一、概述
　　 随着网络技术和图像处理技术的发展，数字监控所涉及的产品和技术近十年来已得到长足的进步，从行业到平安城市建设的应用，其功能越来越强大，架构越来越复杂，而这一切得以成功实施，应归功于监控软件的成功开发和顺利应用。
　　 eWatch大型监控软件平台是北京合众普瑞科技有限公司历经多年探索和钻研，结合大量的各行业成功案例开发完成的大型监控软件平台，秉持了传统与技术进步兼容并蓄的理念，按照信息化理论和软件工程的思想，充分了解用户的需求，系统不仅架构完整、易于组建大型监控系统，而且能够接入市场上最常见的DVR/DVS/IP Camera，如AXIS、海康威视、索尼等公司的产品；平台不仅实现传统意义上图像监控、语音监控，还能实现数据量的遥测、遥信，实现环境监控、动力设备及机房智能设备的监测，以及视频会议等。
　　 eWatch大型监控软件平台采用模块化设计、独特的分布式技术和多级网络拓扑结构，可以根据用户需求构建单一平台的行业应用或企业应用，也可以构建适合多级平台的大规模应用，如平安城市等，平台具有高可靠性和安全性，基于Internet/Intranet和WEB技术，用户使用起来更加方便。
　　
　　 二、eWatch大型监控软件平台介绍
　　 1．平台架构
　　
　　 设备接入层：是指安装在前端的系列设备及其传输介质，包括模拟摄像机、传感器/变送器、网络硬盘录像机/视频服务器、网络摄像机、数据采集器，部分智能设备、音频设备、门禁等。
　　 网络传输层：是指设备接入层的信息转发、流通的媒介。其涵盖多种方式，在多数应用场合下，往往是多种方式的混合体。在不同组织结构层次、不同应用场合，应当因地制宜选择相应的传输网络，这些方式包括局域网、IP广域网、xDSL、CDMA、GPRS等。
　　 逻辑应用层：是指整个监控系统的系统管理、设备管理、策略管理、功能应用等。系统应用模型如下图所示。
　　
　　 平台接口层：是指通过提供必要的系统接口，它体现了eWatch综合应用平台与其它系统进行数据共享、信息联动的能力，可以实现领导决策、应急指挥、企业管理及其它应用。

　　 2、平台功能
　　 ■ 建立统一的网络信息共享平台
　　 传统的模拟监控由于在物理上相互独立，异构现象严重，严重制约了信息共享。eWatch大型监控软件平台采用Microsoft SQLServer2000数据库，在系统规划上，坚持“以数据为中心”的原则，建立统一的数据平台，实现数据共享。
　　 ■ 多级网络拓扑结构
　　 eWatch大型监控软件平台采用逐级汇接的拓扑结构组成树形网络拓扑。这种网络拓扑结构可以根据用户需求灵活配置，既保证了它能够组建大型应用系统，实现平台间互通，如平安城市监控、网吧监控、环保局环境监控、机场监控、矿务局煤矿监控等，又适宜企业建设各种安防/生产/管理监控网络，如企业能源环境监控、校园监控、无人值守变电站监控、机房监控、劳教所/监狱安防监控等。
　　 ■ 基于大型数据库和B/S架构
　　 作为一个理想的大型监控软件平台，就必须考虑到某些大型应用的场合，如机房监控，每天都会有大量的采集数据产生，此时，文件数据库就不堪重负了。eWatch大型监控软件平台基于 Intranet（Internet）的 Web 技术，完全采用B/S体系结构，所有操作都通过IE或Navigator进行，真正实现了无论何时何地，经过授权的任何人都可以远程监控。
　　 ■ 各子系统运行在同一平台上，应用综合化
　　 传统的各个子系统相互独立运行的后果是造成客户重复投资、难于管理，并产生了大量的信息孤岛。eWatch大型监控软件平台除基本的音视频监控外，支持许多增值应用，包括：防火防盗、电子围栏、机房环境监控、机房动力设备监控、远程数据采集及智能设备监控等。
　　 ■ 支持组播和视频转发技术
