网络智能监控

网络智能监控（精选十篇）

网络智能监控 篇1

目前比较流行的网络管理软件有IBM公司的Net View, HP公司的Open View, 以及Cisco公司的Cisco Works等。但这些软件以管理主干路由器为主, 或者是建立在独立厂商各自设备的基础之上, 对于我台网络结构并不能完全适用。而网络设备正常运行与否, 直接关系到发射机的播出情况, 进一步导致不良的政治后果。为了解决目前的困难, 实现一个高效的、实时的、智能的、合适的网络设备监控系统, 已经被提到了一个空前的高度上。

因此, 我台计划建设信息化IT运维管理平台, 实现对网络系统、服务器、数据库、机房环境等信息基础的设施的全程自动监控;改变以往被动的、孤立的、分散的管理模式, 主动及全面发现系统中存在的问题[1], 以流程贯穿整个运维管理过程;减少运维人员的劳动强度, 提高效率, 切实保障各业务系统可靠、稳定、高效的运行, 进一步信息化为全台的服务质量。

1 基于ICMP和SNMP协议网络运维系统设计

ICMP是 (Internet Control Message Protocol) Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议, 用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息[2]。本系统正是利用了“是否可达”功能来检测目标主机是否处于联网状态。

SNMP, Simple Network Management Protocol, 即简单网络管理协议[3], 是有IETF定义的一套基于SGMP (简单网关监视协议) 的网络管理协议。在SNMP为技术的网络管理系统中, 管理工作站利用SNMP进行远程监控管理网络上的所有支持这种协议的设备:如计算机工作站、终端、路由器、Hub、网络打印机等, 主要负责监视设备状态、修改设备配置、接受事件警告等。本系统正是利用了这些功能, 对网络中的设备进行各设备状态的实时监视。

本次系统开发, 结合我台实际应用, 采用SNMP及ICMP (PING) 两种方式, 实时采集网络中设备的相关数据, 比对预设阈值, 进行告警管理, 并实时保存数据等功能。由于两种协议都会一定程度上增加网络带宽, 所以系统在设计之初就提出了时间间隔的概念, 即两次执行PING和SNMP的时间间隔。

本系统的ICMP协议采用了PING方式实现。管理主机向目标主机执行一次PING命令时, 在预设的时间内没有完成本次PING, 则系统会认为管理主机与目标主机之间的链路出现了问题, 将会产生语音、文字及图像报警信息, 通知维护人员前往处理故障。表若PING成功, 表示目标主机可达, 即主机处于正常联网状态, 系统将继续执行SNMP协议相关功能。

SNMP协议在PING成功后执行, 获取相应设备的参数信息, 与预先设置的阈值进行比对, 若超出阈值, 同样的会生成语音、文字及图像的报警信息来通知维护人员。两种协议实现流程如图1所示。

2 网络运维系统结构和功能

建立网络设备监测系统[4], 实现传统的被动式故障处理方式向前瞻式管理方式的转变, 既要使网络中出现的危险和漏洞降到最低, 防范于未然;又要减轻我台面临着巨大的运维压力, 降低信息管理的难度。因此, 整个系统以事件为核心, 将IT资源监控管理系统与流程管理系统有机地整合在一起。采用统一事件管理系统, 对整个系统内的所有事件进行收集、关联分析和处理。

通过统一的管理系统对管辖范围内IT对象的运行状况和系统性能进行实时的监控, 并以类visio图形化的方式直观地展现出来。对于系统运行的异常表现及时采用文字、图形及语音的方式报警。

本网络运维系统主要是应对我台现有的网络设备, 而我台需要监测对象有:服务器、交换机、路由器、防火墙、存储设备、终端主机、UPS等终端, 所以此次系统设计也主要针对这此设备展开。根据我台维护人员历来的经验, 在故障处理过程中, 主要针对设备ICMP (PING) 延迟, 内存利用率, 硬盘利用率, CPU利用率, 网口流量, 设备持续运行时间, 会话数, 电压状态等参数信息判断网络运行情况, 所以软件功能也由此展开。图2显示出了本系统的主要监测对象及功能:

3 软件系统设计与实现

网络运维系统软件采用了微软visual stdio 2010开发平台, 使用Win SNMP API实现SNMP协议[5]及ACE网络库实现ICMP (PING) 协议, 并结合人交互较好的ribbon控件 (图3, 图4) 及类visio控件 (图5) 进行开发。现简单介绍此系统的几个功能:

3.1 系统管理模块

“开始运行”:系统从数据库中加载已保存的设备数据到类visio主视图内 (图4) , 然后启动检测线程, 执行图1所示的检测流程进行检测;

“停止运行”:用来关闭系统检测;

“系统配置”:配置软件的启动项, 报警语音, 管理系统作为服务器端时的TCP/IP配置及数据库连接字符串配置 (图6) 。

3.2 布防管理模块

“解除警报”:解除当前发生的警报事件;

“布防选中”:使选中的设备进入布防状态, 即系统将实时进行检测;

“撤防选中”:使选中设备进入撤防状态, 即检修状态, 系统将不进行检测;

“布防所有”:使所有加载的设备都进入布防状态;

“撤防所有”:使所有加载的设备都进入撤防状态;

3.3 设备管理模块

此块功能区主要功能是用来添加设备、删除设备、修改设备属性及保存数据等功能。

3.4 视图管理模块

此功能区主要功能是显示和隐藏相应的视图窗口, 用户可根据自己的需求来自定显示方案。

3.5 标题栏模块

系统运行时, 此模块 (图4) 会显示出整个系统当前运行状态:正常、异常、未启动等信息。

3.6 类visio主视图模块

此模块 (图5) 显示了当前系统所有等检测的设备, 当处于编辑状态时, 使用人员可随意在此区域增加、删除、修改元素等功能。当处于检测状态时, 以不同的颜色和图片显示出设备检测结果 (正常、异常、检修等状态) 。当鼠标移动到指定设备上时, 会显示出当前检测的结果值, 用户可以根据提示信息判断设备运行情况。

3.7 状态栏模块

显示作为服务器端TCP/IP状态, 数据库连接状态, 客户端连接数量, 当前登入用户权限及类visio控件的缩放功能;

软件日志 (图8) :显示软件运行调试日志信息;

报警日志管理 (图9) :用户操作日志信息和设备异常日志, 这些日志都保存于数据库中, 用户可根据需要进行历史查询;

3.8 选中设备历史数据查询模块

用户通过右击设备, 在弹出菜单中选中“查看历史”操作, 可以得到如图10窗口, 并可指定周期及端口号, 得到此设备指定端口和时间段的历史流量、内存利用率、CPU利用率。当鼠标进行曲线控件时, 会有显示的提示信息显示当前值, 并可对曲线图进行左右拖动查看其它结果值。

4 结束语

本系统已在我台网络机房投入使用, 网络维护人员使用后反应良好。本系统目前已实现主机是否可达及设备参数监测的功能, 但网络的自动拓扑功能还未实现, 因此, 我们下一步工作将围绕此块功能加以展开, 开发出一套更人性化的系统, 更好的为安全播出提供技术支持。

参考文献

[1]宋光慧, 魏海平.一种将主动网络技术应用于网络管理的方案[J].计算机应用, 2003.

[2]刘杰, 王清贤, 罗军勇.一种基于ICMP的逻辑层网络拓扑发现与分析方面[J].计算机应用, 2008, 6, 2 (6) .

[3]William Stallings.SNMP网络管理[M].胡成松, 汪凯, 译.北京:中国电力出版社, 2001.

[4]马瑞芳, 王会燃.基于MIB的远程监测系统信息模型的研究[J].微电子学与计算机, 2006.

铁路无线网络智能视频监控系统方案 篇2

铁路无线网络智能视频监控

系统方案

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2009-4-20 杭州海康威视数字技术股份有限公司

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铁路无线网络智能视频监控系统方案

目 录

1概述.............................................................................................................................3 2需求分析.....................................................................................................................3 3系统设计.....................................................................................................................4

3.1 前端采集设备..................................................................................................4 3.2 视频分析与编码设备......................................................................................4 3.3 无线传输网络..................................................................................................4 3.4 监控中心..........................................................................................................4 4功能应用.....................................................................................................................5

4.1视频实时监控...................................................................................................5 4.2智能视频分析...................................................................................................5 4.3电子地图...........................................................................................................5 4.4报警集中管理...................................................................................................5 4.5权限管理...........................................................................................................6 4.6安全管理...........................................................................................................6 5关键设备选型.............................................................................................................6

5.1智能视频服务器...............................................................................................6 5.2无线路由器.......................................................................................................7 6系统特点.....................................................................................................................7

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铁路无线网络智能视频监控系统方案

1概述

在各种交通运输方式中，铁路不仅具有运能大、运距长、成本低的特点，还具有占地少、能耗低、污染小的优势。目前中国大量长距离物资运输和中长途旅客运输主要由铁路承担，每年完成的旅客周转量约占全社会旅客周转量的1/3多，完成货物周转量约占全社会货物周转量的55％。因此，铁路作为国民经济的大动脉，在社会主义建设中发挥了重大作用。铁路系统是国家重要的运输部门，其日常的稳定运行决定了国民生产、生活的正常运转。

