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eWatch网络监控综合管理系统在某钢铁（集团）公司的应用
一、应用背景
近年来，某钢铁（集团）公司,不断加快技术改造，优化产品结构，目前已建成了国内最先进的大型球团竖炉，形成了 1750立方米高炉-120吨转炉-中厚板轧机的现代化生产线，以信息化加快企业现代化的进程，建设了ERP、MES、SPC、OA、能源控制中心等管理信息系统。2006年生产钢达到1124万吨、钢材达到1092万吨。
为高效利用资源能源，走钢铁企业发展循环经济模式，钢铁（集团）公司能源管控中心需要将生产过程中涉及到的电力、水、副产煤气、蒸汽、高炉鼓风、氧、氮、氩等能源介质集中管理，提高企业调度自动化水平，更好地保证生产的安全、可靠、经济运行。由于能源介质管网遍布全厂，线路长，需要配套建设钢铁（集团）公司能源环境综合监控系统，作为能源管理现场无人值守的安全技术措施，在能源中心控制室实现对变电所、混合加压站、高炉鼓风站等重要场所进行视频巡检和环境集中监控，确保在第一时间发现安全隐患。该综合监控系统将网络视频监控、语音对讲/监听、防火防盗、环境监测、重要智能设备监测等部分集成，实现现场环境信息数字化、网络化、集中化、智能化监控，对所有报警信息进行系统间的联动，尽可能地把不安全因素消灭在萌芽状态，以弥补人工管理的不足。　　
二、应用范围
包括某钢铁（集团）公司生产过程中涉及到的电力、水、副产煤气、蒸汽、高炉鼓风、氧、氮、氩等能源介质。具体如下：
变电所：1#降压变电所/2#降压变电所/3#降压变电所/4#降压变电所/5#降压变电所/6#降压变电所/1750高炉变电所/新村35KV变电所
煤气区：1#混合加压站/2#混合加压站/3#混合加压站/4#混合加压站/原煤调中心/发电一期混合站/发电二期1、2#混合站/发电二期3、4#混合站/发电三期5、6混合站/发电一期煤气柜/发电二期煤气柜/25t转炉煤气柜/120t转炉煤气柜/彩板加压站/1#TRT/2#TRT/3#TRT/一净化 /二净化/6、7#焦炉能源房/冷轧能源房/中板能源房
水、蒸汽，风区：1#1750高炉水处理/2#1750高炉水处理/3#1750高炉水处理/3#1750高炉风机高压室/三炼钢综合水处理/厚板水处理高压室/厚板控冷水处理高压室/1700中心泵站高压室/热轧旋流井高压室/冷轧循环水泵站高压室/六泵站/6#-8#风机高压室/1#及9#风机高压室/2#-5#风机高压室/新三泵站/五泵站/湿式煤气柜高压室
三、组网方案
1、方案概述
济钢eWatch能源环境综合监控系统是根据济钢降压所、混合加压站、煤气柜、TRT、净化室、能源房等46个重要场所的分布特点，采用网络数字监控模式，把摄像头摄取的模拟图像信号、传感器/变送器遥测遥信值转换成数字信号，借助已铺设的能源中心监控网络将数字信号传输到能源管控中心集中监控。
信号传输采用标准的TCP/IP 网络协议，使网络内的计算机都成为监控终端，不受地域环境的限制。系统采用B/S结构，监控终端用户不用安装软件，直接打开IE浏览界面，在地址栏中输入eWatch网络监控综合管理系统的WEB服务器的IP地址，输入授权用户的登录名和密码，就可以浏览到前端监控点的监控信息。
前端监控现场根据监控场所具体情况安装相应数量的摄像机，以及相应的报警器（比如红外报警器、烟雾报警器、浸水、煤气泄露报警器、明火探测器等），把摄像机视频线缆、控制线缆等都连接到网络视频服务器上，根据网络视频服务器的不同，每个视频服务器可以连接1－16 台摄像机。
网络视频服务器有网络接口，其中煤调中心、1#750高炉、1#降压变电所、2#降压变电所、3#降压变电所、5#降压变电所、6#降压变电所直接连接到CISCO 2960G交换机的10/100M网络口上；其它的降压变电所、煤气能源房等场所的视频服务器连接到交换机上，把图像及相关数据传送到网络上。
