前言:中文期刊网精心挑选了网络监控存储方案范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
网络监控存储方案范文1
Abstract: Cloud computing is the massive distribution of computing tasks in a large number of computer resources posed by Ikegami, so that all applications can access computing power as needed, storage space and a variety of software services. In this paper , starting from the structure of the cloud, cloud-based computing model to find a network monitoring system under the Application Analysis.
关键词: 网络监控;云计算;虚拟化;SOA;
Key words: Network Monitoring;cloud computing;Virtualization;SOA
中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0157-02
0引言
近年来,基于网络的数字监控系统――数字化网络监控系统以网络为依托,其前端即网络摄像机(或以模拟摄像机+采集视频的视频服务器),采用图像的数字化以及压缩加密、实时控制、网络通信传输等技术,将视频数据压缩加密后,利用TCP/IP协议,通过内嵌的视频服务器经局域网或Internet送到用户终端,用户可在自己的PC上使用标准的网络浏览器依据IP地址对网络摄像机进行访问,观看实时图像及控制摄像机镜头和云台,对目标实行全方位的实时监控。远程监控系统由现场数据采集设备(可为多个设备)、本地Web 服务器和远端监控主机三部分构成。Web服务器通过现场总线与本地数据采集设备直接相连,并负责把本地传感器采集到的数据进行简单处理,如图1通过网络发送到远端的监控主机上。
1现阶段网络监控系统建设存在的问题
1.1 重金购置的硬件存在极大的资源浪费和维护费用要组建一套功能齐全的网络监控系统,则需要各类服务器、交换机、数据存储设备等,动辄十几万、几十万甚至几百万;同时,我们需经常不断地进行系统软件的漏洞修补、应用软件的升级、存储数据的维护,并常常为病毒的攻击,黑客的窃取,数据的丢失付出大量的人力物力而烦恼。
1.2 浪费了电力资源和资金随着网络摄像机价位的走低和宽带网提速、普及以及新一代网络监控系统的日趋成熟,各中小单位和家庭对安全监控的需求不断增强,如果全天候的实施监控并对视音频数据不断记录的话,势必每时每刻有几千万台服务器或一般主机在不停的工作,这对一个国家来说,造成了电力资源的极大浪费,对单位或家庭来说,也是一项少不了的开支,在大力倡导节能环保的大背景下,显然是不合时宜的。
1.3 信息集成共享的问题各单位基于自身的需要,在网络监控中采用了不同的操作平台,如:Windows、Linux等,并在其上建立自己的应用,有的是C/S架构的应用,有的是B/S架构的应用,这导致了不同单位之间的需要沟通监控信息的时候,缺乏统一规划下的用户访问接口,不能很好的做到任务的统一调度,信息缺乏共享,存在信息孤岛。以上问题,如果用IT业界中最热的技术话题“云汁算”来解决的话,将会为网络监控系统的更广泛应用和发展带来一种全新的思路。
2云计算在网络监控系统的应用
2.1 云计算的技术云计算的基础技术主要有SOA和虚拟化。
SOA(Service~Oriented Architecture面向服务架构)是指为了解决在Internet环境下业务集成的需要,通过连接能完成特定任务的独立功能实体实现的一种软件系统架构。虚拟化技术是支撑云计算伟大构想最重要的技术基石,它实现了IT资源的逻辑抽象和统一表示,在大规模数据中心IDC管理和解决方案交付方面发挥着巨大作用。虚拟化技术已从侧重于整合数据中心的资源,发展到可以跨越IT架构实现包括资源、网络、应用和桌面在内的全系统虚拟化[2]。它包括服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、应用虚拟化、客户端虚拟化等[1],实现了跨系统的资源动态调度,将大量的计算资源组成IT资源池并动态创建高度虚拟化的IT资源供用户使用。
2.1.1 服务器虚拟化服务器虚拟化――将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器,或者让几台服务器变成一台服务器来用,我们不再受限于物理上的界限,而是让CPU、内存、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”,从而提高资源的利用率,简化系统管理,实现服务器整合,让IT对业务的变化更具适应力。
2.1.2 存储虚拟化存储虚拟化的方式是将整个云系统的存储资源进行统一整合管理,为用户提供一个统一的存储空间,如图2所示。
存储虚拟化具有集中存储、分布式扩展、虚拟本地硬盘、安全认证、数据加密、级层管理等功能特点。
2.2 云计算的架构由于云计算的目标主要是为了实现在云价值链中的云服务消费者、云服务合作者以及与云服务提供者中分享资源,云计算可以一般分IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)三层,每个层次实施和实现着各自的业务需求。(如图3所示)
2.3 基于云计算模式下的网络监控系统建设的思路基于云计算的网络监控系统监控记录并不存储在本地,而是保存在云计算数据处理中心,用户所需的应用程序也并不运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上,而是运行在云计算数据处理中心大规模的服务器集群中。提供云计算服务的专业IT人员负责云计算上资源的分配、负载的均衡、软件的部署、安全的控制等,维护着用户数据的正常运作,为用户提供足够强大的存储空间和计算能力。用户只需接入互联网,就可以通过电脑、手机等终端设备,在任何地点方便快捷的远程监控、处理数据等。