随着铁路营运线路的加长，铁路提速的发展，如何保证铁路沿线的安全就显得越来越急迫。目前，大部分铁路沿线的安全保卫工作都还是采用人工巡视的方式，铁路沿线跨度大、点位多、地点分散、现场环境复杂，使得日常安全管理工作变得非常困难。如果采用传统的人工监控的方式，不能适应铁路安全管理的实际需要。由于人类自身的弱点，在同时面对多个画面以及需要全天24小时监控的情况，很有可能在危险发生时不能做出及时的响应和处理，从而存在很大的安全隐患。

因此，在整个铁路沿线建立一套技术先进、使用方便、布防严密的智能视频监控系统具有十分重要的现实意义。

2需求分析

对铁路沿线进行监控，利用区域入侵防止人员进入铁路监控区域； 对铁路沿线周边重点区域进行人员逗留检测，预防危险事件的发生； 对铁路沿线危险物品遗留检测，防范蓄意破坏铁路设施的恶性事件的发生； 对岔道口、交叉路口等处进行遗留物侦测；

监测铁路沿线的隧道、重要桥梁，防止异常行为发生； 实时监测泥石流、路段塌方等自然灾害并提供报警； 视频信号实时监测，对视频丢失、视频遮挡等情况自动报警； 能适应雨雪等恶劣天气、全天24小时工作；

报警信息能联动监控中心语音提示、电子地图等功能； 能实时调阅任意监控点的图像和录像文件。

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铁路无线网络智能视频监控系统方案

3系统设计

系统拓扑图如下图所示。

摄像机智能DVS无线路由器电视墙CDMA摄像机智能DVS无线路由器INTERNET解码器模拟网线摄像机智能DVS无线路由器铁路无线智能视频监控系统管理服务器客户端

3.1 前端采集设备

在铁路沿线、岔道口、铁路与公路的交叉口以及隧道与重要桥梁等处安装摄像机以采集现场实时视频图像。考虑到无线传输的带宽限制，采集图像的质量建议为CIF。建议在铁路沿线每隔200米左右架设一台摄像机，在夜晚情况下需要使用带有红外功能的摄像机或增加补光设备。3.2 视频分析与编码设备

各监控点的视频图像通过视频线就近接入到智能视频服务器，即智能DVS。智能DVS主要完成两个功能：一是根据用户设定的警戒规则对输入的视频图像进行实时分析，发现报警上传报警信号至监控中心；二是完成视频的编码压缩工作，以便通过网络进行传输。3.3 无线传输网络

考虑各监控点比较分散，网络传输采用基于CDMA无线网络传输。将智能DVS通过网线接入到无线路由器。智能DVS的IP地址与无线路由器的地址设置为同一网端，网关指向路由器地址。以大功率基站加特殊方向图天线的方式为设计原则，如果有特别的地方无法覆盖，再考虑使用中继方式，做到无线信号全面覆盖。3.4 监控中心

在车站的每个路段设置监控中心，部署宽带网络、管理服务器、电视墙以及监控软件等。无线网络最终在监控中心与内部有线网络结合，监控中心需要有一个固定的公网IP。监控中心的工作人员可以在管理服务器上安装视频监控软件，通过监控软件，观看现场情况，也可以将远程图像直接解码上传电视墙，供多人杭州海康威视数字技术股份有限公司

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观看，或现场集中指挥等。

4功能应用

4.1视频实时监控

系统可实现大容量、分布式的监看监听，可实现在监控中心的监控大屏幕或监视器24小时监视各监控点的所有图像信息，对前端监控点视频进行7*24小时实时分析。4.2智能视频分析

系统自动检测识别周界防范、区域入侵、物品遗留、人员徘徊、视频丢失、视频遮挡等行为。

视频分析报警示意图

4.3电子地图

为使操作者能方便、直观的进行操作，提供电子地图功能。在电子地图上标有各网点各摄像机的位置，通过点击这些摄像机图标便能直接调用这个摄像机的图像进行浏览。

支持双屏显示的电子地图与图像信息，支持多层级的电子地图关联显示，可通过电子地图反映报警点的状况信息，并通过电子地图实时调阅现场视频信息；报警后自动展开电子地图。4.4报警集中管理

报警可集中上传到监控中心，根据预先设置好的联动动作进行处理外，还以声音等方式及时提醒管理员注意并处理。联动动作包括：

所有报警均记入日志；

当报警发生时，显示报警发生地具体位置，并在电子地图上突出显示位置； 当报警发生时，通过声音和画面提醒有报警发生； 当报警发生时，触发相关IO输出；

当报警发生时，在电视墙上显示相关视频图像；

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当报警发生时，触发集中存储服务器录像。4.5权限管理

系统具有精细权限管理功能，能对系统中所有权限用户进行统一、准确、精细的管理和权限划分，可设置不同用户角色，按照角色分配权限。4.6安全管理

系统实行操作权限管理，按实际的管理架构对每个用户赋予不同权限等级；系统登录、操作都需要进行权限查验；

系统所有重要操作,如登录、控制、退出、报警确认等，均有操作记录，系统可对操作记录进行查询和统计，所有操作记录具有不可删除和不可更改性。

5关键设备选型

5.1智能视频服务器

产品厂家：杭州海康威视数字技术股份有限公司 产品型号：DS-6101HF/B 产品类型：视频服务器，DVS。

视频压缩标准：H.264。

视频处理芯片：DAVINCI处理器。

功能特点：

 基于最新TI DAVINCI处理器平台开发，集成度高；

 采用H.264视频压缩技术，压缩比高，且处理非常灵活；

 支持完整的TCP/IP协议簇，支持视频、音频、报警、语音数据、串行数据通过TCP/IP网络传输；

 支持PPPOE、DHCP协议；

 内置WEB预览功能，可进行IE访问；

 支持云台与电动镜头的控制，支持多种解码器协议，可进行预置位、巡航、轨迹的设置与调用；

 RS-232接口支持网络透明通道连接；

 支持双向双工语音对讲、单向语言广播；

 具有报警输入、移动侦测报警、遮挡报警、报警联动输出等报警功能。

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5.2无线路由器

用户可根据应用具体需要自选。

6系统特点

 采用先进数字化监控设备——智能DVS，操作简便；

 系统7*24小时实时自动分析判断各种可疑行为，有效保护铁路免遭犯罪分子的破坏；

 基于无线网络传输，在保证视频传输效果的前提下节约开支；  整个系统具有一定的扩容能力。

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校车智能监控系统 篇3

基于上述现状，我决定开发一个校车智能监控系统，它能进行身份验证和超速、超载、遗漏自动检测，并预报警;实现GPRS通信，完成数据存储、转发及查询等功能，为校车安全监控提供保障。

一、技术路线

综合集成物联网、软件工程、计算机等技术，利用现有资源，对校车智能监控系统的关键技术与系统架构、模型建立及系统实现进行研发。

以arduino2560单片机为控制核心，综合考虑单片机的性能、系统成本、实际使用及操作简便性等因素，设计出一种经济实用、功能强大的校车监控系统。

总电路由arduino2560单片机、GPS模块、LCD显示模块、GPRS通信模块、光电模块、SD卡模块、RFID模块以及电源等组成，系统硬件总体框图如图1所示。

二、硬件设计

本系统中，智能车载终端通过GPS模块的定位信息获得校车位置;通过RFID模块获得学生的上、下车信息以及司机和校车护送人员的身份;通过定位信息与时间的绑定，实现对学生上下车时间、地点的确认;用霍尔传感器实现测速;由红外模块检测到的不同顺序判断学生上、下、车情况，对检测到的结果进行分析，对学生人数、校车是否超载超速、学生是否遗漏等进行分析判断，当超出设定范围时，系统会自动报警提醒司机和学生，同时各类数据通过GPRS模块以GSM短信收发方式传送给校车安全监管平台，从而实现管理与监控。

三、模块电路设计

1.电源电路

通过整流桥的整流稳压，把220V的家用电压整流成约9V的直流电，再用降压模块把9V的直流电稳压到5V;通过滤波电容、电感元件把直流电稳压成比较平稳的电平，以供单片机的电源电压使用，再把5V电压另外接开关和二极管，控制电路的输出。

2.光电模块

该模块的原理为：红外发射管发射红外线，红外接收管T1838接收红外线，由于红外线照射时接收管电阻较小，而无红外线照射时电阻较大，这样就可以通过一个电压比较器和一个基准电压进行对比。

当有光照时，红外接收管电阻较小，与其串联的电压分压就会增大，电压比较器输出高电平;当无光照时，红外接收管的电阻较大，电压比较器输出低电平。这便是外部计数电平信号，该电平信号送入arduino2560单片机进行计数控制，再经过扩展、显示驱动完成最后的液晶显示过程。

在校车的车门处安装两个红外对射管，根据检测到的上、下车顺序，配合RFID识别学生身份，确定学生上、下车人数，如果上车人数超出了设定的值，系统发出超载警报。运营结束时，校车的上车人数没有自动清零，则说明还有学生没有下车，系统发出遗漏警报。系统实验产品如图2所示。

