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曹鹏认为,绿色IT需要将管理和技术进行统一
提到绿色IT,大多数人想到的是硬件产品的低功耗和节能环保。而现在,软件产品的绿色概念也开始被越来越多的用户关注。对于软件厂商来说,绿色不仅仅意味着实实在在地提供给用户高价值的服务,最大化地利用现有资源,减少开支,提高效率,还要实实在在地解决用户的问题,为用户提高在管理方面、实际操作方面的效率。2006年,东软就推出了网络流量分析与响应系统(NTARS)、NetEye安全运维平台(SOC)和虚拟化防火墙,为用户提供了网络安全的保障。日前,东软网络安全产品营销中心技术总监曹鹏详细解释了东软网络安全产品的绿色理念。
虚拟防火墙技术提高使用效率
现在大多数单位都在建设自己的互联网数据中心(IDC),IDC通过部署大量的服务器来加快其自身信息化建设的进程。考虑到IDC中存放着不同业务部门的服务器,传统情况下用户需要各自购买防火墙进行安全防护,这就意味着需要购置大量的网络防火墙设备。传统管理模式期望不同业务部门可以共用一台设备进行统一防护,但是由于不同部门的业务配置和管理人员彼此独立,不太可能把一台设备的权限开放给几个超级管理员让他们各自配置,因为这样很容易导致设备的策略冲突而造成网络系统运行的不稳定,出现问题后也难以定位是哪个管理员的责任。应用东软新一代防火墙的虚拟功能,用户可以将一台防火墙在逻辑上划分成多台虚拟防火墙。即便某个虚拟防火墙系统资源受到网络攻击,也不会影响其他的虚拟防火墙系统。从管理维护的角度来说,只要购置一台高性能防火墙,就能达到多台设备部署的效果。另外,东软的防火墙产品还能实现多合一的多功能控制网关,充分利用一个平台进行控制,满足不同用户的个性化需求。
SOC强调人、技术、操作的统一
大型网络的运维人员在日常工作中常常会遇到这样的问题:网络中的安全产品、系统主机和网络设备的事件与告警信息一天可能累计超过100万条,而这100万条日志信息如果要在一天内得到处理,可能需要上百人连续工作才可以完成。信息量过载、技术人员匮乏,这些问题都暴露了信息系统非统一架构的安全运维体系的薄弱性。安全设备、网络设备、主机系统等各类设备产生大量日志数据和安全信息,使得技术人员无法快速获取有价值的信息,海量数据导致信息处理工作量过大。
东软NetEye安全运维平台(SOC)解决了海量数据和信息孤岛的困扰,整体上简化了安全管理的运维流程。来自网络各类设备的安全信息都会存储到一个通用数据库中,然后根据定制的安全策略对这些数据进行关联分析,最终通过人机交互的工单系统高效合理地完成整体信息系统的风险分析、风险监视、风险处理。通过这一过程,NetEye安全运维平台能够有效地记录真实攻击事件信息,剔除大量无用误报信息,实现信息事件的及时处理。
H3C:社会责任与客户价值并重的绿色之路
对于H3C来说,绿色节能能为自己的用户提高竞争力。
随着全球环境和能源问题日益突出,绿色已经成了企业发展过程中不可回避的话题。电能的消耗越多,就意味着更多的环境破坏和污染。因此,节能减排成为各行业努力的方向。企业的IT设备,也因为大量的能源消耗成为多种绿色技术瞄准的对象。以节能减排为核心的绿色IT理念成为企业IT行为的主要关注内容。
在这样的背景下,对于H3C来说,绿色节能概念,不再仅是企业的社会责任和满足各类法规遵从、获得经济效益所需,同时也是为自己的用户提高竞争力、实现更大价值的需要。
全方位绿色解决方案
当前国内企业数据中心服务器、存储、网络规模不断扩大,对基础设施、整体运营提出了严峻挑战,同时也带来了巨大的能源消耗。H3C的一系列绿色解决方案,在不同领域内满足了企业节能减排的绿色需求,满足了企业在当前的经济形势下降低成本的需求,同时拓宽了绿色环保理念。
H3C公司副总裁兼首席技术官曹向英向记者详细介绍了H3C的这一系列绿色解决方案。
曹向英说,构建企业绿色IT网络,有一句话叫“架构决定价值”。虽然降低设备的能耗比较直观,并且容易衡量,但架构的优化往往更能颠覆性地实现环保节能,是更全面、更长远、更高层次的绿色IT实现。H3C的企业园区网方案基于IToIP的基础架构,设计中充分考虑了绿色设计原则。基于统一IP基础的IP存储、IP监控体现了标准化思路;多业务板卡的集成应用、有线无线一体化部署的思路体现了集成化的设计原则;通过统一的iMC智能管理平台,实现了多系统的统一管理、统一维护;利用iMC智能管理平台构建起了人、资源、业务间的联动,实现精细化管理,降低了维护成本。
H3C IV系列虚拟化管理平台可实现对不同厂商存储设备的资源整合和数据的统一管理,实现所有阵列中硬盘容量的优化利用,实现更加简化和统一的数据管理,因此客户可通过更少的阵列和磁盘为更多的应用提供支持。
在整体进行数据中心能耗规划和基础设施规划的基础上,H3C为用户在数据中心提供的网络安全与存储容灾等全面的绿色基础架构实践方案,不仅可减少物理设备数量和能耗,更提高了数据中心运行的安全性和效率。
“H3C的绿色解决方案,始终遵循标准化、集成化、虚拟化、智能化的设计原则。”曹向英说。H3C的解决方案,力求在满足用户业务需求的基础上,设计出精简的方案,减少用户的初期投入,并在业务调整和升级过程中,通过合理的设计方案充分利用原有设备,提高设备的利用率,减少废弃数量,并在系统使用维护过程中尽量简化管理,降低维护成本。
打造完善绿色体系
WEEE、RoHS以及EuP指令,这些绿色环保标准,成为这场技术变革浪潮中,国内企业抢占先机的试金石。
【关键词】天然气 长输管道 通信方案 川气东送管道
1 天然气长输管道通信整体方案
1.1 通信系统基本概况
川气东送管道通信系统包括管道光缆系统、光传输系统、会议电视系统、工业电视监控系统、办公网络系统、语音电话系统六大子系统。
光缆线路西起川东北普光首站,东至上海末站,包括1l光缆干线,6条光缆支线。通信主干路由采用24芯,分支路由采用16芯光缆,全线采用G.652光纤。沿线建设SDH/MSTP光传输系统,共有35座光通信站,在武汉管道公司设主调控中心,同时作为光通信系统的网管控制中心。主线26节点选用同步数字系列STM-16光传输设备(华为OptiX OSN 3500),传输容量为2.5Gbit/s;支线9节点选用STM-4等级的光传输设备,同步容量为622Mbit/s。此外还有17座RTU阀室采用STM-1光传输设备(华为OptiX Metro1000),传输容量为155Mbit/s。
1.2 通信整体方案
川气东送管道光缆承载的信息化业务包括:SCADA系统、工业电视监控系统、会议电视系统、办公网络系统、语音通信系统、阴保系统、GPS巡线系统、GIS信息系统、GMS系统、OA办公网络系统等。
接入方式:各站采用2M通道传输,通过光传输设备的以太网通道将SCADA数据上传至调控中心;工业电视监控、视频会议、办公网络及语音电话和其它信息系统信号,在沿线各站通过光传输设备FE口接入,通过34M通道汇聚到调控中心GE口接出;RTU阀室SCASA、监控、阴保、语音等数据通过光传输设备接入就近站场相应系统。管理处通过公网电路接入站场光传输网络,实现自控、监控、语音、办公的数据汇聚连接。
