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遠程監控
遠程監控概念
遠程監控從字面上理解可以分為“監”和“控”兩部分，其中“監”也就是遠程監視，可以分為兩大部分：一是對環境的監視，二是對計算機系統及網絡設備的監視，不管怎么說遠程監視就是指通過網絡獲得信息為主：而“控”也就是指遠程控制，是指通過網絡對遠程計算機進行操作的方法，它不僅僅包括對遠程計算機進行重新啟動、關機等操作、還包括對遠端計算機進行日常設置的工作。通過硬件的配和還可以實現遠程開機的功能�？偠灾�，要想完全控制遠端的計算機，首先應該能夠對其監視，也就是可以看到該計算機的屏幕顯示，然后才談得上“控制”，遠程控制必須做到“監”、“控”結合，因此我們通常說的遠程監控一般泛指就是這種遠程控制。除此之外，對于網絡管理員來說，遠程控制還包括對網絡設備的控制，現今大多數網絡設備都支持Telnet，甚至Web方式對其進行遠程管理，這也是一種遠程控制的方法。
遠程監控軟件
目前比較常見的監控軟件有，國產的免費軟件：網絡人（Netman)、遠控王、灰鴿子、任我行等，國外的收費軟件TeamViewer、PcAnywhere、Radmin等。國產監控軟件中，除網絡人（Netman)外，灰鴿子、遠控王、任我行、網絡神偷等均黑客類軟件，TeamViewer、LoGonmypc等外國收費軟件則基本不會被當作病毒查殺。
系統工作原理
首先，將來自各攝像機的視頻信號輸入RV-2000視頻采集終端，然后，RV-2000視頻采集終端通過 MPEG-4圖像壓縮算法，將視頻信號轉換為25幀/秒的數字圖像，并將經壓縮后的音視頻數據流通過光纖網轉發到視頻監控中心；最后，視頻監控中心的監控計算機對收到的來自前端的圖像和聲音數據，進行解壓縮并通過計算機顯示屏幕和聲卡進行實時監控。
當發生報警時，報警解碼器將聯動報警輸出設備，并通過報警解碼器將報警信號輸入RV-2000視頻終端，并傳輸到監控中心，監控中心的視頻服務器接收到報警信號后立即發出聲音信號、記錄報警事件、進行硬盤錄像等報警操作。
攝像機控制、布防等控制信號是下行傳輸的，由監控中心監控主機發出各種控制信號，RV-2000視頻采集終端收到控制信號后，通過云臺鏡頭控制器或直接控制攝像機，或完成布防操作。
系統采用硬件壓縮軟件解壓技術，在相關科室的計算機終端上增加相應的軟件或者通過Windows自帶的IE瀏覽器的Web功能就可實現遠程視頻監控功能，設置成視頻監控工作站。
網絡通信采用TCP/IP和網絡組播(Multicast)技術，最大限度地利用了網絡的傳輸性能和網絡帶寬，避免網絡的擁塞。
4.3 系統結構RV-2000遠程視頻監控系統由系統子站和調度中心主站組成。系統子站設置在下屬的煤礦、發電廠和變電站等需要監控的場所，主要由視頻采集終端、計算機網絡連接設備、攝像機、報警探頭、報警解碼器等組成，負責音視頻信號和報警信號的采集和數字化，并利用現有的計算機網絡實現站點之間與調度中心的視頻/報警信息傳輸及遠程監控。監控調度中心主站主要由視頻管理服務器、瀏覽器、計算機網絡連接設備、遠程監控和視頻服務器軟件等組成。監控中心可以通過網絡管理多個采集站，能切換并控制至任何一個監控點現場，實施總體監控，從而實現對整個地區進行視頻監控。它通過網絡，不但可以實時瀏覽各個監控點現場的視頻，還可以遠程訪問采集站的錄像文件，并下載錄像文件，還可以在監控中心進行錄像。
RV-2000遠程視頻監控系統能適應不同的通訊網絡，可以是以太網、E1、無線局域網或其他傳輸通道。
子站采集端
RV-2000視頻采集終端提供視頻和音頻輸入/輸出接口，分別連接到攝像機視頻輸出或多畫面處理器、拾音器及音箱；并提供RJ45接口與監控終端及服務器聯接；它主要實現視音頻信號的采集和壓縮，并將壓縮好的數據通過光纖網絡發送到監控中心。
采集端組成：
1． 視頻采集終端
2． 畫面分割器
3． 一體化攝像機或其他各種攝像機
4． 各種報警傳感器和報警設備