2.4 基于云计算模式的解决方案在方兴未艾的网络监控系统的建设中,通过云计算模式中各种虚拟化服务,可以很好的解决网络监控系统中的存储和计算问题。
2.4.1 利用云计算的存储虚拟化技术为网络监控系统提供无限大的存储空间各单位的监控系统将所需要记录的数据存储在云端数据库上,利用云计算提供的统一数据存储平台,进行数据管理与维护。
2.4.2 利用云计算提供的PasS,实现监控系统的开发和使用在进行MIS开发时,利用开放的云计算公共标准接口和行业接口标准,可以忽略操作平台以及开发平台的选择,通过浏览器就可以组建自己的应用,从而可以以一种统一的信息标准接口,避免了由于接口不一致造成的信息沟通不畅,减少了信息孤岛的产生,使得管理层可以对任务进行统一调度。
2.4.3 利用云计算所具有的各种IT资源包括OS、服务器等为网络监控系统提供强大的主控服务器。各单位通过云计算模式,不再为基础设施的建设投入资金,只需根据自己的需求,从云服务提供商获得虚拟的基础设施服务,在很大程度上减少了对这些基础设施建设所需要的巨大开支;同时,也减少了运行和维护这些设备的费用,大量节约了用电。
3云存在的问题
云计算的前景虽然很诱人,但仍面临很多挑战,还有一些前进中的障碍需要克服。目前最受关注的是云计算公共标准和数据安全问题。首先,云计算还没有开放的公共标和行业标准。目前所有云计算厂商各自为战,尚未在业界形成一个统一的标准化体系,无法实现跨平台互操作。在多用户环境中,云服务供应商很难提供与单独客户环境相同的资源隔离等级和相关SLA保障。推动云计算的健康发展必须要有开放的云计算公共标准和行业标准如监控行业控制接口标准等。此外,云计算的安全问题。用户的数据集中在云计算的众多集群存储服务器中,由于完备的安全技术,我们不必担心因为个人疏忽、硬件损坏或是计算机病毒和网络黑客入侵带来的数据安全。只要对云计算网络进行严格的控制,制定明确合法的网络协议,再加上监控措施,就能够保证云计算网络的安全。如同人们早已习惯将钱存在银行一样,未来的数据银行必然会现在的银行一样安全。
4结论
虽然云计算还不完美,还有很多有待解决的问题,但是,不可否认,云计算为使用网络提供了几乎无限多的可能,为存储数据提供了几乎无限量的空间,也为各种应用提供了几乎无限大的计算能力。在众多IT巨头的推动下,云计算作为未来IT的发展趋势已经不容质疑,云计算拥有光明的前景,基于云计算的网络监控系统前景也必将更加灿烂。
参考文献:
网络监控存储方案范文2
峰会上,来自中国及美国的西数技术专家就未来监控应用中硬盘存储的发展和应用进行了精彩的演讲。此外,西数的代表还通过与合作伙伴的经典案例分享及技术探讨,分别演示了西数的2款针对不同监控需求的监控存储解决方案----专为监控行业量身定制的西部数据紫盘(WD Purple)和专为NVR而生的又一行业标杆西部数据Purple NV。通过现场精彩的讲解,各个监控设备厂家对西数的多款监控存储解决方案有了更深入的认可并给予了高度的评价。也借此机会,各方代表共同优化《安防监控硬盘专业规范》,以便更好的规范安防监控存储硬盘所需的特性及特殊的定位,更好的服务用户,推进安防监控市场的发展。
西部数据中国及香港地区产品总监梁浩明先生表示:“随着国家政策的不断落实、推进,中国安防监控行业的发展可谓突飞猛进,行业迎来发展新机遇。西部数据作为监控应用领域的领军企业,希望通过此次研讨会,听取行业内各技术专家的声音,了解安防监控行业的最新动态和合作伙伴的需求。现在我们推出了拥有未来监控应用中硬盘存储的发展技术和崭新的技术的WD Purple NV 系列,来应对目前来自合作伙伴的最新的需求。在未来的日子中,西部数据希望能够携手合作伙伴创造更多的优秀产品, 以促进安防监控行业腾飞和崭新的发展。”
西部数据非常重视西数产品与各合作伙伴的监控系统融合及应用,不少与会的监控厂家技术总监及工程师也对于西部数据为推动监控应用领域发展所做的努力表示了肯定。以下是来自西数合作伙伴的反馈:
公安部安全与警用电子产品质量检测中心副研究员 苏智睿:“检测中心始终本着服务公安业务、服务公安一线、服务社会公共安全的理念,面向全国公共安全行业,开展有效、专业、权威的认证检测服务,促进企业产品质量提升,推动行业良性发展。 长期以来,西部数据以及广大安防企业都在检测及标准制订工作中和我们有深入的合作,并给予我们许多专业帮助,在此表示衷心感谢。今后欢迎广大安防企业参与到检测标准的制订、完善工作中,帮助我们提升检测业务水平,共同推动公共安全行业更好更快的发展。通过此次会议,我们对西部数据以及未来安防监控存储技术的发展和规划有了更深入的了解,并期待和广大安防厂家一起见证西部数据为中国安防产业提供更完善的存储解决方案。"
杭州海康威视数字技术股份有限公司研发经理尹志新先生: “我们公司一直致力为客户提供业界一流安防技术、产品及服务。西数持续不断研发最前沿的监控储存技术,于本次技术交流会上我们对其最新的特别为可扩展网络监控系统所需而设计的Purple NV有更深入了解,新产品满足更高硬盘盘位数和连接更多摄像头的需求,为网络监控系统提高了可储存容量及使用的持久性,大大延长监控录像可保留的时间,以供客户作分析和参考之用,为安防界提供了更高端更强大容量存储选择。”
浙江大华技术股份有限公司技术总监寇耀飞先生: “西数监控硬盘一直是我司安防存储解决方案中重要的基础部件,我们非常注重监控硬盘的质量,而西数监控盘品质可靠,值得信赖。特别是升级后的6TB西数紫盘容量超大,高度可靠以及兼容性出色,产品获公安一所认证,配以我们的监控系统,为我们的客户提供最佳的安防监控储存。通过今次技术交流,我们与西数的合作默契更进一步。”
浙江宇视科技有限公司技术总监姚佳女士:“非常荣幸能够参与2015年SDVR监控厂家联合技术研讨会,作为西部数据的长期合作伙伴,我们一同面对市场的变迁,并且一起积极应对市场发展。我们希望能够和西部数据一起不断提高产品,来实现更加的用户使用体验和更高的效率。”
苏州科达科技股份有限公司技术总监沈伟平先生:“西数紫盘6TB自推出后已获行业客户大量应用于不同业务如银行、教育、交通等监控应用,“紫盘为监控专用盘”这个概念早已获行业用户所认可,加上西数非常重视对客户的技术支持,其位于上海的西数亚太研发测试中心给予我们的实时技术支持,并不时为客户举办技术交流会,真正做到对客户采购端、销售端和技术端全方位配合,我们很有信心向客户推荐并继续使用西数监控硬盘。”
