隨著公眾對(duì)食品安全的日益重視，以及社會(huì)對(duì)質(zhì)量監(jiān)督的深入加強(qiáng)，越來越多的食品制造加工企業(yè)意識(shí)到視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)提升產(chǎn)品品質(zhì)管理，強(qiáng)化生產(chǎn)流程控制的重要性。某大型跨國糧油加工貿(mào)易企業(yè)在華投資建有多個(gè)生產(chǎn)基地，覆蓋了調(diào)和油、玉米油、花生油、豆油、菜籽油等多個(gè)品類的制造加工，為強(qiáng)化質(zhì)量安全，提高管理水平，準(zhǔn)備在其亞洲最大的食用油生產(chǎn)基地引進(jìn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
    通常的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以廠區(qū)庫房治安保衛(wèi)為主要目的，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和用戶意見確定攝像機(jī)的位置即可。但重視品質(zhì)安全的食品制造加工企業(yè)，更關(guān)注產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，要求通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)每個(gè)階段中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的情況詳細(xì)記錄，構(gòu)建產(chǎn)品制造生命周期的一條完整信息鏈，不僅能夠正向查詢產(chǎn)品的制造、物料、質(zhì)量等信息，還可以通過這些具體信息反向追溯產(chǎn)品的來源。

    該方案的設(shè)計(jì)目標(biāo)是為該樣板加工基地建立一套先進(jìn)可靠的視頻監(jiān)控及報(bào)警系統(tǒng)，其主要技術(shù)功能需求如下。

1、對(duì)廠區(qū)四周邊界進(jìn)行監(jiān)視，周界報(bào)警后能自動(dòng)顯示相應(yīng)場景圖像和聯(lián)動(dòng)燈光警號(hào)和錄像等設(shè)備。
2、對(duì)罐區(qū)和物流倉庫的貨物存放以及進(jìn)出裝卸情況進(jìn)行監(jiān)視。
3、對(duì)廠區(qū)出入口的車輛進(jìn)出情況進(jìn)行監(jiān)視。
4、對(duì)各車間和生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視。

    由于廠區(qū)面積大、周界長、設(shè)備分散、監(jiān)控點(diǎn)分布廣、本地集中監(jiān)視等特點(diǎn)，同時(shí)考慮到系統(tǒng)管理操作的準(zhǔn)確性和方便性，因此將整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)為網(wǎng)絡(luò)矩陣和硬盤錄像機(jī)相結(jié)合的集中管理方式，包括四個(gè)子系統(tǒng)：
·廠區(qū)周界監(jiān)控報(bào)警子系統(tǒng)；
·物流倉庫儲(chǔ)存監(jiān)控子系統(tǒng)；
·出入口電子地磅監(jiān)控子系統(tǒng)；
·各車間生產(chǎn)線監(jiān)控子系統(tǒng)。

廠區(qū)周界監(jiān)控報(bào)警子系統(tǒng)
    和常規(guī)的生產(chǎn)企業(yè)監(jiān)控類似，主要實(shí)現(xiàn)治安防范的目的，在廠區(qū)四周圍墻/圍欄每隔100米安裝一個(gè)支持低照度日夜轉(zhuǎn)換的高速球攝像機(jī)，對(duì)周界和空曠區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)視。圖像/控制信號(hào)經(jīng)過光端機(jī)/線纜傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，系統(tǒng)在周界共配了24只高速球。同時(shí)，根據(jù)圍墻/圍欄的實(shí)際長度，系統(tǒng)共設(shè)置40對(duì)主動(dòng)紅外對(duì)射探測器。當(dāng)有人侵入時(shí)，探測器將發(fā)出告警信號(hào)，同時(shí)聯(lián)動(dòng)高速球攝像機(jī)的對(duì)應(yīng)預(yù)置場景進(jìn)行錄像，聯(lián)動(dòng)與該攝像機(jī)關(guān)聯(lián)的其他區(qū)域場景攝像機(jī)根據(jù)設(shè)定策略追蹤切換顯示，并通過燈光警號(hào)提醒監(jiān)視人員。 [nextpage]