　　 由于图像占用的带宽很大（即使采用H.264压缩技术），当传输带宽有限时，尤其发生特殊情况，产生突发性大规模访问时，一般的监控平台就会出现拥挤甚至“堵车”的情况，就像千军万马过独木桥一样，其结果就是系统瘫痪。
　　 eWatch大型监控软件平台采用组播和视频转发技术，能够有效利用网络带宽，减少网络“瓶颈”，使用户在监控时能获得比较顺畅的访问和控制效果。
　　 eWatch大型监控软件平台的强大的组播和视频转发功能，使得它可广泛应用于视频点播、可视电话与视频会议、远程教学以及在线直播等领域。
　　 ■ 防火防盗应用
　　 在防火防盗领域，eWatch大型监控软件平台支持形形色色的可接入设备，象防火类：烟感、明火探测器、气体探测器等，防盗类：被动红外、红外对射、振动入侵探测器、玻璃破碎入侵探测器、紧急报警装置、门禁等。这些探测器，在平台内与图像、音频依据用户定义的方式进行关联，包括启动声光、开启灯光、向指定的手机号发送短消息、向指定的邮箱发送邮件、推出告警画面等等。
　　 ■ 远程数据采集应用
　　 在许多应用场合，需要远程采集端站的一些环境参量和设备运行数据，eWatch大型监控软件平台支持用户通过自定义的方式接入各种数据采集设备，如环境温度、环境湿度、交流供电电压、交流供电电流、直流供电电流、直流供电电压等。平台采用后台处理技术，通过建立Windows操作系统服务的方式，按用户设定的时间间隔常年采集数据，并存储在 SQLServer数据库中。采集数据的显示直观，丰富的数据管理功能便于用户进行数据分析。
　　 ■ 视频会议
　　 eWatch大型监控软件平台充分利用监控设备自带的语音功能，只要配置音箱和麦克，即可实现全局范围内向所有网络节点、客户端发送音视频信息，实现覆盖全局范围的远程视频会议系统。
　　 ■ 分布式图像存储/集中式图像存储
　　 在实际的安防监控应用中，由于通信或者网络的问题，导致安防监控瘫痪的情况比比皆是。eWatch大型监控软件平台的分布式图像存储功能在很大程度上解决了这个问题。它通过在前端直接支持硬盘录像和告警事件存储，确保了即使通信或者网络中断，对现场的监控仍在继续。这种分布式存储、集中式管理设计思想，对于那些监控要求比较高的场合将非常有益。
　　 eWatch大型监控软件平台同时支持进行集中式网络存储，用户配置录像服务器或者磁盘阵列很容易对这些集中录像进行存储、管理、回放。
　　 对于非关键性的监控点视频数据可以采用分布式存储与管理，直接存储在DVR本地的硬盘中，而关键场所的视频可以制定录像策略，在分布式存储的同时在分中心或中心进行网络集中存储和备份，在录像检索时根据录像策略到相应的地点获取。分布式录像和集中式录像适当布局，可有效控制成本。
　　 ■ 支持多种网络接入方式
　　 目前我国网络发展很不平衡，不同企业、不同行业网络接入方式也各不相同，即使同一企业在不同的地理位置网络接入的方式也不相同，从局域网、城域网、VPN，到xDSL、无线传输等多种形式并存，eWatch大型监控软件平台充分考虑到各种网络接入方式的差异，使用户在各种网络接入方式下监控效果能达到最佳。
　　 ■ 数字矩阵与电视墙
　　 根据电视墙的监视器数量配置eWatch数字视频矩阵，每台数字视频矩阵支持n→12（即n个IP视频源切换成12路模拟图像）路视频图像信号到电视墙上，并通过数字矩阵的功能进行图像切换、轮巡、控制等。
　　 ■ 方便快捷的集中式管理
　　 对于一个大型的数字监控系统，涉及的站点、设备、配置、设备状态、用户等信息将会非常庞大，对它们进行方便快捷的集中式管理就不可或缺。这些管理包括增加、修改、删除、监测、配置等信息管理和安全、权限、轮巡方案、录像计划、告警联动/布防撤防等策略管理。所有的信息在同一平台上，便于统一领导、统一规划、统一标准、统一组织。
　　 ■ 智能图象应用