通过本次联合峰会,西部数据将进一步的与各个SDVR生产厂商进行更紧密的合作,不断研发创新技术,共同推出更完善的监控解决方案,进一步推动整个产业的前进的步伐。
网络监控存储方案范文3
关键词:移动通信;网络信息监控;系统设计
1引言
目前。各个移动通信网络的运营商的网络环境是异质的,其中包括了GSM网、IP网、智能网、信令网、GPRS等,它们的结构比较复杂,而且管理和控制的费用相对较高,更重要的是目前还不能将全网的管理信息集中起来进行统一处理。随着未来几年IN、GPRS、移动IP、WAP等新业务的高速发展,这一切都迫切要求加快网管建设,提高维护管理水平和规划能力,保证移动通信业务向更深更广层次的发展。
研发移动通信网络智能监控系统是为了能够实时监控移动通信网络的通信质量,从而为移动通信网络优化工作人员优化网络提供有力的科学依据。我国移动通信发展速度很快,而相应的网络管理和维护水平滞后,从而出现通信容量不够、小区划分和话务量分配不合理、同频干扰严重、无线覆盖不好等亟待解决的问题。因此,加强网络监控,搞好运行维护,改善网络通信质量,保证网络的正常运行和安全,已成为一项重要的课题。
2移动通信网络监控系统总体设计
2.1层次架构分析
移动通信多业务智能监控系统是基于GSM网络的无线通信多业务仿真平台。该仿真平台可根据需要加载不同业务并对其运行质量进行分析和评估,满足多种移动业务的需求。此外,该平台还可建立与BSC的连接,通过对特定通信过程中上行和下行信令的比较来对网络故障进行深入分析。
监控系统通常有两种结构形式:集中式和分布式。前者的优点在于结构简单、成本低,但由于信号电缆过长,信号易失真、易受干扰,且由于数据采集通道数和存储量的增加导致监测实时性差,只适用于测点较少且比较集中的场合;后者可靠性高、易于扩展、适用于大规模且监测点分散的场合。根据移动通信网络分布的特点,要能监控移动通信网络在任意点的通信质景,必须采用分布式的监控系统。本文所设计的智能监控系统是分布式的。
从体系结构上,智能监控系统一般包括3个层次:
(1)数据采集层主要包括由智能数据采集模块和数据上传功能的数据采集前端。
(2)网络通信层主要完成采集终端和监控中心之间的数据传输。
(3)监控中心层主要面向具有管理和调度权限的管理人员,由计算机在此完成集中监测。
2.2系统的结构设计
根据终端监测仪离散分布的特点,移动通信网络智能监控系统采用分布式的监控系统。整个系统主要有终端监控子系统、监控中心和通信网络组成。
(1)测试监控子系统:测试监控子系统可以分布在任意测试监控点,负责采集监控系统所要监测的内容,同时能够将采集到的数据按照设计的协议通过短消息的方式发送到监控中心。终端监控子系统由GSM模块和测试控制两部分组成,用于测试移动网络在固定点的网络通信质量的相关参数,同时可以使用短消息的方式将数据及时传送到监控中心。本系统中是采用单片机来实现的。
(2)移动短消息服务中心:完成系统中终端监控子系统和监控中心的短消息互发功能。
(3)监控中心:通过短消息的方式和各个终端监测仪进行数据交互,从而设置终端监测仪的工作参数和控制它们采集数据。同时监测中心软件系统可以分析处理终端监控子系统传送的数据,为移动网络维护工作人员提供查询和报表功能。所以监控中心必须设计开发一套独立的软件系统。
3移动网络监控系统的实现
3.1监控平台中的硬件设计分析
本系统的硬件核心设备由放置在基站或者直放站(主要)附近的监控点组成,它们通过服务器端的终端进行拨测。监测点终端系统由手机终端和控制系统两部分组成,该终端系统接收服务器命令,进行业务测试,并将测试结果以短信方式发送至服务器控制终端以备查询。
监控系统的硬件主要使用两套终端设备,终端设备由手机终端和终端控制系统构成:一套是安置在监控主服务器端的控制终端系统,负责发送测试命令和测试数据的接收,并将数据传递到监控系统的监控服务器;另一套是安置在监测,该终端接收服务器命令,进行业务测试,并将测试结果以短信的方式发送至控制终端。这两套系统在硬件方面都是相同的,只是在具体的控制程序上有所不同。
3.2监控平台中的软件设计分析
移动业务监控系统平台软件的设计的总原则是:在不影响现有网络的正常运行或者降低原网络的性能和安全性的前提下,进行分层次,模块化设计,不仅可以集中操作维护,而且可以灵活的升级和扩展。下面以网络监控系统的主要构成:监控主服务器、监控从服务器和DB服务器为例进行说明分析。
(1)监控主服务器
它是监控系统的核心所在。完成监控系统的所有功能,包括:用户的管理策略、监控系统的接口配置(055接口、DB服务器、从服务器、监测点、SMS、GPRS)、不同业务的处理单元(语音/SMS/GPRS)、信令分析和统计指标形成模块、告警信息的处理和生成、数据采集分析模块、平台配置模块和日记文件系统。一个监测系统只能有—个主服务器。
(2)监控从服务器
从服务器是WebService服务器。一个监控系统可以有多个从服务器组成,根据不同的业务需要可以增加相应的从服务器来扩充功能。主服务器和从服务器直接的通信是通过基于XML的SOAP(简单对象访问协议)进行通信。它的功能是监控任务的定制和调度,SMS短信收发和配置管理。
(3)DB服务器
数据库服务器主要完成数据的存储:基础数据,统计信息等所有设计到的数据的存储。各个服务器与DB的数据交互通过ADO.NET高效数据访问技术和SQL语句。
网络监控存储方案范文4
关键词: 数据采集; 数据分析; 数据存储; 液压试验; 远程监控
中图分类号: TN911.6?34; TP277 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2016)01?0076?05
0 引 言
现有的液压系统数据采集工作主要还是采用人工、单一的采集方法,数据采集只能逐项进行,并且在故障诊断的方法上主要还是依靠经验丰富的师傅进行“望闻问切”逐一排查,进而确定故障原因和位置。这些方法使得数据采集、分析、存储的效率都十分低下,从而间接降低了液压元件的生产效率。近年来一些院校和科研机构对液压系统做出了相应的改进,数据采集工作有了一定的改观。
