計量實驗室監(jiān)控系統(tǒng)技術方案

1、計量實驗室監(jiān)控系統(tǒng)技術方案為全面監(jiān)視監(jiān)測實驗室環(huán)境， 保證實驗室內(nèi)環(huán)境滿足要求， 故配置相應的監(jiān) 控系統(tǒng)，對環(huán)境條件進行監(jiān)測，同時滿足系統(tǒng)的展示培訓需要。1 系統(tǒng)介紹該環(huán)境溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)按照計量實驗室建設的要求， 提供對實驗室環(huán)境參數(shù) 的嚴格監(jiān)測和管理， 如溫度、濕度等， 并將實驗室房間的視頻信息及采集的環(huán)境 數(shù)據(jù)傳輸?shù)?PC 機上進行數(shù)據(jù)存儲與分析，實時監(jiān)測實驗室的各種環(huán)境參數(shù)，便 于實驗人員在監(jiān)控室對房間進行集中的監(jiān)控， 在環(huán)境參數(shù)異常情況下還可以用多 種形式的報警通知相應人員， 及時的對發(fā)生的情況做出反應。 監(jiān)控系統(tǒng)的投入使 用能夠?qū)崿F(xiàn)實驗室的管理向的自動化、綜合化、集中化、智能化方向發(fā)

2、展。2 方案設計2.1 溫度、濕度監(jiān)測實驗室的溫度和濕度是重要的環(huán)境參數(shù)， 是檢定及測試設備正常運行的必要 條件。為此在實驗室的主要設備工作間均需安裝溫度和濕度傳感探頭，對溫度、 濕度進行實時檢測， 在監(jiān)視屏上顯示各測點溫度、 濕度值。 當檢測值超過各工作 區(qū)規(guī)定的溫、 濕度上、下限值時，在監(jiān)視屏的相應數(shù)據(jù)旁用醒目的標志符的閃動 來提示該值的超限報警。 為在總體上監(jiān)視整個實驗室的溫度， 濕度狀況， 溫度和 濕度傳感器的測點根據(jù)相關標準規(guī)范進行設計布置。2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡視頻監(jiān)控設備將三個實驗室的視頻傳回監(jiān)控中心， 讓相關人員及時 全面了解各實驗室的情況。2.3 實驗室展示系統(tǒng)實驗室配

3、置相應的展示壁墻大屏幕， 用于展示及培訓用， 可以實時顯示各實 驗室的環(huán)境參數(shù)及視頻信息， 同時可以展示各實驗室的實驗仿真系統(tǒng)。 另外，獨 立設置一臺柜式觸摸屏接入服務器， 通過觸摸屏對系統(tǒng)進行操控， 同時顯示在展 示大屏上。2.4 實驗室監(jiān)控服務器實驗室監(jiān)控系統(tǒng)配置相應的服務器， 主要是集成溫濕度監(jiān)測功能、 視頻監(jiān)控 功能、實驗室展示功能及觸摸屏操控功能。 監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r顯示實驗室各測點的溫濕度狀態(tài)，顯示視頻信息，各實驗室仿真試驗的工程，同時把這些顯示功能 通過展示大屏展示出來。2.5監(jiān)控系統(tǒng)用UPS系統(tǒng)作為實驗室監(jiān)控系統(tǒng)，采用24小時不間斷供電，在供電系統(tǒng)中，可配備UPS 提供恒壓恒頻的

4、不間斷電源，保護服務器和計算機在瞬間斷電時的正常工作和數(shù) 據(jù)備份。3.6監(jiān)控系統(tǒng)總體框架圖如圖1所示。級實鯊室級實鯊室網(wǎng)緒交換機0. 01圾實驗室網(wǎng)絡交換機網(wǎng)絡交換機觸摸屏服務器服務器展示屏其他計算機系統(tǒng)圖1計量所重點實驗室監(jiān)控系統(tǒng)圖3實現(xiàn)方式3.1環(huán)境監(jiān)測設備環(huán)境監(jiān)測主要監(jiān)測室內(nèi)溫度和濕度變化， 溫度和濕度采用溫濕度一體化傳感器完成?？紤]采集系統(tǒng)布線及監(jiān)控系統(tǒng)要求，溫濕度傳感器選用帶液晶顯示的以太網(wǎng)傳感器，即傳感器采集現(xiàn)場溫度和濕度信號后通過模塊自動轉(zhuǎn)化成數(shù)字信 號，通過TCP/IP協(xié)議以以太網(wǎng)方式發(fā)布到監(jiān)控服務器，可以通過展示屏顯示出 來。根據(jù)實驗室實際需求，在實驗室相應墻面位置布置，高度

5、為距離地面1.2m，天花板面對應位置布置測點，具體布置圖見附錄1。傳感器傳輸通道采用8芯屏蔽以太網(wǎng)線，對每個測點預布兩根網(wǎng)線， 達到冗余配置。 由于每個房間設置的測 點較多，且主控室距離相對遠， 為避免信號傳輸中可能引起的干擾， 同時減少布 線的長度和難度，計劃在每個實驗室配置一臺 24 端口的網(wǎng)絡交換機，這樣把每 個房間的所有測點集中后再轉(zhuǎn)接至主控室。 為方便系統(tǒng)的維護， 選擇適當位置布 置相關設備，如交換機及傳感器電源等設備。溫濕度傳感器的供電電源為直流 6 36V,為保證設備供電可靠性和穩(wěn)定性，選用輸出為直流12V的開關電源，每個實驗室配置一臺開關電源， 通過端子排分成相應的供電回路數(shù)

