粮库建设方案.docx

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粮库建设方案

第1章背景与需求

1.1行业背景

粮食始终是经济发展、社会稳定和国家自立的基础，任何时候都不能出现闪失。

粮食安全是国家安全战略的重要组成部分，党的十七大将“确保国家粮食安全”首次写入党的重要文献，这是党和国家基于我国国情所作出的正确决策和方针，充分体现了党中央对粮食安全问题的高度重视，对构建符合中国国情的粮食安全保障体系起到重要的作用。

国务院要求建立完备流畅的省、市、县三级地方储备粮体系，对保护农民种粮积极性，调节粮食市场供求，确保国家粮食安全，发挥了积极的作用，对国民经济持续快速健康发展产生了积极的影响。

近来，随着国内、外粮食形势的变化，粮油储备的安全问题越发显得重要。

粮仓监控系统真正实现集中监控和管理。

三级联网监控使粮仓的安全防范成为：

“安全防范无漏洞、安全管理现代化、安全信息数字化”的综合型、高水平的安全防范系统。

粮储作为贮存货物或者其他物品的空间是物资供应体系的一个重要组成部分，是各种物资周转储备的环节，同时担负着物资管理的多项业务职能。

其主要作用是保管好库存物资，做到数量准确、质量完好、确保安全。

传统的粮储行业大都在大门口配备保安，采用出入口登记检查、定时巡逻的“人防”方式来实现防盗。

但“人防”方式效果并不理想：

粮储区域非常大，犯罪分子在盗窃前大都会摸清规律，有限避开保安巡逻；同时部分内部工作人员抵不住金钱诱惑，里外勾结大量盗取财产，来满足个人的欲望。

鉴于“人防”方式的漏洞，同时随着粮储安全工作的要求越来越严格，粮储监控的认知度和自动化程度的越来越先进，粮储行业纷纷引入了“技防”。

为有效解决粮储防火、防水、防潮、防盗、防入侵等安全隐患，“技防”系统应把环境监测、安全防范、视频监控等子系统有机会结合起来实现有效联动，形成网络智能化监测系统，提高企业粮储的现代化管理水平提供有利的保障。

1.2现状分析

1.2.1建设现状

1）视频监控系统建设

视频监控系统目前是粮储监控系统的重要组成，引入初期仅实现视频复核功能，应用于防火、防盗，有效控制了火灾、盗窃事件的发生率，为仓库安全生产提供了技术保障。

2）综合辅助系统建设

大多仓库部署了视频监控、环境监测、安全警卫、消防报警、门禁等子系统，只不过采用系统独立、分散监控的管理模式,各系统之间不能协同工作，不能将数据功能最大化，并且随着机械化智能化的普及，对车辆的监管和控制远远不够。

1.2.2存在问题

3）综合监控难

粮储监控系统中，视频监控系统、环境监控系统、安全防范系统等各个子系统都各自独立运行，通过不同的通道上传数据，没有做到多系统的综合监控、集中管理，降低了系统的高效性，增加企业的管理成本。

4）人为干预多

采用系统独立、分散监控的管理模式，各系统间未建立有效的联动机制，事件处理需要各部门的沟通、配合，处理突发报警事件时通常需要人为干预。

随着粮储自动化程度的提升、管理模式的变革，联动机制逐步建立起来，监控中心管理人员担负众多仓库的管理工作，原分散模式管理人员已很难兼顾。

5）运维难度大

面对数量庞大的视频监控设备，运维部门需配备专属人员进行人工检测和处理，工作量巨大且监测难度大，往往造成故障处理不及时，导致运维成本不断增加，使得视频监控系统的使用效果大打折扣，严重影响了运行管理工作的有效开展。

6）缺少车辆监管控制

随着机械化智能化的普及，对车辆的监管和控制远远不够。

内部车辆停靠及行驶需要有序的监管，对随处停靠、逆行、超速、以及车辆的满载与空载缺少管控。

1.3需求分析

1）大多多级管理架构的粮储系统引入了视频监控系统，但没有和监控中心联网，是个信息孤岛，不便于远程管理同时也存在管理漏洞；

2）视频监控系统只用于安全防范，作用有限，而没有对入货出货过程进行监控；

3）特别是对车辆的管控功能性缺失，对车辆行驶与停靠，车辆的空载与满载缺失监管

4）引入了红外对射、红外双鉴，但没有和视频监控系统关联起来，一旦发生报警无法及时了解现场情况，无法区别是人员闯入还是系统误报；

5）视频监控、安全防范、门禁等子系统，大多各自独立运行，很难做到多系统的综合监控、集中管理；

6）粮储除了存放大量物资及存放大量精密设备，对存储环境提出了更高的要求，需要对温湿度情况进行实时监测。

第2章设计思路

2.1总体原则

2.1.1设计原则

随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现。

综合监控系统必须是大集成、智能化的计算机系统，结合以往项目的实践经验，在对整个系统进行方案设计时遵循：

“技术先进，实用可靠，扩展性好，有利管理，投资合理”的原则。

●先进性

在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、视频智能分析技术、存储技术、控制技术，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。