本文主要涉及液压监控系统总体设计,对液压数据进行高速采集、分析以及存储等功能,硬件设计选型的过程,系统软件的编译,以及人机界面的设计以及远程监控界面的设计。
1 系统总体方案
1.1 总体方案设计
本液压试验综合管理系统包括三个子系统(含软硬件):试验数据采集分析子系统、网络监控与数据传输子系统和历史数据管理及故障诊断专家子系统。系统总体示意图如图1所示。
试验数据采集分析子系统中,压力传感器可测的公称压力为31.5 MPa;流量传感器可测的公称流量为 250 ml;温度传感器的测量范围为0~1 000 ℃;数据处理与分析模块具有时间与瞬态特性分析功能,统计分析功能,失真分析功能,功率谱、频谱分析功能。
基于局域网的网络监控与数据传输子系统中,采集系统可连接现场工作站台数不少于 32;同时具有抗高频电磁干扰能力。
历史数据管理及故障诊断专家子系统中,中央监控计算机上的虚拟仪器模块具有对采集数据的实时再现功能,虚拟的时域图像实时更新功能;中央数据库能支持 32路信号同时高速存取功能和历时数据自动更新与储存功能;故障诊断专家系统为开放式编程结构,能够根据新的情况添加故障,能够根据系统故障进行相应的诊断,判断故障原因。
1.2 子系统可行性分析
数字化液压试验综合管理系统的对象主要包括:试验台(包括泵、油缸和阀示意图)、清洗机(包括零部件清洗机和油管清洗机)、油液污染度检测仪(油液颗粒计数仪)、净油机(用于过滤二次油液)、油源系统、车辆总调系统以及其他辅助设备,因此试验数据采集系统的组成框图如图2所示。
同时,需要配置相应数量具备显示和采集功能的各类传感器,配置多套计算机数据采集系统,由工控机、采集系统及相关软件组成[1]。
2 硬件系统设计与配置
2.1 硬件总体结构
系统硬件主要由信号调理模块、工控机、高速数据采集卡、高性能服务器、机柜等组成。由于应用系统的复杂性和特殊性,对于其硬件平台设计需要采用如下原则:统一规划、高可用性、高扩展性、高安全性、高可维护性和合适性价比。应用系统硬件平台主流的架构主要有两种:集中式架构和分布式架构,本系统采用分布式架构搭建系统硬件平台。
2.2 系统硬件设计选型
数据采集卡是数据采集的核心部件,选择各方面条件都满足需求的凌华PCI?9114作为系统的数据采集卡,同时安装其驱动软件为DAQPilotV2.3.2.01。
根据本系统的需求,对工控机的性能指标以及抗干扰能力都有着一定的要求。本文选择ACP?4000工控机箱。采购服务器主要应用于保存大量数据,本系统选用 IBM System x3620 M3服务器。同时,网络组件是为了使系统网络模块能够顺利运行,在厂区内使用的网络化模块,本系统网络设置主要通过无线路由器实现以太网的覆盖。
机柜要具备耐挤压,耐腐蚀,抗灰尘,抗振动,抗辐射等特点。主体采用优质的铝合金型材,具有质轻、成本低、受力度均匀、散热性好的特点,结构设计上充分考虑了各个硬件的安放位置、固定性以及稳定性等因素,同时考虑到散热性、操作方便度等因素,增加了散热孔,设计了合理的操作台高度。
对于信号调理模块,本系统选用的是4~20 mA输入输出,二进二出的有源型电流配电隔离器,可以将4~20 mA电流信号隔离,转换为标准电流、电压信号[2]。
3 系统软件设计
3.1 编译环境
本软件基于LabVIEW进行编写,LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。LabVIEW采用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序以框图的形式表现。同时,LabVIEW支持非常多的硬件目标,其应用十分广泛[3]。
3.2 软件总体结构设计
根据系统功能要求,软件总体结构框图如图3所示,主要功能有数据采集、数据分析、数据存储、历史数据复现、故障诊断专家系统等。软件主体采用菜单式管理界面,可以在主界面进行采样率、油缸型号、采集卡通道的选择。系统主题框架采用事件结构,有效地提高了运行效率。
3.3 数据采集模块
数据采集模块的第一个控件为创建任务控件,第二个控件为设置采样率控件,第三个控件为开始采集控件,第四个控件为读取数据控件。最后一个控件为清除任务控件,作用为结束任务,清除内存[4]。
上述是对单通道数据进行采集的过程,本文需要同时采集五路信号,因此需要在以上程序上进行改进,首先将读取数据控件输出端中波形文件接到索引数组控件中,索引数组控件的作用是返回[N]维数组在索引位置的元素或子数组。对于五路混杂在一起的波形文件,亦可以用索引数组控件将它们分离,分别输入到显示控件中进行显示。
3.4 数据分析模块
数据分析模块接收采集模块中采集到的信号并进行频谱分析、功率谱分析、时间与瞬态特性分析、失真分析以及统计分析。其中频谱分析、功率谱分析用幅频谱、相频谱曲线图表示,而统计分析、失真分析、时间与瞬态特性分析用具体数值进行表示。
本实例中各传感器的量程、型号和精度分别如下:第一温度传感器:-200~650 ℃,PT100,精度为±0.1%;第二温度传感器:-50~200 ℃,海德HYDRO,精度为 ±0.1%;压力传感器:0~60 Mpa,海德HYDRO,精度为 ±0.1%;流量传感器:0~40 L/min,KRACHT 齿轮流量计,精度为±0.3%。
数据分析模块程序框图如图5所示。数据分析模块是程序的一个子模块,数据采集模块采集到的数据存入队列中,然后队列中的元素依照“先进先出”原则依次输入到数据分析模块中,这样可以对采集到的数据连续进行分析[5]。
数据分析模块又分为时间与瞬态特性分析、频谱分析、失真分析、统计分析、功率谱分析五个子模块,可以实时获取信号的幅值、周期、信噪比、均方根等 18 个参数。数据采集模块的特点是采用了“生产者消费者”模式,将数据采集模块比喻为生产者,数据计算模块比喻为消费者,在生产者与消费者之间再加个缓冲区,形象的称之为仓库。
3.5 数据存储模块
数据存储模块主要是将采集到的数据、信息等远程存入服务器中进行保存,历史数据复现的时候从数据库中进行提取,并通过软件实现历史数据的复现。
软件的编写需要进行数据库的选择,以便实现数据存储、用户管理等功能,本设计选择MySQL数据库[6]。MySQL 5.0数据库是一种关联数据库管理系统,将数据存放在不同的表中,而不是将所有数据放在一个大仓库中,这样就增加了速度并提高了灵活性。它所使用的 SQL 语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。符合本系统的要求,并且具有良好的性能。
