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篇(1)

關鍵詞：廣播監控中心 技術問題 解決方案 探討

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)02-0164-02

廣播的質量很大程度上取決于監控系統的好壞，因為監控系統的各種必要設備決定著廣播的質量，尤其重要的是監控中心，建好一個監控系統重要的是其核心部位――監控中心。目前大型監控系統的監控中心面臨著一些常見的技術問題，本文就如何建好一個大型監控系統，對在廣播發射機的控制，附屬設備的控制，室內工作環境的控制（中央空調、室內循環通風），消防報警，節目傳輸控制和安全保衛監控等方面進行技術方案探討，以求提出解決相關常見技術問題的使用方法及方案，同時監控中心的未來發展方向進行自我現有知識水平上的展望，希望本人的論述能對解決一些相關監控中心技術問題起到切實的作用。

1、對廣播發射機的控制技術問題及其解決方案

1.1 廣播發射機控制常見問題

廣播發射機常見問題主要是廣播發射站在檢測工作中發現的問題。主要有頻率受干擾，干擾排查，廣播發射站臺資料信息庫冗雜，發射功率超標，殘波輻射不合格，調制頻偏嚴重超標，任意變更臺址，增設同播發射點較為普遍等問題。

1.2 廣播發射機的控制常見問題解決方案

1.2.1 以廣播發射機標準為理論基礎，做好解決問題的基礎工作

調頻廣播的行業標準規范中，GY/T169-2001《米波調頻廣波發射機技術要求和測量方法》和GB/T4311-2000《米波調頻廣播技術規范》是現行的兩個有效的基本標準。深入學習規范為解決問題打好理論基礎，而且使用最多的是立體聲的調頻廣播發射機。

1.2.2 聯系生產廠家了解產品生產工藝

為了能正確并更加全面地檢測調頻廣播發射機的性能，只是掌握一般的檢測方法還是遠遠不夠的，因為不同的廣播發射機的生產工藝和制造技巧不同，因此，必須深入了解廣播發射機的構造，生產工藝流程等才能在進行檢測時得到正確的檢測結果，為解決廣播發射機故障提供可靠的依據。

1.2.3 常見問題的解決建議

(1)高頻無線電波的傳播在一個區域內能否有良好的覆蓋，要根據其視距傳播規律，選擇合適的發射點是關鍵，相反，盲目的加大發射功率，以及在應用系統中攀比發射功率，都是錯誤的做法。

(2)過大的施加音頻調制信號幅度以及發射機基準狀態的過度調整，都會導致過大的調制頻偏，其最直接的結果就是主頻的有效輻射功率電平被犧牲了，其次，這將使得互調產物增加，接收語音質量下降以及主頻輻射電平降低和鄰道被侵占干擾，更嚴重的結果就是它將直接影響發射機工作壽命。

(3)重要的專用通信網絡往往會被超標的上邊帶殘波輻射所影響。與三、四、五倍頻的諧波輻射相比較起來，一倍頻信號更能引起多個常規無線通信頻道的干擾原因就是由于一倍頻的信號帶寬度較大。

(4)把廣播電視行業的無線電發射機納入須申領核準代碼的過程中。

2、對監控中心設備的控制

控制中心是整個監控系統的核心，系統的各項功能，如：室內工作環境的控制（中央空調、室內循環通風）、消防報警 、節目傳輸控制 、安全保衛監控等各項功能，它們的實現均是依靠監控中心的各種設備實現控制的。控制中心的設備接收各個終端傳輸設備傳送的音頻，數據，視頻，溫度，感光和報警等各種信號，再對其接收的信號進行各種操作，處理和整合，然后以各種系統信號的形式發出命令，操縱者整個監控系統的各種功能。

2.1 節目傳輸的控制

節目傳輸的控制可以通過畫面處理器以及視頻和音頻切換器來實現。

畫面處理器目前使用的最多的是四畫面分割器，當然目前市場上還有多畫面處理器。通過四畫面處理器可以把四個畫面經過壓縮組合，然后在同一個畫面上顯示，節省了視頻設備的同時更能直觀的反應實時圖像，同時支持放大回放現場記錄以及記錄效果都得到了極大地提高。

多畫面處理器 是一種更高級的視頻圖像處理設備，它能在更短的時間間隔內對現場實況進行監督和畫面記錄，更能體現監控現場的真實性。除了在畫面處理方面的功能外，它還具有單畫面顯示、畫中畫顯示、多畫面任意組合分割顯示、圖像數碼變焦放大、視頻信號丟失檢測、時間發生、圖像通道名稱標題編輯和報警處理功能。

視頻和音頻切換器主要指攝像機接駁錄像機或監視器等設備。目前許多場合都使用的是監視器設備在終端進行現場資料采集工作。

通過以上這些終端數據影像聲音采集設備把監控區域內的現場資料傳輸給系統監控中心，經過系統監控中心判斷，對數據存儲以及相應命令，來實現監控。其中數據影像和聲音的傳輸大多是通過網絡無線電技術和光纖技術來實現的。

目前這個系統分支的問題很少，一般只要安裝了相關的影音圖像聲控采集監控器，除了人為地惡意破壞，都不會出現問題，當然，如果有美國大片里的高級犯罪，問題就不可避免了，畢竟機器裝置是人為設置的，存在自身缺陷是必然的。

2.2 室內工作環境的控制

室內工作環境主要是指室內的采暖和通風環境，目前控制中心的工作環境控制主要通過暖通系統控制，暖通系統主要有中央空調系統控制，通過中央空調的終端溫度控制采集器可以時刻掌握監控區域各個工作環境內的溫度，從而由終端將溫度和通風信息反饋給監控中心，監控中心根據反饋信息發出命令，升高或降低工作環境的溫度，提高或降低風速。

室內工作環境的控制一般情況下也很少出現問題，除了火災情況下溫度失控外，室內工作環境都有控制中心電腦的自動程序控制室內環境的暖通。

2.3 消防報警控制

消防報警控制通過報警處理器來控制，報警處理器采集終端報警信號，然后傳輸到控制中心，由控制中心的電腦控制系統中心發出報警信號，通知人們有緊急情況，讓人們注意安全，抓緊時間撤離安全現場。

報警處理器按照處理方式的不同可以分為總線式和多線式。總線式報警處理器是終端探頭的信號由一根雙線傳輸到控制中心，特點是費用低但是結構復雜，目前仍大量應用。多線式是指各個終端探頭互不干擾的將信號傳輸到控制中心，特點是信號互不干擾傳輸自由速度快，但是費用高。

報警處理器收集所有的前端報警信號，同時把發生報警通道的信號處理，并輸出多個開關量控制燈光，錄像機等設備的自動啟動，同時輸出報警通道編碼并傳送至控制中心的主控器。

常見問題是系統的線路易老化，傳輸的信號有干擾現象。解決辦法就是定期進行相關報警裝置性能測試，以防患于未然。同時還可以訓練人員在危急情況下的自救能力。

2.4 安全保衛監控

安全保衛監控系統通常是多媒體監控系統，對監控區的全貌可以通過電子圖進行全面的掌握，但是它對不同的系統使用人員授予不同的使用權限，一定要做好保密工作，防止系統被非法使用，對系統造成破壞。

