烟草行业烟草企业仓库智能化监控系统应用方案Word文件下载.docx
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3.5.11人体移动报警监测36
3.5.12消防监测37
4工程施工38
4.1施工组织38
4.1.1施工准备38
4.1.2施工人员配备38
4.1.3施工及检测设备39
4.2施工方案39
4.2.1施工工艺39
4.2.2施工质量39
4.2.3施工安全39
4.3工程进度安排39
5服务与培训40
5.1设计、安装、调试及售后服务40
5.2培训41
5.3设备及工程提供的免费保修41
6结束语41
1．概述
1.1．方案背景
烟厂建设本着烟草行业发展方向和产业结构调整政策，大力推进技术进步和产业升级，以科技创新提高生产力水平，充分利用企业现有资源，带动生产要素的合理流动，使企业资源得到优化配置和充分利用，尽量节省建设投资。
网络视频监控系统将计算机技术、多媒体技术、网络技术与监控技术有机地结合起来。
它能将监控系统和计算机网络系统连接起来，使两个相互独立的系统开始走向融合，在理念和方式上取得了重大突破。
利用计算机网络技术，将封装成IP包的监控信息传送到网络上，与现有的信息管理系统融为一体，使网络中的每一台多媒体计算机上均可实现对监控信息的管理和调用，提高管理水平和管理效率。
网络视频监控系统的出现已经超出了传统监控的范畴，在其基础上增加了管理的概念。
它事实上已经成为现代化管理的一个有力工具。
“十二五”规划明确提出要以加快经济发展方式转变为主线，发展战略新兴产业，推动物联网研发应用，同时烟草行业“卷烟上水平”总体规划进一步强调要积极推动中国物联网建设，瞄准物联网前沿技术，努力建设覆盖全领域，全过程的中国烟草物联网。
基于当前烟草行业在仓储物流方面的物联网（主要是传感器，条码技术，射频识别技术RFID）应用已基本成熟,，星纬物联应用无线数据网络，把环境监测、安防、视频监控三者相结合进行有效联动，形成网络智能化监测系统，以有效解决企业的安全隐患（防火，防水，防潮，防盗,防入侵），并提供准确的实时数据，在烟草的储存与片烟醇化方面提供有利的数据支持，以便企业可以减少各种损失，降低烟草企业生产成本，提高经济效益。
1.2．现状分析
1）、原有视频监控比较落后；
2）、没有完善动力环境监测系统；
3）、系统相对独立，多为信息孤岛，不能有效联动；
4）、不能进行远程监控管理；
2．烟草企业仓库网络智能化监测系统介绍
2.1.烟草企业仓库网络智能化监测系统组成
2.1.1.烟草企业单仓库集中监控示意图
2.1.2.烟草企业多仓库远程联网智能化监测示意图
2.2.基于无线数据网的环境监测系统
2.2.1.基于无线数据网环境监测系统优势
1.施工方便：
无需接拉数据线，只需要有220V市电或直接使用电池供电，对于扩容和旧有系统改造非常方便。
并且组网是自动生成的，不需要人为干预，安装上基本就可以工作。
2.可靠性高：
嵌入式与专用低功耗器件、精简的射频电路以及组网的多路径冗余备份，使系统里的设备可以可靠稳定地运行
3.组网规模大：
有线方案受限于数据线和接口物理尺寸一般只有几路到几十路的容量，无线可以有几百路的外接采集单元
4.扩展与增容方便：
增加新类型和新的节点只需要安装节点本身即可，无须改造数据线/装修/布局等。
因为容量高，不需要增加新的网关设备，只增加节点即可
5.总体成本低:
单网关的高容量、近乎于零的施工成本、平稳的扩容能力，使得项目总体成本远低于传统方案。
可以降低用户系统总造价，可以为工程和方案提供商提供更高的效益空间
6.自主产权组网协议：
可以灵活控制组网拓扑和特性。
有别于zigbee限制于国外的组网能力，可以更灵活地修改适合于国情的组网结构，针对行业特性使用最优的组网方式
7.简便的二次开发能力：
平台、网关、传输节点都可以进行快速的二次开发能力，提供完备的开发包和仿真平台，提供最快1小时的对接能力。
可方便地与现有系统对接并升级现有解决方案
为便于介绍，下面以某烟厂为例进行方案论述。
该卷烟厂发酵库采用人工发酵，由31间发酵室组成。
每间发酵室可装烟包400~600包，每一发酵周期为15天，每月要完成1万~3万包的发酵任务，保证该卷烟厂年生产计划。