四、软件系统设计

软件的设计是系统能否实现其功能的重点，本系统采用多个控制器，每个控制器实现不同的功能。系统程序均采用Arduino语言编写，Arduino语言建立在C/C++基础上，将AVR单片机（微控制器）相关的一些参数设置都函数化，开发者不用了解基础知识也很容易上手。

各相应硬件模块的主要程序设计均以程序流程图的形式给出（如图3），程序的编写只要对照程序流程图编写相应的语句即可。设计中需要编写程序的模块有：车辆定位模块、超载遗漏报警模块、超速报警模块、实时短信提醒模块、 数据查询模块、校车司机管理模块、数据存储及转发模块。

五、改进设想

本项目是一个实验产品，要将其变成商品还需改进以下几个方面。

1.使用两个光电管及RFID组合确定上车或下车人数的算法，在硬件上可以选择红外人体检测加RFID或采用半有源RFID人员定位等技术，提高记录上下车人数的准确性。

网络智能视频监控系统与居家养老 篇4

关键词：居家养老,网络视频监控,智能,系统

1引言

随着物联网技术、云技术的飞速发展，国内掀起了养老服务方式的变革浪潮，逐渐将传统的人力管理向科技管理、创新管理转变。将居家养老、社区康复中心、社区养老院及其他养老服务机构，结合社区服务、民政管理等基层社会管理、服务组织，使众多的养老社会资源有机地结合起来，形成服务管理体系，依托先进的物联网技术，实现养老服务的智能化、科技化、高效率。

在重点需要监护的独居老人家庭、社区康复养老医院等单位，安装养老网络智能终端。借助电信宽带网络，将居家老人的实际需求通过双向音、视频系统远程传输到养老院服务管理中心或社区管理中心。同时保留开放接口，将信息及时传输到老人子女的智能终端上。当老人遇到突发情况需紧急救助时，按动紧急报警按钮，可将信息及时传递到相关服务机构。此方法改变了传统的人为、电话通知等繁琐的方式，并第一时间将报警信息传输到老人子女的手机上，减少了养老院工作人员的工作流程，提前让老人子女介入，提高意外情况的处理效率。

居家养老服务是将政府和社会力量依托于社区，为居家老年人提供生活照料、家政服务、康复护理和精神慰藉等方面服务。它是对传统家庭养老模式的补充与更新，是我国发展社区服务，建立养老服务体系的一项重要内容。随着我国人口老龄化进程加快，家庭养老功能日益弱化，养老服务已成为社会问题。全面推进居家养老服务是破解我国养老难题，切实提高老年人生命、生活质量等问题的重要出路;是促进家庭、社区和谐，推动社会主义和谐社会建设的重要举措;是加快发展服务业，扩大就业渠道和促进经济增长的重要途径。

2网络智能视频监控系统

网络智能视频监控系统依托于先进的互联网技术、音/视频信息压缩技术、传输技术和移动互联网技术。它能在老人有需求时，通过云管理平台，借助互联网传输通道，将声音和图像信息传输到养老院管理中心和子女智能终端上。它结合音、视频压缩技术、网络通信技术、计算机控制技术、流媒体传输技术，采用模块化的软件设计理念，在良好的底层架构下将不同客户的需求以模块组合的方式实现。同时以远程管理和网络传输为核心，完成信息采集、多级传输、控制、管理和储存的全过程，是能架构在各类专网/局域网/广域网之上的大型远程分布式监控功能的平台软件系统。该系统不但延续了传统监控系统的优点，还结合各行业视频监控系统用户的反馈，实现了分布式监控和集中化管理，同时还具备良好的扩展性，可以说，网络智能视频监控系统是集视频采集播放、网络应用、图像处理、数据库管理等于一体的综合性系统。

2.1网络智能视频监控系统技术性能

网络智能视频监控系统技术最核心的部分是基于计算机视觉的视频分析技术，主要通过软件处理视频数据流并分析判断动作、时间和行为，自动查找目标、跟踪目标、识别目标类型及行为等算法，分析和抽取视频源中的关键信息，及时发出报警信号。

网络智能视频监控技术以普通监控为基础，除具备普通监控系统的功能外，最大优势是能自动全天候的进行实时分析报警，彻底改变了以往完全由安保人员对监控画面进行监视和分析的模式。同时，智能技术将一般监控系统的事后分析变成事中分析和预警，不仅能识别可疑活动，还能在安全威胁发生前提示安保人员关注相关监控画面并提前做好准备工作，从而提高反应速度。

2.2网络智能视频监控系统技术特点

视频监控系统是安全防范系统的组成部分，是一种防范能力较强的综合系统。视频监控经历了第一代的模拟系统(VCR)、第二代部分数字化的系统(DVR/NVR)、第三代完全数字化的系统(网络摄像机和视频服务器)三个阶段的发展演变。然而，真正赋予视频监控全新意义的变革在于当前正在推进的网络智能视频监控技术。

网络化视频监视系统自始自终就是针对网络环境使用而设计的，因此它克服了DVR/NVR无法通过网络获取视频信息的缺点，用户可以通过网络中的任何一台电脑观看、录制和管理实时视频。信息网络智能视频监控改变传统视频监控的被动接收模式，可主动地对监控现场的视频进行分析，这是现代安防业最具革命性、最有实用意义的演变，标志着智能视频监控的到来。

2.3网络智能视频监控系统现状及发展趋势

目前，通信网络日趋完善，通信运营商可为监控系统提供多种网络解决方案，满足不同行业的不同网络带宽需求。智能视频监控系统网络主要以光缆为主，微波和卫星为辅，组成现代化的立体传输网络。随着通信行业大容量DWDM和SDH自愈环的应用，网络质量正在不断提高，网络的安全性逐步得到改善。

近几年，网络智能视频分析监控技术在欧美国家得到长足发展，形成了相对成熟的产品并成功应用于实际安防工程系统。目前多数网络智能视频监控系统的核心算法技术仍掌握在美国及欧洲地区等先进国家手中，在国际市场上占据很大优势。据IMS Research调查显示，世界范围内IVS(Intelligent Video System)的市场占有率为35%～36%，其中美国的OV(Object Video)占有了9%左右的份额。

总体来看，经过长期的发展和积累，在政府和军队强有力的支持下，国外的智能视频应用市场正在从“概念验证”向“规模应用”阶段转化，智能视频已慢慢开始形成一个产业。国内相关技术厂商经过几年的研发和技术开拓，采取“走出去、引进来”的技术手段，逐步掌握网络智能视频监控系统的核心技术，市场占有率有所提高。

3基于网络智能视频监控的居家养老系统

3.1系统架构

基于网络智能视频监控系统架构的居家养老系统如图1所示，通过在老人家中、社区等重点区安装IP Camera、传感器等智能终端，实现每路7天～30天存储录像。同时借助监控专用宽带网络传输到服务平台，养老中心或医疗中心工作人员及老人家属随时随地通过互联网或手机即可调阅相关区域的监控图像。系统具有视频数据采集和记录、手动控制，以及良好的数据查看和回放等功能。

3.2系统功能

(1）网络远程监控

只需安装监控软件客户端，便可随时随地通过互联网远程调阅联网监控图像，并支持调阅录像，实现24小时监控居家老人的人身安全。白天主要记录老人出门锻炼、购物等日常活动，进出家门的时间;夜间进入防盗报警模式，一旦老人遇有意外情况时，可第一时间按动随身携带的紧急呼叫按钮，系统会自动将报警信息发送到社区养老服务管理中心和老人子女的手机上，做到及时报警、快速反应、迅速处理，最大限度地保证老人的人身安全。

(2）视频显示

视频显示系统采用的是监控平台的电视墙特色功能。对于大型网络监控系统，往往需要在监控中心建设大屏幕电视墙，使管理人员更加方便地对整个系统中的通道进行实时监控、灵活调度。同时，系统支持手机、平板电脑等掌上终端的查询功能，使老人家属及监管人员能及时、便利地进行查看及监管。通过显示屏，系统会明确每个老人每天需要服用的药品、药量等信息，老人可自己查看或由社区工作人员提醒进行用药。特别是对于需要长期服药的老年人，其自身记忆力减退(老年痴呆患者及独居老人尤甚)，按时服药难以实现。如果老人视力减弱看不清药品说明书中的用法、用量等内容，也常会造成用药失误。还有些老年人病情稍有好转就擅自停药或治病心切擅自加大药物的剂量，造成药物蓄积中毒;盲目轻信广告、新药、进口药、偏方、保健品等，不仅浪费金钱，还会导致药物的滥用，增加耐药性的产生。

(3）身体健康数据上传

采用“智慧型腕式心电监护仪”可将居家老人的身体健康数据(血压、心率、心电等数据)实时采集、处理后，通过管理平台发送至老人预约的社区康复医院或居家养老服务管理中心。同时还可以将老人的重要体征、健康数据汇聚至健康管理中心，由医务人员或专家系统分析这些数据并有针对性地设定报警阀值，一旦超过阀值就直接报警，为老年慢性疾病的抢救和治疗工作争取宝贵的时间。