保护方式:自控保护是通过各站场2M公网直接汇聚调控中心实施保护;一般信息业务保护是在干线两端――普光首站、上海末站和重要支线末站――扬子石化末站租用公网电路连接至武汉调控中心,接入光传输系统。在光缆中断时,下游站场数据通过光缆汇聚到各通信节点经公网电路迂回上传调控中心,确保通信链路畅通,实现业务保护。
2 天然气长输管道通信方案的选择探讨
2.1 调控中心网络连接方案
在天然气管道光缆未贯通期间,通过租用中国电信SDH数字电路,实现了调控中心至各站场的自控、工业监控、视频会议、内部语音电话和巡线系统、GMS等系统的数据网络连接。主备调控中心通过10M公网通道互联,确保两处数据互联互通。在光缆贯通后再将数据割接到光传输系统,实现平滑、不中断数据迁移。
2.2 办公网络、视频系统连接方案
调控中心大楼建成后,集指挥调控和机关办公于一体,为了确保调控指挥系统的安全和稳定,在网络建设阶段,我们将与生产紧密相关的SCADA、工业电视监控、调度电话单独组网,物理网络上与机关办公网络、视频会议系统分开,确保生产数据安全。
在办公网络系统内部,采用石化局域网内网,通信机房设置两台Quidway S9306核心交换机,楼道光纤连接6台Quidway S5328交换机,接入各用户电脑。外部链接2条:NE40E路由器连接百兆电信互联网;Eudemon 300防火墙连接至石化局域网北京中心机房。
为提高网络安全性,规划按照部门为单位划分子网络,一个部门占用一个地址段,各部门电脑之间未经授权不能互相访问。采用此结构,在单机发生故障、病毒侵袭时,确保网络影响面达到最小,并可迅速定位故障和处理。
2.3 语音交换系统
川气东送语音交换系统分为调度电话系统和办公电话系统两部分。办公电话采用华为SoftCo 9500软交换系统,解决输气管道调控中心、沿线RTU阀室、站场及管理处的行政电话业务。在武汉调控中心通信机房安装VoIP交换机主机系统,容量为1000门,采用4x2M数字电路直接与电信程控电话网相连。在调控中心、输气管理处及站场配置接入网关IAD,实现模拟分机用户的接入。网络结构为星形拓扑结构,调控中心通过管道MSTP光传输系统实现站场话音终端设备通信,在站场局域网共享带宽进行IP语音信号传输。
调度电话采用迈可行MPS2000-D数字调度交换系统,设置在武汉调控中心,对外中继采用E1数字中继接口,支持1024线用户接入能力,通过管道MSTP光传输系统接入站场PCM,实现远程放号至站场,实现电话调度、会议、录音等功能。
2.4 光传输系统网络
川气东送管道配套通信光缆全长约2340Km,主干路由采用24芯,分支路由采用16芯光缆,全线采用G.652光纤。本工程沿线共有49座光通信站场及阀室,在武汉管道公司设主调控中心,同时作为光通信系统的网管控制中心。干线网络选用同步数字系列STM-16等级的光传输设备,传输容量为2.5Gbit/s,干线23节点站;支线网络选用同步数字系列STM-4等级的光传输设备,传输容量为622Mbit/s,支线9座节点站分别为:川维末站、城北RTU阀室、九江末站及南京支线等站。阀室网络选用STM-1等级光设备,阀室共计17座,同时在规划中预留手动阀室改造后的网络位置。
3 结语
综上所述,天然气长输管道通信方案的选择是一项专业而系统的工作,在方案制定过程中,设计人员需要从系统的基本概况和整体通信方案出发,合理选择调控中心网络连接方案、办公网络、视频系统连接方案、语音交换系统以及光传输系统网,保证系统通信功能的正常实现,维持高效的天然气长输管道运行效率。
参考文献
[1]孟伟,孟宪山.浅谈天然气长输管道通信方案的选择[J].中国石油和化工标准与质量,2013(21):95.
[2]史蕾,王愉,赵洁,任艳艳.天然气长输管道通信方案的选择研究[J].中国新通信,2015(15):101.
[3]石峰.天然气长输管道通信方案的选择对策[J].中国新通信,2016(09):125.
[关键词]建筑起重机械;全过程管理;互联网
中图分类号:F552 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)48-0010-01
一、 系统研发背景
全国乃至全省建筑起重机械安全事故多发频发,通常会造成严重的危害,轻者设备损坏,重者机毁人亡,甚至酿成较大、重大安全事故。建筑起重机械安全管理一直是建筑安全监管部门工作的重点和难点。建筑起重机械管理涉及环节较多,如租赁、安装、检测、验收、使用、维保、拆除等,通过事故原因分析,事故主要发生在安拆环节和使用环节,但与租赁、检测、验收维保等环节密不可分。究其原因主要有两方面:一是起重机械的制造质量差或超期使用,未能做到本质安全;二是各租赁、安拆、检测、验收、使用、维保等单位相关单位未能切实履行各自主体责任,各项管理规定和制度形同虚设。加强建筑起重机械全过程管理势在必行,但由于牵涉主体多、过程复杂、专业性强、各地市场准入控制尺度不一,依靠传统监管手段难以从根本上预防和减少建筑起重机械安全事故的发生。现代互联网技术的快速发展,为建筑起重机械全过程管理解决方案提供了契机。为此,宣城市建设监督管理局与有关单位合作开发了宣城市建筑起重机械信息网络化管理辅助系统。
二、系统研发依据
1、2010年《国务院关于进一步加强企业安全生产工作
的通知》(国发[2010]23号)要求“要尽快建成完善国家安全生产应急救援体系,在高危行业强制推行一批安全适用的技术装备和防护设施,最大程度减少事故造成的损失”。第9条强制“推行先进适用的技术装备”中提出“大型起重机械要安装安全监控管理系统”。
2、《建筑起重机械安全监督管理规定》(建设部令第166号)第二十七条要求“负责办理备案或者登记的建设主管部门应当建立本行政区域内的建筑起重机械档案,按照有关规定对建筑起重机械进行统一编号,并定期向社会公布建筑起重机械的安全状况”。
3、《建筑起重机械备案登记办法》(建质[2008]76号)相关规定。第三条 县级以上地方人民政府建设主管部门可以使用计算机信息管理系统办理建筑起重机械备案登记,并建立数据库。县级以上地方人民政府建设主管部门应当提供本行政区域内建筑起重机械备案登记查询服务。
三、系统研发目标
1、建立全市建筑起重机械数据库,做到底数清楚,产权明晰、履历详实,为实施管理提供基础资料。同时对外提供查询平台,为建筑起重机械市内跨区流动提供便利。
2、利用互联网技术为企业和主管部门提供远程备案和过程管理的网上平台,予各项管理要求于备案系统各环节中,变“人管”为“程序管”,将建筑起重机械全过程管理责任落实到各相关责任主体。
3、施工现场建筑起重机械安装在线安全监控系统,并将适时数据通过无线互联网传输至辅助平台,实现对施工现场建筑起重机械实时状况的监控管理,由“人防”变“技防”。
四、系统功能概述
我市宣城市建筑起重机械信息网络化管理辅助系统是一个单位用户与市、县建筑安全监督机构交互的备案平台和安全监控管理平台,由单位用户通过互联网提交产权备案、安装告知和使用登记申请,安全监督机构通过互联网进行审核和审批。各相关责任单位同时利用起重机械安装的在线安全监控设备,实现现场操作人员管理、实时运行状态及维护保养情况的动态管理。
1、建立完善了基础数据库
主要包括单位信息、工程信息、人员信息。
建立方式有:一是链接现有省、市工程信息系统,实现数据互联互通;二是通过系统入口注册申请,同时提交相关要件经建筑安全监管部门审核确认。
2、建立了网上备案平台
