经费保障，协调统筹教育信息化工作整体推进。

（二）明确职责，落实各项任务

各校要明确负责此项工作的具体部门及工作职责，形成统筹协调的工作机制，督促应用普及活动各项具体任务的落实，要严格按照活动的时间节点报送材料，确保活动顺利进行。

（3）做好活动宣传，发挥示范引领作用

各校要通过多种方式宣传网络学习空间应用普及活动的重要意义，组织开展基于网络学习空间的多种形式的教育教学活动，营造网络学习空间应用普及氛围，促进网络学习空间应用覆盖全体教师和全体适龄学生。活动评选出的优秀区域和优秀学校要深入总结提炼，发挥示范带动作用。要按照教育信息化2.0“三全两高一大”的发展目标要求，不断加强“网络学习空间人人通”建设与应用，真正促进教育理念、教学方式、服务模式的变革，切实推动教育公平、教育质量向更高方向发展，为实现教育现代化贡献力量。

四、市级教育行政部门意见

 

 

公 章：

篇7

关键词 火电厂；控制系统；一体化网络；现场总线

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0105-02

火电厂数字化、信息化是电厂现代化发展的一个趋势，利用现场总线（FCS）技术，构建电厂一体化控制系统网络，然后积极完善和优化控制网络，将现场总线的优势发挥到最大是未来火电厂发展的关键议题。

1 火电厂控制系统一体化

1.1 数字化技术的发展为火电厂控制系统一体化提供了基础

随着计算机技术和通信技术的不断发展，数字化技术已经越来越广泛地应用于各行各业。对于火电厂来说，利用数字化技术构建控制系统一体化网络，能够加速火电厂信息化的发展，同时有效地促进电厂经济效益的提升。

1.2 现场总线技术

现场总线技术是将信号通信、工控计算机、控制技术和现场设备结合起来，实现系统智能化运行的技术总合。现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统，是由DCS和PLC发展而来，它不仅同时具备两者的特点，而且还有了革命性的改变。可以说，开放性、分散性与数字通讯的便捷高效是现场总线系统最显著的特征，一方面，新型全分布式结构的采用改善了原有DCS技术下的系统结构局限，最大程度地把控制功能下放到各个现场；另一方面FCS系统采取基于公开化、标准化设计的解决方案，克服了封闭式系统所造成的难于优化的缺陷。火电厂构建控制系统一体化网络，就是要将现场总线（FCS）完美融入控制系统中，提高控制系统的智能水平，保障系统稳定高效运行。

2 现场总线的优势

2.1 硬件设备减少，降低了投资成本

现场总线系统的分布式结构使得各子控制系统或者单个的智能化模块都有了多种自主运行、分析、传输、控制的功能，因此就减少了原来单纯为了所有下层信息向上反馈的装置，也不再需要原先功能单一的控制元件等，减少了很多麻烦。除此之外，还可以用工业控制计算机作为中心操作站，从而为火电厂节省了一大笔硬件设备上的投资，同时由于各型控制设备的减少，电厂可利用面积也会相应增大。

2.2 现场总线减少了装备开销，集成费用低

利用FCS技术集成系统时由于接线设计十分简单，可以省去很多不必要的装置和连线，这样就使得前期的电气装备比如电缆和端子等的用量随之大大减少，既减少了购买装备的开销，从某种程度上说，又降低了安装难度、工作量和安装时的工本费用。这样一来，系统就达到了“开源节流”的目的，既节省了投资，也减少了设计、安装费用。

2.3 智能诊断和故障处理，降低维护成本

智能化现场设备比如传感器、执行器以及相关连接设备的发展和完善，使得现场控制设备大大提高了基本的故障处理、自我诊断的能力，同时当控制系统通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往上一级控制中枢后，电厂电气化网络中枢控制系统就可以在最快时间内了解所有现场设备的运行参数、状态检修信息等，对这些信息进行综合考量，统一协调电厂控制系统下所有设备的运行。而正是因为现场总线控制系统的现场设备具有智能化的优势，火电厂在应用当中通常会选择将智能化现场设备配备到某些测量点和控制点进行单体调节，智能化的处理将控制系统结构简化，各单体测量点、控制点之间的连线简单也大大减少了维护工作量，降低了维护成本。