(4）视频聊天

该系统能够通过电脑或手机，在有网络覆盖的区域内进行视频聊天。对于退出社会生活主流的老年人来说，家庭生活无疑是最重要的，他们可以在家庭中感受温馨、消除孤独感、增添自信，幸福愉快的家庭生活也有利于他们的身心健康。老年人与子女、好友之间可通过网络聊天，满足他们因天气或身体等原因出门不便时，依旧能与他人进行沟通的精神慰藉需求。视频对话极大地方便了老人之间真实、直观的交流，为其创造身临其境的聊天场景。

(5）一键语音求助

该系统提供了一个触摸求助界面，老人只需按住求助按钮即可传输信号到达社区养老中心。求助内容的输出是一项复杂的任务：编辑文字对一些老人来说存在一定的难度，系统采用语音输入的方式，只要老人对着终端说出自己的需求，系统能自动识别语音内容，并转化成文字。这样做既能方便老人，也在最大程度上接近于现实生活中的求助过程。

求助流程：老人遇到困难—按求助键—语音输入求助内容。

帮助流程：养老中心工作人员看到需求—按帮忙键—双方通过系统语音实现沟通互助。

(6）人员定位

老人通过随身携带的终端与云平台的连接，提供实时位置的查询，并在电子地图上显示出来。当鼠标移动到对象时自动显示详细的信息，如图2所示。

被定位的老人在一定时间内没有发生位置变化时，被认定为可能发生异常情况，平台将自动发出告警信息，通知相关服务人员与老人进行联系，并及时上门查看。

3.3系统智能终端设备技术参数

系统以云架构为部署，以家庭、社区、养老服务机构等为单位，可逐级、层层扩展，网络智能视频监控系统智能终端设备的技术参数如表1所示。

参考文献

[1]邹农俭.养老保障居家养老社区支持:养老模式的新选择[J].江苏社会科学,2007(4):59-60

[2]施晓露.居家养老模式的优势及其主体的角色定位[J].福建教育学院学报,2011(11):22-25

[3]骆云志,刘治红.视频监控技术发展综述[J].兵工自动化电视技术,2009(1):1-4

[4]乔彩风,宋世军,何忠.数字视频监控系统的智能化实现[J].计算机与现代化,2007(12):46-48

智能车辆监控和记录系统 篇5

随着中国经济的蓬勃发展，人们对汽车需求也不断增长，随之而来对于道路的要求也不断提高，目前，中国公路系统正以平均每年3,000公里的速度快速增加，能够服务5千多万辆机动车。同时，交通违章率也日趋上涨。因此，需要采用一款有效的监控系统对交通违章进行管控。这种创新型系统支持交通情况的全景记录，能够记录下鉴定和问责所需的详细信息，包括牌照、速度和其它严重行为。研华的ARK-5260无风扇、嵌入式工控机则是该解决方案的一部分。

需求

坚固耐用，支持宽温工作 (-20 ~ 60° C)

全密封防尘设计

完全可靠，易于安装和维护

紧凑型设计，无风扇、低功耗

2个PCI和1个PCIe x1插槽，支持更多垂直应用

必须支持宽范围DC电源

系统

中国公路系统需要一款高品质、无风扇，带PCI/PCIe插槽的IPC产品，

ARK-5260支持2个PCI插槽和1个PCIe x1，完全符合项目需求。系统中的所有ARK-5260均通过以太网LAN连接至服务器。当车辆进入电子收费车道，PCI-1761会快速拍下汽车牌照。PCIe串行卡通过RS-485连接所有电子收费传感器进行收费。与研华合作能够使中国公路系统实现更加高效、快速和可靠的交通监控。

结论

浅谈智能视频监控技术 篇6

关键词：智能视频监控；物联网；公共安全

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）11-0077-02

1 概 述

近年来，视频监控技术取得飞速的发展，其中视频监控系统设备虽然拥有了较好的性能，但仍存在一些因素限制，使得视频监控出现一些误差缺陷，导致整个系统的安全性和实用性大大降低。此外，社会的不断发展和人口数量的不断增多使得人们对安全性要求越来越高，监控摄像的覆盖面不断扩大，传统的视频监控技术只能实现监控记录实况，无法实现预测和报警，而实现实时监控，就需要人工监看视频，时间过久就会出现疲劳，甚至在面对多路视频监控时容易出现错误，无法及时对异常情况作出反应。这些问题的解决就需要将智能监控技术引入视频监控系统中，辅助视频监控人员做好监察工作。

目前，计算机的视觉进步使得智能监控技术得到广泛的重视和研究，也使得智能视频监控技术成为研究的热点。为从众多数据中高效提取出有用的信息，监控工作就需要充分应用智能视频监控技术。具体来讲，智能视频监控技术就是由计算机储存摄像图像并对图像序列内容进行理解和分析，及时检测出异常情况，进行自动预警和报警。

2 智能视频监控技术的发展史

视频监控技术的研究有助于相关人员做好安全防范工作，尽可能地从被监控的区域用最短时间获取有用的信息。最初我国监控是完全依赖人工获取信息和处理信息的，比如清朝的东厂，以及飞鸽传书、守门之犬。乔家大院的“万人球”是中国历史上最早被采用来进行监控的外部设备，本质上是水银玻璃制作的镜子，主要用它来监视房间内的一举一动。到了19世纪70年代才真正出现了现在的视频监控，人类开始采取摄像来获取信息，这也是智能视频监控技术的最初萌芽时期。鉴于信息科技的不断发展和市场需求得不断提高，现代的视频监控技术发展大体上三个阶段：模拟化、数字化和智能化。本部分将具体对这三个阶段进行阐释。

2.1 模拟化的视频监控技术

在20世纪70年代开始，光学成像技术飞速发展，电子技术也取得了较大的成就。这些成果都使得视频监控设备制作和使用可能性加大。为了实现这样的目标，世界出现了电子监控系统，满足了利用电子设备进行监控的需要。此阶段主要是以CCTV监控为主，这也就是早期的模拟视频监控系统。CCTV的工作原理就是采用同轴电缆进行传输信息，信息由模拟监视器显示、由磁带录像机进行信息储存。模拟视频监控技术的价格较为低，安装简易，主要广泛被采用到规模较小的安全防范系统中。

2.2 数字化的视频监控技术

到了20世纪90年代，数字压缩编码技术和芯片技术取得了较为突出的进步。再者模拟化的视频监控技术出现了一些缺陷，比如磁带录像机的储存量较小，监控范围有限等。初期主要采用NVR，被称为半数字时代，慢慢发展到后期主要采用DVR进行监控，这才真正实现了数字化的视频监控。DVR最显著的特点就是可以使得监控系统储存较多的视频信息，容纳较多的摄像头，从而解决了模拟视频监控系统的储存量问题。数字化的视频监控技术应用广泛，具有良好的扩展性，使用维护较为简单容易。数字化的视频监控技术发展为以后智能化的视频监控发展奠定了基础。

2.3 智能化的视频监控技术

进入21世纪，计算机视觉和模式识别技术获得了飞速的发展，使得第二代的数字化视频监控技术取得较大进步。因此，大规模的布置监控系统的可能性加大。目前全球对视频监控系统需要迫切，各区域的摄像头越来越多，这样方便了大规模的安全防范工作，可以及时获取大量的数据信息进行实时监控，但是也给人类带来较大的挑战。鑒于这些问题，世界上出现了智能化的视频监控系统，主要利用计算机视觉和模式识别技术对视频图像利用各种算法进行分析，依据事先设置好的安全程序及时发出报警信号，做好事中分析和预警工作。

3 智能视频监控技术的核心算法

作为智能化的视频监控系统，最大的特点就是可以自动化运行，全天二十四小时对监控画面进行实时分析和报警。这样既能及时识别异常情况，还能提醒安保人员做好准备工作。智能化应用于视频监控技术得到了各界的认可，本部分主要介绍从底层、中层和高层三个层次智能视频监控技术的核心算法。

3.1 目标检测算法

目标检测算法主要是在底层对视频图像进行采集获取终端上的图像序列，对异常情况目标进行检测，跟踪目标以便及时对目标做好后续的处理分析工作，其中关键就是确定目标的位置和储存量。

目前根据处理对象不同可将目标检测分为两种：基于目标建模的目标检测和基于背景建模的目标检测。前者主要特征就是应用场景较为广泛：既能对固定摄像机记录的视频图像进行分析，还能对静态图像和移动摄像机记录的视频图像进行分析。主要应用于检测速度较慢、扫描视频图像较多的区域，此检测方法实时性较差，且对受遮挡影响较大，容易漏检。后者只能适用于背景不变的运动目标，若背景发生变化时无法检测。此检测方式主要针对视频进行较快的处理，对受遮挡部分的影响较小，一般实时性较强，广泛应用于固定摄像机检测。

