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第1篇

關鍵詞：視頻安防監控攝像機數字硬盤錄像機設計原則

1、視頻安防監控系統設計原則

為了提高視頻監控系統的能力，并使視頻資源能夠發揮更大的作用,視頻安防監控系統設計需采用先進、成熟及實用的技術，能實現集中統一管理，為實現現代化的智能建筑管理提供方便，具有開放性、可擴充性、兼容性和靈活性；系統設計和設備選型應標準化、規范化；系統必須具有安全性、可靠性、容錯性以及合理的性能價格比。

2、視頻安防監控系統的方案設計

2.1系統設計標準

依據國家標準《視頻安防監控系統工程設計規范》（GB50395-2007）及公安部公共安全行業標準《視頻安防監控系統技術要求》（GA/T367-2001）,充分考慮安防系統工程的特殊性,結合項目的實際結構情況和安全防范等級，考察當前世界最先進的安全防范視頻監控技術和設備進行總體的方案設計。

2.2視頻安防監控系統的組成

以電視監控為主的視頻安防監控系統主要包括前端攝像機、數字硬盤錄像設備、中央矩陣切換/控制主機、控制鍵盤、監視器墻及智能化安防管理平臺等組成部分；在進行其方案設計時尤其要重視電源的配置，還必須對前端攝像機的輔助照明加以考慮。

2.3前端裝置設計

前端裝置應包括各種類型的攝像機、定焦或變焦變倍鏡頭，以及實現攝像機上下左右運動及旋轉掃描的云臺、解碼器，保護攝像機與鏡頭的防護罩支架、攝像機補光照明燈等。對于有聲音復核要求的場所，比如容易引起糾紛的辦事窗口、調解室等，還需要安裝拾音器，與相關聯的攝像機匹配連接，實現音視頻同步錄音錄像。安裝在室外露天場所的攝像機，還應考慮防雷措施。

2.4傳輸部分的設計

傳輸部分是連接前端攝像機與后端數字硬盤錄像機及控制部分的關鍵環節。常用的傳輸方式主要有同軸電纜、光纜、網絡線、雙絞線等有線通道，以及較少采用的由發射機、接收機組成的無線傳輸通道。

同軸電纜是廣泛應用于各種場合的傳輸方式，但由于抗干擾能力較差，衰減較多，僅適用于500米以內的中短距離傳輸。

有源、無源雙絞線傳輸也是目前采用的一種傳輸方式，它使用雙絞線視頻傳輸器能節省傳輸材料成本，簡化施工布線，延長傳輸距離，增強抗干擾能力。

光纜傳輸是今后一段時間將普遍推廣的傳輸方式，特別是數字視頻光端機的不斷成熟，批量生產，都使成本較以前大幅降低。由于光纖傳輸的低損耗、高容量及抗串擾優勢，使其已經廣泛應用于廠礦企業、道路交通等長距離、防電磁干擾要求的場所。

2.5控制切換系統的設計

控制部分是視頻安防監控系統的核心。大中型系統一般都配置視頻中央控制矩陣，用于接收傳輸來的多路視頻圖像并按需要將其切換到指定的各個監視器上供重點觀看、監控，對云臺運動進行控制，對鏡頭進行變光圈、調焦和變倍調節控制，監視器畫面花樣掃描、分組切換等；與入侵報警系統、門禁系統等聯動切換操作。

3、視頻安防監控系統設計時應注意的幾個問題

3.1數字硬盤錄像機

目前以模擬系統為主的視頻安防監控系統，建議選用嵌入式或工控式數字硬盤錄像機。具體的選擇應對所采集圖像清晰度的不同要求為依據，可選擇圖像壓縮格式有CIF（分辨率為352×288）和D1（分辨率為704×576）兩種。而今后視頻安防監控的發展方向是數字智能高清系統和遠程網絡視頻系統，選用NVR等網絡存儲設備將不斷發展，以及將來可能采用云技術的互聯網存儲。

3.2系統電源設計

視頻安防監控系統一般都采用實時圖像監控和儲存的工作方式，所以應為其配置具有一定容量的UPS不間斷電源供電系統——一般情況下應能夠提供至少8小時，即一個日班工作時長的斷電工作容量，以保證基本供電系統正常維修工作的完成。在使用方投資成本控制的情況下，可優先考慮DVR等錄像存儲設備的后備電，則后備時間可相應縮短至30分鐘以內。因系統的設計成本提高，一般的系統集成公司不會主動進行這項設計。

