中联信通远程图片监控及数据采集无线解决方案

一、系统概述

前端设备远程图片监控及数据采集无线解决方案是利用CDMA/GPRS公众数据通讯技术结合图像采集处理及计算机技术的综合应用，实现用户对无人职守的前端设备进行实时图片监控及数据采集，满足如环保、水文、石化等行业用户的以下的应用需求：

1、杜绝人为因素对正常监测和数据采集工作的干扰。

如在环保行业前端环保监测设备在对污染源进行监测的过程中经常发生被监测单位的人员在监测设备上做手脚，干扰设备正常工作的情况。为杜绝此类事件再次发生需建立一套实时在线的监测设备图像监控系统，随时监控和记录设备现场情况。能否利用现有的技术手段建立一套能够将前端的摄像信号传输到控制中心进行图像显示、控制、存储和远程查询，而且建设和使用成本都比较低廉的的图像监控系统是用户的迫切需要。

2、防止不法份子对监测设备的破坏盗窃。

由于监测设备多分散设置在无人职守的地点，而且目前没有有效的监控和预警设备，因此利用现有技术手段建立一套先进实用的监测设备防盗预警系统, 解决因监测设备被盗被破坏后发现不及时，没有第一手资料给破案带来难度等问题。

3、数据采集和无线上传。

可利用图像及数据采集终端将现场监测仪表上的数据采集并通过CDMA/GPRS网络传输到信息中心。

 

二、技术方案

2.1系统架构

前端设备远程图片监控及数据采集无线解决方案涉及：中心信息管理平台、前端图像数据采集终端两部分。中心信息管理平台与前端图像数据采集终端，通过CDMA/GPRS无线传输系统形成一个互动、实时、直观、高效的设备远程图像监视和数据采集系统。

2.1.1中心信息管理平台

中心信息管理平台主要实现监测设备运行状态显示、图片数据存储查询、数据统计报表、系统维护管理等功能。中心信息管理平台由系统服务器、监控工作站、网络接入设备等组成，其核心是“监测设备图片监控集中管理软件”。

1）数据库服务器

系统服务器主要用来存储设备档案、监测设备现场图片、现场监测数据等，同时作为“前端设备图片监控及数据集中管理软件”的运行硬件平台。实现监测设备运行状态显示、图片、数据存储查询、数据统计报表、系统管理等功能。

2）监控管理工作站

监控工作站可根据需要集中或分散地设在信息中心、安监部门或值班领导处，对于前端监控数量较少的系统可将系统服务器兼做值班员工作站。

3）网络接入

包括中国联通的光纤专线、路由设备、网络防火墙、认证服务器、网络交换设备等。网络接入应充分利用用户现有的网络设备为整个系统提供组网通信。

4）监测设备图片监控集中管理软件

“前端设备图片监控及数据集中管理软件”作为信息中心对下辖各监控点远程管理和值班运行的核心，对系统的前端设备进行统一的管理和维护。“前端设备图片监控及数据集中管理软件”主要实现以下功能：

用户/权限管理

用户管理：管理使用系统的各组织机构的用户；

权限设置：对系统各用户的功能权限进行设置。

数据备份管理

自动备份：可根据管理员的设置对图像、数据进行自动备份存储；

数据恢复：可将系统数据恢复到某日的水平。

监控图片、数据显示

将前端设备采集的图像、数据展示给监管人员。

图像、数据回放

系统将所有上传的图片、数据保存在数据库中，只需选择所需查看设备的开始、结束时间，系统可对设备在某一时段的图片和数据进行回放和查询。

统计报表

系统能提供业务所需的各种报表，并能对所记录的数据进行统计。

2.1.2前端监控设备

图片采集及控制终端是成都中联信通公司针对远程图像监控而设计的一款远端图片采集控制终端。它硬件上采用最新的工业级ARM 9 CPU；软件系统上主要采用JAVA开放平台；广域网络接口可采用：宽带以太接口，有线拨号modem和GPPSCDMA无线网络三种方式，具有较大的灵活性和优异的性能价格比。该设备体积小巧、功能强大、可靠性高，同时具有较好的可扩展功能。

1、采用ARM 9处理器，具有处理能力强，集成度高，扩展能力好的特点。

2、采用NAND FLASH存储载体，容量大、价格便宜，具有文件系统，扩展性能强。

3、通用外设接口采用USB方式，具有外设成熟丰富，选择性好，价格便宜等特点。通过扩展将来的驱动软件就能增加新设备。

4、软件系统采用JAVA平台，JAVA平台主要有技术标准、跨平台和和二次开发容易等优点。无论是研发的技术延续还是应用的多样性都能较好解决。

5、通用USB摄像头实现图像采集，采用市场主流的CMOS 30万像素电脑USB摄像头，JPEG高质量压缩方式，技术成熟，稳定可靠。目前可实现320X240格式下的连续图片传送。

6、多种广域传送网络，目前可选广域网络包括：宽带以太接口，有线拨号modem和GPPSCDMA无线网络三种方式。将来可升级到802.11和3G等新的广域网络。

7、其他扩展IO接口，可实现红外报警触发、远程启动开关等功能。

 

2.2图片效果描述

大部分的图片数据大小在6k-12k之间，分辨率为320×240，由于摄像头有自动曝光适应和白平衡，自然光情况下，阳光充足和阴天都能得到满意的效果；配置的摄像头具有夜视功能，夜间可视距离为5M内，如过希望夜晚要达到更好的图像效果则需要补充光源。
通过CDMA网络拨入公网，平均能实现5-10秒一张图片；通过ADSL网络拨入公网，平均能实现1秒2-5张图片（根据ADSL和中心专线的带宽决定）。

 

 

 

2.3可扩展功能

前端监控设备在硬件上带有rs232、rs485和简单的io能力，能够用来接驳更多的设备，从这些设备上采集信息。这些设备采集的信息都能提供应用程序使用。应用程序采用java编写，能很好地满足客户的需求。

例如：前端监控设备可通过连接红外报警设备、语音提示设备等，实现中心对前端各点的非法闯入报警监控。从而形成一个互动、实时、直观、高效的防盗报警图象监控系统。当非法闯入者触发了红外（或其他）探测装置时，监控终端立即向中心报警，提示中心值班人员注意。同时前端控制终端播放语音警告信息，达到警告非法人员制止其对监测设备进行破坏和驱逐离开的作用。图象、报警信息通过ADSL或CDMA无线通信网络上传到监控中心，实现值班人员对报警设备实时监控，掌握现场的情况，以便工作人员采取相应的措施。

另外可利用前端监控设备的通讯和数据采集功能从监测设备上采集现场数据上传到信息中心。前端监控设备通过rs232、rs485和现场仪表连接，获取仪表数据，分析仪表数据，并组成http数据格式，通过网络接口上报信息中心。