3.2 目标跟踪算法

目标跟踪算法主要是针对底层阶段确定好的目标进行跟踪，确定目标的具体轨迹。目标跟踪问题的解决关键点在于处理好计算机视觉的问题，这也是实现智能视频监控技术的关键环节，应用性较为广泛。目前依据应用场景的差别将目标跟踪算法分为两种：单一场景目标跟踪和综合场景目标跟踪，前者具体细分为跟踪单个目标和跟踪多个目标，后者具体细分为重叠场景目标跟踪和非重叠场景目标跟踪。在单个场景中，一个目标可以在连续的空间里非常相似；而在重叠场景中的目标跟踪时较为复杂，目标可以从一个场景进入另一个场景，需要在连续的空间里确定好新进入场景的目标的具体信息；在非重叠场景的目标跟踪算法中，鉴于场景间相互存在盲区，不同场景会影响到同一目标的观测数据信息。

3.3 目标的分类识别算法

目标的分类和识别主要是在中层阶段以底层上获取的信息为基础，对其进行判断识别，具体认知目标，做好定位目标的工作。简单来说，就是判断识别视频图像中的物体类别，以识别目标的具体情况。这也是高层计算机视觉得到广泛应用的前提。近十年来主要有词袋模型和深度学习模型这两种算法得到广泛的应用。前者主要是将大量的工作集中在特征编码和特征汇聚上，主要是由特征提取出来数据信息，接着对其进行特征聚类、编码和汇聚，最后由分类器做好分类工作。而后者主要是模拟人脑的神经元处理结构听过学习层次化的方式将目标由底层到中层再到高层的特征进行记录，最终建立反馈机制并形成认知。

3.4 行为分析算法

行为分析主要是在高层充分应用计算机视觉信息对行为主体即目标的具体运动进行分析的算法。根据信息的复杂度不同可将行为分析分为静态姿态识别、运动行为识别和复杂事件分析方法三种。第一种主要是将静态图像作为研究对象，根据时空特征对其进行识别，分析目标的时空体特征、局部特征和轨迹特征。第二种主要是利用时序推理其行为，并利用统计模型和句法模型对目标的行为进行分析。第三种主要是分析目标的交互行为和群体行为。

4 物联网时代下的智能视频监控的挑战及发展方向

4.1 跨场景挑战

目前全球的摄像头数量越来越多，急需智能视频监控技术可以跨各个场景适用。同時监控使用的摄像机不单单包括固定摄像机，还包括移动摄像机等，这些都是的监控摄像机在全球各场景下广泛分布，而如何将这些设备建立成一个系统的体系是将来智能视频监控技术面临的一大挑战。

4.2 跨空间挑战

从视频监控系统开始发展至今，监控数据种类也由单一变得复杂多样，很多信息都可以作为监控数据的载体，进行数据储存。这使得处理数据工作也变得繁琐复杂，因此如何处理好各个载体中的信息，获取有效的信息，将大数据转变成为小数据是未来智能视频监控技术面临的一大问题。

4.3 发展方向

基于物联网时代的迅速发展，智能视频监控技术将面临巨大的机遇和挑战。物联网时代下，信息的传送和集中可以实现跨空间获取有用的数据，还可以扩展到多样化的智能分析。大体上将来的智能视频监控技术具有三大特性：高效视觉网、主动视觉网和协同视觉网。这也是将来智能视频监控系统发展研究的主要方向。

5 结 语

综上所述，智能视频监控技术的发展时间较长，且具有广阔的发展空间；智能视频监控的核心算法还处于积累阶段，需要不断应用验证技术，做好研究工作。物联网时代下的智能视频监控技术面临着巨大的机遇和挑战。我们坚信在未来智能视频监控技术将为监控系统发挥最大的作用，适应时代的发展。

参考文献：

[1] 韩国强.浅谈智能视频监控技术及其主要应用[J].计算机与网络，2014，（2）.

[2] 吴欣华.视频监控系统及智能视频监控技术研究[J].信息系统工程，2014，（9）.

IPTV网络设备智能监控报警系统 篇7

关键词：IPTV网络,监控,链路,SNMP服务器

IPTV即TV over IP, 即承载在IP网络之上的TV。IP网络环境是保证IPTV业务顺利运行和开展的前提。广电系统历来对故障发现、故障切换及恢复时间有着严格的要求, 而发现并报警又是故障恢复的前提。另外, 由于IPTV属于合作项目, 双方系统除用于对接的接口之外, 其余部分不透明。因此, 广电方也需要有一套独立于电信运营商的、自主且有针对性的、可对IPTV平台网络基础设施实行全面监控的系统。

1 主要功能和技术特色

1.1 主要功能

虽然运营商有比较成熟的监控系统, 但往往是运营商根据自己的需求, 从第三方软件厂商处进行高度定制的, 此后还需协调各设备厂商提供其设备的管理接口, 用于与监控系统对接。因此, 运营商监控方案无法炮制到广电系统。

经过需求分析, 结合平台实际情况, 我们决定自主搭建一套适合目前广电IPTV的监控系统, 并通过一定程度的自主研发, 适应各种各样的需求。该监控系统具备如下几个功能。

(1) 检测:能够及时报警, 并能够远程通知工程师, 比如发送短信或电子邮件。

(2) 诊断:监控系统还应该能提供有价值的实时或历史数据, 帮助工程师排查问题。

(3) 预判:通过统计数据和图表, 人们可以预见并提前消除潜在隐患。另外也能预测业务发展趋势, 及时扩容或者对既有系统进行优化, 然后继续观察, 再优化, 再观察, 如此往复, 良性循环。

在设计上, 监控系统进行模块化布局, 松耦合、高灵活、强扩展。通过编写插件, 可以不断提升整个监控系统的功能。

1.2 平台架构

整个系统采用分层的设计, 极具扩展性, 如图1所示。信息搜集、报警、短信通知等模块相对独立, 耦合度低。几乎每个模块都是插件化设计, 可通过添加插件增加新的功能。

1.3 平台组件

1.3.1 搜集模块

用于获取设备性能数据及状态信息。可使用通用协议如ping、SNMP、HTTP等, 或编程方式如Perl脚本、Python脚本等, 也可编写自定义插件实现。部分信息会被储存在数据库中, 以供分析或生成图表。

1.3.2 呈现模块

使用图形输出工具, 将数据库中的数据以图形或图表方式呈现。某些图形的呈现方式也可自定义。如图2所示。

1.3.3 报警模块

该模块在设备出现异常时及恢复正常时, 数据超过或低于预先设定的阈值时, 可发送报警邮件, 可发送报警短信。

1.3.4 通知模块

该模块可将报警信息筛选、分类, 通过邮件或短信方式传递给工程师, 通知由邮件服务器 (邮件通知) 及我们开发的短信服务 (短信通知) 实现。

有些服务本身具备一定的监控及报警功能, 因此可不依赖监控模块, 而是调用通知模块。例如, 集群在发现节点有问题或节点恢复的时候, 直接通过短信服务将情况汇报给工程师。又例如, 在一些特殊用途的服务器上, 程序是通过我们编写的高度定制的程序去自动维护和监控的, 当程序发现问题的时候, 会尝试自动恢复, 同时调用通知模块, 及时汇报给工程师。

2 自主创新

在日常的维护工作中, 我们不断积累维护经验, 不断地摸索实验, 自主创新了若干维护手段, 使得维护工作极具自动化、智能化, 系统的稳定性、可用性、高效性都得以保障。

监控从形式上大致分为两种, 主动和被动, 各有其适用范围及优缺点, 如图3所示。

(1) 主动监控

(1) 靠网管服务器定期主动轮询。

(2) 网管集中控制, 被监控设备改动最小。

(3) 消耗网管性能。

(2) 被动监控

(1) 被监控设备随时向网管服务器上报。

(2) 需要对被监控设备做调整, 如安装特定软件等。

(3) 消耗被监控设备性能。

通过一段时间的研究和实践, 我们发现无论是主动还是被动, 都无法满足所有监控需求。因此, 应结合实际应用, 依靠自主编写的程序去完成现有监控手段无法达成的工作。

对于路由、交换设备及大部分服务器, 我们采用由网管主动轮询的方式, 轮询周期视情况而定:第一, 实时监控每2秒就会探测一次被监控设备的状态, 几次探测不成功便会报警, 旨在及时;第二, 用于绘制图表的状态数据, 网管系统大约每5分钟主动获取一次, 不必过于频繁而加大网管系统负载。被监测网络流量如图4所示。

对于链路状态 (如交换机端口) 、用户登录等, 如采用主动轮询, 则会事倍功半。所以, 使用主、被动结合方式。我们针对此种应用场景, 搭建的日志服务器, 对日志进行集中管理和监控。在链路有变化或用户登录时, 设备会产生日志, 并自动采用syslog协议上传至日志服务器, 日志服务器将日志保存至文件。而网管只需定期轮询日志文件的变化, 便可实现新产生的事件, 并采取相应动作 (如触发警报) 。

对于一些特殊应用, 比如节目制作系统, 厂商提供的软件均为Windows系统, 前台是桌面图形化 (GUI) 程序, 而不是后台服务形式。这样就大量依赖人为点击鼠标来完成很多对程序的操作, 而非类似Linux/Unix平台上的命令行形式, 且厂商没有管理接口, 因此想进行自动化维护是几乎不可能的。于是我们自主研发了一个动态链接库 (dll) , 该库作为将命令行与图形化功能连接的纽带, 通过命令行去调用鼠标和键盘消息, 来模拟点击按钮、关闭窗口、最小化窗口等人为操作的行为。借助这个库, 我们就能将脚本程序高效、便捷、快速的优势发挥出来了。动态链接库和脚本, 我们选用C#和Power Shell作为开发语言, 因为节目制作系统本身依赖.NET Framework环境, 这样维护程序与业务程序可共用.NET环境, 不会影响服务器性能。

