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接地網(wǎng)在防雷系統(tǒng)中的重要性
1、設備遭遇雷擊的兩種主要形式:
A、直接雷擊
雷云對地面某一點的放電現(xiàn)象稱之為直接雷擊(如圖1)。
B、感應雷擊
雷云放電時,在附近導體上產(chǎn)生的靜電感應和電磁感應等現(xiàn)象稱之為感應雷擊。雷擊主要通過如下幾種途徑損壞設備(如圖2)。
① 通過電源線路入侵的感應雷擊。電源線有架空線和埋地線,傳輸線路較長,最容易遭受感應雷擊。感應雷擊通過電源線傳輸進入設備,使設備造成損壞。
② 通過通信線路和信號線的感應雷擊。雷云之間或對大地及金屬物體(如廣告牌、鐵架、路燈等)發(fā)生閃擊,對其附近架空或埋地的電纜、信號線產(chǎn)生強大的電磁感應。感應雷擊通過電纜線、信號線傳輸進入設備,使設備造成損壞。
2、雷擊的防護
對雷電的防護概括來講,就是在良好接地前提下,通過安裝合適的過電壓(流)保護器預防雷電感應,利用性能良好的避雷針(網(wǎng)、帶)預防直接雷擊。防雷系統(tǒng)應包括三個方面:直接雷擊的防護、感應雷擊的防護和良好的接地系統(tǒng),缺少任何一面都將帶來潛在危險。
隨著社會的發(fā)展進步,安防監(jiān)控系統(tǒng)得到了更為廣泛的普及應用。但與此同時,安防監(jiān)控系統(tǒng)自身的安全性也成為一個重要的問題?,F(xiàn)代的安防監(jiān)控產(chǎn)品均系微電子化產(chǎn)品,這些監(jiān)控設備對各種電磁干擾非常敏感,雷電過電壓、電力系統(tǒng)操作過電壓、靜電放電、電磁輻射等都容易影響它的正常工作。這就使得監(jiān)控系統(tǒng)設備極易遭受雷擊、過電壓破壞,其后果可能會使整個監(jiān)控系統(tǒng)運行失靈,并造成難以估計的經(jīng)濟損失和安全風險。
為了能夠準確、有效地提供火山臺地數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的防雷解決方案,我們首先應準確了解該監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)構成,進而準確分析系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因以及可能的雷擊過電壓的入侵途徑。
數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整體防雷工程是一項要求高、難度大的綜合工程,涉及多方面因素,需要針對不同的部分分別加以保護,同時又要考慮多個部分的協(xié)調工作,在工程中不能對系統(tǒng)造成任何影響。
數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng),由以下三部分組成:
前端部分:主要由帶加溫功能可以放大24倍、360°無死角的云臺一體快球攝像機、支架及穩(wěn)壓器和編碼器光端機等組成。
傳輸部分:使用同軸鎧裝電纜供電、鎧裝光纜傳輸信號、地埋敷設等方式。
終端部分:主要由光端機、交換機、服務器等控制設備、監(jiān)視器、錄像存儲設備等組成。
防雷的目的是保證各部分都能正常工作,不受雷電的干擾和破壞。數(shù)字視頻設備所處環(huán)境的不同,雷擊的季節(jié)和強度都不一樣,所以將需保護的系統(tǒng)作為一個整體,將所有的雷擊入侵電流和感應雷電流通過良好的接地泄散到大地中。
以上所述種種的防護重點,如果沒有一個優(yōu)異的接地網(wǎng)作為基礎,將無法使雷電流或突波電流迅速、安全的導入大地,反而會對地面以上的防雷設備造成損害,那樣的話,整個防雷系統(tǒng)就會形同虛設,不堪一擊,反而對數(shù)字視頻設備的安全造成隱患,所以說一個性能優(yōu)良的接地網(wǎng)對于整個系統(tǒng)來說是不可或缺的,更是不能偷工減料、馬虎行事的。
在此基礎上,選用合適的防雷保護裝置,研究和探討信號、電源線路的合理布放,明確屏蔽及接地方式,方可給出準確的、系統(tǒng)的防雷解決方案。有效提高數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的抗雷擊過電壓干擾的能力,優(yōu)化系統(tǒng)的整體防雷水平。我們重點關注如下幾個方面:
A.供電電纜部分。
其防護重點在于供電電纜的兩端線路接口防護及供電電纜自身的保護。采取端口加裝浪涌保護器等防雷裝置,使用鎧裝地埋電纜供電,可以較大程度的減少感應雷電從供電線路入侵所造成的設備損壞。
B.信號和控制電纜傳輸部分。
其防護重點在于前端及終端的接口防護和電纜保護。我們除了在該段加裝避雷器外,還采取了金屬屏蔽全部電纜的方法,使信號和控制電纜在金屬管內穿行到金屬的設備箱內,這樣可以在很大的程度上減少感應雷電的入侵。
C.光纜傳輸部分
其防護重點在于前端及終端的光電設備防護及光纜自身屏蔽鎧層及加強筋的防護。
D.數(shù)字微波傳輸部分
其防護重點在于太陽能供電系統(tǒng)中諸如電池板、電瓶、逆變器和時序控制器及無線傳輸設備的自身直擊雷防護。
巖漿巖地質地網(wǎng)的設計思路
1、設計理念
巖漿巖又稱火成巖,它是因地殼變動,熔融的巖漿由地殼內部上升后冷卻而成,是在溫度、壓力驟然降低的條件下形成的,造成溶解在巖漿中的揮發(fā)成份以氣體形式大量逸出,形成氣孔狀構造。根據(jù)上述特性,在巖漿巖上設置地網(wǎng),無法以巖石自身作為地網(wǎng)載體,所以采取換土的方式是最可行的方法。
地網(wǎng)所用的土壤應在取土前多點測量土壤電阻率,并取其最低值(而非平均值)作為計算數(shù)據(jù)。并且土壤電阻率不高于200Ω/m。
根據(jù)現(xiàn)代火山噴溢而出的熔巖得知,硅酸鹽是巖漿的主要成分。其中SiO2的含量在80―30%之間;金屬氧化物如Ai2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O等占20―60%。其它如重金屬、有色金屬、稀有金屬及放射性元素等,它們的總量不超過5%。此外,巖漿中還含有一些揮發(fā)性組分,其中主要是H2O、CO2、H2S、F、Cl等。由于山上可以輕易的獲得大量火山灰,所以本設計是在對火山灰導電等相關特性進行分析研究,根據(jù)分析結果進行配比計算出最佳的添加比例,以達到降低工程造價及施工難度的目的。
1982年,五大連池以黑龍江五大連池風景名勝區(qū)的名義,被國務院批準列入第一批國家級風景名勝區(qū)名單,目前已入選世界地質公園之列。根據(jù)設計要求,百分之九十的數(shù)字視頻監(jiān)控點均分布于石龍臺地和火山上。所以土方量的大小、日后的防雷系統(tǒng)穩(wěn)定性和對景區(qū)環(huán)境的影響是設計者必須考慮的問題。選用長效,穩(wěn)定,環(huán)保高強度的新型接地模塊是本設計的關鍵。設計年限為50年以上。
2、所選用的接地產(chǎn)品介紹
本設計將采用ES系列高強度環(huán)保型復合式接地模塊―簡稱“雷克石”作為接地體。雷克石是由具備良好導電性能和優(yōu)良土壤親和性的天然非金屬礦物材料、電解質材料及其它特殊填充物經(jīng)專利技術制作而成的具有活性接地的環(huán)保新型復合式專用接地模塊,其密度、導電性能、抗壓強度等各項技術指標均遠優(yōu)于目前市場同類產(chǎn)品,足以滿足任何類型接地網(wǎng)所用??捎糜陔娏?、電子、交通、軍事、電信通訊、建筑物、石油化工等各項領域需做接地保護的永久性接地體(如圖3-4)。
3、產(chǎn)品優(yōu)點
(1)降低接地電阻:天然礦物復合,冷加工成型陶瓷,水泥基質ES系列復合式接地模塊,自然性礦物無毒無害,具有極佳的土壤親和性跟二次水化反應,可以創(chuàng)造極佳的接地降阻效果。使用ES系列復合式接地模塊作為接地網(wǎng)的接地極,可比傳統(tǒng)式金屬接地極增加30%左右的降阻效果。
(2)強大的抗壓強度:抗壓強度可達到18MPa(176kg/cm2,2500psi)以上,更具抗擠壓性,在接地網(wǎng)施作完成回填夯實時,能確保接地體之完整,不會因回填擠壓而輕易破碎或破裂,進而發(fā)揮最高效、最穩(wěn)定的接地保護功能;接地模塊若因強度不夠,極易造成回填后本體之破裂或破碎,這樣將只剩下降阻劑的功能,針對大突波電流的宣泄的能力是會因此降低的,雷克石產(chǎn)品在此方面運用及優(yōu)秀的工藝克服了強度問題,而且具有極為優(yōu)秀的導電率(ρ
(3) 超長的使用壽命:永久性――ES系列復合式接地模塊是目前市售產(chǎn)品中使用壽命最長的。采用ES系列產(chǎn)品,日后如果接地銅導線腐蝕,只需更換銅導線即可,不用再更換ES系列接地模塊。ES系列適合在任何地質環(huán)境下使用,無腐蝕(抗土壤酸堿腐蝕介質侵蝕)、無毒害、無環(huán)境污染。埋設于地下因泥土會阻斷空氣的接觸,不會氧化、碳化,并在地下水份的涵養(yǎng)下密度會再增大,抗壓強度會持續(xù)的增加,電阻率會再降低,二次水化會不斷的釋放電解質,周邊的土壤會持續(xù)離子化成堿性,不斷降低ES系列與土壤間的接合阻抗,進而增加降阻效果,并有保護自身的作用。ES系列復合接地模塊能二次水化是一種具有活性的材質,當然沒有使用壽命的問題,更能確保接地系統(tǒng)長期穩(wěn)定有效的運行。
(4)一次投資,永久收益:ES系列價格便宜,只需同體積銅價格的20%左右,如果再加以考慮使用壽命,那么差距就會更大。而且銅接地電極如被腐蝕,則有可能需要更換接地網(wǎng),總體成本無形高了不少。ES系列同時還具有體積小、重量輕、運輸方便、安裝快捷,可提高現(xiàn)場施工人員效率,大幅降低施工成本等優(yōu)點。
(5)接地電阻的穩(wěn)定性:一般不具活性的材質,在經(jīng)過沖擊電流耐受實驗和工頻電流耐受實驗產(chǎn)生熱氧化后,其電阻率均會升高,影響接地電阻值的穩(wěn)定性。但是ES系列是具有活性的堿性材質,在有足夠的水分涵養(yǎng)下,遇到熱能量會加速二次水化反應的進行,反而會增加密度、增加抗壓強度,所以會再度降低其電阻率。試驗證明:(A.用1KA沖擊電流8/20μs耐受次數(shù)是20次,其電阻率平均降低5-7%;B.用10A工頻電流耐受次數(shù)5次,其電阻率降低7%)ES系列復合式接地模塊可耐大工頻和破壞電流的沖擊,不受季節(jié)影響,阻值可保長期穩(wěn)定。