主要为《建筑起重机械安全监督管理规定》(建设部令166号)中规定建设主管部门必须履行的管理职责,包括产权备案、安装申报、使用申报、拆卸告知。相关单位通过互联网提出申请,并上传相关资料扫描件。除产权备案必须在审批前提供原件审核外,安装告知、使用登记及拆卸告知都可在审核审批后一定期限内向市、县建筑安全监管部门提交相关纸质原件备份。
3、建立了过程管理平台
过程管理平台主要实现《建筑起重机械安全监督管理规定》(建设部令166号)中规定的租赁、安装、检测、使用、维保等单位必须履行的管理职责,包括检测记录、维保记录(含使用维保和转场维保)、顶升记录等。既为相关单位进行建筑起重机械管理提供平台,也为建筑安全监管部门抽查提供原始资料。同时在流程上设置逻辑关系,如检测单位检测后必须上传检测报告,使用单位方可进行使用登记。日常维保不及时,建筑起重机械将无法运行。过程管理不到位,则无法办理下拆除告知手续程序。
4、建立了监控管理平台
监控管理平台是利用建筑起重机械在线监控设备通过GPS卫星定位及无线互联网技术将运行数据实时传输到备案平台,建筑起重机械产权单位、使用单位、监理单位以及市、县建筑安全监管部门可通过平台对建筑起重机械实施动态监管。主要包括电子地图、实时数据(含司机实时信息、维保实时信息、附着实时信息、运行实时数据等)、违章信息等。目前,宣城市已下发《宣城市住建委关于在全市推广使用塔机、施工升降机在线安全监控系统的通知》,全面推广使用在线监控系统,并将人脸识别、超载预警保护、群塔作业预警保护、危险区域限位预警保护、风速预警保护、倾翻预警保护纳入塔机安全监控系统必备功能,将人脸识别、整机防超载、运行高度限制、楼层呼叫纳入施工升降机监控系统必备功能。监控系统的实时数据及违章信息作为设备履历的一部分将长期保存,违章信息同时作为建筑起重机械司机的不良记录,建筑安全监管部门可视违章次数及情节对特种作业证书吊扣或不予延期的处罚。
5、实现了设备履历电子化
通过备案管理平台、过程管理平台及监控管理平台,系统自动形成建筑起重机械全过程管理电子档案。通过输入建筑起重机械备案号,即可调阅该机械自产权备案开始的历次使用全过程履历资料,同时可追溯产权登记、安装、检测、使用、维保、附着、拆除等各环节管理痕迹。对外可提供查询服务,对内为加强管理提供基础资料,同时为建筑起重机械实现跨区使用提供便利。
6、实现了到期提醒功能
到期提醒功能包括机械使用年限到期提醒、检测到期提醒、使用登记到期提醒、人员证书到期提醒、防坠器到期提醒。通过设置,系统自动提前一定时间提醒,建筑起重机械租赁、安拆、检测、使用、维保等单位可根据提醒信息实时处置,杜绝传统管理情况下容易产生机械超期服役、检测超出规定时间、使用登记未及时办理、特种作业人员证书未及时复审、防坠器检测超过1年等现象的发生。
7、实现了统计分析功能
[关键词] 计算机; 煤炭; 工业; 应用前景
以往的煤炭计算机监控系统很难做到事前监测,它们基本上都是在工业故障发生以后才会发出报警信号,这严重影响了煤炭工业生产作业的顺利进行,并导致安全监控系统工作效率难以满足预定要求,而且使工业人员对于那些不必要的故障难以实现预先检修,这就导致煤炭工业生产安全与人员生命很难得到保障。根据工业环境复杂,种类繁多,因此有一个全面的监测和预警的研究的时候,这涉及到所有的煤炭监控系统的内容。在这方面,采矿作业的优化,自动监测是罕见的,信息反馈,从而间接地反映现有煤炭生产中的网络视频监控系统的控制问题。但是仅凭当前的煤炭安全监控系统,几乎不可能准时准确地实现对设备故障监控预警工作,这就给煤炭工业故障处理增添了很多麻烦,并且白白浪费了许多的人力和物力。所以说,结合当前先进的数据挖掘技术,根据数据和实测的煤炭网络视频监控数据,建立一套反演方法和数值仿真分析系统,方便和实用的方法,有利于煤炭开采的技术经济效益,具有很好的借鉴和指导操作和安全将是煤炭企业。
1 计算机在煤炭工业的应用意义与现状
1.1 计算机在煤炭工业的应用意义
煤炭工业生产环境恶劣,地物结构复杂,许多电气设备由于缺乏固定的监控手段很容易发生短路、漏电等安全事故。但是仅凭当前的煤炭工业监控系统,几乎不可能准时准确地实现对设备故障监控预警工作,这就给煤炭工业故障处理增添了很多麻烦,并且白白浪费了许多的人力和物力。所以说,根据煤炭工业安全生产信息的现场量测数据与资料,建立一套系统、方便实用的反演方法和数值模拟分析方法,势必有利于煤炭工作的技术经济效益,对煤炭企业的运营与安全将会有非常好的借鉴与指导意义。笔者以为,假如对煤炭工业微机监控系统加以利用,实时实地对工业生产工作进行监测,并以声光信号的模式建立报警系统,就可以使检测人员及时地掌握故障发生部位及原因,这样一来,我们不但可以再最短时间内寻得故障处理办法,节省不必要的人力财力,有效地提升了安全生产信息系统的工作效率,最优化配置煤炭生产资源。
1.2 计算机在煤炭工业的应用现状
互联网程序与桌面应用程序结合到一起应用功能特性极强,容括了易传播且传播范围广泛、交互性强且反应敏捷等优点,同时优化了Web程序交互能力差的功能,使用户都能体验到它强大的响应性、交互性和更加丰富的技术内容。由于计算机技术大部分是与用户进行交互,在客户端运行,所以这极大地降低了与服务器交互的机会。计算机客户端技术能力丰富,它是创新于表现层上的一种技术。而传统的服务器响应一般会影响整个用户的界面,它基于HTML系统,最后发展成只会对已收到请求的程序显示出变化,因而得出界面被分解为众多相互独立的模块的结论,据测分成的每一块模块反应程度会根据收到信息的内容而变化。计算机技术的适时出现为Web GIS增添了新鲜有活力的血液,运用该技术后目前已经有了不错的应用成果。计算机技术相关功能提供者Arc MS服务器与数据库服务器的连接通路为Arc DE,连接后即可方便的对数据进行存取。矢量地图与栅格地图服务也是Arc MS提供的相关计算机功能,而矢栅混合地图的引入也得到计算资源充分利用,响应与交互功能大幅提升的效果。建立缓存于计算机服务器端和浏览器端并且应用瓦片技术能够提升浏览地图的效率,缩少服务器与客户端之间进行的交互,使服务器负载压力有所减轻。可见,计算机辅助设计系统给煤炭三维生产设计带来了一定的时代挑战意义,计算机辅助设计系统在煤炭三维生产设计中的应用无疑决定着煤炭管理的优劣与否,它一方面对企业的人员管理产生影响,另一方面也决定着煤炭作业的优化方案。
2 计算机在煤炭工业中的应用前景
2.1 数据挖掘技术在煤炭工业中的应用
随着计算机数据挖掘技术的发展,数据挖掘工具在信息系统中的应用越来越广泛,即便其中不乏技术成熟的,但对于计算决策系统这个专业非常强的行业而言,这很难完全满足该行业的全部要求。煤炭管理信息的数据挖掘工作不但涉及到很多专业外单的知识,而且对也专业技术人员的履历经验也要求甚高,这就需要对煤炭管理信息展开全面的分析,设计出一个可以全面满足货运要求的数据挖掘系统。通常使用的计算机系统涉及到数据挖掘技术的有:概念表述技术、联机分析处理技术、特征挖掘、季节性知识挖掘、聚类分析挖掘和考虑经济周期的知识挖掘技术。数据挖掘网络信息化技术渗入煤炭管理系统中,除了外形三维的仿真之外,它还能根据所监控出来的原始数据,对导线点的坐标、高程实施自发计算,并且计算敏捷准确,在相同局域网下同一台客户机上,对传统数据挖掘系统与本文设计的数据挖掘信息化管理模型同样进行四次漫游操作及四次地图初始化,在检测过程中将SetIn terval方法增添到程序中,用以记录地图操作各次响应时间的长短。不但简单迅速,而且通过数据维护自动更新、表格目录与导线名称检索等方法实施管理,煤炭管理系统的效率明显获得了提高。
