1、实时性:监控系统实时性,这点尤为重要。 也正是由于监控系统的实时性才显得监控系统是那么的必要。 2、安全性:监控系统具有安全防范和保密措施,防止非法侵入系统及非法操作。 3、可扩展性:监控系统设备采用模块化结构,系统能够在监控规模、监控对象、或监控要求等发生变更时方便灵活的在硬件和软件上进行扩展,即不需要改变网络的结构和主要的软硬件设备。 4、开放性:监控系统遵循开放性原则,系统提供符合国际标准的软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具,使系统具备良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植性。 整个网络是一个开放系统,能兼容多家监控厂家的产品,并能支持二次开发。 5、标准性:监控系统所采用的设备及技术符合国际通用标准。 这点能够给您一个安心的保证。 6、灵活性:监控系统组网方式灵活,系统功能配置灵活,能够充分利用现有视频监控子系统网络资源。 系统将其他子系统都融入其中,能满足不同监控单元的业务需求,软件功能全面,配置方便。 7、先进性:监控系统是在满足可靠性和实用性的前提下尽可能先进的系统。 整个系统在建成后的十年内保持先进,系统所采用的设备与技术能适应以后发展,并能够方便地升级。 将成为一个先进、适应未来发展、可靠性高、保密性好、网络扩展简便、连接数据处理能力强、系统运行操纵简便的安防系统。
为确保数据中心机房安全运行,实现对数据中心机房各系统设备的统一监控与有效管理,减轻机房维护人员工作负担,提高整个系统运行的可靠性和稳定性,建立一套切实可行的机房环境监控系统十分必要。 机房环境监控系统可以通过显示屏综合显示机房温湿度、烟感、漏水、门禁、视频等方面的监控信息(动力监控方面也可以和环境监控统一在一个监控平台上显示),方便了管理。 监控系统还能通过RS485或RJ45等通讯接口上传监控信息,让客户远程接收了解机房监控情况,机房环境监控系统还能通过声光告警、语音告警、短信通知等等告警方式通知客户,使客户能及时了解和处理事故。
吕泽锋 陈仕林 常雪岚 蔺向阳
(1.中油辽河工程有限公司,盘锦 ;2.中联煤层气有限责任公司,北京 ;3.中国石油华北油田煤层气分公司,晋城 )
摘要:以中联煤层气有限责任公司国家煤层气高技术产业化示范工程为背景,通过对工程中SCA-DA系统的结构、功能和特点的阐述,反映自动化及电子通讯技术在煤层气田开发中的应用现状。通过工程的实施,实现了基于无线、光缆、电缆等多种通讯方式在SCADA系统中的融合,成功地降低了煤层气田信息化建设和维护过程中自控系统的投资,适合了煤层气井地处偏远、井多、井密、低压、低产等特点。
作者简介: 吕泽锋,男,自动控制工程师,中油辽河工程有限公司,硕士,主要从事煤层气集输领域的研究工作。
关键词: GPRS 无线传输网络 SCADA 煤层气
The Application of SCADA in the Development of CBM Project
LU Zefeng ,CHEN Shilin ,CHANG Xuelan ,LIN Xiangyang
( 1. China Liaohe Petroleum Engineering Co. ,Ltd. Panjin ,China 2. China United Coalbed Methane Co. ,Ltd. Beijing ,China 3. Huabei Oilfield Coal Bed Methane Company,Jincheng ,China)
Abstract: Taking the High and New Technology Industrialization Demonstrate Engineering of China CBM Co. LTD as the engineering background,the paper discussed the structure,the function and the characteristic of SCADA,which reflects application status of the automation technology and the electronic communication technolo- gy. The SCADA realizes the amalgamation of communications based on wireless and cables,which not only saves the construction,operation and maintenance expenses of the CBM fields information construction,but also fits the characteristic of CBM wells,such as it located remotely,in large quantity and density,low pressure and produc- tion.
Keywords: GPRS; Wireless Communication; SCADA; CBM ( coal bed methane)
1 引言
SCADA(Supervisory Controland Data Acquisition)系统即监视控制与数据采集系统,是以计算机为基础的监测控制与调度管理自动化系统,能实现远程数据采集、设备控制、测量、参数调节以及信号报警等各项功能,具有传递信息迅速准确、显示直观的优点。在煤层气开发水平较高的国家,监控与数据采集系统已成为煤层气集输系统中的普遍设施。进入21世纪以来,随着国家对煤层气开发的高度重视,SCADA系统在我国煤层气行业中也开始应用。
SCADA系统在煤层气行业的实际应用,需要结合煤层气集输系统的实际情况和特点,针对煤层气井所处地理位置的实际情况来进行设计和规划,认真把握设计原则、系统功能、系统结构等特性,达到现代科技与煤层气地面集输要求的最佳结合,降低工程投资,促进煤层气开发利用技术进步,确保煤层气科学调度,安全集输。
2 SCADA系统设计
2.1 设计原则
采用最新的计算机软、硬件技术,建立一个SCADA集成应用环境,系统设计时遵从下述原则:
(1)先进性:系统建设应具有较高的技术起点,采用Client/Server主从分布式体系结构,选用统一的软件平台Windows XP操作系统,以求最佳的性能价格比。
(2)安全可靠性:系统所选硬件设备要符合现代工业标准,应采用双机、双网、双电源,接入双通道等冗余设计结构,发生故障时可自动切换,保障系统的不间断可靠运行。系统软件平台应成熟、可靠、安全,软件开发应遵循软件工程的方法,经过充分测试使程序运行稳定可靠,方便使用,易于维护。网络和关键设备应具有双重和多重冗余,在数据库的管理上分层次,分级授权。系统应具有可靠的备份,保证在系统故障时,能尽快地恢复系统的运行。
(3)开放性:开放性主要体现在支撑平台和应用系统两个方面。对支撑平台而言,选用标准化的软硬件产品,系统中的设备应具有很好的通用性,不同厂家的产品可相互集成,系统可扩充和升级。对应用系统而言,应用系统应提供一体化支撑平台,具有模块化、网络化、接口标准化的特点,支持用户应用软件的开发,保证能和其他系统互联和无缝集成。
(4)可扩展性:SCADA系统应具有良好的功能可扩展性,从而使系统的建设可以总体规划,分步建设,逐步扩充,逐步升级。
(5)易用性:系统应具有简学,易懂,易于操作的用户界面,操作人员不需要很强的计算机专业知识即可使用和维护系统,同时系统软件的各功能模块以数据库为核心灵活分布在网络的各个节点上,除个别模块需要相关硬件外,都能在任意节点机上运行,做到“即装即用”。
2.2 SCADA系统的总体结构
该SCADA系统由集气站站控系统SCS(Station Control System)、阀组远程终端单元RTU(Remote Terminal Unit)或无线传输网络和潘河增压站设置SCADA系统调度控制中心构成。调度控制中心完成对管线全线各个站场和阀组的监控、调度、管理等任务。
考虑到整个系统的安全可靠性要求,SCADA系统中所有重要部位都为冗余设置,当发生故障时,能自动进行故障切换,自动对系统的数据进行备份。同样,将RTU所有AO点、DO点和一些重要的AI点按照冗余配置。
站控系统还与现场第三方设备进行数据通讯,所有第三方设备都具有与RTU通信的能力,通信接口为标准的Modbus-RTU,通讯时RTU作为主站,第三设备作为从站,RTU将这些设备的运行参数读入SCADA系统,供生产运营维护参考。RTU与第三方设备连接时,采用了Terminal Server,它专为串口转以太网无缝链接设计,能够让串口设备直接与网络设备通讯而不用对软件或硬件做二次开发,为串口设备连接到以太网提供了便捷的传输方式,可以进行串口和以太网口的双向数据传输,同时集中管理串口设备。Termi-nal Server通过串口连接现场所有分散的Modbus RS485串口设备,并通过TCP/IP连接到RTU网络上。
井口和阀组与集气站站控系统通讯方式根据现场自然环境和移动运营商网络覆盖情况的不同,采用3中方式通讯,目的是在满足系统要求的前提下尽可能降低成本。在有移动信号覆盖的区域应采用成本最低的GPRS通讯,在无移动信号覆盖且地貌恶劣区域应采用无线传输网络通讯,在通讯主干道、大数据量传输的情况下应采用光缆通讯。SCADA系统结构如图1所示。