物流倉庫儲(chǔ)存監(jiān)控子系統(tǒng)
    對(duì)于罐區(qū)倉庫等面積廣范圍大的場所，在室外采用了12個(gè)壁裝和吊裝方式的高速球攝像機(jī)，對(duì)周邊環(huán)境和重點(diǎn)路口位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，如果倉庫出入口距離裝卸中轉(zhuǎn)區(qū)距離較遠(yuǎn)，為防止中途卸貨夾帶，需要對(duì)沿途道路進(jìn)行監(jiān)視，由于夜晚也需要監(jiān)視通過情況，所以選擇支持日夜轉(zhuǎn)換的紅外一體機(jī)，要求能保證道路監(jiān)視無死角和盲區(qū)。裝卸中轉(zhuǎn)區(qū)域配置4個(gè)高速球攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫內(nèi)車道、裝卸泊位、多種方式的自動(dòng)巡航掃描，裝卸中轉(zhuǎn)區(qū)的攝像機(jī)信號(hào)經(jīng)過光端機(jī)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

    庫房內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)不但要對(duì)火災(zāi)和入侵等情況進(jìn)行探測報(bào)警，對(duì)于食品加工企業(yè)，為保證原料和產(chǎn)成品的可靠儲(chǔ)存，還需要對(duì)溫度、濕度、壓力、通風(fēng)等環(huán)境數(shù)據(jù)以及倉儲(chǔ)動(dòng)力設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制。對(duì)于防火防盜，可以借助紅外一體機(jī)和報(bào)警探測器實(shí)現(xiàn)警情聯(lián)動(dòng)顯示。當(dāng)發(fā)現(xiàn)探頭報(bào)警時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)能自動(dòng)啟動(dòng)錄像及其它需聯(lián)動(dòng)的設(shè)備。而對(duì)于存儲(chǔ)環(huán)境的監(jiān)控，需要視頻監(jiān)控系統(tǒng)能采集各種傳感器信號(hào)，從而對(duì)現(xiàn)場環(huán)境和設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視記錄和對(duì)各種通風(fēng)設(shè)備的實(shí)時(shí)自動(dòng)或手動(dòng)控制處理。傳感器采用精密元器件設(shè)計(jì)，直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行模擬變量和數(shù)字量信號(hào)采集，能夠充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、正常的運(yùn)行。該廠區(qū)共有1個(gè)倉庫和16個(gè)罐區(qū)，在庫房內(nèi)設(shè)置8個(gè)紅外一體機(jī)，每個(gè)罐區(qū)設(shè)置2個(gè)紅外一體機(jī)，視頻信號(hào)經(jīng)過光端機(jī)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，該系統(tǒng)共設(shè)計(jì)了40只固定攝像機(jī)。庫房內(nèi)根據(jù)擺放區(qū)域，每個(gè)區(qū)域分別配置溫度濕度水浸傳感器和動(dòng)環(huán)監(jiān)測主機(jī)各一套，動(dòng)環(huán)監(jiān)測主機(jī)可以支持64路溫濕度采集和12路模擬量采集，數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，由綜合環(huán)境監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行與關(guān)聯(lián)視頻的綁定處理，實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息的多維復(fù)核記錄。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

出入口電子地磅監(jiān)控系統(tǒng)
    企業(yè)每天都有大量的食品物資進(jìn)出需要載重計(jì)量，計(jì)量的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。如果缺乏科學(xué)的管理和監(jiān)控，每天大量的手工填單和計(jì)算工作極易發(fā)生錯(cuò)誤，這些問題不解決不僅直接影響到工作效率，而且可能給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。如何確保稱重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和規(guī)范過磅過程? 對(duì)廠區(qū)出入口的電子地磅工作情況進(jìn)行監(jiān)控，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患和突發(fā)事件，令安全保衛(wèi)部門做出正確反應(yīng)，并且同步保存下全部過程的圖像，作為重要資料備查。該地磅數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)按照兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在過磅區(qū)設(shè)置地磅本地監(jiān)控系統(tǒng)，包括車輛過磅的前后監(jiān)控，顯示監(jiān)控管理，歷史視頻。在監(jiān)控中心設(shè)置地磅遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)，包括視頻實(shí)時(shí)監(jiān)看，數(shù)據(jù)報(bào)表分析，遠(yuǎn)程管理等任務(wù)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