2.2 计算机网络的应用
计算机网络指的是在公用网络上建立专用网络的技术。之所以被称为虚拟的网络,主要是由于在VPN网络中任意两个节点之间的物理连接是不是传统的网络端到端的要求,但结构提供网络平台的实用程序,如网络,ATM(异步传输模式),帧中继(帧中继)的逻辑网络等等,在逻辑链路传输用户数据。它涵盖了扩展的特殊网络封装,加密和认证的链路共享网络或公共网络。VPN主要采用隧道的加密技术中,密钥管理技术和身份认证技术。在计算机网络设计,严格定义了数据线的煤炭区,并实施管理层,并用矢量网格划分方式存储数据,这是因为空间数据格式存储在系统端口缓存的关键作用。
计算机网络属于远程访问技术,广州公司,北京分公司,上海分公司为例,系统的输入输出流,ADSL接入,如下图所示。在计算机网络系统中,用户终端的设计通常是由11个功能模块,11个模块可两次为多个子功能,而且各种系统功能之间,子函数和重新展开,根据不同的用户需求的调整、实施和维护。并根据其不同的功能不同设计。服务器已经通过查询数据库,并实现煤炭运输计划信息的功能,可以为计算机网络模型提供了很多有用的服务。电弧MS和空间数据库服务器建立一个到Arc SDE的连接,它可以提供大量的专业GIS服务。
2.3 模糊控制信号技术的应用
作为煤炭生产安全监测的重要内容,获得信息是至关重要的,获取信息的主要手段是监测技术。一般来说,现有的煤炭安全生产的客观数据,我们可以确定远程监测的初步方案,然后根据内容煤炭工程运作过程中,监测数值的经验方法,进行反馈分析,修改原方案和施工网络计划,以保证施工按对设计和施工方案的优化。因此,监测工作的重要性是显而易见的。在一些煤炭工程质量观在中国的不安全感,在远程监控监测技术的应用可以很好地解决了这个问题,它不仅可以有一个良好的工程运行状态,利用监测数据校正流程,指导采矿作业的质量;也可预见的事故风险,采取一系列措施先行,为施工安全管理提供信息,降低事故发生率降到最低,保证煤炭安全生产的稳定性。此外,太阳能是一种取之不尽,用之不竭的绿色能源。太阳能光伏发电技术,我们可以很容易地将太阳能转换为电能,并广泛应用于远程信息系统,结合煤炭的特点,监测太阳能供电部分,矿区自然环境等因素的分析,设计了系统参数的确定供电系统,相关参数的优化,对煤炭场云监控起着一定的作用。
2.4 计算机安全监控系统的应用
以往的煤炭安全生产信息系统很难做到事前监测,它们基本上都是在工业安全事故发生以后才会发出报警信号,这严重影响了煤炭工业生产作业的顺利进行,并导致安全监控系统工作效率难以满足预定要求,而且使工业人员对于那些不必要的故障难以实现预先检修,这就导致煤炭工业生产安全与人员生命很难得到保障。监控工作作为煤炭安全生产的基础条件,对整个矿区及周边环境都有着重要的意义和影响,并在总体的规划目标、矿区定位及安全工作等方面给其他的专业设计提供了正确的引导。考虑到工业环境的复杂性与多变性,因此在研究时不得不在综合监控方面谨慎考虑,从而涉及到煤炭监控系统的全部内容。因此,在很大程度上,安全生产信息系统给煤炭工程带来了一定的时代挑战意义,而安全生产信息技术在煤炭安全生产中的应用无疑决定着煤炭工作的优劣性,它一方面对煤炭安全管理产生影响,另一方面也决定着煤炭事业在未来时间中的运营与发展。
3 结论
从整体上看,计算机在煤炭工业中的运用得越来越广泛,技术也越来越成熟先进,通过原始数据录入,能有效地反映煤炭生产的实际情况,对煤炭工业管理系统开发的全过程,根据实际的结构和关系对模拟计算每个节点的相对位置,并在基础上的方向和路线标出,提高了煤炭管理系统的工作效率。随着科学技术的进步,相信在科学技术更加发达的未来,计算机信息化管理模型将会在煤炭工业领域做出更加卓越的成就,产生更深远的影响。
[参考文献]
[1] 刘吉昌.电子计算机在煤炭的应用[M].太原:山西科学教育出版社, 1986.
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关键词:数据中心;机房;卷烟厂
中图分类号:TP309.3
广西中烟工业有限责任公司目前正在实施南宁卷烟厂“十二五”原地技术改造项目建设,在用地范围内建设相关配套设施及全厂信息化系统。主要包括生产自动化控制系统(制丝集控系统、真龙制丝集控系统、卷包数采集控系统、能管集控系统、质检仪器数采系统、香料厨房管理系统)、四大物流高架库信息系统(片烟高架物流库系统、辅料库高架物流库系统、成品库高架库物流系统、嘴棒高架库物流系统)、数据中心机房建设、综合布线网络系统等内容。因为各信息系统设备将会布置在数据中心机房,所以数据中心机房是信息化系统建设的基础。
1 总体原则
本次数据中心机房的建设遵循“安全第一、经济与技术、实用与先进和可持续发展”的原则进行规划设计,满足国家现行机房建设的标准及规范。规划前认真分析企业信息系统及数据中心的功能、用途以及今后发展需求,对机房进行各个子系统的规划和建设时注重各个子系统的实用性和先进性,建立相应的软、硬件平台,实现信息共享、资源共享、科学管理和网络信息集成。机房规划和方案力求简洁可靠,符合企业的管理和发展的需要,采用先进的成熟技术设备,应用科学的管理方法手段,在立足“满足现在、适应未来”的建设策略的基础上,充分考虑机房系统的先进性、高可靠性、高安全性、可持续发展性、易管理维护性、开放性、实用性、舒适性、环保节能、经济性等各个方面。
2 总体规划及布局要求
数据中心机房建设项目位于卷包工房三层东区,属于新建机房,机房面积为220平方米,楼层净高6米。机房建成后,将成为南宁卷烟厂的数据中心,承担着生产网络、办公信息等重要数据存储和交换。
机房建设要求达到国家A级机房的建设标准,温湿度要求:23±1℃;湿度:40~55%;温度变化率:
机房建设功能包含机房装修工程将满足机房防尘、防潮、抗静电、电磁屏蔽等机房环境需求;机房供配电系统满足机房高质量、持续、稳定供电及照明、防雷、防静电等需求;机房精密空调系统满足机房温度调节、湿度调界、风量调节等需求;机房环境监控系统满足机房设备运行情况监控;机房综合布线工程满足新机房内及各弱电配线间、中控室设备、网络、数据联通交换需求并配置操作台、机柜等设备;机房KVM管理满足机房内服务器、网络设备管理需求;机房消防系统满足机房消防灭火安全需求。
3 机房系统建设方案
3.1 机房装修:机房天花吊顶采用的600x600×0.8mm铝合金微孔方板吊顶,具有吸音效果,色调柔和,不产生眩光;地面采用抗静电地板,规格600×600,地板的安装高度为450mm,室内净高不小于2.6m。地面面需进行防尘、防潮和保温(厚度12mm以上的橡塑保温棉)处理;墙面柱面除玻璃幕墙外,机房内墙墙面及柱面均采用彩钢板饰面。机房在操作室、主机房、进线间、配电间、消防间设置钢质防火门,门框、窗套采用彩钢板包边处理。机房内部隔断采用12mm防火钢化玻璃隔断。
3.2 机房配电系统:(1)机房设计配电按最大总功率统计汇总,包含照明功率2.2kw、空调功率76kw(2台)、UPS功率120 KVA、新风机0.5kw、机房内设备功率按2台新配UPS功率和的70%计算为56KW,机房电力进线功率按200KW计算(考虑25%的功率裕量)。(2)机房考虑直流工作地、交流工作地、安全保护地及防雷保护地,现利用大楼联合接地体其接地电阻要求满足国家相关规范要求。机房内沿四周做一圈30x3铜带接地网,配电室设总接地排,地板支架、机柜外壳等不带电的金属部分应与接地网相连。考虑到机房的抗静电要求,根据机房的设计规范,机房的静电电压应