相对于传统总线技术（DCS），现场总线的系统更加开放，电厂企业即时自主选择不同品牌的设备来集成整个系统，同样能确保系统稳定运行而不用顾虑集成系统时不同公司生产的设备不兼容的问题，使系统集成过程中的主动权归于火电厂。现场总线设备的数字化和高智能化简化了集成系统的结构，设备与设备之间的连接也大大减少，节省了信号的多余传输，最大限度减少了信号传送误差，提高了系统的可靠性和运行效率。除此之外，由于各设备功能模块化，设计标准化，因此现场总线中的系统网络很容易进行重新构建。

3 现场总线技术在火电厂中的应用

经过新时期现场总线技术的不断发展，火电厂中FCS已经逐渐代替DCS成为控制系统的主流。然而在火电厂的实际应用中，FCS也面临着一些问题。

火电厂采用现场总线控制系统可能遇到的问题如下。

1）火电厂现场设备众多且分布广泛。针对这样的问题，应采用智能化、专业化的现场小系统设备结合单体数字化智能现场设备的模式，综合技术和经济因素，合理建立区域化、专业化、小范围内的现场小系统。

2）火电厂控制系统最复杂的环节在于对各个分散控制系统的协调，通常情况下包括系统负荷控制、主蒸汽的压力及温度控制等内容。若按照一般模式，将处理和控制功能移交给下层分散的子控制系统，可能会导致某个节点的智能现场控制设备与主控系统的信息传输量大大增加，这无疑延长了控制系统的正常处理周期。因此，实际情况中采用集成控制发式，将智能程度高的控制系统通过TCP/PI协议联入系统当中。

3）由于火电厂在生产过程中最注重设备及系统的可靠性，有时甚至会基于这样的原因对新技术的采用抱着观望的态度。所以，火电厂在设计现场总线控制系统的方案时，特别要考虑设计的系统和方案的实际应用经验是否得到过验证。

4）智能化设备管理与状态检修也是现场总线系统日常维护的重要部分。智能化设备在运行过程中不仅仅传递了各层级之间的数字化信息，还反应了电厂生产过程中各种参数信息以及设备自身所带的原始信息。对于某些专业设备的状态定期检修是延长智能化设备寿命的良好办法，同时也增加了控制系统运行的可靠性。

4 结论

综上，控制系统数字化是大势所趋，对于火电厂来说，由于现场总线简单实用、经济节能、可靠性高等一系列的优点，火电厂控制系统一体化网络的构建过程中现场总线必将占据重要位置。它解决了火电厂现场的智能仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备之间的数字通信问题，以及现场控制系统与主控系统之间的信息传递问题。通过现场总线的应用，火电厂能切实节约运行成本，增加收入，实实在在地提升经济效益。

参考文献

[1]郭计.火电厂分散控制系统一体化的发展[J].科技信息，2010（18）：38-39.

[2]边智勇，冯燚超.新建火电厂辅助控制系统新模式——辅控一体化模式探讨[J].自动化博览，2010（04）：98-99.

[3]彭晓艳，赵志刚.利用分散控制系统实现火电厂监控平台一体化[J].华电技术，2011（10）：75-76.

篇8

关键词：IP网络技术 质量保证 网管

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（c）-0028-02

在园区监控应用中，IP网络监控已经逐渐替代了传统的模拟监控，IT技术不断发展并引入视频监控领域，最大的特点就是将基于网络的技术在监控解决方案的各个部分都实现了渗透和应用，使传统的监控解决方案在网络化的同时，更加高效、易用、方便维护和共享。

以往的园区监控，在小型化园区监控方面能够较好的满足需要，或基于模拟技术构建，或以本地场所监控为主实现简单的联网。但伴随着园区规模的扩大及企事业单位分支机构（如分校、分厂、异地厂区）的不断加入，园区的监控规模和密度都比以往增加了许多，对于这类大型园区的监控，传统的园区监控技术在很多方面显得有些力不从心，比如媒体流的处理、监控资源的共享、监控业务与其他应用在IP网络上的共用与质量控制、监控系统的统一网管等。