5． 報警解碼器
6． 云臺及云臺解碼器
采集端功能：
1． 圖像采集、錄制及遠傳；
2． 采集各種報警信號，實現報警聯動并傳給集控站監控中心；
3． 控制云臺和鏡頭的動作；
4． 控制矩陣切換器切換視頻圖像；
5． 接受遠方控制命令，控制云臺轉動、鏡頭運動和報警設備輸出
監控中心
監控中心，由中心圖像處理服務器、圖像監視終端、圖像處理軟件、遠程視頻監控/聯網報警軟件組成，用于接收現場傳輸來的圖像、及報警信號，提示保安人員采取各類措施，同時可以實現遠程控制矩陣、攝像機、云臺和遠距離聯動控制，也可行遠程錄像文件下載、圖像檢索和數碼錄像放像等操作。
中心圖像管理服務器用于管理圖像的傳輸、存儲，在管理服務器上安裝有系統管理數據庫和系統管理軟件及監控終端模塊等軟件，起著對整個系統的管理和服務作用。
監控終端是視頻監控系統的操作主機，用于實現視頻監控的各種功能。監控終端由普通PC機擔當，基于Windows平臺，各前端的視頻數據均由安裝在監控終端的監控軟件進行解壓還原。監控主機采用P4處理器，性能穩定，價格經濟實用。
監控中心組成：
1． RVMannager 服務器軟件；
2． RVBrowser 客戶端軟件；
3． 管理服務器；
4． WEB服務器（可選）
5． 大屏幕（可選）；
監控中心功能：
1． 從采集站接收視頻數字數據，進行實時回放及轉發；
2． 可以實現遠程控制；
3． 接收各采集站傳來的報警信號，并傳給管理服務器；
4． 配置及存儲各采集工作站的配置信息，管理系統用戶和用戶權限；
5． 控制臺可以向任何一個采集站發出控制命令，如云臺動作、圖像切換等；
6． 為控制臺計算機或調度中心各客戶端提供歷史錄像的查詢和播放；
7． 在屏幕墻上顯示任何一個攝像機的圖像，并可以進行切換；
8． 為網絡用戶提供WEB視頻流服務；
9． 與系統內具備功能的計算機實現會議電視功能
電纜布線的抗干擾設計根據系統對電纜阻燃、防火的特殊要求，本公司全部選用阻燃屏蔽電纜，同時可對高壓電磁場起到良好的屏蔽作用。另外，戶外埋地電纜加套熱鍍鋅管，電纜溝內普通電纜加套PVC管，室內電纜加套PVC槽, 使系統完全可以在高電壓等級的環境中消除高電場、高磁場等一些干擾因素對系統造成的影響。
五、系統功能描述5.1子站功能實時監控和錄像l 通過合理設置攝像機的位置，對各個監控點進行監視。
l 能通過自動巡視功能，讓多個攝像機監視畫面自動循環顯示。
l 監視畫面亮度、對比度、飽和度等參數可調。
l 用戶可以在監視畫面中疊加攝像機的名稱以區分不同的監控點。
l 可采用多種錄像方式將圖像保存在本地的硬盤上，實現本地錄像。
l 可依日期、時間、事件等參數進行錄像資料查詢。
l 錄像資料回放，可隨時播放、停格、快轉等。
l 錄像文件可以上傳到集控站和調度中心。
切換與控制l 監控終端具有定時自動循環切換、人工手動切換、報警聯動切換等三種方式或設定其中的幾種方式切換。
l 能選擇采集端的任一攝像機進行監控, 實現對攝像機視角、方位、焦距、光圈的調整。
l 如果是帶預置點的云臺，監控中心操作員能控制云臺直接到預置的方向和觀察角度（包括水平轉動角度和垂直轉動角度）；鏡頭的預置點位置以中文列表形式顯示。
l 能控制監控受控設備，如照明燈光等。
報警和報警聯動系統報警種類可分為安防報警、圖像報警、動力環境監控報警、廣義報警（從其他自動化系統傳輸過來的報警信號）等幾種。
l 可預先設置攝像機預置位和報警輸出設備，當報警發生時，攝像機將自動切換到相關位置，同時進行錄像，并啟動預先設置的報警輸出設備，如警笛、警燈等。
l 報警產生時，系統自動進行錄像，同時傳送報警信息到監控中心。
l 報警條目在屏幕底部狀態欄以紅色閃爍條目顯示，同時在電子地圖中也有反映，報警聯動方式可由用戶設置。用戶雙擊報警條目就可以切換到相關監視畫面，對報警信號有確認功能，對于報警的聯動，高級別的報警可屏蔽低級別報警的動作（指對同一設備）。