MySQL 5.0数据库安装完成后,需要开放数据库互连(Open Database Connectivity,ODBC)连接数据库,进行必要的设置来实现这个过程。
MySQL?Front 5.1是一款小巧的管理MySQL的应用程序,其特性包括可编辑/删除/插入记录,可显示成员,可复制、粘贴,支持多种语言等。可以将MySQL数据库中的数据清晰、一目了然地显示出来。
LabSQL是安装在LabVIEW中对数据库进行操作的一个模块,通过LabSQL可以对数据库进行操作,操作方法简单,可以运用LabVIEW中的语言以及SQL语句操作数据库,LabSQL支持Windows操作系统中任何基于OBDC的数据库,包括Access,SQL Server,Oracle,Pervasive,Sybase等。
在本系统中有很多运用到数据库的地方,这些都需要现场工控机与服务器进行远程数据交换,因此需要进行相应的设置来实现远程数据存储。远程数据存储一般采用的方法是将采集到的数据直接远程写入服务器,在本系统中,即通过MySQL?front与远程服务器建立联系,授权与服务器连接。具体设置步骤为:修改 localhost、指定授权、泛授权MySQL?h,最后在客户端的 MySQL front登陆信息中填写服务器的IP地址,以及登陆名、密码、端口等信息,便可以远程访问服务器。
本系统为了使数据能够完整、及时、有序地保存,并且在数据存入远程数据库时不影响数据采集的速度,系统采用了数据库同步更新技术,即为了写入远程数据库,将远程数据库设为本地数据库的从数据库,这样采集到的数据在写入本地数据库时就不会影响到采集的速度,而且数据也会很快地同步到远程数据库上[7]。同时,系统写入远程数据库采用数据库同步更新的方法来实现。
3.6 网络监控模块
网络监控模块的主要作用是通过网络实现系统的远程监控,如果工厂需要在远程对现场采集到的数据进行了解,通过网络监控模块就能够在办公室远程观察到现场的数据采集情况,如果发生状况,还可以对现场情况进行控制,以方便数据的采集分析不出现失误。网络监控模块主要是通过LabVIEW网络组件,结合以太网实现。
系统选用B/S结构实现网络监控。首先,需要在LabVIEW的工具/选项中的Web服务器选项中勾选启用远程前面板服务器;然后对服务器数据的存储地址,HTTP端口等选项进行相应的设置;接下来,选择工具/Web工具,根据需要选择文档标题以及客户端浏览器中显示的页眉、页脚等选项,随后进行保存,记录下系统自动生成的URL,然后便完成了服务器的设置[8]。
客户端在远程监控时首先需要安装LabVIEW运行时引擎runtime?engine;然后在浏览器中自动输入上一步中服务器生成的网址,便可进行监控,为了方便客户端进行实时监控,这里采用HTML语言将所需监控的信息制作成网页形式,下面是部分HTML代码:
背景图
body {background?image:url(finish.jpg);
background?repeat:no?repeat;background?position: center}
a:link,a:visited{ text?decoration:none;color:#0000FF}
a:hover{ text?decoration:underline;color:#FF0000}
然后采用浏览器打开此程序,便得到远程监控模块的客户端界面。采集程序运行时,点击相应的链接便可以对相应的数据进行实时监控。
3.7 数据采集精度实验验证
(1) 信号发生器模拟采集信号验证
为了验证系统采集数据、分析数据的准确性,采用信号发生器模拟传感器采集到的液压信号进行实验,同时、网络监控模块中的数据进行对比分析。将信号发生器、液压元件数据监测与存储管理系统相连接,同时打开Web服务器,开启网络监控模块现场工控机与网络监控模块同时对数据进行监控。共进行六组实验,实验数据见表1。
误差计算:
[E幅值=V监控-V信号源V信号源6=0.04]
经过对比分析,监控系统采集到的信号与信号发生器所发出的信号相差在所要求的误差范围之内,系统可以正确反映出采集到的仿真信号的特征。
(2) 小型油缸磨合清洗试验台液压信号采集验证
选用液压元件数据采集实验进行小型油缸磨合清洗试验台液压信号采集验证,试验方法、过程及结果在文中不再详细论述,由验证结果可知,液压元件数据监控与存储系统所显示数据与小型油缸磨合清洗试验台数据相差很小,在误差范围之内。
4 历史数据管理模块
4.1 历史数据管理
历史数据复现主要是对已采集到、并且保存在服务器数据库中的数据进行操作,使其还原采集时的情况,以便对历史数据进行分析。程序的主要结构是 while 循环,内部有事件结构,事件结构的作用是“项目标识符”可以识别菜单项,而每一个菜单内容又放在条件结构中,项目标识连接条件端。程序结束的条件只有一个,就是点击停止按钮,主程序如图6所示。
历史数据复现程序中对查询历史数据、查询报警的数据各个菜单项也进行了程序设计。
历史数据只有管理员以及具有管理员权限的特殊用户才能进入删除,登录前面板和删除历史数据需要输入一定条件:起始和终止时间、油缸号、通道号,如果三者不匹配是不能进行删除的。
4.2 故障诊断专家系统模块
故障诊断专家系统主要是为了让系统在出现故障时能尽快发现故障原因,以减少查找故障而产生的时间,从而间接提高生产效率。故障诊断模块主要包括三部分:故障模式、添加模式和查看模式。
5 结 论
本文研制出了液压元件分布式测试网络系统,数据采集模块运用索引数组函数将多路信号进行拆分,得到多个单路信号,并转化为实际数据进行显示;采集到的数据存放于队列中,使数据分析能够实时、流畅的运行;数据远程存储采用服务器主从设置,使网络传输速度在不是十分良好的情况下仍然不影响程序运行的速度;通过远程客户端的设置,实现了网络化监测,通过在其他地点实现监控,更加方便安全。其中可靠性设计、数据采集指标、系统界面以及可扩展性均需要进一步加强、提高。
参考文献
[1] 蔡畅,胡政,宋立军.柴油机状态检测与故障诊断系统[J].兵工自动化,2006,25(2):76?79.