3.3 机房空调:采用机房专用精密空调2台,设计制冷量功率为40KW,满足制冷要求。机房考虑新风要求,需要新建新风系统,按面积计算220x4.5mx10次x30%=2970m?,可以选择新风交换量为3000m?/小时的新风交换机来满足机房新风的需求。本项目采用风机两台,每台新风交换量达到1500m?/小时完全达到使用要求。
3.4 机房监控内容:(1)机房配电屏监控。(2)机房UPS监控。(3)机房精密空调监控。(4)精密空调漏水检测。(5)机房温湿度检测。(6)机房消防监控。(7)机房防雷检测,要求系统简单易用、B/S管理模式、开放性好、可接入大机房监管系统及联网监控系统。整合核心IT设施监管,实现对网络链路、网络设备、服务器、操作系统、数据库、业务系统等内容的监管。并根据需要在操作间设置机房监控系统LED显示屏。
3.5 综合布线系统:机房机柜分为4类,分别是:布线机柜、网络机柜、列头柜和服务器机柜。布线机柜到每个网络机柜各敷设六类非屏蔽双绞线,两端配六类配线架。布线机柜到2个列头柜每机柜敷设万兆光纤,两端配光纤配线架。列头柜分别管理所在行服务器机柜,列头柜到每个服务器机柜各敷设六类非屏蔽双绞线,两端配六类口配线架。机房操作间设置控制台,布线机柜到操作间控制台敷设六类非屏蔽双绞线,控制台端设信息插座,包含数据和语音信息点,满足机房设备布线要求。
3.6 机房KVM:机房设置机房集中控制数字KVM系统,在不影响现有数据通信的原则上,利用IP数据网络,对机房内不同品牌的服务器和网络设备进行统一管理,同时提供统一、集中的管理访问界面,提供权限管理,做到专门设备,专门管理,问题故障,有据可查,最终实现机房集中规划、监控、控制、管理、运维的设计目标,提高运维效率。
3.7 机房消防系统采用七氟丙烷灭火系统,机房内防火分区分为主机房、操作间等防火分区,防火分区之间采用12mm防火玻璃进行隔离。七氟丙烷灭火系统由火灾报警系统、灭火控制系统及七氟丙烷灭火装置三部分组成。火灾报警系统设置感烟、感温两路报警,通过气体灭火控制器进行控制,七氟丙烷灭火装置贮瓶充装压力为4.2MPa(20℃)。
4 结束语
数据中心机房是卷烟企业信息、数据、网络的核心枢纽,具有核心地位,是整个生产自动化运行的基础。对机房基础设施及相关系统的要求,应充分虑机房的安全可靠,确保机房在无人值守情况下设备正常运行的工作环境;从防火、防水、防盗、防雷、防静电、防磁、防干扰、降噪等方面采取有效措施;建设成先进、严密、实用、美观、性能稳定的机房环境。保证信息系统及网络的稳定、安全运行
参考文献:
关键词:变电站自动化;时钟同步;GPS;北斗;改造;
1、引言
随着变电站自动化水平日益的提高,电力装置系统对时钟同步系统的对时统一,对时的精确、稳定要求愈来愈高。时钟同步系统在变电站运行监控及发生事故后的故障分析处理,提供统一的时间基准,保持对时精确统一是保证电力系统安全运行,同时也是提高电网运行管理水平的必要技术手段。
2、系统现状
惠州220kV九潭站北京波形BSS-3型卫星同步时钟已经退出工作,全站时钟同步对时通过调度主站下发规约软对时报文到远动装置。站控层监控后台计算机设备采用双网以太网通信模式,在CSC2000监控系统下,站控层通过远动装置对时。间隔层设备原来是通过北京波形BSS-3型卫星同步时钟对时,主要的对时方式是分脉冲对时和规约软对时,现在由远动装置通过以太网下发对时报文,因为不是高精度对时,网络对时有时间不统一的现象,对电网的安全运行是不可靠的,间隔层测控、保护装置记录事故动作的SOE,保护时间等,其对时间精度的要求非常之高,老变电站新上技改或新扩建间隔项目,增加更多测控、保护装置等新设备,使得全站存在多个厂家的装置。GPS对时装置针对不同设备,采用不同的对时方式,实现全站的时钟同步。一般新设备都支持IRIG-B码对时方式,间隔层的各种老设备只能通过脉冲和规约软对时,因此220kV九潭站急需通过时钟同步系统改造,改变这种现状,保证站内系统对时精准统一,提高电网安全可靠运行的水平。
3、改造方案
3.1、构建时钟源网络
GPS时钟同步系统配置2台主时钟、一主一备,2台主时钟以冗余热备模式工作,完成GPS卫星信号的接收、处理,以及向时间扩展设备提供标准同步时间信号。主时钟与2台时钟扩展装置(装置设备接口)组成安装在同一个屏内,时钟组屏安放在主控楼继保室,时钟主屏与其它设备屏之间通过电缆连接,构建站内统一的时间同步系统时钟源。
3.2、敷设二次电缆及安装天线
按照电缆清册敷设,敷设时按实际路径计算每根电缆长度,合理安排每盘电缆的敷设条数,敷设完一根电缆,应马上在电缆两端及电缆竖井位置挂上临时电缆标签,开凿的孔洞要及时封堵完好,防止小动物进入。电缆芯线和所配导线的端部均应标明其回路编号,编号应正确,字迹清晰且不易脱色,电缆牌清晰,配线时做到垂直、水平有序排列,不得任意歪斜,交叉连接。高压室保护装置GPS时钟对时通过远动装置规约软对时,不需要敷设电缆。GPS天线的的电缆敷设全程敷设保护管,且天线的安装在楼顶空旷的地方,保证可以接收到GPS卫星信号,并通过主时钟装置面板查看锁定到的卫星一般大于3个。
3.3、时钟同步系统功能调试,及拆除旧对时线,接入新对时线。
观察GPS装置能否正确的对时,面板上观察能否接收到信号,并在端子排用万用表量每一对GPS回路能否发出相应的脉冲,检验每条GPS对时回路的正确性。检查信号回路:模拟各种故障情况,检查各信号接点及装置故障显示、发信是否正常。拆除旧的GPS对时线,拆时需将两头都拆除、完全退出。再按原位置接入新的GPS对时线,检查设备对时是否正常,正常后再进行下一个设备的接入。GPS对时电缆接入完毕后,检查改造屏内装置对时功能是否对上,修改装置的时间待过几分钟看能否自动实现GPS时钟对时的功能。
4、改造中应注意的问题
4.1、有关GPS时钟同步系统对时接口与接受对时的设备接口不能通信的问题
GPS对时主要有三种方式,脉冲硬对时、规约软报文对时、IBIG-B码对时。220kV九潭站测控装置有北京四方CSI200E和CSI200EA两种,采用分脉冲对时,技改或新扩建间隔增加测控装置,保护装置有南瑞继保RCS-931、RCS-932则支持IBIG-B码对时。为了避免出现接口不能通信的问题,尤其是测控、保护装置及保信子站等智能装置的接口问题,这要求改造前对站内设备的对时方式、软件版本是否需要升级进行统计,在敷设电缆的时候,考虑每个屏是几个测控和保护装置,以及准备充分数量的规约转换器和通信插件。
4.2、规约软报文对时问题
站控层设备如监控系统PC机由于系统运行太久,CPU超负荷运行或者监控系统存在缺陷,导致规约软报文对时发送、接收迟缓、滞后,可能造成不同装置时间相差1s或1min的情况,必须通过提高设备性能,以及对设备日常巡维来确保对时统一、可靠及稳定,间隔层设备也需要准确接受软对时报文,同时也要通过有效的硬件机制确保毫秒级对时精度。
4.3、在变电站实际应用中干扰对时钟校时影响的问题
