网络监视管理系统

网络监视管理系统（共12篇）

网络监视管理系统 篇1

1 引言

随着互联网和多媒体技术的发展,人们对于远程监视的需求也日益增加(如:矿区,煤田,医院等)。而在这些地方,人们对数字图像在质量、大小和应用上提出了更高的要求,本文结合JPEG2000图像标准和TCP/IP协议来进行的远程监视。由于采用JPEG2000静止图像作为媒体流,从而避免了类似H.263等流媒体,在网络环境恶劣的情况下,出现帧同步丢失而造成用户端的解码失败,而使得用户端不能实时的观察到相应监视点的情况。并且由于JPEG2000标准中加入了感兴趣区域(Region of Interest)压缩和无损压缩特征,这对于监视系统来说是非常重要的优点。系统框架如右图:

从图1中可以看出客户和监视点是多对多的关系,使得系统可以灵活的适应更种场合。

2 JPEG2000的原理和特征

JPEG2000标准与JPEG相比提供了许多新的特征,这些特征在实际的应用中,有着更丰富的选择。它包含有四种模式(顺序模式,渐进模式,无损模式和分层模式)。在编码端以最大的压缩质量(包括无失真压缩)和最大的图像分辨率压缩图像,它的最主要的特征如下:

(1)高压缩率:由于在离散子波变换算法中,图像数据可以转换成一系列更加有效存储像素模块的“子波”。因而,JPEG2000格式的图片压缩率比JPEG图片基础上再提高10%~30%,而且压缩后的图像显得更加细腻平滑,这一特征在互联网和遥感等图像传输领域有着广泛的应用。

(2)无损压缩和有损压缩:JPEG2000提供无损和有损两种压缩方式,无损压缩在许多领域是必须的,例如监视系统中发现异常时,要求清晰的再现监视场景的情况。再如图像档案中为了保存重要的信息无损的图像质量是必须的。

(3)感兴趣区域压缩:可以指定图片上感兴趣区域(Region of Interest),然后在压缩时对这些区域指定压缩质量,或在恢复时指定某些区域的解压缩要求。这是因为子波在空间和频率域上具有局域性,要完全恢复图像中的某个局部,并不需要所有编码都被精确保留,只要对应它的一部分编码没有误差就可以了。

JPEG2000主要是规定了一系列对连续色调、二值、灰度或彩色数字静止图像的无失真或有失真编解码方法[1]。JPEG2000的基本系统结构框图[3]如图2所示。

可见,JPEG2000改变了JPEG标准以DCT变换为核心的变换方法,采用了具有能量特性更为集中的小波变换以及率失真优化截取的内嵌码块编码算法(EBCOT)。

3 系统原理分析

监视系统采用JPEG2000格式图像数据作为的数据流,而当中的JPEG2000压缩编码采用小波变换为基础,且在系统中采用了JPEG2000中的感兴趣区域(ROI:regions of interest)特征。下面描述小波变换和ROI的原理。

3.1 小波变换原理

3.1.1 小波与小波变换——定义1

定义1设L2(R)是一个可测的、平方可积的一维函数矢量空间,R为实数集。小波是由满足的函数ψ(x)通过平移和缩放而产生的一个函数族ψa,b(x):

ψa,b(x)称作分析小波(Analyzing Wavelet)或连续小波,当且仅当母小波函数ψ(x)的Fourier变换ψ(ω)满足以下可容性(admissibility)条件:

这里,a被称作伸缩因子,b为平移因子。

3.1.2 小波与小波变换——定义2

定义2在定义1的基础上,函数f(x)在L2(R)上的连续小波变换定义如下:

小波变换的实质在于将L2(R)空间中的任意函数f(x)表示成为在ψa,b(x)的不同伸缩和平移因子上的投影的叠加,与Fourier变换不同的是,小波变换将一维时域函数映射到二维“时间-尺度”域上,因此f(x)在小波基上的展开具有多分辨率的特性。通过调整伸缩因子a和平移因子b,可以得到具有不同时频宽度的小波以匹配原始信号的不同位置,达到对信号的局部化分析。

相对于传统的DCT块变换,小波变换具有以下优点:

1)小波变换具有熵保持特性,能够有效地改变图像的能量分布,同时不损伤原始图像所包含的信息;

2)小波分解后大部分能量集中在低频子图的少量系数上;而大量的高频子图系数值普遍较小,且存在明显的相关性,有利于获得较高的编码效益;

3)小波变换作用于图像的整体,既能去除图像的全局相关性,又可将量化误差分散到整个图像内,避免了方块效应的产生;

4)多级分解后形成的不同分辨率和频率特性的子带信号,便于在失真编码中综合考虑视觉特性,同时有利于图像的渐进传输。

3.2 图像感兴趣区编码

在甚低比特率进行图像压缩时,往往会丢失一些细节信息,而其中有些细节信息是人们感兴趣的。例如人物头肩图像的视觉敏感区域,航空图像中携带重要信息的小目标区域,医学图像中病灶区域等等,这些区域可以统称为感兴趣区域(ROI:regions of interest)。

3.2.1 ROI图像编码

ROI图像编码就是要提高ROI系数的的编码优先级别,使ROI系数能优先传输,从而获得优于背景区域的压缩性能。通常采用两种途径改变ROI系数的优先级别。由于内嵌比特平面编码首先传输的是幅值最大的量化系数的位信息,所以一种方法是对ROI系数的幅度值进行比特平面提升(需要进行移位运算),再进行常规的比特平面编码。另一种是首先进行通常的比特平面编码(ROI系数必须独立编码),最后在码流组织时,优先传输ROI系数的比特流并分配更多的码率。

JPEG2000标准中采用的比特平面提升方法是完全提升方法(Max Shift),如图3(b)所示。编码器扫描所有的量化系数,找到一个s,使提升后的ROI系数的最小值大于背景区域系数的最大值。s要传送给解码端,解码后的系数若大于2s,则进行比特平面降低,因此这种方法无需传送ROI的坐标信息,解码器也无需计算ROI模板。

3.2.2 实验结果与分析

下面以标准测试图像Lena(512×512×8比特)为例,给出了实验结果。在编码之前,图像经过5级(9,7)小波分解。

在表1中,我们给出压缩比为8倍时(1.0bpp)不同提升比特平面s所对应的峰值信噪比PSNR比较。其中当s=0时,表示无ROI编码。实验结果表明,对图像ROI区域进行优先编码后,恢复图像的ROI信噪比能大幅度提高,但这是以背景部分信噪比降低为代价的。ROI的信噪比随s增大而相应提高,背景区及整体图像的信噪比则随s增大而逐渐降低。加权信噪比则和主观视觉基本保持一致,当ROI的比特平面提升1位时,感兴趣区信噪比明显提高,而背景部分的恢复质量下降,但基本不影响视觉效果,所以加权信噪比也明显提高;当s继续增大时,背景的恢复质量下降了近3dB,严重影响了主观视觉效果,所以加权信噪比也随之降低。图4所示为在甚低比特率0.1bpp压缩时的恢复图像比较,可以看出无ROI编码时(s=0),ROI和背景部分都有着严重的视觉失真,而ROI系数经过提升后能够保持良好的视觉质量。

4 系统软件结构

由于JPEG2000格式图像比JPEG格式图像在压缩率上大约有30%的提高且可以进行ROI的选择和渐进显示。而相对比于流媒体H.263等,由于JPEG2000采用帧内编码,所以不存在帧间同步的问题,例如在无线网络中,客户端接收数据由于网络环境的变化而出现较长时间的延时,如果采用H.263等就可能由于帧间失去同步,而造成解码的困难。而利用JPEG2000图像,在保证数据量小的情况下,也可以保证客户可以看到监视点的情况,只是此时的图像数据显示的速率可能会慢一些,而不会出现由于网络环境恶劣的情况下,不能观察到相应的监视场景。所以系统中采用JPEG2000格式作为相应的传输数据流,而没有采用流媒体H.263等的原因。

软件部分采用模块化设计,并充分的利用多线程(Multi Thread)和Intel CPU P4中的SSE2指令,利用SSE2指令对其中的JPEG2000的解码程序进行了相应的优化,使得解码的速率比用C语言的解码速率提高了7倍,这样就使得网络速率成为了最终的瓶颈。

软件结构包含有客户端和服务端,分别都采用多线程来实时的响应事件的请求。每个客户可以同时进行16路的监视,而服务端在理论上可以同时为无数的客户端服务,可实际的系统资源有限,要根据实际的情况来处理。

服务端单元采用COM技术封装了双线程来实现一个客户端的连接,来进行后台相应的服务处理,当中有相应的编码,解释请求控制字和传输。客户端单元同样也采用了多线程进行相应的服务请求,在界面上进行人机交互的请求,而在后台利用工作线程进行相应的处理。

程序流程如下:

当客户有ROI需求时,发出带有坐标的控制字到服务端,由服务端进行相应的命令解释,对相应的坐标区域进行相应的无损压缩后传输,而对于客户不关心的区域可以不处理,这样进一步减小了相应的网络所需的带宽了,可以提高服务端的系统资源利用。

渐进需求时,当网络环境恶劣时,由于使用TCP/IP协议会出现丢包率增加,对于服务端来说会反复的重传数据,而导致的就是使得客户端不能即时的看到监视场景的情况,所以在出现网络环境恶劣情况下,结合采用JPEG2000当中的分辨率渐进方法来进行相应的传输,进一步减少传输所需要的数据量,而使得客户可以实时的观察到相应的监视场景。

5 测试结果

图像数据源采用24倍压缩后进行硬件编码。经过实际的Internet网络实验,每次数据都取2小时的平均值,这样减少由于网络环境的因素影响。可得实验数据测得如下:

在局域网的测试中,利用1点对4点进行监视时,在320*240彩色的分辨率的情况下,可达到23.572frame/s基于上达到了监视系统的要求,而在实际的网络中,由于网络问题,存在一定的延时,但图像质量和ROI请求都满足监视系统的要求。

6 结论

本文提出了基于JPEG2000格式的监视系统,并充分利用了JPEG2000中的ROI特点,从实验结果看,效果可以满足大多数监视应用要求。整个系统已经通过了实际网络测试,完全达到项目要求。

参考文献

[1]JPEG2000Part I Final Committee Draft Version1.0,ISO/IEC JTC1/SC29/WG1N1646R,March2000.

[2]D.Taubman,“High Performance Scalable Image Compression with EBCOT,”[J]IEEE Trans.Image Processing,vol.9,no.7,pp.1158-1170,July2000.

[3]C.Christopoulos,A.Skodras,and T.Ebrahimi,“The JPEG2000Still Image Coding System:An Overview,”[J]IEEE Trans.Consumer Electronics,vol.46,no.4,pp.1103-1127,Nov.2000.