2.2.1.2.人工发酵的基本程序
1）升温阶段:
温度由室温升至45℃，相对湿度55%-60%，时间3天。
2）保温阶段:
温度稳定在45℃，相对湿度60%-65%，时间9天。
3）降温阶段:
温度逐渐降至室温，时间3天。
2.2.1.3.用户需求分析
发酵库现有37名工作人员，采用四班三运转方式，每两个小时派人进发酵室内抄写室内环境温度、湿度、烟包包心温度，全年365天从不间断。
由于发酵室内温湿度通常保持在45℃和60%左右，房间内充满了湿热蒸汽和烟包散发出的刺鼻的烟味，工作环境恶劣，影响操作工身体健康。
而且，采用人工定时记录数据的方式，数据精度、数据的完整性无法保证；
数据处理、生产管理仍停留在落后的手工制表的模式下，卷烟厂其他车间相比，发酵库的生产状态监测、生产管理水平确实落后了。
发酵库曾采用苹果机和单板机对温、湿度进行计算机自动检测。
由于信号干扰和备件问题，系统运行了两年后被废弃。
2.2.1.4.系统功能
1）自动监测全部传感器的测定值，并实时显示在计算机屏幕上；
2）曲线功能:
提供实时、历史趋势图、对环境的温度、湿度及包心温度的变化用曲线显示在屏幕上；
3）报表功能:
按用户要求输出报表，打印温湿度变化的记录数据和曲线；
4）传感器参数修改功能:
通过通讯网络对网上的传感器中的参数进行修改、设定（站址、量程、零点、温度系数）；
5）调度及管理功能:
系统具有在现有硬件平台上，为将来通过Internet网络实现生产计划下达及生产现状的WWW服务的功能；
2.2.1.5.系统建设方案
根据烟叶发酵库温、湿度控制的要求，烟叶发酵库温、湿度控制及监测拟采用新一代无线数字式环境温、湿度监测，可实现在烟叶发酵库内的多点温、湿度24小时实时自动监控。
具体方案如下：
根据烟叶发酵库内部结构及布局特点，在发酵库内设置3～4个WOW温、湿度监测点，这些监测点将根据实际情况，进行设置点优化选择。
监测点优化设定的原则是：
1）监测点应优先设置在是发酵库中远离通风机和空调机送风口位置或通风效果不好的位置；
2）监测点在发酵库内分布尽可能均匀，确保对整个发酵库温、湿度的有效监控；
3）监测点应根据发酵库中温、湿度的实际情况进行合理布置。
如在发酵库靠近天花板位置和天花板上温度一般较库内其它位置较高，应考虑布置一定数量的监测点。
在靠近地面的墙面上湿度较大，也应有一定的监测点；
4）监测点位置以不影响发酵库中烟包码放和运输为原则。
每个监测点的温、湿度信息通过物联网网关接收，这些信息由骨干网络与中央控制计算机连接，由中央控制计算机对所有监测数据进行判读和分析，并形成各个监测点的温、湿度监测历史趋势图。
如果发现某个或某几个温、湿度监测点的温、湿度出现异常，中央控制计算机将显示发生异常监测点的位置并进行报警，同时提示管理员是否进行联动功能，打开就近的通风机或空调机进行工作。
进行联动的原则是：
1）确保温、湿度异常在最短时间内得到控制；
2）选择控制距离发生温、湿度异常最近的通风机或空调机工作。
在发酵库固定监测点进行温、湿度监测的同时，对于某些需重点进行监测的监测点还可以进行重点监测。
一般可考虑多配置1～2个温、湿度检测器。
关于发酵库内通风机和空调机控制，如果发酵库中通风机和空调机的自动控制系统已经建立，那么仅需将中央控制计算机的控制信号传给该系统即可。
如果发酵库中通风机和空调机的自动控制系统未建立，可采用控制器实现中央控制计算机对通风机和空调机的自动控制。
该部分控制如何实现视发酵库的具体情况而定，本文将不作详细论述。
2.2.1.6.系统组成
发酵库温湿度控制系统由：
中央控制计算机、无线数据网、无线检测器（温、湿度传感器）等部分组成。
2.2.1.7.建设周期
1）可行性报告编写并通过评审：
1个月
2）元器件及系统硬件购买和调试：
3个月
3）软件设计、安装、调试：
4）现场安装、系统调试：
2个月
5）其中软件设计及元器件购买可并行，总的建设周期为6个月。
2.2.1.8.效益分析
对采用该温、湿度自动控制系统的效益分析如下：
1）发酵库温、湿度自动化控制系统将实现发酵库温、湿度监控的自动化，这对提高发酵库温、湿度监控的可靠性，实现发酵库管理的科学化具有重大意义。