    針對(duì)一處磅房，配置四個(gè)攝像點(diǎn)接入到地磅監(jiān)測主機(jī)，入口一個(gè)動(dòng)點(diǎn)采用變焦紅外一體機(jī)查看車輛全景，過磅兩端各一個(gè)點(diǎn)，用來監(jiān)視記錄過磅的車輛和識(shí)別車牌，磅房內(nèi)一個(gè)點(diǎn)是用來監(jiān)控室內(nèi)人員情況。過磅車輛的紅外定位系統(tǒng)，能通過監(jiān)控軟件自動(dòng)識(shí)別輸入上磅車牌的車牌號(hào)，識(shí)別后自動(dòng)傳入到過磅軟件中，每個(gè)過往車輛檔案存儲(chǔ)后，每次過磅的皮重誤差超過百分之幾的閾值后自動(dòng)報(bào)警，用戶可在局域網(wǎng)內(nèi)的任意電腦終端上查看到累計(jì)匯總數(shù)據(jù)，通過預(yù)留開發(fā)接口，還可以和用友ERPU8.52軟件系統(tǒng)進(jìn)行底層數(shù)據(jù)對(duì)接。 [nextpage]

車間生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)
    作為國內(nèi)首屈一指的食用油加工制造企業(yè)，該公司從國外引進(jìn)多套油脂精煉、包裝、特種油脂生產(chǎn)等全自動(dòng)化生產(chǎn)線，擁有國際領(lǐng)先的生產(chǎn)設(shè)備及加工技術(shù)，保證了油脂品質(zhì)。完全現(xiàn)代化的工業(yè)模式貫穿于每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)：吹瓶、貼標(biāo)、罐裝、電子檢驗(yàn)、充氮、密封、裝箱。為了加強(qiáng)食品安全的風(fēng)險(xiǎn)過程控制，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)車間生產(chǎn)線進(jìn)行全程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了從油脂原料的管道輸入，到脫膠、脫酸、脫色、脫臭、罐裝等多道工序，以及生產(chǎn)過程的全程電腦控制、全封閉操作，流通環(huán)節(jié)的全過程跟蹤等，讓品質(zhì)管理者完全掌握各車間生產(chǎn)狀況的自動(dòng)化監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患和突發(fā)意外，保證高效生產(chǎn)和安全生產(chǎn)?？梢哉f，車間生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)起到了最為關(guān)鍵的作用。

    由于車間內(nèi)大型自動(dòng)化電氣設(shè)備多，生產(chǎn)流水線工位操作面密集，視頻容易受阻擋，需要配置較多的定點(diǎn)攝像機(jī)，該企業(yè)下設(shè)油化車間、脂肪酸鈣車間、分提車間、精煉車間、酸油車間、特種油車間、包裝車間等多個(gè)部門，由于各部門作業(yè)面積和加工設(shè)備不盡相同，需要根據(jù)用戶意見配置不同數(shù)量的定點(diǎn)攝像機(jī)，系統(tǒng)總計(jì)配置200支紅外一體機(jī)，要求能夠觀察到設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和員工操作的具體情況。攝像機(jī)信號(hào)經(jīng)過光端機(jī)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

系統(tǒng)布線設(shè)計(jì)
    該方案中攝像機(jī)到光端機(jī)采用同軸電纜傳輸視頻信號(hào)，采用雙芯屏蔽線傳輸控制信號(hào)，光端機(jī)到監(jiān)控室采用光纖傳輸。由于在光纖中傳輸?shù)氖?0比特的非壓縮數(shù)字視頻信號(hào)，信號(hào)抗干擾、抗衰減能力都得到大幅加強(qiáng)，從而保證了圖像顯示的清晰度和表現(xiàn)力。動(dòng)環(huán)監(jiān)測主機(jī)和過磅監(jiān)測主機(jī)的數(shù)據(jù)通過企業(yè)局域網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心進(jìn)行集中處理。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    該方案采用光纖傳輸、本地實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)字化錄像、分布式管理的模式。監(jiān)控中心設(shè)置在辦公樓，系統(tǒng)配有數(shù)字中心服務(wù)器、綜合環(huán)境監(jiān)控服務(wù)器、過磅數(shù)據(jù)服務(wù)器、硬盤錄像機(jī)、智能網(wǎng)絡(luò)矩陣、屏幕墻等設(shè)備，接收四個(gè)子系統(tǒng)現(xiàn)場傳輸來的圖像、報(bào)警以及過磅、環(huán)境數(shù)據(jù)等信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)食品加工倉儲(chǔ)流通各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，出現(xiàn)任何異常都可提示值班人員采取各類處警措施。前端現(xiàn)場傳輸回來的視頻信號(hào)通過分配器，分別接入到硬盤錄像機(jī)和矩陣等設(shè)備，通過數(shù)字中心服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)硬盤錄像機(jī)的統(tǒng)一管理，對(duì)關(guān)鍵場景進(jìn)行全程錄像，以便備案查找。通過智能網(wǎng)絡(luò)矩陣的關(guān)聯(lián)場景追蹤切換功能，生產(chǎn)調(diào)度可以實(shí)時(shí)掌握車間員工的工作狀態(tài)、流水線以及重點(diǎn)工位的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，對(duì)突發(fā)事件實(shí)施應(yīng)急處理。此外，由于安全生產(chǎn)的需要，通過數(shù)字中心服務(wù)器的代理轉(zhuǎn)發(fā)功能可以提供視頻圖像的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳瀏覽，以便行政部門和上級(jí)監(jiān)管部門了解企業(yè)基層運(yùn)轉(zhuǎn)情況，加強(qiáng)督導(dǎo)。