l 當報警事件發生時，電子地圖的圖標的閃爍、攝像頭預置位的聯動顯示相應的畫面、警鈴動作、存儲、打印、錄像。
l 報警信號可分級管理，報警等級有三級，重要報警、次重要報警、一般報警，各報警的等級可以由用戶自由設定。 多點同時報警時，重要報警優先嚴重告警，嚴重告警優先一般告警，相同級別告警采用時間優先。
l 具有攝像機和報警器材故障和斷線自檢測功能，當攝像機信號丟失和報警器材線路故障時將進行報警。
l 具有視頻移動報警功能，當監視畫面出現異動時系統進行報警，畫面異動報警的靈敏度可設置。
l 可人工設置報警設備布防、撤防，也可以事先確定布防/撤防策略，由系統按照制定的策略自動進行布防/撤防。例如，當進入夜間時系統自動進行布防，工作時間自動撤防；當有人循檢時可以對工作人員工作區域進行局部撤防。
電子地圖l 可以通過電子地圖對站內的監視區域進行顯示，并可在電子地圖上進行報警顯示。
l 分級電子地圖，第一級是總的系統圖，在其上可方便地尋找各采集站，點擊采集站圖標即可進入該站點地圖，第二級是各采集站的電子地圖，具體顯示站點內攝像機和報警探頭的位置。
l 在電子地圖上可設置各設備的參數，比如攝像機預置位，報警設置等。
l 通過點擊電子地圖上的攝像機和報警設備，可以方便的切換到相應攝像機 畫面和設置相應報警設備的布防/撤防。
系統配置l 系統設置，可對系統參數進行設置。如對錄像幀率、錄像質量等進行調節。
l 報警設置，可以設置報警設備的名稱、報警區域和對應報警輸出設備等信息。
l 設備配置及管理，可以設置服務器和采集站的站點信息、輪巡策略、錄像策略等。
l 預置位設置，如果是帶預置點的云臺，集控中心和調度中心操作員能通過事先設置預置位，然后通過選擇預置位控制云臺直接到預置的方向和觀察角度（包括水平轉動角度和垂直轉動角度）。
自動巡視系統可以進入自動運行方式，在自動運行方式下可以完成如下操作：
l 自動輪巡，系統可以按照設置好的輪巡策略在相應的一個或多個采集端攝像機之間進行輪換顯示。
l 報警處理及報警聯動，系統按照設置的報警策略進行報警處理。
系統工況圖l 通過工況圖分級顯示，用戶可以查看在線設備工作情況，可以進行放大/縮小處理，可以選擇顯示的級別。
l 用戶可以通過工況圖進行設備運行情況的自檢。
日志記錄l 運行日志功能可以記錄系統所有的操作記錄，包括操作時間、操作內容、用戶等信息，并能進行查詢和打印。
l 報警記錄包括各種報警類型、時間、地點、是否錄像、報警等級等各種屬性。如果有錄像，可根據相關報警條目查詢錄像文件，并可下載回放。
l 可以對各種操作記錄進行各種查詢及統計操作，日志記錄不可更改。
動力環境監控RV-2000視頻監控系統可利用各種環境采集模塊與RV-2000的采集終端連接，將各種動力環境信息采集到系統中，可以很方便的實現對采集端的重要運行設備進行溫度監控，顯示出這些設備的溫度變化曲線圖，從而判斷這些設備工作情況是否正常，達到動力環境監控的目的。
5.2監控中心功能遠程監視和錄像查看l 監控主站的操作員可以在監控終端完成所有的監控操作，包括畫面分割顯示、各類攝像機的控制、報警系統的布/撤防、報警聯動控制等。
l 監控主站的用戶可以設置圖像輪巡的方式并進行圖像輪巡。
l 可實現多對多監看，即多個用戶終端可以同時觀測某變采集端的某一攝像機的實時圖像和同一監控終端可同時監控多個采集端的實時圖像。
l 監控主站可以回放采集端的錄像文件和將錄像文件下載到本地監控終端進行備份。
用戶管理l 通過在監控主站安裝服務器軟件，可以對操作人員進行用戶管理，可以設置操作員的用戶名和口令，設置和控制監控終端和操作人員的連接權限、控制權限和管理等級等使用權限的優先級功能。
l 同一遠程監控終端的操作人員可分為不同的管理等級，不同管理等級的操作人員具有不同的權限。
l 監控終端用戶管理權限有優先級之分，當多個用戶同時對遠程采集端進行控制時，優先級高的用戶能搶得對設備的控制權。
l 系統充分考慮安全性，操作人員進入和退出監控軟件需輸入用戶名和口令。當有非法用戶入侵時，系統自動記錄事件，并發報警信息。