特别是对于卷烟厂而言，质量控制是其生命线，温、湿度自动控制系统将是确保发酵质量的重要保证。
2）发酵库在花费较小的经费投入下，经过一定技术改进，实现温、湿度监控的自动化，可将其管理水平提升到一个新台阶；
3）该自动控制系统具有良好的可扩展性，在中央计算机建立后，今后可通过计算机网络或电话线实现多个发酵库的统一监控和管理，真正做到了“一次投资，长久收效”。
总之，该发酵库温、湿度自动控制系统的建成将会对发酵库管理的现代化起到一定的推动作用，并具有良好的经济效益。
无线传感器与普通传感器性能和价格比较
比较项目
普通的在线方式
无线通讯方式
系统精度
低系统精度=传感器精度*变送器精度*巡检仪精度（普通的在线方式传感器采集的温湿度数据传递到计算机时，必须通过三次模拟量到数字量的信号转换过程，而每次转换都肯定产生精度误差，所以，最终有效数据结果精度低、误差大）
高系统精度=传感器精度（传感器只通过一次模拟量到数字量的信号转换过程，在随后的数据传送中就是不存在转换精度问题的数字信号）
技术先进性
已经使用了将近20年的通用技术
21世纪初最新的无线通讯产品
可靠性
低（因为有接线，所以存在电缆不通—被耗子咬断、老化、接线端子松动等潜在的故障隐患）
高（因为没有接线，所有元器件全部密封在一层防水涂料中，可以应用于非常潮湿的环境）
安装方式
复杂（需要走桥架、布线、配电）
简单（无线通讯方式，高效锂电池供电）
工程施工量
大
小
可替换性
差
好
可维护性
使用寿命
一般（即使该库房不使用，传感器仍安装在现场）
长（该库房不使用，可以把传感器轻松地取下，停止其工作，存放到环境好的备件库内）
重复使用性
难（拆卸不方便）
容易（只要传感器在使用精度范围内，就可以在不同的地点、不同的项目中重复使用）
投资成本
一次性投资成本高（不管该库房是否马上使用，都必须一次性布线、安装传感器）
一次性投资成本低（无线温湿度传感器可以按实际使用量购买）
价格比较
单个传感器价格低（如果要真正完成数据采集还需要配置变送器、巡检仪、电缆、桥架、阻燃管等辅助设备）
单个传感器价格高（综合考虑系统各方面因素，系统总投资效益高）
2.3.网络视频监控系统
2.3.1.网络视频监控系统功能介绍
Ø
视频采集与压缩
在各监控点处，根据环境需要，配置不同外观、型号、规格的网络摄像机或者视频服务器，并将前端采集到的视频信号输出直接编码后接入网络，这样一个设备就完成了对视频信号的编码和压缩，并进入局域网进行传输。
各监控点只需在设备安装时对设备IP等信息进行初始设置，此后无需对设备进行设置和管理。
网络视频传输
目前在国内，千兆以太网技术已经广泛应用于网络骨干连接层，而在烟草行业的网络规划中，随着用户的增多和应用的日趋复杂，架构高性能的千兆光纤主干，百兆桌面的以太网模式已经成为主流。
这样的网络带宽已经足够宽，可以保证视频图像在局域网内稳定流畅的传输。
网络监控系统的管理平台
智能监控管理软件是全新的视频监控管理系统，它功能强大，具有矩阵特性，采用流行的B/S结构，基于完全开放的构架设计，让用户能够通过计算机网络方便的设立强大的网络视频监控系统，一台普通的PC仅仅需要运行标准的浏览器就可以成为一个先进的、非常易于操作的“监控中心”。
网络视频监控录像的存储
视频管理系统支持分布式存储技术存储包括两级，一级是在监控客户端，即存储在本机的IDE硬盘中，另一级是本地管理中心，每一个本地管理中心直接通过网络，根据设置选项保存它所负责的视频产品的音视频录像数据。
考虑到客户对监控的要求，我们建议在监控中心架设服务器和大容量硬盘，对监控图像进行统一的录像和保存，监控中心可以根据各种规则查询，调用各监控区域的录像信息。
网络视频监控图像的显示
显示子系统是系统工作和处理突发事件的最直观、有效的手段和载体，按照实现的功能区划可分为显示客户端（计算机）和大屏幕显示（拼接幕）两部分。
LCD拼接幕墙采用嵌入式的拼接系统，突破了传统PCI插卡式系统复杂、分时处理、故障率高等缺陷，实现了功能强大、系统稳定、操作简单的新一代液晶拼接幕墙（如图3所示）。
2.3.2.网络视频监控系统特点
1、实现高质量远程视频监控：
系统完全基于网络，架构先进，性能稳定；
高清画质，动态影像处理，智能分析。
2、让监控没有盲点：