由于变电站是强电磁环境,其强电磁干扰势必对系统通讯造成影响。且该站于2003年投运至今已9年,设备通讯接口老化及二次电缆、通讯电缆施工质量都将直接影响GPS对时系统的授时质量。为提高通信网络抗干扰能力, RS-485总线采用超五类屏蔽双绞线传输,考虑到磁场耦合及导线电阻的影响,必须要接地,而且必须要单点可靠接地,以克服双端接地的缺点,若电缆的屏蔽层两端接地,只是对电场耦合和磁耦合有明显的削弱作用,因为当屏蔽层一点接地时要将地线即屏蔽线上的电压保持一致,防止共模干扰,多点接地只能是适得其反。
4.4、完全依赖GPS的对时系统是不可靠的
卫星运行状况可谓瞬息万变,突然出现信号丢失、未授时的现象,只能依靠时钟内部的晶振守时,误差一般在1分钟4.2微秒左右,不能在较长时间内保证对时精度。因此,不能完全依赖GPS的时钟对时系统,而在《广东电网变电站GPS时间同步系统技术规范》中也提到,为适应全网同步时间系统建设发展的需要,标准同步钟本体还需预留一个接口,以接受通信网络传送的IRIG-B(DC)时码(RS422),作为主时钟的外部世界基准,这样可以使得站内时钟基准授时不仅仅依赖GPS卫星,还有来自通信网络的高精度时钟产生的时间基准。我们还可以建立GPS对时与北斗系统的冗余对时系统,在GPS系统出现问题或者因特殊原因被实施服务关停以后,北斗就可以马上替代其发挥作用。但在GPS改造站中实施标准同步钟本体预留一个接口接受通信网络传送的方案比起建立北斗与GPS冗余的系统方案,虽比较经济的实现同步网的高可靠性,但却受制于美国GPS的控制。
5、结束语
基于对惠州220kV九潭变电站时钟同步系统改造方案的思考,从提高对时的可靠性和准确性总结了改造中应注意的关键问题。从保障我国电网安全的角度出发,采用基于GPS和北斗卫星系统互备授时的时钟同步方法,将会广泛地在更多的变电站应用。本文旨在抛砖引玉,希望广大电力同行能把自己工作中遇到的问题,实践总结拿出来共同分享,以提高我们综合自动化技术水平和完善综合自动化技术知识网络。
参考文献
[1] 广东电网变电站GPS时间同步系统技术规范,2008年.
【关键词】电梯;远程;监管;物业管理
Elevator remote dynamic monitoring system platform application in the wisdom of the park
Shen Jin-ting
(Shaanxi positive State Science and Technology Co., Ltd Xi'an Shanxi 710000)
【Abstract】Elevator remote dynamic monitoring system is to achieve all kinds of elevator equipment in remote dynamic monitoring and management.
【Key words】Elevator;Remote;Regulatory;Property Management
1. 系统概述
(1)电梯远程动态监管系统是以园区物业管理人员、电梯维保公司为服务对象,基于物联网传感技术和电梯远程动态监管软件,实现对各类电梯设备的远程动态监测和管理。
(2)本方案中,电梯远程动态监管系统的建设目标是以某某软件园智能大厦的16部直梯和2部扶梯为监管目标,并预留园区其他建筑电梯设备接入接口。
(3)电梯远程动态监管系统为园区物业、维保公司提供了一个统一集中的综合电梯管理平台。平台运营单位可以很方便的将新安装的电梯或已经运营的电梯添加到监控管理平台中。系统采用层级化管理认证技术,方便园区物业、维保公司等用户同时在线操作。登录电梯管理界面可以实现在线的派单管理、电梯维护信息管理、电梯故障统计等工作。
(4)本系统适用于园区不同区域内的电梯远程监视,利用GPRS、3G、ADSL网络进行数据传输。
(5)本系统适用于所有品牌的直梯和扶梯。
系统组成:本系统由系统软件和硬件设备两大部分构成。
2. 系统功能要求
电梯远程监控系统的主要功能是方便电梯管理人员对电梯的管理;
提供强大的分析功能对电梯的运行做出智能预警,并通过短信形式自动发送给相关人员;
实时查看电梯的运行状态,快速定位故障电梯的具置,进行及时维修;
电梯档案管理(电梯远程监控系统见图1)。
2.1.1 电梯档案信息的录入、维护主要内容包括:注册登记机构、注册登记日期、注册代码、更新日期、单位内部编号、厂车牌照号、注册登记人员、产权单位、组织机构代码、单位地址、邮政编码、单位法人、联系人、联系电话、使用单位、组织机构代码、单位地址、邮政编码、单位法人、安全管理部门、安全管理人员、设备使用地点、联系电话、设备类型、设备名称、设备型号、设计单位、制造单位、组织机构代码、许可证号码、制造日期、出厂编号、安装单位、许可证号码、安装日期、项目负责人、联系电话、验收检验机构、验收报告编号、检验人员、验收检验结论、维修保养单位、许可证编号、维保负责人、联系电话、维保周期、载重、提升高度、运行速度、层/站、限载人数、变动项目、设备变动日期、承办单位、许可证号码、项目责任人、检验报告编号、改造大修后检验结论。
2.1.2 该模块主要是为了电梯档案的录入。
(1)管理单位档案。
管理单位档案信息的录入/维护主要内容包括:单位名称、联系人、电话、地址、备注、告警手机号、管理区域(省、市、区/县)等。
该模块的作用主要是为了录入管理单位的档案。
(2)维保单位档案。
维保单位档案信息的录入/维护主要内容包括:单位名称、资格证书编号、联系人、电话、地址、备注、故障通知手机号码、维保人卡号等。
该模块的作用主要是为了录入维保单位的档案。在诊断出故障时将以短信形式自动发送给相关人员。
(3)使用单位档案。
使用单位档案信息的录入/维护主要内容包括:单位名称、联系人、电话、地址、备注、告警手机号码等。
该模块是为了录入使用单位的档案。
2.2 电梯实时监控。
电梯实时运行需要先检索电梯信息,检索条件主要包括:所属区域、电梯厂商、电梯名称。
在检索信息中,选中相应的电梯。然后进入相应的电梯实时监控界面。点击连接电梯按钮,对当前选中的电梯进行实时监控。
2.3 电梯数据分析。
电梯数据分析主要功能包括电梯故障预警诊断,根据电梯当日数据进行故障预警诊断,并将诊断结果生成诊断报告。
2.4 视频监控。
当电梯监控系统检测到电梯发生故障时,监控人员可以通过软件界面调用轿厢内的监控摄像头视频数据,查看轿厢内是否有人,或者有无其它异常情况,为管理员实时后续应急措施提供依据。
2.5 语音安抚。
当电梯监控系统检测到电梯发生故障,并且监控人员通过视频数据确认电梯轿厢中有人时,监控人员可以立即启动语音对话系统与轿箱内的受困人员取得联系,进一步了解详细情况并提醒受困人员很快就有维修人员赶到,并通过持续的语言对话进一步缓解受困人员的情绪,以免受困人员自行采取不恰当措施造成人员伤害和财产损失。
2.6 故障记录管理(见图3)。
2.7 故障记录日统计。
故障记录日统计的统计条件主要包括:所属区域、生产厂家、电梯名称、日期。
2.8 故障记录月统计。
故障记录月统计的统计条件主要包括:所属区域、生产厂家、电梯名称、年月。
2.9 历史故障记录。
故障记录月统计的统计条件主要包括:所属区域、生产厂家、电梯名称、日期、故障类型。
根据历史故障记录进行诊断,对电梯可能出现的故障提前预警。
统计结果均可转存为EXCEL文件,并提供打印功能。