[4]D.Taubman,E.Ordentkich,M.Weinberger,and G.Seroussi,“Embedded Block Coding in JPEG2000,”[J]HPL-2001-35,HP Labs,Palo Alto,Feb.2001.

[5]D.Taubman,E.Ordentlich,M.Weinberger,G.Seroussi,I.Ueno,and F.Ono,“Embedded Block Coding in JPEG2000,”[J]IEEE Int.Conf.Image Processing,vol.2,pp.33-36,Sep.2000.

[6]李云松,“实时军事图像编码研究”,西安电子科技大学博士论文,2002.

[7]陈军,“高效图像内嵌编码技术研究”,西安电子科技大学博士论文,2002.

[8]陈军,李云松,吴成柯.“易于硬件实现的无链表小波零数编码算法”,西安电子科技大学学报,2001.

网络监视管理系统 篇2

不过，你首先需要对Darkstat配置文件/etc/darkstat/init.cfg进行一些修改：

# Turn this to yes when you have configured the options below.

START_DARKSTAT=yes

# Dont forget to read the man page.

# You must set this option, else darkstat may not listen to

# the interface you want

INTERFACE=“-i eth0”

PORT=“-p 666”

BINDIP=“-b 127.0.0.1”

LOCAL=“-l 192.168.1.0/24”

FIP=“-f 127.0.0.1”

DNS=“-n”

#SPY=“--spy eth0”

然后，运行：

# /etc/init.d/darkstat start

Starting darkstat network daemon: darkstat.

这时候，你需要给Darkstat几分钟时间来收集统计数据，然后把一个本地浏览器指向localhost:666，

Darkstat就会生成你的网络活动的图形和有关表格。

监视网络流量的电子眼 篇3

界面与设置

默认设置时，Bandwidth MonitorPro监控界面显示四组数据，从上到下依次是下载速率、上传速率、当天流量、流量总计，同时在界面底部还有一个波形图显示上传、下载速率的变化。即使是点击关闭按钮将其缩至任务栏后，仍可以从显示的图标中看到流量变化的信息。

与同类软件相比，BandwidthMonitor Pro拥有更为丰富的自定义功能。右键单击监控界面，执行菜单中的“Settings(设置)”命令，打开设置窗口。在“Connection(连接)”标签页中，选择需要监控的网络连接设备，其他的选项通常使用默认值即可，在“Lay out(版面设计)”标签页中能够自定义程序的显示外观、监控的参数设置。

监控网络异常

平时关注网络流量变化至少有两个好处：一是能够了解部分网络程序，例如下载程序、网络电视是否正常工作，二是能够及早获知系统中是否被安装了木马之类的危险软件。当系统没有任何下载或者上传动作时，发现网络流量较大，则很有可能就是木马正在工作，此时应立刻断开网络，对系统进行全面检查。

如果希望程序在监测到流量发生异常变化时发出警报，可以开启程序的“流量报警”功能：单击打开“Alerts(警报)”标签页，点击“New(新建)”按钮，并在随后弹出的窗口中编辑警报触发的条件。例如，当程序监控到某一时间段网络传输流量超过指定大小，或网络传输速率达到指定数值时，会发出声音警告提示、发送电子邮件到指定的地址或重新启动计算机。

Gmail无需下载直接观看幻灯片

蜗牛

PPT格式的PowerPoint幻灯片使用率非常高，经常要将它用电子邮件附件的形式传输到客户或其他单位的电脑上以便演示，如果这些电脑没有安装微软Office系列的PowerPoint组件，那么许多人便只能望“机”兴叹了，如果你用的是Gmail电子邮箱，那么你有福了，当你收到扩展名为“ppt”的PowerPoint附件时，无须下载到本地，只要选择附件下方的“View as slideshow”链接即可在新窗口中播放该演示文稿了。

目前Gmail中文版尚没有提供以幻灯片方式播放的功能，如果你用的是中文版Gmail，可以点击页面右上角的“设置”链接，将“Gmail的显示语言”设置为“English(UA)”即可。

局域网络监视系统的开发与实现 篇4

有效进行性能监控是网络管理领域研究的一个热点, 本课题研究的是基于SNMP的网络性能监控系统。为了实现网络管理, 许多国际组织先后制定了相应的标准、协议。IETF的SNMP (Simple Network Management Protocol, 简单网络管理协议) , 是目前计算机网络中应用最广的网络管理协议。

SNMP通过对MIB的访问机制, 获得每一类管理信息组MIB对象的具体信息并进行统计分析, 结合用于故障管理的Trap报文即可实现网络管理的功能。

1.1 snmp4j

snmp4j是一个用Java来实现SNMP协议的开源项目。它支持以命令行的形式进行管理与响应。snmp4j是纯面向对象设计, 是实现SNMP的java应用编程接口。

1.2 JNI的应用

通过JNI, 可以在本方法中利用Java编程语言的所有特性。

1.2.1 首先在Java端编写需要JNI功能的类。其中, 需要JNI实现的方法应当用native关键字声明。在该类中, 用System.loadLibrary () 方法加载需要的动态链接库。

1.2.2 将该类源文件用Java类编译器编译成二进制字节码文件。由于采用了native关键字声明, 编译器会忽视没有代码体的JNI方法部分。

1.2.3 通过javah工具为Employee.class文件生成相应的Employee.h文件, 由于Java虚拟机是根据一定的命名规范完成对JNI方法的调用, 所以手工编写头文件需要特别小心。

1.2.4 根据头文件编写相应方法的实现代码。在编码过程中, 需要注意变量的长度问题, 例如Java的整型变量长度为32位, 而C语言为16位, 所以要仔细核对变量类型映射表, 防止在传值过程中出现问题。

1.2.5 利用C/C++编译器将JNI实现代码编译成动态链接库。调用者类中需要显式调用该链接库。

经过上述处理, 就基本上完成了一个包含本地化方法的Java类的开发。

1.3 JFreeChart

JFreeChart是开放源代码站点SourceForge.net上的一个Java项目, 它主要用来绘制各种各样的图表。

JFreeChart主要是由三个类构成:

org.jfree.chart.servlet.ChartDeleter

org.jfree.chart.servlet.DisplayChart

org.jfree.chart.servlet.ServletUtilities

2系统实现

2.1实时显示模块

实时显示模块的功能是根据用户选择的被监控主机的IP和数据项名称, 从被监控主机上以某个时间间隔采集此项性能数据, 并将采集到的数据保存在临时数据库中, 然后利用JFreeChart技术把保存在临时数据库中的数据用曲线图表示出来, 供管理员查询。

2.1.1 采集数据是通过一个类SNMPGet来实现的, SNMPGet是基于snmp4j开发的。

2.1.2 采集到数据之后, 将其存到临时数据表tempdata中, 然后供显示时调用。这里需要创建一个类命名为DBconnect, 用来实现与数据库的连接。

2.1.3 利用JFreeChart将tempdata中的数据用曲线显示在页面上, 可供管理员直观的查看当前性能状况。

2.2循环采集模块

循环采集模块是后台进程, 程序运行之后, 以某个时间为间隔, 一直调用SNMPGet类遍历采集所有的数据项, 那些需要计算之后才能显示的数据, 调用Calculator类计算得出结果, 最后, 将采集到或计算出的数据存入数据库webcyb表中, 供以后历史分析的时候使用。

2.3历史数据分析模块

历史分析模块根据要查看的被监控主机、性能数据项以及时间段, 从数据库中查询特定主机在某一个时间段内的某个数据项, 然后利用JFreeChart技术将其值用曲线表示出来, 可以很直观地反映出这个数据项在过去一段时间内的趋势变化, 从而帮助管理员做某种决断。具体实现步骤如下:

新建一个类history, 添加代码如下:

建立一个简单的数据集, 供JFreeChart显示时调用。语句rs = obj.getHistory (zjip, dlzbdm, startTime, endTime) 完成得到历史数据功能。obj是类CycleValue的一个实例化对象, 调用它的方法getHistory是完成一个和数据库的交互的操作:select * from webcyb where dxip=′″+dxip+″′ and dlzbdm=′″+dlzbdm+″′ and cysj between′″+startTime+″′ and ′″+endTime+″′″。最后, 利用JFreeChart技术将数据集中的数据用曲线显示出来, 和实时显示模块中的类似, 就不具体说明。

2.4报警模块

2.4.1 用java语言创建一个本地方法:

2.4.2 把用C语言写成的一个报警类生成.dll文件, 并放在系统C:WINNTsystem32目录下。

2.4.3 在采集数据的时候, 调用datawarning类的checkData方法, 用以判断采集到的数据是否超出阀值:此方法的代码如下:

3总结

本系统在过去研究成果的基础上, 进一步实现了通过一台监控主机监控局域网络中的其他服务器的网络性能的功能, 要求被监控主机安装简单网络管理协议 (SNMP) , 后台程序在监控端运行, 采集到数据后, 把数据保存在监控端的数据库里。网络管理员可在监控端通过浏览器, 以图表的形式可以很直观地查看被监控主机当前性能趋势, 以及历史性能数据。被监控端的数据若超过阀值, 可发送报警信息到指定的接受报警信息的网络主机上。

摘要：总结了MIB库中用于网络性能分析的对象, 给出了若干重要的性能参数的计算公式, 总结了如何利用snmp4jJ、FreeChart以及一些其他技术实现本系统, 分析了SNMP的原理与工作模式, 重点阐述了实时显示模块循环采集模块、历史分析模块与报警模块开发实现的要点。

关键词：SNMP,网络性能,监控实现

参考文献

[1]林胜利, 王坤茹, 孟海利.Java优化编程[M].北京:电子工业出版社, 2005.

