大型倉庫分布式監控管理系統的設計與實現 ��

　大型倉庫分布式監控管理系統的設計與實現^��

中國電子科技集團公司第54研究所（石家莊050081）

張亞生　王霖　王計民

　　【摘　要】　介紹了一種分布式的倉庫監控管理系統的設計實現方法，對監控管理系統的組成和功能進行了詳細描述，重點描述了監控管理軟件的設計實現，并對系統的安全性和防雷擊進行了說明。充分利用當前的計算機和網絡技術，實現了監控管理的分布化和網絡化是本系統 大的特點。
    關鍵詞：監控系統，告警，分布，網絡
　　

　　本文介紹了一種分布式的倉庫監控管理系統的設計和實現方法，該系統利用當前計算機和網絡技術，實現了倉庫監控管理的智能化、分布化和網絡化。網絡上任何一臺與監控主機相連的計算機都可作為監控工作站進行遠程監控，同時，監控信息上網后可通過計算機網絡進行遠程發布。與傳統的防盜報警系統不同的是，本系統將領交庫房鑰匙、出入庫、卡機管理、報警處理、圖像監控、值班管理、語音對講、庫房環境監控、數據查詢統計有機地結合起來，充分利用了數據、語音、圖像等多種媒體，使指揮人員迅速了解情況，在 短的時間內作出正確決定， 大程度地提高了庫房的自動化管理和指揮水平。本系統綜合運用計算機網絡技術、數字圖像處理技術、數據庫技術，在監控系統的功能和性能、系統可擴展性、系統伸縮性、可維護性、以及系統的可靠性和穩定性等多方面取得了突破。

1　系統結構
　　本系統 大的特點是充分利用當前計算機和網絡技術，實現了監控管理的分布化和網絡化，系統結構如圖1所示。
　　如圖1所示，整個系統由兩大部分構成，一部分是由WWW（萬維網）服務器、DB（數據庫）服務器、視頻服務器、監控主機（工控機）、監控工作站和路由器構成的計算機網絡監控子系統；另一部分是由現場控制單元、近端集線器、矩陣切換器等構成的現場測控、防盜報警、語音對講和圖像監控硬件子系統。監控主機和近端集線器通過串口將這兩部分連接起來。近端集線器與現場監控單元之間采用RS－485進行連接，每臺近端集線器可連接64臺現場控制單元（即可連接64個監控現場），現場控制單元則與現場數據采集與控制設備相連接。由于倉庫位于山區，現場情況復雜，485通信模塊與電路中全部采用了光電隔離，在數據線、視頻線、電源線上安裝了避雷器，為所有設備電源加裝了避雷器并做了接地，實現了系統防雷擊的要求。
　　在計算機網絡監控子系統中，監控工作站進行監控信息處理，其人機界面直觀易用，使用非常方便。監控主機實現監控代理功能，一方面它代理局域網內監控工作站的監控管理請求，另一方面它還響應上級監控網管中心的查詢和對設備的遠程控制，同時，它將庫房狀態信息和設備故障信息上報監控工作站及上級監控網管中心。監控主機配聲卡實現監控中心和監控現場的語音對講，視頻服務器配視頻采集卡接收矩陣切換器的圖像輸出并向網上發布。網絡服務器（WWW、DB）負責監控信息的存儲和發布。
　　這種體系結構具有很好的擴展性，可以方便地根據實際情況對監控現場進行增加和刪改。同時，系統具有靈活的網絡控制管理功能，網絡上任何一臺計算機都可作為監控工作站進行遠程監控，通過系統中設置的主從機機制，多個監控工作站間能夠協調工作，同時通過路由器，多個監控管理中心又可連接成更大甚至覆蓋全國的監控管理網絡，實現了監控管理的層次化、網絡化和分布化。
2　系統硬件組成及設計
　　系統硬件主要括近端集線器，現場監控系統，卡機和語音對講系統，圖像傳輸系統等，下面分別加以介紹。

2．1　近端集線器
　　近端集線器是以單片機為核心的智能處理設備，它是連接監控主機和現場控制單元的橋梁，監控工作站的各種命令經近端集線器的處理被發送到指定的現場控制單元，而現場控制單元的各種消息經近端集線器上報到監控主機。近端集線器采用查詢方式檢查各個現場監控單元是否有事件上報，在空閑時它向上發送設備診斷信息。近端集線器和現場監控單元以及監控主機之間通信速率均為9．6kbps。
　　除了一個串口上聯監控主機外，近端集線器還設計有5個RS－485口，其中一個485口用來給現場監控單元分配編號（每一個現場監控單元在使用前必須分配有一個唯一的編號，我們稱之為設備號，并在系統中登記，實際上，近端集線器自己也有設備號，同樣由系統軟件分配），其余4個485口用來連接現場監控單元，每個485口 多可聯16個現場監控單元（總線連接）， 遠傳輸距離可達1．2km，這樣，一個近端集線器 多可聯64個現場監控單元。通過使用近端集線器，系統的擴展性變得非常好。
2．2　現場監控設備
　　現場監控系統由現場監控單元和現場數據采集與控制設備如卡機、門磁、雙檢、溫濕度傳感器、語音告警器等組成，主要完成對各種信號的變換、采集、控制等功能。現場監控單元也是以單片機為核心的智能控制設備，它接收近端集線器發來的控制命令并進行控制，如控制電控鎖饋電、打開告警器等，同時可上報各種事件，如告警、碰卡、設備診斷事件（如卡機不工作）等。
2．3　卡　機
　　卡機是一種智能IC卡讀寫設備，它有上下兩個觸點，連接在現場監控單元的一個485口上。除了能進行IC卡讀寫控制外，卡機內部還內置耳機、麥克風等語音電路，可進行語音對講。系統中對卡機上下兩個觸點功能作了不同定義，用卡碰上觸點可進行開庫、值班、報火警等，碰下觸點可進行對講、報盜警等。卡機工作時不停地循環檢測上下兩個觸點，如果有碰卡則將相應的事件上報與其相連的現場監控單元，同時，卡機可接收現場監控單元發來的命令，如對卡寫編號、打開語音電路等。
2．4　圖像傳輸設備
　　我們在重點部位和庫房配置了攝像頭，現場采集的圖像經調制發送至監控中心，在監控中心解調后送入矩陣切換器，圖像經矩陣切換器輸出后上計算機網絡和電視墻。在監控工作站上可啟動圖像控制軟件進行圖像切換（至電視墻各個監視器、視頻服務器）和圖像控制（云臺和鏡頭控制）。
3　監控管理軟件組成及設計
　　監控管理軟件采用面向對象和模塊化相結

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