●实用性

依照用户要求，坚持实用为主的原则，系统务必满足粮储各子系统的实际需求，采用当前计算机主流应用技术和相对成熟的综合管理模式，在适当考虑未来发展需求的前提下，避免盲目追求系统设计超前性和设备豪奢性，统筹规划，实事求是。

●可靠性

系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。

本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力及防雷抗强电干扰能力。

●扩展性

系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。

系统加入新的监控区域时，只需配置新增设备、建立和上级中心的连接，在管理平台做相应配置即可，软硬件无须做大的改动。

●易管理性、易维护性

系统采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护，人机对话界面清晰、简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置；采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。

●安全性

系统设计应充分考虑信息资源的共享，同时考虑信息的保护和隔离，对资源的访问采用严格的用户权限控制。

数据采取分控中心分布存储、监控中心集中存储管理相结合的方式，对系统和数据进行具有完善的数据备份机制，并做好异常快速应急响应和日志记录。

●经济型

整个系统在满足用户总体需求的前提下，具备一定兼容性，可接入国内外主流图像监控厂家的主流设备，保护原有投资，最大程度地降低系统造价和安装成本。

为了充分体现系统资源的共享性，开放接口以便其他系统调用，避免重复建设。

2.1.2技术原则

●标准化

系统满足监控行业相关技术规范，并针对技术规范开发了标准化产品。

例如：

ONVIF、PSIA等。

●一体化

系统能够实现辅助系统的一体化综合监控，对视频监控、环境监测、安全警卫等子系统进行融合并建立联动预案。

除了有线监控，平台软件还支持3G手持终端的接入，满足随时随地的监控需求。

2.2设计标准

1）安防视频监控系统设计方面：

●《中华人民共和国公安部行业标准》（GA70-94）

●《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）

●《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）

●《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）

●《安全防范系统通用图形符号》（GA/T75-2000）

●《建筑及建筑群综合布线工程设计规范》（GB/T50311-2000）

●《电线电缆识别标志方法》（GB/T6995）

●《全介质自承式光缆》（YD/T980-1998）

●《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）

●《入侵探测器通用技术条件》（GB10408.1-89）

●《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663-90）

●《报警图像信号有线传输装置》（GB/T16677-1996）

2）视频监控图像质量方面：

●《电视视频通道测试方法》（GB3659-83）

●《彩色电视图像质量主观评价方法》（GB7401-1987）

3）视频系统网络设计方面：

●《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T17963）

●《计算机信息系统安全》（GA216.1－1999）

●《计算机软件开发规范》（GB8566-88）

4）视频系统工程建设方面

●《智能建筑设计标准》（GB／T50314－2000）

●《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

●《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）

●《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

●《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）

●《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）

●《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）

●《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）

●《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

2.3设计目标

我们将建立一套适应物资粮储整体粮储管理需求的现代化综合监控系统，对运作、业务、设备等进行统一、集中管理，实现以下目标：

1）上级管理部门与所辖粮储进行联网，满足远程管理的需求；

2）集中监控管理所辖粮储的视频监控系统；

3）集中监控所辖粮储的环境监测、安全防范；

4）上级管理部门可远程控制所辖粮储的门禁、空调系统；

5）粮储各个子系统进行联动，当某区域发生报警时启动相应预案；

6）系统具有开放性，物资粮储管理系统等可以调用相关数据。

7）对进出车辆车牌抓拍，车辆特征识别，对车辆的载物情况进行监视。

第3章系统总体设计

3.1技术路线

物资粮储综合监控系统是集硬件、软件、网络于一体的大型联网监控系统，以物资粮储平台软件iVMS-8700为核心，在调度中心实现对前端粮储的全方位管理。

传统的视频监控以“被动监控”为主，需要时刻监控，但显然不现实，所以只适用于事后追溯的视频调阅。

随着视频移动侦测技术的应用，实现了局部智能化，但无法避免误报的现象，给值班人员“狼来了”的错觉。

本方案采用了系统智能联动及智能视频分析的方式，红外对射、红外双鉴的报警可以联动防区内的监控点，智能视频设备可以对各种行为进行分析并执行各种预案，变“被动监控”为“主动监控”。