2.10 故障记录统计图。
故障记录统计图的统计条件主要包括:所属区域、电梯厂商、电梯名称、故障类型、统计日期(日、周、月、季、年、自定义时间)等。
2.11 维保记录管理(见图4)。
(3)电梯出现故障后,存储电梯出现的故障信息,实时上传电梯出现的故障类型、出现故障的时间、电梯所在楼层以及电梯的方向信息;
(4)接入电梯维保刷卡签到器,可实现维保人员的刷卡签到功能;
(5)故障信息数据、维保刷卡数据丢失后具有自动重发机制;
(6)具有设备自身的诊断功能,对所用的各种感应器具有诊断功能;
(7)直观的显示电梯当前的状态。
3.2 数据传输中继器。
数据接口转换设备。可将所有连接到本数据传输中继器的采集仪的数据信息通过互联网络准确地中转到安装了用户数据处理软件的服务器上。
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关键词:FPGA;DSP;安防;监控;嵌入式视觉
标准进展
据深圳比亚迪微电子公司介绍,根据前端成像的数据格式,监控分为模拟监控和数字监控两类。目前,国际上主要有IEEE和ITU-T在对视频监控研究:IEEE的研究主要集中在基础技术的研究,而ITU-T的研究则主要集中在业务实现方面:国内从事视频监控国家标准或行业标准的标准化组织主要是中国通信标准化协会(CCSA)和全国安全防范报警系统标准化技术委员会(简称全国安防标委会,CSBTS/TC100)。
模拟监控因为发展时间长,已经有约定俗成的设备规范及系统规范,从380线、420线到960H的产品,各厂家基本能做到兼容:数字监控受服务器限制,不同厂家使用不同的IP段,配发给客户的IP也不同,目前还停留在各自为战的局面。
网络,智能是热门
近年来,伴随着视频监控技术的全面升级和网络技术的发展,以及应用需求的不断扩大,安防监控市场得到了迅速增长,监控系统从模拟走向数字,从封闭式向网络化、智能化和高清化迈进。
尤其网络视频可以在世界任何一个角落通过互联网进行观看,同时人们只需要在家中安装适合的网络监控产品,下载相关的软件就可以实现远程监控了,无论你身处何方,只要通过一个移动终端就可以随时掌握家中的一举一动,实时监控家中的状况。同时网络在远程监控上的优势逐步得到凸显,成为行业市场上的一个新的热点,很多企业开始研发可以通过网络运行的安防产品,像百万高清网络摄像机。
随着安防市场上人脸识别、车流统计、电子地图和视频分析等技术的应用,从某种意义上讲,正在宣告安防智能化的到来。现在这些先进的技术已经在银行、监狱、法院和交通等领域开始应用,未来还将会有更多的智能化安防产品出现。伴随着智能化监控时代的到来,如人脸识别,这对图像质量提出了更高的要求,高清化的趋势不可逆转。
视频监控市场更为成熟
当前3G移动通信网络已经在全球主要国家大面积部署,同时Wi-Fi热点日益普遍,视频监控市场正逐步从模拟CCTV视频系统向更为成熟、主动预防性、基于网络的IP视频过渡。ADI技术市场经理张铁虎说指出,无线IP视频监控网络架构灵活而方便,可带来以下四大独特的好处:实时预警、主动预警、全天候监控和按需监控。远程视频监控、高清视频监控和智能视频分析是今后几年内IP视频监控的发展趋势。
目前,智能IP监控的设计挑战主要来自于监控工程应用对可靠性、实时性和可部署性的需求。如在可靠性方面,要求有强大的算法基础、有针对具体应用需求的规则和抗干扰能力:在实时性方面,要求系统具备实时输入、实时运算和实时控制的能力:在可部署性方面,要求系统能与当前混合式(模拟与数字)监控系统接口、可独立工作、可内嵌至设备、具备规则设定与维护能力、以及低成本。另外,如何在现有的视频监控网络里加入实用的,符合行业需求的智能视频分析将成为安防厂商面临的一个主要挑战。
DSP是中国监控市场的主流处理器,是中高端的选择方案。对于视频监控系统来说,最适合的控制和处理应该是控制功能和数字信号处理功能合二为一的汇聚处理器。例如ADI的Blackfin汇聚处理器,其有一个独特的优势:既具备了强大的数字信号处理功能和灵活性,又可以做控制处理器来用,另外功耗低,有工业级的温度特点。
由于目前还没有标准的用于智能分析和处理的算法,基于不同的压缩格式实现智能视频分析处理会对DSP的MIPS(衡量CPU速度的一个指标)要求有很大不同,所以算法的优化非常关键。由于ASIC的性能表现不能满足智能处理的需求,而DSP的灵活性和高性能,使得智能分析处理成为DSP比较擅长的工作。
软件方面,ADI基于Blackfin平台,提供充分优化的H.264编解码算法和图像处理工具包(Image ToolBox)。对H.264的编解码来说,视频图像效果和单路成本(cost per channel)是最重要的。对图像处理工具包来说,目的是提供基本的、基于Blackfin优化的函数功能供开发者使用。
嵌入式视觉系统促进了安防监控普及
20年前,监控系统厂商竞相提供由机械系统强化的最佳透镜,能够执行可实现更清晰、更宽广拍摄视野的平移/倾斜/缩放功能。但这样的系统监控清晰度则会受到元器件质量,以及人为因素的影响。此后,鱼眼透镜和采用各种视觉专用算法的嵌入式处理系统,针对光照条件进行了校正,无需使用机械电机控制执行平移/倾斜/缩放,在大幅增强画质的同时,进一步提高了系统可靠性。
通过数字信号处理操纵图像,增强其清晰度只是开始。赛灵思亚太区新兴业务拓展经理黄文杰称,监控系统制造商系统能创建更尖端的嵌入式视觉系统。
嵌入式视觉(Embedded Vision)技术的问世使监控设备公司能够使用基于数字技术的较低成本摄像头。最重要的一点,嵌入式视觉系统能执行分析功能。
分析功能本地化意味着每个单元不仅需要更强大的处理功能来强化和分析摄像头采集的图像,而且还必须足够紧凑,能够集成进高度集成的系统中。且由于每个单元都必须能够可靠地与网络的其余部分进行通信,摄像头还必须集成通信功能,进一步增大计算复杂度。这些监控单元逐渐通过无线网络连接构成更大型监控系统的组成部分:而且这些监控系统将不断变成更大规模的企业网络乃至更大规模的全球网络的组成部分。
过去十年来,赛灵思器件在帮助有关公司推进这些视觉系统创新方面一直发挥着重大作用。现在,经过长达5年的开发,赛灵思成功推出了一款完整的Smarter Vision解决方案。
HD互联网协议监控摄像机实现了低成本和灵活性
Altera公司战略市场经理Bob Siller指出,摄像机生产商面临的主要挑战是以尽可能低的价格开发“智能”摄像机。数字高清(HD)互联网协议监控摄像机具有较低的安装成本,非常灵活,能够增加智能功能,因此,逐步开始替代模拟摄像机。
例如,宽动态范围(WDR)CMOS图像传感器技术提供高质量图像,在非常苛刻的照明条件下,依然有很好的分辨率、很高的性能。
图1显示了一片Altera FPGA怎样成为WDR CMOS传感器的中心接口。Altera FPGA方案拥有灵活的与多种类型的图像传感器进行接口,包括,支持1080p60的HD WDR视频图像传感器。
部分厂商的解决方案
比亚迪微电子
比亚迪的方案主要应用于专业安防监控、车载后视、可视门铃、Babymonitor和IP cam等市场,产品系列涉及模拟及数字监控,在市场均获得良好的口碑。尤其是最新推出的1/4英寸的车载后视芯片及1/3英寸专业模拟安防芯片,产品定义清晰,图像效果优异,得到了市场的广泛认可和赞誉。