图1 SCADA系统结构图
2.3 SCADA系统的通讯
2.3.1 GPRS通讯
工业上常用的GPRS通讯原理如图2所示。
企业用户将所需传输的数据通过GPRS模块发送到移动公司基站,移动公司基站根据收到数据包中指定的数据发送地址(固定的IP地址)通过交换机经由Internet直接发送给企业用户。
GPRS是基于GMS在Phase2+阶段提供的通用分组无线业务。它采用基于分组传输模式的无线IP技术,以一种有效的方式高速传送数据。GPRS支持Internet上应用最广泛的TCP/IP协议和X.25协议,为网内终端分配动态的IP地址,通过GGSN接入Internet,用户可以直接访问Internet站点。数据传输通过PDCH信道,具有比GSM多出10倍以上的传输速率及1/6甚至更少的费用,传输速率理论上最高达171.2kbit/s,具有“永远在线”和收费低廉的优点。
图2 GPRS通讯原理图
GPRS的主要特点:
(1)定义了不同的业务,如点对点无连接业务、点对点面向连接业务和点对点多播业务。
(2)定义了新的GPRS无线信道,分配方式灵活。每TDMA帧可分配1~8个无线接口时隙,时隙能为动态用户共享,且向上链路和向下链路的分配是独立的。
(3)能够支持间歇的突发式数据传送,又能支持偶尔的大量数据传输;支持4种不同的QOS级别,能在0.5~1s内恢复数据的重新传输。
(4)采用分组交换技术,核心层采用IP技术,提供了和现有网络的无缝链接。
2.3.2 无线传输网络通讯
无线传输采用主从应答方式,主站利用无线网络下达命令,从站接收到命令后,执行相应操作,产生回应。回应可以为数据,也可以为系统信息。如图3所示。
图3 无线传输网络结构图
该方案主要是由节点构建一个通讯速度非常快的无线mesh主干网络,而且这个无线主干网络自组织、自愈合,同时支持多种无线应用和多种通讯协议的现场仪表。现场无线仪表可以自动选择同任意一个节点进行无线通讯,自组织、自愈合。但是现场仪表不配置路由功能。通常任何一个节点都可以或同时作为网关,实现同DCS的数据集成。无线变送器由电池供电,跳频扩频通讯,采用2.4GHz公用频段。节点间的最大通讯距离可达10km。
这种方案的优点就是由于节点构建的快速的mesh主干网络,使得无线变送器的刷新速度可以做到很快,典型的是1秒或0.25秒一次,而且由于无线变送器只需要1个“hop”就可以把数据传输到一个通讯速度非常快的无线主干网上,所以整个网络的通讯时间滞后也很短。
因为每台无线变送器都不作为其他变送器的路由,所以电池的寿命很长,常温下1秒刷新一次时就可以达到5年。而且正是由于没有配置路由功能,所以电池的电压不仅可以随时显示报警,而且电池寿命是可以预测的。
这种解决方案由于整个架构的优势,网络的规模非常灵活,一个网络支持的无线仪表的数量可以达到上千台。
2.3.3 SCADA系统通讯的融合
为了提高系统的适用性,需要把基于光缆、GPRS、无线传输网络等多种通讯方式有机集成一套完整的SCADA系统。基于有线和GPRS的系统集成,工程上有很多成功的案例,这里不再赘述。
无线传输网络是一种全新的通讯理念,它摒弃了传统SCADA系统由一次仪表到RTU再到站控系统的通讯方式,采用了直接由无线变送器到多功能节点的通讯方式。通过在集气站安装无线多功能节点使其纳入整个无线传输网络,安装在集气站的无线多功能节点直接与上位机系统通讯。
无线传输网络还是整个SCADA系统的有效补充。当RTU因通讯线路故障无法向上位机数据时,可以在RTU上临时安装无线多功能节点,将因通讯线路故障的RTU工艺数据通过无线传输网络上传上位机。
3 SCADA系统功能
3.1 系统生产控制功能
阀组RTU和无线传输网络担负着将各个煤层气生产井、阀组的工艺参数实时上传给站控系统;
站控系统负责接收井口和阀组通过各种方式发回的工艺参数,同时下达控制指令。站控系统也完成对集气站工艺参数的检测与控制。具体如下:
3.1.1 数据采集功能
包括各站点工艺流程温度、压力、液位、煤层气浓度、含水率等。
3.1.2 报警与联锁
生产参数报警如液位高报警、煤层气浓度高报警等;设备故障报警如电动阀故障判断与报警、加热炉火焰监测与报警等;站点流程异常报警。
3.1.3 人机界面和键盘
采集数据显示、报警显示、工艺流程监视、参数设置等。通过人机界面和键盘可实现现场站点监测操作和设置。
3.1.4 通信接口
通过通信线路与调控中心的通信,实现站点采集数据上传、计量、监测结果上传和中心控制室参数设置的下传等远程操作,从而实现井口和阀组无人值守。
3.2 系统的数据管理功能
软件方面通常采用标准、开放的通信协议。RTU、PLC和DCS软件通过ODBC、ADO或者直接的数据库接口,将数据实时写入数据库中。
3.2.1 系统数据维护
如SCADA系统、DCS系统内部维护所使用的信息,以及中心控制室操作班组等操作安全信息等。
3.2.2 站点基础数据维护
基础数据库维护则保证MIS系统内部信息与实际生产情况保持一致。
3.2.3 动态采集信息
动态采集数据包括各个站点现场的温度、压力、流量、天然气浓度等历史数据,以及各个油井的产量计量结果等。
3.2.4 数据处理和分析
对生产中的异常数据进行分析和处理。
3.2.5 报表输出
3.3 系统数据发布
实时数据库系统与WEB数据以及GIS系统(地理信息系统)相结合,实现生产信息在煤层气田系统内部的共享,提高信息应用和生产管理水平。
4 结语
系统在中联煤层气有限责任公司国家煤层气高技术产业化示范工程中展开,取得了较好的应用效果:
(1)由于采用多种数据传输技术,降低了工程投资,同时也缩短了工期。
(2)无线传输网络技术的应用使井口视频监控成为可能,对安全生产起到重要作用,缩短了工程建设周期。
(3)SCADA系统的成功应用使站场无人操作率达到89%,站外系统数据得到100%传输,巡井率降低了67%,大幅度降低了劳动强度。
参考文献
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1、概述广州地铁一号线共有14个地下车站、2个地面车站和一座地铁控制中心(OCC)大楼,全长18.6公里,采用了集散控制系统(DCS)对地铁全线环控设备及其它车站机电设备进行集中监控,由于引进了楼宇控制概念,地铁车站设备监控系统亦被称为BAS(Building Automation System)系统。 广州地铁一号线采用美国CSI公司的I/NET2000系统对全线环控系统进行监控,并对全线车站的扶梯、给排水设备、应急电源进行监视报警。 2 、BAS系统在地铁环控中的作用及功能2.1. 地铁BAS系统在地铁环控中的主要作用:控制全线车站及区间的环控及其它机电设备安全、高效、协调的运行,保证地铁车站及区间环境的良好舒适,产生最佳的节能效果,并在突发事件(如火灾)时指挥环控设备转向特定模式,为地铁乘车环境提供安全保证。 2.2. 广州地铁一号线BAS系统主要功能:(1) 监控并协调全线各车站及OCC大楼通风空调设备、冷水系统设备的运行。 (2)监控并协调全线区间隧道通风系统设备的运行。 (3)对车站机电设备故障进行报警,统计设备累积运行时间。 (4)对全线环境参数(温、湿度)及水系统运行参数进行检测、分析及报警。 (5)接收地铁防灾系统(FAS系统)火灾接收报警信息并触发BAS系统的灾害运行模式,控制环控设备按灾害模式运行。 (6)通过与信号ATS接口接收区间堵车信息,控制相关环控设备执行相应命令。 (7)紧急状况下,可通过车站模拟屏控制环控设备执行相关命令。 (8)监视全线各站及隧道区间给排水、自动扶梯等机电设备的运行状态。 (9)管理资料并定期打印报表。 (10)与主时钟接口,保证BAS系统时钟同步。 3 、BAS系统对环控设备的监控原理及内容3.1. 环控系统组成:大系统——车站公共区(站厅/站台)通风空调系统;小系统——车站设备用房通风空调系统;水系统——地下站冷水机组系统;隧道通风系统——执行隧道区间正常及紧急情况下通风排烟工况的环控子系统。 3.2. BAS系统监控点数的配置:以陈家祠站为例,纳入BAS监控的环控设备总数约100台(包括风机、风阀和水系统设备等),环控监控总点数约430点(包括温湿度等参数检测约60点),车站监控点数分布情况如下:(1) 隧道通风系统 :BAS系统对4台隧道风机及联动风阀、两台推力风机和组合风阀进行监视控制,监视风机过载故障报警信号,检测两端隧道入口温湿度,共计点数DO 20点、DI 28点,AI 8点(2) 车站大通风空调系统:BAS系统对空调机、新风机、回排风机及联动风阀和调节风阀等设备进行监视控制,监视风机过载故障报警信号,检测新/排/混/送风及站厅/台温湿度,控制组合风柜出水二通阀开度来调节空调器送风温度,共计DO 44点、DI 72点,AI 30点、AO 4点(3) 车站小通风空调系统:BAS系统对空调机、送/排风机及联动阀、调节阀监视控制,检测设备/管理用房温湿度,控制小空调器出水二通阀开度来调节相关设备房的温度,共计DO 41点、DI 41点,AI 17点、AO 3点(4) 车站水系统:通常情况,每个地下车站配有两台离心机组和一台活塞机组(匀由美国开利公司提供),对离心机组BAS系统仅发出起停命令,其相应水泵、冷却塔、蝶阀的联动控制由机组SM模块完成,BAS系统仅负责监视状态及故障。 活塞机组由于不具备该模块,其总控及水泵、冷却塔、蝶阀的联动控制由BAS完成。 