目前的网络技术可以支持各种传输线路，网络视频监控系统通过网络，可以将摄像头和编码器安装到网络可以通达的任何地方。
3、统一平台管理：
集中管理，方式多样，操作简便，完全支持通用网络协议，高度融合。
4、录像时间不受限制，扩容简便：
网络视频监控系统支持集中式和分布式网络存储，扩容极其简便。
可以根据需要随时扩容，存储设备可以分布在网络的任何地方，可以灵活地制定存储备份策略。
5、更充分地利用现有网络：
合理利用现有网络资源，节省布线成本，缩减工程周期。
此外，可以选择以太网供电（POE），双绞线提供稳定电源。
6、提供更多产品和功能的选择：
网络视频技术有能力提供高水平的集成性，可以集成其他的功能和服务，使系统持续可发展。
采用公认的标准协议和信息网络，能够使系统中大量产品的集成变得很容易。
转换成网络技术，就意味着向一个在将来也会持久使用的系统进行投资。
7、让系统能够持续平滑升级和扩展：
网络系统既灵活又具有充分的可升级性，以满足用户的变更需求和扩容需求。
监控前端和监控工作站的增加即插即用，平滑升级，持续扩展，随时随地部署。
2.4.安防系统
1.1主要特点
◣完全的组态功能
BDTK3000系统软件基于实时多任务WINDOWS98/2000/XP操作系统，在图形用户界面（GUI）环境中，以图元组态的方式构造监控系统。
系统提供丰富的图元供自由组态，用户可按自己的意愿构造美观的人机界面。
◣强大的网络功能
系统采用C/S+B/S构架，既提供功能全面的客户端软件，同时通过浏览器可实时查看监控系统界面，了解系统运行状态和报警信息。
◣丰富的报警功能和报警策略
系统具备完备的报警功能和灵活的报警策略，用户可自定义报警方式和报警策略。
报警方式包括界面警示、声音声光、电话手机、短信、电子邮件等，报警事件可设置多种报警方式，不同的设备报警可以报告给不同的管理人员，并可结合值班时段或节假日安排报告给相应的值班人员。
系统有分级的报警事件管理，不同的报警级别可以设置相应的报警方式，并发布给相应的管理人员。
在一定的报警缓冲时间内，报警级别高的事件优先发布报警。
系统具备灵活的报警确认机制，发生报警事件后，用户可以通过界面操作、电话、短信等方式确认报警事件。
◣强大的数据管理功能
系统具有稳定高效的实时数据库系统，不必依赖第三方商用数据库，实时数据可以快速传输给有关功能模块及第三方软件，同时也可以保存在支持ODBC的数据库系统中。
实时数据可以通过列表和实时曲线直观动态显示。
历史数据可以定期备份和报表，长期保存，并可用历史曲线显示任意一天的数据情况，例如最大值、最少值和平均值。
◣灵活的短信查询功能
系统具有可编辑的短信查询功能，用户可自定义短信文字或代码，随时查询机房有关设备的运行参数和报警信息。
◣第三方软件通信接口
系统具备第三方软件通信接口，以方便纳入楼宇管理系统或其它的应用系统，通信规约可以自定义。
◣并发通信机制
系统与前端设备的通信采用并发机制，对于大型的监控项目而言，可以显著缩短采集周期，提高响应速度，保证系统的实时性。
◣多种界面显示效果
监控系统具有多种界面显示效果，包括报警界面弹出、界面轮巡（幻灯片显示）、状态图标警示等，满足用户个性化要求。
◣通用性
监控系统的设计符合国际工业监控开放式设计标准。
◣可靠性
监控系统具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，不影响被监控设备正常工作；
全部硬件采用国际著名的工控设备，可靠性高，平均无故障时间大于20万小时。
◣兼容性
支持各种著名厂家提供的智能设备，如STULZ、EMERSON、RC、HIROSS等机房精密空调，MGE、POWERWARE、SOCOMECSICON、EMERSON、APC、CHLORIDE等UPS。
支持所有提供开放协议（如RS-232/422/485、Lonworks、SNMP等协议）接口的设备。
◣可靠的安全性能
严格的分级密码管理和用户授权，确保系统运行安全。
◣可维护与可扩充性
系统软硬件设计采用模块化结构，便于扩展和维护。
2用户工程设计方案
2.1监控对象及设备设施列表
根据招标说明书及用户的具体要求，本项目主要监控内容包括：
动力系统：
◣2个配电柜电力参数监视。
◣8路主要开关状态监视。
◣2台UPS监控。