另外，整個視頻安防監控系統，包括前端的攝像機等建議均由中心機房同一個穩壓電源或UPS不間斷電源系統供電，以便整個系統的設備電源同步及共地，能夠保證系統工作電源的獨立性和可靠性，避免由于遠端攝像機現場斷電造成攝像機不能正常工作，無法監視現場和記錄視頻圖像。同時，中央控制矩陣切換操作不會引起滾屏、畫面跳動等現象。

3.3電視墻的設計

監控中心監視器的配置一般可按≥前端攝像機總數1/16的比例配置，結合電視墻布局進行設計。對其中重點圖像（例如出入口）進行固定監視或切換監視。操作員與電視墻之間的距離一般為監視器尺寸的3～6倍。

3.4前端攝像機的選用

前端攝像機宜選擇540線以上、1/3英寸或1/2英寸鏡頭的CCD攝像機，監控區域為出入口、通道的應選用固定焦距攝像機，在同一系統（室內監控區域）內，所有對外出入口攝像機方向一致朝內，可避免逆光，又不會造成盲區。

室內通道盡量選用半球形吸頂一體攝像機，特別是安裝位置較低的情況下，可避免被破壞或人為改變監控方向。

4、視頻安防監控系統在應用中需注意的問題

4.1數字硬盤錄像機及其選用與設置

(1)PC式數字硬盤錄像機的特點。既具有PC機的開放式Windows或Linux多任務處理操作系統，又有數字硬盤錄像機的實時圖像監控和圖像數據儲存功能。應用PC式數字硬盤錄像機可以在不中斷圖像數據記錄的情況下查閱和提取歷史圖像數據，但是這種開放式多任務平臺容易遭受病毒感染，且經常作人員安裝娛樂游戲軟件，都會造成系統不穩定，客戶端或組件被誤刪等問題。

PC式數字硬盤錄像機一般均采用4U工控機箱，這樣有利于內部散熱及大容量多硬盤存儲擴展，但也很占用機柜資源，不適合大型安防系統的應用。

(2)嵌入式數字硬盤錄像機的特點。嵌入式數字硬盤錄像機集系統的應用軟件與硬件融于一體，具有軟件代碼小、高度自動化、集成化等特點，此類產品沒有PC式數字硬盤錄像機那么多的模塊和多余的軟件功能。但這種整個系統完全建立在一體化的硬件結構上，視音頻的壓縮、顯示、網絡等功能全部通過一塊單板來實現的形式也使得嵌入式DVR系統硬件的可靠性、穩定性以及可擴展性較差。

嵌入式數字硬盤錄像機一般采用1U標準機箱，適合于大中型視頻安防監控系統的應用。

(3)在使用數字硬盤錄像機時要注意對各菜單相關功能內容的設置，避免出現只監控圖像未保存圖像數據的問題。對于人流量較少或畫面變化不大的場所可采用移動偵測錄像的功能（動態錄像），以節省有限的硬盤空間。

4.2前端攝像機的布局、安裝與維護

攝像機是攝取視頻圖像的元件，一般宜調整至監控有效畫面≥顯示畫面的1/60。視頻監控圖像根據應用場所不同，有效畫面可大致分為三種級別：

(1)能看清楚被監控人員的面部特征或機動車牌號，比如室內外出入口、重要通道。

(2)能看清楚被監控人員的體貌特征或機動車的外形情況，比如內部主要通道、廳堂等位置。

(3)能看清楚被監控人員的行為特征或機動車的行駛情況，比如停車場、廣場等位置。

攝像機應采用穩定牢固的安裝支架，安裝位置應不易受外界干擾、損傷，且應不影響現場設備運行和人員正常活動。固定攝像機的安裝指向與監控目標形成的垂直夾角宜≤30°，水平夾角宜≤45°。

帶有云臺、變焦鏡頭控制的攝像機，在停止云臺、變焦操作2分鐘左右后，應設置自動恢復至預置狀態。

攝像機工作時，監控范圍內的平均照度（環境有效照度，非最低照度）應≥50Lx，必要時應設置輔助照明光源。需要注意的是，輔助照明光源應與攝像機指向一致，且使攝像機位于光源前方，處于照明范圍內，以避免逆光。

5、結語

數字化、網絡化、智能化是視頻監控發展的趨勢，視頻安防監控系統也將會采用一些新技術、新設備。但無論如何發展，基本的圖像采集、傳輸、存儲及實時監看的結構不會改變，各個環節的設計思路不會改變。

參考文獻

[1]呂優,張九根.視頻安防監控系統設計研究[J].安防科技,2009(10).