　　 当发生图像丢失、图像遮盖、图像预先定义的区域发生移动侦测报警时，eWatch大型监控软件平台将自动产生报警；在未来的智能图象应用中，随着技术的逐步发展，eWatch大型监控软件平台将逐步支持人脸识别、行为识别等智能图象应用，变目视识别为自动识别。
　　 ■ 电子地图
　　 为了更加直观的进行监控，平台提供了电子地图的监控模式，以图形化的形式，动态的表现出各个设备的运行情况以及各个报警监测点的当前状态，并且支持地图逐级访问。当报警发生时，迅速准确的以醒目的红色图标以及不同的报警声音提醒监控人员报警事件的发生，同时弹出报警画面，监控者可以通过电子地图的提示快速的找到报警位置，并根据报警画面判断是否为误报。电子地图作为安防监控的直观方式，让操作人员操作简捷。

　　 3、平台特点
　　 ■ 先进性：采用了先进的B/S结构，运用了流媒体技术，数据测控技术，数据传输技术，数据存储、处理、分析技术。
　　 ■ 智能性：运用后台处理技术，平台管理都在后台进行。
　　 ■ 模块化：平台采用模块化设计方法，功能可根据用户自己的需求灵活定制。
　　 ■ 可扩展性：平台充分考虑到用户需求的变化，采用模块积木式的设计思想，可扩展性强。
　　 ■ 开放性：为将来业务的发展和客户需求定制功能等二次开发预留了标准的接口。
　　 ■ 灵活性：平台拓扑结构层次灵活，视用户的需要和管理方便，可采用二层或多层结构，随时进行管理和设置。
　　 ■ 界面友好：本着使用者的工作特点、行为心理学的原理、人性化的理念，界面友好，互动性强。
　　 ■ 使用方便：全中文界面，只需要会使用鼠标和键盘，上网就会熟练使用。

　　 三、eWatch行业应用
　　 1、eWatch变电站远程图像监控系统（“遥视”系统）
　　 为创建一流电力企业，提高变电站运行管理水平，许多供电公司都在实施变电站远程图像监控系统（“遥视”系统）。
　　 2、eWatch矿务局煤矿远程视频监控系统
　　 由于煤矿安全事故频发，需要加强井上目标，如装煤区、卸煤区、候车区、安全教育室、考勤站等监控，加强井下目标大巷、电源室等监控，避免违规作业，确保安全生产，防盗。
　　 3、eWatch校园数字安防监控系统
　　 学校的安全问题日益突出，需采用先进的技术手段弥补完全靠人力进行安全保卫带来的不足，通过先进的技术措施加强教学管理，提高教学质量。
　　 4、eWatch环保行业环境监测视频监控系统
　　 我国环保形势日益严峻，虽然国家环保总局提出实施“三大体系”，但如何保证减排自动监测系统的有效运行？eWatch环保行业环境监测视频监控系统，为减排监测系统提供了先进的技术监控手段。
　　 5、eWatch网吧数字集中监控系统
　　 ■ 提供便捷易用的远程监控管理平台；
　　 ■ 对上网人员信息的管理和调用；
　　 ■ 对刷卡拍照、录像资料的存储和调用；
　　 ■ 与公安部门现有的上网信息审计、上网实名登记两套系统融合。
　　 6、eWatch劳教所（监狱）数字安防监控系统
　　 劳教所是教育、关押、改造、管理劳教人员的场所。场所内发生的任何闪失，都会给场所管理带来巨大的压力，甚至严重的后果，鉴于劳教人员身份的特殊性，为了加强对劳教人员的管理，同时也要保障狱警人员、收容人员的安全，对所内人员日常行为及特殊情况下的监控，是劳教所不可缺少的职责。
　　 ■ 通过网络视频监控系统对所内四周围墙、劳教宿舍、医疗楼、生产楼、教学楼、禁闭室等重点区域进行严密的二十四小时网络视频监控。在第一时间对诸如越所或意欲越所、纠纷、藏匿等事件作出快速反应，还能提供事件发生前后一定时间内的查证数据；同时实现监控中心对各个分控中心的监控，为场所的管理工作提供更有效的管理手段，大大减轻监管人员的压力，提高管理的效率和质量。
　　 7、eWatch广电发射台数字安防监控系统