检测必要的水系统参数,如冷冻/冷却水水温,冷冻水回水流量,供/回水压差等参数作为水系统控制计算依据。 共计DO 14点、DI 49点,AI 8点、AO 1点,同时BAS系统设有开利冷水机组DATAPORT的高级数据接口,接收三台冷水机组的运行数据。 (5) 其它:扶梯、给排水、紧急照明共计DI 54点、DO 2点,AI 1点。 3.3. 对环控设备监控内容配置的几点注意事项在监控点的编制上,合理、全面的监控点数的编制可以使系统监控功能更加完善,软件编程更加简单、合理、可靠。 根据广州地铁一号线的经验,应注意以下几点:(1) 在广州地铁一号线,每台环控设备带有BAS系统中“就地/远方”,“环控/车控”两个转换开关,分别位于设备现场和环控电控室。 由于设计上的点数限制(每站10个手/自动信号),BAS系统仅对隧道风机,大系统空调机、送排风机等重要设备的“就地/远方” 转换开关进行监视,并将部分设备的“就地/远方” 转换开关信号进行合并,如空调机手/自动信号为车站一端两台空调机的“就地/远方”并联信号。 因为BAS系统无法获知设备的具体控制权限,控制带有一定的盲目性,因此很有必要在BAS系统中对所有环控设备“就地/远方”和 “环控/车控”转换开关的位置进行监视,确保控制的合理性和可靠性;(2) 在对电动风阀(包括蝶阀)的控制中,一号线为节省监控点数,采用了一个输出点的中间继电器常开、常闭接点来控制风阀(水阀)的正转和反转;并仅用一个DI点检测风阀全开信号。 这种单DO,单DI 的监控方式使BAS不能依据设备的动作情况撤消输出命令。 输出信号的长期存在,给设备的正常运行造成了故障隐患,增加了软件编程的难度:如当系统模式工况转换过程中时,风阀进行开关转换,相应风机由于无法获知风阀是否处于转换过程中而被迫关停无须动作的风机。 因此,对于该类设备的监控仍应采用2个DO点分别控制开和关以及使用2个DI点检测风阀开到位和关到位信号,以表示全开、全关、中间状态。 (3) 冷水机组若本身带有自动控制功能,如离心机组,可考虑BAS仅负责总的起停命令,相关水泵等设备BAS系统仅负责监视。 并设置数据接口接收对冷水机组运行数据,对机组运行集中科学管理。 同时尽量减少检测参数的重复设置(如地铁一号线,BAS同活塞机组同时设置水流开关)以简化控制,节省投资。 (4) BAS系统在车站级设有同FAS系统的数据接口,FAS系统将经确认后的火灾分区信号通过数据接口送BAS系统接收,BAS系统在接收到FAS系统火灾报警信号后启动相应的火灾模式。 对于地铁而言,由于车站级火警信息量不是很大(广州地铁一号线每站约30个火警信息),除通过数据接口外还可考虑通过硬线(I/O)连接的方式完成,使用硬线I/O方式连接替代通信接口的使用,可增加系统的可靠性,降低接口开发的费用。 但硬线I/O连接同时增加了输入输出模块,因此具体的连接方式可根据实际情况进行选择。 (5) 关于防火阀的监控,因属消防设备,广州地铁一号线将其纳入FAS系统进行监控,但作为环控系统的组成部分,出于控制系统完整性的考虑,亦应纳入BAS系统监控范围,根据实际情况,可考虑以下几种方式。 ①完全纳入BAS系统,由BAS系统进行防火阀监控。 ②通过BAS/FAS数据接口或硬线接口,通过FAS系统进行防火阀的监控③BAS、FAS均对防火阀进行监控——需设置控制转换开关。 (香港地铁便采用该种方法)4、 地铁车站设备监控系统(BAS)的系统构成及网络配置4.1. I/NET2000系统的主要特点:(1) 采用分层局域网(LAN)技术,可实现几点到十万以上点的控制网络,车站间采用以太网(TCP/IP协议)通信,车站级主网(CONTROLLER LAN)采用令牌总线网络通信,子网(SUB LAN)采用轮询(MASTER/SLAVER)方式通信。 (2) 灵活的输入/输出配置,PCU、UC输入点可在软件中配置为AI、DI、PI等,对于模拟量输入可通过跳线的设置,接收0~20mA、0~5v、0~10v 、RTD温感等多种信号。 (3) 编程组态采用点的概念,直接在控制点上完成逻辑、数学及其它控制算法,组态方式简单灵活。 (4) 作为典型的楼控产品,提供多种节能控制程序模块,如自适应最佳起停控制,自整定PID算法、死区控制算法等。 4.2. BAS系统网络结构广州地铁车站设备监控系统分中央级、车站级、就地级三级对环控设备及其它机电设备进行监控,系统网络图如下:PCU:过程控制单元,8输入8输出,可扩展至32输入或16入16出UCI:单元控制器接口,可下带最多32个单元控制器UC,采用主从通讯方式进行通信,监控点数可多达512点MPI:模拟屏驱动接口HLI:高级数据接口图1 BAS系统网络结构图通常在车控室放置3块UCI,其中两块UCI分别负责监控车站两端的环控设备并实现环控电控房模拟屏控制功能,另外一块UCI负责站厅/台和部分设备用房温湿度检测并接收FAS火警信号以及对车控室模拟屏以及其他系统(扶梯,给排水等)设备的监控。 冷水机房设置一块PCU负责对冷水机组进行监控;每端空调机房设置一块PCU检测风室及设备/管理用房的温湿度,并负责控制空调机出水二通阀的开度。 每端环控电控室设置2~4块PCU辅助UCI对本端环控系统进行监控。 BAS系统在车站设置有与FAS及冷水机组的数据接口HLI,用来接收第三方设备的数据。 4.3. 中央级局域网的配置中央级设置工作站及备份站各一套,工作站同备份站实现以太网级别的热备。 OCC局域网有与信号ATS及通信主时钟的数据接口及模拟屏一块,网络配置如下:图2 BAS系统中央级网络配置图由图2可见,OCC中央级除负责接收通信系统时间同步信号外,在OCC局域网中还连接有与ATS数据接口HLI以及模拟屏设备,并通过中央工作站(PC机)将数据传输到BAS以太网上,同其它车站级BAS系统进行数据交换。 需要指出的是:正常情况下,所有隧道通风模式由连接在中央级局域网上的BAS控制器根据ATS列车阻塞信号或人工指令,进行计算确定,并通过以太网下发环控模式指令号到相关车站,再由相关车站BAS控制器指挥相关设备正确动作。 当该工作站死机或故障时,则模式无法正确下达,只能由相关车站通过就地模拟屏超弛控制,影响了事故情况下的反映速度。 由于隧道通风涉及乘客人身安全,对隧道通风模式正确及时执行有很高的要求,因此BAS系统中央级局域网应通过专门网关(交换机)或服务器连接以太网。 4.4. 车站模拟屏的设置:作为紧急情况下、或BAS工作站故障情况下的紧急后备操作手段,广州地铁一号线分别在每站的车控室和两端环控电控室设置了地图式模拟屏。 模拟屏的操作主要以执行区间事故及车站火灾模式为主,模拟屏的设置应遵循以下原则:(1) 模拟屏应突出隧道区间及车站事故运行模式下的执行,模式执行完毕或执行失败应有相应的反馈指示。 (2) 带有钥匙转换开关。 可以对工作站、车控室模拟屏、环控电控室模拟屏操作权限进行转换,保证控制命令由唯一的地点发出。 (3) 模拟屏是以按键来触发相应模式的执行。 作为紧急操作手段,模拟屏应具有超弛其他控制指令的能力,例如,当操作站软件设定设备控制方式为单控(点对点控制)而非程序(模式)控制时用模拟屏执行的模式指令应能超弛该单控命令,为此模拟屏控制模式软件算法应独立于操作站模式软件算法。 在系统软件中要考虑该部分软件资源的配置。 (4) 最好配置独立于主控制器的的模拟屏控制器,同主控制器共享I/O,增强紧急控制的可靠性。 5、 环控工艺模式的实现根据季节、负荷、突发事故(火灾、列车阻塞)等情况,环控专业制定了大量的环控模式,控制环控设备在不同的条件下运行不同的工况模式。 包括大系统、小系统、水系统和隧道通风等环控工艺模式,以陈家祠为例约有环控工艺模式近百个。 5.1. 硬件配置系统主要采用两种控制器完成环控系统的控制工艺流程,即PCU和UCI,以下是其主要性能:(1) 过程控制单元PCU:多达640个点地址可自由组态,包括软件内部点(Internal points)和间接点(Indirect points),提供最多可扩展至96K的用户程序存储器,提供布尔逻辑、时间表、节能算法等扩展功能供软件编程组态,并且提供多种DDC控制算法模块如:事件(Event sequence )、PID、浮点控制(Floating)等;(2) 单元控制器接口UCI:总共640个地址空间可自由组态,提供24K用户程序存储器,具有布尔逻辑、时间表、节能算法等扩展功能供软件编程组态。 由于地铁环控工艺复杂,模式工况众多,在系统配置上要充分考虑控制器CPU资源和内存资源的配置,留有充分的裕量。 在广州地铁一号线BAS系统中,由于大部分环控设备主要由本端的UCI进行控制管理,造成UCI超负载工作,(部分UCI内存占用率高达80%以上,CPU负载最高达95%以上),降低了设备运行的可靠性,同时一些优化控制算法也受制于资源分布而难以实现。 此外这种把几乎全部监控功能集中于UCI的做法也不符合DCS系统风险分散的原则:当一个UCI发生故障将会导致BAS系统对车站一端环控设备的控制瘫痪,最好应考虑大、小系统及隧道通风系统各自使用独立DDC控制器(即UCI)进行控制。 5.2. 设备基本保护与自动模式的实现以车站大系统为例,环控系统设备如下图图3 陈家祠站A端大系统原理图通常,环控设备低压二次回路设计只考虑单体设备的保护联锁要求,即风机同其联动风阀的联锁,因此需要BAS系统从系统出发考虑设备的保护和优化运行,广州地铁一号线主要考虑的方面有以下几点。 (1) 确保环控模式风路的畅通(2) 当设备故障时可及时启动备用设备(3) 环控主/备用设备应平衡运行(4) 避免设备的频繁动作(5) 优化开关机顺序以陈家祠站A端大系统空调器(图3)为例,程序逻辑关系如下:if S3-1 or S3-2 is not run &(Runtime (S3-1) — Runtime (S3-2)>0)then output (Runtime change)=1if S3-1 or S3-2 is not run &(Runtime (S3-1) — Runtime (S3-2)<0)then output (Runtime change)=0if S3-1 or S3-2 is runthen Runtime change not change*以上求得Runtime change逻辑值if mode(LD<50%) & (~Runtime change) | mode(LD>50%)then output ( S3-1 mode=1)if mode(LD<50%) & Runtime change | mode(LD>50%)then output (S3-2 mode=1)*设备平衡运行 if S3-1 mode | (S3-2 mode & any S3-2 associated equipment in fault) & not any S3-1 associated equipment in fault *故障转换then output ( S3-1 Call=1) if S3-2 mode| (S3-1 mode & any S3-1 associated equipment in fault) & not any S3-2 associated equipment in fault *故障转换then output ( S3-2 Call=1)if S3-1 Call & all associated damper is open *检测风路then start S3-1 *开启S3-1if S3-2 Call & all associated damper is open *检测风路then start S3-2 *开启S3-1说明:& ——逻辑与;| ——逻辑或;~ ——逻辑非mode(LD<50%) 表示所有负荷小于50%的工艺模式,即开单台空调机的模式通过以上例子,可以看出广州地铁在实现环控设备程序控制主要从以下几方面考虑设备基本运行要求:(1) 将模式的主备用转换变为单体设备的转换,合并备用模式。 减少了模式转换的频率,提高了模式执行的效率。 (2) 在设备未运行时,通过主备用设备运行时间的比较,决定下次模式执行时开启哪一台设备(包括联动风阀),设备开启后,该值保持不变,避免运行中的设备转换。 (3) 对设备的故障情况进行实时检测,若有自身设备故障或相关设备故障,则启动另一台备用设备。 故障信号为设备过载故障与命令/反馈不一致和超时故障的逻辑或。 (4) 对该模式风路上相关风阀及设备进行检测,待相关风阀全部到位,风路畅通后,才输出命令启动现场设备。 (5) 在模式启动过程中应尽可能先开空调机,后开送风机,关机则顺序相反,以避免启动中风机有可能出现的过流,保护设备的合理运行;出于保护设备考虑,风机关闭后应尽能按需要延时一段时间再关闭联动风阀。 (6) 若该工艺模式本身无备用模式,当模式中由于某台设备无法动作,模式正常执行时,可考虑转入指定模式或关停该模式,以避免设备长期不平衡运行对设备造成的损害。 6、 环控工艺模式的判定与执行由于广州地铁环控系统设计为定风量系统,因此BAS系统控制的重点不在于调节而在于环控工艺模式工况的选择判断上。 下面以车站大系统和水系统的正常运行模式为例,对地铁环控工艺的自动执行做进一步的说明:6.1. 车站大系统工艺模式自动判断的实现大系统正常工艺模式的自动判定执行主要依据如下条件:①依据室外温度判定大系统执行空调或非空调季节模式②依据车站内外空气焓值的比较判定全新风或小新风模式 ③依据车站负荷情况判定执行负荷大于50%模式或小于50%模式 4)依据时间判定夜间或白天模式。 图4为正常运行自动模式判断执行流程。 (1) 正常运营时间划分为三段:夜间、预通风时间、正常运营时间三段,全线BAS控制器通过主时钟获得时间同步,确保全线时间表统一。 (2) 空调季节采用外界焓值与送风设定焓值的比较判定。 当外界焓值大于设定焓值时,即进入空调季节,为避免空调季节频繁切换导致模式的频繁转换,判断条件采用死区控制,并限时转换(如至少20分钟方能转换一次)。 全新风及小新风工况选择使用外界焓值同站厅/台平均焓值相比较来确定,同样采用限时转换,并且全/小新风工况选择和空调/非空调季节选择使用统一的限时计时器,以确保同步转换,减少设备动作频度。 (3) 车站负荷判定采用水系统分水器温度(冷冻水出水温度)判定,采用死区7.5℃~8.5 ℃控制,非空调季节则默认执行车站负荷>50%模式工况。 (4) 环控工艺模式可通过人工选定及自动判定执行来实现。 通常环控工艺模式由BAS系统根据计算结果自动判定执行,同时设置手动模式,以便特殊情况下,人工强制选定模式,在灾害状况(如火灾),则优先执行火灾模式(须人工确认后方可执行,以防止误动作)。 图4 大空调通风系统自动模式判断流程图6.2. 车站水系统工艺模式的实现BAS系统负责对车站三台冷水机组进行群控。 当由BAS系统自动控制冷水系统时,根据以下原则选定水系统正常运行工艺模式:①依据时间表判定白天或夜间模式运行 ②依据室外焓值判定水系统是否进入空调季节运行 ③依据车站冷负荷判定开机数量。 下图为车站水系统工况判定流程图:图5 水系统工艺模式流程图(1) 空调季节的判定与车站大系统相同的判定条件。 (2) 正常运营时间划分为三段:夜间、车站预冷时间、正常运营时间三段。 夜间只根据重要设备房温度开启活塞机组,运营前车站预冷时间内首先开启两台离心机组30分钟后再进行车站冷负荷的判断。 (3) 根据环控要求,车站负荷判定采用水系统分水器温度(冷冻水出水温度)判定,当分水器温度高过某定值开启两台离心机组,低过该值时则仅开一台离心机组,该值采用死区控制,广州地铁一号线初定为7℃~9 ℃。 (4) 为保护设备,避免冷水机组频繁动作,设定冷水系统模式最少运行时间(如至少90分钟方能转换一次)。 6.3. 风系统与水系统的协调运作BAS通过调节每台空调机冷冻水出水二通调节阀开度调节空调机送风温度,同时该二通阀兼做水系统工况转换水阀,根据空调机开启情况和水系统运行模式来输出相应控制开度或者关闭二通阀,保障风系统和水系统的协调动作。 大系统车站负荷和水系统负荷情况均由冷冻水出水温度值来判定,广州地铁初定大系统负荷判定为7.5℃~8.5 ℃设置死区控制,水系统为7℃~9 ℃设置死区控制,为避免当风系统运行在小于50%工况时,水系统运行在大于100%工况(7℃~7.5℃)时,水系统冷负荷过低造成冷水机组跳机,大系统负荷判定加入冷水系统模式执行条件,如图6:曲线1 :开启单台离心机组时大系统负荷判定曲线曲线2 :开启两台离心机组大系统负荷判定曲线图6 大系统负荷判定曲线图为保证风、水系统的协调运行,水系统与大系统采用统一的空调季节判定条件。 同时由于大系统、水系统的工况转换限时计时器不同(大系统为20分钟,水系统为90分钟),存在冲突的可能性,因此,风系统工况转换时要考虑到水系统的运行工况。 7、 结束语由于地铁环控系统的复杂性和特殊性,对车站设备监控系统的控制要求往往同一般楼宇自动化系统区别很大,在硬件的配置和软件功能上有其特殊的要求,因此,在今后的地铁建设中,要根据地铁的实际情况,合理配置系统,完善系统功能,最大限度的提高地铁环境控制系统的自动化水平。
随着计算机技术的发展和普及,中心机房已成为各大单位的重要的数据处理及运行中心。 对于银行,证券,海关,邮局等需要实时交换数据的单位的机房,其机房管理更为重要,一旦系统发生故障,造成的经济损失及社会影响不可估量。 而中心机房的动力环境状态,作为中心机房设备运行的基础支撑,其良好的运行是保证机房数据运行的前提和基础,一旦机房动力环境出现故障,就会影响到计算机系统的运行,对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁,如事故严重又不能及时处理,就可能损坏机房硬件设备,危害数据安全,造成严重后果。 1、系统实施目标通过系统的建设,可以实现对中心机房UPS设备、空调设备、状态环境、市电供应等进行实时监控和智能化管理,及时发现并掌握动力环境运行过程中各类异常状况,避免造成对机房内关键运行与数据设备造成危害,并减少值班运维人员的工作强度,优化管理模式,实现保障机房良好运行、降低运行维护成本的目标。 2、系统设计的原则与特点UPS机房中的UPS需要全年全天不间断运行,为了保证机房中UPS的正常运行,机房专用空调也是处于全年全天不间断运行以保证UPS机房的环境能够工作在适合的状态下,为了能够实现UPS机房中UPS的工作状况、环境状况及安全状况及时的了解和轻松的掌握,某厂商提供的高可靠的UPS机房监控报警系统解决方案,实时监控UPS机房中的UPS设备、空调漏水状况、温湿度状况及安防状况。 (1)通用性该监控系统的设计符合国际工业监控之通用性和开放性设计标准。 (2)可靠性该监控系统符合电磁兼容性和电气隔离性能设计要求,不影响被监控设备的正常工作;该监控系统具有自诊断功能,对通信故障、软硬件故障功能能够自动诊断出来并及时告警;该监控系统硬件能在用户给出的基础电源条件下不间断工作;该监控系统硬件模块具有良好的抗干扰能力。 (3)稳定性该监控系统中某一子系统运行异常,不影响系统中其他子系统的正常运行。 (4)安全性该监控系统与被监控对象间具有可靠的电气隔离,本系统的软硬件在任何情况下,均不影响被监控对象运行的安全性。 该监控系统对系统管理和维护人员进行多级权限分类以区分和限制各级用户对系统和设备的访问能力。 该监控系统对用户的管理和维护操作进行跟踪记录,为运行事故提供分析依据以追究相关的事故责任。 (5)可维护性系统运行时进行在线运行状态诊断和监测,能及时发现系统各功能单元故障情况,便于系统故障的维护处理;软件系统的设计采用模块化结构设计和规范化标识,保证软件的可维护性要求。 (6)扩充性系统的软硬件设计采用模块化可扩充结构及标准化模块接口,便于系统适应不同规模和功能要求的网络集中监控系统要求。 (7)开放性监控系统网络通信协议符合国际网络协议标准,操作系统选用国际广泛使用的Windows操作平台。 《工业企业通用设计规范》(GBT42-81)《中华人民共和国公共行业标准》(GA/T70-94)《电气装置安装工程施工及验收规范》(BGJ232.90.92)《民用工业建筑电气设计规范》(GJT16-92)《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232--82《保安电视监控工程技术规范》GA/T76--96《民用建筑电缆工程技术规范》 1、系统组成1)监控中心/主机(监控电脑、操作系统、打印机等,客户自备)2)用户传输网络(TCP/IP)3)该厂商生产的动力环境综合网络监控器4)UPS监控模块(UPS)5)空调监控模块(精密空调、普通空调)6)配电柜监控模块(智能配电柜、普通配电柜)7)电池柜监控模块(电池柜)8)机房环境(漏水、烟雾、门磁、声光等)2、系统功能该系统可以实现对2台UPS,2个电池柜,1个普通配电柜,1个智能配电柜,1台普通空调和1台精密空调的监控,还可以对机房环境温湿度、烟雾检测、漏水检测、门禁检测等进行监控。 各项功能可以根据机房的需求作相应的选择或者更改。 3、系统拓扑图:该系统分为五大模块,分别为:UPS监控模块、电池监控模块、配电柜监控模块、空调监控模块和环境监控模块。 每一个模块都可以配合后台软件单独运行,根据机房需求,也都可以做相应的组合。 在UPS监控模块中,可以实现对UPS运行状态,输入电压、输出电压、温度等信息的监控,监控主机设备根据UPS是一一对应的。 在电池监控模块中,可以实现对电池组的电压、电流、单节电池电压。 电池充放电等等信息的监控,根据拓扑图,可以单独对单节电池作电池巡检或者对整组电池作检测,也可以将两者合二为一对电池柜进行监控。 在配电柜监控模块中,分为普通配电柜监控和智能配电柜监控,两者都可以对配电柜的电压、电流等数据进行监控,如果需要对配电柜开关作监控,则加入相应的设备就可以实现。 在空调监控模块中,分为普通空调监控和精密空调监控,对于普通空调,可以对其温度、湿度、开关状态控制等信息作监控;对于精密空调,可以对其回风温度、回风湿度、压缩机告警、加湿器告警等等信息的监控。 在环境监控模块中,可以对环境温湿度、机房漏水检测、烟雾检测、门禁状态以及声光报警联动控制做监控,这可以根据客户需求做相应选择。 4、各模块实现功能:UPS监控模块将UPS的串口通过RS232通讯线与动力环境综合网络监控器的RS232接口连接,再通过网线将动力环境综合网络监控器的ETHERNET口连接到网络的交换机,这就可以实现对UPS运行状态的数据进行采集。 将UPS的串口通过RS232通讯线与NetmateII的DEVICE接口连接,再通过网线将NetmateII的NETWORK口连接到网络的交换机,这就可以实现对UPS运行状态的数据进行采集。 电池监控模块将电池柜的通电电缆穿过电流传感器连接到电池电量监测仪,通过RS232通讯线连接到电池电量网络监控适配器,再使用网线把监控适配器连接到网络的交换机上。 这就实现了单体电池电压、电池组端总电压、电池充放电电流、电池柜环境温度等信息的检测。 环境监控模块通过数据传输线将漏水传感器连接到动力环境综合网络监控器主机的开关量端子上面,再通过网线连接动力环境综合网络监控器主机的THERNET口和网络的交换机。 在后台软件上会显示出漏水传感器的状态,当有漏水产生时,软件会自动发出告警。 通过RS232通讯线将GSM短信告警模块连接到电脑串口,对GSM短信告警模块做相关的设置,就可以实现短信告警。
安防监控的一些基本常识,安防监控系统的作用:一、安防监控系统是应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频信号,并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。 它能实时、形象、真实地反映被监控对象,不但极大地延长了人眼的观察距离,而且扩大了人眼的机能,它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视,让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况,并通过录像机记录下来。 同时报警系统设备对非法入侵进行报警,产生的报警型号输入报警主机,报警主机触发监控系统录像并记录。 二、安防监控系统的构成 前端部分:前端完成模拟视频的拍摄,探测器报警信号的产生,云台、防护罩的控制,报警输出等功能。 主要包括:摄像头、电动变焦镜头、室外红外对射探测器、双监探测器、温湿度传感器、云台、防护罩、解码器、警灯、警笛等设备(设备使用情况根据用户的实际需求配置)。 摄像头通过内置CCD及辅助电路将现场情况拍摄成为模拟视频电信号,经同轴电缆传输。 电动变焦镜头将拍摄场景拉近、推远,并实现光圈、调焦等光学调整。 温、湿度传感器可探测环境内温度、湿度,从而保证内部良好的物理环境。 云台、防护罩给摄像机和镜头提供了适宜的工作环境,并可实现拍摄角度的水平和垂直调整。 解码器是云台、镜头控制的核心设备,通过它可实现使用微机接口经过软件控制镜头、云台。 传输部分:这里介绍的传输部分主要由同轴电缆组成。 传输部分要求在前端摄像机摄录的图像进行实时传输,同时要求传输具有损耗小,可靠的传输质量,图像在录像控制中心能够清晰还原显示。 控制部分:该部分是安防监控系统的核心,它完成模拟视频监视信号的数字采集、MPEG-1压缩、监控数据记录和检索、硬盘录像等功能。 它的核心单元是采集、压缩单元,它的通道可靠性、运算处理能力、录像检索的便利性直接影响到整个系统的性能。 控制部分是实现报警和录像记录进行联动的关键部分。 电视墙显示部分:该部分完成在系统显示器或监视器屏幕上的实时监视信号显示和录像内容的回放及检索。 系统支持多画面回放,所有通道同时录像,系统报警屏幕、声音提示等功能。 它既兼容了传统电视监视墙一览无余的监控功能,又大大降低了值守人员的工作强度且提高了安全防卫的可靠性。 终端显示部分实际上还完成了另外一项重要工作——控制。 这种控制包括摄像机云台、镜头控制,报警控制,报警通知,自动、手动设防,防盗照明控制等功能,用户的工作只需要在系统桌面点击鼠标操作即可。 防盗报警部分:在重要出入口、楼梯口安装主动式红外探头,进行布防,在监控中心值班室(监控室)安装报警主机,一旦某处有人越入,探头即自动感应,触发报警,主机显示报警部位,同时联动相应的探照灯和摄像机,并在主机上自动切换成报警摄像画面,报警中心监控用计算机弹出电子地图并作报警记录,提示值班人员处理,大大加强了保安力度。 报警防范系统是利用主动红外移动探测器将重要通道控制起来,并连接到管理中心的报警中心,当在非工作时间内有人员从非正常入口进入时,探测器会立即将报警信号发送到管理中心,同时启动联动装置和设备,对入侵者进行警告,可以进行连续摄像及录像。 系统供电:电源的供给对于保证整个闭路监控报警系统的正常运转起到至关重要的作用,一旦电源受破坏即会导致整个系统处于瘫痪状态。 系统的供电可以采用集中供电和分散供电两部分,用户可以根据实际的需要进行选择。