脚本定时执行, 功能包括:

(1) 定时重启程序或者服务器系统。

(2) 定期清理程序日志。

(3) 监控程序状态, 发现程序响应异常, 立即强制Kill掉程序, 并尝试重新运行程序, 同时调用短信报警。

(4) 监控网络存储空间使用率, 空间不足会调用短信报警。

目前使用最为广泛的通知机制, 往往是发送邮件, 或者使用简单的短信发送装置进行一些简单的报警。这些方法都有其受限的地方, 邮件传递速度依赖于邮件服务器, 也受网络影响, 而且接收者不能随时随地都能很方便地接收到邮件通知;而一般的短信发送装置, 仅能和某一类设备配合使用, 兼容性差, 不可扩展, 而且是单向的, 即只能发送, 无法接收。

我们在短信调制解调器基础上, 自主开发了短信服务程序, 该程序不仅可以和任何系统对接, 而且可实现双向互动。短信服务使用插件式设计, 核心程序用C语言开发, 而插件可以使用任何语言开发, 如Python, 只要符合非常简单的接口规范即可与核心程序无缝连接, 由此便可在收/发短信的基础上随意扩展, 丰富功能, 提高生产力。

当短信服务作为报警模式使用时, 即可单独调用, 也可结合邮件服务器, 将收到的邮件转换为短信发送, 支持中/英文、长/短信。

当短信服务作为交互模式使用时, 可在接收到特殊指令的短信时, 去执行预先设定好的程序, 比如报告设备状态、重启设备、登录设备等一系列操作。

3 结束语

浅析智能化网络环境监控系统的应用 篇8

计算机系统已成为当今各行各业应用的重要组成部分, 其数量与日俱增, 配套的环境设备也日益增多。计算机机房的环境设备 (供配电、UPS、空调、消防、保安等) 为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房环境设备出现故障, 就会影响计算机系统运行, 对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁, 如事故严重又不能及时处理, 就可能损坏硬件设备, 造成严重后果。对于银行、电信、海关、科研等需要实时进行数据处理的单位, 机房智能化管理尤为重要, 一旦系统出现故障, 造成的损失不可估量。

2 智能化网络环境监控系统的特点

智能化网络环境监控系统成功地解决了科技共享服务平台机房面临的上述问题。对机房的各种环境设备、网络设备及视频系统实现了全方位的统一监控, 提供美观、友好的监控界面。发现异常即自动报警, 确保系统的可靠运行。减轻了机房维护人员负担, 提高了系统的可靠性, 实现了机房的科学管理。智能化网络环境监控系统采用C/S+B/S结构, 将机房内各设备数据、环境参数, 视频集中在一个平台进行监控。结构上采用分散监控、集中管理, 将数据流、视频流、音频流等集中在一个平台。由中心控制软件平台统一控制其余的各子软件 (配电系统、UPS电源、中央空调系统、温湿度测量仪、指纹门禁综合管理、视频监控系统等等) 。各个子软件系统间相互独立, 如其中某个软件系统出现故障时, 其余子系统不受影响仍能继续正常工作。为了增强系统的功能, 用户可根据需要选择配置多媒体组件、电话语音卡、视频压缩卡等设备。智能化网络环境监控系统软件安装在WINDOWS操作系统下运行。包括空调、UPS、RTU、交流变频调速器、直流变频调速器以及其他现场总线型设备 (控温仪、PLC等) , 通过现场总线联结监控计算机的RS-485串行端口, 从而实现监控计算机与各个机房设备之间互联。系统具有专家诊断功能, 各系统一旦发现设备故障, 将自动通过声音报警, 屏幕图文报警, 短信息报警等多种报警方式报告管理人员, 并能根据网络环境的具体情况给出相应的处理建议。整个系统包括各个监测通信子模块采用工业级硬件产品, 均采用可靠的抗雷击和过载保护装置;电磁兼容性符合国家有关标准, 系统工作时不会影响其他设备的正常工作。

3 智能化网络环境监控系统的应用

3.1 综合管理。

智能化网络监控系统有良好的交互界面, 界面简洁美观, 以图形的方式显示设备的状态, 操作简单, 管理员能够在该平台上观察到各个监测对象的相关参数及运行情况, 并可以对相关设备进行控制。使操作人员可及时发现设备故障或隐患, 并根据处理提示及时采取措施, 减少不必要的损失。系统提供历史数据的转储及查询、统计功能, 历史数据能以曲线的形式显示。用户可以在管理站上全面的监视网络环境运行情况, 并在管理站上存储、备份和打印等。

3.2 配电监控子系统和UPS监控子系统。

主要对配电系统的三相相电压、相电流、线电压、线电流、有功、无功、频率、功率因数等参数和一次配电、二次配电的每个开关的状态监视进行监视。通过由UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口联通UPS设备, 全面诊断UPS每个部件状况, 监测整流器、逆变器、电池、旁路、负载等部件的电压、电流、频率及负载有效峰值指数。同时将配电系统和UPS的各项参数值用图形或数值直观地显示在监控系统界面上, 可记录实时曲线、历史曲线。当一些重要参数超过危险界限后进行报警。

3.3 空调和漏水检测监控子系统。

通过实时监控, 能够全面诊断空调运行状况, 监控空调各部件 (如压缩机、风机、加热器、加湿器、去湿器、滤网等) 的运行状态与参数, 并能够通过机房动力环境监控系统管理功能远程修改空调设置参数 (温度、湿度、温度上下限、湿度上下限等) , 以及对精密空调的重启。空调机组即便有微小的故障, 也可以通过机房动力环境监控系统检测出来, 及时采取措施防止空调机组进一步损坏。对网络环境内有水管或水源的区域 (空调机的进、排水、暖气片) 进行监视, 防止有水渗漏。采用进口的漏水检测系统, 用传感绳将水源区包围起来, 一旦有漏水, 系统自动报警, 并在画面上显示漏水的位置。

3.4 指纹门禁监控子系统。

指纹门禁系统是科技共享服务平台机房的安全管理系统, 主要用于管理重要工作室的出入, 是实现安全防范管理有效措施。智能化网络环境监控系统采用TCP/IP通讯方式的联网型指纹门禁管理系统, 能够和计算机进行通讯。即使计算机不开, 门禁系统也可以脱机正常运行。门禁系统可判别指纹输入人的号码, 人名及权限, 决定是否开启电锁。对进出网络环境中的人员、号码、进出时间进行科学的管理。通过安装在计算机上的门禁管理软件进行权限和参数的设置实时监控各个门的进出情况, 分析查询门禁出入记录, 还可以统计考勤报表等。

3.5 数字视频监控子系统。

智能化网络环境监控系统的视频监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机, 控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备, 同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。监控系统采用H.264视频压缩方式, 集多画面预览、录像回放、触发报警、在视频系统组件中, 视频实时窗口、录像回放窗口都作为控件无缝嵌入, 满足不同的个性化需要。对需监视的工作间或通道进行实时监视, 一旦有人进入布防区域, 红外摄像机自动抓拍和动感侦测录像。视频系统还可与其他的输入信号进行联动, 视频一旦报警, 可同时与其它设备进行联动进行录像。

3.6 自动灭火子系统。智能化网络环境监控系

统采用独立报警与灭火联动控制系统, 主要由火灾报警控制器 (含气体灭火单元) 、烟感、温感探测器及气溶胶释放器组成, 完成自动/手动灭火功能。机房的每个防护区下设不同规格、不同数量的灭火释放器, 通过气体控制模块实时监测每个释放设备的工作状态及线路状况, 在气体灭火单元的统一管理下, 有效地完成接收火警指令、启动声光报警、启动灭火释放器、紧急启停等功能。

3.7 智能报警子系统。

智能化网络环境监控系统具有多地点、多事件的并发告警功能, 无丢失告警信息, 告警准确率为100%的特点。所有告警一律采用可视、可闻声光告警信号。不同等级的告警信号应采用不同的显示颜色和告警声响。发生告警时, 应由维护人员进行告警确认。如果在规定时间内未确认, 根据设定的条件自动通过短信通知相关人员, 以便及时处理故障。告警在确认后, 声光告警应停止, 在发生新告警时, 应能再次触发声光告警功能。系统告警可以根据不同的需求进行配置, 如告警级别、告警屏蔽、告警门限值等。能方便快捷的进行告警查询和处理功能, 能根据需要对各种历史告警的信息进行查询、统计和打印。

4 智能化网络环境监控系统的安全性和可扩展性

为了使智能化系统安全的运行, 可设置不同级别的权限组, 不同的权限组有不同的管理权限。每一个人都对应相应的权限组, 可以行使本权限组的权利。具有完整的权限管理功能, 能够对每一次登录以及对设备的操作都做出详细的记录并生成报表, 便于维护, 管理和审计。智能化网络监控系统有较好的扩展性和兼容性, 能简捷地创建和删除监控对象、监控地域;系统进行该类维护功能时, 不影响正常的监控。智能化网络监控系统界面提供完全动态的方式, 即用户可以随时修改软件的界面, 系统能够进行升级, 升级后兼容历史数据和原监控配置。

5 结论

智能化网络环境监控系统在共享服务平台的设计和应用中各项功能完善, 专业规范, 技术先进, 经济合理, 安全适用, 质量优良, 管理方便。从而达到提高效率, 保证网络环境内各种精密设备在无人值守下的安全稳定运行的目的。它的出现必将助推更多智能监控系统的应用, 这无论是从为智能化管理的大规模应用提供充分的硬件环境看, 还是从提高科技产业技术水平, 或是提升设备厂商市场竞争水平上看, 这都将会有一个美好的前景。

参考文献

[1]郑冬仙.调度自动化设备与机房环境监控与报警[A].节能环保和谐发展--2007中国科协年会论文集 (一) [C].2007.