　　 ■ 严把技术防范的第一关，杜绝漏报、误报，确保台内设备的安全。
　　 ■ 电子围栏周界报警系统与计算机网络的视频监控相结合，通过监控终端实现对监控区域的监视；系统容阻挡、报警、监控于一体；电子围栏与硬盘数字录像、视频监控系统警视联动。
　　 8、eWatch冶金行业能源环境综合监控系统
　　 ■ 能源管理现场无人值守的重要技术措施；
　　 ■ 实现对能源介质各场站数字化、网络化、集中化、智能化监控；
　　 ■ 通过视频巡检和环境集中监控，确保在第一时间发现安全隐患，弥补人工管理的不足。
　　 9、eWatch机房监控系统
　　 长期以来，机房环境和电源系统这一重要环节一直处在无监控的状态，一般都采用值班的方法来监视设备、机房环境和电源系统的运行，工作量大，遗漏多，常常由于电源系统故障或机房环境因素（如交流市电消失或整流设备故障，造成蓄电池过放电，蓄电池损坏；夏季机房空调未正常启动，机房温度过高；机房漏雨或进水，造成设备中断甚至损坏等）使得设备中断运行，严重影响日常工作，甚至危及安全。eWatch机房监控系统可以实现：远程视音频监控、防火防盗监控、机房环境监控、机房动力设备监控。
　　 10、eWatch工业生产智能监控系统
　　 网络视频监控的应用领域已经从安防监控逐步扩大到管理监控及生产经营监控，如监控生产线、工业和制药过程、自动控制、仓库和存储控制系统，可以保护企业财产安全，保证产品质量，工厂效率也会大大提高。比如，在生产线上安装若干摄像机以及拾音器，它们接入视频服务器，监控中心可以对整个生产过程进行监控甚至监听现场，通过语音可以直接指挥现场。发生产品质量时，可以调取录像查找原因。甚至可以利用图像的捕捉能力，进行智能生产，如自动读取部件号码等。
　　 11、eWatch银行联网监控系统
　　 各大银行下属的分支机构遍及各地区，为促进银行“三防一保”工作的落实，实现现代化、高效管理的具体要求，现提出“结合现今行业发展水平，利用先进技术，采用安全可靠的设计方案，将监控系统集成化、网络化”，这一符合银行业保卫工作发展的需要。金融系统分布较广，部门较多，所以要求新一代监控系统分为分行、支行、分理处和储蓄点三级网络管理模式，以分行做为整个系统的网络中枢，支行为二级网络结点，储蓄点和分理处为三级网络结点，建立一个安全、高效、先进的远程网络视频监控体系。
　　 系统可以连接大量报警设备，配合当地的安防系统，例如门磁，红外，烟感，玻璃破碎器等，一但捕获到异常信号，系统能自动报警，上传报警信息。如果门禁系统有提供接口，还可以融合到系统中去。
　　 系统支持前端处理能力，即使通信中断或者网络出现故障，前端也能够存储告警和录像，保证无论什么情况下，都可以确保证据的安全。
　　 12、eWatch企业视频会议系统
　　 随着多媒体、通信及计算机网络技术的发展，传统的会议模式已经不能满足企业高效、快捷、经济的需要，针对以上要求和特点，eWatch企业视频会议系统为企业量身定做了最佳的视频会议解决方案，可以保证信息的即时传达，满足时效性；可以缩小各级机构间的区域间隔，减少差旅会务成本，大大提高工作效率，是全新一代的信息化应用系统。

　　 四、eWatch能源环境综合监控系统在济南钢铁（集团）公司的应用
　　 1、应用背景
　　 近年来，济南钢铁（集团）公司,不断加快技术改造，优化产品结构，目前已建成了国内最先进的大型球团竖炉，形成了1750立方米高炉-120吨转炉-中厚板轧机的现代化生产线，以信息化加快企业现代化的进程，建设了ERP、MES、SPC、OA、能源控制中心等管理信息系统。2006年生产钢达到1124万吨、钢材达到1092万吨。