安防,摄像机,存储,控制,云台,护罩,系统集成等的知识。 监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。 摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机,控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备,同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。 通过控制主机,操作人员可发出指令,对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作,并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。 利用特殊的录像处理模式,可对图像进行录入、回放、处理等操作,使录像效果达到最佳。 视频监控系统由实时控制系统、监视系统及管理信息系统组成。 实时控制系统完成实时数据采集处理、存储、反馈的功能;监视系统完成对各个监控点的全天候的监视,能在多操作控制点上切换多路图像;管理信息系统完成各类所需信息的采集、接收、传输、加工、处理,是整个系统的控制核心。 视频监控系统发展了短短二十几年时间,从19世代80年代模拟监控到火热数字监控再到方兴未艾网络视频监控,发生了翻天覆地变化。 在IP技术逐步统一全球今天,我们有必要重新认识视频监控系统发展历史。 从技术角度出发,视频监控系统发展划分为第一代模拟视频监控系统(CCTV),到第二代基于“PC+多媒体卡”数字视频监控系统(DVR),到第三代完全基于IP网络视频监控系统(IPVS)。 第一代视频监控第一代视频监控是传统模拟闭路视频监控系统(CCTV)依赖摄像机、线缆、录像机和监视器等专用设备。 例如,摄像机通过专用同轴线缆输出视频信号。 线缆连接到专用模拟视频设备,如视频画面分割器、矩阵、切换器、卡带式录像机(VCR)及视频监视器等。 模拟CCTV存在大量局限性:有限监控能力只支持本地监控,受到模拟视频缆传输长度和缆放大器限制。 有限可扩展性系统通常受到视频画面分割器、矩阵和切换器输入容量限制。 录像负载重用户必须从录像机中取出或更换新录像带保存,且录像带易于丢失、被盗或无意中被擦除。 录像质量不高是主要限制因素。 录像质量随拷贝数量增加而降低。 第二代视频监控第二代视频监控是当前“模拟-数字”监控系统(DVR):“模拟-数字”监控系统是以数字硬盘录像机DVR为核心半模拟-半数字方案,从摄像机到DVR仍采用同轴缆输出视频信号,通过DVR同时支持录像和回放,并可支持有限IP网络访问。 由于DVR产品五花八门,没有标准,所以这一代系统是非标准封闭系统。 DVR系统仍存在大量局限:复杂布线“模拟-数字”方案仍需要在每个摄像机上安装单独视频缆,导致布线复杂性。 有限可扩展性DVR典型限制是一次最多只能扩展16个摄像机。 有限可管理性您需要外部服务器和管理软件来控制多个DVR或监控点。 有限远程监视/控制能力您不能从任意客户机访问任意摄像机。 您只能通过DVR间接访问摄像机。 磁盘发生故障风险与RAID冗余和磁带相比,“模拟-数字”方案录像没有保护,易于丢失。 第三代视频监控第三代视频监控是未来完全IP视频监控系统IPVS:全IP视频监控系统与前面两种方案相比存在显著区别。 该系统优势是摄像机内置Web服务器,并直接提供以太网端口。 这些摄像机生成JPEG或MPEG4、H.264数据文件,可供任何经授权客户机从网络中任何位置访问、监视、记录并打印,而不是生成连续模拟视频信号形式图像。 全IP视频监控系统它巨大优势是:简便性-所有摄像机都通过经济高效有线或者无线以太网简单连接到网络,使您能够利用现有局域网基础设施。 您可使用5类网络缆或无线网络方式传输摄像机输出图像以及水平、垂直、变倍(PTZ)控制命令(甚至可以直接通过以太网供)。 强大中心控制-一台工业标准服务器和一套控制管理应用软件就可运行整个监控系统。 易于升级与全面可扩展性-轻松添加更多摄像机。 中心服务器将来能够方便升级到更快速处理器、更大容量磁盘驱动器以及更大带宽等。 全面远程监视-任何经授权客户机都可直接访问任意摄像机。 您也可通过中央服务器访问监视图像。 坚固冗余存储器-可同时利用SCSI、RAID以及磁带备份存储技术永久保护监视图像不受硬盘驱动器故障影响。 前景分析中国视频监控行业共经历了三个阶段,分别是模拟视频监控阶段、数字视频监控阶段、网络视频监控阶段。 中国视频监控市场正从模拟向数字化过渡,数字视频监控成为了市场的主流。 2004年到2012年,数字监控在总体视频监控市场规模中所占的比例从35.7%增长到了56.7%。 与此同时,网络视频监控市场正在稳步增长,所占比例由2004年的7.4%增长到2012年的28.2%。 受平安城市建设、交通信息化建设、金融监控、安全生产、智能家居等各种项目建设与发展的带动,中国视频监控产品的需求量不断扩大。 2011年中国视频监控行业总体市场规模达到230.4亿元人民币,同比增长19.71%。 预计2012-2015年间将保持着21.52%的平均增长速度。 工作原理监控是各行业重点部门或重要场所进行实时监控的物理基础,管理部门可通过它获得有效数据、图像视频监控系统原理图或声音信息,对突发性异常事件的过程进行及时的监视和记忆,用以提供高效、及时地指挥和高度、布置警力、处理案件等。 随着当前计算机应用的迅速发展和推广,全世界掀起了一股强大的数字化浪潮,各种设备数字化已成为安全防护的首要目标。 数码监控报警的性能特点是:监控画面实时显示,录像图象质量单路调节功能,每路录像速度可分别设置,快速检索,多种录像方式设定功能,自动备份,云台/镜头控制功能,网络传输等。 加装时间发生器,将时间显示叠加到图像中。 在线路较长时加装音视频放大器以确保音视频监控质量。 适用范围——银行、证券营业场所、企事业单位、机关、商业场所内外部环境、楼宇通道、停车场、高档社区家庭内外部环境、图书馆、医院、公园。 主要功能1、本地录像,保存一定时间段内的本地视频监控录像资料,并能方便地查询、取证,为事后调查提供依据。 2、远程视频监控监控人员可远程任意调取网吧存储的监控图像,并可远程发出控制指令,录像资料的智能化检索、回放、调整摄像机镜头焦距、控制云台进行巡视或局部细节观察。 3、权限管理为保证上网人员的隐私和录像资料的安全,系统具有操作权限管理,系统登录、操作进行严格的权限控制,保证系统的安全性。 4、服务器平台构架方便,在市公安局、区(县)公安局和各派出所,都可以方便的安装服务器软件,只需分配用户不同权限的登陆帐号,即可以查看所管辖区域的网吧监控信息。 5、系统中包含网吧基本信息的管理,并且电子地图相结合,当网吧出现突发状况时,可以及时的获取该网吧的基本信息(网吧电话、地址、负责人),更加快捷的联系到网吧相关负责人。 6. 网吧监控和电子地图相结合,可以通过电子地图更加直观的查看网吧所分布的地理位置,并且在电子地图上实时显显示网吧监控设备的运行状态,当用户需要查看某网吧的监控信息时只要在电子地图双击该网吧即可进入该网吧的监控界面。 7、当上网人员在网吧服务台出示身份证登记上网时,系统能自动将上网者拍照,和上网人员相应的上网卡信息传至公安机关监控中心服务器保存。 8 、随时随地的监控录像功能,无论身在何处,任何密码授权的用户通过身边的电脑联网连接到监控网点,可以看到任意监控网点的即时图像并根据需要录像,避免了地理位置间隔原因造成监督管理的不便。 9 、系统可扩容性强,若需要添加新的监控网点,在服务器端添加相应网吧信息和设备信息即可。 10、安全性高,图像掩码技术,防止非法篡改录像资料;只有授权用户才可以进行录像备份,有效防止恶意破坏;强大日志管理功能,保证了专用系统的安全使用。 服务器端和客户端之间所传输的数据,全部经过加密。 组成设备视频监控系统产品包含光端机,光缆终端盒,云台,云台解码器,视频矩阵,硬盘录像机,监控摄像机[1]。 视频监控系统组成部分包括监控前端、管理中心、监控中心、PC客户端及无线网桥。 各组成部分的说明如下:(1)监控前端:用于采集被监控点的监控信息,并可以配备报警设备。 监控前端可分为两类:1、普通摄像头+视频服务器。 普通摄像头可以是模拟摄像头,也可以是数字摄像头。 原始视频信号传到视频服务器,经视频服务器编码后,以TCP/IP协议通过网络传至其他设备。 2、网络摄像头。 网络摄像头是融摄像、视频编码、Web服务于一体的高级摄像设备,内嵌了TCP/IP协议栈。 可以直接连接到网络。 (2)管理中心:承担所有前端设备的管理、控制、报警处理、录像、录像回放、用户管理等工作。 各部分功能分别由专门的服务器各司其职。 (3)监控中心:用于集中对所辖区域进行监控,包括电视墙、监控客户终端群组成。 系统中可以有一个或多个监控中心。 (4)PC客户端:在监控中心之外,也可以由PC机接到网络上进行远程监控。 (5)无线网桥:无线网桥用于接入无线数据网络,并访问互联网。 通过无线网桥,可以将IP网上的监控信息传至无线终端,也可以将无线终端的控制指令传给IP网上的视频监控管理系统。 常用的无线网络为CDMA网络。 功能需求当前,对于监控系统而言,用户对其功能的需求已经体现出多元化与系统化。 主要表现在以下几个方面的要求:远程访问。 传统的视频监控一般是在小范围内进行,而用户普遍要求访问地点不受地域限制,能随时随地访问被监控地点。 多人同时访问同一个监控点。 传统上,一个监控点一般是被一个监控中心(用户)所访问。 同一个监控点很可能会同时被多个用户所访问,并且这些用户之间可能毫无关系。 用户访问的复杂化将要求系统强化对访问权限的管理。 监控点趋向分散,同时监控趋向集中。 属于同一用户的监控点越来越分散,不受地域所限。 而对这些分散的监控点,需要集中的管理与控制。 要求监控系统具有开放性和扩展性。 同一系统应当支持多种不同类型的监控设备,用户数、被监控点的数量可以方便地增减。 海量数据存储。 网络化使得传统的本地录像功能可以转移到远程服务器上来实现,使得海量数据存储成为可能。 同时,也要求系统具备更强的存储、检索和备份等功能。 信息安全。 系统复杂化,用户的多元化,加上视频监控本身的业务特点必然要求对系统对信息安全提供有力的保证。 智能视频监控。 未来的视频监控系统将不仅仅局限于被动地提供视频画面,更要求系统本身有足够的智能,能够识别不同的物体,发现监控画面中的异常情况,以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息,从而更加有效地协助安全人员处理危机,并最大限度地降低误报和漏报现象,成为应对袭击和处理突发事件的有力辅助工具。 智能视频监控还可以应用在交通管理、客户行为分析、客户服务等多种非安全相关的场景,以提高用户的投资回报。 