智慧工厂可视化综合解决方案
石家庄合强电子科技有限公司
2017年06月
目录
背景及需求
应用背景
需求分析
系统总体设计
总体目标
总体架构
系统拓扑
系统组成
系统功能
基础功能
扩展功能
系统特点
统一的中心管理平台
高清、网络、智能化的监控设备
深度整合的辅助系统
有效的数据安全策略
完善的运维管理机制
背景及需求
应用背景
随着国家经济持续发展，作为国民经济的支柱产品，能源行业工厂制造企业发展逐步加快，产品广泛应用于国民经济、人民生活、国防科技等各个领域，拉动国家经济的大幅度增长。而“中国制造2025”的贯彻落实以及“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，也为制造企业的发展指明方向。
由于制造企业的高速发展，能源行业厂区规模越来越大，随之而来的企业在管理方面的手段逐渐落后，很多处于传统人工监控方式的做法效率逐渐降低。在这种背景下，企业急需要一套新型的智慧工厂监控系统，提高厂区的现代化管理水平，将厂区内现有的安防监控、门禁管理、人员管理、智能巡检等功能进行统一管理，并能够与业务结合，建设一套整体的智慧工厂综合解决方案。
2009年，政府首次提出了“感知中国”计划，大力扶持物联网产业发展，发展至今，物联网已经经历了6年时间，也逐渐发展成为继计算机、互联网之后的世界信息产业的第三次浪潮。作为物联网中非常重要的射频识别（RFID）技术，近年来也频频在能源各个行业中得到应用，带来了巨大的市场机遇。
基于物联网技术的发展，石油石化行业工厂区的智慧工厂系统建设，将先进的通信、计算机和现代管理技术结合，将厂区生产系统运行与企业管理结合，实现企业的优化运行、控制和管理。同时利用物联网对物体全面感知的能力，对工厂内的人、设备、环境进行全面感知，运用云计算技术将自主感知和人工采集的数据进行处理，从而为企业的安全生产提供保证，为企业的科学决策提供支持。需求分析
随着企业信息化的发展，以及物联网及云计算产品的逐渐成熟，企业逐渐致力于打造一个现代化、数字化、智能化的大型厂区，并通过统一的一体化管理系统，实现厂区总部、分厂的统一管理。主要需求如下：
●各个分厂厂区视频监控建设提前规划，点位布置准备，不做重复建设，所有视频监控系统
以高清监控为主，实现厂区内重点区域全方位无死角监控；
●视频监控需具备智能分析功能，对于越界侦测、区域入侵、进入/离开区域等异常情况能够
及时报警；
●对厂区内所有设备进行统一监管，出现故障后能够进行实时报警，并上传至监控中心；
●通过单兵设备配合视频监控实现厂区内可视化智能巡检，将巡检路线提前在平台中进行设
置，人员到达各个点位时，视频联动转动到巡检点位，同时利用RFID卡实现近距离无接
触式巡检；
●通过布控球对高空作业、动土作业等需要移动监控的场景进行监控；
●建设各个厂区分控中心平台和总控中心平台，分控中心集成各个厂区内的子系统，总控中
心接入所有分控中心数据，并提供接口给总部；
●分控中心将生产系统/SCADA系统与视频监控系统进行联动，将生产数据显示在视频监控
界面，并通过统一的平台进行查看分析；
●分控中心统一平台能实现包括出入口、门禁、环境量监测、火灾报警、生产巡检等多个系
统的接入及联动；
●企业内有统一的平台对下属所有分厂进行统一的设备管理及指挥调度，总部平台有权查看
分厂所有运行数据，进行全局管理。
●总控中心一体化管理平台与三维基础信息系统、视频会议系统实现对接。
系统总体设计
总体目标
为了开启智慧工厂管理新思维，最终实现“智能、高效、安全、可靠”运行，需构建一套适应现代化管理的一体化管理系统。系统以现代信息技术为支撑，网络互联互通、信息资源共享、应用功能完备，主要实现以下目标：
●建立覆盖企业所有园区的一体化管理系统，对园区的人员、设施进行全方位管理，满足分
控中心现场管理、总控中心全局监管、管理人员移动办公的需求；
●建设综合数据业务专网，综合数据业务专网独立于生产数据业务专网，高带宽传输，实现
高清图像及环境、报警信息传输；
●对视频监控、入侵报警、出入口管理、门禁管理、生产巡检、火灾报警等系统进行集成管
理，通过统一客户端进行呈现，确保人员高效应用；
●结合事故响应机制部署预案，对突发事件快速做出响应和处置，有效对安全事件进行防范，
降低和控制意外事故发生的风险；
●充分利用视频资源，监控设施运行环境，规范运行、维护及抢修过程，保障稳定运行；
●通过现有信息资源，形成各类统计报表，供领导统筹决策；
●采用高科技手段，第一时间掌握设备不在线、工作异常等故障信息，及时排除故障，提高
运维效率，减少运维成本。
总体架构
对于智慧工厂的可视化系统，主要依托于厂区综合管理平台，实现统一的数据管理、统一的登录界面、统一授权、数据共享、统一的业务流程，同时将各个子系统进行智能化的融合，实现各个子系统功能的完美实现。
基于iVMS-9800平台，前端子系统可接入子系统包括（不限于）以下系统：
1)视频监控子系统；
2)周界防范系统；
3)入侵报警系统
4)厂区出入口车辆管理系统；
5)一卡通管理系统（门禁、访客、考勤、消费）；
6)热成像测温系统；
7)火炬放散监测系统；
8)可视化车载监控系统；
9)移动巡查系统
10)应急指挥调度系统；
除此之外，平台支持通过标准接口（如OPC等）或通过SDK接入第三方设备进行联动。基于能源综合管理平台的整体解决方案支持系统的灵活部署，根据实际项目的设备接入规模、包含子系
统类型及各模块功能需求，可按需配置多种模块化服务，按需部署相应的服务器。在统一平台管理的基础上，系统提供精细化的分级权限管理以及总部到分支的远程联网管理。
系统拓扑
图1 智慧工厂可视化综合系统拓扑图
系统组成
智慧工程可视化综合解决方案由分厂监控系统（含企业各个厂区、分控中心）、传输网络、总控中心三个相互衔接、缺一不可的部分组成。
1）分厂监控系统
分厂监控系统对厂区内的视频监控、周界报警、出入口、门禁一卡通、热成像测温、火炬监测、移动巡检、应急指挥调度系统进行了正好，主要负责对厂区内视音频、报警信息的采集、编码、存储及上传，并通过站端平台预置的规则进行自动化联动。
2）传输网络
运维一体化管理系统承载于企业内网，用于分厂与总控中心之间的通信。分厂系统的视音频、环境报警信息可上传至总控中心，供中心管理人员调用监管。
通过总部的网络安全隔离装置并经过身份认证后，在运营商的3G/4G网络，管理人员也可随时随地在手持终端查看现场情况。
3）总控中心系统
总控中心系统可管理厂区内部的所有设备，接收由各区域上报的信息，满足中心系统用户视频、环境报警信息查看的需求。
系统功能
基础功能
1)实时监控
采用高品质摄像机，具有防尘、防水、防爆、防腐蚀等功能特性。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。同时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)行为分析
通过SMART摄像机，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；本系统中主要对穿越警戒面、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。
3)车牌及车辆识别