　　 为高效利用资源能源，走钢铁企业发展循环经济模式，钢铁（集团）公司能源管控中心需要将生产过程中涉及到的电力、水、副产煤气、蒸汽、高炉鼓风、氧、氮、氩等能源介质集中管理，提高企业调度自动化水平，更好地保证生产的安全、可靠、经济运行。由于能源介质管网遍布全厂，线路长，需要配套建设钢铁（集团）公司能源环境综合监控系统，作为能源管理现场无人值守的安全技术措施，在能源中心控制室实现对变电所、混合加压站、高炉鼓风站等重要场所进行视频巡检和环境集中监控，确保在第一时间发现安全隐患。该综合监控系统将网络视频监控、语音对讲/监听、防火防盗、环境监测、重要智能设备监测等部分集成，实现现场环境信息数字化、网络化、集中化、智能化监控，对所有报警信息进行系统间的联动，尽可能地把不安全因素消灭在萌芽状态，以弥补人工管理的不足。
　　 2、应用范围
　　 包括济南钢铁（集团）公司生产过程中涉及到的电力、水、副产煤气、蒸汽、高炉鼓风、氧、氮、氩等能源介质。其应用范围如下：
　　 变电所：
　　 1#降压变电所/2#降压变电所/3#降压变电所/4#降压变电所/5#降压变电所/6#降压变电所/1750高炉变电所/新村35KV变电所。
　　 煤气区：
　　 1#混合加压站/2#混合加压站/3#混合加压站/4#混合加压站/原煤调中心/发电一期混合站/发电二期1、2#混合站/发电二期3、4#混合站/发电三期5、6混合站/发电一期煤气柜/发电二期煤气柜/25t转炉煤气柜/120t转炉煤气柜/彩板加压站/1#TRT/2#TRT/3#TRT/一净化/二净化/6、7#焦炉能源房/冷轧能源房/中板能源房。
　　 水、蒸汽，风区：
　　 1#1750高炉水处理/2#1750高炉水处理/3#1750高炉水处理/3#1750高炉风机高压室/三炼钢综合水处理/厚板水处理高压室/厚板控冷水处理高压室/1700中心泵站高压室/热轧旋流井高压室/冷轧循环水泵站高压室/六泵站/6#-8#风机高压室/1#及9#风机高压室/2#-5#风机高压室/新三泵站/五泵站/湿式煤气柜高压室。
　　 3、组网方案
　　 方案概述
　　 济钢eWatch能源环境综合监控系统是根据济钢降压所、混合加压站、煤气柜、TRT、净化室、能源房等46个重要场所的分布特点，采用网络数字监控模式，把摄像头摄取的模拟图像信号、传感器/变送器遥测遥信值转换成数字信号，借助已铺设的能源中心监控网络将数字信号传输到能源管控中心集中监控。
　　 信号传输采用标准的TCP/IP 网络协议，使网络内的计算机都成为监控终端，不受地域环境的限制。系统采用B/S结构，监控终端用户不用安装软件，直接打开IE浏览界面，在地址栏中输入eWatch综合应用平台系统的WEB服务器的IP地址，输入授权用户的登录名和密码，就可以浏览到前端监控点的监控信息。
　　 前端监控现场根据监控场所具体情况安装相应数量的摄像机，以及相应的报警器（比如红外报警器、烟雾报警器、浸水、煤气泄露报警器、明火探测器等）， 把摄像机视频线缆、控制线缆等都连接到网络视频服务器上，根据网络视频服务器的不同，每个视频服务器可以连接1－16 台摄像机。
　　 网络视频服务器有网络接口，其中煤调中心、1#750高炉、1#降压变电所、2#降压变电所、3#降压变电所、5#降压变电所、6#降压变电所直接连接到CISCO2960G交换机的10/100M网络口上；其它的降压变电所、煤气能源房等场所的视频服务器连接到交换机上，把图像及相关数据传送到网络上。
　　 监控现场的温湿度探测器、相应报警器的信号线连接到数据采集上，根椐数据采集器的不同，每个数据采集器可以连接1-12个继电器输出开关、1-16个报警器输入、1-16个模拟量输入（比如温湿度、电压、电流等）。
　　 数据采集器连接在视频服务器的RS232接口上。
　　 在能源管控中心配置配置一台管理主机服务器，作为eWatch综合监控应用平台的数据库服务器、WEB服务器、录像服务器。负责管理前端所有设备以及后台上网监控用户。相关人员只需用IE 浏览器获得授权后即可监控相关信息。同时，用户主值计算机能通过能源中心32×16RGB 矩阵在大屏幕显示。