其特點是可以不受人為控制的為監控區域提供突發事件和災害防御，這是通過特定的電腦控制程序來完成的。它還具有靈活的計算機模塊設計能力，以及信息化網絡化的操作平臺，為安全保衛監控提供網絡信息化奠定基礎。

其存在的問題就是信息接口處理難度大，操作人員的計算機應用技術要求高，責任感要強，而且應對突發事件和災害的心里素質要好，所以安全保衛監控系統的工作人員要精挑細選，經過層層嚴格考核才能上崗工作。

3、對未來監控中心的展望

在全文的論述中重點注重的是監控中心的各個分支的功能及工作的描述，對其常見問題的提出及給出相應的解決辦法，總的看來，其中所有的控制都通過主計算機控制程序、服務器和光纜及各種采集終端信息匯集器來實現自動化管控的，最終通過人機界面實現交互控制來實現監控的目的。

目前監控中心監控系統的設計主要面臨著解決計算機程序編程安全化，反饋信號發射兼容和系統穩定控制的問題。在未來的監控中心發展方向主要是面向計算機信息技術，面向網絡化發展。通過計算機編程把各個監控系統之間的通信有條理的細分統籌管理控制，通過網絡實現遠程監控。在二十一世紀這個信息化的時代，網絡和計算機技術將深入到生活的各個領域，所以未來的監控中心就像今天的計算機芯片cpu一樣處在監控系統的中心，指揮著各個分支監控系統，為人民的精神生活提供優質服務，同時幫助人們了解時事政治等，讓人民眼界開闊。

參考文獻

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關鍵詞 通信站網；IP網絡；視頻監控；動力環境監測

中圖分類號TP309 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）48-0205-02

1 概述

利用已有的計算機廣域網傳輸通道、通信機房、電源設備等資源，基于TCP/IP網絡技術的通信網集中視頻監控系統，加強對通信機房的管理，及時發現故障，提高通信設備和電路利用率及通信質量。

2 思路

系統涵蓋數據采集、傳輸、處理、存儲、分析等環節。通過對遠端通信機房動力環境實施監測，了解機房環境和通信設備運行情況；遠程視頻和語音系統為監控中心的技術專家同現場維護人員進行遠程可視化技術交流，提高對通信設備的維護管理水平，快速及時的處理故障。

3 總體結構

通信網集中視頻監控系統主要由機房動力環境監測子系統、遠程視頻維護會商子系統和監控中心組成。

機房動力環境監測子系統是對分布的各個獨立的動力系統及系統

內的各個設備及機房環境進行監測，實時監視系統和設備的運行狀態檢測、記錄和處理相關數據。

遠程視頻維護會商子系統用于監控中心遠程對機房環境、設備運行的現場進行圖像監視，可以直觀地察看現地及告警等情況。

監控中心是集中視頻監控系統的管理中心。監控中心完成對監控點的數據的實時接收、交換，并對數據進行記錄。

監控系統采用的通信傳輸方式為已建的計算機廣域網，系統網絡運行TCP/IP協議。

4 機房動力環境監測子系統及組網方案

機房動力環境監測子系統主要由動力環境監控器和各種傳感器組成。傳感器將采集到的監測信息傳送到動力環境監控器，經過監控器前期數據處理，再將數據通過傳輸通道發送至監控中心。

動力環境監測主要包括：機房溫度、濕度、交流電壓、直流電壓（模擬量）；煙霧告警、門禁告警、紅外盜情（數字量）等。

這些監測量具有實際的意義：交流電的斷電、過壓、欠壓都對基站是否可以繼續長時間工作，保護相關設備有重要的意義。直流總電壓關系到通信設備的供電問題，這個電壓過高、過低均會導致通信設備無法工作，從而出現通信中斷。機房的煙霧探頭可以檢測是否有設備出現燃燒、冒煙現象，提前發現可以把損失降低到最低。門禁可以檢測機房門是否有非法進入，防止設備被盜，同時避免門口打開導致空調制冷效果降低。溫度傳感器可以檢測機房的環境溫度，空調損壞時溫度升高或者降低均會影響設備的運行。濕度是保證設備壽命的主要因素，減少設備吸附灰塵。

5 遠程視頻維護指導子系統組網方案

前端視頻捕獲單元包括攝像機、球形一體化云臺（含控制解碼器、安裝支架）、視頻傳輸電纜等。攝像機是視頻監視系統的前沿部分，是整個系統的“眼睛”。它布置在被監視場所的特定位置上，使其視場角能覆蓋各個被監視環境的各個角落。

網絡視頻編碼器放于前端，可以對輸入的模擬視音頻信號，RS485控制信號，報警信號，通過以太網或相應的擴展接口傳輸進網絡，網絡視頻編碼器可以在32k-2M的碼率上，實現從Qcif（176×144）到D1（704×576）的完整編碼方案，與客戶端軟構成全方位的網絡監控系統。

擴聲系統主要由有源音箱和麥克風組成，用于機房現地與監控中心的音頻通話。與視頻單元共同構成音視頻維護指導系統。

6 主要功能

本系統利用數字視頻編碼設備和高清晰度攝像頭，采用MPEG-4 壓縮標準和最具穩定特性的嵌入式實時操作系統，完全脫離PC 平臺，徹底杜絕病毒入侵。監控中心可以用鼠標來控制機房現場攝像機上下、左右、變焦、聚焦等動作。可清晰顯示機房內的各種設備的狀況，監測中心能夠詳細觀察設備的運行情況，比如：設備指示燈、電路板在設備的插槽位置以及電路板的型號和類型，都能清晰的看到；通過監測系統提供的語音通道，還可以和機房人員直接對話，監測站點值班人員或技術人員遠程交流，在設備的日常管理和維護中，給予技術支持和幫助，提高基層人員的技術水平，降低故障率，縮短故障排除周期。

7 監控中心組網方案

監控中心主要完成各監測點的監控信息的統計處理及分析，并在每一個監測模塊的顯示欄上標明該模塊的分類和地點等基本信息，并可根據需要設定為不同的組。在每個監測模塊現場的數據超過或低于所設定的閥值時，集中監控業務臺會將報警信號顯示出來，系統發出聲光告警，并發送短信到指定手機。

監控中心由集中監控業務臺、網絡視頻服務器、集中監控管理系統軟件、網絡視頻客戶端軟件、打印機及相關附屬設備所組成。

8 IP分配方案

各監測點的動力環境監控器和視頻編解碼器安裝時，需設置IP地址，才能納入到集中視頻監控系統進行統一管理。動力環境監控器和視頻編解碼器接入網絡交換機所在地的IP網段，IP地址按照已經實施的網絡規劃中來劃分，這里就不再重復。

9 方案實施

該方案已經實施，基本達到方案要求，方案是成功的。

10 方案實施后的問題

方案是基于已有計算機廣域網建設，各監測點與監測中心數據傳送受網絡動態影響大，個別監測點數據丟包嚴重，監測中心看不到個別站點環境數據和視頻圖像；細查原因：網絡帶寬不同，載荷不同，網絡設備型號不同，路由設置有差別等原因，是造成丟包主要因素。

系統管理平臺安裝在監測中心，用戶使用客戶端只能通過監測中心視頻服務器轉發看視頻，如果有一定數量用戶看視頻，勢必對監測中心的網絡形成大的載荷，影響監測中心數據采集和分析；用戶不能看到機房環境監測數據。