[2]韩玮, 王国华.无人值守机房动力与环境监控系统的应用[J].硅谷, 2010 (5) .

网络智能监控 篇9

目前变电站主要采用设备在线监测以及远程集中监控等, 然而采用远程集中式监控系统, 将所有采集数据传至供电局层或云网层, 这样不但造成信道堵塞, 使信息难以共享, 形成信息孤岛, 且信息之间还不具有互操作性。而基于物联网的变电站建设, 以“智能感知和智能控制”为核心, 通过对外界的感知, 构建传感网络, 在传感网络基础上建立控制与监测系统, 实现系统智能监测、智能判断、智能管理、智能验证等功能。

而智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备, 以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求, 自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能, 同时, 具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。基于全寿期的变电站信息平台共享功能有两个, 一是系统横向信息共享, 主要表现为管理系统中各种上层应用对信息获得的统一化;二是系统纵向信息共享, 主要表现为各层对其上层应用支撑的透明化。

智能变电站系统体系架构如图1所示。

智能变电站监控系统为了监测监控可靠、准确, 有必要研究相应的同步算法。

1 同步算法研究

精准的频率同步能够减小因为时钟不一致而引起的丢包, 也为网络智能终端提供时钟参考。从骨干网获得时钟经过无线Mesh网络传递构成主从同步, 为此具备上级时钟的通信设备周期性地发送信标帧, 如图1所示。低等级的通信节点在接收到有效信标后, 将首先更新其时间戳值, 如公式 (1) 所示:

其中:Tnew是更改定时器后信标帧中的时间戳值;Tstamp是信标帧中原有的时间戳;Dphy2mac是从物理层传输到MAC层所需要的时延;Dreceive是节点完整接受一个帧所需要的时间;Trange是测距得到的节点之间传输时延。

随后节点将Tnew设置为本地时间, 然后将信标帧向下级节点发送过去, 通过该种方式得到的定时精度可确定在±0.01%以内。

2 无线Mesh网络性能分析

本文所设计的无线Mesh网络由多个独立的“点对点”和“点对多点”的基本服务集组成, 限制了BSS中的无线接入竞争数目, 从而提高了网络吞吐量。由于通信设备之间距离远大于IEEE802.11无线局域网规定, 因此需要分析这种通信方式的性能。

2.1 数据接入概率分析

IEEE802.11设备采用CSMA/CA接入方式, 其数据接入成功概率取决于参与接入竞争的通信设备数量以及设备之间的距离。设SIFS=10μs, Slottime=20μs, DIFS=50μs, 即符合IEEE802.11g标准定义, 假设在网络中存在着n个相互竞争的设备, 令这些节点之间的通信距离相等D=6 km, 所以在节点与节点之间的传输时延为:

某一个时刻能够成功发送数据的概率是从其发送数据的那个时刻起的时间σ内, 其他节点不能发送任何数据。设s (t) 为节点处于的退避状态, b (t) 表示节点退避计数器的状态, 对 (s (t) , b (t) ) 进行了基于二维的马尔科夫链的建模。

其中, 争用窗口的最大值的取值范围是窗口值Wi=2 (3+i) , 其中i∈ (0, 5) 。由于在本课题限制了BSS域内通信设备数目, 因此在争用窗口的极限值达到最大 (255) 后, 各个节点发生碰撞的概率就会很小, 可以假定站点在退避5次后, 能够发送成功。假设不同通信设备之间数据发送完全独立, 设某一个时刻发送数据且发生碰撞的概率p是固定的值, 则有5次内碰撞的退避计数器:

同时可以得到如下关系式:

又因为τ与b0, 0之间存在着关系

又因通信设备成功发送数据的条件是在其发送数据的前后两个时隙均没站点, 其他n-1个节点均没有发送数据, 为此, 可以得到

在已知网络通信设备数目n的情况下, 通过 (2) (3) 方程组可以得到τ值

2.2 长距离点对点传输的时延

信息传输时延主要由通信设备处理时延和信号传输时延组成。前者是设计中需要考虑的主要因素。由接入控制状态图得到在通信设备在进行退避产生的时延的数学期望是:

为此, 得到本次分析中, 进行成功传输时的退避延时的期望是:

因此得到通信设备之间的平均传输时延=退避延时+空闲延时+传输延时+碰撞超时产生的延时, 即是

通过以上的分析可以得到节点之间的传输距离为6 k M时, 节点之间的时延和吞吐量的数学近似表达式。分析表明随着通信距离的增加, 节点之间发送数据产生碰撞的概率也增加, 从而使得时延增加, 网络吞吐量减小, 这个结果在网络的每个节点都产生大量的数据时表现很明显。

3 网络仿真

仿真平台采用opnet, 组成如图1所示的无线Mesh网的吞吐量和网络负载进行网络仿真:

由以上仿真结果可知, 当节点之间的距离由10 m变成5 km时, 网络的性能有一定程度的下降, 节点的极限负载由14 Mbps下降到6 Mbps, 从时延的对比也能知道, 节点负载为5 Mbps时, 网络的时延急剧上升。当节点的负载达到6 Mbps时, 网络已经无法处理所有产生的数据包, 部分数据包已经开始被丢弃, 网络的吞吐量达到极限。

对所组成的无线Mesh网, 在节点的负载为2Mbps时, 网络的时延是毫秒级的, 完全能够满足一路监测视频的传输, 整个网络是可靠的。

当节点的负载上升到3.5 Mbps时, 网络中的Mesh网络部分开始达到极限, 而在线状网络部分中仍未达到性能极限, 因此随着节点的负载的增加, 网络的整体吞吐量仍然在缓慢增加, 直到节点的负载是10 M时达到性能的极限, 然而在这个过程中, 节点丢弃了大量的数据, 因此并不可靠。

从以上结果可以知道组建无线Mesh网络能够完全保证实时性和可靠性的情况下实现对每个节点的视频监测和控制。

4 结束语

本文通过智能变电站总体框架, 接着在智能变电站的基础上研究了同步算法, 然后对无线Mesh网络性能进行了分析, 最后对无线Mesh网络的网络吞吐量进行了仿真, 从仿真结果可知, 当节点之间的距离由10 m变成5 km时, 网络的性能有一定程度的下降, 节点的极限负载由14Mbps下降到6 Mbps, 验证了算法的有效性和可行性, 为后续研究提供了进一步的指导意义。

摘要：目前变电站主要采用远程集中监控以及有限网络传输技术, 这样不但造成信道堵塞, 使信息之间不具有互操作性以致难以共享, 而且网络传输由于不能做到有效的网络同步而导致信息偏差, 给生产、调度等带来些许困难。本文首先给出了智能变电站总体框架, 接着在智能变电站的基础上研究了同步算法, 然后对无线Mesh网络性能进行了分析, 最后对无线Mesh网络的网络吞吐量进行了仿真, 验证了算法的有效性和可行性。

关键词：智能变电站,无线,mesh,同步算法

参考文献

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网络智能监控 篇10

单位网络设备环境智能监控即是利用现代传感技术、数字信息处理技术、数字通信技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术, 实现单位网络设备、环境信息的采集、处理、传输、显示和高度集成共享, 实现网络设备环境自动化、智能化监控, 为网络运行的安全、高效打下基础。

1 系统目标

网络环境智能监控系统是单位网络信息正常运行的基础性项目, 对其他信息系统的正常稳定运行起到保驾护航的作用。基于该系统, 可以对网络设备环境实施有效的管理, 及时发现存在的漏洞, 并提供高效的数据汇总手段, 提升监控管理的有效性和科学性, 增强预防性, 提高网络运行的可靠性和快速反应能力。

总的说来, 网络环境智能监控系统设计的目标是:充分利用现有的计算机网络, 形成所见即所得的网络设备环境智能监控平台, 通过系统的应用, 实现网络运行正常化、档案管理数字化、故障评估便捷化、网络预警动态化、业务处理标准化, 使得单位网络管理水平得到较大程度提升。