这些问题都需要将IP网络的特色技术很好地应用在监控系统中，与监控技术融合在一起，才能够有效地解决。

1 媒体流处理

在园区视频监控应用中，当某个监控点范围出现紧急事件或称为热点时，经常会出现多个用户会同时查看某路摄像机采集的实况视频的情况，同时观看的人多了，带来的就是大规模媒体流分发的需求。

传统IP监控解决方案主要采用单播方式进行媒体流的分发，前端摄像机需要为每一个观看者提供一路图象，此时可以采用流媒体服务器进行流量的转发分发，编码器或摄像机发送一路实时媒体流给分发服务器，分发服务器复制媒体报文，并点到点地发送给多个请求客户端。但在系统规模扩大时，由于流媒体服务器性能有限，其数量也需要同步扩充，一方面比较消耗服务器数量，另一方面在视频流的传输通道上，增加了服务器的转发，也相当于增加了可能的故障点。

组播技术作为一种监控系统媒体转发的优化方案，使监控传输网络的规划更加合理。组播是一种允许一个或多个发送者（组播源）发送单一的数据包到多个接收者的网络技术。采用组播技术后，可以将每一个编码器作为组播源，将监控图像传输到接入网络交换机。当网络交换机发现网络中有用户需要观看监控图象时（用户加入相应的组播组），就对监控图像复制转发。如果网络中没有任何人观看，则不进行转发。组播分发时，编码器或摄像机只需发送一路实时媒体流到网络上，媒体流在尽可能远的分叉路口才进行复制和分发，无论有多少个目标地址，在整个网络的任何一条链路上只传送一路流的数据包。因此组播可以大大的节省网络带宽，因为同时由于使用网络转发，相比于媒体服务器转发，延时更小、故障点更少，无论有多少人同时观看，整个监控系统对网络带宽的极限要求都可以计算，网络的规划设计也更有依据。

2 监控业务的Qos质量保证

在很多园区网络监控中，承载网络既承载监控业务也同时承载其他业务，即监控业务与其他业务共用网络。比如有些企业的监控，可能会利用企业内部网同时传送监控及校内办公、学生上网的数据流量。

篇9

［关键词］ snmp； 数字化； 网络监控

1概述

在油田数字化的进程中，大量数字化设备的安装部署，一方面为油田管理带来了便利，另一方面也带来了巨大的维护工作量。目前对于这些数字化设备的管理基本上采取一种分散、被动的方式，如何实现数字化设备的集中管理和数字化系统的信息化管理，是当前必须考虑的一个问题。

目前，有两种网络管理协议在计算机网络管理中占主导地位：一种是开放系统互连组织（osi）提出的公共管理信息及协议（cmis／cmip）；另一种是internet工程任务组（ietf）提出的简单网络管理协议（snmp）。ietf指定的snmp协议显得简单实用，容易实现，因而被迅速地推广开来，得到了广泛支持。

snmp是为网络管理服务而定义的应用协议，snmp实际上是指网络管理的一系列标准，包括协议、数据库定义和一系列数据对象。作为基于tcp／ip协议的网络管理协议，它工作在传输层之上，完全独立于底层的传输机制，采用“管理者－”模型来监视和控制各种可管理的网络设备，利用无连接的udp协议在管理者和之间进行信息的传递。

在油田开展的epon组网改造中，由于油区数字化网络设备的管理没有统一的管理平台，造成改造过程中出现故障不能及时发现，并且故障上报后由于所掌握的信息较少，往往也很难快速准确判断出故障源，使得维护工作非常被动，不能从全局上把握目前网络的整体运行情况。针对这一现状，在epon二期改造的工程中，采用了基于snmp协议的网络监控平台对部分站点的数字化网络设备运行状态进行监测，监测设备包括：moxa串口服务器、视频服务器、视频工作站、plc柜、工控机、无线网桥、交换机、onu等。重要设备采用网络层和应用层两个层面的监测，不仅对这些设备的网络通道进行监测，而且还对这些设备的服务状态进行监测。管理人员可以实时掌握油区网络的运行状态，及时发现故障，解决故障，确保油区生产网络的正常运行。

