一炼钢网络数字视频监控系统的应用

张永锋

摘 要：计算机网络数字视频监控系统是传统的模拟闭路电视监控系统与现代计算机技术的有机联合，它是数字图像处理及局域网传输视频的新一代监控系统。江阴兴澄特种钢铁有限公司一炼分厂的计算机网络数字视频监控系统主要是将视频信号和监控信号实现局域网传输。这样以满足在局域网中的各个站点都能查看到实时图像，并能根据其所授权限及优先级别进行监控。因为它既有模拟部分又有数字部分，因而即实用、经济又可靠。

关键词：计算机网络;视频;监控

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）23-0021-02

0 概述

一炼分厂是于一九九七年投产的，炼钢区域包括100吨直流电弧炉、100吨LF精炼炉，真空脱气炉，五机五流连铸机，如图1所示。设备众多，包括高温炉体容器、行车吊具、运转器械、液压设备、电器仪表以及动力管线等装备;生产过程中使用到的原材料种类繁多、铁水和废钢类钢铁料、贵重合金和铁合金、冶金渣料和脱氧剂等;生产区域复杂，包括生产现场危险区域，贵重合金存放区域，电气高压室，液压站室，更衣室等。因此，为了实现厂区管理自动化、人员管理智能化、炼钢生产安全化、设备存储有效化，就必须引入实时、高效、智能的视频监控系统，同时兼顾实用、经济原则，节约成本，如图2所示。

1 视频监控系统简介

视频监控系统是通过在某些地点安装摄像头等视频采集设备对现场进行拍摄监控，然后通过一定的传输网络将视频采集设备采集到的视频信号传送到指定的监控中心，监控中心通过人工监控或者将视频信号存储到存储设备上对现场进行视频监控。

近年来监控系统发展势头特别猛，全社会的各个领域几乎都能找到闭路电视监控系统的利用实例。但传统的模拟闭路电视监控系统存在着明显的局限性，如传输距离不可能很远、无法远程监督、布线工程量大等，和工厂现代化、智能化、科技化的需求存在矛盾关系。

计算机网络数字视频监控系统可将视频图像监控，远程访问，实时监视，多种画面分割，多画面分割显示，云台镜头控制，打印等功能有机结合的新一代监控系统，同时监控主机自动将报警画面纪录，做到及时处理，提高了厂房的监控实时性、有效性。其具有网络传输视频流、传输距离远、布线不重复、抗干扰能力强、查询方便等显著特点。

因此，一炼分厂采用了计算机网络数字视频监控系统，有效的保证设备和人员的安全，为分厂的安全生产，提供最大程度的防范和保障。

2 一炼数字视频监控系统方案设计

2.1 需求分析

一炼分厂数字网络视频监控系统是从数字视频监控系统基础上发展起来的，利用现有的网络，使视频监控视音频信号在网络上传输。网络数字视频监控系统的应用范围同模拟视频监控系统相比，网络数字视频监控系统的应用范围更大，尤其是可以应用于远程实时监控，这对于炼钢车间复杂而危险的环境，更显得计算机网络数字视频监控系统的优势，主要适合：

（1）一炼生产现场危险区域的监控;（2）一炼生产现场贵重合金存放区监控;（3）一炼生产现场电气高压室，液压站监控;（4）一炼生产现场各控制室监控。

2.2 系统概述

一炼计算機网络数字视频监控系统主要由局域网组成的大范围的监控，这一点是模拟视频监控系统所不能比拟的。一炼计算机网络数字视频监控系统采用先进的视频采集压缩技术，能够在局域网上实时传输16路视频图像并能对视频图像进行控制、录像、回放。一炼计算机网络视频监控系统是基于TCP/IP协议来工作的，理论上网络延伸到何处，视频监控就可以布控到何处。总干线采用光缆布线，保证主干千兆网络，百兆到桌面的能力。