大部分物资对存储条件有很高的要求，为了确保粮储存储环境的恒定，需要部署环境监测系统进行实时监测。

对于粮储环境，主要有温湿度情况的监测。

在计算机技术和网络通信技术不断发展的今天，系统的整合是发展的必然。

作为一种重要的现代化监测、控制、管理手段，系统以视频监控系统为核心，同时把环境安全防范、门禁等系统整合进来，并把各系统有限关联起来配置成预案，增加系统的高效性，实现大集控的目的。

物资粮储综合监控系统的数据通过网络用户可通过C/S、B/S方式模式对现场进行监控，C/S方式功能强大，需要安装软件；B/S方式操作方便，直接采用浏览器访问。

平台软件按照业务需求对监控资源进行逻辑划分，按照用户等级进行授权，并根据不同授权获得相应信息。

监控中心可远程对现场进行实时监控，从而掌握现场情况，便于及时发现情况，大大减轻工作人员的工作量。

授权用户可随时对所有视频录像进行检索、回放和下载，按需对内部区域进行门禁、照明、空调的远程控制，防火、防盗的布防/撤防，并能制定计划任务、巡检预案。

在智能化物资粮储中，视频监控系统不能仅满足于安全防范，为了充分体现资源的共享性，还可供智能物资粮储管理系统等调阅，实现物资调度可视化，而无需额外建设投资。

海康威视仓库综合监控系统由前端仓库系统、传输网络和监控中心三部分组成，其中监控中心系统包括一级监控中心和二级监控中心。

组织架构图如下：

3.1.1系统架构

物资粮储综合监控系统首先是要全面满足粮储智能化管理的需求，实现物资粮储管理的信息化和数字化，达到“大集控、减员增效”的预期目标。

同时考虑未来物资粮储的发展趋势，综合监控系统应支持新建辅助系统改造性接入及资源共享的需要，最终实现管辖范围内所有粮储集中管理、资源共享、统筹调度，形成粮储一体化信息平台的局面。

图表1物资粮储综合监控系统拓扑结构图

3.1.2系统组成

物资粮储综合监控系统由粮储系统、传输网络、监控中心系统这三个相互衔接、缺一不可的部分组成。

3.1.2.1粮储系统

粮储系统对物资粮储内的视频监控、环境监测、安全防范、门禁、空调系统进行了整合，主要负责对粮储视音频、环境量、报警量信息进行采集、编码、存储及上传，并根据制定的预案进行自动化联动

3.1.2.2传输网络

物资粮储综合监控系统的网络承载于专网，用于粮储与监控中心的通信。

监控中心用户可对粮储进行远程监控，实时了解现场情况；粮储系统的视音频、环境量、报警量信息可上传至监控中心，供监控中心用户调用查看。

3.1.2.3传输网络

监控中心分为一级监控中心和二级监控中心。

二级监控中心心可管理所辖二级仓库和三级仓库的所有监控设备，接收由所辖仓库上报的环境、告警等信息，满足区域监控中心用户视频、环境信息查看、动力信息查询的需求。

同时也可以提供相关的视频、环境等信息给上级监控中心。

一级监控中心可管理系统的所有设备，接收由所辖二级中心上报的设备和环境信息，满足一级监控中心用户视频、环境信息查看、设备控制的需求。

3.2系统功能

随着智能化粮储建设的试点推进，物资粮储综合监控系统除满足原有基本功能外，被赋予了许多新的要求。

我们的综合监控系统具备如下功能：

3.2.1基础功能

1）实时监控

采用海康威视的高品质摄像机，具有防尘、防水等功能特性。

实时获得监控区域内清晰的监控图像，各种型号系统的摄像机可以满足不同区域监控点的监控需求，实现24小时不间断监控。

并且可以对带云台设备进行云台操作，对视角、方位、焦距的调整，实现全方位、多视角、无盲区、全天候式监控。

2）录像存储

本系统支持前端存储和中心存储两种模式，前端的视音频信号接入视频处理单元存储数据，达到前端存储的需要，以供事后调查取证；也可部署存储服务器和存储设备，适合大容量多通道并发的中心存储需求。

3）语音功能

通过监听功能，巡检人员能够通过现场声音分析设备运行情况；通过广播功能，工作人员能够对现场工作进行指导，对违章操作进行警告；通过语音对讲，上级管理部门能够和粮储现场人员进行沟通。

4）环境监测

通过传感器实时采集相关环境数据，例如温湿度、风速、水浸等相关信息，在前端平台实现信息汇聚并转发至调控中心，生成曲线和报表，方便实时监控、历史查询、统计分析，数据出现异常时可以联动报警。