11 問題的解決

對網絡瓶頸，增加帶寬，調整路由配置數據，合理分配載荷，盡力是同一型號設備在同網段或是同區域，降低或減少以上問題給網絡帶來的影響。

12 結論

方案的實施，達到了方案所定目標，實現了對分布在廣大區域的通信網站的機房遠程監測，為提升管理水平，提供了新的技術手段。

篇(3)

關鍵詞：醫院信息化 中心機房建設 空調系統 安防系統

中圖分類號：TP13 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0047-02

醫院信息化是醫院發展的一條新型道路，醫院信息化的程度也能體現醫院的現代化程度。醫院的中心機房作為醫院的信息神經中樞，其核心作用越來越受到醫院乃至于醫療體系信息化建設者的重視。中心機房中有大量的網絡設備、服務器、存儲設備以及其他防護設備。由于系統龐大，設備繁雜，如若在機房建設中沒有預先考慮相關的問題，就會出現一些由于初期規劃的不當而導致意外和故障的發生。醫院信息化依賴于信息的安全性、完整性和穩定性。為了確保中心機房信息的安全可靠，在中心機房建設中，不僅需要有系統知識對龐雜的設備進行集成，也需要在設計、施工、維護中融合醫院的自身需求和業務需要。

醫院網絡中心機房建設是一項系統工程，除了信息化系統本身的部署之外，還涉及到抗干擾、供配電系統、空調系統、防雷、防過壓、消防、安防的建設及其他建筑和裝飾等，這其中的每一方面對中心機房的建設來說都非常關鍵，忽略任何一項都有或多或少的風險。根據國家規范，結合樂清市人民醫院的實際情況，我們提出了一套醫院中心機房建設的方案，包含了對上述關鍵問題的考慮，并結合已經部署的醫院信息化管理軟件系統進行了深入的探討和分析。

1 中心機房建設方案

本方案作為樂清市人民醫院信息化建設項目的一部分，從醫院管理信息系統的部署著眼，結合了醫院業務需求，并考慮到了上述的機房建設關鍵問題，設計實施了一個相對完善的解決方案。樂清人民醫院的實際情況是：醫院占地124.5畝，日門診流量3500人次左右，醫院網絡中內網終端640個，外網終端90個。結合上述的具體情況，根據醫院的業務需求，設計了相應的機房建設方案，方案具體可描述為：

（1）建筑基礎裝飾，主要以防塵、防靜電功能等建筑裝飾方面考慮

（2）機房的空調系統，主要功能是保證室內環境適合機房設備運轉

（3）中心機房的安防、門禁以及視頻監控系統以及環境監控系統，如溫度、濕度、漏水以及異常情況下的自動報警系統

（4）集中管理控制（IP over KVM）

（5）UPS系統和供配電系統，保證系統的供電、用電的可靠性和安全性

（6）防雷接地措施及設備

子系統邏輯圖如圖1所示。

除了圖1所示的子系統設計之外，醫院機房的選址也是關鍵的問題。我們將中心機房與災備機房分別設立在相隔較遠的住院部與門診部兩棟樓中，能夠保證機房環境的穩定性以及應急的即時性。另外，考慮到信息系統的實施需要網絡技術的支撐，方案中也對網絡方面進行優化的設計。災備機房的建設對醫院信息化的作用顯而易見，為了設計上的簡潔以及交互一致性，本方案采用了與中心機房一致的標準，在原門診樓老中心機房的基礎上改造成為災備機房。

2 關鍵技術分析

2.1 空調系統建設

空調系統是保障中心機房設備正常運行的重要條件。國家對此有明確規定：中心機房室溫：A級（20±2）℃，濕度：（40-60）%，>5μ塵埃粒度

中心機房的信息系統數據及服務資源極為重要，要避免在環境因素上影響機房設備的正常運行。基于此種考慮，我們采用大型數據中心常用的機房恒溫恒濕專用精密空調，這種空調擁有先進的空氣凈化及恒溫恒濕策略控制，良好的能效控制以及完善的調節機制，能夠很好的在通常條件下保證中心機房的穩定性不受環境因素影響。

2.2 集中管理控制

本方案中，機房的集中管理控制采用KVM over IP的形式，即通過對鍵盤（Keyboard）、顯示設備（Video）和鼠標（Mouse）的配置，實現網絡和系統的集中管理。采用與普通網絡兼容的TCP/IP協議，通過數字化信號的方式進行傳輸，使得KVM over IP技術可以在Internet上建立多個虛擬端口連接服務器的安全的KVM連接，實現了服務器、網絡設備的一對多控制，從而簡化了機房服務器的管理。

同時，KVM Over IP也在傳輸過程中進行了數據加密及數據壓縮，在使用中加入了密碼保，密碼系統以RSAl024公鑰系統為基礎，加入了RADIUS認證通信協議的支持，從而保證數據傳輸安全。

通過集中管理控制，系統和網絡管理人員的工作效率得到提高，系統故障時間顯著降低，從而提高了中心機房設備和系統運行的穩定性和安全性。

2.3 監控系統（供電、溫度、濕度、漏水、門禁）等監控報警

中心機房的監控系統是機房維護系統最重要的組成部分。無論是自動監控還是人工監控，所達到的目的均是防止機房出現異常的狀況，本方案中對這兩者工作的有機結合也是一種相對完善的監控機制。

機房的監控系統可分為環境監控及權限監控兩類。環境監控可以通過在機房中布設少量物理傳感器，設置指標閾值，根據預定策略，當達到或超過閾值時，向系統告警。如，當機房內的溫度傳感器檢測到室內平均溫度高于閾值后會通過無線網絡向系統相應的模塊告警。

權限監控的主要措施是安裝門禁系統以及視頻監控設備。門禁系統采用密碼識別與非接觸IC卡識別結合的方式，用以驗證權限。而視頻監控系統采用電視閉路監控方式，通過可遙控的攝像機及輔助設備實時地向監控中心返回機房內的圖像及聲音，監控室內的物理環境和機房設備的運轉情況。同時，通過與報警體系的連接，在某些特定情況如盜竊、撞擊等發生時，會有相應的告警通知機制，保證事故的及時處理。

2.4 UPS系統及供配電系統建設

UPS電源是保證中心機房設備正常運行的保障性電源，對于機房設備來說，UPS系統的建設基本能夠解決大部分因供電系統不穩定造成的數據損失。UPS系統處在中心機房已有的空調系統內，可滿足其對環境的需求。同時，UPS的輸入線單獨從變壓器接入，也同時單獨配備配電柜以將UPS接入機房設備，這樣能夠保證UPS電源的穩定性。為防止UPS的老化問題，我們也建立了定期為UPS放電的機制，并同時檢查UPS的接地及防火等措施，以保證UPS系統的安全性。

除了UPS系統，高可靠性的供配電系統也是中心機房供電系統的關鍵。本方案中市電輸入經住院大樓總配電室自動切換裝置后，引兩路三相五線制交流電源至中心機房市電總配電柜及UPS總輸入配電柜，經配電柜分路開關供精密空調、UPS、排風機組、照明、輔助用電等動力設備用。機房內的插座分為UPS供電和維修輔助電源等防水三孔插座等。機房內的普通照明接入配電柜，而應急照明接入UPS。配電監測系統保證各個設備電源的電壓變化幅度在220V±5%之內，頻率變化幅度在50H±0.5Hz之內，如有異常，會有相應的報警。另外，針對供配電系統對安全性的要求，采用阻燃導線以防濕，并進行可靠的接地以防止漏電和電磁干擾。