监视和测量设备管理制度 篇5

一、目的

为确保安全生产，保证监视和测量设备的完好，确保安全生产，制定本制度。

二、适用范围

本规定适用于公司产品、过程参数测量设备的控制管理。

三、职责

1、安全环保部负责建立生产过程用监视、测量装置台帐，并对其进行管理，定期检定或校准。

2、机修车间负责建立检测用装置台帐，并对其进行管理，定期检定或校准。

3、使用人员对设备进行正确使用、维护及保养。

四、工作程序

1、监视和测量装置的配置

依据监视、测量需要，使用部门按《物料申购、购买及领用制度》规定提出申请，批准后由供销部购买。新购置的监视、测量装置经校准或检定合格后方可使用。

监视和测量设备的分类管理

⑴安全环保部负责建立监视和测量装置台帐，并根据国家规定和公司实际情况，将测量装置分为A、B、C三类，并在监视和测量装置台帐中注明。

⑵检定周期。

由安全环保部负责根据国家有关规定和测量装置的准确度要求、使用频率和A、B、C三类不同要求等因素确定检定或校准周期。并每年统计测量装置的周检率和周检合格率，合理调整检定周期。

⑶监视和测量设备的检定或校准。

①对能溯源到国际或国家基准的装置，应按周期或在使用前送政府计量机构检定；

②当不存在上述基准时，自行校准的依据应形成文件；

③需外包给具有校准能力的机构校准时，应确认其是否具有经考核合格的相应标准器具、两名以上检定人员，双方签订校准协议。

④校准或检定的结果记录应保存。

⑤经校准合格的粘贴合格标识，不合格贴禁用标识。⑷测量设备的调整

适宜在测量前进行调整的装置可进行必要的调整，但要防止可能使测量结果失效的调整。调整应符合使用说明书的要求，有铅封的测量装置不得调整。

⑸监视和测量装置的报废、更换

①经检定不合格的装置，检修后经检定仍达不到规定的最低精度时，应办理报废手续；

②对卸载后不能归零位，数值显示不够灵敏的仪表，由安全环保部安排人员予以更换经检定的合格仪表，并做好记录。

⑹监视和测量装置的使用、维护与保养，搬运与储存

① 各岗位操作工要经常巡查工序中监视和测量装置工作状态。并按要求进行操作使用，严禁敲打、碰撞，用后合理保养；

②对监视和测量装置应分类存放，妥善保管，不与含有腐性物质、工具及材料等放在一起；

③检测设备由有资格的检验员进行操作，按设备使用说明书要求进行维护保养；

④应严格按运输包装标识进行搬运。搬运时应采取措施，防止因碰撞而损坏监视和测量装置。

⑺纠正措施

①发现监视和测量装置不符合要求时，应立即停用，上报安全环保部。由安全环保部会同有关部门对先前测量结果的有效性进行评价，一般可采用对以往测量的产品抽样检测的方式进行复评，并加以记录；对已交付的产品应与顾客协商处理；

② 对偏离校准状态的测量装置，可采取重新检定、修理或报废

等措施。

五、相关考核

1、定期制度设备检修计划、大修计划、校准或检定计划，无计划或未按计划实施的扣5分。

2、设备应建立台帐，检维修、校准应有相关记录，未建立台帐、无记录或台帐记录不全的扣5分。

3、未按要求挂设备标识或不清晰的扣3分。

4、不按时对设备进行维护保养的扣2分。

5、无故损坏设备的扣30分，并扣除当月奖金。

六、记录文件

国外侦察与监视卫星系统发展分析 篇6

美国注重发展战术侦察与监视卫星系统

美国拥有世界上性能最为先进的侦察与监视卫星系统。近年来，美国从作战任务及其要求的能力出发，高度重视侦察与监视卫星系统的战术应用能力，现役侦察与监视卫星系统主要包括“锁眼”系列光学侦察卫星、“长曲棍球”雷达成像卫星、ORS系列卫星等。

“锁眼”卫星是美国军用光学侦察卫星，已经发展了12个型号。KH系列卫星主要由洛克希德·马丁公司研制，美国国家侦察局负责运行，为美国提供了重要的军事侦察能力。“锁眼” 系列成像侦察卫星是当今世界最为先进的光学成像侦察卫星，搭载有可见光、红外、多光谱和超光谱传感器等光学成像侦察设备，最高分辨率达到0.1 米。在取消“未来成像体系”光学卫星后，美国国家侦查局分别于2011年、2013年成功发射NROL-49卫星、NROL-65卫星。其中2013年发射的NROL-65为最新部署的“锁眼”-12卫星。美国计划2018年9月发射NROL-71任务，据报道NROL-71将是美国新一代的“锁眼”（KH）光学侦察卫星。

“长曲棍球”卫星是美国国家侦察局发展的雷达成像侦察卫星，利用星上合成孔径雷达对地面目标进行高分辨率成像，最高分辨率达到0.3 米，具备全天候、全天时侦察能力，不受云、雾、烟以及黑夜的影响，并可识别伪装或地下目标，弥补光学成像侦察卫星的不足。

“天基广域监视系统”（SB-WASS）是美军发展的新型海洋目标监视系统，由美国国家侦查局负责系统和运行管理，主要为海军提供海洋广域监视，实现对敌方舰队位置、航行方向和速度的监视。该系列卫星质量4吨，设计寿命为8年，运行于高1100千米、倾角63.4°的近圆轨道。2015年10月，美国国家侦察局（NRO）的NROL-55任务成功发射，将一组2颗SB-WASS海洋监视卫星成功发射入轨，编号USA-264。这2颗卫星是美军SB-WASS的第7组卫星，以双星编队飞行方式组网运行，可通过时差/频差定位原理对所探测的雷达信号进行定位（定位精度约为1000米）。至2001年首次部署，目前美国共计发射7组14颗卫星，且均在轨运行。

作战响应空间计划旨在确保美国具有太空支持作战能力，包括在需要时提供突击发射能力、在受到伤害或被降低能力时做到快速响应或形成新的能力，而且无论在何种情况下这种能力都能被迅速“激活”。首颗作战型卫星ORS-1于2011年6月成功发射，卫星质量为468千克，设计寿命2年，运行在近地点398千米、远地点405千米、倾角40°的近圆轨道。ORS-1卫星主要有效载荷为改进型光电侦察系统-2，工作在可见光和红外7个不同的谱段（绿色、红色、全色、近红外、短波红外1、短波红外2和中波红外），空间分辨率可达到国家图像解析度分级标准4级的要求（即空间分辨率1.2～2.5米），能够较好的满足作战用户对卫星空间、时间和光谱分辨率的战术应用需求。自2011年部署以来，ORS-1为多个作战司令部在中东和东南亚的作战行动提供可见光和和红外图像的任务支持。虽然美国空军一直试图关闭ORS办公室，将其相关活动融入到主要的航天采办机构，但美国空军始终希望保留。

俄罗斯加速侦察监视卫星更新换代

2016年3月，"联盟"-2.1A运载火箭成功发射第二颗Bars-M地图测绘卫星。

俄罗斯不断加快侦察监视卫星系统的现代化步伐，注重发展多种侦察与监视能力。近年来，俄罗斯一方面加速部署新型光电传输型侦察监视卫星系统，加快从旧型胶片返回型号过渡到新型光电传输型号;另一方面延续部署旧型的“琥珀/钴”-M10胶片返回卫星，以填补天基侦察能力缝隙。

Bars-M系列卫星是俄罗斯在2007年重启“空间制图”计划研制的新一代卫星，计划研制6颗卫星，用于取代“琥珀”-1KFT胶片返回式测绘卫星。2015年2月，俄罗斯成功发射“雪豹”-M1光学测绘卫星是俄罗斯首颗传输型测绘卫星;2016年3月，“雪豹”-M2光学测绘卫星搭载“联盟”-2.1a运载火箭成功发射。“雪豹”-M1卫星设计寿命5年，质量4吨，运行于高度551千米、倾角97.63°的太阳同步轨道。卫星由进步国家火箭与航天科研生产中心研制，采用“琥珀”卫星平台，带有2个名为“卡拉特”望远镜、2个激光发射器和激光测距仪，分辨率为1.1米。“雪豹”-M系列卫星可为俄罗斯国防部提供全球立体图像和数字高程数据，进而绘制小区域高精度地图，将大幅提升俄罗斯天基侦察与监视能力。

“角色”系列卫星是新一代成像侦察与监视卫星系统，采用光电传输式设计，能够将卫星获取的图像直接或者通过中继卫星及时地传输到地面接收站。 “角色”系列卫星沿用了“资源”卫星平台，发射质量超过7吨，设计寿命为7年;卫星载荷采用了与“阿拉克斯”卫星类似的光学系统，光学系统的主镜直径为1.5米，其空间分辨率可达到0.3米。首颗“角色”卫星于2008年7月成功发射，但由于电子设备故障导致卫星在2009年2月失效。2013年6月，新型的“角色”-2光学侦察卫星成功发射入轨，星载计算机在轨期间曾发生故障（近1/2内存失效），但在2014年软件更新后恢复运行。2015年6月，“角色”-3光学侦察卫星成功发射，并进入高度约700千米×730千米、倾角98.1°的太阳同步轨道。与前2颗卫星相比，“角色”-3卫星增加了激光通信中继终端，可通过地球静止轨道中继卫星及时回传数据。

“琥珀/钴”-M卫星是“琥珀”系列卫星的最后一种改进型号，在2004年9月部署首颗卫星。截至目前，俄罗斯共有10颗“琥珀/钴”-M返回式光学侦察卫星发射入轨。典型的卫星配置包括“琥珀”平台、1个主返回舱和2个小型返回舱;卫星质量约6600千克，通常部署在高度200～300千米的低地轨道，在轨寿命约120天;星载相机的空间分辨率可达到0.2米，但图像交付周期较长，至少需要1个月。俄罗斯原计划在2013年后停止发射该型卫星，但“角色”卫星在轨故障使其继续用于保障天基侦察能力。

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欧洲积极推动新型侦察与监视卫星研制

与美国相比，欧洲天基侦察与监视卫星系统建设存在一定差距。近年来，在欧洲各国和联合机构的推动下，欧洲积极推动新型侦察与监视卫星系统建设，多个新型侦察监视卫星项目取得一定进展。欧洲侦察监视卫星系统以法国、德国和意大利为主，尤其是德国和法国，在侦察与监视卫星的研制上领先于欧洲其他国家。当前，德国和法国正在研究下一代成像侦察系统;意大利也开始启动第二代雷达卫星系统的研制工作。

“多国天基成像系统”项目是意大利、法国、德国、西班牙和希腊于2006年联合提出的军事侦察监视卫星系统，最初计划构建由可见光、雷达、红外和超广谱卫星组成的综合系统，并且允许相互通过安全方式访问对方的军事侦察卫星系统。但目前仅法国和意大利决定通过双边国防协议研究基于“通用互操作性层”的用户地面段间互操作性，涉及法国下一代“空间光学组件”侦察卫星和意大利第二代“地中海盆地观测小卫星星座”军民两用卫星系统。

法国现役光学侦察监视卫星包括2颗“太阳神”-2军用卫星和2颗“昂宿星”军民两用卫星，分辨率分别为0.25米和0.7米。当前，法国正在积极推进新一代“空间光学组件”卫星系统建设。 “空间光学组件”卫星的分辨率将优于0.5米。2015年2月，德国和法国签署侦察卫星系统的合作备忘录，其中德国将投资法国第3颗“空间光学组件”光学侦察卫星，承担略低于50%的研制成本，以获得整个3颗卫星星座的20%数据访问权。根据发射计划，“空间光学组件”的前2颗卫星将分别在2017年和2018年发射。