[2] GONG Shuqiu, LIU Jinmei, CUI Liyan. Research of power quality monitoring system based on LabVIEW [J]. Applied Mechanics and Materials, 2012, 130/134: 2612?2615.
[3] 梁永忠,高军礼,邓则名.基于LabVIEW的直线电机监测系统设计[J].计算机测量与控制,2010,38(20):80?82.
[4] 张培红.LabVIEW在液压马达测试系统中的应用[J].机械研究与应用,2012(3):179?180.
[5] 孙二敬.基于LabVIEW的多传感器信息采集平台[D].北京:北京交通大学,2006.
[6] 陈玲玲,刘阳,秦丽敏.基于LabVIEW的数字信号处理实验平台设计[J].吉林化工学院学报,2011,28(11):66?69.
网络监控存储方案范文5
关键词:视频转发服务器; 事件报警服务器;文件服务器;分布式网络监控系统
随着计算机技术、网络技术和视频编码技术的迅猛发展,监控已经不再是原来意义上的简单监视和录像了,视频监控从早期的模拟监控系统已经发展到目前最先进的数字监控系统。计算机数字多媒体监控系统克服了传统的模拟闭路电视的局限性,并且能实现网络传输视频流,而且传输距离远、布线不重复、抗干扰能力强、查询方便。近两年出现的基于TCP/IP协议的网络视频服务器产品大量出现在市场中。市场要求不断提高,对监控系统的准确性、有效性和方便性提出了更高要求,网络监控系统是目前监控行业的主流。
由于分布式的网络监控系统采用典型的B/S的工作模式来完成整个系统的架构。使得监控浏览范围大大扩展,这意味着可以上网的计算机只要安装了客户端监控软件,获得授权的用户便可以通过网络看到任何一个监控现场的实时图像,并且可以控制前端摄像机的转动、变倍以及前端辅助设备的开关并且能够收听到现场的声音;系统中的管理服务器安装服务端软件可完成对多个视频流进行统一管理,设置如存储、检索、回放、访问权限、管理权限等。
1 网络视频监控系统的硬件结构
整个硬件系统分为:显示操作,监视控制,通信处理三个部分,其中视频服务系统负责完成远程监控,数据库服务器,以及内网与外部网络的连接通信。DVR(硬盘录像机)将随时对摄像头以及传感器上传的数据加以分析;一旦发现异常的情况,它可以及时地通过网络视频服务系统将报警信号传输给有关部门。网络视频服务系统还可以控制对应的摄像头云台,捕捉所需要的画面,完必要的无人智能操作。
DVR上连接摄像头和传感器,摄像头主要用来捕捉画面的,而传感器是用来判断报警的条件是否满足的。监控机只是负责采集本地范围内的数据,并将它们汇总到工作站加以处理,分析,压缩加密存储。远程网络的传输可以是Internet也可以是公用电话网。
2 软件体系架构
分布式网络视频监控系统分为主控子系统、视频转发子系统、文件服务子系统、报警服务子系统四部分,为用户提供实时网络视频监控服务、录像服务、语音对讲服务、报警监控服务以及报警处理服务。
网络视频监控系统采用分布式的系统架构,B/S体系结构,基于TCP/IP网络平台。为MPEG4压缩标准的嵌入式网络DVR提供视频服务,通过分布式的视频服务器统一管理对视频流的转发、集中录像。每个视频服务器可连接前端1一100台DVR,支持1-200个并发用户;通过文件服务器对IE客户端提供远程回放服务;通过主控服务器统一管理用户、电子地图相关信息,通过事件服务器处理设备报警,并统一记录到后台数据库。IE客户端通过电子地图可直观地取基于TCP/IP的分布式网络监控系统的分析与设计网络视频监控系统基本框架及控制流程得报警信息,通过网络远程访问、控制前端设备。
3 分布式网络视频监控系统的处理流程
主控子系统负责各子系统登陆、管理、控制及系统内服务的控制,设备管理以及设备操作,用户操作日志记录、查询,录像日志查询,参数设置、查询。其主要功能如下:
(1)子系统管理:负责子系统登陆,子系统状态管理,子系统控制,系统时间校正。(2)用户管理:负责用户注册/注销,权限的编辑;客户端的登陆,用户请求电子地图时的权限认证;用户状态管理;用户日志。(3)设备管理:电子地图与设备列表的下发;设备状态的管理;设备故障、报警时向客户端下发。(4)数据设置:系统配置参数设置。(5)设备操作:云台摄像头操作;设备的布防、撤防。(6)录像查询:对告警录像、手动录像、定时录像、移动侦测录像进行查询。
主控系统作为本系统的中心控制端,在系统启动时,需要首先启动,等待其它子系统的登陆以及客户端的登陆。主控系统在其他子系统或客户端登陆后维护子系统状态、服务的状态以及用户状态。用户的各业务请求首先提交到主控端,或者由主控端进行处理,或者由主控端指定某子系统进行处理。
主控端子系统内部模块划分如下:(1)UDP通讯对象:主要负责主控系统与各子系统之间的通讯。(2)用户管理对象:负责与客户端之间的通信,负责用户状态管理,用户命今的接 收与下发。(3)子系统管理对象:负责各子系统的管理和操作。子系统对象负责服务的管理,即: 录像服务,每一视频通道转发服务等。当客户端有视频请求时,通过此对象 查询通道服务是否打开。该对象和设备管理对象共享一个视频通道列表。(4)设备管理对象:负责电子地图及设备列表的生成,设备(视频通道)状态的维护。(5)设备操作对象:该对象负责具体设备的操作(包括云台摄像头操作)。该功能模块以管理方式登陆DVR,对DVR上的设备进行操作,或者与其他系统连接,进行设备的控制。