2 系统设计

2.1 系统总体架构

系统基于单位网络, 采用级联分布式架构, 每个网络中心为一个节点, 经过授权可以对下级节点进行远程监控、管理。整个系统的数据基于单位网络进行传输, 是基于TCP/IP协议的数字化、网络化机房智能监控系统工程。系统主要模块包括监控模块、转换模块、数据中心模块及监控管理模块, 其结构如图1所示。

监控模块负责采集被监控系统的数据, 执行数据处理或者是控制操作, 再将结果传给数据中心;转换模块负责将监控模块的各类接口协议 (如RS485、RS232等) 转换为TCP/IP协议, 方便前置机通过网络获取或传送数据;数据中心包括采集数据和发布操作的前置服务器, 存储设备信息、监控数据、故障专家库及故障处理记录的数据库服务器, 提供web访问等服务的应用服务器, 以及进行各种报警的外部接口;监控管理包括监控终端和远程管理, 提供设备配置、安全管理、命令发布及报表查看等功能。

2.2 系统功能设计

系统功能包括基础信息维护、报警控制、安全预案管理、安全事件处理、数据管理, 如图2所示。

基础信息维护包括:人员管理, 权限分配, 数据字典维护, 监控模块接入配置, 设备信息维护包括设备基本信息、设备故障定义及报警响应建议。

报警控制主要定义各种报警方式的接口, 如拨打内部电话报警、将报警信息转换为语音、发送E-mail报警、内网IM弹出窗口及声光报警的物理接口, 还有同级联动及上下级联动的报警策略定义。

安全预案管理包括预案分类、预案版本管理、预案应用记录。安全预案融合了机房的管理措施, 对发生的各种事件都结合机房的具体情况给出处理信息, 辅助值班

安全事件处理包括安全事件定义、报警记录、安全事件的响应及处理、安全事件报表管理。智能化报警方式, 实时的记录, 减轻机房维护人员负担, 有效提高网络运行的可靠性, 实现网络系统的科学管理。

数据管理包括数据库的整理备份、日志管理、各类运行报表管理及案例库充实。

2.3 核心模块设计

从监控功能上分, 监控模块可以分为动力系统、环境系统、消防系统、保安系统、网络系统、报警系统。总体功能如图3所示。

系统前置服务器通过单位网络采集数据或者发送控制命令, 写入数据库中供控制终端和网络用户进行查看, 当通信中断或数据超阀值时通过报警通知相关人员处理。

2.3.1 动力系统

(1) 机房供配电。

实时监视各相的电压、电流、频率、有功功率、无功功率、视在功率、正向有功电度、反向有功电度、正向无功电度、反向无功电度等供配电参数。发生断电或异常时报警。

(2) UP S系统。

通过由UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口, 对UPS进行全面监控, 对UPS内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态进行实时监视, 并且实时监视UPS的各种电压、电流、频率、功率等参数。当UPS出现异常或故障时 (输出电压异常、电池低压、旁路供电、输出超载、UPS故障、机内过温) , 在市电中断或恢复供电时, 其他 (电池浮充电压、电池放电过程、环境温度过高、自检开始、自检结束、与UPS通讯中断、维护管理提示) , 系统提示报警。

(3) 防雷监测。

采用开关量采集模块采集检测防雷器输出接点信号。一旦发现故障, 系统立即会报警, 通知相关人员进行设备维护。 (如图4)

2.3.2 环境系统

(1) 空调系统。

利用空调智能通信接口对空调进行全面监控, 包括压缩机、风机等的工作状况等。系统通过网络, 可实时观察系统各项运行参数, 并可强制启动或停止空调机组等, 实时精确地监测机房现场温湿度参数。

(2) 温湿度传感器。

给中心机房和各弱电间安装温湿度传感器, 在远端电脑上可以实时监测局部区域内的平均温度、湿度。通过系统实现温湿度上下限报警及故障报警, 并可通过曲线报表反映机房在特定条件下实际温湿度状况以调整空调送风温度。 (如图5)

(3) 漏水监测。

对可能会产生漏水处 (空调下、窗户附近等) , 均采用漏水检测系统可将渗漏情况感应出来, 系统将通知工作人员立即采取措施。

2.3.3 消防系统

消防系统主要采用火灾温感、烟感探测报警器等监测。一旦出现火警除立即通知管理员外, 向供配电、空调等系统发出进入消防模式的连动命令, 并通过门禁打开机房门, 以保障安全。

2.3.4 保安系统

(1) 门禁系统。

利用门禁系统来进行授权管理, 并提供监控和报表。

(2) 视频监控。

采用数字监控系统对整个视频进行管理、图像侦测、识别、控制、存储以及检索。主要针对机房内部重要区域及出入口等位置。

(3) 防盗报警。

通过红外双鉴探测器, 对非安全时端内机房内重要区域的安全情况进行监测。

2.3.5 网络系统

(1) 服务器状态。

除服务器本身的运行参数 (CPU负载、内存和磁盘使用量, 网络接口流量、接口错误包等) , 还针对服务器上的应用服务如:WWW、Mail、FT P等进行相应的监控。

(2) 路由器、交换机状态。

通过SNMP协议, 监控单位网络内的每台路由器、交换机的工作状态, 如网络输入速度、网络输出速度、发送包数、接收包数等, 甚至还可以实现对设备温度的监控。

2.3.6 报警系统

当监控系统出现报警时, 系统会自动记录每一条报警的详细信息, 包括事件内容、时间、报警值、报警级别、设备位置等, 同时将数据存储在数据库中, 任何人都不能对其进行修改。同时, 分析报警事件产生的原因, 对因线路、设备或系统故障等原因引起的误报和不需要进行报警的事件会加以屏蔽, 确保报警事件的正确率和高效率。对于需要报警的事件根据报警方式进行报警, 可根据不同监控对象报警事件而划分不同的报警方式, 包括划分报警等级、时间优先、次数频率等。报警方式包括以下几种:声光报警、内线电话报警及在监控终端弹出窗口报警等。

3 系统实现关键技术

作为基于智能监控模块的分布式实时监控系统, 系统实际运行的要求是结构模块化、布置分散、实时处理、可靠性高、组态灵活、扩展方便且兼容性强, 需要兼容目前市场上各种接口的传感器, 可以在现有计算机网络内或上级监控网络联网运行。所以系统实现过程中涉及的关键技术包括:双进程守护技术、串口联网服务器、WebService技术架构。

3.1 双进程守护技术

守护进程是运行在系统后台的一种特殊进程, 它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。因为数据采集程序需在前置服务器上长时间运行, 为了防止进程结束, 采用一些编程手段将进程保护起来, 定时自动检测守护的进程运行状态 (运行、未激活、无响应) , 当守护的进程退出或无响应时, 对守护的进程做结束处理, 再重启守护的进程。在系统的数据采集和发送部分采用双进程守护技术, 以保证数据采集程序长时间稳定运行。

3.2 串口联网服务器

因为机房环境设备是通过RS-485、R S-2 3 2或D I/O接口的传感器或智能控制模块来监测或控制的, 如果前置机直接连接到监控设备, 一是需再次布线, 二是传输距离有限。所以需通过协议转换, 转换为以太网接口, 将RS-485 (MODBUS) 等转换为T CP/IP协议, 给每个监控设备设置一个IP地址和设备ID, 利用现有网络就近接入单位网络, 方便前置机获取数据及远程控制, 从而更容易实现模块化, 扩展性也很好, 在系统编程时通过配置设备接口信息即可, 实现监控或操作。

3.3 Web-Service技术架构

系统以Web-Service技术基础为架构的, 如图6所示。

Web-service架构, 具有完好的封装性, 方便用户调用;具有松散耦合, 是适合Interne t环境的消息交换协议;具有高度可集成性, 屏蔽了不同平台的差异。通过Web-service, 只要是接入单位网络的终端通过授权都可以查看各级机房的设备运行情况, 上级机关可以实时查看单位网络系统值勤维护管理的情况。

系统采用分布式计算机控制系统结构, 支持多级监控中心自下而上汇接, 每个级别的监控中心连接成一对多的监控系统网络。系统结构可分为前置服务器、传输网络及监控端。监控端由监控单元、传感器/变送器、摄像机等组成, 主要负责采集相关监控数据, 由前置服务器进行采集, 同时接收并执行前置服务器发送的指令;前置机可以实现各节点间的对等通信、上下位机间的双向通信, 使每个监控设备都能有序地传送监控数据;传输网络上包括数据库服务器、应用服务器、网络接入设备、监控终端等, 主要功能为存储前置服务器提交的监控数据, 并各类数据进行智能分析处理, 并对被监控设备和监控单元进行控制。

4 结语

机房监控的发展应该是向着统一化、网络化发展, 网络化是指机房监控的数据最终都通过TCP/IP网络传输, 这样有利于机房监控的整合, 统一化是指机房监控不再是单独的一个模块, 系统与网络监控、服务器监控、应用监控、业务监控整合起来, 构成一个完整的链条。同时, 这种模式通过统一平台 (如GIS) , 可以整合单位各个机房监控, 如通信机房、测控机房等, 实现对机房远程管理, 将为机房的高效和安全运营提供有力保障。

参考文献

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