浅谈智能建筑控制系统

技术报告

联合港口公司信息站

联合港口公司技术部

2004年十一月

首先，选择适合联合港务公司监控环境的监控技术。

(1)监控开发阶段

数字监控的核心内容是如何将监控模拟信号转换成数字信号，形成数据流实现某种功能，并对其进行有效控制。说到数据，一般是指我们通常所说的通信控制数据，未来数据的构成应该是现在意义上的数据+视音频数据，这是一种数据流形式，我们定义为数据流或信息流。透过数据流的形态变化和发展，我们可以清楚地了解监控发展的过去和未来。“监控”是指视频，“控制”是指通信控制。下面就从这两条主线入手，探讨一下视频监控的未来发展。

1)视频:模拟视频(第一代)-数字视频(第二代)-IP视频(第三代)-我们所说的网络视频；

2)控制方式:串口232通讯(第一代)-485总线(第二代)-已经发展到现在流行的现场总线和CAN(控制区域NETWORRK)总线(第三代是一种开放式、数字化、多点通讯的控制总线)。

(2)数字化监控系统在现代管理中的优越性。

高效率。

该系统可以长期连续运行，充分利用现代网络技术，实现信息共享，提高管理水平和工作效率，节省大量人力物力。

b高可靠性。

信息的采集和处理，以及数据的传输和设备的控制都由系统来实现，减少了过去人为的失误。

c很好记。

该系统可以用专门的存储设备长时间连续记录摄像机拍摄的图像信号，以备将来检查。

综合管理。

该系统可以通过软件或硬件与智能管理的其他部分集成，实现遥测、遥控等智能功能。

(3)选择适合联合公司的监控技术——数字监控。

模拟视频的落后和网络视频的不成熟造就了现在最流行的数字视频监控技术。

数字时代的发展可以追溯到20世纪90年代中期。国内只有少数企业从事该领域的生产和研发，黄金眼也是在此期间发展起来的。当时数字被称为多媒体，它的发展得益于IT行业计算机多媒体技术的发展。视频采集卡的出现使得在计算机上观看图像成为可能。先驱们用计算机代替开关、控制器、报警器实现功能的集成，开发出了新一代的监控系统，即多媒体监控系统，这是最早的数字系统。在当时以模拟系统为主的市场中，因为成本和客户认知度的因素，没有得到广泛的推广和应用，系统主要定位在高端most市场。数字监控系统给监控市场带来了一场翻天覆地的革命，不仅是技术上的创新，更是观念上的突破。很多传统的模拟监控企业很难接受这个事实。在谁将取代谁的争论中，随着历史车轮的前进，多媒体监控越来越普及，并取得了长足的进步。数字系统的整体启动来自于数字硬盘录像的推广。在DVR(数字图像记录)技术的发展中，国内外采取了两条不同的技术发展道路。国外产品以韩国为代表，系统对图像清晰度要求高，实时性要求低。国产产品要适应现金交易的特点，尤其是针对银行柜员系统的市场，对图像的清晰度、实时性、存储时间要求高。

二、监控设备选择

最初，在监控设备的选型上，SOLAS监控项目组从SOLAS安全和生产调度应用的角度考察了一大批国内外著名的监控设备厂商，包括美国AD、Pelco韩国三星、Vanda日本Panansonic、Seiko、Tamron国内天地叶巍、天津雅安等。

经过项目组的反复筛选，最终确定各系统的设备型号如下:

前端设备摄像机日本松下wv-cp474

摄像头部分是监控系统的前端部分，是整个系统的“眼睛”，主要由摄像头、镜头(定焦或变焦镜头)、保护罩、云台等组成。它布置在被监控场所的某个位置，使其视野能覆盖所有被监控的部位。当监控区域较大时，为了节省摄像机数量，简化传输系统和控制显示系统，选择变焦摄像机，安装电动云台。通过控制台的控制，云台可以带动摄像机在水平和垂直方向旋转，使摄像机覆盖更大的角度和区域。

为联合港公司监控摄像点提供高清彩色摄像机、室外全天候防护罩、云台。在系统主控室，可以实现现场设备的自由控制和现场图像的实时监控。

传输设备INFINOVO N3830TA/RA-1。

信号传输系统是整个闭路电视监控系统的神经系统，直接关系到整个系统能否正常运行。现有的传输方式主要有电缆、微波和光缆。电缆便宜，但是传输效果差，容量小，容易受干扰。微波传输的优点是不需要铺设线路，但是需要建设微波站，对于大范围的同时监测不太可取，而且微波容易受到天气因素的干扰。光缆是长距离传输的最佳手段。

由于联合港公司的监控点比较分散，距离较远，考虑到之前网络中光缆的分布，远端都采用光缆传输，通过光端机传输视频信号。

控制设备视频矩阵美国AD4812

控制系统控制前端所有视频和控制信号的切换和顺序。美国AD matrix在国内外久负盛名。其强大的视频切换和控制功能让其他矩阵厂商望尘莫及。

显示存储设备硬盘录像机天地叶巍TC2816V

TC2816V可分画面显示远程监控点的视频图像，可单画面、四画面、十六画面显示。同时，TC2816V具有网络连接功能。通过网络分控软件，可以在局域网内授权的PC机上控制各个监控点摄像机的运行。为了便于公司领导和相关单位及时了解和掌握整个码头、堆场、大门的生产经营情况。

第三，输电线路的选择

经过调研，目前视频信号传输方式包括标准视频基带传输、光纤传输、射频传输和双绞线传输等。下表比较了常见的传输模式:

传输方式传输距离传输设备信号衰减抗干扰能力成本

视频传输300米(理论值)随着长度的增加并不弱。

光纤传输可以满足长距离传输的要求。光收发器随着长度的增加而增加，但是衰减很少是强的和适度的。

射频传输1-2000m射频调制设备一般随着长度的增加而增高。

双绞线传输长达2600米(进口产品)。专用双绞线传输设备一般随着长度的增加而增高。

根据联合港务公司前端设备安装点与控制中心的距离，结合各种传输方式的特点，项目组最终决定采用光纤传输结合视频传输作为传输方式。

第四，建立清晰的拓扑结构

为了使系统易于管理、使用和维护，有必要从技术方面在整个联合港务公司的监控系统中做出清晰的拓扑结构。

五、实现网络控制。

所选系统有两种独立的控制连接模式。

1.通过矩阵主机的RS485通讯口，最多可以扩展16个辅助控制键盘。每个辅助控制键盘可以实现所有的系统操作功能，每个辅助控制键盘的控制权限也可以通过主机编程进行设置。这种辅助控制系统适合短距离连接，这种连接方式应用于中心机房。

2.利用现有的PC机，通过局域网直接与控制中心的硬盘录像机连接，在这台PC机上安装随机提供的辅助控制软件，可以实现控制中心除编程以外的所有控制功能，如云台镜头的控制、历史数据的回放、实时图像的监控等。控制中心的控制权限可以通过编程设置。这种联系没有地域限制。联合港口公司的数据网络采用的就是这种连接方式。它可以为公司领导和子公司需要调用监控视频的任何具有数据接口的位置提供网络控制。

SOLAS监控系统项目组

2004年十一月