技术不足大规模的网络视频监控系统业务尚处于起步探索阶段,网络化、数字化、智能化是视频监控的必然趋势。 面对这个大趋势,视频监控在一些关键技术方面,存在着不少不足之处,主要表现在以下几个方面。 媒体分发的视频监控系统在视频媒体的分发方面普遍处理得比较简单,一般采用用户直接对网络摄像机进行访问,或通过视频服务器进行简单的媒体转发处理,而面对越来越庞大的用户群,这种媒体传送方式将会成为图像传输的瓶颈。 是否具备高效的媒体分发机制将成为判断视频监控系统优劣的一项重要指标。 实际上,媒体分发是任何一个视频业务在发展到一定规模后必将面临的问题,视频监控可以与其他视频业务——比如IPTV——来共同研究视频分发的问题。 未来的视频监控系统将会基于一个比较完善的媒体分发平台来传输实时视频信息与录像视频信息。 录像存储基于网络的视频监控系统基本上采用中心录像服务器来存储录像。 中央录像服务器管理方便,安全可靠,但因为录像随时进行,数据流量大,对承载网带来很大压力。 如果将录像存储边缘化,虽然可以减少视频流的数量,缓减承载网压力,但分散的录像数据将给录像的管理带来很大的麻烦,录像数据的安全性也将大大降低。 由此可见,未来大量的存储需求发生的位置不可能由中心统一存储来承担,而大量的分布式、差异性存储却没有可用的技术方案。 未来的视频监控系统要在录像存储方面进行合理的结构设计,才能满足实际的录像要求。 并发调度视频监控系统的用户在一个视频监控点上一般不存在并发需求,即便批量用户可能对同一视频监控点的信息有同时调用要求,这种调用也没有差异。 在未来,系统服务的使用者来源多样化并且不可控,其使用目的存在同样的情况,监控系统对于同一监控点存在着并发的冲突调用问题,因此必须考虑优先权限和分配机制。 计费视频监控计费模式非常单一,通常以租用为主,或者只需考虑用户接入后使用的单一视频监控点的上传信息的时长或流量即可,其业务计费点和计费尺度无需太复杂,一般考虑简单的RADIUS协议即可。 未来视频监控系统考虑的计费问题包括单用户对单资源的使用、单用户对多资源的使用、多用户对多资源的使用,这是单计费点和计费尺度、仅仅依靠简明扼要单的计费协议所无法支持的。 未来的系统应支持可灵活改变、可批量同时实施的多业务策略,支持上述各种业务策略的实时计费功能。 分级一些远程视频监控系统可以支持分级,但这种分级仅仅涉及内容分发的分级,对网络中其它子功能系统还是作为一级来考虑。 未来视频监控系统需要考虑的分级决不仅仅是内容分配上的分级,因为全网中不同地区的服务提供商对于用户控制、业务管理、内容分配、运营支撑这四个层次分级要求是存在差异的,这一点上用户控制和业务管理上分级的需求更接近会议电视系统而不是简单的点到点会话系统,需要全部重新设计。 业务融合远程监控不考虑和其它业务系统之间的互相调用。 未来的视频监控系统将和多个其它业务系统交叉调用,不同系统之间的多层互通和资源共享是必须考虑的问题[3]。 编辑本段安装原则视频监控系统八大原则[4]随着安全意识的增强,视频监控系统也慢慢的走入我们寻常百姓家。 视频监控方案也是层出不穷,那么在安装监控系统中又有哪些原则需要遵守的呢?安装监控系统首先要考虑以下8大监控安装原则:1、监控系统实时性,这点尤为重要。 也正是由于监控系统的实时性才显得监控系统是那么的必要。 2、安全性,监控系统具有安全防范和保密措施,防止非法侵入系统及非法操作。 3、可扩展性监控系统设备采用模块化结构,系统能够在监控规模、监控对象、或监控要求等发生变更时方便灵活的在硬件和软件上进行扩展,即不需要改变网络的结构和主要的软硬件设备。 4、开放性监控系统遵循开放性原则,系统提供符合国际标准的软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具,使系统具备良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植性。 整个网络是一个开放系统,能兼容多家监控厂家的产品,并能支持二次开发。 5、标准性监控系统所采用的设备及技术符合国际通用标准。 这点能够给您一个安心的保证。 6、灵活性监控系统组网方式灵活,系统功能配置灵活,能够充分利用现有视频监控子系统网络资源。 系统将其他子系统都融入其中,能满足不同监控单元的业务需求,软件功能全面,配置方便。 7、先进性监控系统是在满足可靠性和实用性的前提下尽可能先进的系统。 整个系统在建成后的十年内保持先进,系统所采用的设备与技术能适应以后发展,并能够方便地升级。 将成为一个先进、适应未来发展、可靠性高、保密性好、网络扩展简便、连接数据处理能力强、系统运行操纵简便的安防系统。 8、实用性视频监控系统具备完成工程中所要求功能的能力和水准。 系统符合本工程实际需要的国内外有关规范的要求,并且实现容易、操作方便。 从用户角度出发,充分利用现有资源,尽量降低系统成本,使系统具有较高的性能价格比。 解决干扰视频监控系统正常运作的方法干扰问题是安防监控系统遇到的常见问题。 如:雪花干扰、网纹干扰、斜纹干扰、横纹干扰、上下滚动条干扰、扭曲变型干扰和上下抖动干扰等情况,都可能干扰到视频监控系统的正常运工作。 具体解决方法是具体情况而定。 一、找干扰源我们可以通过简单的方法来查找干扰源。 干扰来源的三大部位是:前端-来自摄像机系统的干扰;中端-来自同轴电缆传输的干扰;后端-来自设备引入的干扰。 二、视频干扰的检查方式用监视器放在前端与摄像机连接,看图像是否存在干扰,如有干扰则从摄像机本身来解决(如更换百万高清数字网络半球摄像机),如无干扰则进入下一步检查。 在监控室里将同轴电缆传输线与视频分配器或硬盘录像机断开,单独连接监视器上看图像是否有干扰,如有干扰则用抗干扰器。 这种干扰叫“环境电磁干扰”,这种干扰较为常见。 如无干扰则说明同轴电缆传输线没有受到干扰。 但与硬盘录像机一连接就出现干扰,说明系统设备之间接地电位差引起干扰,在视频线与硬盘录像机之间加上光电隔离器就能解决。 三、视频干扰的解决思路前端干扰解决思路:前端-摄像机系统引入的干扰属于设备干扰,应从设备本身来解决(如摄像机质量、电压的稳定性、绝缘性),用抗干扰器无法彻底解决干扰问题。 中端干扰解决思路:中端-同轴电缆传输部分的干扰最常见,属于“环境电磁干扰”,电磁干扰是指视频线周边环境的干扰,包括变频电机干扰;电磁辐射干扰;高频、低频设备干扰;电视塔、变电站干扰;电机等大功率电器引起的强脉冲干扰等,可以用视频抗干扰器来解决,如K1000。 后端干扰解决思路:后端-设备的干扰,多数是由设备之间接地电位差引起,产生斜纹、横条上下滚动(滚动条),可以用光电隔离器来解决,如单路光电隔离抗干扰器K2000、多路光电隔离分配器F1600G。 四、电源的干扰由于劣质电源引起的视频干扰在前端干扰中,比较常见。 以往部分摄像机生产商出于谨慎考虑,选用线性电源。 但是线性电源存在转换效率低、体积大、发热量高、制造成本高等缺点。 如今开关电源的稳定性已经提高许多,制作精良、用料足的开关电源已成摄像机电源主流。 建议选购应用于监控摄像机的安防监控电源时,尽量对电源进行测试,检查其稳定性、纹波大小等质量指标。
系统的特性包括以下几个方面:
1.高效性
系统的高效性指的是系统能够快速地完成任务,并且响应时间短。这要求系统具备高度优化的算法和数据结构,以及良好的并发处理能力。
2.可靠性
系统的可靠性是指系统在面对各种异常情况时能够保持稳定运行,不会因为单点故障而崩溃。为了提高系统的可靠性,可以采用冗余设计、容错技术以及监控与自动化处理等手段。
3.可扩展性
系统的可扩展性是指系统能够方便地进行功能和规模的扩展。这要求系统的架构设计合理,模块化程度高,以便于新增功能和调整系统规模。
4.安全性
系统的安全性是指系统能够保护用户数据的机密性、完整性和可用性。为了确保系统的安全性,可以采用身份认证、访问控制、加密传输等安全机制。
5.易用性
系统的易用性是指系统操作界面友好、交互简单明了,用户能够轻松上手使用。为了提高系统的易用性,可以进行用户体验设计和人机交互优化。
6.可维护性
系统的可维护性是指系统的代码结构清晰、模块化程度高,方便系统的维护和升级。为了提高系统的可维护性,可以采用设计模式、代码重构等技术手段。
7.可移植性
系统的可移植性是指系统能够在不同的硬件平台或操作系统上运行,而不需要进行大量修改。为了提高系统的可移植性,可以采用跨平台开发技术和标准化接口。
8.高性能
系统的高性能是指系统能够在单位时间内处理更多的任务,提高系统的吞吐量和并发能力。为了达到高性能,可以采用并行计算、分布式架构等技术手段。
9.灵活性
系统的灵活性是指系统能够灵活适应用户需求的变化,并支持定制化功能。为了提高系统的灵活性,可以采用插件化设计、配置化管理等方式。
10.可监控性
系统的可监控性是指系统能够实时监测系统运行状态,并能够及时发现和解决问题。为了提高系统的可监控性,可以采用日志记录、性能监控、异常监控等技术手段。
11.低成本
系统的低成本是指系统开发、部署和维护的成本较低。为了降低系统的成本,可以采用开源技术、云计算和自动化运维等方式。
12.可溯源性
13.可恢复性
系统的可恢复性是指系统能够在遭受故障或异常情况后,能够迅速恢复正常运行。为了提高系统的可恢复性,可以采用备份和恢复机制、故障转移和灾备方案等。
总结:
一个好的系统应该具备高效性、可靠性、可扩展性、安全性、易用性、可维护性、可移植性、高性能、灵活性、可监控性、低成本、可溯源性和可恢复性等特性。这些特性相互交织,共同构成了一个功能完善、稳定可靠的系统。