(6)金屬等不具活性接地體電極在腐蝕后會釋放有害氧化物質而污染地下水源,不環(huán)保。環(huán)保型ES復合式接地電極具有活性,在二次水化反應過程中所釋放的電解質,因具有活性會與其相接的泥土產(chǎn)生水化反應,結合成具有一定強度的塊狀物,不但會增加接地效果還不會污染地下水源,并具有長效性,極為環(huán)保(有重金屬檢測證明報告)。
綜上所述,使用“雷克石”接地模塊制作接地網(wǎng),可以有效延長地網(wǎng)使用年限,降低施工難度,確保施工質量,耐腐蝕,且對于土壤和地下水源無污染。
近年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,廣播電視事業(yè)也進入了一個快速發(fā)展的階段,揚州電視臺電視調頻發(fā)射機房,自2008年開始,在已有5個電視頻道和5套調頻廣播的基礎上,先后又開通了CMMB移動多媒體,DTMB地面數(shù)字電視,并且增加邗江調頻發(fā)射分機房。隨著新設備的不斷增加,機房的安全播出保障問題顯得尤為突出。為了確保電視調頻發(fā)射機房的安全播出,揚州電視臺于2010年8月對電視調頻發(fā)射機房實施了安全防范系統(tǒng)的建設工作,該系統(tǒng)的建成,將成為一個防盜、防火、重點目標監(jiān)視、重要場所巡防、機房溫濕度監(jiān)測、遠程監(jiān)控等多種功能于一體的綜合安全保障系統(tǒng)。
二、總需求分析與技術論證
根據(jù)我臺電視調頻發(fā)射機房(其主要有:周界圍墻、電視發(fā)射塔、機房主體大樓、邗江調頻發(fā)射分機房組成)的實際情況,以及機房安全防范的實際需求,并結合現(xiàn)有的技術手段,經(jīng)反復技術論證,制定以下建設方案:
1.利用現(xiàn)有的主動紅外對射探測器和燈飾型互射式紅外光墻技術,沿電視調頻發(fā)射機房周界圍墻建周界防越報警系統(tǒng),防止外來人員非法進入電視調頻發(fā)射機房大院。
2.利用現(xiàn)有的閉路電視監(jiān)控技術,對梅嶺機房大院的大門、電視發(fā)射塔、樓道、電房配電系統(tǒng)、微波機房、電視調頻發(fā)射機、等重要場所和重點目標進行現(xiàn)場實況監(jiān)視和巡防。
3.利用光纜傳輸技術和閉路電視監(jiān)控技術,實現(xiàn)對邗江調頻發(fā)射無人值守機房的遠程實時監(jiān)控。
4.利用煙霧感應器,實現(xiàn)對電視調頻發(fā)射機房、配電房、微波機房、邗江調頻發(fā)射機房等場所的火災的預防。5.利用溫度濕度感應器,實現(xiàn)對電視調頻發(fā)射機房、微波機房、邗江調頻發(fā)射機房溫濕度的監(jiān)測,從而確保機器設備工作在適度的環(huán)境中。
三、設計標準和依據(jù)
1.國家標準:《30HZ—1GHZ聲音和電視信號電纜分配系統(tǒng)》
2.公安部標準:GA/T75—94《安全防范工程程序與要求》
3.國家標準:GB/T16677—1996《報警圖像信號有線傳輸裝置》
4.國家標準:GB12663—90《防盜報警控制器通用技術條件》
5.公安部標準:GA/T70—94《安全防范工程費用概預算編制方法》
6.公安部第12號令:安全技術防范產(chǎn)品管理辦法
7.國標:GB/T16572-1996《防盜報警中心控制臺》
8.國標:GB50198-94《民用閉路電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范》
9.國標:GB50198-94GA/T75-94《國家公共安全行業(yè)標準》。
四、設計原則
遵照公安管理部門的對安全防范工程的要求,使整個系統(tǒng)力求做到:布局合理,技術先進,可靠性高,經(jīng)濟實用,操作維修簡便;考慮到建設和技術的發(fā)展,系統(tǒng)設計做到有擴充能力,有發(fā)展余地。通過科學化,綜合化的集中管理方式,人防和技術防范相結合,實現(xiàn)安全保衛(wèi)的現(xiàn)代化,并保證系統(tǒng)若干年后仍保持其先進性和穩(wěn)定性。
五、周界防范系統(tǒng)
周界防盜報警系統(tǒng)主要監(jiān)視電視調頻發(fā)射機房周邊圍墻情況,防止外來人員非法入侵。傳統(tǒng)的圍墻加人防很難實現(xiàn)全面有效的管理,周界防越報警可對四周圍墻實行24小時全天候監(jiān)控,使值班人員能及時準確地了解周界的情況,可實現(xiàn)自動報警及警情記錄以便事后查詢。根據(jù)我臺電視調頻發(fā)射機房大院的實際情況,周界防盜報警系統(tǒng)選用了主動紅外對射探測器和燈飾型互射式紅外光墻兩種探測設備。
1.總體結構設計DS報警系列示意圖根據(jù)揚州電視臺電視調頻發(fā)射機房大院的實際情況,系統(tǒng)采用了德國博世(原美國迪信)公司的大型報警系統(tǒng),該系統(tǒng)采取了一切有效的探測手段,使用總線擴展的方式來達到系統(tǒng)的可擴展性和易操作性,可利用局域網(wǎng)將主機連接起來,并可用多媒體PC機對系統(tǒng)進行有效的管理。
2.系統(tǒng)配置設計區(qū)域主動式紅外對射探頭燈飾型互射式紅外光墻磚圍墻8鐵藝圍墻2。
3.紅外探頭布局因揚州電視臺電視調頻發(fā)射機房,主要由發(fā)射機房主體大樓和機房周圍圍墻組成,考慮到這一實際情況,周界防盜報警系統(tǒng)主要布防于周邊圍墻,因北面是鐵藝圍墻,而且圍墻內是草坪,考慮到實際防范效果,決定在離北面鐵藝圍墻內一米多遠的草坪上,安裝燈飾型互射式紅外光墻,其不僅防范效果和隱蔽性好,而且具有一定的裝飾性,使大門兩側的環(huán)境得到了美化。其它三面是磚混結構兩米多高的圍墻,決定采用主動式紅外對射探頭,其感應速度為50-700msec,紅外雙光束,警戒距離60m至80m一組,分段安裝,距墻頭頂部高出20CM位置安裝,其防范效果最佳。
4.信號傳輸主機和總線擴展模塊(DS7432,DS7457i)之間的信號傳輸要求較高,有距離限制,前端探測器與總線擴展模塊之間的信號傳輸方式采用有線形式,探測器的電源由每個區(qū)域集中供應,控制主機使用RS232方式傳送信號至管理中心。
5.控制部分該系統(tǒng)使用DS7400XI防盜主機進行控制,每個防盜主機可以使用總線擴展的方式最多控制248個防區(qū),而防盜主機同時提供RS232接口和電腦聯(lián)網(wǎng)通訊,使用CMS7000軟件可以有效的對本系統(tǒng)進行集成管理,同時該主機還可以提供電話接口,并提供目前世界上聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)大多數(shù)常用通訊協(xié)議,為與110系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)提供可能。該報警系統(tǒng)可提供系統(tǒng)集成接口。具體接口方式有兩種,一種是提供軟件通訊協(xié)議;一種是提供報警輸出信號,直接驅動相關設備。如可聯(lián)動視頻切換,聯(lián)動電子地圖,打開某一照明設備等。
6.周界防盜報警系統(tǒng)的原理由于在周界防盜報警系統(tǒng)中,無論是燈飾型互射式紅外光墻,還是主動式紅外對射探頭,其每組防盜報警探頭內都有一組預先設定好的地址代碼,一旦其中一組探頭被觸發(fā),其防盜主機立刻發(fā)出報警,同時在防盜主機的顯示面板上顯示出該組探頭的地址代碼。從而起到周界防盜報警的作用。
六、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)
閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是輔助保安系統(tǒng)對于監(jiān)控區(qū)域的現(xiàn)場實況進行監(jiān)視。它使值班人員在控制室中能觀察到區(qū)域內所有重要地點的情況,為消防、樓內各種設備的運行和人員活動提供了監(jiān)視手段。同時對監(jiān)控區(qū)域的現(xiàn)場實況實行24小時全天候錄制,并保存一個星期的時間,以便事后對相關畫面的查看。
1.需求分析通過對揚州電視臺電視調頻發(fā)射機房,以及機房大院具體情況的分析,對閉路電視監(jiān)控的需求主要集中在這樣幾個方面。(1)對機房大院大門進出人員的監(jiān)視,防止無關人員擅自闖入。(2)對電視塔周圍的監(jiān)視,防止無關人員擅自登塔。(3)對機房一至四樓樓道的監(jiān)視,防止無關人員擅自闖入機房。(4)因配電房和微波機房無人值守,需對配電系統(tǒng)和微波設備進行監(jiān)視。(5)電視調頻發(fā)射機房設備眾多,需對整個機房設備定時巡視。(6)邗江調頻發(fā)射機房遠離電視調頻發(fā)射機房,并且無人值守,需對機房機器設備的工作狀況進行實時監(jiān)控。
2.總體結構設計系統(tǒng)的組成原理圖如下:如圖所示,前端攝像機的信號直接進入圖像監(jiān)控工作站,直接在工作站上進行顯示和控制。同時通過中心內部局域網(wǎng),也可以在網(wǎng)絡端對圖像進行實時的觀察和對歷史圖像進行查詢。
3.系統(tǒng)配置設計(1)攝像機的配置(2)錄像存儲設備的選用錄像存儲設備的選用了具有16路視音頻輸入的網(wǎng)絡盤硬錄象機,可實行24小時全天候錄制,并對所錄制的內容保存一周的時間。便于對歷史圖像的查詢。(3)管理系統(tǒng)設備的選擇管理系統(tǒng)設備選用酷睿工控E6600,負責對整個安防系統(tǒng)進行有效管理管。
4.閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的基本工作原理閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是由攝像機、硬盤錄象機、多媒體PC機等基本硬件組成,其工作原理是,攝像機將現(xiàn)場實時畫面經(jīng)光電轉換,變成實時的視頻模擬信號輸出給硬盤錄象機,硬盤錄象機將攝像機送來視頻信號進行同步錄制,同時又將視頻信號輸出給多媒體PC機進行實時監(jiān)視。整個系統(tǒng)由多媒體PC機實施有效管理,系統(tǒng)內的所有管理工作都可以通過多媒體PC機來完成。如調整攝像機的監(jiān)視點或給球型攝像機設定定時巡航監(jiān)視范圍,歷史畫面的查詢等。