2.5 防雷接地系統

防雷及電磁干擾防護，是保護機房信息設備及工作人員人身安全的必要因素。防雷保護系統的主要作用是當設備過壓時，防雷保護保護裝置能夠快速地將能量釋放，從而保護設備不受損壞。本方案中，中心機房內的防雷保護系統主要是對服務器、空調設備、網絡設備、不間斷電源等電子設備加裝過壓保護設備，將市電電源引入中心機房內配電柜，母線接入一個三相電源防雷器，并且在中心機房的防靜電地板下，用扁銅帶沿墻四周敷設法拉地龍網，將機房內所有導體連接，以達到均衡電位的作用。這種方式通過把防雷設備安裝在配電柜的源頭，并有效接地，可將大閃電電流直接分流，而且可以避免電磁耦合。

除了上述的技術，本方案也采用了虛擬化技術，針對系統中一些較小且與核心業務系統聯系較少的子系統模塊，如OA等，以及一些對系統資源要求不高的應用，使用虛擬化存儲。采用虛擬化存儲能夠通過按需分配存儲空間，有效的減少存儲空間需求并能夠提高計算資源的利用效率。從而減少單個服務器硬件數量，利于管理并可降低成本。

上述的技術應用并實施到機房建設的工程中來，著眼于機房及其管理的穩定性、安全性以及可控性和可擴展性，并充分考慮了中心機房建設的實際情況，不僅有效的減少建設所耗費的資源，也能夠保障醫院信息系統的高效穩定運行。

3 結語

中心機房的建設是醫院信息化建設的重要一環，也是保證醫院信息系統穩定運行的重要環境。本方案以樂清市人民醫院的信息建設項目為契機，參考國家相關標準，設計建設了一個考慮到多重因素的、完整的、可穩定安全投入使用的中心機房，并以之為標準，改造了原有的災備機房。在機房的建設方案中，從建筑基礎裝飾，主機房的空調系統，中心機房的安防、門禁以及視頻監控系統以及環境監控系統，如供電、溫度、濕度、漏水以及異常情況下的自動報警系統、集中管理控制（IP KVM）、UPS系統和供配電系統以及防雷接地措施及設備等方面著手，設計實施了一整套方案。這套方案保證了中心機房建設的標準型、實用性、可管理性以及可擴展性，能夠在保證機房運轉正常的情況下，實現高效的管理。

隨著醫療改革的不斷深化，醫院信息化也將得到極大的發展。作為其中的重要組成部分，機房的建設也勢必越來越受到相關部門和建設者的重視，這也鞭策我們應該在總結建設中遇到的問題和建設經驗的基礎上，不斷完善我們的建設方案，才能滿足醫院日益增長的業務和管理需求，為醫院的信息化建設做出貢獻。

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篇(4)

關鍵詞:數據采集;GPRS網絡;實時監控;Web Service

中圖分類號:TP271 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2010)08-1830-03

Analysis and Research of Distributed Dispersed Rural Areas' Wastewater Disposal System

FENG Yan-li, WU Wei-shan, ZHANG Li-hua

(Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China)

Abstract: Combined with the characteristic of scattered new rural sewage layout and its smaller scale, complex terrain conditions, and hard realization of centralized collection of sewage, remote control technique is employed. The system is composed of field data collection devices, data transmission equipments, software of monitoring center and software for monitoring client. Based on the characteristic of distributed new country, the operating process of the system is as follows. First, the data of sewage disposal collected through field terminal data acquisition sensor will be transmitted to GPRS-DTU through PLC, then, the data will be transmitted to GPRS Network through GPRS-DTU connecting into mobile GPRS Network, next, the data collected by data transmission equipments will be transmitted to fixed IP monitoring center server corresponding to internet through using the interface of GPRS Network and internet, afterward, the data will be stored by monitoring center server and be launched through Web Service, finally, the data information will share. Meanwhile, monitoring center server will launch real-time information through real-time monitoring software so that monitors can browse the data through Data Center Server connecting on the internet, and also view other monitor centers' data through the data interface launched by other monitor centers.

Key words: data acquisition; GPRS network; real-time monitoring; Web service

隨著我國城鎮化進程的加快,中、小城鎮、新農村、旅游景區、園(社)區迅猛發展,其產生的污水成為了重要的污染源。

2007年在美國“分散式污水處理與利用需求”中長期發展戰略規劃會議,提出了“對于鄉鎮一級的地區,尤其是小城鎮、廣大農村地區更適合發展分散式污水處理技術”的見解。美國將“分散式污水處理與利用需求”作為中長期發展戰略任務對待,而我國近幾年集中注重了城市污水處理的發展,對分散型污水處理、利用方面與國外存在一定差距。因此快速發展中的中國在這方面的需求更為迫切。

分散污水處理監控系統中現場設備具有多而分散的特點,基于GPRS的分布式農村分散污水處理系統能很好適應該特點。

1 現場數據采集終端

現場數據采集終端由采樣單元、數據采集單元和小型一體化PLC組成。

1)采樣單元

采樣單元由進水渠、潛水泵及其控制箱、進出水連接管路、過濾器等部分組成。外排污水流入進水渠,由安裝在進水渠內的潛水泵將新鮮的外排污水輸送至進水管路中,再進入儀器室,由傳感器實時采集水質數據。

2)數據采集單元

該遠程排污監控系統包含五個監測項目,分別為懸浮物、化學需氧量、生化需氧量、總氮和總磷量,所以在每個站點安裝有BOD分析儀、COD 分析儀、氨氮分析儀、總磷分析儀、懸浮物/濁度分析儀,分別安裝在各污水檢測點。

3)小型PLC

各PLC放置在各地的監測現場采集各傳感器的采集數據,進行分散實時控制,然后通過GPRS模塊,將采集數據通過GPRS網絡連接起來,形成集中實時的分布式網絡系統。

2 數據傳輸設備

由于農村污水分散等特點,布線都很不方便,本系統選擇了移動數據通信提供的GPRS網絡。通過GPRS無線網絡進行數據傳輸,現場的監測設備采集到的有關數據和告警信息通過GPRS網絡即發送到監控中心,實現對各污水點及時管理。

2.1 GPRS簡介

GPRS,通用無線分組業務是一種基于GSM系統的無線分組交換技術,提供端到端的、廣域的無線IP連接。GPRS充分利用共享無線信道,采用IP Over PPP實現數據終端的高速、遠程接入。作為現有GSM網絡向第三代移動通信演變的過渡技術(2.5G),GPRS在許多方面都具有顯著的優勢。

2.2 GPRS特點

GPRS有下列特點:

1)可充分利用中國移動全國范圍的電信網絡――GSM,方便、快速、低建設成本地為用戶數據終端提供遠程接入網絡的部署;

2)傳輸速率高,GPRS數據傳輸速度可達到57.6Kbps,最高可達到115Kbps～170Kbps,完全可以滿足用戶應用的需求,下一代GPRS業務的速度可以達到384Kbit/s;