1. 数据中心设计原则依据数据中心网络安全建设和改造需求,数据中心方案设计将遵循以下原则:1.1 网络适应云环境原则网络的设计要在业务需求的基础上,屏蔽基础网络差异,实现网络资源的池化;根据业务自动按需分配网络资源,有效增强业务系统的灵活性、安全性,降低业务系统部署实施周期和运维成本。 1.2 高安全强度原则安全系统应基于等保要求和实际业务需求,部署较为完备的安全防护策略,防止对核心业务系统的非法访问,保护数据的安全传输与存储,设计完善的面向全网的统一安全防护体系。 同时,应充分考虑访问流量大、业务丰富、面向公众及虚拟化环境下的安全防护需求,合理设计云计算环境内安全隔离、监测和审计的方案,提出云计算环境安全解决思路。 1.3 追求架构先进,可靠性强原则设计中所采用的网络技术架构,需要放眼长远,采用先进的网络技术,顺应当前云网络发展方向,使系统建设具有较长的生命周期,顺应业务的长远发展。 同时保证网络系统的可靠性,实现关键业务的双活需求。 同时,应为设备和链路提供冗余备份,有效降低故障率,缩短故障修复时间。 1.4 兼容性和开放性原则设计中所采用的网络技术,遵守先进性、兼容性、开放性,以保证网络系统的互操作性、可维护性、可扩展性。 采用标准网络协议,保证在异构网络中的系统兼容性;网络架构提供标准化接口,便于整体网络的管理对接,实现对网络资源的统一管理。 2. 云计算环境下的安全设计随着目前大量服务区虚拟化技术的应用和云计算技术的普及,在云计算环境下的安全部署日益成为关注的重点问题,也关系到未来数据中心发展趋势。 在本设计方案中,建议采用高性能网络安全设备和灵活的虚拟软件安全网关(NFV 网络功能虚拟化)产品组合来进行数据中心云安全设计。 在满足多业务的安全需求时,一方面可以通过建设高性能、高可靠、虚拟化的硬件安全资源池,同时集成FW/IPS/LB等多种业务引擎,每个业务可以灵活定义其需要的安全服务类型并通过云管理员分配相应的安全资源,实现对业务流量的安全隔离和防护;另一方面,针对业务主机侧的安全问题,可以通过虚拟软件安全网关实现对主机的安全防护,每个业务可以针对自身拥有的服务器计算资源进行相应的安全防护和加固的工作。 其部署示意图如下所示:2.1 南北向流量安全防护规划在云计算数据中心中,针对出入数据中心的流量,我们称之为“南北向流量”。 针对南北向流量的安全防护,建议采用基于虚拟化技术的高性能安全网关来实现。 虚拟化技术是实现基于多业务业务隔离的重要方式。 和传统厂商的虚拟化实现方式不同,H3C的安全虚拟化是一种基于容器的完全虚拟化技术;每个安全引擎通过唯一的OS内核对系统硬件资源进行管理,每个虚拟防火墙作为一个容器实例运行在同一个内核之上,多台虚拟防火墙相互独立,每个虚拟防火墙实例对外呈现为一个完整的防火墙系统,该虚拟防火墙业务功能完整、管理独立、具备精细化的资源限制能力,典型示意图如下所示:虚拟防火墙具备多业务的支持能力虚拟防火墙有自己独立的运行空间,各个实例之间的运行空间完全隔离,天然具备了虚拟化特性。 每个实例运行的防火墙业务系统,包括管理平面、控制平面、数据平面,具备完整的业务功能。 因此,从功能的角度看,虚拟化后的系统和非虚拟化的系统功能一致。 这也意味着每个虚拟防火墙内部可以使能多种安全业务,诸如路由协议,NAT,状态检测,IPSEC VPN,攻击防范等都可以独立开启。 虚拟防火墙安全资源精确定义能力通过统一的OS内核,可以细粒度的控制每个虚拟防火墙容器对的CPU、内存、存储的硬件资源的利用率,也可以管理每个VFW能使用的物理接口、VLAN等资源,有完善的虚拟化资源管理能力。 通过统一的调度接口,每个容器的所能使用的资源支持动态的调整,比如,可以根据业务情况,在不中断VFW业务的情况下,在线动态增加某个VFW的内存资源。 多层次分级分角色的独立管理能力基于分级的多角色虚拟化管理方法,可以对每个管理设备的用户都会被分配特定的级别和角色,从而确定了该用户能够执行的操作权限。 一方面,通过分级管理员的定义,可以将整个安全资源划分为系统级别和虚拟防火墙级别。 系统级别的管理员可以对整个防火墙的资源进行全局的配置管理,虚拟防火墙管理员只关注自身的虚拟防火墙配置管理。 另一方面,通过定义多角色管理员,诸如在每个虚拟防火墙内部定义管理员、操作员、审计员等不同角色,可以精确定义每个管理员的配置管理权限,满足虚拟防火墙内部多角色分权的管理。 2.2 东西向流量安全防护规划数据中心中虚机(VM)间的交互流量,我们称之为“东西向流量”。 针对东西两流量,采用虚拟软件安全网关产品来实现安全防护。 对于普通的云计算VPC模型的业务,既可以将NFV安全业务安装在业务服务器内,也可以部署独立的安全业务网关服务器。 可采用部署独立的安全业务网关服务器,此时安装了NFV的独立的服务器资源逻辑上被认为是单一管理节点,对外提供高性能的VFW业务。 考虑到在虚拟化之后服务器内部的多个VM之间可能存在流量交换,在这种情况下外部的安全资源池无法对其流量进行必要的安全检查,在这种情况下,基于SDN架构模式的虚拟化软件安全网关vFW产品应运而生,在安全功能方面,为用户提供了全面的安全防范体系和远程安全接入能力,支持攻击检测和防御、NAT、ALG、ACL、安全域策略,能够有效的保证网络的安全;采用ASPF(Application Specific Packet Filter)应用状态检测技术,可对连接状态过程和异常命令进行检测,提供多种智能分析和管理手段,支持多种日志,提供网络管理监控,协助网络管理员完成网络的安全管理;支持多种VPN业务,如L2TP VPN、GRE VPN、IPSec VPN等丰富业务功能。 vFW技术带来如下优势:• 部署简单,无需改变网络即可对虚拟机提供保护• 安全策略自动跟随虚拟机迁移,确保虚拟机安全性• 新增虚拟机能够自动接受已有安全策略的保护• 细粒度的安全策略确保虚拟机避免内外部安全威胁;vFW解决方案能够监控和保护虚拟环境的安全,以避免虚拟化环境与外部网络遭受内外部威胁的侵害,从而为虚拟化数据中心和云计算网络带来全面的安全防护,帮助企业构建完善的数据中心和云计算网络安全解决方案。 3. 云计算环境下数据安全防护手段建议基于以上云计算环境下的数据安全风险分析,在云计算安全的建设过程中,需要针对这些安全风险采取有针对性的措施进行防护。 3.1 用户自助服务管理平台的访问安全用户需要登录到云服务管理平台进行自身的管理操作设置,如基础的安全防护策略设置,针对关键服务器的访问权限控制设置,用户身份认证加密协议配置,虚拟机的资源配置、管理员权限配置及日志配置的自动化等等。 这些部署流程应该被迁移到自服务模型并为用户所利用。 在这种情况下,云服务管理者本身需要对租户的这种自服务操作进行用户身份认证确认,用户策略的保密、不同租户之间的配置安全隔离以及用户关键安全事件的日志记录以便后续可以进行问题跟踪溯源。 3.2 服务器虚拟化的安全在服务器虚拟化的过程中,单台的物理服务器本身可能被虚化成多个虚拟机并提供给多个不同的租户,这些虚拟机可以认为是共享的基础设施,部分组件如CPU、缓存等对于该系统的使用者而言并不是完全隔离的。 此时任何一个租户的虚拟机漏洞被黑客利用将导致整个物理服务器的全部虚拟机不能正常工作,同时,针对全部虚拟机的管理平台,一旦管理软件的安全漏洞被利用将可能导致整个云计算的服务器资源被攻击从而造成云计算环境的瘫痪。 针对这类型公用基础设施的安全需要部署防护。 在此背景下,不同的租户可以选择差异化的安全模型,此时需要安全资源池的设备可以通过虚拟化技术提供基于用户的专有安全服务。 如针对防火墙安全业务的租户,为了将不同租户的流量在传输过程中进行安全隔离,需要在防火墙上使能虚拟防火墙技术,不同的租户流量对应到不同的虚拟防火墙实例,此时,每个租户可以在自身的虚拟防火墙实例中配置属于自己的访问控制安全策略,同时要求设备记录所有安全事件的日志,创建基于用户的安全事件分析报告,一方面可以为用户的网络安全策略调整提供技术支撑,另一方面一旦发生安全事件,可以基于这些日志进行事后的安全审计并追踪问题发生的原因。 其它的安全服务类型如IPS和LB负载均衡等也需要通过虚拟化技术将流量引入到设备并进行特定的业务处理。 3.3 内部人员的安全培训和行为审计为了保证用户的数据安全,云服务管理者必须要对用户的数据安全进行相应的SLA保证。 同时必须在技术和制度两个角度对内部数据操作人员进行安全培训。 一方面通过制定严格的安全制度要求内部人员恪守用户数据安全,另一方面,需要通过技术手段,将内部人员的安全操作日志、安全事件日志、修改管理日志、用户授权访问日志等进行持续的安全监控,确保安全事件发生后可以做到有迹可寻。 3.4 管理平台的安全支持云服务管理者需要建设统一的云管理平台,实现对整个云计算基础设施资源的管理和监控,统一的云管理平台应在安全管理功能的完整性以及接口API的开放性两个方面有所考虑。 前者要求管理平台需要切实承担起对全部安全资源池设备的集中设备管理、安全策略部署以及整网安全事件的监控分析和基于用户的报表展示;后者的考虑是为了适配云计算环境中可能存在的多种安全设备类型或多厂商设备,也需要在API接口的开放性和统一性上进行规范和要求,以实现对下挂安全资源池设备的配置管理和日志格式转换等需求。 也只有这样才能实现设备和管理平台的无缝对接,提升云管理平台的安全管理能力。
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