七、監(jiān)控綜合防雷系統(tǒng)
1.防雷措施實踐證明在避雷針的保護范圍內,物體可免遭“直接雷”的雷擊,但無法避免“感應雷”的閃擊。因為“感應雷”可在電力、通信、網(wǎng)絡、衛(wèi)星天線及有線電視等線纜上產(chǎn)生高壓感應和電流“浪涌”,并通過導線引入配電間、機房、辦公室和住宅等,使電源、通訊及電子設備不可避免地受到損害。而且據(jù)權威部門統(tǒng)計,感應雷引起的事故約占雷害事故的80%至90%。根據(jù)這一現(xiàn)現(xiàn)象,以及揚州電視臺電視調頻發(fā)射機房現(xiàn)有防雷設施的現(xiàn)狀,再結合閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)實際需要,經(jīng)過反復論證,決定根據(jù)不同設備的具體情況,采取以下相應的防雷措施。①云臺攝像機,帶有視頻線、電源線、控制線,采用監(jiān)控三合一防雷器。②靜態(tài)攝像機(槍式攝像機、半球攝像機),帶有視頻線、電源線,采用監(jiān)控二合一防雷器。③硬盤錄象機,有視頻線和控制線與攝像機相連,分別采用視頻信號防雷器與控制信號防雷器。
2.防雷方案
3.防雷原理“電源防雷器”并接在電力線路上,可遏制瞬態(tài)過電壓和泄放浪涌電流。從總進線到用電設備端通常配置分為三級,經(jīng)過逐級限壓和放電,逐步消除雷電能量,保證用電設備的安全。“信號防雷器”接入信號接口后,一方面能切斷雷電進入設備的通路,另一方面能迅速對大地放電,確保信號設備的正常工作。
八、防火與溫濕度報警系統(tǒng)
防火系統(tǒng)的主要功能是輔助安防系統(tǒng)對電視調頻發(fā)射機房、微波機房、配電機房以及邗江調頻發(fā)射機房進行火災預防報警的作用。以上場所一旦發(fā)生火災,防火系統(tǒng)會在第一時間發(fā)出報警,使火災能得到及時的控制;溫度濕度監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能是輔助安防系統(tǒng)對電視調頻發(fā)射機房、微波機房、配電機房以及邗江調頻發(fā)射機房進行溫度濕度的監(jiān)測報警的作用。因為,不同的設備,對溫度濕度的要求有所不同,溫濕度的值超出設備的允許范圍,不僅會影響到設備的工作狀態(tài),而且會直接影響到設備使用壽命。一旦以上場所溫濕度的值超出預先設定的數(shù)值范圍,溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)就會發(fā)出報警。
1.主要設備的配置
2.防火與溫濕度報警系統(tǒng)的組成
防火與溫濕度報警系統(tǒng)主要由煙感探頭、溫濕度報警器、硬盤錄象機、多媒體PC機組成。其系統(tǒng)組成圖如下。
關鍵詞:機械產(chǎn)品;方案設計方法;發(fā)展趨勢
引 言
科學技術的飛速發(fā)展,產(chǎn)品功能要求的日益增多,復雜性增加,壽命期縮短,更新?lián)Q代速度加快。然而,產(chǎn)品的設計,尤其是機械產(chǎn)品方案的設計手段,則顯得力不從心,跟不上時展的需要。目前,計算機輔助產(chǎn)品的設計繪圖、設計計算、加工制造、生產(chǎn)規(guī)劃已得到了比較廣泛和深入的研究,并初見成效,而產(chǎn)品開發(fā)初期方案的計算機輔助設計卻遠遠不能滿足設計的需要。為此,作者在閱讀了大量文獻的基礎上,概括總結了國內外設計學者進行方案設計時采用的方法,并討論了各種方法之間的有機聯(lián)系和機械產(chǎn)品方案設計計算機實現(xiàn)的 發(fā)展趨勢。
根據(jù)目前國內外設計學者進行機械產(chǎn)品方案設計所用方法的主要特征,可以將方案的現(xiàn)代設計方法概括為下述四大類型。
1、系統(tǒng)化設計方法
系統(tǒng)化設計方法的主要特點是:將設計看成由若干個設計要素組成的一個系統(tǒng),每個設計要素具有獨立性,各個要素間存在著有機的聯(lián)系,并具有層次性,所有的設計要素結合后,即可實現(xiàn)設計系統(tǒng)所需完成的任務。
系統(tǒng)化設計思想于70年代由德國學者Pahl和Beitz教授提出,他們以系統(tǒng)理論為基礎,制訂了設計的一般模式,倡導設計工作應具備條理性。德國工程師協(xié)會在這一設計思想的基礎上,制訂出標準VDI2221“技術系統(tǒng)和產(chǎn)品的開發(fā)設計方法。
制定的機械產(chǎn)品方案設計進程模式,基本上沿用了德國標準VDI2221的設計方式。除此之外,我國許多設計學者在進行產(chǎn)品方案設計時還借鑒和引用了其他發(fā)達國家的系統(tǒng)化設計思想,其中具有代表性的是:
(1)將用戶需求作為產(chǎn)品功能特征構思、結構設計和零件設計、工藝規(guī)劃、作業(yè)控制等的基礎,從產(chǎn)品開發(fā)的宏觀過程出發(fā),利用質量功能布置方法,系統(tǒng)地將用戶需求信息合理而有效地轉換為產(chǎn)品開發(fā)各階段的技術目標和作業(yè)控制規(guī)程的方法。
(2)將產(chǎn)品看作有機體層次上的生命系統(tǒng),并借助于生命系統(tǒng)理論,把產(chǎn)品的設計過程劃分成功能需求層次、實現(xiàn)功能要求的概念層次和產(chǎn)品的具體設計層次。同時采用了生命系統(tǒng)圖符抽象地表達產(chǎn)品的功能要求,形成產(chǎn)品功能系統(tǒng)結構。
(3)將機械設計中系統(tǒng)科學的應用歸納為兩個基本問題:一是把要設計的產(chǎn)品作為一個系統(tǒng)處理,最佳地確定其組成部分(單元)及其相互關系;二是將產(chǎn)品設計過程看成一個系統(tǒng),根據(jù)設計目標,正確、合理地確定設計中各個方面的工作和各個不同的設計階段 。
由于每個設計者研究問題的角度以及考慮問題的側重點不同,進行方案設計時采用的具體研究方法亦存在差異。下面介紹一些具有代表性的系統(tǒng)化設計方法。
1.1 設計元素法
用五個設計元素(功能、效應、效應載體、形狀元素和表面參數(shù))描述“產(chǎn)品解”,認為一個產(chǎn)品的五個設計元素值確定之后,產(chǎn)品的所有特征和特征值即已確定。我國亦有設計學者采用了類似方法描述產(chǎn)品的原理解。
1.2 圖形建模法
研制的“設計分析和引導系統(tǒng)”KALEIT,用層次清楚的圖形描述出產(chǎn)品的功能結構及其相關的抽象信息,實現(xiàn)了系統(tǒng)結構、功能關系的圖形化建模,以及功能層之間的聯(lián)接 。
將設計劃分成輔助方法和信息交換兩個方面,利用Nijssen信息分析方法可以采用圖形符號、具有內容豐富的語義模型結構、可以描述集成條件、可以劃分約束類型、可以實現(xiàn)關系間的任意結合等特點,將設計方法解與信息技術進行集成,實現(xiàn)了設計過程中不同抽象層間信息關系的圖形化建模。
文獻[11]將語義設計網(wǎng)作為設計工具,在其開發(fā)的活性語義設計網(wǎng)ASK中,采用結點和線條組成的網(wǎng)絡描述設計,結點表示元件化的單元(如設計任務、功能、構件或加工設備等),線條用以調整和定義結點間不同的語義關系,由此為設計過程中的所有活動和結果預先建立模型,使早期設計要求的定義到每一個結構的具體描述均可由關系間的定義表達,實現(xiàn)了計算機輔助設計過程由抽象到具體的飛躍。
1.3 “構思”—“設計”法
將產(chǎn)品的方案設計分成“構思”和“設計”兩個階段?!皹嬎肌彪A段的任務是尋求、選擇和組合滿足設計任務要求的原理解?!霸O計”階段的工作則是具體實現(xiàn)構思階段的原理解。
將方案的“構思”具體描述為:根據(jù)合適的功能結構,尋求滿足設計任務要求的原理解。即功能結構中的分功能由“結構元素”實現(xiàn),并將“結構元素”間的物理聯(lián)接定義為“功能載體”,“功能載體”和“結構元素”間的相互作用又形成了功能示意圖(機械運動簡圖)。方案的“設計”是根據(jù)功能示意圖,先定性地描述所有的“功能載體”和“結構元素”,再定量地描述所有“結構元素”和聯(lián)接件(“功能載體”)的形狀及位置,得到結構示意圖。Roper,H.利用圖論理論,借助于由他定義的“總設計單元(GE)”、“結構元素(KE)”、“功能結構元素(FKE)”、“聯(lián)接結構元素(VKE)”、“結構零件(KT)”、“結構元素零件(KET)”等概念,以及描述結構元素尺寸、位置和傳動參數(shù)間相互關系的若干種簡圖,把設計專家憑直覺設計的方法做了形式化的描述,形成了有效地應用現(xiàn)有知識的方法,并將其應用于“構思”和“設計”階段。
從設計方法學的觀點出發(fā),將明確了設計任務后的設計工作分為三步:1) 獲取功能和功能結構(簡稱為“功能”);2) 尋找效應(簡稱為“效應”);3) 尋找結構(簡稱為“構形規(guī)則”)。并用下述四種策略描述機械產(chǎn)品構思階段的工作流程:策略1:分別考慮“功能”、“效應”和“構形規(guī)則”。因此,可以在各個工作步驟中分別創(chuàng)建變型方案,由此產(chǎn)生廣泛的原理解譜。策略2:“效應”與“構形規(guī)則”(包括設計者創(chuàng)建的規(guī)則)關聯(lián),單獨考慮功能(通常與設計任務相關)。此時,辨別典型的構形規(guī)則及其所屬效應需要有豐富的經(jīng)驗,產(chǎn)生的方案譜遠遠少于策略1的方案譜。策略3:“功能”、“效應”、“構形規(guī)則”三者密切相關。適用于功能、效應和構形規(guī)則間沒有選擇余地、具有特殊要求的領域,如超小型機械、特大型機械、價值高的功能零件,以及有特殊功能要求的零部件等等。策略4:針對設計要求進行結構化求解。該策略從已有的零件出發(fā),通過零件間不同的排序和連接,獲得預期功能 。
1.4 矩陣設計法
在方案設計過程中采用“要求—功能”邏輯樹(“與或”樹)描述要求、功能之間的相互關系,得到滿足要求的功能設計解集,形成不同的設計方案。再根據(jù)“要求—功能”邏輯樹建立“要求—功能”關聯(lián)矩陣,以描述滿足要求所需功能之間的復雜關系,表示出要求與功能間一一對應的關系。