3 数字视频监控系统方案实现

一炼计算机网络视频监控系统主要由监控摄像机、云台和云台控制器、网络视频服务器、视频采集压缩卡、数字监控计算机或数字硬盘录像机DVR组成。

系统主要设备如下：

（1）监控摄像机。监控摄像机是监控系统的前端设备，用于对被监控现场的视频图象数据进行采集。一炼视频监控主要安装在生产现场危险区域，贵重合金存放区域，电气高压室，液压站室，更衣室等。

（2）云台和云台控制器。云台是监控系统控制在远端的监控摄像机转动和移动。云台由两个交流电组成的安装平台，可以水平和垂直的运动。

（3）网络视频服务器。网络视频服务器是网络数字视频监控系统中的一个重要设备，功能是对视频信号和音频信号进行实时全硬件同步压缩、压缩码流记录硬盘、实时视频和声音预览、视频信号和音频信号的切换、本地录像文件回放和将已压缩的数字视频数据流送上网络传输等，在网络视频服务器中，利用软件控制视频流的传输和播放，还可进行远程控制，即通网络端口控制万向云台，全方位进行图像监控。

（4）视频采集压缩卡。视频采集压缩卡是分布式数字视频监控系统中将模拟视频信号转化为数字信号，其功能是将模拟视音频信号实时数字化并压缩编码，可以实现对视频的分屏显示、动态储存、实时捕捉和实时发送等功能。

一炼计算机网络视频监控系统中采用MPEG一4视频/音频采集压缩卡组成系统的情况很多，可使用Windows 2000/XP操作系统。

（5）数字监控计算机或数字硬盘录像机DVR。一炼计算机网络视频监控系统以工控机或数字硬盘录像机DVR为平台，通过工控机或数字硬盘录像机DVR内用视频压缩卡来完成音视频数据的压缩编码，通过音视频采集卡的软件来完成视频数据流的控制。

数字硬盘录像机DVR利用内部自带的硬件来对音视频数据的压缩编码，利用软件控制视频流的存取和播放及实现其他的辅助功能，构成数字监控录像系统。数字监控计算机或数字硬盘录像机具有：多路实时视频图像预览、录象、检索回放和安全报警的功能，还具有长时间自动录象而无需有人值守，检索回放非常方便和精确，如图3所示。

安装监控硬件和软件完毕后，对监控软件进行相应的配置，包括选择摄象机制式、选择显示模式、输入软件用户名，然后启动监控画面。出现监控画面后，再接上监控摄像机就有监控图像的画面出现了，这样就把传统的模拟摄像监控输入计算机系统，就向数字监控转换了，只需要在这个监控系统的基础上各个分站的数字监控计算机或数字硬盘录像机DVR再加入网络应用后就，是一套完整的网络数字监控系统方案了。

4 结语

计算机网络视频监控系统利用前端的监控摄像头对被监控现场的视频图象数据进行采集，然后借助工控计算机的运算，通过视频采集压缩卡将前端采集的视频图象数据实时数字化并压缩编码，把模拟视频转化为数字监控录像系统。再通过借助对工控计算机的网络来实现远程操作数字监控录像系统的实时视频图像预览、录象、检索回放等功能。一炼的视频监控系统自动将报警画面纪录，做到及时处理，提高了厂房的监控实时性、有效性，具有网络传输视频流、传输距离远、布线不重复、抗干扰能力强、查询方便等显著特点。

计算机网络数字视频监控系统的发展，融入了多种最新的通信及计算机网络的新技术，如局域网技术，宽带网络技术、无线网络技术、先进的多媒体视频数据压缩算法等，随着相关技术的发展和社会的认知深度的增加和普及，计算机网络数字视频监控系统将会更加广泛地在我国的各个行业及领域中并发挥重要的作用。

参考文献

[1] 杨磊，李峰，田艳生.闭路电视监控系统[M].机械工业出版社，2005.

[2] 宗俊峰.清华大学出版社[J].全国新书目，2019（1）：20.

[3] 方其桂.多媒体CAI课件制作实例教程[J].远程教育杂志，2003（4）：63.