监控现场的温湿度探测器、相应报警器的信号线连接到数据采集上，根椐数据采集器的不同，每个数据采集器可以连接1-12个继电器输出开关、1-16个报警器输入、1-16个模拟量输入（比如温湿度、电压、电流等）。
数据采集器连接在视频服务器的RS232接口上。
在能源管控中心配置配置一台管理主机服务器，作为eWatch综合监控应用平台的数据库服务器、WEB服务器、录像服务器。负责管理前端所有设备以及后台上网监控用户。相关人员只需用IE 浏览器获得授权后即可监控相关信息。同时，用户主值计算机能通过能源中心32×16RGB 矩阵在大屏幕显示。
另外，在能源管控中心配置两台工作站作为数字矩阵，每个工作站直接解码输出模拟视频信号，总共24路视频信号通过能源中心32×32VGA 矩阵传送到大屏幕电视墙显示，能够通过eWatch网络监控综合管理系统任意进行前端图像的任意切换显示。
该系统根据组网方式分为前端监控、传输网络和监控中心等部分。
2、前端监控设备
前端设备由视频服务器、数据采集器、摄像机（防护罩、摄像机、镜头、支架）、传感器、集中供电电源、音箱话筒等主要设备组成。主要完成图像/语音的采集、编码、控制和环境信息等采集任务。
监控场所在室外场区根据具体情况安装数个室外免维护型日夜自动跟踪快球一体化摄像机，室外球型摄像机要求保护性好，可以有效的防雨除霜，镜头可以拉远、拉近，大范围地监控场区，能够监控主变压器、大门等。一般安装在房屋的高处或电线杆的适当地方。
在各控制室采用带变焦的室内可控一体化低照度彩色摄像机，能够大范围的扫描主控室的情况，而且可以对主控室的仪表盘等进行特写，可以比较清楚地看到仪表盘上的读数。
在变电所高压开关室以及煤气能源房等其他设备间，可以安装相应个数的固定变焦一体化彩色摄像机，对设备间及重点部位进行观察，高危场合设备需防尘、防爆、防腐。
对重点场所安装相应的报警器，在设备间内安装烟雾探测器、煤气探测器、温湿度传感器、明火探测器，在主控室门口和窗边安装红外双鉴探测器等。
院门安装相应设备，可以考虑配置相应的红外对射探测器，一旦有人进入，阻断红外线传输，报警器报警，同时联动摄像机并自动录像。
为了保障监控系统安全可靠，必须有相应的视频线、控制线、电源线等防雷措施。
前端环境信息通过嵌入式网络视频服务器就近接入环境监控专网，最终传输到能源管控中心。
以1#变电站为例，其典型设备配置图如图一。
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3、传输网络
由于本系统监控场所遍布整个济钢，系统将充分利用能源中心主干和分支的光缆资源，各场所整合视频、控制、报警等信息就近接入环境监控专网，采用TCP/IP 以太网传输方式经过各级交换机、路由器上传至能源管控中心集中监控。
环境监控网络系统将充分利用能源中心主干和分支的光缆资源，与其它应用系统既保持相对独立，避免竞争带宽，又保持必要的联系，便于统一管理和资源共享。
　
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由Cisco 2960G智能交换机（配置千兆模块）、Cisco4507R和备用光纤组成千兆主干网，在主结点安装RUBY可网管光纤收发器，通过光纤与分支节点的光纤收发器相连，主结点的光纤收发器网络口连接到cisco 2960G智能交换机的10/ 100M网口上；在分支结点DLINK或者赫斯曼网络交换机与光纤收发器的网口相连，组成监控网络。
4、能源管控中心
在能源管理中心放置一台中心监控管理主机，用于安装我公司开发的eWatch网络监控综合管理系统软件，作为系统WEB/数据库/录像/报警服务器，连接到CISCO WS-C 2960G-24TC-L交换机上；
将短信发送控制器连接到机房交换机上；