Kotaetal將矩陣作為機械系統(tǒng)方案設計的基礎,把機械系統(tǒng)的設計空間分解為功能子空間,每個子空間只表示方案設計的一個模塊,在抽象階段的高層,每個設計模塊用運動轉換矩陣和一個可進行操作的約束矢量表示;在抽象階段的低層,每個設計模塊被表示為參數(shù)矩陣和一個運動方程。
1.5 鍵合圖法
將組成系統(tǒng)元件的功能分成產(chǎn)生能量、消耗能量、轉變能量形式、傳遞能量等各種類型,并借用鍵合圖表達元件的功能解,希望將基于功能的模型與鍵合圖結合,實現(xiàn)功能結構的自動生成和功能結構與鍵合圖之間的自動轉換,尋求由鍵合圖產(chǎn)生多個設計方案的方 法。
2、結構模塊化設計方法
從規(guī)劃產(chǎn)品的角度提出:定義設計任務時以功能化的產(chǎn)品結構為基礎,引用已有的產(chǎn)品解(如通用零件部件等)描述設計任務,即分解任務時就考慮每個分任務是否存在對應的產(chǎn)品解,這樣,能夠在產(chǎn)品規(guī)劃階段就消除設計任務中可能存在的矛盾,早期預測生產(chǎn)能力、費用,以及開發(fā)設計過程中計劃的可調整性,由此提高設計效率和設計的可靠性,同時也降低新產(chǎn)品的成本。Feldmann將描述設計任務的功能化產(chǎn)品結構分為四層,(1)產(chǎn)品(2)功能組成(3)主要功能組件(4)功能元件。并采用面向應用的結構化特征目錄,對功能元件進行更為具體的定性和定量描述。同時研制出適合于產(chǎn)品開發(fā)早期和設計初期使用的工具軟件STRAT。
認為專用機械中多數(shù)功能可以采用已有的產(chǎn)品解,而具有新型解的專用功能只是少數(shù),因此,在專用機械設計中采用功能化的產(chǎn)品結構,對于評價專用機械的設計、制造風 險十分有利。
提倡在產(chǎn)品功能分析的基礎上,將產(chǎn)品分解成具有某種功能的一個或幾個模塊化的基本結構,通過選擇和組合這些模塊化基本結構組建成不同的產(chǎn)品。這些基本結構可以是零件、部件,甚至是一個系統(tǒng)。理想的模塊化基本結構應該具有標準化的接口(聯(lián)接和配合部),并且是系列化、通用化、集成化、層次化、靈便化、經(jīng)濟化,具有互換性、相容性和相關性。我國結合軟件構件技術和CAD技術,將變形設計與組合設計相結合,根據(jù)分級模塊化原理,將加工中心機床由大到小分為產(chǎn)品級、部件級、組件級和元件級,并利用專家知識和CAD技術將它們組合成不同品種、不同規(guī)格的功能模塊,再由這些功能模塊組合成不同的加工中心總體方案。
以設計為目錄作為選擇變異機械結構的工具,提出將設計的解元素進行完整的、結構化的編排,形成解集設計目錄。并在解集設計目錄中列出評論每一個解的附加信息,非常有利于設計工程師選擇解元素。
根據(jù)機械零部件的聯(lián)接特征,將其歸納成四種類型:1)元件間直接定位,并具 有自調整性的部件;2) 結構上具有共性的組合件;3)具有嵌套式結構及嵌套式元件的聯(lián)接 ;4)具有模塊化結構和模塊化元件的聯(lián)接。并采用準符號表示典型元件和元件間的連接規(guī)則,由此實現(xiàn)元件間聯(lián)接的算法化和概念的可視化。
在進行機械系統(tǒng)的方案設計中,用“功能建立”模塊對功能進行分解,并規(guī)定功能分解的最佳“粒化”程度是功能與機構型式的一一對應。“結構建立”模塊則作為功能解的選擇對象以便于實現(xiàn)映射算法。
3、基于產(chǎn)品特征知識的設計方法
基于產(chǎn)品特征知識設計方法的主要特點是:用計算機能夠識別的語言描述產(chǎn)品的特征及其設計領域專家的知識和經(jīng)驗,建立相應的知識庫及推理機,再利用已存儲的領域知識和建立的推理機制實現(xiàn)計算機輔助產(chǎn)品的方案設計。
機械系統(tǒng)的方案設計主要是依據(jù)產(chǎn)品所具有的特征,以及設計領域專家的知識和經(jīng)驗進行推量和決策,完成機構的型、數(shù)綜合。欲實現(xiàn)這一階段的計算機輔助設計,必須研究知識的自動獲取、表達、集成、協(xié)調、管理和使用。為此,國內外設計學者針對機械系統(tǒng)方案設計知識的自動化處理做了大量的研究工作,采用的方法可歸納為下述幾種。
3.1 編碼法
根據(jù)“運動轉換”功能(簡稱功能元)將機構進行分類,并利用代碼描述功能元和機構類別,由此建立起“機構系統(tǒng)方案設計專家系統(tǒng)”知識庫。在此基礎上,將二元邏輯推理與模糊綜合評判原理相結合,建立了該“專家系統(tǒng)”的推理機制,并用于四工位專用機床的方案設計中。
利用生物進化理論,通過自然選擇和有性繁殖使生物體得以演化的原理,在機構方案設計中,運用網(wǎng)絡圖論方法將機構的結構表達為拓撲圖,再通過編碼技術,把機構的結構和性能轉化為個體染色體的二進制數(shù)串,并根據(jù)設計要求編制適應值,運用生物進化理論控制繁殖機制,通過選擇、交叉、突然變異等手段,淘汰適應值低的不適應個體,以極快的進化過程得到適應性最優(yōu)的個體,即最符合設計要求的機構方案。
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3.2 知識的混合型表達法
針對復雜機械系統(tǒng)的方案設計,采用混合型的知識表達方式描述設計中的各類知識尤為適合,這一點已得到我國許多設計學者的共識。
在研制復雜產(chǎn)品方案設計智能決策支持系統(tǒng)DMDSS中,將規(guī)則、框架、過程和神經(jīng)網(wǎng)絡等知識表示方法有機地結合在一起,以適應設計中不同類型知識的描述。將多種單一的知識表達方法(規(guī)則、框架和過程),按面向對象的編程原則,用框架的槽表示對象的屬性,用規(guī)則表示對象的動態(tài)特征,用過程表示知識的處理,組成一種混合型的知識表達型式,并成功地研制出“面向對象的數(shù)控龍門銑床變速箱方案設計智能系統(tǒng)GBCDIS”和“變速箱結構設計專家系統(tǒng)GBSDES”。
3.3 利用基于知識的開發(fā)工具
在聯(lián)軸器的CAD系統(tǒng)中,利用基于知識的開發(fā)工具NEXPERT-OBJECT,借助于面向對象的方法,創(chuàng)建了面向對象的設計方法數(shù)據(jù)庫,為設計者進行聯(lián)軸器的方案設計和結構設計提供了廣泛且可靠的設計方法譜。則利用NEXPERT描述直線導軌設計中需要基于知識進行設計的內容,由此尋求出基于知識的解,并開發(fā)出直線導軌設計專家系統(tǒng)。
3.4 設計目錄法
構造了“功能模塊”、“功能元解”和“機構組”三級遞進式設計目錄,并將這三級遞進式設計目錄作為機械傳動原理方案智能設計系統(tǒng)的知識庫和開發(fā)設計的輔助工具。
3.5 基于實例的方法
在研制設計型專家系統(tǒng)的知識庫中,采用基本謂詞描述設計要求、設計條件和選取的方案,用框架結構描述“工程實例”和各種“概念實體”,通過基于實例的推理技術產(chǎn)生候選解來配匹產(chǎn)品的設計要求。
4、智能化設計方法
智能化設計方法的主要特點是:根據(jù)設計方法學理論,借助于三維圖形軟件、智能化設計軟件和虛擬現(xiàn)實技術,以及多媒體、超媒體工具進行產(chǎn)品的開發(fā)設計、表達產(chǎn)品的構思、描述 產(chǎn)品的結構。
在利用數(shù)學系統(tǒng)理論的同時,考慮了系統(tǒng)工程理論、產(chǎn)品設計技術和系統(tǒng)開發(fā)方法學VDI2221,研制出適合于產(chǎn)品設計初期使用的多媒體開發(fā)系統(tǒng)軟件MUSE。
在進行自動取款機設計時,把產(chǎn)品的整個開發(fā)過程概括為“產(chǎn)品規(guī)劃”、“開發(fā)”和“生產(chǎn)規(guī)劃”三個階段,并且充分利用了現(xiàn)有的CAD尖端技術——虛擬現(xiàn)實技術。1) 產(chǎn)品規(guī)劃—構思產(chǎn)品。其任務是確定產(chǎn)品的外部特性,如色彩、形狀、表面質量、人機工程等等,并將最初的設想用CAD立體模型表示出,建立能夠體現(xiàn)整個產(chǎn)品外形的簡單模型,該模型可以在虛擬環(huán)境中建立,借助于數(shù)據(jù)帽和三維鼠標,用戶還可在一定程度上參與到這一環(huán)境中,并且能夠迅速地生成不同的造型和色彩。立體模型是檢測外部形狀效果的依據(jù),也是幾何圖形顯示設計變量的依據(jù),同時還是開發(fā)過程中各類分析的基礎。 2) 開發(fā)—設計產(chǎn)品。該階段主要根據(jù)“系統(tǒng)合成”原理,在立體模型上配置和集成解元素,解元素根據(jù)設計目標的不同有不同的含義:可以是基本元素,如螺栓、軸或輪轂聯(lián)接等;也可以是復合元素,如機、電、電子部件、控制技術或軟件組成的傳動系統(tǒng);還可以是要求、特性、形狀等等。將實現(xiàn)功能的關鍵性解元素配置到立體模型上之后,即可對產(chǎn)品的配置(設計模型中解元素間的關系)進行分析,產(chǎn)品配置分析是綜合“產(chǎn)品規(guī)劃”和“開發(fā)”結果的重要手段。3) 生產(chǎn)規(guī)劃—加工和裝配產(chǎn)品。在這一階段中,主要論述了裝配過程中CAD技術的應用,提出用計算機圖像顯示解元素在相應位置的裝配過程,即通過虛擬裝配模型揭示造形和裝配間的關系,由此發(fā)現(xiàn)難點和問題,并找出解決問題的方法,并認為將CAD技術綜合應用于產(chǎn)品開發(fā)的三個階段,可以使設計過程的綜合與分析在“產(chǎn)品規(guī)劃”、“開發(fā)”和“生產(chǎn)規(guī)劃”中連續(xù)地交替進行。因此,可以較早地發(fā)現(xiàn)各個階段中存在的問題,使產(chǎn)品在開發(fā)進程中不斷地細化和完善。
我國利用虛擬現(xiàn)實技術進行設計還處于剛剛起步階段。利用面向對象的技術,重點研究了按時序合成的機構組合方案設計專家系統(tǒng),并借助于具有高性能圖形和交換處理能力的OpenGL技術,在三維環(huán)境中從各個角度對專家系統(tǒng)設計出的方案進行觀察,如運動中機構間的銜接狀況是否產(chǎn)生沖突等等。