報警處理l 報警聯動，當有報警事件時，指定相應報警輸出設備動作。
l 報警可分級別處理，報警等級可以設定。
l 當有多個報警時間時，可以根據報警信號的等級選擇最高的，并彈出相應畫面，也可以選擇巡視有報警事件的畫面。同等級別的采用時間優先原則。
WEB瀏覽l 監控主站的用戶可不通過本系統的客戶端軟件，而通過IE瀏覽器對遠端采集端圖像進行監視。
l 通過IE瀏覽的時候也可以對云臺和攝像機鏡頭進行控制操作。
遠程監控系統組成和功能
該系統由前端設備、圖像處理和傳輸設備、網絡客戶端三個部分組成。
前端設備由攝像機、云臺、解碼器、防護罩、支架、報警探測器、拾音器等組成，負責視頻信號、音頻信號和報警信號的采集；
本系統中的圖像處理和傳輸設備為網絡視頻服務器，它負責把音、視頻信號和報警信號通過局域網或廣域網傳輸到遠程客戶端，同時可以接收客戶端發送的云臺控制信號和音頻對講信號；
網絡客戶端是指需要進行網絡遠程監控的用戶終端。它由計算機（普通辦公計算機或筆記本電腦）和客戶端軟件構成�？蛻舳酥饕撠焾D像顯示、錄像、回放和云臺控制等功能�？蛻舳诉M行遠程監控時，需要輸入用戶名和密碼，進行身份驗證，通過認證后即可實現遠程監控。
遠程監控現狀
1、遠程監控系統功能
目前遠程監控系統有兩種類型，一種是生產現場沒有現場監控系統，而是將數據采集后直接送到遠程計算機進行處理，這種遠程監控與一般的現場監控沒有多大的區別，只是數據傳輸距離比現場監控系統要遠，其它部分則和現場監控系統相同；另一種是現場監控與遠程監控并存。一般是采用現場總線技術將分布于各個設備的傳感器、監控設備等連接起來，這樣就從分立單元階段進入了集成單元階段，然后各個管理站點的服務再用局域網連接起來，這樣就形成了企業內部網(Intranet)。由于建立了基本的網絡信息基礎結構，設備監測、維護技術進入了集成系統階段，在一個單位的內部基本上實現了資源和信息共享。
遠程控制所實現的功能如下：
采集與處理功能：主要是對生產過程的各種模擬或數字量進行檢測、采樣和必要的預處理，并且以一定的形式輸出，如打印報表、顯示屏和電視等，為生產人員提供詳實的數據，幫助他們進行分析，以便了解生產情況；
監督功能：將檢測到的實時數據、還有生產人員在生產過程中發出的指令和輸入的數據進行分析、歸納、整理、計算等二次加工，并分別作為實時數據和歷史數據加以存儲；
管理功能：利用己有的有效數據、圖像、報表等對工況進行分析、故障診斷、險情預測，并以聲光電的形式對故障和突發事件報警；
控制功能：在檢測的基礎上進行信息加工，根據事先決定的控制策略形成控制輸出，直接作用于生產過程。
基于B/S和C/S的遠程監控系統是以網絡作為通信平臺的監控系統，以HTTP技術為基礎，具有簡單、高效等優點，已經成為信息網絡的一種最普遍應用的信息交互平臺[2]。利用網絡通信技術Socket技術、數據采集技術及面向對象等軟件技術實現了整個系統的系統管理、用戶管理、設備監控數據顯示及報警等模塊，其優點是充分利用了現有的局域網資源和廣域網資源，以最高的性能價格比，以信息的實時獲取和實時控制為中心，實現信息、資源及任務的綜合共享和全局一體化的管理。例如：監控系統將設備運行情況提供給服務器，并由服務器發送到各個節點客戶機，工作人員在客戶機端(一般為遠端)便可了解整個系統的工作狀態及運行情況。簡單地講，對企業來說就是充分利用現代技術解決實時數據的采集、傳輸和處理以及進行實時控制的問題。正是它的這些優點使得它得以飛速發展。
隨著網絡技術的不斷發展，遠程監控將更多地應用在企業生產過程的管理中，專業技術人員可以通過互聯網來管理和維護生產過程，優化生產工藝，提高設備的可用率，最終降低生產成本，提高效益。
2、遠程監控系統所具備的優點