在操作台放置两台DELL计算机作为视频解码工作站，在每台计算机上分别安装3块视频解码MD卡，并将其连接到环境监控网络上；计算机从视频解码卡上引出12路视频图像信号，总共24路视频图像与能源管理中心大屏幕系统中的32X32视频矩阵切换器的24个输入端子相连，作为视频输入。前端46个监控场所的所有摄像机可以通过eWatch综合监控应用平台软件切换到32X32视频矩阵切换器的输入端。32X32视频矩阵切换器的24个输出视频输出端子中12路连接到大屏幕系统中12台TH-42PWD8CK 42 英寸等离子显示器上，通过矩阵控制器键盘进行切换显示，所有的图像都可以在上面显示出来；输出端子中的12路连接到大屏幕系统中12台东芝 P 670DL PLUS 67 英寸 DLP一体化投影单元上，通过控制器进行切换显示，所有的图像都可以在上面显示出来。　
　
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四、系统功能
1、实时遥视功能
画面分割
用户可自由使用单画面、四画面、九画面、十六画面进行端站远程图像监控/安防监控；
可进行上下翻页；
可针对每个画面分别选择不同端站/同一端站的不同的摄像机；
当前画面可在满屏和正常显示两种方式之间任意切换，满屏达1024*768；
一用户同时多点遥视、多用户同时一点遥视、多用户同时多点遥视。
自动轮巡
用户选择执行轮巡方案；用户可以制定各种完全满足自己工作需要的多个摄像机之间的自动轮巡方案；可设定切换时间；轮巡方案中的摄像机可以是多个端站的；
在自动轮巡过程中，若用户需要关注某个画面，可以对该摄像机进行通道锁定，锁定的通道不参与轮巡，便于用户监视和控制；也可以进行画面锁定，实现图象定格。
云台控制
对带云台的摄像机，还可进行云台镜头控制(实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整)。可以直接在画面上操作，也可通过操作面板操作，云镜控制快速灵活。
云台转动速度和镜头伸缩速度都可以根据需要及时调整。
告警弹出画面
在将告警源与指定的摄像机进行告警关联之后，当该告警源产生告警时，关联的摄像机自动弹出画面。
自动到预置位
对于有预置位功能的摄像机，用户可以进行预置位定义，并自动执行到预置位、告警到预置位。
开/关灯　
打开/关闭摄像机的灯光，同时系统还具备延时自动关灯功能。
人性化的控制权协商机制
云台控制可以进行人性化的协商。
DO的输出控制
可以远程控制开关设备。
对讲/监听
可以和监控站建立对讲,中心和端站之间进行通话.或者监听某路视频的声音。
状态实时监测
系统及时监测各站点通信状态和各摄像机工作状态，在遥视界面的树形结构中直观显示出来。
抓拍
及时拍摄下当前画面。
2、分布式录像与集中录像
系统同时支持分布式录像和集中式网络录像；在各个端站直接支持硬盘录像和告警事件存储，确保了即使通信或者网络中断，对现场的监控仍在继续；对于重点摄像机，还可以进行集中式网络录像。
分布式录像和集中式网络录像支持常年录像、计划录像、告警录像（含移动侦测录像、图像遮盖录像）、手动录像等几种方式。
手动录像
用户可根据需要随时选择系统各个监控点进行录像。
计划录像
用户可根据需要定制计划录像，包括每日、每月、每周计划录像。
告警录像
产生告警时，关联的摄像机可以自动录像。
常年录像
可对某些摄像机进行长年录像。
录像检索与回放
在遥视界面里，可以进行录像的检索与回放；
可根据录像类型(人工录像、计划录像、告警录像、常年录像)、时间、端站、摄像机等信息检索并回放录像及抓拍的图片；
回放时可实现启动、暂停、按帧播放等多种交互播放方式。并可对录像和图片进行删除等操作。
录像管理
用户可以根据录像类型(人工录像、计划录像、告警录像、常年录像)、时间、端站、摄像机等信息检索录像并存档。
录像播放
用户可以打开存档的录像进行播放,以便分析端站情况。
3、告警功能
告警管理