將構造標準模塊、產(chǎn)品整體構造及其制造工藝和使用說明的擬訂(見圖1)稱之為快速成型技術。建議在產(chǎn)品開發(fā)過程中將快速成型技術、多媒體技術以及虛擬表達與神經(jīng)網(wǎng)絡(應用于各個階段求解過程需要的場合)結合應用。指出隨著計算機軟、硬件的不斷完善,應盡可能地將多媒體圖形處理技術應用于產(chǎn)品開發(fā)中,例如三維圖形(立體模型)代替裝配、拆卸和設計聯(lián)接件時所需的立體結構想象力等等。
利用智能型CAD系統(tǒng)SIGRAPH-DESIGN作為開發(fā)平臺,將產(chǎn)品的開發(fā)過程分為概念設計、裝配設計和零件設計,并以變量設計技術為基礎,建立了膠印機凸輪連桿機構的概念模型。從文獻介紹的研究工作看,其概念模型是在確定了機構型、數(shù)綜合的基礎上,借助于軟件SIGRAPH-DESIGN提供的變量設計功能,使原理圖隨著機構的結構參數(shù)變化而變化,并將概念模型的參數(shù)傳遞給下一級的裝配模型、零件設計。
5、各類設計方法評述及發(fā)展趨勢
綜上所述,系統(tǒng)化設計方法將設計任務由抽象到具體(由設計的任務要求到實現(xiàn)該任務的方案或結構)進行層次劃分,擬定出每一層欲實現(xiàn)的目標和方法,由淺入深、由抽象至具體地將各層有機地聯(lián)系在一起,使整個設計過程系統(tǒng)化,使設計有規(guī)律可循,有方法可依,易于設計過程的計算機輔助實現(xiàn)。
結構模塊化設計方法視具有某種功能的實現(xiàn)為一個結構模塊,通過結構模塊的組合,實現(xiàn)產(chǎn)品的方案設計。對于特定種類的機械產(chǎn)品,由于其組成部分的功能較為明確且相對穩(wěn)定,結構模塊的劃分比較容易,因此,采用結構模塊化方法進行方案設計較為合適。由于實體與功能之間并非是一一對應的關系,一個實體通常可以實現(xiàn)若干種功能,一個功能往往又可通過若干種實體予以實現(xiàn)。因此,若將結構模塊化設計方法用于一般意義的產(chǎn)品方案設計,結構模塊的劃分和選用都比較困難,而且要求設計人員具有相當豐富的設計經(jīng)驗和廣博的多學科 領域知識。
機械產(chǎn)品的方案設計通常無法采用純數(shù)學演算的方法進行,也難以用數(shù)學模型進行完整的描述,而需根據(jù)產(chǎn)品特征進行形式化的描述,借助于設計專家的知識和經(jīng)驗進行推理和決策。因此,欲實現(xiàn)計算機輔助產(chǎn)品的方案設計,必須解決計算機存儲和運用產(chǎn)品設計知識和專家設計決策等有關方面的問題,由此形成基于產(chǎn)品特征知識的設計方法。
目前,智能化設計方法主要是利用三維圖形軟件和虛擬現(xiàn)實技術進行設計,直觀性較好,開發(fā)初期用戶可以在一定程度上直接參與到設計中,但系統(tǒng)性較差,且零部件的結構、形狀、尺寸、位置的合理確定,要求軟件具有較高的智能化程度,或者有豐富經(jīng)驗的設計者參與。
值得一提的是:上述各種方法并不是完全孤立的,各類方法之間都存在一定程度上的聯(lián)系,如結構模塊化設計方法中,劃分結構模塊時就蘊含有系統(tǒng)化思想,建立產(chǎn)品特征及設計方法知識庫和推理機時,通常也需運用系統(tǒng)化和結構模塊化方法,此外,基于產(chǎn)品特征知識的設計同時又是方案智能化設計的基礎之一。在機械產(chǎn)品方案設計中,視能夠實現(xiàn)特定功能的通用零件、部件或常用機構為結構模塊,并將其應用到系統(tǒng)化設計有關層次的具體設計中,即將結構模塊化方法融于系統(tǒng)化設計方法中,不僅可以保證設計的規(guī)范化,而且可以簡化設計過程,提高設計效率和質量,降低設計成本。
關鍵詞:視頻監(jiān)控;系統(tǒng)要求;設計
中圖分類號:TU277 文獻標識碼:A 文章編號:1000-8136(2012)06-0145-02
目前傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)往往只能提供視頻采集、傳輸、存儲、回放等功能,但由于使用環(huán)境特性的不斷變化,監(jiān)控區(qū)域周邊條件的日趨復雜,對于城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)也提出了更高的要求。因此,根據(jù)城市地區(qū)的特點和實際使用情況,應采用新的城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)要求與關鍵技術
現(xiàn)代城市發(fā)展迅速,一個普通的縣級城區(qū)人口已達數(shù)十萬,需要近千處攝像頭監(jiān)控點。隨著監(jiān)控規(guī)模的不斷擴大,監(jiān)控點數(shù)也成倍增加,很多問題也隨之產(chǎn)生。
1.1 可擴展性
如何保障大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)能隨著業(yè)務需求在系統(tǒng)架構、交換能力、存儲空間及圖像業(yè)務上不斷擴展。如何在低成本條件下,一方面實現(xiàn)大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)的擴展,同時又能保障系統(tǒng)在擴展后的性能不下降。
1.2 視頻存儲
海量的視頻信息如何實現(xiàn)高質量的可靠存儲?大量的存儲設備及存儲空間采取何種方式部署和管理?這些存儲空間如何實現(xiàn)合理有效利用?這些海量的視頻數(shù)據(jù)如何進行有效管理?
1.3 線路工程
如何因地制宜地實現(xiàn)監(jiān)控點接入和線路部署。
1.4 共享聯(lián)動
監(jiān)控圖像的共享與綜合利用如何實現(xiàn)。如何實現(xiàn)與智能視頻工具,如車牌識別、入侵檢測等進行整合,以提高城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平。如何與報警系統(tǒng)聯(lián)動?如何與用戶的
其他業(yè)務系統(tǒng)實現(xiàn)集成。
1.5 平滑演進
在已經(jīng)進行了傳統(tǒng)或初期平安工程建設的地方,如何保護已有的投資。已經(jīng)建設的視頻監(jiān)控系統(tǒng)如何由模擬系統(tǒng)平滑演進到IP監(jiān)控系統(tǒng)?采取基于IP技術的智能監(jiān)控解決方案,是解決上述問題的最佳選擇。
2 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
數(shù)字技術和以IP技術為核心的網(wǎng)絡技術的發(fā)展,改變了包括監(jiān)控系統(tǒng)在內的各種IT系統(tǒng)的架構,原本封閉的監(jiān)控系統(tǒng)逐漸轉向開放和標準。監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)開始從模擬監(jiān)控系統(tǒng)向DVR/DVS+流媒體服務器簡單聯(lián)網(wǎng)方案、IP智能監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展。當前監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案主要包括模數(shù)結合方案和初級的網(wǎng)絡監(jiān)控方案兩類,但這兩類方案顯然無法適應城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模和范圍越來越大、管理越來越復雜的需要。
2.1 系統(tǒng)設計組成
城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)可分為前端采集設備、監(jiān)控平臺和傳輸線路三大部分。
在城區(qū)卡口系統(tǒng)監(jiān)控點和城區(qū)電子警察監(jiān)控點,前端采集設備主要由地感線圈、攝像機、編碼器、ONU等組成。其中每一臺編碼器只負責一臺攝像機的信號編碼工作。當車輛通過卡口或者電子警察監(jiān)控點的地感線圈時,攝像機將被觸發(fā)并開始工作,攝像機采集的圖像信號由編碼器進行編碼。一般卡口或者電子警察監(jiān)控點有多臺攝像設備,故由ONU負責多個編碼器的連接,并提供其數(shù)據(jù)傳輸通道。
2.1.1 網(wǎng)絡設備說明
在中心機房內配置核心以太網(wǎng)交換機,核心交換機配置冗余電源、主控板;在下屬管轄區(qū)域內一級監(jiān)控點通過EPON將視頻數(shù)字信號傳送到中心機房。監(jiān)控中心部署匯聚交換機,匯聚交換機用來接入硬件解碼器以及VC客戶端。下屬單位部署接入交換機,接入交換機與核心交換機連接。
2.1.2 存儲設備說明
在中心機房內部署IPSAN專業(yè)存儲設備,通過DM(數(shù)據(jù)管理服務器)完成大規(guī)模監(jiān)控中的海量存儲管理。實現(xiàn)對所有存儲資源進行存儲設備及空間管理;對前端進行存儲計劃管理;對視頻數(shù)據(jù)進行生命周期管理;完成全局的存儲策略管理。
當某個監(jiān)控點的圖像需要進行集中存儲時,前端編碼器與IPSAN設備建立iSCSI連接,然后將存儲視頻流進行iSCSI協(xié)議封裝,直接采用數(shù)據(jù)塊的方式將視頻數(shù)據(jù)寫入IPSAN存儲設備中。通過這種方式,監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)的存儲不需要轉換為視頻文件,自然也不需要流媒體服務器,從而有效地規(guī)避了引發(fā)“啞鈴效應”的文件系統(tǒng)問題和流媒體服務器性能瓶頸問題。并且系統(tǒng)具備良好的可擴展性,無論城市視頻監(jiān)控規(guī)模有多大,整個系統(tǒng)都不會存在性能瓶頸。
2.1.3 監(jiān)控平臺設備說明
中心機房配置視頻管理服務器、數(shù)據(jù)管理服務器及媒體交換服務器,對全網(wǎng)設備進行管理。媒體交換服務器可接收編碼器發(fā)出的實時音視頻流,轉發(fā)視頻流給解碼客戶端進行解碼播放。由于監(jiān)控專網(wǎng)需和公安專網(wǎng)對接,公安專網(wǎng)可能不支持組播,媒體交換服務器能夠接收組播媒體流或單播媒體流、發(fā)送組播媒體流或單播媒體流,這樣通過媒體交換服務器可適應不同的網(wǎng)絡狀況。