4 系统分析
对于大型的监控系统来说,网络监控相对本地监控有着无可比拟的优势,具体体现在监控方式更灵活、系统施工和维护造价相对低廉、可保存的数据量更大、数据保存方式更多、数据应用形式更广、系统集成度更高。而另一方面,以网络为基础的视频监控突破了时间、地域的限制,只要有网络存在的地方就可以建立网络监控系统,省去了传统的布线和线路维护费用,降低了监控成本;用户在授权的情况下,就可以不受地域限制随时按需监控,实现即插、即用、即看。
结语
我们知道,图像是一个恒定的信息流,而在因特网内部,信息却不是一个恒定的流。在图像传输过程中,TCP先将发送的信息分解成多个基于TCP/IP的分布式网络监控系统的分析与设计总结与展望数据包,每一个数据包用一个序号和接收地址来标定,并插入一些纠错信息,按序组合并保证可靠性传送。而Internet协议则将数据包通过网络传送给远程主机并负责数据包的寻址。在另一端,TCP接收到数据包并核查错误,若有错误发生,TCP要求重发这个特定的数据包,只有所有的数据包都被正确地接收,TCP才用序号来重构原始信息。基于网络传输的这些原理,网络视频监控对网络有着很大的依赖性。而图像质量、网络速度、传输时延、网络安全等问题,也将成为大家关注的焦点。
参考文献
[1] 黎洪松.数字视频处理[M].北京:北京邮电大学出版社2006:237.
[2] 数字视频解决方案[M]北京:机械工业出版社,2004:262.
[3] 钟玉琢,向哲.沈洪流媒体和视频服务器[M].北京:清华大学出版社,2003:210.
网络监控存储方案范文6
2011年已经过半,上半年经历了日本地震、重庆宣布170亿建立最大安防体系、故宫被盗、佳能宣布进军中国安防市场等一系列关乎安防的大事件。国内安防行业也是风声水起,根据上半年的采访我们总结出安防行业发展的五个关键词:高清、网络、智能、无线和节能,与大家一同分享。
高清:让我们看得更清楚
美国权威IT市场调研公司MultiMedia Intelligence 的总裁马克・柯尔斯坦提到了推动视频监控设备市场发展的四大技术因素:百万像素摄像机、高性能编解码器、强大的分析技术,以及便于从闭路电视(CCTV)迁移到IP/联网视频监控的所有底层技术。从他的话里我们可以看到,这四大技术因素中的百万像素摄像机、高性能编解码器以及IP网络技术,都与高清产品相关,代表了高清产品中采集、编解码、网络传输方面的发展方向。
众所周知,2010年作为国内整个视频监控的“高清元年”,各家厂商都不约而同地推出了自己的高清系列产品。高清技术的发展成为了国内主流厂商的重要课题,这直接带动了高清解决方案在视频监控中的应用。
龙头企业松下、索尼、三星,从前年到去年一直在推广高清,绝对听不到单纯的高清产品,他们配的是摄像机的高清、硬盘录像机的高清,以及配置的显示设备也是高清的。
2011年上半年的北京安防展、上海安防展以及美国西部安防展上,我们可以看到各大安防厂商都力推高清监控产品和解决方案,在美国西部安防站上甚至出现了800万像素的高清摄像机。2011年高清监控的市场更加壮大,高清正逐步取代传统模拟监控,成为监控市场的主流。
800万像素高清监控摄像机
在产品系列与配套方面,摄像机自身系列是否完整,配套设施是否齐备,将直接影响到百万数字高清摄像机的应用与普及,只有掌握住摄像机的3A等关键技术(自动增益控制、自动白平衡、自动聚焦),方能推出各种特性与品种的全系列的数字摄像机,以满足工程的不同应用需求。百万高清监控的后端设备纯数字视频录像机PDVR(或NVR)、混合DVR等比过去的传统DVR技术门槛高了很多,要求更高的VGA输出分辨率与更高的解码与处理性能,硬件结构也比传统DVR复杂了很多,因此国内只有少部分DVR厂家能成功地做出百万高清后端录像设备。
在一些百万高清监控项目中通常还要求上电视墙,百万高清上墙不是采用矩阵或传统的解码卡与解码盒,而需要百万高清专用的上墙解码设备。由于目前高清液晶监视器分辨率普遍高达1080P,因此也急切需要视频前端与录像设备与之相匹配,也是两百万高清方能让高清监视器发挥到最佳的价值,否则还用传统D1设备,那就白费了高清液晶监视器的效果。
而在镜头方面,百万高清镜头可选空间太小,并且价格较贵,也影响了百万高清的快速普及。另外值得一提的是,当务之急除了技术与配套,还有一点很重要,那就是对百万高清认识观念的偏差与正确引导,这需要国内那些百万高清技术领先的企业共同去推动它。
网络:高清监控应用的必要条件
采集高清画面之后第一个需要考虑的就是视频信号传输问题,高清视频对传输提出了更高的要求。一路高清视频信号需要三根同轴线缆同时传输。数字传输一般采用DVI、HDMI或者HD-SDI传输,其中DVI或HDMI的传输距离只有几米,不适合用于监控传输,而HD-SDI虽可以传输100米左右,但对同轴电缆的要求很高,线缆的价格也非常昂贵。无论是模拟方式还是数字方式传输,未经压缩的高清视频信号传输成本都明显高于以前的模拟标清视频信号。而采用视频压缩编码并通过IP网络进行传输时,高清视频与标清视频在传输成本上的差异很小。因此,可见高清监控首先必须基于视频压缩处理并通过IP网络进行传输,只有这样才能有效控制高清视频的传输成本,从而让高清监控真正具有实用意义。