[2]周永紅.智能視頻監控技術及應用[J].中國安防,2011(03).

第2篇

關鍵詞：智能變電站 一體化監控 方案設計 方案分析

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）11-0166-01

1 引言

智能變電站一體化監控系統能夠實現變電站各個組成部分系統性能參數和信息的技術監測和顯示，是保證智能變電站正常運行的重要手段，也是提高變電站智能化的必須采取的方法。

2 智能變電站一體化監控系統設計技術內容

智能變電站一體化監控系統是按照全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化的基本要求，通過系統集成優化，實現全站信息的統一接入、統一存儲和統一展示，實現運行監視、操作與控制、綜合信息分析與智能告警、運行管理和輔助應用等功能。

智能變電站二次系統自動化體系由一體化監控系統和輸變電設備狀態監測、輔助設備、時鐘同步、計量等共同構成。一體化監控系統縱向貫通調度、生產等主站系統，橫向聯通變電站內各自動化設備，處于體系結構的核心部分。該系統直接采集站內電網運行信息和二次設備運行狀態信息，通過標準化接口與輸變電設備狀態監測、輔助應用、計量等進行信息交互，實現變電站全景數據采集、處理、監視、控制、運行管理等。

3 智能變電站一體化監控系統需求分析

3.1 系統需求分析

變電站高級應用都是基于變電站所有數據信息進行分析和處理的。傳統的監控和數據采集系統只能顯示二次設備的故障信息和動作信息，僅僅進行設備故障的查找和分析，這些只能限于變電站設備的保護和檢測工作，不足以達到智能變電站的要求。新時期的智能變電站應該獨立完成對綜合測量控制信息，設備保護控制信息，設備狀態檢測信息等相關信息的分析，這樣能夠更加清楚的進行變電站信息的綜合處理，能夠更加快速的實現變電站設備故障問題的定位。

3.2 智能變電站調度中心需求

由于運行要求的提高，調度中心對智能化的需求也逐漸加大，目前調度中心會對接受到的數據信息進行校核，確保數據的準確性和可靠性，但是這些數據都是從變電站輸入而來的，如果能夠在數據信息的產生根源處進行檢測和監控，這樣能夠更加及時的進行設備的運行狀態的檢測，還能夠及時的為調度中心提供有效的預警信息，還能夠從根本上減少調度中心的信息處理量，這樣就對于變電站調度中心提出了更大的要求。智能變電站的調度中心需要實現所有變電站的監視控制功能，進行各個調度中心信息的整理與收集。

3.3 智能變電站生產管理系統需求

國家智能電網發展迅猛，生產管理系統成為智能變電站發展的重要的因素。生產管理系統是對于設備的檢測系統進行及時的狀態檢測，采集設備頻率和設備的配置信息，保證生產管理系統始終保持在安全工作區域內，實現智能變電站的正常運行。除此之外，生產管理系統對于設備的運行和維護、變電站內部設備信息檢修等都有著重要的作用，在很大程度上提高了工作效率，對變電站生產管理系統整體水平的提高起到至關重要的作用。

4 智能變電站一體化監控系統設計方案

監控系統網絡由站控層網絡、間隔層網絡、過程層網絡三部分組成，智能變電站一體化監控系統各個主要組成部分通過防火墻實現隔離。各個部分能夠與變電站主要系統實現交互信息功能，信息傳輸通常是通過整理正反及一體化監控系統的數據通信網關機完成。在進行數據通信時，為了信息安全必須設置縱向加密認證裝置，實現與遠方調度中心數據通信環節。