根據(jù)下屬單位接入的數(shù)量,可實現(xiàn)下屬單位共享上級單位平臺,也可以在下屬單位中部署小平臺,最終形成上級單位下屬單位二級聯(lián)網(wǎng)架構。前端視頻編碼器支持雙流輸出,包括實時組播視頻流和iSCSI單播存儲數(shù)據(jù)流,所以不論是上級監(jiān)控中心還是下屬監(jiān)控中心,都可以由解碼器和客戶端接收視頻流實時輸出顯示。
2.2 系統(tǒng)基于組播的專網(wǎng)
該系統(tǒng)構建了監(jiān)控組播專網(wǎng)。整網(wǎng)采取組播方案,且組播三層可控。通過網(wǎng)絡組播的優(yōu)化,基于組播實現(xiàn)實時多人同時查看,具備更好的實時性,能滿足多級大并發(fā)量客戶的實時訪問,避免服務器瓶頸和時延瓶頸。
2.2.1 信令流
VM視頻管理服務器作為整個系統(tǒng)核心的管理和信令服務器,對所有編解碼器,客戶端和DM數(shù)據(jù)管理服務器,MS流媒體交換服務器的配置、報警、控制、注冊、?;畹刃帕盍鬟M行集中處理和轉發(fā)。而DM數(shù)據(jù)管理服務器可以對IPSAN架構NVR進行配置、認證、?;?。
2.2.2 實時流
客戶端和解碼器閱讀實況圖像時,首先向視頻管理服務器發(fā)出請求,通過認證后,服務器發(fā)出指令給前端。前端編碼器輸出的實時流基于RTP/UDP格式,通過組播方式首先接入接入
交換機;接入交換機將實時流傳送到中心的核心交換機,再由核心交換機通過組播方式復制實時視頻流傳輸?shù)絍C客戶端、DC解碼器和遠程訪問的媒體交換服務器。當系統(tǒng)有遠程單播網(wǎng)絡訪問需求時,媒體交換服務器的單組播交換能力可以先將監(jiān)控網(wǎng)絡內的組播實時流轉換為單播視頻流,然后轉發(fā)給中心交換機;中心交換機將轉換后的單播實時流發(fā)送給遠程接入交換機,遠程接入交換機再將實時流發(fā)送給遠程訪問VC客戶端。
2.2.3 存儲流
前端編碼器輸出和實時流相互獨立的存儲流基于iSCSI/TCP格式,通過單播方式首先接入接入交換機,然后接入交換機直接將存儲流傳送到中心的核心交換機,最后由核心交換機將存儲流傳輸?shù)绞孪仍O定的NVR網(wǎng)絡視頻錄像系統(tǒng)中,實現(xiàn)端到端的IPSAN存儲。
2.2.4 備份流
對于采用前端存儲的ECR編碼器,根據(jù)需求可將其存儲的數(shù)據(jù)備份到監(jiān)控中心。ECR輸出的備份流采用NFS/TCP格式,通過單播方式首先接入接入交換機,然后接入交換機直接將備份流傳送到中心的核心交換機,接著由核心交換機將備份流傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理服務器上,最后由數(shù)據(jù)管理服務器將備份輸出到NVR的NAS空間中。
2.2.5 本地回放流
本地VC客戶端需要調閱歷史圖像時,首先向視頻管理服務器發(fā)出請求,通過認證后,服務器根據(jù)請求檢索到相應歷史信息的記錄和存放位置。然后存放該歷史圖像信息的NVR系統(tǒng)將會把該信息以單播方式傳送到中心交換機,再由中心交換機將回放數(shù)據(jù)流傳送到VC客戶端,VC客戶端支持直接接收iSCSI格式的回放數(shù)據(jù)流,并解碼還原成歷史圖像信息。
2.2.6 遠程點播流
遠程VC客戶端如果想要調閱歷史圖像信息,并且遠程客戶網(wǎng)絡環(huán)境不允許采用和本地回放流一樣的iSCSI協(xié)議直接訪問方式,則需要基于標準的VOD方式訪問NVR里面的歷史圖像信息。當遠程VC客戶端經(jīng)過主機認證后,存放該歷史圖像信息的NVR將數(shù)據(jù)首先傳送給流媒體交換服務器;流媒體交換服務器對存儲數(shù)據(jù)鏡像轉發(fā),轉換為支持RTSP/RTP的流格式,并以單播方式傳送到中心交換機;然后由中心交換機將數(shù)據(jù)流傳送到遠程接入交換機,最后由接入交換機將數(shù)據(jù)傳送給遠程VC客戶端。
3 結束語
城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)是衡量一個城市現(xiàn)代化管理水平的重要體現(xiàn),是實現(xiàn)一個城市乃至整個國家安全和穩(wěn)定的重要措施。建立合理、有效的城市視頻監(jiān)控管理系統(tǒng),可以使政府管理部門在第一時間發(fā)現(xiàn)問題,提出應對措施及應急預案,從而為社會的穩(wěn)定、團結,人民生活的安定,國民經(jīng)濟的健康、快速發(fā)展提供有力的保障。
參考文獻:
[1]高文昕,陳天野.視頻監(jiān)控攝像系統(tǒng)存在的問題及解決方案[J].中國防偽報道,2009(10).
Discussion on the Design of Video Security Monitoring System
Lu Xing
一、會議宣傳。
由縣生態(tài)辦具體操作運行,召開有機食品基地建設的相關會議。
1、定期召開鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)保助理會議;2、時機成熟時,將在申報有機食品基地的鄉(xiāng)鎮(zhèn)中選點召開有機食品基地現(xiàn)場會,從而進一步推動全縣創(chuàng)建工作的開展。
二、創(chuàng)刊《創(chuàng)建國家有機食品基地縣工作簡報》。
由生態(tài)辦工作人員執(zhí)筆,計劃半月一期,分發(fā)縣委、縣政府的領導;縣領導小組成員;各鎮(zhèn)黨委、政府。爭取領導重視,以進度促創(chuàng)建。
三、電視宣傳。
以電視為媒體,制作“創(chuàng)建國家有機食品基地縣”的系列專題片,(計劃至少一星期兩片次)側重意義和動態(tài)方面的宣傳報道,在有機食品宣傳的熱度上做好文章。
四、廣播宣傳。
以廣播電臺為宣傳橋梁,采取新聞報道、科技指導、致富典型、有機天地
等專欄形式,全方位地進行有機食品方面的宣傳報道。
五、海報宣傳。
由生態(tài)辦定期印刷制作,以介紹有機食品的概念、意義、效益為主,分批張貼散發(fā),對象為廣大農(nóng)戶,加大宣傳的廣泛性。
六、標語、橫幅宣傳。
標語選址基地附近較為醒目的建筑物,一個基地不少于3條;橫幅以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為主,縣城為輔,每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)不少于2條,內容均為關于創(chuàng)建國家有機食品縣的口號式標語。橫幅在國家驗收小組臨前懸掛于縣、鎮(zhèn)城區(qū)主要干道,為創(chuàng)建工作進一步制造氛圍。
七、黑板報宣傳。
由各鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機食品領導小組組織實施,各基地所在村具體落實,縣生態(tài)辦負責提供宣傳材料。采用黑板報的形式,介紹有機食品的概念,意義,效益,技術等知識,以增強農(nóng)戶對有機食品的認識和理解。
八、公開信宣傳。
針對有機食品推廣有難度的品種,可由各鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機食品領導小組負責,印發(fā)《致廣大農(nóng)戶的一封公開信》,著重負責解釋宣傳作用。
九、網(wǎng)絡宣傳。
以生態(tài)辦牽頭,通過在政府網(wǎng)站上增設有機食品網(wǎng)頁,向全國輻射,擴大我縣有機食品的知名度,為我縣的有機食品招商提供平臺。
十、報刊宣傳。
以報社的《通訊》為窗口,著重介紹我縣有機食品方面的動態(tài)、基地建設的典型等,起到拓展新型行業(yè)輿論空間的做用。
附:有機食品基地建設宣傳標語口號
發(fā)展有機食品打造生態(tài)品牌
大力發(fā)展有機食品創(chuàng)建有機食品基地縣
有機食品生產(chǎn)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的必由之路
發(fā)展有機食品是開拓國內國際市場的最佳途徑
有機食品市場潛力大、經(jīng)濟效益高
有機食品無藥物殘留、無污染,營養(yǎng)豐富,有益健康
大力發(fā)展有機農(nóng)業(yè)提高傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)效益
農(nóng)村全面要小康有機產(chǎn)業(yè)來相幫
有機就是機會把握機會創(chuàng)造美好未來
有機產(chǎn)業(yè)黃金產(chǎn)業(yè)
發(fā)揮資源優(yōu)勢發(fā)展有機農(nóng)業(yè)
創(chuàng)建國家有機食品基地縣打造“生態(tài)”品牌
創(chuàng)建國家有機食品基地縣功在當代利在千秋
有機食品放心食品安全食品
招標編號:滎工招20210074
一、招標條件
滎陽市2021年扶貧項目編制設計方案已經(jīng)批準,項目資金來源為:財政資金,招標人為:滎陽市扶貧開發(fā)服務中心。本項目已具備招標條件,現(xiàn)對該項目進行公開招標。
二、項目概況和招標范圍
2.1 項目名稱:滎陽市2021年扶貧項目編制設計方案;
2.2 項目編號:滎工招20210074
2.3項目建設地點: 滎陽市
2.4總投資:100萬元(該金額是本項目設計費的暫定估算額)
2.5服務期限:60日歷天。
2.6質量要求:合格。
2.7建設規(guī)模及內容:對滎陽市2021年度扶貧項目(產(chǎn)業(yè)項目、基礎設施項目、省市第一書記項目)第三方服務編制設計方案。
2.8 招標范圍:滎陽市2021年扶貧項目編制設計方案前期需要編制相關方案及招標文件中所含的全部內容;
三、投標人資格要求
3.1 企業(yè)資質要求:投標人需具有獨立法人資格,具備有效期范圍內的營業(yè)執(zhí)照;
投標企業(yè)須具有建筑行業(yè)(建筑工程)設計乙級及以上資質或工程設計綜合甲級資質,且具有工程造價咨詢乙級及以上資質。