网络监控摄像机
2011年上半年网络监控摄像机开始逐步占领市场,刚刚宣布进入中国安防行业的日本佳能公司首批也推出了几款网络监控摄像机。高清的应用基础是网络化的视频监控。当前网络化监控业务在中国整体安防市场所占份额有限,这不仅与中国监控市场发展尚不成熟有关,更在于网络监控与传统的模拟产品相比没有“杀手锏级”的技术优势。因此,只有大力发展高清的技术并解决局限其发展的问题,才能使网络化的高清视频监控赢得市场。而且从全球调研数据显示来看,近几年来网络监控市场在高速成长而传统的模拟监控产品的市场份额则保持平稳。
智能:解决视频监控有效性的出路
解决视频监控有效性的出路只有一条,那就是让摄像机具有更高的“智能”。从人眼的视觉实践中都能够体会到,人眼看到的是一个包括150度视角的大范围的全景图像,而真正清晰的只是其中注视着的焦点部分。同样,视频监控摄像机的监视画面中真正需要关注的也并非是全部画面,也只是其中的一小部分。如果摄像机能够自行识别监视的焦点,每次传输、显示、存储的是这真正有用的部分画面,那么视频监控的有效性将大大提高,图像的传输压力也会减轻、存储量和存储设备都将大大下降,工程的投资效益也会大幅提高。
智能安防与传统安防的最大区别在于智能化,我国安防产业发展很快,也比较普及,但是传统安防对人的依赖性比较强,非常耗费人力,而智能安防能够通过机器实现智能判断,从而尽可能实现人想做的事。以智能视频和非智能视频举例,智能视频使人可以不必盯着画面,机器自动识别,并能对突发事件自动报警,而非智能视频监控则需要人去判断。
物联网安防也有智能判断,比如周界防范,对于刮风下雨等自然情况,导致围栏晃动,经过智能分析可以判断出是否是风力等自然因素影响,或是有事件发生,从而排除因自然因素导致的误报警情况发生,减少因误报导致的出警,降低了保安人员的劳动强度,极大地节省了人力。智能安防是按照人的思维方式处理安防报警的事件。
在2011年的北京安防展上有企业带来了智慧城市和智能视觉物联网的新概念。智能视频分析服务器可以把摄像头变成智能摄像头,相当于给摄像头装上一个大脑,使摄像头能实现入侵自动报警、火灾报警等。智能视频分析服务器使摄像头可以实现自动识别危机成分等功能。
不言而喻,在智能安防工程中还应该注意它们与原有的技术、产品的关系。只有使得新的系统与原有的安防系统两者有机地融合为一体,才可能发挥出智能安防所设想的效果和效益。把安防的监控范围扩展到人的信息行为方面形成“智能安防”,还会有许多新技术、新问题需要研究解决。
无线:实现远距离可移动监控
在IP视频系统中使用无线网络的优势很明显,无线监控省去了电缆、可以通过3G手机网络查看直播或录播的视频实现移动监控,而且在大范围和远距离的传输中有时候只能选择无线传输。北京西单的客流预警系统传输电路的搭建就使用了无线监控。
无线监控
通过对企业的采访我们了解到美国的医院、法国一个占好几个街区的集贸市场都采用了我国安防企业的无线网桥传输方案和无线监控的前端。目前,国内的很多矿区,比如抚顺的煤矿、大庆的油田、湖北的是水泥厂也都在应用无线监控产品。
无线视频监控系统的发展经历了模拟信号传输和数字信号传输两个时代。在视频监控系统还处在模拟监控时代,就出现了第一代无线监控系统。这时的监控系统以微波的方式发送模拟的视频信号。但这种技术已经逐渐淡出了市场。
随着视频压缩技术的发展,网络视频技术实现了模拟视频的数字化处理,将连续的模拟信号通过AD芯片采集后交由专用数字信号处理器处理,并按照IP包的格式进行数据封装,以网络信号发送出去。这样在无线网络中的传输设备就被引进到视频监控系统当中。对于无线设备,它可以透明地传输网络视频信号,进而实现无线的网络视频传输技术。这方面的代表是无线微波扩频技术,主要的代表厂家是摩托罗拉。这种传输方式可以实现54M的汇聚带宽,传输距离可以达到几十公里,在林区监控、油田监控等一些特殊的应用现场应用广泛。
近些年来随着国内主流IT厂商的推动,第三代无线通讯技术逐渐成熟,包括SCDMA技术和WIMAX技术。这些技术将视频监控系统带进了更广阔的应用领域。实现了信号城区覆盖,可以为一个城市提供无线解决方案,也为无线监控技术的民用化铺平了道路。诸如小门瞳、G视通这类民用监控产品就可以以手机彩信的方式传输实时的监控画面。
节能:未来发展新动向
如今各国能源危机越来越紧迫,严峻的能源现实令各行各业不得不加大对“节能环保”的关注度,各国政府更是纷纷推出新能源产业的发展规划。温总理在哥本哈根作出了到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的减排承诺,政府大力推动和扶持新能源产业,使得迫在眉睫的节能发展产业得到有力支持,中间潜在的巨大发展空间不言而喻。
绿色节能
在全球性能源问题越来越严峻的现实下,越来越多的企业敏锐地发现,节能型产品必将成为未来发展趋势,在国内,相当一部分安防行业已将产品触角伸向这一领域。从目前现状来看,节能型产品既是市场需求,也是市场潮流,而风光节能产品又正是这场潮流的引领者。全球节能成为共识,安防节能责无旁贷。可以肯定的是,在未来,产品节能与否将成为衡量安防产品技术含量的新标准,事实证明这种市场趋势非常明显。