3)接入時間短,GPRS接入等待時間短,可快速建立連接,平均為兩秒;

4)提供實時在線功能 “alwaysonline”,用戶將始終處于連線和在線狀態,這將使訪問服務變得非常簡單、快速;

5)按流量計費,GPRS用戶只有在發送或接收數據期間才占用資源,用戶可以一直在線,按照用戶接收和發送數據包的數量來收取費用,沒有數據流量的傳遞時,用戶即使掛在網上也是不收費的。

GPRS業務,具有接入迅速、永遠在線、流量計費等特點,在遠程突發性數據實時傳輸中有不可比擬的優勢,特別適合于頻發小數據量的實時傳輸。在污水點現場同樣安裝GPRS數據采集終端,通過RS232 /485接口與污染源在線監測儀器連接,數據采集器對監測儀器(流量、COD、總磷、懸浮物、氨氮)的測量數據進行分析、存儲、匯總,并通過無線網絡傳送到監控中心,它是系統獲取監測數據的主要來源。

2.3 GPRS組網策略

下面介紹四種GPRS組網策略,GPRS的應用非常廣泛,幾乎所有行業都能用到GPRS的無線數據傳輸。但每種行業的實際需求和復雜的應用環境都大不相同,所以每種行業都會有自己獨特的功能要求和組網方式。

1)方案一:中心采用ADSL等INTELNET公網連接,采用公網固定IP或者公網動態IP+DNS解析服務。

此種方案向先INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業務。

① 中心公網固定IP:監控點直接向中心發起連接。運行可靠穩定,推薦此種方案。

② 中心公網動態IP+DNS解析服務:客戶先與DNS服務商聯系開通動態域名,監控點先采用域名尋址方式連接DNS服務器,再由DNS服務器找到中心公網動態IP,建立連接。此種方式可以大大節約公網固定IP的費用,但穩定性受制于DNS服務器的穩定,所以要尋找可靠的DNS服務商。此種方案適合小規模應用。

2)方案二:中心采用主副GPRS-DTU,采用移動內網動態IP+移動DNS解析服務。

此種方案客戶先與移動DNS服務商聯系開通移動動態域名,監控點先采用域名尋址方式連接移動DNS服務器,再由移動DNS服務器找到中心移動動態IP,建立連接。中心也用GPRS-DTU做接收端,但GPRS無線方式的中心不如有線方式的穩定,所以采用主副兩個GPRS-DTU作冗余備份。主中心GPRS-DTU接收端掉線時,所有監控點自動轉到副中心GPRS-DTU接收端。此種方式也可以大大節約固定IP的費用,但并不是所有移動公司都提供DNS解析服務,所以要在有DNS解析服務的省市才能采用此種方案。此種方案適合小規模應用。此種方案時時性和穩定性較差,不推薦使用。

3)方案三:中心采用主副GPRS-DTU,采用移動APN專網固定IP。

此種方案客戶先與移動申請APN專網業務。移動為客戶分配專用的APN,普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網的SIM卡僅開通該專用APN,限制使用其他APN。得到APN后,給所有監控點及中心分配移動內部固定IP。此種方案中心也像方案二一樣采用主副兩個GPRS-DTU作接收端,冗余備份。但此種方案較方案二而言,無需DNS解析,本身具有移動內網固定IP,減少中間環節,穩定性增強;且所有數據都在移動GPRS的APN內網傳輸,無需經過公網,安全性增強。此種方案無需負擔寬度專線月租費用,性價比合理,推薦使用。

4)方案四:中心采用APN專線,所有點都采用內網固定IP。

此種方案客戶中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網絡,雙方互聯路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接,在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。為客戶分配專用的APN,普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網的SIM卡僅開通該專用APN,限制使用其他APN。得到APN后,給所有監控點及中心分配移動內部固定IP。移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密,避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進行隔離,并在防火墻上進行IP地址和端口過濾。

考慮到該系統的監控中心要將數據通過webservic給Internet上其他監控決策者,所以本系統選用策略1方式來組建GPRS網。

該系統的網絡設計如圖1。

3 監控中心軟件

監控中心的WebServer服務器提供其他監測中心訪問該地區數據的Web Service網站,同時應用服務器提供監控者可以通過連入互聯網查看實時水質情況的實時監控系統。

3.1 實時監控系統

該系統采用.NET 2.0+SQLSERVER2005框架,C#語言。系統實現時采用了三層體系結構和簡單工廠模式。系統中串口通信模塊實現時使用.NET 2.0的類SerialPort,專門處理串行端口的控制及數據收發。

實時監控系統的主要任務就是將流量、化學需氧量、氨氮、總磷和懸浮物等各個指標用圖片的形式展示給監控者,同時要將超標的指標,給出報警提示,以便監控者及時做出決策。同時該軟件還提供數據導入導出,打印等功能,還可以將歷史數據進行統計。另外該系統還包含了Web Service客戶端軟件,可以通過其他監控中心的數據接口訪問其他監控中心的數據,實現各個監控中心的數據信息共享。

.NET開發平臺具有強大的開發工具、簡易的開發界面。該系統的設計以操作簡單,顯示界面清楚明了為目標。大大方便和簡化了監測者的工作。

3.2 Web Service網站架構

3.2.1 Web Service架構原理

該架構由三個參與者和三個基本操作構成,如圖2所示。三個參與者分別是服務提供者、服務請求者和服務,而三個基本操作分別為:(publish)查找(find)和綁定(bind)。服務提供者將其服務到服務的一個目錄上;當服務請求者需要調用該服務,它首先利用服務提供的目錄去搜索該服務,得到如何調用該服務的信息;然后根據這些信息去調用服務提供者的服務。當服務請求者從服務得到調用所需服務的信息之后,通信是在服務請求者和提供者之間直接進行,而無須經過服務。Web服務體系使用一系列標準協議實現相關的功能,例如使用WSDL來描述服務,使用UDDI來、查找服務,而SOAP被用來執行服務調用。

3.2.2 基于Web Service的遠程信息系統的設計

本系統數據用XML文件描述。主要有以下兩個方面的內容:1)數據庫的設計。2)Web Service提供程序的創建,該Web Service提供程序的創建,該Web Service提供該監控中心的各個時段的水質各項指標的具體信息。

Web Service實現的具體步驟如下:

① 服務提供者開發和測試Web服務,使用WSDL定義服務描述,包括定義服務接口描述和定義服務實現描述。

② 服務提供者將這些服務描述注冊并發送到UDDI注冊中心,從而使潛在的服務請求者能夠發現這些Web服務。

③ UDDI 注冊中心使用UDDI注冊表將服務描述存儲為綁定模塊,提供了多種不同的SOAP操作,使得請求者可以訪問各項水質指標數據。

④ 服務請求者通過查找UDDI注冊表找到所需服務的綁定信息,找到Web服務應用程序的提供者。

⑤ 服務請求者使用該綁定信息激活并獲取該服務的WSDL描述,從而與服務提供者進行綁定,使用SOAP 協議調用所需的Web 服務。

4 結束語

以往為了能夠及時的對流域內分布的污水來源進行全面剖析,并做出及時處理,數據的采集,不得不實行定期站點抄表制度,既不經濟,又浪費人力物力,而且效率低下,數據不具備完整性,不能滿足現代化生產的要求。該系統的成功實施和運行將能對各個分布點的水質中各種參數進行自動監控,及時發現水質的各項指標是否達標,對確保相關人員能對不達標污水進行及時和準確的處理,進而可以取得巨大的經濟效益和社會效益。

參考文獻:

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[4] 柏永斌.基于XML和WebService 的異構數據整合技術應用研究[J].電腦知識與技術,2009(8).