2系统设计

目前要实现所有作业区和厂部的数字化网络监控，可以按照如下方案进行部署：

（1） 在作业区（联合站）的网络汇聚点可以各安装一台嵌入式服务器，实现对本作业区（联合站）的数字化网络设备的监控，在作业区（联合站）网络管理部门可以安装一台客户端，实现辖区内的网络设备监控。

（2） 在厂部信息中心安装一台嵌入式服务器，实现厂部的全部应用服务器和数字化网络设备的监控，厂部服务器可以将各作业区的服务器作为，实现各作业区数字化网络设备的监控管理。

（3） 网络监控布局按照联合站－增压点、增压点－井场两级布局。

3系统功能

从数字化管理的角度看，油区网络监控平台实现了四大管理功能。即服务管理、故障管理、拓扑管理和资产管理。

3．1服务管理

油区数字化网络设备是油田生产的关键设备，要实时监控其服务状态，只通过网络层的监控是不能确保万无一失的。由于在用设备都是模块化设计的，有专门的网络模块来处理网络通信。在其他服务模块出现问题而网络处理模块正常的情况下，网络层监控是无法确定设备服务状态的，需要使用应用层的探针。应用层的探针可以通过发送特定的协议消息来探测被监控设备的服务状态，同样可以将采集到的数据采用实时曲线图的方式呈现给管理者。通过应用层的探针可以确保重点设备的服务状态。

这一特点在油区epon改造中得到了证实。由于先前网络存在不稳定因素，造成了增压点的视频监控无法在西安控制中心显示，但是本地可以显示，因此认为是增压点的网络传输有问题，但是通过ping测发现所有的视频服务器都可以在西安ping通，说明网络传输没有问题的，前后得出的两种相反的测试结果，对处理故障带来了困惑。而后通过查看油区网络监控平台发现，增压点和转油站应用层探针有同样的告警提示，网络层探针无告警，于是将注意力转移到增压点和转油站的连接情况，通过交换机端口数据的对比，发现增压点和转油站之间存在环路，从而找出了故障原因。

更重要的是油区网络监控平台可以通过snmp协议采集各种网络设备的运行参数，如端口状态、端口速率、地址表等参数，并将各参数实时地显示在网络拓扑图上，这些运行参数同样可以采用实时曲线图的方式呈现给管理者，方便对网络的整体性能做出评估和优化。例如目前油区中井场到增压点的数据传输设备大量使用的是无线网桥，采用监控平台snmp协议可以实时地监测各站点无线网桥的信号强度和工作状态，使整个无线网络处于可管理的状态下。

3．2故障管理

油区网络监控平台对网络设备的监控是实时的，设备出现故障后可以通过多种方式上报，包括弹出窗口、声音告警、记录日志、发送邮件、发送短信等。同时为了避免误报，系统采用的是状态管理机制，将设备划分为正常、不稳定、故障3种状态，通过不稳定期作为一个缓冲，可以大大提高故障上报的准确度，故障设备和故障类型可以实时显示在拓扑图上。

所有故障均可以在系统日志中查询到开始时间、结束时间、经历时间等相关信息，对于已知的故障可以进行确认，确认后故障将暂停上报。通过油区网络监控平台的故障管理功能，可以实时地掌握油区网络设备的运行状况，出现故障及时上报，及时解决，保证油田数字化系统的安全稳定运行。

3．3拓扑管理

随着油田数字化建设的推进，油区的数字化网络规模已经越来越庞大，网络的拓扑结构也在不断更新，如果拥有一张能够动态更新的拓扑图对网络的管理是非常必要的。油区网络监控平台正是一张能够动态更新的网络拓扑图，平台可以与电子地图相结合，显示节点的地理位置，管理人员可以直观地看到当前网络结构，便于优化网络布局。