借助于遠程監控可以將企業內部的信息網(Intranet)與控制網有效地連接起來，實現對生產、運營情況的隨時掌握，把生產運營狀況同企業的經營管理策略緊密結合，從而實現企業的綜合自動化，可以建立網絡范圍內的監控數據和網上知識資源庫。通過遠程監控可以實現現場運行數據的實時采集和快速集中，獲得現場監控數據，為遠程故障診斷技術提供了物質基礎；通過遠程監控，技術人員無須親臨現場或惡劣的環境就可以監視并控制生產系統和現場設備的運行狀態及各種參數，使受過專業訓練的人員。虛擬。地出現在許多監控地點，方便地利用本地豐富的軟硬件資源對遠程對象進行高級過程控制，以維護設備的正常運營，從而減少值守工作人員，最終實現遠端的無人或少人值守，達到減員增效的目的[3]。
目前，越來越多的企業集團呈跨地域的發展趨勢，利用網絡技術實現遠程監控，對企業降低生產成本，提高勞動生產率，提高企業產品的科技含量，以及增強企業的綜合競爭實力等方面都具有十分重要的意義。
3、遠程監控系統所存在的技術問題
隨著網絡技術的飛速發展和監控范圍的擴大，監控系統由過去的單機監控過渡到現在的網絡監控，但目前還存在著一些問題。首先，網絡通信技術不足的問題。網絡通信技術是遠程監控技術中最為關鍵的技術，然而，目前網絡通信一般簡單采用Socket技術，甚至FTP或Email等，這些技術無論在傳輸的數據量、編程的靈活性還是安全性方面都有很大的欠缺，特別是對于現場多個端點的數據采集，會大大增加編程的復雜度，不能滿足遠程監控技術對網絡通信的需求；其次，網絡通信中多種結構并存的問題。目前的遠程監控系統結構大多比較復雜，分布距離遠，而且還存在著不同局域網，不同平臺，甚至在同一局域網中的操作平臺以及編程語言也可能有不同的問題，這就要求集成網絡中的不同平臺，實現相互之間的通信，而這些問題采用傳統方法是難以解決的。
監控系統的發展
視頻監控系統發展了短短二十幾年時間，從最早模擬監控到前些年火熱數字監控再到現在方興未艾網絡視頻監控，發生了翻天覆地變化。在IP技術逐步統一全球今天，我們有必要重新認識視頻監控系統發展歷史。從技術角度出發，視頻監控系統發展劃分為第一代模擬視頻監控系統(CCTV)，到第二代基于“PC＋多媒體卡”數字視頻監控系統(DVR)，到第三代完全基于IP網絡視頻監控系統(IPVS)�！〉谝淮曨l監控：傳統模擬閉路視監控系統(CCTV)：依賴攝像機、纜、錄像機和監視器等專用設備。例如，攝像機通過專用同軸纜輸出視頻信號。纜連接到專用模擬視頻設備，如視頻畫面分割器、矩陣、切換器、卡帶式錄像機(VCR)及視頻監視器等。模擬CCTV存在大量局限性：有限監控能力只支持本地監控，受到模擬視頻纜傳輸長度和纜放大器限制。限可擴展性系統通常受到視頻畫面分割器、矩陣和切換器輸入容量限制。
錄像負重用戶必須從錄像機中取出或更換新錄像帶保存，且錄像帶易于丟失、被盜或無意中被擦除。
錄像質量不高錄像是主要限制因素。錄像質量隨拷貝數量增加而降低。
第二代視頻監控：當前“模擬-數字”監控系統(DVR)：視頻監控
“模擬-數字”監控系統是以數字硬盤錄像機DVR為核心半模擬-半數字方案，從攝像機到DVR仍采用同軸纜輸出視頻信號，通過DVR同時支持錄像和回放，并可支持有限IP網絡訪問，由于DVR產品五花八門，沒有標準，所以這一代系統是非標準封閉系統，DVR系統仍存在大量局限：
復雜布線“模擬-數字”方案仍需要在每個攝像機上安裝單獨視頻纜，導致布線復雜性。有限可擴展性DVR典型限制是一次最多只能擴展16個攝像機。
有限可管理性您需要外部服務器和管理軟件來控制多個DVR或監控點。
有限遠程監視/控制能力您不能從任意客戶機訪問任意攝像機。您只能通過DVR間接訪問攝像機。磁盤發生故障風險與RAID冗余和磁帶相比，“模擬-數字”方案錄像沒有保護，易于丟失。第三代視頻監控：未來完全IP視頻監控系統IPVS：
全IP視頻監控系統與前面兩種方案相比存在顯著區別。該系統優勢是攝像機內置Web服務器，并直接提供以太網端口。這些攝像機生成JPEG或MPEG4數據文件，可供任何經授權客戶機從網絡中任何位置訪問、監視、記錄并打印，而不是生成連續模擬視頻信號形式圖像。
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