[5] 蓋成志.基于GPRS的遠程水文監測[J].中國西部科技,2009(9).

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[8] 周巧婷.基于XML與Web Service的分布式數據查詢系統的設計與實現[J].科技資訊,2009(20).

篇(5)

關鍵詞：高速公路 監控系統

Abstract: The expressway monitoring system is an important part of highway construction and provides traffic management with effective control, monitoring. In order to play the functions and responsibilities of the expressway monitoring system, it must have a set of complete, scientific, convenient operation, easy control of the supervisory system to support, so as to maximize the satisfaction of user on the freeway traffic operation state supervision, guidance and control.

Keywords: expressway; monitoring system

中圖分類號：U412.36+6文獻標識碼：A文章編號：

1 概述

高速公路監控系統主要由信息采集子系統、監控中心及信息提供子系統三大部分組成。信息采集子系統包括：車輛檢測器、氣象檢測器、緊急電話和巡邏車；監控中心是高速公路全線路監控系統的最高層即控制中心，主要負責全線路范圍內交通情況的監視和控制；信息提供子系統包括交通標志、標線和信號等，是交通監控管理為汽車用戶服務的主要形式。

高速公路監控系統實質上是一個閉環系統，系統的輸入是反映公路上車輛運行情況的交通參數和交通狀況，這些信息經監控系統分析、處理、判斷后，可發生指令，控制道路情報板，變更其顯示內容，實施對交通流的調節和控制，其性能的優劣，在一定程度上取決于車輛駕駛員能否協調配合工作，接受系統的調度和指揮。

2 監控策略的控制因素

交通事件是指發生時間及位置不可預測，造成道路通行能力臨時下降的情況，如交通事故、車輛拋錨、貨物散落等；也包括氣象條件及其他不可預見的因素，如霧、雨、冰等引起通行能力下降的氣候條件，以及施工、路面失修等道路條件。一旦道路上發生交通事件，則引起事件發生區域的通行能力下降，當它下降到低于交通需求時，就會發生偶發性的擁擠，而二次事故常常是由高速公路上的車輛突然失控或減速，以及蠕動擁擠排隊車輛的不適當行為所造成的。當交通擁擠時，車隊走走停停，汽車拋錨等小事故發生的概率更高，因此及時清除事件能夠減少交通事故的發生。為此首先需對事件進行分類，即常發性事件及偶發性事件。對于常發性事件，是指由于交通需求接近或超過道路通行能力引發的事件，在這種情況下，從不擁擠到擁擠有一個過程，因此擁擠前后的交通流參數是一個連續的過程，可通過一系列交通參數進行判斷，在時間上也有一定的規律性；而偶發性事件是由于突發通事件造成某一斷面通行能力臨時下降而引起的，一般無預兆，在通行能力大于交通流量時，檢測很難發現。

由于偶發性事件的特點，常常容易造成二次事故的發生，因此一個有效的控制策略管理系統其核心步驟為：事件檢測、鑒別、反應、清除、現場交通管理及向道路使用者提供道路狀況及控制信息。

通過采用先進的電子技術，采集各種交通數據，便于高速公路管理部門及時掌握交通流的各種數據和信息。通過計算機軟件對信息進行處理分析，形成控制策略，及時各種控制命令、交通信息，處理各種交通事故和堵車現象，疏導交通流，制定減少交通事故和交通堵塞的有效措施，及時向有關部門提供各種服務（包括搶救受傷人員、拖走拋錨車輛及損壞車輛、修理損壞路面損壞設備等），使車輛駕乘人員感到快速、安全、舒適，保證高速公路的安全暢通。并可為決策者進行中長期宏觀管理、規劃、調度提供依據，如果交通流遠遠超過設計標準，有必要提出建設支線或拓寬路面的規劃等。

交通控制涉及到的范圍和內容是相當廣泛的，其主要目的是通過監控系統在現有道路條件下預防交通事件、事故和阻塞的發生，使交通事件及時發現和排除，防止蔓延，并進一步提高交通通行能力，改善交通安全環境。

1）在交通正常情況下，監控分中心信息處理計算機根據交通流量和氣象條件，形成決策控制方案，利用車道控制標志（收費站雨棚燈）、可變情報板和可變限速標志對交通進行引導和控制。

2）在交通異常情況下，監控分中心信息處理計算機根據數據處理結果，向操作員顯示相應的控制方案，由操作員根據外場圖像、緊急電話、巡邏車等對事件進行確認后，下發控制指令和誘導控制方案，并自動調整該范圍內攝像機對現場進行監視和錄像。

3）監控分中心根據數據處理結果及相鄰道路監控分中心控制方案和處理對策，對本監控分中心控制段進行交通控制和誘導方案的修正。

4）監控分中心有外場緊急電話報警時，若該范圍內有攝像機，則可自動調整攝像機至相應位置，對其監視和事件確認。

3決策系統結構

決策系統結構是監控系統方案生成的基礎，整個系統結構采用樹形結構生成法。主要信息和參數包括：

1) 路段監控點上車輛檢測器收集的現場截面交通參數（自動檢測）；

2) 外場攝像機的交通流狀態觀察和確認事件；

3) 路側緊急電話、業務電話傳來車輛事故信息；

4) 氣象檢測器收集的氣象信息；

5) 由巡邏車、養護車和路上工作人員傳達的其他綜合信息；

6) 收費系統各收費站上傳的相關圖像。

通過以上信息共同構成事件檢測處理和確認，事件一經確認，由管考試吧理人員輸入相關參數并由監控系統的計算機系統自動生成相應控制方案，最后由管理人員認可確認后執行。方案內容包括出動救護、排障等各種車輛，通過可變情報板、可變限速標志向道路使用人員顯示警告、限速等信息正確引導交通流，并通過業務電話等向醫務、消防、公安、交警等報警要求協同處理。若某區段交通出現異常擁擠情況，可通過與之相聯的收費系統關閉某些入口車道或全部車道控制車輛的進入，從而減輕道路的擁擠程度。

4控制策略的生成

控制策略的生成由控計算機完成。假定某個事件發生，監控分中心交通監控計算機通過對通信計算機采集的各種信息進行處理后，形成高速公路監控系統的控制方案，由管理人員選擇并確定是否實施該方案。

一般情況，由于各種原因，高速公路上布設的監控系統外場檢測設備密度小，真正做到自動檢測交通事故是比較困難的，沿路布設的車輛檢測器嚴格意義上講只能檢測這些斷面上的交通檢測數據，而不能從微觀上做出準確檢測。因此，控制策略的形成地需要人為因素的參與，要求控制系統具備一定的智能化，建立交通控制智能化系統，通過建立豐富的控制規則信息和嚴密的邏輯推理機制，生成系統的控制方案。管理人員根據交通狀況、氣象條件的可能變化預設多個方案，當某種事件出現時，只要控制人員選擇相應的環境條件，系統便會據此提出備選方案。