通常情況下，站控層由計劃管理終端、工程師和操作員工作站、數據服務器、圖形通信網關機、綜合應用服務器、數據集中器、監控主機、數據通信網關機等幾個部分構成。站控層的主要組成設備有：保護裝置、工程師和操作員工作站設備、數據服務器、PMU、工區數據通信網關機、一體化監控系統監控主機、測控設備等。監控主機的作用是負責在網數據的安全，在安全區內對采集的實時數據分析、處理、存儲。數據瀏覽服務實現是通過工區數據通信網關機將采集的數據直接送到調度中心來完成。（監控系統網絡圖如下）（如圖1）

間隔層主要包括數據通信網關機器、視頻監控系統、綜合應用服務器系統、變電設備運行狀態檢測裝置系統、外界環境檢測系統、計劃管理終端設備系統、安防系統以及消防系統等主要設備。其中綜合應用服務器系統主要實現各個變電設備以及輔助設備之間的數據信息的傳輸，對于外界收集的所有相關的數據信息進行處理和分析，最終得到所需要的數據信息輸入到數據服務器系統中進行保存。數據通信網關機器主要是實現數據服務器系統的數據模型和調控中心之間數據信息的相互交換，從而能夠為整體系統提供遠程信息查詢和信息瀏覽服務。

綜合應用服務器的功能是完成信息傳遞，借助正反向隔離設備數據信息，經過數據通信網關機完成全站的信息交互。在站內送出數據信息，同時接受主站的控制命令。數據服務器作為存儲功能的裝置，主要用于儲存變電站模型數據、操作產生的相關數據、圖形、報警數據、故障波形、在線監測信息數據等。計劃管理終端完成數據、信息的調度、檢修管理、保護定值單的管理工作等。

5 結語

完善監控系統核心技術，積極探索創新的系統方法和集成技術，不斷優化和改善現有系統設計方案，提高系統智能化設備的質量，拓展智能化系統的主要功能，是實現更高、更強功能的智能變電站一體化監控系統的最終目標，也是我們未來研究的主要課題。

參考文獻

[1]胡剛，夏勇軍，蔡勇.智能變電站二次系統設計現狀和展望[J].湖北電力，2010（S1）.

第3篇

關鍵詞：設計質量；經濟效益；新產品；設計開發流程；優化方案

引言

鐵路行業競爭越來越激烈，想要做這個市場的領頭羊，首先要有高品質的產品，機車產品更要通過提高產品的設計水平來生產出高品質產品，而新產品設計開發需要一個成熟的周期，這一系列因素將新產品設計開發程序的重要性提到了空前的高度。新產品開發的水平直接關系著企業的前途和命運，而且它在整個壽命周期中的影響也是極其深遠的，決定了產品的“先天質量”，因此好的新產品開發流程可以取得以點帶面，最后達到全面突破的效果。

1新產品設計開發流程歷史狀況分析

在2013年之前，戚墅堰機車有限公司的新產品開發流程仍延續著國有企業約定俗成的方式，遠遠滿足不了當前競爭形式的需要，還存在著一系列的問題：①新產品開發流程中產生的數據和流程本身沒有關聯②新產品開發流程各階段所使用的不同系統之間集成不充分③好的流程方式沒有固化形成延續④新產品開發周期長⑤設計修改頻繁等。

2013年開始產品設計部以HXN5B、澳大利亞PN、泰國SDA3等車型為載體，歸納、統計新產品開發流程實施過程中的不足和優點，并不斷提煉、固化、改進、總結，形成了新產品開發流程，基本流程圖如圖1。但在該流程實施過程中，發現仍有不足之處：①評審不夠全面②缺乏設計成本的控制③設計確認目管控不夠全面④設計驗證項目管控不夠全面。2新產品設計開發流程優化及應用

為了滿足日趨增多的市場訂單，能夠按時完成高品質的產品設計，通過產品設計部近幾年重大項目的實施，如：時速160公里交流傳動客運內燃機車、喀麥隆大軸重機車項目、3000馬力節能環保調車機車項目、阿根廷貝爾格拉諾機車等項目，進一步優化及改進新產品開發流程，如圖2。

優化后的流程圖為正在實行的新產品開發流程，下面就以網檢車為例，具體介紹現有機車新產品設計開發流程及各階段的主要工作。

2.1新產品設計開發立項

網檢車項目為訂單項目，于2016年6月30日，戚墅堰機車有限公司與廣州地鐵簽訂了項目采購合同，產品設計部根據合同開展技術可行性分析工作后向技術管理部提出立項申請。