意大利已部署多颗卫星组成的第一代“地中海盆地观测小卫星星座”雷达侦察监视卫星系统，系统由同一轨道面的4颗卫星组成，在实现高分辨率成像的同时，还具备一定的动目标监视能力。意大利于2015年9月与泰勒斯·阿莱尼亚航天公司签署“第二代地中海盆地观测小卫星星座”军民两用雷达卫星系统的研发合同，包括对2颗卫星和地面设施的详细设计，并完成建造首颗卫星、采购第2颗卫星所需设备以及整个地面段的建设。第二代系统将建造2颗X频段（中心频率9.6吉赫兹）雷达成像卫星，可实现亚米级成像。为保证与第一代系统服务的连续性，首颗卫星计划于2018年上半年实现发射运行。

“合成孔径雷达-放大镜”是德国发展的第一代雷达侦察监视卫星系统，系统由分布在3个轨道面的5颗卫星组成，其分辨率可达到0.5米。当前，德国正在研制德国第二代雷达侦察卫星系统SARah，用于替代现役的“合成孔径雷达-放大镜”，预计在2019年前后完成部署。SARah系统由3颗编队飞行的卫星组成，其中一颗为主动卫星，采用相控阵天线，负责向地表发射雷达信号，另外2颗为被动卫星，均采用SARah-Lupe卫星类似的抛物反射面天线，用于分别接受经过地表散射的雷达信号。SARah系统强调在提高空间分辨率性能（可优于0.5米）的同时，利用双星任务采用的编队飞行控制技术和干涉合成孔径雷达技术，通过被动卫星的不同编队飞行模式可实现多种基于合成孔径雷达的干涉工作模式，包括数字高程模型和动目标指示等。

日本不断完善侦察卫星系统

日本以应对朝鲜发射弹道导弹为由，从20世纪末开始实施侦察卫星计划，批准发展“情报收集系统”系统，迄今已发射两代共8颗光学侦察卫星和7颗雷达侦察卫星，逐步构建了军用侦察卫星。

“情报收集系统”卫星的标准配置是“2颗光学+2颗雷达+1颗数据中继”协同在轨工作，即“2+2+1”模式。2015年2月1日和3月26日，日本分别发射1颗雷达侦察卫星和1颗光学侦察卫星，使日本在轨侦察卫星数量达到7颗（光学侦察卫星4颗，雷达侦察卫星3颗），基本具备全天时、全天候侦察能力，可保证对全球各地的目标每天至少侦察1次。其中，光学侦察卫星分辨率为0.6米，雷达侦察卫星分辨率为1米，还有一颗光学侦察卫星试验星的分辨率可能超过0.4米级，能够对机场设施、导弹阵地、水面舰艇、水面航行状态或港口停泊状态的核潜艇进行较为详细的描述和解析。

在积极完善和补充原有系统的同时，日本加紧谋划IGS系统未来发展。2015年11月，日本宇宙政策委员会发布的《宇宙基本计划》修订草案建议将星座组成由目前的4颗卫星增加至8颗卫星。新的IGS系统将由10颗卫星组成，包括4颗光学卫星和4颗雷达卫星，以及2颗配合使用的数据中继卫星。这将保证对全球各地的目标每天侦察多次，进一步提升日本天基侦察能力。

侦察与监视卫星技术未来发展

当前，国外正在积极开展新一代军用侦察与监视卫星技术的研究，重点研发具有更高时间分辨率和光谱分辨率的侦察与监视卫星系统，如高轨道薄膜衍射成像技术、超光谱成像技术和超广谱成像技术等。

高轨道光学成像技术 为解决高轨高分辨率成像的超大口径光学系统问题，美国在2010年提出了“薄膜光学实时成像仪”MOIRE项目，目的是利用轻质、可折叠的薄膜镜片替代传统光学系统的玻璃镜片，根据衍射成像原理实现高轨光学成像卫星对目标区域的长期定点凝视。2014年5月，美国完成MOIRE设计试验，标志着美军薄膜衍射成像技术取得关键性突破。与传统的玻璃光学系统相比，该系统采用超轻薄膜衍射成像技术，更易实现超大口径和高轨高时空分辨率，可大幅降低系统重量、生产成本和镜面加工精度要求。天基薄膜衍射成像技术代表了未来卫星成像技术发展的重要方向，可使静止轨道光学成像卫星同时具备高空间分辨率和高时间分辨率，还有助于低轨高分辨率卫星实现超小型化和低成本。

超光谱成像技术 超光谱成像技术具有反映目标光谱特征的特点，有助于探测并发现战场伪装目标和隐蔽目标。该项技术目前存在的主要问题在于海量信息的数据处理与传输、高信噪比成像器件等。近年来，卫星超光谱成像技术得到了快速发展。美国和欧空局均已进行了在轨验证，德国和日本也正在开展相关技术的研究。

超时间成像技术 超时间成像探测器以多光谱或高光谱成像传感器为基础，利用多个不同波段光谱，以固定时间间隔对地面进行多光谱成像，并对所获图像进行实时融合，从而获得“超时间图像”。这种新型探测器既可以利用多个不同波段光谱，获取比简单可见光成像更多的场景信息，又可以利用多个时间段成像，发现随时间变化的场景信息，获得更高时间分辨率图像。

责任编辑：彭振忠

网络监视管理系统 篇7

航空电子全双工以太网(Avionics Full Duplex Switched Ethernet,AFDX)是适用于大中型飞机航空电子系统的网络互连技术,它采用双余度、全双工、接入和骨干交换,以及虚拟链路流量隔离等技术解决了综合化互连对于网络容量和可扩展性、实时性等方面的要求,AFDX是当今航电总线类产品中的最新产品,是国际公认的新一代飞机首选的通信网络,也是未来航电总线产品的主流。

AFDX网络由3部分组成:端系统(End System,ES)、链路(Link)和交换机(Switch)。ES的主要功能是提供航空电子设备子系统和AFDX互联网络之间的接口;链路是ES与交换机之间的物理通路;交换机主要负责AFDX网络设备数据帧的接收和转发。作为AFDX通信节点的各类型主机间通过ES通信,ES通信由交换机中转。AFDX网络交换机是构成网络最核心的组成部分

本论文从分析AFDX网络交换机的测试需求出发,明确AFDX网络交换机的测试目标,完成AFDX交换机的配置信息定制与显示、帧过滤特征测试、高低优先级处理测试、缓冲能力测试、技术时延测试、流量管制测试等功能,组建AFDX交换机测试子系统,实现了对交换机的自动化测试和分析。

1 交换机测试需求分析

从AFDX网络的特点可以看出AFDX网络的测试主要是为了保证数据传输的确定性和可靠性。交换机是一个存储转发设备,通过接收和转发数据完成数据包从源端系统到目的端系统的传输,并在转发过程中执行流量监控和过滤功能,对数据包进行调度,避免网络冲突造成的丢包、错包现象[2,3]。

AFDX网络交换机对网络的通信性能起决定性影响,考虑到AFDX交换机严格遵守ARINC 664 Part 7规范,因此对AFDX网络交换机的测试主要包含以下几方面要求:

1)VL单播/多播过滤特性测试:根据特定测试时间段,针对指定的一条或多条VL,检查其目的端口以及非目的端口数据帧的转发情况;

2)网络流量管制测试:通过注入正常或违例的数据帧,测试交换机对于数据帧BAG过滤是否符合标准协议和配置文件的要求;

3)端口缓冲能力测试:按照交换机的配置,测定交换机指定端口对于入线数据包的积压大于缓冲长度情况下的帧处理情况,并将测试结果送到测试数据处理模块做进一步的处理工作,评价交换机端口数据缓冲的表现;

4)技术时延测试:根据特定测试时间段和配置参数,对指定VL,监测并统计其数据帧进出交换机的时间差,分析计算交换机技术时延以及抖动方差;

5)高低优先级帧处理测试:测定指定VL进出交换机的时间差,然后改变VL的优先级,再测量改变优先级后VL进出交换机的时间差,评价交换机针对VL不同优先级帧的处理情况。

2 测试方案

根据AFDX网络交换机的测试需求,AFDX交换机测试系统从功能角度应该包括流量注入和交换机测试两部分,以实现AFDX交换机测试功能。因此AFDX交换机测试系统至少包括AFDX交换机测试系统主机和人机交互设备、AFDX端系统模拟器、AFDX端系统接口卡、高速网络测试分支器、网络流量注入主机和人机交互设备等,

AFDX网络流量注入功能提供被测交换机运行时输入流量的模拟,AFDX网络流量注入工具通过端系统模拟器和背景流量注入器两方面提供流量模拟功能。端系统模拟器模拟一个ES的流量行为,背景流量注入器通过交换机进行基于端口的流量分配,实现分布式背景流量的输出过程。AFDX交换机测试功能通过AIM公司的TAP头分支器对被测交换机的输入流量和输出流量进行捕获和分析,并根据测试用例完成交换机的测试。

本交换机测试系统可以接入其它真实AFDX网络,由交换式网络提供背景流量注入的实现。在对交换机各个端口进行测试的过程中,当端口没有连接具体外部设备时,交换机测试主机可以不通过TAP头分支器直接与交换机端口相连,实现转发流量特征的测试。

在具体搭建本AFDX交换机测试系统时,系统由2个节点主机、一个流量注入主机、一个测试主机、3块AFDX接口卡、一块高速网络接口卡、2个TAP头分支器、一台高性能交换机、一套人机交互设备、一套视频切换矩阵等设备组成。

3 交换机测试

AFDX交换机测试系统具有操作良好的人机界面程序,在进行交换机测试之前,首先利用工具软件对网络中的端系统和交换机进行配置信息加载,根据交换机配置信息,结合典型测试流程[4],实现交换机功能和行为的监视测试。在交换机测试之前,可由用户加载或新建配置文件,实现被测交换机配置信息的录入,并与实际测试的结果进行对比,形成测试报告。AFDX交换机测试工具支持没有配置文件信息下的基本帧监视功能,同时支持对捕获的流量特征信息进行保存和提取操作,数据的读取和存储以文件形式进行。当用户加载配置文件后,可以启动测试流程,实现VL单播/多播过滤特性测试、网络流量管制测试、端口缓冲能力测试、技术时延测试、高低优先级帧处理测试等,用户可以选择查看各种统计信息,并对测试的结果进行保存和导出。所有测试结束后,生成测试结果报告,并可导出测试结果。

4 结语

AFDX网络虽然在国外得到了成功应用,但是国际上只有公开的协议标准,没有测试方面的标准和文献,AFDX网络要真正投入工程应用,必须对其功能和性能进行全面的验证测试[5]。

目前,本系统已经在实验室成功地应用到AFDX网络交换机的测试。航空电子系统仿真测试已成为目前民用飞机设计及制造中的一个关键环节,其中独立交换机的测试和整网系统的测试具有同样的重要性。本文在讨论交换机测试需求的基础上设计了AFDX网络交换机测试系统并进行了仿真测试,为下一步开发一个特定的民用飞机AFDX网络测试系统奠定了基础。

摘要：航空电子全双工交换式以太网络(AFDX网络)是一种新型的机载网络,对该网络的测试主要是为了保证数据传输的确定性和可靠性。对AFDX网络的特点进行了分析,提出了AFDX网络交换机的测试需求,设计了一个AFDX网络交换机测试监视系统,并给出了测试方案和操作步骤。文中提出的测试系统已成功应用于工程实践中,提高了测试工作效率和自动化程度,是一种可行的AFDX网络交换机测试监视系统,AFDX是当今航电总线类产品中的最新产品,是国际公认的新一代飞机首选的通信网络,也是未来航电总线产品的主流。

关键词：航空电子全双工交换式以太网,交换机,测试监视,自动化

参考文献

[1]王世奎,李雯,王建宇.AFDX网络交换机验证测试平台的设计与实现[J].测控技术,2011,30(S0):114-116.