5控制策略的實施

在交通事件發生后，由交通控制計算機生成控制方案和策略。該計算機同時選擇、、修改可變情報板和可變限速標志的顯示方案內容，并通過通信計算機控制顯示信息庫存放的預先編制好的顯示信息，通過通信計算機經通信線路控制情報板或可變限速標志顯示后的信息。交通控制計算機能夠回顯該顯示內容和監視其工作狀態，并對其故障報警。根據自動生成的控制策略，可生成全線各收費站車道開放建議表，最大限度提高收費站的效率。

出現交通異常和事故時，分中心值班員可通過指令電話、業務電話等進行指揮和調度，迅速處理事故、搶救傷員及疏導交通，避免二次事故的發生。具體的控制策略實施方案

1）由設在道路上的攝像機監視其可視范圍內的交通狀況，對事件進行確認和錄像。在可視范圍內的交通事件可由CCTV系統快速跟蹤進行監視，直觀現場情況。

2）通過可變限速標志和考試吧可變情報板向過往車輛控制指令和交通信息，誘導和控制交通流。

3）通過電話等方式通知相應收費站，在入口對駛入高速公路的車輛進行控制調節。

4）通過收費系統各收費站上傳的相關圖像觀察相應收費廣場的情況，對事件進行確認和錄像。

5）監控分中心可將事件信息及其處理結果上傳上級監控中心，同時上級監控中心也可進行切換和控制（優先權可設定）形成三級可監控網絡，并將信息下發相關路段監控分中心。

高速公路監控系統是高速公路建設不可缺少的重要組成部分，是保證服務水平的主要手段，通過該系統可以及時監視、處理和引導交通流，大大提高高速公路的整體服務水平。隨著路網建設形勢的變化，以及交通工程技術的發展，交通監控系統也在不斷發展變化，相信在不久以后，一個功能完善、技術先進的現代化高速公路交通監控系統將會出現在我們的眼前。

篇(6)

[關鍵詞]數字視頻；傳輸平臺；壓縮管理；光端機

中圖分類號：TN929.11 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）27-0071-01

一、光端機加模擬矩陣方案

1、維護難度

本方案由于自光端機至視頻分配器，視頻分配器至矩陣及硬盤錄像機均存在大量的視頻線，造成視頻路數較多時走線和整理工作極為繁重。且由于傳輸節點很多，排查故障時需一處處檢測排除，造成維護艱難，工作量大。

2、視頻質量

由于傳輸過程透明，無壓縮等算法損失，在保證視頻線及視頻頭質量的情況下圖像質量較高，但須注意強電走線或較強電磁場等對視頻線傳輸的干擾現象。

3、級聯組網管理難度

本方案監控中心與各收費站或隧道管理所等監控管理節點的級聯管理要通過模擬矩陣的聯網控制來實現。其中控制功能主要依靠以太網組網，管理軟件控制，還需根據情況連接RS232/485串口通信。視頻調用則還需通過光端機上傳模擬圖像。可見為實現級聯管理，需要涉及通信系統的以太網接口和視頻、數據光端機傳輸，較為復雜，且設備的增多也增加了故障點和維護難度。

4、系統的通用開放性

從系統內部來說，由于傳輸制式簡單，均為通用模式，內部增加視頻等可通過任意品牌的光端機接入視頻矩陣實現，也可通過增加矩陣板卡實現擴容功能。對外聯網控制需要所使用矩陣品牌的通信控制協議，相比之下較為簡單。缺點是對高清視頻的兼容存在問題。

二、數字視頻壓縮管理平臺方案

基于視頻圖像的數字化壓縮算法技術，在攝像機設備箱內將模擬視頻圖像轉化成基于以太網的視頻碼流，并通過光纖進行各個設備及收費站和監控中心的以太網組網。監控室內的管理平臺將視頻碼流存儲至磁盤陣列或工P一5AN等設備，視頻調用時則選擇相應視頻碼流解壓縮并數模轉換成模擬視頻圖像以供監視設備查看。典型的系統構成圖如圖l所示。

1、維護難度

本方案相比光端機加模擬矩陣方案，大大減少了監控分中心視頻線的數量，且由于中心減少了接收光端機，也減少了可能的故障節點。系統集成度高，排查故障較為容易。

2、視頻質量

由于本方案存在按視頻壓縮標準（M一JPEG、H.26.MPEGI、MPEGZ等）的壓縮和解壓兩次轉換，會由于算法原因，導致視頻像素的損失及/馬賽克零現象。其中高碼流算法失真較少，但對傳輸帶寬要求較高，低碼流算法適合較窄帶寬，但圖像損失會比較嚴重。

3、級聯組網管理難度

本方案監控中心與各收費站或隧道管理所等監控管理節點的級聯管理可直接通過各級管理平臺之間用光纖連接實現，對于用戶來說，實現簡單，無需協調各個系統。使用時直接操作平臺管理軟件即可，較為方便。且由于此系統為管理平臺生產商提供的封閉系統，不需用戶來提供維護和支持。

4、系統的通用開放性

如本系統內部增加視頻等需求，不方便之處在于要從原平臺生產商處購買傳輸接入設備，方便之處在干由于全系統均為同一廠商提供，可避免用戶的協調管理工作。對外聯網控制如省中心調用等則與前述模擬矩陣方案相似，但存在二次壓縮解壓造成圖像像素進一步損失的風險。本方案可支持高清視頻管理，方便于系統設備的升級。特別是由于適應較少的光纖數量及網絡帶寬，很適合對已建成高速公路進行設備升級替換。

而目前壓縮視頻存在的一個重要問題是各廠商之間的編解碼方式有所區別，尚未統一，造成各個廠商之間的設備無法實現互編互解。在視頻IP化飛速發展，高清攝像機已經大量應用的當前，制定統一的編解碼算法協議、規范設備對于該技術的推廣大為有利。某種意義上也會決定未來該技術的發展走向。

三、數字視頻非壓縮管理平臺方案

非壓縮數字視頻傳輸方式是以光纖的帶寬資源為保證，將模擬信號在攝像機的設備箱處通過模數轉換設備變成數字視頻信號，由光纖進行傳輸，在目的地處的管理平臺再經數模轉換將其還原成模擬視頻信號，調用至監視器等。同時管理平臺既可將模擬視頻接入硬盤錄像機，也可通過管理平臺上的相應板卡進行壓縮處理，從而轉存至磁盤陣列或IP-SAN等設備以供錄像調用。其系統構成大致與壓縮式管理平臺類似，傳輸內核有所區別。

1、維護難度

與壓縮式視頻管理平臺類似，監控分中心視頻線數量較少，且中心減少了接收光端機。系統集成度高，排查故障較為容易。

2、視頻質量

相比壓縮式視頻管理平臺，非壓縮式管理平臺是通過類似光端機原理的模/數、數/模轉換來實現圖像的傳輸和調用，圖像質量得到保證。且由于不存在編解碼的計算，圖像的流暢度和實時性都較好。通過在大屏上的觀察，效果基本令人滿意。