2.2新產品設計開發策劃

項目立項獲準后，網檢車成立了項目設計團隊開展設計策劃工作。編制了研發項目團隊成員及職責表、設計計劃書、設計質量控制計劃、設計驗證計劃、設計確認計劃等文件。除了流程上的優化，輸出文件此階段增加了《設計確認計劃》和《設計驗證計劃》如圖3。

2.3新產品設計開發輸入

2.3.1設計和開發輸入

此階段設計團隊編制了技術要求逐條響應表、技術要求偏離跟蹤表、技術要求標準法律法規識別響應表、新技術新產品清單、設計經驗借鑒表、設計輸入評審表、設計策劃及設計輸入總結報告等輸出文件。并于2016年8月8日，完成設計策劃及設計輸入會簽評審、并。

2.4新產品設計開發方案設計及技術設計

2.4.1分系統設計開發方案設計及技術設計

設計團隊根據設計策劃、設計輸入開展方案設計及技術設計工作，2016年8月12日完成了各分系統方案設計評審工作，2016年10月10日完成了各分系統技術設計評審工作。編制了危險登記冊、各子系統及總體方案設計說明書、各子系統及總體技術設計說明書、相關計算報告，系統結構樹、FMECA表格、產品檢修策略說明、設計成本分析報告、零部件質量特性重要度分級清單、零部件質量特性重要度分類清單、各系統評審會議紀要、評審意見處理報告、評審意見落實報告、階段總結報告等。方案設計及技術設計階段均增加了《成本分析報告》，如圖4。

2.4.2整車設計開發方案設計及技術設計

各分系統設計評審意見處理情況關閉后，在2016年8月22日完成了整車方案設計評審，2016年10月14日完成了整車技術設計評審工作。

網檢車在此次設計中，任命了專門的成本控制專員，在項目各個階段嚴格把握及控制項目成本，在技術設計評審中，新提供了《新增采購件匯總表》，如圖5，對新增外購項點進行評審，進一步控制設計及采購成本。

2.5新產品開發施工設計

設計團隊2016年10月24日了《網檢車施工設計計劃A》，由于設計聯絡會未召開等原因，網檢車在2016年12月2日和2016年12月22日提交了兩份計劃延期申請，并了《網檢車施工設計計劃B》，目前設計團隊按照施工設計計劃完成了圖紙會簽歸檔工作。

2.6新產品開發樣車試制

網檢車作為公司A類項目，試制工作由公司年度經營計劃下達執行；特定情況下，由項目管理中心根據總部決定，臨時通知執行。

2.7設計和開發驗證

確保設計和開發輸出滿足輸入的要求，設計團隊依據設計和開發策劃，安排對整機、分系統的設計和開發進行設計驗證。

2.8設計和開發確認

根據產品的特點，選擇下述確認方式：

產品經檢驗合格，由營銷部、國際貿易中心提交顧客使用一段時間，顧客出具“客戶試用報告”，說明顧客對樣機，樣品使用滿意，或對適用性作出正面評價，顧客滿意即是對設計開發的確認。

3新產品設計開發流程優化建議

3.1增加子系統內部預評審環節

為提高子系統評審質量及評審效率，建議在機車子系統方案設計評審及技術設計評審時，各業務組需先組內進行預評審，評審通過后方可提交評審資料。

3.2增加整車內部預評審環節

為提高整車評審質量及評審效率，建議在申請機車公司級方案設計及技術設計評審前需部內進行整車預評審，評審通過后方可提交評審資料。

3.3增加對產品平臺的應用

產品平臺已建立并應用了一段時間，對產品設計質量的提高有很大幫助，為了對產品平臺更好的利用，建議在原有要求提供的評審資料基礎上，增加對已有產品平臺的應用評審。

3.4增加對新增采購件的控制

為了更加有效的控制設計成本，新增采購件是重要環節之一，建議在原有要求提供的評審資料基礎上，增加對新增采購件的評審。

3.5增加對知識產權的管理與保護

為加強知識產權的管理、保護和利用，建議在評審環節增加對項目知識產權的評審。