ADI的Blagkfin处理器
ADI为安防监控市场提供包括线性和数字器件的全范围产品。Blackfin系列产品现在能为IP摄像头应用提供双芯片解决方案,可在视频标准、分辨率、帧速和相关的视频前/后处理功能方面实现完全的灵活性。另外,Blackfin的双芯片解决方案能够实现视频压缩、操作系统支持、CCD/CMOS传感器的本地互操作、完整的接口选择以及目标视频分析所需的开销处理。
ADI于2012年中期推出的新系列500 MHz双核、1GHz处理能力的Blackfin处理器BF60X,针对嵌入式视觉应用和低功耗工作进行了优化,并配备一个称为“流水线视觉处理器(PVP)”的高性能视频分析加速器。
Alteta:1080p30高清IHD内置摄像机视频分析方案
Ahera提供基于FPGA的10801030 HD视频分析解决方案,客户利用它能够使用单片、低成本Cyclone Ⅳ FPGA,在IP摄像机中集成智能HD视频分析功能。它能够以每秒30帧的速率处理高分辨率图像,非常适合实现车辆十数、停车场监控、行人探测、潜在事故,以及闯红灯等交通流量管理应用。
只有基于FPGA的解决方案能够实时处理1080p30 HD视频。FPGA提供更精确的探测,成功率更高;获得优异的图像质量;实现更低的误报;能够同时跟踪多个复杂事件。
Xilinx的Smarter Vision方案
过去,设计人员用FPGA加速系统中可能拖慢主处理器的功能,或者用FPGA来运行仅靠处理器不能执行的并行计算任务。而现在,利用赛灵思Zvnq-7000 All Programmable SoC,嵌入式视觉技术开发人员拥有了一款全面可编程的器件,非常适合开发新一代Smarter Vision应用。
[关键词]IPTV 服务质量 监测
IPTV业务是IP网络上发展出来的新兴业务,它提供组播、点播、时移电视等视频功能,而且结合通讯技术,使用户能够互动地参与视频节目。它具有大带宽、实时性强的特点,对IP网络的要求很高。过去IP网络被认为能够容忍的一些缺陷给IPTV业务带来了很大的负面影响。随着IPTV业务的日渐普及,丰富的内容不再是吸引用户的唯一重要手段,提升服务质量成为用户对IPTV业务的更高要求。`因此,IPTV的质量监控将是未来IPTV市场运营的主要工作。
1电信IPTV监测需求
1.1 电信IPTV现状
电信运营商在IPTV的维护过程中面临以下问题:
1.1.1 缺乏对IPTV业务的监控分析。现有的网管系统侧重于设备的监控,对服务质量的监测能力较弱。
1.1.2 传统服务质量分析只停留在数据链路层和网络层,未能结合业务层面进行综合评测分析,无法准确反映提供用户的业务质量情况,如视频质量、频道切换速度。
1.1.3 故障现象捕捉困难,定位、排除故障手段贫乏,排障历时较长。
因此,电信运营商迫切需要一套全面的IPTV服务质量监测解决方案,对IPTV网络的关键网元节点进行质量数据的采集、分析、统计,实时监控网络流量和设备性能,协助维护人员快速准确地定位故障、优化网络性能,从而改善和提高IPTV用户的体验质量和满意度。
1.2 IPTV监测系统需求分析
IPTV监测系统的目标主要是能够测量现有IPTV承载网各个层面的性能指标,能快速诊断造成IPTV业务质量下降的城域网问题,能关联网络QoE指标(如丢包、拥塞等情况)对视频质量的影响(如马赛克、视频停顿等问题),从而指导现有IPTV网络的优化和改造。
2IPTV质量监测系统的设计
考虑设计一个IPTV质量监测系统,实现基于网络及业务层面的端到端实时监控,具备主动的故障告警功能。该系统以MDI指标为测试参数标准,能够通过监测网络性能来评价视频质量;能够从IPTV网络中节目源端到终端用户之间任一段接入,监测指定的视频数据流,测试视频流的DF和MLR值,并进行实时分析,判断该段网络的视频质量情况。当用户质疑其观看节目的视频质量时,可以利用该监测系统测试网段的视频质量,判断问题原因。
2.1 硬件系统架构
IPTV质量监测系统采用“分布部署、集中采集”的系统架构,由一个控制中心和多个监测点组成。它是一个独立的分布式系统,叠加在现有IPTV业务网络中,通过部署监测点的方式来获得IPTV业务运行时各个网络节点的相关质量参数,并由控制中心进行集中分析和统计,以获得IPTV业务总体质量情况。
除特殊需求外,本系统只采集和分析数据包的包头,不采集视频流内容,这样,在保证分析覆盖范围的基础上大大减少了数据存储量。
2.2 数据采集方式
监测点可根据实际需求采用以下两种方式来采集数据:
采用分光器,其好处是成本低,几乎不影响交换机性能,但需要断开光纤,会导致业务中断,而且增加分光器会形成新的单点故障点。
端口镜像方式,操作简单且不会中断业务。虽然增加了交换机的压力,但目前交换机设备有足够的性能能够提供2~3口的端口镜像。因此,本系统监测点采用端口镜像的方式来采集数据。
2.3 软件系统结构
分布在网络不同位置的监测点可对IPTV视频流进行实时分析统计,并将各种IPTV统计数据,通过CSV文件格式输出,并上传给控制中心的数据库,然后由控制中心通过所定制的业务模型,将不同点的IPTV统计数据加以汇总显示和报告生成,从而达到集中监控的目的。当IPTV QoE测试指标不正常(如超过所定义的门限),监测点可产生告警并触发各种动作(如发送Email等)或通过SNMP Trap的方式把告警时间上传至控制中心。
2.3.1 监测点
主要完成数据采集、服务质量参数的采集和上传。根据工作方式不同,监测点又可以分为主动监测点和被动监测点。监测点由七个模块组成:
数据采集模块:从视频流镜像端口的网卡上获取数据包。
数据入库模块:收到入库通知后将故障视频流存入数据库。
数据解码模块:对封装数据包的信息进行解码并提取指标计算所需要的字段信息。
质量分析模块:通过解码的字段信息计算出指标,并根据算出的指标对IPTV质量进行分析。
故障告警模块:采用主动告警方式,判断质量分析结果是否超出合理范围,在超出时告警,并将告警信息传送给控制中心。
命令响应模块:接收命令,根据命令通知相关模块,并发送命令响应。
数据交换模块:负责与控制中心之间的数据传输。
2.3.2 控制中心
控制中心负责汇总监测点上传的监测数据,并执行统计和分析,是整个系统的核心组件,主要包含7个功能模块:
数据交换模块:负责与所有监测点之间的数据传输工作。
数据入库模块:将各种统计分析结果或来自监测点的视频流数据包入库。
统计分析模块:对来自监测点的分析结果进行统计分析。
告警处理模块:收集来自监测点的告警消息,消除重复告警,分析告警级别。
命令下发模块:将来自客户端的命令下发至指定监测点,并接收命令响应。
视频流重现模块:从数据库读出相关信息,发送视频流数据包到指定客户端播放。
终端用户操作模块:提供用户界面,完成系统的日常操作维护。
3结束语
本文针对电信运营商现状,提出了一套IPTV服务质量监测系统的解决方案,实现了对IPTV网络关键网元节点的分布式监控。
参考文献:
[1] 罗斯青,段保通. IPTV端到端业务质量监测技术研究[J]. 电信科学,2008,(3):37-41.
[2] Zapater M.N, Bressan G. A Proposed Approach for Quality of Experience Assurance of IPTV. Digital Society, 2007.