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主要功能特點(diǎn)
    除了常規(guī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)所提供的圖像監(jiān)視、硬盤錄像、遠(yuǎn)程控制、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、事件記錄、用戶管理等功能，食品加工企業(yè)需要將生產(chǎn)倉儲(chǔ)物流作為整體過程監(jiān)控統(tǒng)一監(jiān)管，這就要求從客戶實(shí)際需求角度提供優(yōu)化的解決方案。

1、滿足生產(chǎn)加工過程控制的要求
    生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)需要監(jiān)控生產(chǎn)流程中的各環(huán)節(jié)，將視頻監(jiān)控技術(shù)與生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)計(jì)劃、物料供應(yīng)、操作指導(dǎo)及生產(chǎn)現(xiàn)場狀況緊密結(jié)合，構(gòu)成集監(jiān)控調(diào)度、庫存統(tǒng)計(jì)、安全管理于一體的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。這就要求視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備開放性和可編程性。

    例如：開放性要求矩陣通訊網(wǎng)絡(luò)化，開放接口與其他系統(tǒng)兼容，特別是與車間作業(yè)管理系統(tǒng)、質(zhì)量控制管理系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)的平滑對(duì)接。IP通訊方式的網(wǎng)絡(luò)矩陣將逐漸取代原有RS-422/RS-485等通信方式的矩陣，不僅布線更加簡單，TCP/IP方式也將成為多平臺(tái)集成接口的標(biāo)準(zhǔn)，不占用串口，數(shù)據(jù)保密準(zhǔn)確，傳輸速率高。而傳統(tǒng)的RS-422/485信號(hào)最高速率一般在19200Bps以內(nèi)，在多設(shè)備通訊以及聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，帶寬明顯不足，通訊效率較低。

    可編程要求矩陣可以智能執(zhí)行多種聯(lián)動(dòng)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)工序/工位的自動(dòng)化準(zhǔn)確監(jiān)控定位，將人工干預(yù)的遲滯和錯(cuò)誤的比例降低到最小。其中宏指令技術(shù)將發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用，它提供給客戶開放的可編程的操作編程界面，用戶根據(jù)自己的要求將一系列繁瑣的操作簡化為一個(gè)按鍵操作或者自動(dòng)觸發(fā)響應(yīng)，從而提高監(jiān)控系統(tǒng)的整體效率和準(zhǔn)確性。例如可以根據(jù)操作工序的點(diǎn)位、流水線的分布、工位異常的信息預(yù)先編程設(shè)定，對(duì)預(yù)定策略和突發(fā)事件涉及的圖像自動(dòng)切換放大到屏幕墻。

2、滿足倉儲(chǔ)物流過程控制的要求
    食品制造加工的質(zhì)量控制不僅要求對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場控制，還需要對(duì)倉儲(chǔ)物流進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。質(zhì)量看板上的信息收集統(tǒng)計(jì)要及時(shí)充分體現(xiàn)各生產(chǎn)單位/各產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量信息和貨物儲(chǔ)存進(jìn)出信息。電子地磅監(jiān)控系統(tǒng)和綜合環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)所提供的產(chǎn)品流通信息作為非常必要的補(bǔ)充，可以與各質(zhì)量控制點(diǎn)的隨工單一同記錄發(fā)生的質(zhì)量問題，最后由質(zhì)保部統(tǒng)計(jì)匯總，形成文字記錄、網(wǎng)絡(luò)記錄、視頻記錄的混合存儲(chǔ)，以備日后溯源。