用户依据实际情况，定义各种告警源及进行域值设定。在防火防盗领域，eWatch 综合应用平台支持形形色色的可接入设备，象防火类：烟感、明火探测器、气体探测器等，防盗类：被动红外、红外对射、振动入侵探测器、玻璃破碎入侵探测器、紧急报警装置、门禁等。这些探测器，在平台内与图像、音频依据用户定义的方式进行关联，包括启动声光、开启灯光、向指定的手机号发送短消息、向指定的邮箱发送邮件、推出告警画面等等。
告警
当端站发生告警时，在遥视界面中会显示最新告警行并自动推出与该告警关联的摄像机画面；
当用户点击最新告警行时，系统会列出该告警的告警编号、告警名称、严重程度、告警设备、端站、告警时间、处理时间、处理人、联动动作等内容；
用户可以根据列出的告警内容和提示对告警进行确认、清除、复位、过滤、屏蔽、执行预定动作等操作；
4、短消息中心/邮件中心
当端站发生告警时，系统会自动给指定的邮箱发送邮件，报告告警内容。给指定的手机发送短消息，报告告警内容。
5、电子地图
可以根据实际位置保存中心，端站的分布图．点击某个端站就可以直接进入到该站的视频监控页面．电子地图可以上传修改设置。
6、系统管理/设置
(分)中心、端站管理系统采用中心、分中心、端站的树状层次结构，充分保证了系统的扩容/删减的灵活性。系统既支持中心/端站的二级网络结构，也支持中心/分中心/端站的三级网络结构。可随时方便地进行分中心、端站的增加、删除、修改、查询等操作。
设备管理用户依据分中心、端站对自己所有的设备（如摄像机、视频服务器、测控服务器等）、灯光控制器（或报警控制器）和环境设备（如烟感、红外、温度、湿度、水侵等）灵活地增加、删除、修改、设置；
历史数据、日志管理　实现对系统的历史数据（遥测、状态、告警）的查询、备份、删除管理；系统中各种操作均有日志记录，可利用日志管理对日志进行查询、清除、备份操作。
用户及权限管理可以将各种权限组成不同的权限组，然后根据工作需要，将某一用户设置为该组的成员，该用户即可获得该组的所有功能。可将用户分成不同优先级，在控制设备时根据优先级进行控制权协商。
录像管理用户可以对所选摄像机进行计划、移动侦测、遮挡录像设置；同进录像可以进行前端和网络录像两种选择；同时，对已设定的录像可以进行处理；
报警联动用户可以对摄像机、告警量进行报警关联动作的设置，在告警产生时，自动执行相关联的动作如开灯、录像、打开警铃、发短消息、高速球机自动执行到预置位
布防撤防用户在实际应用中可以根据实际情况对告警分时设置，同进可以进行布防撤防；
轮巡方案用户可以根据实际需要建立自己的轮巡方案；
7、远程数据采集
eWatch 综合应用平台支持远程采集端站的一些环境参量和设备运行情况，用户通过自定义的方式接入各种数据采集设备及智能设备，如环境温度、环境湿度、交流供电电压、交流供电电流、直流供电电流、直流供电电压等。平台采用后台处理技术，通过建立Windows操作系统服务的方式，按用户设定的时间间隔常年采集数据，并存储在 SQLServer 数据库中。采集数据的显示直观，丰富的数据管理功能，便于用户进行数据分析。
8、数字矩阵及电视墙
在监控中心或者监控分中心，如果建设了电视墙，可直接利用eWatch 综合应用平台的数字矩阵功能，把监控图像解码到电视墙上。平台对电视墙的格局不作限制。
五、系统技术特点
l　　　　架构先进
真正完全的B/S结构，基于Microsoft SQLServer2000数据库和.NET技术开发。
l　　　　三级网络拓扑结构
从小型应用到组建大型网络均可满足。
l　　　　支持多种应用
包括网络视频监控、语音监听及双向对讲、防火防盗、电子围栏、机房环境监控、机房动力设备监控、远程数据采集、门禁及智能设备监控等。
l　　　　模块化设计
平台采用模块化的建模方法，便于扩展、扩容。各种应用按需定制。
l　　　　真正的全网统一管理
包括中心（分中心）管理、端站管理、设备管理、用户及权限管理等。
l　　　　丰富的报警管理功能
与报警处理中心集成，实现视频与告警联动，多种告警联动方式，便于及时处理警情。
l　　　　操作简单、方便
本着使用者的工作特点及操作习惯，平台设计了友好的界面，互动性强。