油区网络监控平台的网络拓扑图采用的是多级子网结构，可以按照不同的等级划分网络层次。目前在油区采用的是两级结构，联合站到增压点为网络的第一级，增压点到井场为网络的第二级，采用分级的方式使整个网络由单层的平面结构，变成了多层的立体结构，管理起来更加方便，同时拓扑图的显示也更加清晰明了。

3．4资产管理

油田数字化建设投入了大量的资金，所安装的数字化设备是油田的重要资产，如果这些设备停止工作将是一种损失。如何确保数字化设备的稳定工作，以最大限度地保护资产不受损失，是值得关注的问题。油区网络监控平台的应用，是通过服务管理、故障管理实时监控油区的各种数字化设备的运行状态，管理人员可以通过油区网络监控平台实时掌握当前资产的运行情况，出现故障可以及时发现解决，确保资产有效运行。

4系统优点

4．1提高故障处理的效率

在传统方式下，只有当故障发生影响到数字化平台运行后，监控人员才会上报故障，由于没有全局的信息，无法准确判断出故障点的位置，网络维护人员通常需要从网络的末端开始排查故障，效率较低。在应用了网络监控平台后，网络的故障是实时上报的，网络维护人员在发生故障后可以准确地判断出故障点，主动出击排除故障，从而使从故障发生到排除的时间大大缩短，效率得到了很大提高。

4．2降低网络维护成本

油区网络具有分布范围广、站点分散的特点，随着网络规模的增加，维护人员的数量也需要增加；采用网络监控平台之后，网络维护的工作量得到减少，维护人员的数量也相应得到了减少，同时网络维护人员在出发前基本就可以定位故障点，可以直接前往故障点处理故障，减少了车辆的行驶里程，降低了网络的维护成本。

4．3多种设备统一管理

目前油区的网络设备种类、型号多样，各厂商的设备管理软件无法管理其他厂商的设备；采用snmp协议可以管理不同厂家的各种型号的设备。snmp协议是网络设备管理最通用的协议，可以兼容丰富多样的网络设备，对于新类型的设备可以通过加载相应的mib（管理信息库）实现管理，因此基于snmp协议的油区网络监控平台可以无缝兼容各种新类型的设备，实现平台的平滑升级。

4．4提高数字化网络设备管理水平

随着油田数字化的建设，油区网络设备数量和类型都在快速增长，如果继续使用传统的维护方式，将很难满足网络维护的需求。基于snmp协议的油区网络监控平台改变了传统的网络维护方式，网络管理人员通过平台可以实时掌握油区网络的运行状态，出现故障可以及时定位处理，提高了数字化网络的管理水平，确保了油田数字化系统的安全可靠运行。

篇10

Zhang Min

（西安翻译学院计算机教研室，西安 710105）

（Computer Faculty Working Office，Xi'an Fanyi University，Xi'an 710105，China）

摘要： 将视频监控与Internet相结合，通过浏览器进行远程监控。使用VFW软件包，通过摄像头实现对视频信号的采集、编码、存储以及视频数据的网络传输；PC机将作为Web服务器在Internet上实时监控信息。实现远程用户在不使用第三方插件的情况下使用浏览器实施监控。满足视频应用程序开发的需要。

Abstract： The video surveillance and Internet combination of remote monitor through a browser. VFW package through the camera to achieve the video signal acquisition, encoding, storage and network transmission of video data; PC as a Web server in Internet to publish real-time monitoring information. Remote users do not use third-party plug-ins may be collected directly using your browser to view the implementation of surveillance. Applications and flexible to meet the needs of video application development.