　　 另外，在能源管控中心配置两台工作站作为数字矩阵，每个工作站直接解码输出模拟视频信号，总共24路视频信号通过能源中心32×32VGA 矩阵传送到大屏幕电视墙显示，能够通过eWatch综合应用平台系统任意进行前端图像的任意切换显示。
　　 该系统根据组网方式分为前端监控、传输网络和监控中心等部分。
　　 前端监控设备
　　 前端设备由视频服务器、数据采集器、摄像机（防护罩、摄像机、镜头、支架）、传感器、集中供电电源、音箱话筒等主要设备组成，主要完成图像/语音的采集、编码、控制和环境信息等采集任务。
　　 监控场所在室外场区，根据具体情况安装数个室外免维护型日夜自动跟踪快球／一体化摄像机，室外球型摄像机要求保护性好，可以有效的防雨除霜，镜头可以拉远、拉近，大范围地监控场区，能够监控主变压器、大门等，一般安装在房屋的高处或电线杆的适当地方。
　　 在各控制室采用带变焦的室内可控一体化低照度彩色摄像机，能够大范围的扫描主控室的情况，而且可以对主控室的仪表盘等进行特写，可以比较清楚地看到仪表盘上的读数。
　　 在变电所高压开关室以及煤气能源房等其他设备间，可以安装相应个数的固定变焦一体化彩色摄像机，对设备间及重点部位进行观察，高危场合设备需防尘、防爆、防腐。
　　 对重点场所安装相应的报警器，在设备间内安装烟雾探测器、煤气探测器、温湿度传感器、明火探测器，在主控室门口和窗边安装红外双鉴探测器等。
　　 院门安装相应设备，可以考虑配置相应的红外对射探测器，一旦有人进入，阻断红外线传输，报警器报警，同时联动摄像机并自动录像。
　　 为了保障监控系统安全可靠，必须有相应的视频线、控制线、电源线等防雷措施。
　　 前端环境信息通过嵌入式网络视频服务器就近接入环境监控专网，最终传输到能源管控中心。
　　 传输网络
　　 由于本系统监控场所遍布整个济钢，系统将充分利用能源中心主干和分支的光缆资源，各场所整合视频、控制、报警等信息就近接入环境监控专网，采用TCP/IP 以太网传输方式经过各级交换机、路由器上传至能源管控中心集中监控。
　　 环境监控网络系统将充分利用能源中心主干和分支的光缆资源，与其它应用系统既保持相对独立，避免竞争带宽，又保持必要的联系，便于统一管理和资源共享。
　　 由Cisco2960G智能交换机（配置千兆模块）、Cisco4507R和备用光纤组成千兆主干网，在主结点安装RUBY可网管光纤收发器，通过光纤与分支节点的光纤收发器相连，主结点的光纤收发器网络口连接到cisco2960G智能交换机的10/100M网口上；在分支结点DLINK或者赫斯曼网络交换机与光纤收发器的网口相连，组成监控网络。
　　 能源管控中心
　　 在能源管理中心放置一台中心监控管理主机，安装我公司开发的eWatch综合应用平台系统软件作为系统WEB/数据库/录像/报警服务器，连接到CISCO WS-C2960G-24TC-L交换机上；将短信发送控制器连接到机房交换机上。在操作台放置两台eWatch 数字视频矩阵，每台引出12路视频图像信号，总共24路视频图像与能源管理中心大屏幕系统中的32X32视频矩阵切换器的24个输入端子相连，作为视频输入。前端46个监控场所的所有摄像机可以通过eWatch综合监控应用平台软件切换到32X32视频矩阵切换器的输入端。32X32视频矩阵切换器的24个输出视频输出端子中12路连接到大屏幕系统中的12台TH-42PWD8CK 42英寸等离子显示器上，通过矩阵控制器键盘进行切换显示，所有的图像都可以在上面显示出来；输出端子中的12路连接到大屏幕系统中12台东芝 P670DL PLUS 67英寸DLP一体化投影单元上，通过控制器进行切换显示，所有的图像都可以在上面显示出来。