[2]叶佳字,陈晓刚,张新家.基于AFDX的航空电子通信网络的设计[J].测控技术,2008,27(6):56-60.

[3]王辉,陈卓,刘宁.AFDX网络终端软件测试策略的研究与应用[J].航空电子技术,2006,37(4):33-37.

网络监视管理系统 篇8

现代, 城市发展得越来越庞杂。人员与大型设备接触增多, 客流集中区域增多, 同时, 城市恐怖主义等不安全因素不断蔓延, 且变得更加隐蔽和突发。城市安防变得越来越重要, 而视频监视作为安防系统的重要组成部分, 随着它所面对的环境的变化需要不断的升级, 并逐渐向着高清、快速、全覆盖, 甚至智能的方向发展。

城市轨道交通人流量大、大型设备多、环境复杂。视频监视系统在城市轨道交通的作用不可或缺, 运营人员利用它监控列车运行、监控各种设备的运行及客流情况, 提高运营调度的透明度和准确度。此外, 还可以震慑犯罪分子, 为公安办案提供最直接的第一手资料。而以上这些特点都是伴随着计算机技术、互联网技术、图像处理技术、传输技术等技术的发展而发展, 同时, 制造技术的发展使得硬件集成度更高, 视频监视的前端设备功能更强大且更小更美观。

2 视频监视系统方案比较

目前, 视频监视技术有模拟视频监视、模拟+数字视频监视、数字视频监视三种。

(1) 模拟视频监视技术

它是一种基于视频切换矩阵的模拟视频解决方案, 从前端摄像机、视频分配、视频传输、视频切换控制和监视显示设备均为模拟设备。其中最主要的设备是模拟视频切换矩阵。摄像机采集的视频信号通过视频电缆连接到视频矩阵, 监控人员通过键盘控制视频矩阵的输出, 选择所需要的监控点图像进行监视。由于模拟视频监视系统全部是模拟信号, 信号传输距离有限, 所以监控范围较小。系统受画面分割器、矩阵和切换器等设备限制扩展性差。

(2) 模拟+数字视频传输监视技术

它仍然是一种基于视频切换矩阵的模拟视频解决方案, 摄像机采集的视频信号通过视频电缆连接到视频矩阵, 监控人员通过键盘控制视频矩阵的输出, 选择所需要监控点的图像进行监视。为了解决模拟信号传输距离有限这个问题, 视频矩阵输出的视频信号, 经过分散监控点的视频编码设备转换成数字视频信号, 再利用其它传输网络或者光端机进行远距离传输, 达到大范围视频监控的目的。在模拟+数字视频监控系统中, 采用DVR存储。

(3) 数字视频监视技术

数字视频监视系统是一种基于计算机技术、视频采集技术和数字压缩处理技术为一体的智能化视频监视系统。在车站设置数字视频服务器, 所有前端摄像机模拟视频信号经过编码后均接入数字视频监视平台。值班员通过鼠标或键盘甚至触摸屏的操作即可完成车站一级的监视。数字压缩编码后的视频图像信号通过通信传输网络进行远距离传输, 中心监视终端通过中心视频服务器可监视、切换、控制系统内任一监控点的摄像机, 实现中心一级的视频图像监视。

上述三种技术方案经济、技术比较见表1。

根据以上比较, 模拟视频监视技术落后, 可扩展性差;模拟+数字视频监视技术有一些进步, 但设备复杂;全数字视频监视技术组网结构简单, 扩展性好, 是未来视频监视技术的发展方向。

3 高清视频监控相关技术比较

高清格式最先是由美国电影电视工程师协会 (SMPTE) 定义的高清电视标准 (HDTV) 演变而来, 目前行业中有两类高清格式:高清标准720P (1280×720分辨率、16∶9宽屏显示、逐行扫描/60Hz) 和全高清标准1080i (1920×1080分辨率、16∶9宽屏显示、隔行扫描/60Hz) 及1080P (1920×1080分辨率、16∶9宽屏显示、隔行扫描/60Hz) 。对于这三种高清晰度视频格式, 相应的高清视频接口有YPb Pr、DVI、HDMI、HDSDI和IP网络接口等几种, 其中YPb Pr色量分差接口是一种模拟视频传输接口, 其余的都是高清数字视频接口, 但在传输距离和带宽有所不同, 这几种视频接口比较见表2。

对于视频监视系统来说, 前端视频采集和后端视频显示的相关技术选择为系统建设的重点。由于YPb Pr一般是不在视频监控系统中使用, 而DVI、HDMI传输距离较短, 所以视频监视系统中通常有HD-SDI摄像机和IPC (IP camera、网络摄像机) 这两种高清摄像机。

目前, 轨道交通行业在视频监控系统建设中, 高清视频监控系统已经是主流建设标准, 在高清视频监视架构下, 有IPC+ IP SAN存储、HD-SDI高清摄像机+视频编码器+高清视频矩阵+IP SAN存储两种模式, 每种模式都有自己的特点。

HD-SDI高清摄像机+视频编码器+高清视频矩阵+IP SAN存储模式, 在许多城市轨道交通中都有应用, 它以未压缩数字信号在同轴电缆上高速传输, 无压缩, 实时性好, 兼容性好, 安全可靠。但是, HD-SDI技术在传输上光纤利用率低, 各种设备厂家较少, 价格昂贵, 组网相对复杂。

IPC (网络摄像机) +IP SAN存储模式高清视频监视架构前端采用的是高清网络摄像机, 高清网络摄像机集成了压缩控制器、微操作系统, 甚至还有i SCSI支持功能, 视频流经压缩后直接进入IP网络, 可以在全网传输、调阅和存储, 额外设备较少, 网络建设架构简单, 组网灵活。而且全IP网络是今后承载网发展的趋势, 同时, 各种IP网络设备功能越来越强大, 网络安全技术越来越完善。所以, IP网络高清监视模式在具有自己各种优势的前提下, 对视频监控质量上也是完全可以保证, 将是未来视频监控行业的主流甚至最优方案选择。

4 IPC+IP SAN监控架构应用实例

兰州轨道交通1号线一期工程陈官营至东岗段, 线路全长约26km, 车站20座, 停车场和车辆段各一座, 控制中心一座 (位于东岗车辆段内) 。

兰州1号线一期工程视频监视系统分为专用视频监视系统和公安视频监控系统, 考虑到节约投资和资源共享, 公安和专用视频监视系统由专用视频监视系统统一考虑。专用视频监视系统前端摄像机采用IP camera (网络摄像机) , 整体考虑基于IP的视频监视架构, 整体架构简单, 设备种类少, 组网灵活, 使用方便。

视频监控系统覆盖区域有出入口、站厅、站台、扶梯上下端、闸机通道、安检机通道、售票补票亭、重要设备房、厕所等区域。在每个车站警务室和车控室设置视频监控终端及控制接口, 车站警务人员可调看相关视频及控制云台摄像机。车控室设置视频监控终端和控制台, 同样可监看任意视频及控制云台摄像机。车站列车停车位附近设置监视器, 本侧站台屏蔽门侧摄像机通过解码和视频合成显示在监视器上, 供司机监看上下车人员情况。在控制中心, 中心调度员可在各自的显示终端或大屏幕上调看全线任意摄像机的图像, 其中电力调度员主要监视变电所开关设备状况, 防灾 (环控) 调度员主要监视车站的机电设备运营状态。

视频监控系统连接示意图如图1所示。

视频监视系统采用车站、控制中心两级相互独立的监控方式, 平常以车站值班员控制为主进行视频监控, 控制中心调度员可任意选择上调各车站的任一摄像机的监控画面。在紧急情况下, 以控制中心调度员控制为主进行视频监控。

本系统前端采用IP网络高清摄像机, 200万像素, 内置CMOS图像传感器、H.264数字化压缩控制器、i SCSI支持功能以及基于WEB的操作系统。前端摄像机采集视频信号经压缩编码直接进入IP监控网络, IP SAN存储设备直接连接到监控网络进行存储。车站视频监控包括值班员监控和司机监控, 值班员监控通过综合监控专业设置的监控终端实现, 视频监控系统与综合监控系统互联, 将视频信号传给综合监控专业。站台屏蔽门侧的摄像机视频信号一路进入监控网络进行存储, 一路直接经解码和视频合成后在站台端头司机停车位处的显示器上显示, 用于司机监看上下车人流情况, 辅助司机控制屏蔽门和安全发车。视频监控系统能够对调看视频监控的人员设置优先级和权限, 有相应权限的公安人员可以直接从车站监控网络调取视频信号监看, 专用视频监控系统与公安传输网络通过千兆光口连接, 用于给派出所和公安分局传输推送视频信号。车站视频监控系统与控制中心视频监控系统通过专用传输网络互连, 传输系统为视频监视系统提供1000M总线型以太网传输通道 (高清1920×1080, 逐行扫描, 不低于6M码流) , 完全可以满足中心的监看需求。同时中心的分析服务器可对剧烈运动、电梯逆行、可疑物、管制区域入侵等进行检测分析并报警, 能够及时准确全方位掌控车站情况。

结语

不同视频监控技术有不同的侧重点和应用领域, HD-SDI和IP高清监视技术是目前比较流行的两种高清监视技术, HD-SDI技术视频流畅、实时性好等优点使得它在许多领域都有应用, 但是它结构复杂, 成本较高, 因而任然有许多局限。IP网络高清监视在各方面的发展迅速, 成本低廉, 组网简单, 若能在网络安全性及传输时延等方面更上一层楼, 则发展前景更加良好。

整体看, 视频监视已是许多行业中不可或缺的组成部分, 在轨道交通中更是行调、环调、电调的有效的辅助手段。视频监视许多技术已很成熟。但还有很多方面需要完善, 例如:设备兼容性更好、行业规范更加细化和专业性、监控更加智能等等。

参考文献

[1]刘魁.HD-SDI在昆明市轨道交通CCTV系统中的应用、铁四院院报、004544.