关键词： 视频监控 AVICap窗口类 浏览器/服务器(B/S)结构

Key words： video surveillance; AVICap window class; B/S

中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）15-0185-01

0引言

中国视频监控市场快速发展，数字监控逐步成为主流，网络化、个人化和智能化将是中国视频监控市场重要的发展趋势[1]。但当前基于流媒体传输的技术，对网络条件要求较高，不能大面积推广。如何将视频监控与Internet相结合，使监控人员可以随时随地的实施监控，是现代监控技术丞待解决的问题。

1网络视频监控关键技术

1.1 数字视频压缩技术JPEG[2][3]又称M-JPEG。DCT离散余弦变换，是一种有损压缩算法。DCT将图像量化，把活动视频信号用不同频率来表示，整个图像可以通过频率来确定，根据人的视觉特性，对已经量化的频率进行不同程度的压缩。

1.2 VFW 软件工具包VFW[3](Video for Windows)数字视频软件工具包，关键思想是播放时不需要专用硬件，它所提供的AVICap窗口类支持实时的视频流捕捉，可以任意确定视频捕捉的起点和终点，并且有可能对其中的一个点即单帧进行访问。

1.3 视频监控系统的结构框架视频监控系统由监控前端、远端浏览器及传输网络三部分组成。监控前端包括采集模块和WEB服务器。采集模块负责视频数据的采集，视频服务器对采集到的实时数据进行压缩编码，通过浏览器预览信息。

2网络视频监控通信模型结构

2.1 通信模型结构发展阶段计算机之间的通信共经历了三种模型结构。终端/主机结构使资源得到了共享，但结构层次单一。客户机/服务器（C/S）结构能够充分发挥客户端处理能力。浏览器/服务器（B/S）结构利用WWW浏览器技术，用通用浏览器实现了原来需要复杂的专用软件才能实现的强大功能。

2.2 B/S模式与传统C/S模式结构的比较传统的C/S结构提高了用户交互速度。但客户端同时承担了表达逻辑和业务逻辑层两部分功能，因而需要安装大量的软件和较高的配置，系统的强健性下降。而B/S结构的被明确地划分，在硬件实现上有两种方式：①Web应用服务器与视频采集设备位于同一主机上。这能保证Web服务器与采集设备之间的通讯效率，减少网络上的数据传输。②Web应用服务器与视频采集设备器位于不同的主机上。这能够适应客户机数目的不断增加和应用处理负荷的变动。

2.3 网络监控通信模式本文的网络监控系统是基于浏览器/服务器（B/S）模式。在设计系统时，考虑到系统的应用成本并为提高实时性，在硬件结构上选取了第一种方式。当然，在实际应用时，只要略作修改，也可以方便地移植到上述第二种结构中应用。

3网络视频监控技术实现

视频信号实时的处理过程，需按以下三步进行：将视频转换为多帧静态位图；按照用户要求对图像进行处理；将处理结果再合成为视频图像交付用户。

编程思路；首先建立并运行服务器，检测服务器状态，看是否处于监听状态，从客户端得到信息，建立连接。打开JPEG文件，将数据发送至客户端。图像在客户端浏览器显示。

程序实现的部分代码：

打开Web服务器

UINT uPort = GetProfileInt(szGeneralWebServer, szPort, DEFA

ULT_WEB_PORT);

m_pWebServer = new CListenSocket;

ASSERT(m_pWebServer != NULL);

if (!m_pWebServer->Create(uPort, SOCK_STREAM, FD_ACCEPT))

{

CString strTmp;

strTmp.Format("Cannot start web server at port %d", uPort);

MsgBoxStop(strTmp);

delete m_pWebServer;

m_pWebServer = NULL;

}

else

{

m_pWebServer->Listen();

TRACE("Web Server listening at port %d\n", uPort);

}

打开JEPG文件

CFile file;

if (!file.Open(strJpegFile, CFile::modeRead))

return(FALSE);

m_pRequest->m_dwContentLength = (DWORD) file.GetLength();

设置URL信息

if (m_strURL.IsEmpty())

GetWindowText(m_strURL);

4结束语

本文提出了一种基于Web的网络视频监控系统的方案，用户通过VFW提供的应用程序编程接口（API），很方便地实现视频捕获、视频播放等通用功能。它的特点是播放视频时不需要专用的硬件设备，连续的采集静止图像并发送在Internet上，对网络条件要求较低。使得监控方可以在任何有互联网的情况下，实施监控。

参考文献：

[1]2009-2012年中国视频监控系统行业投资策略分析及竞争战略研究咨询报告[R]．2009，8.