6、（由于傳感器功 率較小，單臺開關電源功率能滿足要求）。具體設備選型見附錄2。溫濕度檢測系統(tǒng)如圖 1 所示。3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)攝像部分是監(jiān)控攝像系統(tǒng)的“眼睛”，根據(jù)實驗室實驗臺的布置，選擇適當 的位置安裝攝像頭， 以便全方位都能獲得清晰的圖像。 然后把現(xiàn)場圖像情況轉(zhuǎn)變 經(jīng)電纜傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。 每個實驗室配置一臺吸頂式一體化攝像機， 它是將攝像 機、鏡頭、云臺、解碼器都放在半球型的防護罩內(nèi)，外表美觀大方，可有一定的 裝飾作用。該攝像機可做水平 360 度、垂直 90度旋轉(zhuǎn)，六倍三可變鏡頭可將圖 像放大、縮小， 大廳內(nèi)的人員活動情況都可一目了然。 三臺攝像機采用集中管理 模式，前端視頻信號全部連接

7、到控制中心。傳輸部分是監(jiān)控攝像系統(tǒng)的圖像信號通路， 主要傳輸圖像信號， 本系統(tǒng)傳輸 線路由視頻電纜及電源電纜構(gòu)成。 視頻電纜的好壞， 直接關系到圖像信號的噪聲、 失真及清晰度。本系統(tǒng)采用視頻基帶傳輸方式，選用在衰減、噪聲、幅頻特性等 方面都具有良好性能的75Q同軸視頻電纜。視頻信號使用視頻采集板直接安裝在服務器內(nèi)， 安裝相應的視頻軟件進行監(jiān) 視和對攝像機的控制， 獲得較好的人機界面。 為了保證系統(tǒng)的可擴展性， 服務器 端視頻信號采集及輸入配置 4 路輸入端口，即使用一路輸入端口作為將來擴展的 備用口。3.3 實驗室展示系統(tǒng) 實驗室展示系統(tǒng)主要是通過展示屏把環(huán)境參數(shù)及相關系統(tǒng)的實驗仿真情況清楚地

8、展示出來， 同時為了方便操作設計一臺觸摸屏進行控制。 選擇大尺寸液晶 屏作為展示屏， 設計一個多路信號轉(zhuǎn)接器， 可以把服務器監(jiān)控信息、 視頻信息及 實驗室內(nèi)其它計算機的信息通過大屏顯示出來。為了提高系統(tǒng)的操控直觀性，系統(tǒng)配置一套觸摸平臺，可以通過觸摸屏對服 務器進行相關操作，同時把操作過程和結(jié)果在展示大屏上顯示。 觸摸屏選用柜式 19英寸液晶顯示屏，設備選型見附錄 1。3.4實驗室監(jiān)控服務器監(jiān)控系統(tǒng)主要完成環(huán)境參數(shù)監(jiān)測、視頻監(jiān)視、展示系統(tǒng)等功能部分的集成及 監(jiān)控，提出建設基于TCP/IP傳輸技術的數(shù)字化、網(wǎng)絡化機房監(jiān)控系統(tǒng)工程。為 滿足系統(tǒng)集成需求，監(jiān)控服務器需要配置性能優(yōu)越的工控機或PC服務

9、器，同時配置相應的監(jiān)控軟件。本方案采用高配置的工控機作為服務器， 以方便視頻及溫 濕度傳感器信息的接入。在主控室配置一臺網(wǎng)絡交換機，以便各實驗室溫濕度數(shù) 據(jù)接入和實驗室仿真系統(tǒng)把信息發(fā)布至監(jiān)控服務器，在展示屏顯示。附錄2：監(jiān)控系統(tǒng)設備選型表序號設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量單價（元）小計（元）01以太網(wǎng)溫濕度傳感器TH5819只439003870002直流開關電源12V5A臺3501500324端口網(wǎng)絡交換機華為S2403TP-EA臺42000800004三星智能高速球形 攝像機SCC-C6403P臺3115003450005平衡傳輸器VBT-S/R對3990297006雙絞線工業(yè)級、定制米4004

10、.86194407電源電纜RVV2 X 1.0米4004.32172808輔材批11000100009觸摸屏套1162001620010展示屏52寸液晶屏臺1130001300011監(jiān)控服務器GS-DVS-04臺2250002500012監(jiān)控軟件源插板塊510050014安裝及調(diào)試控桌110001000合計人民幣：1566925771001803090012095 5790368228596330825771001803090012386 5761373997357606965771001803090013594 57807757990251

11、55125771001803090012387 5771649826018180515771001803090012138 5721311921589183265771001803090012359 5790368223610760535771001803090012356 5761352861437917425771001803090012355 57508786970469327917088100343355274 10122994432583337917088100343355275 10186673293883200817088100343356107 10158115250150052217088100343356108 10100018005987173217088100343354295 10107419414268701717088100343356184 10187866086962880217088100343356185 10177583117408667417088100343356109 101086014373572