网络监视管理系统 篇9

1 系统架构

如图1所示,本文所提出的家庭联合监视系统,主要包括3个部分,包括IP Camera和Source PC端、Web Portal端和P2P网络上的监视终端。

1)IP Camera与Source PC端:IP Camera端可以基于RTSP协议,发送监视视频数据到Source PC。Source PC端可以采用VLC视频编码技术,将Camera产生的RTSP串流转换编码成MPEG-4/H.264串流。再采用Open SSL将编码后的串流以对称式加密法进行加密,并使用Hash Function在串流中加入验证码,以确保数据完整性。最后通过所建立的安全通道向管理中心,进行注册/认证,以及发送解密金钥。

2)Web Portal端:主要负责记录、维护每一户的联防群体名单,当有紧急事件发生时,Source PC端会向Web Portal端取得群体名单,并以P2P方式将监视画面进行传输。此外还支援IP Camera与Source PC端的注册/登入/认证功能,并进行金钥发布及金钥更新。如图2所示,Web Portal端的核心模组简要说明如下:

(1)Apache Kernel:采用Apache软件来构建服务器,提供一个友善的界面,允许Peer从远端通过HTTP通信协议进行联防群体的设定。

(2)Database:所架设的Web服务器,可以通过开放式数据库系统接口来存取后端的数据库,并在Repository中存放大型二进制档案的磁盘空间,如联防的多媒体数据。

(3)Transmission Kernel:前述欲发送的数据包,可以采用不同的通信协议,应用不同的网络拓扑架构,发送到远端的联防成员。

(4)金钥管理模组:它是一个集中式的金钥管理框架,主要用来支援IP Camera与Source PC端的注册/登入/认证和进行金钥发布及金钥更新。

3)P2P网络上的监视终端:监视终端设备将负责把Transcoding和加密后不同分辨力的监视视频,经缓冲、解密和解码,最终显示在监视设备上。

2 研究方法

在本节中将介绍3个主要研究方法,包括IP Camera和Source PC间的RTSP通信、金钥发布中心和监视视频转换编码架构。各个方法的描述如下。

2.1 IP Camera和Source PC端的RTSP通信

IP Camera与Source PC间通过RTSP协议进行视频串流的沟通,所以Source PC需负责RTSP的对话,接收来自IP Camera的视频串流,并且将串流视频封装为P2P的数据传输单位。

1)发送串流

当Source PC发起URL请求与IP Camera建立RTSP连接时,通常采用TCP进行可靠连线。IP Camera在这个连线上等待Source PC端发起RTSP会话,包括Options,Describe,Setup,Play等一系列的请求,请求步骤为:

(1)Options请求及回应:TCR连线建立后,Source PC向IP Camera发送Options请求,IP Camera的回应则包括其所能提供的方法,如Describe,Setup,Teardown,Play,Pause,Set_Parameter等。

(2)Describe请求及回应:Source PC采用Describe向IP Camera请求Requested Media Data的相关数据,这些数据以SDP协议描述。

(3)Setup请求及回应:获得多媒体信息后,则需要告知IP Camera用何种机制接收数据,这里使用的是RTP与RTCP协议进行数据传输。

(4)Play请求及回应:Play Method本是用来告知所需的数据范围,不过这里IP Camera要不停地发送监视视频,因此不需要加上。

(5)Teardown请求及回应:当应用程序要结束时,可以采用Teardown告知IP Camera停止发送视频,并释放系统资源。

2)接收串流

当Play请求及回应完成后,IP Camera会开始传输视频数据,这里使用了RTP与RTCP两种通信协议。由于Video Frame有可能会切割成数个RTP封包,对Source PC来说,可以采用RTP Header中的Timestamp信息来还原视频数据。RTCP则是与RTP一起使用的,主要功能是发送品质的监视与回馈、媒体间的同步,能够提供拥塞控制。

在RTCP的Setup会话中,可以要求RTP/RTSP协议使用UDP/TCP协议发送,如果使用UDP,在Setup会话过程中会告知双方使用的Port。由于使用UDP传输会有丢失封包的可能,所以在解码还原Video Frame的过程中,可能会有无法还原,须舍弃Video Frame的情况。若使用TCP协议进行传输,则直接利用RTSP会话的连线,并会在Header中加一段以区分RTP与RTCP封包,尽管TCP连线能保证封包不会遗失,但在网络拥塞的情况下Source PC得到的画面将会与IP Camera有一段时间上的延迟。

2.2 金钥发布中心

对于数据量较大的视频信息,例如入侵侦测和IP Camera录下的内容,本文将采用P2P方式加快监视视频播送的速度。为避免监视视频遭拦截窃取,设计了一个金钥发布中心,并根据家庭联防监视群体的特性,增设Group Key,方便管理群体数据的加解密。将采用Open S-SL开发P2P Security功能,并提供金钥管理机制与数据传输加密(安全强度为AES-128),完整通报流程包括以下3个阶段:

1)IP Camera/Source PC端事件通报流程:IP Camera/Source PC端连线至Web Portal的金钥发布中心,使用发布中心的公开金钥将个人帐号、密码、随机数字及串流金钥(将来供客户端解码串流信息用)加密后,传至管理中心。由公开金钥加密的过程完成了数据的保密性及完整性,并采用个人帐号/密码来验证IP Camera/Source PC端的身份。

2)金钥发布中心通知联防群体成员流程:金钥发布中心连线至各联防群体成员,将串流金钥、IP Camera/Source PC端的信息和其公开金钥,先使用金钥发布中心的私密金钥加密,再使用联防群体成员端的公开金钥加密传至联防群体成员端,因为过程中使用了联防群体成员端的公开金钥加密,如此确保了加密性,再者因为金钥发布中心用了私密金钥加密,联防群体成员端可以用金钥发布中心的公开金钥将其解回。

3)联防群体成员端交换串流数据流程:在P2P传输过程中,联防群体成员可能从其他联防群体成员或是IP Camera/Source PC端得到串流数据,此串流数据的源头一定是IP Camera/Source PC端,联防群体成员端只负责将收到的串流数据转发出去。联防群体成员端首先使用AES-128对称式加密法对串流片段(Streaming Segment)进行加密成E,然后再将E经过SHA-1转换成20 byte的Digest D。接着使用IP Camera/Source PC端的Private Key对D做数字签章成SD,将E+SD透过P2P传输散布至所有的客户端。因为串流片段本身已经经过AES-128加密,所以已达成保密性(要有串流金钥才能解开);再者因为D已经做了数字签章,联防群体成员可以用IP Camera/Source PC端的公开金钥将其解回,只有IP Camera/Source PC端本身才能做数字签章,所以也验证了IP Camera/Source PC端的身份,达成了验证性。最后,因为有加密串流片段的Digest数据,所以可以验证是否为原始的加密数据和中途是否经过窜改或损坏,所以可完成完整性验证。

2.3 监视视频转换编码

由于移动装置,如Notebook和Smartphone的普及,终端设备趋于多样化,单一分辨力的监视画面无法满足需求,因此本文将开发一个动态多串流编码技术,可以由Camera采集到的视频,采用VLC进行转码,根据P2P网络拓扑中各装置的计算能力设计动态分群、群收视位元率评估和Peer在不同群间的Handoff机制,分成800×600,640×480和480×360三种不同分辨力的监视视频串流,会形成不同的联防监视群体,如图3所示。

当Source PC端接收到异常事件通知时,会立即开启IP Camera并接收监视串流和播放,并且通知联防群体中的所有成员进行协防监视,Source PC会根据联防成员的装置种类和要求的串流品质进行评估,决定是否直接连接IP Camera或分配到理想的Peer Group中来接收视频,整体流程如图4所示。

3 实验结果

在本文的实验中,将验证系统稳定性、视频加密效能,并采用台式计算机、笔记本式计算机和智能手机,分别连接有线、无线网络,以展示异构家庭联防应用情境。整个系统展示情境设计如图5所示,包括以下情境:

1)A住户门窗传感器侦测到异常。

2)A住户警报器发出警报声。

(1)联防监视成员用PC播放门附近的视频串流(分辨力较大);

(2)其他联防监视成员以Notebook或Smartphone播放门窗附近视频串流。

3)B住户警报器发出警报声,并由家庭联防计算机播放A住户门窗附近视频串流。

4)A或B住户关闭事件通知。

5)A和B两户警报器及串流都停止运作。

图6是呈现当发生门窗被入侵时,会启动联防机制,监视视频会通过P2P网络,发送到不同的监视端,包括Netbook,Smartphone和Notebook。系统平均点对点的播放时间延迟约15~20 s,优于目前Live P2P应用程序,如PPStream。

在家庭联防视频监视系统的验证部分,本文通过非对称式架构和AES-128,来加密保护社群数据安全。首先探讨启动安全机制后,对系统整体效能的影响,并以传感视频数据的传输速率作为参考指标,跟未启动安全机制的情况相比,启动安全机制后监视视频的传输速率,由30 f/s(帧/秒)降低至26~28 f/s,也就是额外增加的Overhead约为6%~10%左右。

另外,尝试用紧急事件发生次数与联防监视网络成功建立的比例关系来作为家庭联合监视系统稳定性的评估指标。以往的主从式架构的监控串流设计,经常因为服务器端的上传带宽过小,以及所有监控装置均要求同一品质的监控视频,造成网络断线、负荷过载或系统的稳定性降低。本文应用安全P2P网络串流技术,让每一个监控端成员都能够负责上传监控视频,减少服务器端的负载,让系统稳定性在95%以上,避免因为网络、监控装置、使用者行为的异构性,造成系统不稳定、服务中断的情况。在实验期间模拟紧急事件发生次数共126次,其中联防网络成功建立次数为121次,系统稳定性约96.03%。分析联防网络建立失败的主要原因是Web Portal端的网络不稳定,造成紧急事件信息无法发送出去。为改善此问题,在Camera端加一信息序列的设计,当信息无法以HTTP Get的方式发送到Web Portal,将会放到此信息序列中再重新发送。经过改善后,系统稳定性已达100%。

4 结论

本文实现了一个家庭联合监视系统的系统样机,采用P2P网络串流技术,来节省监视视频上传所需的带宽。本文还设计了具备监视视频加密功能的安全联防网络系统,包含金钥管理和交换机制。同时为了满足不同成员终端设备的需求,在Camera端将采用视频网络编码,将监视画面转换编码成800×600,640×480和480×360三种不同的分辨力,可以分别在PC、笔记本式计算机和智能手机上显示。

将来,此家庭联合监视系统还可以与电信运行公司合作,以绑定促销等方式将家庭联合监视系统及增值服务等推广到一般家庭,使用者也可根据个人需求,自助定制追加其他传感套件及服务。

参考文献

[1]梅鲁海.一种远程监控的家庭智能化系统设计[J].电视技术,2008,32(8):85-87.