3、級聯組網管理難度

與壓縮式管理平臺類似，監控中心與各監控管理節點的級聯管理可直接通過各級管理平臺之間的光纖連接實現，對于用戶來說，管理和使用都比較方便。

4、高可靠的N+M備份機制

高速公路系統最重要的就是系統的穩定，不能黑屏，數字視頻管理平臺應該采用多種安全性高、可靠性強的設計，只有這樣才能保證管理中的可靠性。通過平行域架構實現分布式的系統，每個平行域可獨立運行，多個平行域可相互同步管理數據，實現分期建設統一管理。系統中的關鍵部件，例如流媒體服務器、存儲陣列均采用N+M最小冗余度的配置，確保流媒體服務器、存儲陣列發生故障時，有備份設備可立即接管，核心管理服務器采用雙機實時熱備。在數據庫故障時依賴本地索引確保數據無丟失，在大規模停電/來電時，所有設備可自動重啟恢復，諸多的安全備份機制設計，全方位的保護高速公路數字視頻管理平臺系統的可靠運行。

5、系統的通用開放性

與壓縮式管理平臺類似，本系統內部增加視頻等需求，都需要從原平臺生產商處購買傳輸接入設備，也同樣可避免用戶在廠商之間的協調管理工作。省中心調用等外部聯網控制也與前述方案相似，但不存在二次的壓縮和解壓，可保證圖像質量。本方案同樣兼容高清視頻管理，可供后續升級。整體上由于傳輸帶寬的要求，對光纖數量需求較多，對于要求較高圖像質量且不存在光纖數量制約的新建機電系統較為適合。

我相信隨著技術發展，系統實用性方面的問題會逐漸解決，高速公路的管理水平將會不斷邁上新的臺階。

參考文獻

[1] 呂世良，王曉茜，劉金國.數字視頻監控系統設計與實現[J].測控技術，2014，02：80-82+86.

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軟件管理數據中心現狀

那么軟件管理數據中心的現狀是什么樣的呢？美國研究機構451group將數據中心的管理現狀分為5層。從最下面開始，第一層是基本級，在這一層的管理不具備集成能力，僅有基本的設備監控，目前95%的數據中心可達到此層級水平。第二層是交互級，此層安裝一定的動力環境監控軟件和設備用電量監測軟件，增加可調節制冷需求的能力，目前80%的數據中心達到了此層。第三層是主動級，具有數據中心設備特征、位置和運行狀態追蹤能力，能源和環境數據可降低風險和浪費。目前有30%的數據中心達到了此層級。第四層是自我優化級，具有多個IT和基礎設施子系統集成化，可增加數據模型用于預測、服務管理，可實現多視圖查看和實時優化。目前僅5%的數據中心達到了此層級。第五層是自我智能優化級，集成化的軟件根據預先定義規則、數據和服務需求調整數據中心的行為和資源使用。目前還沒有數據中心能達到這個層級。

這5個層級，其主要特點是層次越高，對于數據中心管理和優化能力就越智能、越主動。第一層基本上只是設備的管理，沒有一個系統，沒有任何管理的工具或者管理的關聯，在第五層數據中心所有軟件，包括數據都是智能的，可以自動分析，自動改善。

目前中國的數據中心的管理水平，基本上處于第二層和第三層，很少有人達到第三層以上。

施耐德電氣的軟件解決方案

而施耐德電氣的軟件解決方案，可以幫助用戶從一、二、三這三個層次提高到第四層。

怎么樣幫助用戶從下面第一層、第二層、第三層，提高到第四層甚至更高呢？在云時代，施耐德電氣認為需要用DCIM（數據中心運維軟件）來管理數據中心，實現智能化的管理。DCIM解決方案能為客戶帶來什么價值？主要包括4個方面，一是可靠性，比如怎么保證數據中心的警報通過軟件及時的發現，及時的處理，并且警報怎么和業務關聯。二是效率，怎么提升效率，怎么快速找到數據中心一個業務系統裝在哪個機柜上，現在很多客戶很難回答這個問題。三是成本，比如怎么獲得準確的PUE指標，怎么查看一段時間的PUE，就是能源使用效率，運行3年到底節省多少能耗，有沒有改進空間，DCIM可以幫助客戶實現。最后是敏捷度。比如怎么進行知情決策，實時管理，通過DCIM管理工具，一個配電柜壞了我們可以馬上知道它對業務系統的影響范圍，都能得到完美的解答。

施耐德電氣已推出一個全新的架構，通過軟件解決方案來管理數據中心。施耐德電氣數據中心管理全新架構分為3層，最底層是數據中心的設備層，包括制冷設備，樓宇控制設備、安防設備、配電設備，還有數據中心里動力環境監控等設備，這些都是屬于設備層。第二層是業務系統層，在這個層面，不會有一個統一的平臺，因為每個設備廠家的管理系統都不一樣。第三層是客戶服務層，在此層，我們將會幫助用戶搭建統一的智慧的管理平臺，能夠把所有設備的監控和管理，包括中間這一層軟件的功能全部集中到統一管理平臺上，讓用戶通過一個入口，不管是IT管理人員，還是數據中心運維管理團隊，都能對數據中心的管理或者數據中心的監控一目了然。能夠看到比如實時警報，數據中心三維的模型，數據中心當前的運行狀態等各方面的指標，所有數據都可以在最上層進行查看。

案例解析

以施耐德電氣正在實施的一個項目為例，工程位于北京市昌平區“中關村國家工程技術創新基地”C28地塊，一期建設動力環境監控系統，建筑物設備監控系統（包括變配電監控子系統），信息顯示系統、綜合布線系統、安防系統（包括數字視頻監控系統、出入口控制系統、入侵報警系統）等智能化系統，包含兩棟大樓，每棟數據中心超過2000臺機柜，一共5000多臺機柜，需要監控和管理的設備層設備超過2000個。

本項目的二階段將采用施耐德電氣軟件解決方案，通過智能一體化運維管理系統軟件架構設計（如圖所示），建立一套一體化集中管理平臺的數據采集，逐級上報，實現數據信息的完全集成。系統按照預先定制的閥值進行警報通知到人，真正實現快速響應，提高效率。平臺橫跨從樓宇以及視頻安防，到配電，IT機房的多個子系統的端到端的解決方案。

在最底層，實時的監控，設備的數據，包括一些業務邏輯，還有智能的動力環境系統，包括攝像頭等，這些都得到了抓取和使用。

智能一體化運維管理系統還有一些新增功能，比如數據中心容量管理，兩棟大樓5000多臺機柜，每個機房使用多少機柜空間，還剩多少機柜空間；比如新業務上線，需要快速部署100臺服務器，放在哪個機房里合適，不會對配電、制冷和空間容量造成影響，這就是施耐德電氣給為客戶設計的架構圖。在業務子系統層面無論什么客戶采用品牌的系統都可以，因為我們可以通過開放式接口獲得所有的信息，當前的客戶的配電、樓宇監控都是其他廠商的第三方系統，我們只需通過OPC接口就可以把這些數據獲取到。此外，包括動力環境監控和安防系統都有相應的集成接口，施耐德電氣將這些系統的信息統一集成起來。

在這個項目中，需要處理海量的監控數據點。例如一臺UPS的一個電壓和功率參數需要監控就算為兩個數據點。當前整個系統規模已經超過30萬個數據點的監控。因此在這個項目中，我們將采用大數據的技術及SOA的軟件架構進行實現。而在未來，整個軟件設計要承載客戶上百萬數據點的處理，所以從一開始施耐德電氣就運用了很多新技術在里面。