3.2擬派項目負責人資格要求:擬派項目經(jīng)理須具有國家一級注冊建筑師資格或相關專業(yè)高級及以上技術職稱,并提供本單位勞動合同及近半年社保證明(新成立企業(yè)從成立之日計算)。
3.3 財務要求:提供企業(yè)2019年經(jīng)會計師事務所或審計機構審計的年度財務審計報告(公司成立時間不足一年的提供其基本開戶銀行出具的資信證明)。
3.4 信譽要求:企業(yè)未處于被責令停業(yè)、投標資格被取消或者財產(chǎn)被接管、凍結和破產(chǎn)狀態(tài);最近三年內企業(yè)未發(fā)生騙取中標或者嚴重違約以及發(fā)生安全生產(chǎn)事故、重大工程質量等問題,未存在被有關部門暫停投標資格并在暫停期內的。
3.5其他要求:
3.5.1根據(jù)《財政部關于在政府采購活動中查詢及使用信用記錄有關問題的通知》(財庫[2016]125號)和豫財購【2016】15號的規(guī)定,對列入失信被執(zhí)行人、重大稅收違法案件當事人名單、政府采購嚴重違法失信行為記錄名單的投標人,拒絕參與本項目招標活動;投標人應通過“信用中國”網(wǎng)站(creditchina.gov.cn)查詢“失信被執(zhí)行人”和“重大稅收違法案件當事人名單”、中國政府采購網(wǎng)(ccgp.gov.cn)查詢“政府采購嚴重違法失信行為記錄名單”渠道查詢自身信用記錄,提供查詢網(wǎng)頁截圖加蓋單位公章(截圖內容要完整清晰)。
3.5.2單位負責人為同一人或者存在控股、管理關系的不同單位,不得同時參加本項目的投標【提供在“全國企業(yè)信用信息公示系統(tǒng)”中查詢打印的相關材料并加蓋公章(需包含公司基本信息、股東信息及股權變更信息)】
3.5.3投標人須提供《鄭州市房屋建筑和市政基礎設施工程項目招標投標活動承諾書》(格式見招標文件);
3.6本項目接受聯(lián)合體投標。
四、招標文件的獲取
4.1時間:2021年6月8日0:00—2021年6月15日23:59
4.2地點:滎陽市公共資源交易平臺
4.3方式:凡有意參加投標者,登陸滎陽市公共資源交易中心網(wǎng)站—辦事指南—參照《滎陽市公共資源電子交易平臺誠信庫入庫登記指南》《滎陽市公共資源中心交易主體CA數(shù)字證書辦理服務指南》綁定CA數(shù)字證書,填寫信息提交系統(tǒng)自動驗證。在規(guī)定時間下載電子招標文件(具體辦理事宜請登陸交易中心網(wǎng)站-辦事指南-《投標人操作指南》)。
五、投標文件的遞交截止時間(開標時間)地點
5.1投標文件遞交截止及開標時間:2021年6月30日上午10時00分;
5.2投標文件遞交地點:滎陽市公共資源交易平臺
5.3開標地點:(遠程開標機位)滎陽市公共資源交易中心(滎陽市中原路與飛龍路西北角政務服務中心七樓)第三開標室;
5.4投標文件制作及上傳:
5.4.1獲取招標文件后,投標人(供應商)請登陸滎陽市公共資源交易中心網(wǎng)站—下載中心—下載最新版本“投標文件制作軟件”制作電子投標文件(具體制作手冊請查詢交易中心網(wǎng)站-辦事指南-《投標文件制作操作手冊》)。
5.4.2投標人(供應商)須在投標截止時間前登陸滎陽市公共資源交易平臺上傳加密的電子投標文件。
5.5開標:本項目采用“遠程不見面”開標方式,投標人(供應商)應當在投標截止時間前登陸滎陽市公共資源交易中心網(wǎng)站首頁“不見面開標”進入遠程開標大廳,在線準時參加開標活動并進行文件解密、答疑澄清等。具體事宜請查看滎陽市公共資源交易中心網(wǎng)站—辦事指南—《滎陽市公共資源交易中心不見面開標大廳操作手冊(投標人)》。
注意事項:
1、所有投標人應提前30分鐘,登錄開標大廳進行不見面開標準備工作。
2、所有投標人登錄開標大廳后,須在投標截止時間前完成簽到,其后應一直保持在線狀態(tài),保證能準時參加開標大會、投標文件的解密、現(xiàn)場答疑澄清等活動。
3、 投標人應在解密時間內插入CA鎖,輸入密碼進行解密。如在解密時間內解密失敗,可再次解密,投標人應在規(guī)定時間內完成解密,否則招標人不予受理。
4、 逾期上傳的或者未上傳指定地點的投標文件,招標人不予受理。
5、投標人可通過銀行轉帳支票、銀行電匯、電子保函等形式遞交投標保證金。投標單位擬開具電子保函的,請查看滎陽市公共資源交易中心網(wǎng)站“辦事指南”《電子保函操作手冊》。
6、如遇問題,請撥打技術服務單位(國泰新點)電話:4009980000。
六、公告的媒介
本項目招標公告在《河南省公共資源交易公共服務平臺》、《滎陽市公共資源交易中心網(wǎng)站》、《河南招標投標公共服務平臺》、《河南省政府采購網(wǎng)》、《滎陽市政府采購網(wǎng)》上同時。
七、監(jiān)督部門
本項目招標監(jiān)督部門為:滎陽市住房和城鄉(xiāng)建設局
八、聯(lián)系方式
招 標 人:滎陽市扶貧開發(fā)服務中心
聯(lián) 系 人:陳先生
電 話:0371-64676566
地 址:滎陽市大海寺路19號
招標機構:河南逸群工程咨詢有限公司
聯(lián) 系 人:謝女士
電 話:0371-55006756
地 址:鄭州市鄭東新區(qū)商務內環(huán)金成世紀陽光20號樓2005室
一、建設目標
重大建設項目網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設采用當今成熟的網(wǎng)絡、通信、圖像編解碼等先進技術,實現(xiàn)快速獲取連云港地區(qū)各項目施工現(xiàn)場的動態(tài)情況,并且與市政府信息中心聯(lián)網(wǎng)、達到資源共享、信息共享的功能。
主要達到如下目標:
1、記錄觀測點工程系統(tǒng)運行情況,進行連續(xù)、實時、在線的動態(tài)監(jiān)測,可以及時、準確、全面地反映各施工現(xiàn)場現(xiàn)狀,為政府督察監(jiān)管提供科學依據(jù)。
2、在各監(jiān)測點,安裝一體化智能攝像機。將轄區(qū)內監(jiān)控點的圖像通過網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺接到市政府信息中心,由中心負責對圖像的日常監(jiān)控和相關信息進行處置,并對視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行統(tǒng)一的管理、控制等。其他相關部門可通過網(wǎng)絡根據(jù)不同的授權級別對實時視頻和存儲圖像信息進行調閱,服務項目督察工作。
3、采用當今最先進的圖像壓縮技術(MPEG4或H.264),將模擬圖像數(shù)字化接入電信網(wǎng),能做到信息共享,優(yōu)化系統(tǒng)的組成,節(jié)約建設成本,做到各有關領導及部門在PC機上能實時了解各工程現(xiàn)場的動態(tài)情況。
二、設計指導思想
1、以實用為主,在工程設計和實現(xiàn)的過程中,始終要把使用單位的實際需求放在首位,做到靈活、好用。選擇實用性強的系列產(chǎn)品,模塊化結構設計,既可滿足當前的需要又可為今后系統(tǒng)擴展留有余地。
2、可靠是指系統(tǒng)采用的軟、硬件須經(jīng)過具有相應資格的軟件評測中心、產(chǎn)品檢測中心的測試,質量達標,性能穩(wěn)定,能持續(xù)有效運行。可靠同時要兼顧到未來的發(fā)展,采用成熟而先進的技術和設備,力爭使系統(tǒng)有良好的開放性、可擴展性和較長的生命期。本系統(tǒng)全部采用國際標準的軟硬件接口,為與其它系統(tǒng)的聯(lián)結奠定了良好的基礎。
3、先進是在系統(tǒng)總體方案設計時,必須要有超前思路,總體規(guī)劃,采用先進技術。先進性是指關鍵設備必須采用國外及國內的先進設備,以確保3-5年內不落后。
4、經(jīng)濟是指系統(tǒng)盡量采用性能、價格比好的產(chǎn)品,既能滿足實際需要,又可盡量降低費用,同時在系統(tǒng)化的設計過程中,進行優(yōu)化設計,便于今后維護,大大降低系統(tǒng)費用。在確保實用性、可靠性、先進性的前提下,注重系統(tǒng)建設成本和投入的階段性,以技術建設與應用機制的協(xié)調發(fā)展,確保系統(tǒng)效益。
三、系統(tǒng)原理圖(略)
四、組網(wǎng)拓撲(略)
政府重大建設項目現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)可以利用電信全球眼技術來建設中心服務平臺,通過電信城域光纖專網(wǎng)為用戶提供視頻服務,根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的不同,視頻編碼(服務)器接入方式為光纖寬帶或CDMA無線網(wǎng)絡選擇接入。
五、工程施工規(guī)范
5.1現(xiàn)場勘察
現(xiàn)場勘察與系統(tǒng)設計時的現(xiàn)場勘察是不同,重點在確定設備器材的安裝位置、連線布線走勢等,測繪系統(tǒng)安裝圖紙,內容包括電源線路、配線架、機柜、走線槽、立桿等設備位置和設備。
5.2工程施工設計
根據(jù)現(xiàn)場勘察結果,完成工程施工設計。工程施工設計應包含以下內容:
根據(jù)現(xiàn)場勘察得到的數(shù)據(jù)繪制設備器材安裝圖紙,該圖紙應按照正規(guī)設計格式,在計算機上建立電子版本;
根據(jù)驗收標準建立施工規(guī)范,提出施工進行安排;
工時、施工費用預算,工具準備;
指定工程系統(tǒng)軟件、硬件、輔料以及工具、測量儀器的《設備器材清單》和《工程所需材料明細表》及其到貨進度要求、到貨驗收模式。
制定《施工進度表》。制定各階段性工程的完成計劃、時間、預驗收方案。
以報告的形式,提出施工過程中需要甲方協(xié)助配合的事項及雙方需要承擔的義務、責任。
按系統(tǒng)建設方案的標準格式提出工程施工設計書,其余不在設計書的內容另外以報告或申請表的形式提交上級批準;
5.3制定工程施工管理計劃
包括:《施工人員責任規(guī)范書》、《施工人員組織管理方案》、《工程工藝流程圖表》等,內容包括施工項目組人員組織、任務分配、任務執(zhí)行等。
5.4軟硬件準備
結合工作設備、器材清單、工具、儀器需求,事先提出物品采購申請書。