[2]李卫,李志纯,高强.基于嵌入式的P2P流量监控系统的设计及实现[J].计算机工程与设计,2012(4):121-125.

[3]张昱,郝莹.一种支持结构化P2P网络性能优化的双向克隆节点模型[J].中国通信,2012(4):368-372.

[4]钟锋,陆以勤.基于家庭网关的嵌入式远程图像监控系统[J].计算机工程与设计,2011,32(5):1626-1629.

[5]张守辉,于会山.家庭智能化网络监控系统的设计[J].通信技术,2011,44(11):44-48.

[6]丁华,刘文超.运营商开展家庭视频监控业务的现状和未来[J].电信科学,2008,36(10):41-45.

网络监视管理系统 篇10

目前有多种改进监视算法的方式。文献[4]分析了SNMP的MIB库,采用一种可靠的多播技术以掌握监视信息。文献[5]根据阈值比较预测网络状态,动态调整网络轮询周期,有效降低了网络开销,并且对告警灵敏度有所提高,但没有充分利用事件信息,从而存在出现冗余告警信息的问题。文献[6]通过阈值比较动态确定轮询周期,并与事件通知相结合,收到Trap并达到告警条件时立即启动轮询,这种方法保证了告警灵敏度,降低了部分系统资源,可告警信息冗余量仍较大,需要进一步改进。文献[7]改进了文献[6]轮询与事件相结合的策略,提出了延迟告警进一步判断再启动轮询的机制,有效降低了网络资源占用。本文提出一种新的告警延迟策略DJMA(Double Judgment based Alarm Delay),充分利用监视对象的相关性,改进了由单次事件通知判断延迟的策略,对事件信息进行双重判断,在不影响告警敏感性的基础上进一步延长轮询周期,降低误报率,从而减少网络资源占用,提高系统性能。

1 监视算法

改进监视算法的目的是在保证告警灵敏度的同时尽量降低因轮询和冗余告警所带来的额外网络开销。传统基于简单网络管理协议(SNMP)的告警监视算法是由管理系统以固定周期轮询被管网络状态信息,同时接收由代理发出的事件(Trap)信息,两者相结合,从而判定网络故障。但是固定周期轮询无疑会造成网络资源的浪费,本文借鉴文献[7]延迟轮询的思想,提出一种与告警相关性相结合的动态监视算法。基本思想是:管理系统根据轮询所采集到的目标网络设备状态变化情况动态确定轮询周期,并结合网络设备的告警相关性对事件信息进行过滤,形成双重判断的告警滞后机制DJMA,防止信息重复上报,以减小网络开销,优化网络管理性能。

1.1 告警相关性判定策略

被管设备相关性分为两类:第一类是同类的独立网元出现相似故障的相关度近似相同;第二类是业务关系网元之间的行为相互影响,它们之间的网络拓扑距离越近,相关度越高,反之相关度越低。在实际网络中,网络设备出现故障时,不仅它本身会发出事件通知,所有能感知到故障的网络设备都会发起连带告警,这种现象称之为告警相关性。通常故障管理系统中,告警相关性分析是必不可少的一个步骤,通过告警相关性分析,可以降低告警冗余,减少误报、漏报。现在我们利用这种相关性,实现告警信息的双重判断机制,以求在不降低告警灵敏度的基础上减少轮询次数。

如果一个网络对象在某一时刻发生故障,那么在随后一段时间里将会有一组告警事件发生。即一个故障会有一个事件集合与之相对应,这个事件集合包括一个根源事件和一组并发事件。该事件集合称之为该故障的“相关事件集合”。在网络拓扑结构不变的情况下,网络对象之间的相关性是固定的。能够感知某一故障的网络对象及故障波及的范围也是稳定的,同时,每一个网络对象在网络中又有其特有的物理及功能属性。所以可以认为,当一个网络对象发生某类故障时,其相关事件类集合不仅是稳定的,而且是特有的。

1.2 告警触发判断策略

设xi,t为两次采样时间间隔内被管对象i的状态值,其改变量为ΔtΔt=xi,t-xi,t-1。δt为Δt的阈值。Δt<δt时,不发送trap信息,Δt≥δt时,代理发送trap信息到管理端。通常在轮询与事件结合算法中,系统收到代理发来的trap信息即启动对目标网络的轮询,然后根据轮询所采集的信息判断是否满足告警触发条件从而决定是否发出告警信息。告警条件就是判断告警函数ft=∑ni=1Xi,t是否超过告警阈值。设TH为告警函数fnnt的阈值,∑i=1Xi,t

1.3 算法流程

DJMA算法基本思想是:令上次轮询时刻为t,如代理没发来事件信息,则下一次轮询时间为这与文献[7]处理方法相同。如果在时间段[t,tm]内某一时刻t'系统收到代理所发送来的trap,判断其是否满足告警条i件=1,如果i=1Δt<δt,则推迟告警至这是第一次延迟机制。下面详述第二次延迟告警机制。如第一个事件信息满足条件Δt≥δt,不是按原算法那样立即执行轮询,而是判断该事件是否有相关事件,如没有,系统立即启动轮询。如果存在相关事件,则暂不轮询,为该设备打上预警标签。如果在t'm之前没有再次收到该设备或其拓扑相关设备发来的事件通知,则到t'm时启动轮询,下次轮询时将该设备的预警标签清零。如果在tj(t't',所以可知t"m>t'm,系统在保证灵敏度的基础上延迟了轮询时刻,节省了网络开销。

算法流程图如下:

2 算法性能分析

本文利用学校网络实验室局域网环境进行性能测试,将系统代理部署在图3所示H3c5100交换机上,该三层交换机是局域网汇聚交换机,通过它可有效采集子网信息。

图4所示为本文与文献[7]中一次延迟算法的48小时系统运行数据比较,图中所示为每四小时告警次数,可见本算法有效过滤重复告警信息,减少了告警次数,达到了减少网络带宽占用率的目的。

因为本算法比文献[7]中算法多了判断次数,所以算法复杂度有所增加。但是由于本系统设计用于局域网内,数据量有限,其运算量是系统可以承受的。

3 结论

轮询与事件通知相结合的故障检测系统中,如何降低轮询与重复报告所带来的网络开销,是网络管理系统开发中的一项重要研究方向。事件通知和轮询都会占用一定的网络开销,在不漏报网络故障的情况下,尽量减少轮询次数可有效降低网络开销。本文提出的DJMA算法与告警相关性分析相结合,降低轮询次数,改进了文献[7]由一个事件触发轮询的算法,,实现由多个事件通知相互验证共同触发轮询的算法,实验验证,本算法有效降低了网络管理的通信占用带宽。

摘要：网络性能监控与告警系统中,通常通过轮询网络状态和由代理主动发送事件通知来发现网络故障。网络性能监测的灵敏度与网络开销比率是评价监控系统性能的重要指标。文章提出了一种基于告警相关性的轮询与事件通知相结合的网络性能动态监测算法,管理系统根据轮询所采集到的目标网络设备状态变化情况动态确定轮询周期,并结合网络设备的告警相关性对事件信息进行过滤,形成双重判断的告警滞后机制DJMA(Double Judgment based Alarm Delay),防止信息重复上报,以减小网络开销。实验证明,该算法保持了较高的灵敏度,同时降低了网络管理开销。

关键词：网络故障监测,告警相关性,动态轮询,管理开销,告警灵敏度

参考文献

[1]马秀丽,王红霞,张凌云.网络故障管理系统中告警相关性分析实现技术研究[J].沈阳理工大学学报,2009(3).

[2]Malgorzata Steinder,Adarshpal S Sethi.Probabilistic Fault Localization in Communication Systems Using Belief Networks[J].IEEE/ACM Transactions on Networking,2004,12(5):809-822.

[3]徐前方,肖波,郭军.一种基于相关度统计的告警关联规则挖掘算法[J].北京邮电大学学报,2007,30(1):66-70.

[4]Duarte J,Santos A D.Network fault management based on SNMP agent groups[C].Phoenix:Proceedings of the IEEE 21st Internation al Conference on Distributed Computing Systems Workshops,2001:51-56.

[5]刘强,杨岳湘,唐川.基于动态轮询策略的网络故障监视算法[J].计算机工程与设计,2009,30(9):2164-2166.

[6]Dilman M,Raz D.Efficient reactive monitoring[J].IEEE Journal on Selected Areas in Communications,2002,20(4):668-676.