◣1台柴油发电机监控。
环境系统：
◣2台精密空调监控。
◣4套温湿度监测。
◣1套漏水报警系统监测。
◣1台新风机监测。
保安系统：
◣4套门禁系统监测。
◣4路闭路视频监视。
◣4个人体移动探头。
消防系统：
◣1套消防报警系统监测。
具体的监控内容如下表所示：
子系统/设备
型号
数量
接口方式
监控方式
动力
配电柜
动力配电柜和UPS配电柜
2
RS485
安装智能电量仪，通过通信协议监测
开关状态
D86
8
数字量DI
加装开关状态转换采集模块，通过通信协议监测
UPS
RS485/232
通过通信协议监控
柴油发电机
1
环境
精密空调
温湿度
TH11
4
漏水报警
TTSIM-1A
新风机
数字量DI、数字量DO
安装微压差开关监测风机的状态，通过数字量采控模块监控
保安
门禁系统
SYRIS
人体入侵
红外微波双鉴探测器
通过数字量采集模块监测
闭路视频监控
AT-260DIR红外彩色半球摄像机
视频采集
以数字硬盘录像的方式监视
消防
消防控制器
通过数字量采集模块监测消防控制器报警输出信号
其它
2.2系统构架
系统采用集散监控，在站点机房放置监控主机，运行BDTK3000Server软件，并可根据需要安装BDTK3000Client软件，以统一的界面对各个子系统集中监控。
通过网络，在监控中心安装中心管理程序（BDTK3000CentralManager），以集中的界面对各个站点机房实行统一的监控和管理。
在网络上的其它工作站上可以安装客户端BDTK3000Client程序，实现分布监控，客户端也可以采用B/S结构,在浏览器IE上直接观看监控界面。
2.3硬件结构示意图
2.4硬件构成
2.4.1监控主机
监控主机是BDTK3000机房监控系统的数据处理中心，采用工控机，基于WINDOWS2000/XP操作系统，运行BDTK3000Server软件。
根据系统的需要，相应配置显卡、声卡、网卡、视频采集卡、多串口卡、电话语音卡、短信报警模块等。
本方案监控主机采用研祥IPC810工控机，P4/2.8G、1G，配备真彩显卡、声卡、网卡；
电话语音卡选用GX-08。
2.4.2智能多通道控制器
智能多通道控制器是BDTK3000机房监控系统的信息传递核心部件。
采控模块采集到的设备环境参数以协议数据通过多路总线（RS-232/422/485、Lonworks等）汇接至智能多通道控制器，智能多通道控制器再将数据传给监控主机。
同时监控主机对设备的控制命令通过智能多通道控制器以总线协议数据传递给采控模块以驱动执行控制。
智能多通道控制器
可以是多串口卡、串口网络服务器等传输控制设备，本系统智能多通道控制器选用台湾著名的MOXACP-114多串口卡，PCI接口，接口界面RS232/RS484/RS422可跳线设定。
2.4.3采控模块
采控模块用于采集控制模拟量、数字量等信号，通过智能多通道控制器将信号传递给监控主机，并接受监控主机的控制信号。
采控模块包括模拟量采集模块（AI）、数字量采集模块（DI）、模拟量控制模块（AO）、数字量控制模块（DO）以及通讯转换模块等。
本系统采用我公司自主研发的BDAM系列采控模块，选型有BDAM-7017（8通道模拟信号输入模块）、BDAM-7053（16通道数字量输入模块）、BDAM-7060（数字量输出模块）、BDAM-7520（RS-232与RS-422/485通讯转换模块）。
2.4.4监测模块
监测模块负责把设备及环境信息转化为模拟信号、数字信号或协议数据，输送给采控模块。
同时接收采控模块送来的模拟或数字控制信号，控制硬件设备及设置设备参数。
监测模块包括温湿度传感器、漏水检测传感器、电量监测仪、蓄电池监测仪、门禁控制器、开关控制模块及各种探测器等。
本系统温湿度监测选用北京TH11带液晶显示的温湿度传感器，漏水监测采用美国Raychem漏水检测系统，电量监测采用珠海PMAC电量监测仪，移动侦测采用国产24EX红外微波双鉴探测器，门禁系统选用台湾SYRIS联网控制门禁系统。
2.4.5计算机网络、监控中心、监控分机
计算机网络是BDTK3000机房监控系统集
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