5）处置预案

通过视频监控系统和其他辅助系统的关联，能够提供丰富的视频预案：

客户端联动、电视墙联动、报警录像等。

有助于相关部门第一时间发现事故点，，迅速做出反应，把事故损失控制到最小范围。

除了视频预案，系统还支持其他处置预案，比如：

当温湿度越限时，能够自动开启空调；当电缆沟积水越限时，能够自动开启排水；当开关室SF6浓度越限时，能够自动开启排风。

6）巡检预案

系统支持可视化巡检预案，按人工巡检的路线，把沿途多个监控点的多个预置位添加进预案，一旦发现问题可截图并标注问题，及时通知相关部门。

相较于人工巡检、手工纸质记录的传统巡检方式，该预案可大大提高巡检质量及到位率。

7）远程维护

通过平台软件能够对前端设备进行校时、重新启动、修改参数、软件升级、远程维护等功能。

设备提供远程访问功能，运维人员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，提高的设备维护效率。

8）系统管理

通过平台软件能够进行全方位管理，提供中心管理、Web服务、认证授权、日志管理、资产管理、地图管理、流媒体服务、云台代理、存储管理、文件备份、设备代理、移动服务、报警管理、电视墙代理、网管服务等系统服务，提高整套系统的工作效率。

3.2.2扩展功能

1）行为分析

对于重要区域采用智能分析技术，通过行为分析和智能跟踪的方式，实现安全防范监控；本系统中能够对穿越警戒面、区域入侵、进入区域、离开区域等多种行为进行识别和触发报警。

2）车牌识别

通过粮储出入口及主要交通干道部署的卡口识别系统，对出入车辆进行抓拍，利用车牌识别技术，自动比对系统中车牌信息且可以与车管所进行联网，当检测到白名单车牌时自动开启大门，当检测到黑名单车牌时系统将发送报警信息提醒值班人员。

3）移动服务

通过手持终端（手机、平板等）能够随时随地远程监控，实现预览、云台控制，为应急指挥、巡视检修提供便捷的技术保障。

4）视频质量诊断

采用轮巡方式检测设备工作异常，如清晰度异常（图像模糊）、亮度异常（过亮、过暗）、偏色、噪声干扰（雪花、条状、滚屏）、画面冻结、信号丢失、云台失控等，及时系统的故障并报警通知，提高视频监控系统有效性。

3.3系统特点

3.3.1采用综合监控技术

物资粮储的环境监测、安全防范、门禁等子系统，大多各自独立运行，通过不同通道上传数据，甚至每套系统都配有独立的管理人员，很难做到多系统的综合监控、集中管理，无形中降低了系统的高效性，增加了系统的管理成本。

本方案采用了海康威视DS-19D系列多功能环境数量处理单元，它集成了各种报警、控制协议，可采集模拟量信号、串口信号、开关量信号，支持其他子系统的可靠接入，可以对环境监测、安全防范、门禁等子系统进行集成。

综合监控改变了各系统独立运行的局面，满足了粮储系统用户“减员增效”的需求。

该技术不单是对各独立系统功能的简单叠加，而是对各功能进行了整合优化，并进行了智能关联。

用户可以根据需要对各功能进行关联，满足规则后可以触发相应功能。

3.3.2采用专用平台软件

物资粮储系统由于组织架构的关系，一般存在两级管理部门，综合监控技术的应用又增加了数据处理量，单级系统的部署已不能满足要求，需采用多服务器分布部署、多级平台级联的方式来实现。

海康威视物资粮储专用平台软件iVMS-8700，是我们根据物资粮储系统的行业特点和粮储的监控特点开发而成。

软件可以支持超大规模的部署，能满足多级综合监控的应用需求。

软件采用模块化构建方式，可应需裁剪；采用WebService作为对外的服务接口协议，方便二次开发商集成；方便的增值业务集成；统一的平台内部协议；统一的部署和管理。