网络监视管理系统 篇11

船舶定线制是指由主管机关或技术性组织用法律规定或推荐形式指定船舶在海上某些区域航行时所应遵循或采用的航线、航路或通航分道。

定线制是旨在减少海难事故的单航路或多航路的定线措施，一般有分道通航制、双向航路、推荐航线、推荐航路、避航区、沿岸通航带、双行道、警戒区、深水航路等9种定线措施。

船舶定线制的目的是增进船舶汇聚区域和交通密集区域，或因水域空间有限，存在航行障碍物、水深受限、气象条件不利等而使船舶的行动自由受到限制的区域的航行安全。船舶定线制还可用于防止或减少由于船舶在环境敏感区域或附近发生碰撞、搁浅或锚泊而对海洋环境造成污染或其它损害的危险。

新型船舶推进装置

芬兰马萨造船公司研制成功一种新型的船舶推进装置。新装置的关键技术是电动机与螺旋桨安装为一体，这样不仅传统的长长的艉轴被取而代之，齿轮箱、推力轴承、舵以及一些传统的配套设备都成为多余的了。

据称，这种新型推进装置可以绕其轴线转动360度，角度控制机构安装在该装置中，可以直接控制螺旋桨轴的转向。由变频器控制的电动机可以产生平稳而且变化范围极大的转矩。使用该装置的船舶不仅能方便灵活地转向，而且还可以任意倒行。这种功能使得船舶的效率大为提高，还可节省10％－50％的能耗。（李有观）

自动船舶监视系统

瑞典在一些船舶上安装了一种自动监视系统，该系统能在大海上和受限水域内向船舶驾驶员提供遭遇他船的船名、呼号、航向、航速、船舶种类、方位和距离等资料，使船舶驾驶员可对本船雷达覆盖水域内的船舶航行进行自动监视。

使用这种系统，各船都要安装同一种设备，它由三部分组成：高精度船舶定位系统、无线电收发两用机和电子计算机。

无线电收发两用机装有两台特制计算机，分别用于处理来自定位系统和无线电接收机的数据，以便使处理结果与时间同步，并对这些结果进行识别，最后送至无线电发射机，以一定时间间隔发射出去。

与无线电收发两用机相连的是另一台普通计算机。由于无线电收发两用机是独立工作的，所以完全可以由船舶驾驶台上现有的计算机与收发两用机连接使用，并用它来显示周围船舶的有关资料。

监视和测量装置管理的探讨 篇12

1 基本概念

监视装置:一般指控制仪表和设备, 是生产设备的组成部分, 用于监控生产过程或服务过程的工作状态。如:电焊机上的电流表、电压表, 以及氧气表、乙炔表等。监视设备是用于监视工作状况是否正常的仪表或设备, 对这些监视类的设备只需定期检查其功能完好即可。

测量装置:为实现测量过程所必须的测量仪器、试验仪器设备、软件、测量标准、标准物质和 (或) 辅助设备或它们的组合。如:全站仪、经纬仪、水准仪、欧姆表、兆欧表、万用表、定位模板、声级计、放线或检验人员使用的卷尺等。测量设备是用于确定被测量值的, 不仅监视功能应完好, 还应保证所得到的测量数据的准确, 所以应定期对其检定或校准。

校准:在规定条件下, 为确定测量仪器或测量系统所指示的量值, 或实物量具或参考物质所代表的量值, 与对应的标准所复现的量值关系的一组操作。校准由使用单位实施。

检定:查明和确认监视和测量装置是否符合法定要求的程序, 包括检查、加标记和 (或) 出具检定证书。检定由法定技术计量机构或由政府授权的技术机构实施。

2 监视和测量装置分类

监视和测量装置按检定情况可分为A、B、C三类。

A类:强制检定的监视和测量装置, 列入《中华人民共和国强制检定的工作监视和测量装置目录》实行定点定期检定的监视和测量装置, 由县级以上人民政府计量行政部门指定或者授权的计量核定机构检定。

B类:除强制检定范围以外的监视和测量装置, 由使用单位自己依法送到有权对社会开展量值传递工作的计量检定机构进行周期检定的监视和测量装置。

C类:指国家明令允许首次检定的监视和测量装置, 非关键场合, 做一般指示用以及内部辅助性生产用, 低值易耗, 准确度无严格要求的自制专用监视和测量装置或国家尚无检定规程的监视和测量装置。此类监视和测量装置采用一般性管理办法:一次性检定;外观检查;对比检查;不定期检定等。

3 编写相关程序文件及管理制度

程序文件从测量装置需求提出到采购、入库、领用、标识、使用过程较准、维修履历建立、不合格产品追溯直至报废的整个寿命周期内的管理要求进行了明确规定, 并落实职责。同时还需要根据监视和测量装置的使用情况, 确定对监视和测量装置进行适当的统计研究。程序文件的制定, 搭建起整个公司对监视和测量装置管理的一个框架。为了使整个管理过程更有效、便于操作以及管理成本方面的考虑, 还需制定以下三层次文件。制定的三层次文件主要有以下几种。

3.1 检测器具管理制度

该制度主要是为了确保监视和测量装置在使用过程中合格、稳定而制定的。制定规定:公司全体检测器具使用人员必须在使用前对检测器具点检;及时按周期计划校准;使用过程中维修保养、标识、保存的方法;发现异常进行产品追溯并送有关部门校准, 损坏后的赔偿责任等。

3.2 检测设备ABC分类管理办法

为了对监视和测量装置进行全面的管理并不留盲点, 同时考虑到管理的成本及实效。按实际生产中的用途, 各类检测设备、仪表、量具、装置等可分为ABC三类。

(1) A类。A类有两种情况:第一种情况是用于评定产品质量的检验设备、仪表、量具, 必须按规定校准的周期进行校准, 以确保检验的有效性。凡参与量值传递的校准用仪表、量具必须进行周期校准;第二种情况是特殊或关键过程监视需要的检验设备, 这类检测设备的准确度直接影响工艺参数的正确性, 这类仪表、量具必须严格校准, 有时还规定了一些特别的校准要求, 比如每次使用前校准。

(2) B类。工艺参数监控用监视和测量装置。有些过程常用一些仪表 (如焊接和电镀用电流表、电压表、压铸和注塑用压力表、温度表) 来监控或调整工艺参数以符合工艺文件规定。因为一般工艺参数都允许在一定范围内变动, 工艺参数微小的变化一般不会对产品质量造成严重影响。因此, 对这类仪表按规定的周期 (一般一年) 校准即可。对这种仪表, 往往可以用比对的办法, 在线进行校准, 以免影响生产。

(3) C类。指示功能的仪表, 如有的电流表和电压表仅指示有电与否。对这类仪表只需进行一次性校准, 购进时应检查有无计量管理部门授权发放的检定合格证或相应标记。在设备点检时进行目测, 发现损坏及时更换。

对属于法定强制检定的计量器具 (企业的最高标准仪器、影响安全和健康的仪器、环境监测用仪表) , 应按期送交计量部门检定, 按国家有关法规要求执行。

根据本企业实际情况可以制定本企业的分类原则, 不一定拘泥于以上分类。关键是不违背国家计量法的要求并满足过程控制的要求。进行分类后, 在监视和测量装置的标识上用色标加以区别, 使每一设备受控同时又有所侧重, 使整个管理过程重点突出、条理清晰。

3.3 专用量、检具校准规程

主要针对公司内根据使用要求进行二次开发的检验设备 (如专用检具、塞规、卡板等) , 为了在使用过程中对其精度进行监控必须制定校验规程。规程应包括:校准人员的资格、校准使用的设备及精度、校准环境要求、校准的项目及方法等内容。

4 监视和测量装置的使用控制

(1) 各使用单位根据设备管理部门的授权, 调配使用所管理的监视和测量装置。

(2) 测量设备由测量管理人员统一发放, 发放情况记录在《计量器具发放登记表》中, 测量设备的使用人在调职或离职时, 所使用的测量设备应交回到设备管理部门。

(3) 测量设备应有专人保管, 必须严格按照使用说明书或操作要求使设备管理部用, 不得随意丢放, 严禁随意拆卸, 要保持测量设备清洁、零位正确、仪器指针不失灵, 运转正常, 若发现异常应及时报设备管理部管理人员处理。凡投入使用的监视和测量装置必须保证在检定有效期内而且没有任何异常情况。

(4) 监视和测量装置的操作者应熟悉所使用的监视和测量装置的性能及使用维护要求。当发现监视和测量装置有异常时, 应及时处理, 严禁继续使用, 否则追究操作者的责任。

(5) 监视和测量装置经长时间停用后, 再重新使用时无论其是否在检定有效期内, 都必须对其校准。若经长途运输的须进行外观检查, 必要时送检定部门检定后再投入使用。

(6) 当发现测量装置失准时, 应对其在发现前所测试的数据进行全面复核, 以保证测试数据的准确性。

(7) 使用者在监视和测量设备的搬动、维护和贮存过程中, 要遵守使用说明书和操作规定要求, 防止其损坏或失效。

(8) 必要时进行调整或再调整, 但要防止可能使测量结果失效的调整。

(9) 为了防止测量设备的失准, 使用部门应经常进行互校对。

5 监视和测量装置的检定与标识

5.1 检定周期

周期检定是指监视和测量装置按规定周期要求, 对在用的各种监视和测量装置实施强制性检查鉴定, 以保证器具使用精度及完好性。

(1) A、B类监视和测量装置, 各使用单位须按公司审批后的检定计划及时送到经省、部级以上技术监督部门授权批准的检定部门检定, 其检定报告需及时报管理部门备案。

(2) 对分包商的A、B类监视和测量装置, 项目经理部应及时督促分包商及时按周期检定计划对监视和测量装置进行检定, 并对检定报告实行备案管理。

(3) 对检定合格的监视和测量装置, 管理人员应及时对其进行标识, 并将检定结果记录在台帐上。

(4) 对于连续运行的设备或运行期间不允许拆卸的监视和测量装置, 其检定可随设备的检修同时进行, 也可进行首次检定, 但不应超过规定的使用期限。

(5) 对于低值、易耗、更换频繁或不易拆卸的监视和测量装置, 可在投入使用前作一次性检定。

5.2 检定标识

监视和测量装置的检定标识分为:“合格”、“不合格”。经校准或验证合格的测量设备, 由管理人员贴“合格证”。经校准或验证不合格的测量设备, 由计量管理人员送专业单位检修后再进行校准或验证, 合格后贴“合格证”。经校准或验证后证明不合格但仍有使用价值的, 由设备管理部门发“限用证”, 要注明使用场合, 确定无法修复且已无使用价值的测量设备管理人员作隔离, 并用“禁用证”作标识, 经公司批准后报废处理, 以上校准、维修、报废的情况应记录在《监视和测量装置台账》中。

各使用单位应经常检查监视和测量装置的性能状态, 当发现使用中的监视和测量装置失准或损坏时应该采取以下措施:

(1) 应立即停止使用该装置, 隔离存放, 并作好标识。

(2) 确定失准/损坏起始时间, 对此前的测量结果的有效性进行评价和记录, 对测量结果有疑问的, 由使用人重新对被检测装置进行校准/检定。

(3) 管理部门对该装置采取重新校准/检定、修理或降级、报废等措施。

(4) 监视和测量装置的检定记录、检定报告、检定合格证书和有关资料、说明书等按《记录控制程序》进行控制。

6 监视和测量装置的包装与搬运

(1) 对较小的和指针式的监视和测量装置, 应将其装在铁箱里, 并采取适当的保护措施;多层装放时应将大件或较重的器具放在下层, 小件或较轻的放在上层, 层与层之间用30㎜厚的高密度海绵衬垫, 并保证放置平稳。

(2) 对易碎而又不能装入铁箱内的装置, 应设法用木箱装好垫好, 防止运输时被碰坏。

(3) 监视和测量装置在搬运、装卸时, 应轻拿轻放, 运输中要摆放平稳, 易损或精密装置采取防震措施, 有特殊要求的装置应按供方要求组织搬运。

7 软件管理