5.5工程實施
根據(jù)部位與要求選擇攝像機安裝方式。采用立桿安裝方式時,除特殊情況外,攝像機離地面高度一般不低于3.0米,立桿應做灌筑基礎,基礎深度應不小于1.0米,底部直徑應不小于1.0米。其備電時間每天為24小時供電時間;同時考慮接地防雷裝置,在機箱內配備防雷器,防雷接地電阻≤10Ω。
5.6監(jiān)控點立桿
我們根據(jù)監(jiān)控點的現(xiàn)場實際情況,以及以前的施工經(jīng)驗,前端攝像機安裝可以采用單獨立竿的方式進行安裝,也可以采用借用其他立桿(電力桿等)。如單獨立桿,立桿和基礎要求如下:
立桿要求:立桿高度7.0米左右,根據(jù)現(xiàn)場不同情況另決定。
設計安裝立桿的路口必須先灌筑基礎?;A深度應在1.0米左右。
前端光端機箱落地安裝,電源進線和光纜引入機箱內,考慮和立桿統(tǒng)一接地,以避雷。
5.7線纜的敷設
線纜布放前應核對規(guī)格、程式、路由及位置與設計規(guī)定相符。線纜的布放應平直,不得產(chǎn)生扭絞、打圈等現(xiàn)象,線纜統(tǒng)一穿管于PVC管中。
線纜在埋地、過路的過程中,盡量借用已有的預留管道,若原預留管道內有強電通過,線纜需重新穿于PVC管中,以免造成信號干擾。
5.8機箱的的安裝
鑒于每個監(jiān)控點的具體環(huán)境不同,若面積較大,前端監(jiān)控點離中心機房的距離較遠,視頻信號超過了視頻線所能傳輸?shù)淖铋L距離(一般為200米),則選擇在前端安裝專用機箱,用于放置編碼器等設備。
為了適應室外環(huán)境,機箱在設計上采取了一系列的措施。為更加適應室外抗高溫環(huán)境,一方面,機箱在外觀上專門設計了遮陽頂棚,頂棚與箱體本身之間有一定的間隙空間,避免夏天陽光直射箱體,增強了隔熱性能;另一方面在機箱側面下部設計了換氣百葉窗,以降低機箱內的溫度。
在監(jiān)控機箱中放置編碼器、電源設備、接線端子、光纖終端、光纖收發(fā)器、維修開關和插座。
關鍵詞:2.4G WIFI 高頻頭 干擾源
一、引言
電視機中不同的電子模塊由于其工作方式和射頻頻率的不同以及特性,存在同時工作時相互干擾或者單向干擾現(xiàn)象;隨著網(wǎng)絡電視的普及,內置WIFI已成為中高端電視的標配,WIFI 2.4G模塊干擾高頻頭就是其中典型的一例。
二、干擾現(xiàn)象
機芯在內置WIFI工作的狀態(tài)下,收看射頻輸入信號的電視節(jié)目時會在特殊的頻道上出現(xiàn)明顯的橫條干擾現(xiàn)象。如圖1所示:
三、判斷干擾源、干擾方式及擾器件
經(jīng)過多次試驗和對比我們發(fā)現(xiàn):
1. 拆除TUNER將38MHz的中頻信號直接通過預中放電路、聲表進IC,就不會有干擾,故判斷WIFI是通過TUNER干擾到畫面上,與別的電路和器件無關:
2. 456.25MHz這個頻點干擾最嚴重,都在TUNER的U段上,在U段別的頻點或者沒有或者很輕微;
3. 雖然AP不同但產(chǎn)生干擾的只有4、5、6、7、11、12工6各信號;
4. 雖然模塊相同,但每個機芯方案的干擾的嚴重程度和現(xiàn)象不同;
從實際試驗信息中可以得出,WIFI模塊是干擾源,TUNER是受干擾源,WIFI模塊是以輻射的方式干擾到TUNER。WIFI模塊會對高頻頭產(chǎn)生干擾,而且干擾與兩者之間的距離成正比關系,也與兩者的位置和方位存在關聯(lián)。干擾是以電磁波的形式通過空間輻射引起,最終通過高頻頭接口端子進入形成。
四、原理分析
WIFI共13個信道,頻率覆蓋2.4GHz~2.483 GHz,每個信道間隔5MHz,每個信道帶寬20MHz。TUNER被WIFI 2.4G模塊1/4倍頻(600MHz)的諧波干擾到的,大家都知道TUNER的U段的工作頻率在400多MHz~800MHz(其他段的工作頻率在400多MHz以下),并且在同等功率下頻率高的輻射會越遠,所以U段456.25MHz最容易擾到,并且456.25MHz頻點的本振信號的5此諧波頻率是((456.25+38)*5)=2471.25MHz,另外,2471.25-38=2433.25MHz,這兩個頻率點都在WIFI頻率覆蓋范圍內,在這兩個頻點會產(chǎn)生同頻干擾和差頻干擾。
為什么會有不同機芯模塊干擾的現(xiàn)象和嚴重程度不同呢?
如某機芯干擾較輕,現(xiàn)象為瞬間的短白線(由于持續(xù)時間短故未能拍到照片),從現(xiàn)象上可看出,干擾的時間短,能量低;又由上可知,干擾時因TUNER產(chǎn)生和機芯電路無關,故懷疑TUNER的抗干擾性不同或WIFI模塊的驅動有區(qū)別?通過換用高頻頭發(fā)現(xiàn)確實存在這種TUNER抗干擾的差異性,我們也試驗將TUNER用鋁箔紙全部封閉起來,也能降低干擾;還有換用一體化TUNER干擾基本看不到,但不能徹底解決;通過更換成某機芯W(wǎng)IFI驅動發(fā)現(xiàn)干擾現(xiàn)象基本解除,現(xiàn)象和某機型基本一致。
為什么換用WIFI驅動會大大減輕該問題呢?我們聯(lián)系WIFI芯片的工程人員共同分析如下:使用的WIFI模塊WM8192BF最新的驅動程序,該程序打開了SoftAP的功能,所以WM8192BF模塊就會每隔幾十毫秒,發(fā)送大量數(shù)據(jù),故導致干擾現(xiàn)象頻繁且能量大,藍色為WIFI發(fā)送數(shù)據(jù)時的電源波形,發(fā)包間隔很密。更改驅動后的WIFI發(fā)送波形間距時間為均勻且間隔時間長,干擾現(xiàn)象消失。
實際效果和測試結果一致,但考慮到SoftAP的功能雖然目前用不到,不代表以后用不到,所以抑制干擾源控制WIFI模塊發(fā)送包的數(shù)據(jù)量不是解決問題的最好辦法,故解決問題的關鍵還是在于提高TUNER的抗干擾性。
五、整改措施
由以上初步明確了干擾產(chǎn)生的原因和形成機理。對于干擾我們處理的方式主要是采用抑制干擾源、切斷干擾路徑和屏蔽受擾原件三種;由于干擾源是一直存在且是實際使用中對系統(tǒng)有用的信號,無法關閉,因此我們只能從屏蔽受擾原件的方式來處理。
1、屏蔽:雖然TUNER的殼子為金屬結構,但因為其存在較多的外接關聯(lián)端子,結構件并不是完全的屏蔽體。雖然金屬外殼屏蔽了絕大多數(shù)的外來電磁波干擾,但某些特殊頻率的干擾難以提前預知,可以增加結構件金屬外殼厚度、提高產(chǎn)品密閉性來實現(xiàn)抗干擾,但是成本會增加很多。2、 抑制干擾源:WIFI模塊的存在對于系統(tǒng)是有益的,且因產(chǎn)品定義決定了其任何時間都必須工作,對其進行抑制將會嚴重影響整機性能,但在本例中可以通過關閉其SoftAp功能 (該功能在本機無意義) ,達到抑制干擾源的目的;3、提高擾器件的抗干擾性:由于WIFI模塊的輻射干擾是一種不連續(xù)的脈沖波,輻射到TUNER的引線端子上后,被其內部電路 上的元器件、PCB 引線接收。外露的引線相當是一個微型接收天線,把干擾信號感應到線路上,最后 進入TUNER的本振電路,造成本報信號出現(xiàn)干擾,進而干擾產(chǎn)品的正常工作,畫面上出現(xiàn)橫彩條狀的干擾。由于U 頻段的線路屬高頻,布線都比較細,造成干擾也就比其它頻段嚴重。經(jīng)與TUNER工程師共同分析發(fā)現(xiàn):針對此問題,解決辦法主要濾波,在BT、BTL、AGC、+B、SCL、SDA可能引起干擾的線路上增加濾波電容,主要集中在+B和BT 回路上,因為TUNER的本振,必須有+B和BT的參與。通過增加7 個貼片電容在上述電路上,發(fā)現(xiàn)干擾基本解決;另外由于高頻布線尤其重要,故請TUNER公司重新改進布線結構,使布線更合理,如原來的BT線靠近引腳端子,容易引起干擾. 現(xiàn)改到遠離引腳端子,增加接地點,增大接地面積;更改后的TUNER重新測試,通過測試發(fā)現(xiàn)高頻輻射干擾雖不能完全徹底濾除,但已大大降低,只在某特殊方向上隱隱約約可以看到,且改進后TUNER的抗干擾能力有明顯的提升,不只是2.4G對其它的高頻空間干擾也同樣會有一定的提高。
六、緒論
該干擾問題最終通過關閉SoftAp功能及配合新高頻頭徹底解決;僅通過使用新的TUNER也可把干 擾降到可以接受的范;但隨著電視功能的逐漸強大,會有各種不同的模塊被集成到電視當中,這些模塊之間的干擾和新的模塊對早期電子器件的干繞問題會越來越多,這就要求我們要有系統(tǒng)設計的理念、 要有目標的做好預演工作、技術儲備,才能保證產(chǎn)品化的快速、穩(wěn)定!
參考文獻:
住宅商品房過去一直沿用以建筑面積計價的方法。隨著墻體材料和建筑技術的發(fā)展以及人民生活水平的提高,對住宅使用功能有了新的要求,住宅設計也已做了相應的改進。為適應住宅建設發(fā)展的新形勢,根據(jù)國發(fā)〔1992〕66號文、京政發(fā)〔1993〕4號文和(91)首規(guī)辦規(guī)字第124號文的有關規(guī)定以及經(jīng)市政府批準頒布的《北京市“九五”住宅建設標準》,決定對北京地區(qū)新建住宅商品房(包括危改和安居住宅售房)實行按使用面積計算首次售價的辦法。具體規(guī)定如下:
一、從1997年1月1日起,新建住宅的設計圖紙必須明確標出每套住宅的建筑面積和使用面積。
二、住宅套內使用面積的概念是每套住宅戶門內除墻體厚度外全部凈面積的總和。其中包括臥室、起居室、過廳、過道、廚房、衛(wèi)生間、儲藏室、壁柜(不包括吊柜)、戶內樓梯(按投影面積)。利用坡屋頂內空間作房間時,其一半的面積凈高不低于2.1米,其余部分最小凈高不低于1.5米,符合以上要求的可計入使用面積;否則不算使用面積。
每戶陽臺(無論凹、凸陽臺)面積在6平方米以下的,不計算使用面積;超過6平方米的,超過部分按陽臺凈面積的1/2折算計入使用面積。
三、住宅建筑施工總承包單位要認真做好施工過程中的洽商變更記錄,對建筑面積和使用面積的變動要準確地反映在竣工圖上。
四、從1997年1月1日起,北京地區(qū)經(jīng)銷的住宅商品房均以使用面積作為首次計價單位。為保持過去長時期以來住宅商品房按建筑面積計價的延續(xù)性,亦同時注明按建筑面積換算的單方價格。根據(jù)市政府1992年3號令由市物價局會同市計委、市建委審批商品房價格的規(guī)定,并按照(92)京價收字第124號文規(guī)定的作價辦法計算出每一平方米使用面積的售價,報市物價局批準。