第4章粮储前端系统设计

4.1系统概述

前端系统主要由视频监控系统、卡口抓拍系统、音频系统、动环监控系统、网络设备、站端客户端等组成，实现对粮储场视音频及各种环境信息采集、处理、监控等功能。

图表2粮储系统拓扑结构图

4.2常规视频监控子系统

4.2.1IPC结构特点

海康威视网络摄像机产品形态各不相同，每种产品形态采用科学、合理的结构进行设计，从结构上保证产品质量和监控图像质量。

在以往结构设计的基础上，IPC还有以下几点突出的设计：

散热设计

据统计，电子设备的失效率有55％是温度值引起的。

如果摄像机温度低10度的话，产品的使用寿命可以提高一倍。

海康威视进行精密的散热设计，选用高效的散热材料，使摄像机的温升控制在较低的水平，工作温升比华南厂家低10度左右。

防水设计

海康威视拥有多项专利防水设计，防水性能优越；采用先进高效防水检测工艺，全系列室外摄像机产品出厂100%检测防水性能。

除雾设计

需要打开外罩调节镜头的防水型摄像机在湿度高且温差大的环境下，内部可能会起雾凝结；为解决起雾问题，海康威视在摄像机内部装有防水透气膜和干燥剂，能快速有效散走雾气。

防虚焦设计

海康威视所有定焦摄像机均采用高效胶质材料点胶锁死，所有变焦摄像机均采用专业校准技术矫正，有效防止镜头虚焦现象出现。

防刮擦设计

半球罩刮花后，红外光照射到刮痕处会出现漫反射，造成红外反光。

海康威视全系列红外半球采用PC加硬半球罩，具备防刮花功能，有效防止红外半球反光现象。

4.2.2IPC功能亮点

超低照度

海康威视摄像机采用业界高端传感器和DSP，具备很高的感光度，在光照条件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。

超低照度摄像机对比效果示例图

强光抑制

在夜间监控车辆道路、出入口等情况下，往往因为车光线太强严重影响视频图像质量，海康威视产品中广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰，有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。

强光抑制开启与关闭效果示例图

高清透雾

雾霾天气下，空气中的液滴和固体小颗粒使户外监控的质量降低，图像显得色彩黯淡、对比度低，一些重要目标的细节难以观察，视频监控的实用性受到很大影响。

海康威视产品中网络高清摄像机和球机大多具备高清透雾功能，基于大气透射模型，区分图像不同区域景深与雾浓度进行滤波处理，同时融合图像增强技术与图像复原技术，获得准确、自然的透雾图像。

没有高清透雾功能的监控效果示例图

有高清透雾功能的监控效果示例图

红外增强

针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题，海康威视推出红外摄像机和红外球机，采用阵列红外灯使红外距离最远可达150米，并结合3D降噪技术可以获得清晰的夜间图像。

红外监控效果示例图

3D数字降噪

3D数字降噪功能能够降低弱信号图像的噪波干扰。

由于图像噪波的出现是随机的，因此每一帧图像出现的噪波是不相同的。

3D数字降噪通过对比相邻的几帧图像，将不重叠的信息（即噪波）自动滤出，从而显示出比较纯净细腻的画面。

海康威视产品中广泛采用3D时空域联合降噪处理，结合准确的噪声强度估计算法，在光照理想、噪声较低时图像清晰细节没有损伤，光照不足时噪声明显抑制，图像细节大量保留，有效提升视频监控图像质量。

降噪前图片示例

降噪后图片示例

新一代宽动态

监控环境中常会遇到光线明暗反差过大的场景，利用宽动态技术，场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。

普通摄像机获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。

海康威视采用业界高端传感器并结合自主研发算法，海康威视新一代WDR基于动态范围达120db的多重曝光Sensor，采用局部亮度映射与图像增强相结合的处理算法，在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过曝，大幅提升宽动态场景的图像质量。

宽动态摄像机图片效果示例图

4.2.3SMARTIPC特色功能

海康威视推出SMARTIPC系列产品，包括网络高清枪机、网络高清筒机和网络高清半球，在传统IPC的基础上，又在智能编码、智能侦测、智能控制上取得了很大的突破，通过先进的编码技术、图像感知与处理技术等在保障甚至提高监控图像质量的前提下，大幅度降低视频码流，使得在有限的网络带宽的条件下传输高质量的视频图像数据，并且通过丰富多样的功通满足不同环境的监控要求，提升视频监控系统的智能化水平。

SMARTIPC亮点图

智能编码

低码率

同等图像质量下，720p码率只需1~2M，1080p码率只需3~4M；

码率最多降低3/4，存储空间最多减少3/4，带宽占用最多减少3/4。

ROI（感兴趣区域编码）

ROI示意图

ROI可将码流资源按需分配，将有限的资源集中在一块或多块感兴趣区域，提升感兴趣区域（如车牌、人脸）图像质量；

在保证关键区域图像质量的前提下，码率至少可降低1/2。

SVC（可伸缩视频编码技术）

SVC示意图

SVC使得网络摄像机编码后的视频流具有伸缩能力，配合后端支持SVC的NVR，可实现对任意时间段录像抽帧压缩，压缩后可将录像时间延长3倍；

海康720pIPC低码率+ROI综合运用可节省3/4的存储空间，一