智能监控箱在“智慧+行业”的广泛应用

1智能监控箱在“智慧+行业”的广泛应用一、项目背景在物联网系统中，设备控制箱是数据感知层必不可少的基础产品，广泛使用。天网工程雪亮工程交通卡口高速公路旅游景区农/林/水行业当前，设备控制箱的普遍做法是用光传输设备、交换机、防雷器、电源逆变器等众多零散产品拼凑而成。形态各异、兼容性差、故障率高。常用的拼凑型设备控制箱及同类设备，严格上来说不算一个产品，而是一个多产品组合、拼凑的系统。以此为基础构成的监测监控系统，仅仅是一个前端数据采集并传回后端（监控中心）的非智能化系统，其智能化无从谈起。以公安治安监控系统和交通卡口监控系统为例，控制箱内部结构图如下：公安监控行业控制箱内部结构交通监控行业控制箱内部结构在公安、交通等规模化应用的行业，设备数量众多、分布广泛。由于系统不“智能”，维护工作完全依靠人工检测处理，故障处理效率低、工作量巨大，必然造成设备完好率低、维护成本高昂。甚至有些系统因运维费用过高，不得不弃之不用，给用户造成巨大损失。主要存在的运维难题简述如下：2维护工作量大设备种类/数量多、接线/接头多、故障点多、兼容性/稳定性差。维护难度大出现故障时，需要对每台设备、每个接线头逐一排查，方可知道故障点，对技术人员有较高的水平要求。排除故障时间长由于查找故障点多，难度大，因此需要排查时间很长；如遇软故障还需多次、反复对比排查，方能找出故障；由于不能及时定位故障点，配件的准备也需要较长时间，一般需要一周左右方能处理好一个故障点。使用效率低由此类设备所建的系统，运维成本居高、在线率低，不能满足用户不间断使用的功能需求。据了解，在很多城市和区域使用的公安治安监控系统和交通卡口监控系统，由于设备无法网管，只能被动式响应，故障报修主要依靠人工发现和巡检，设备故障发现滞后。往往是想调用该处的视频监控图像，却发现设备早就坏掉，导致产品装得上、却不能用，出现使用“空窗期”，系统效果大打折扣。随着城市规模不断扩大，人、车、物、财高度集中，治安情况日趋复杂，机动车拥有量迅速增长，管理压力与日俱增。因此，建设智能化、易运维的监测监控系统，也是形势所逼、大势所趋。二、智能监控箱简介针对传统系统存在的“故障率高、运维难”的行业痛点，海普公司率先推出智能监控箱来取代现有的拼凑型设备控制箱。具体做法是：将现有系统拼凑型设备箱替换成智能监控箱即可，不改变原有系统的结构，不增加额外的设备。3智能监控箱具有颠覆性，是一款高度集成的“智慧型”产品。在国内外都没有类似的产品出现，属于行业首创。它打破了现有同类产品拼凑性设计“集成”为一套系统的藩篱，注重“轻型化”、“真正集成化”；实现了真正的一机多能、智能化、自动化、远程网管等功能，以及由此带来的稳定性强、可靠性高、需周边支持度低的显著优点。智能化监控箱的主要创新点在于，将拼凑型设备箱所具有的功能，集成在“一块电路板上”实现；增加了远程网管功能，实现系统状态的可知、可管、可控。智能化监控箱的应用，能够实现系统的提档升级，大大提升监测监控系统的正常运行率，有效降低系统的管理和维护成本。同时，运维工作由“被动”变为“主动”，克服了传统的“手工”作业和采用“人海”战术的弊端，实现了系统从粗放式管理到精细化管理的逐步过渡，让所有工作都有法可依，结果有迹可寻。随着国内智慧城市、智慧交通等“智慧+行业”建设此起彼伏，决定了智能监控箱具有很大的市场需求。特别是在存量市场，前期有的城市已有的监测监控系统中，所用设备要么易坏而维修难，要么智能化程度低，要么是拼凑型系统（维护难、无网管、兼容性差等），很多成了摆设，如果要更换或升级改造，智能监控箱将是替代它们最理想的产品。综上所述，本产品是全新的、高度智能化产品，具有传统设备控制箱产品不能具备的诸多功能。若用于平安城市、雪亮工程、行业智能化升级等项目中，将使系统更稳定、更完善、更智能，是“智慧+行业”的最佳选择产品。三、智能监控箱与传统设备控制箱对比表序号比较项目智能监控箱传统设备控制箱1产品形态IC级集成设备级集成2设备等级工业级商业级设备组装3箱体材质一体化铸铝全密封结构，带散热鳍片优质冷扎钢板4防护等级IP66IP555电源输入市电、直流和光伏发电输入AC100V~AC240V6产品寿命10年以上2年左右7网管功能全面网管不能/部分网管8远程重启/控制完全可以不能/局部可控49故障通知系统自动短信通知人工通知10故障定位设备自动完成人工排查11维修时间发现到解决故障1小时以内取决于故障排查时间12故障率为传统设备的几十分之一极高13在线率极高，99%以上极低，不超过60%四、智能监控箱主要功能智能监控箱的主要功能体现在以下两个方面：1)在“一块电路板”上实现拼凑型设备控制箱所具有的所有功能智能监控箱含电子舱和接线舱两部分；分别由两个可以单独开启、闭合的盖板进行开或闭。电子舱体内主要设置主控板、电源及变压器等；接线舱体内主要设置源自电子舱的各种功能接口，如网络接口、串口控制线接口、语音设备接口、电源输出/输入接口等。两个舱室既相互独立又相互联系，作用是使标准接口线路与电路板元器件有效分离，为电路电子元器件提供良好的保护空间，防腐性能更强，密闭性能更佳。监控箱的外壳（电子舱的正面与背面）布满散热鳍片，解决了在一定高温环境下设备的散热问题，保持舱内始终在正常的工作温度范围。电子舱的主控板集成了协议转换模块、串口控制模块、数据采集模块、数据传输模块、数据输出模块、数据存储模板、数字报警模块、数据转换模块、智能温控模块、数字功放模块等。对设备现场采集到的各类数据（视频数据，语音数据，传感器数据等）经前端嵌入式智能识别分析处理器进行智能分析，并将分析的结果上传到监控中心服务器或者输出到设备的外接LED屏及扬声器上。接线舱内的RJ45网络接口提供设备与设备之间的网络传输服务，光纤接口支持PON/光纤收发器/光模块可选，提供数据高速和远程上传。串口控制线接口（如：RS485、RS232等）与主控板串口控制模块连接，为设备提供控制信号；语音设备接口为报警信号、语音广播等，提供一系列语音的输入输出；模拟量、5开关量等数据输入接口，数量和接口类型可扩展，可以接入不同的外部传感器；防雷过载接口板为设备内部的主控单元、电源单元提供防浪涌保护功能；电源为设备各类功能模块电子元器件和外接设备提供电源，提供不同设备需求的电压规格（12V/24V/48V/220V等），并通过电源输出接口输出，同外接设备使用。2)独有的远程网管功能，实现设备状态的可视化管理和故障自动告警智能监控箱能够在线随时、随地监测设备自身、以及所有外接前端设备的运行状态。网管功能描述如下：当监测出前端设备断电、断网，工作异常时，能够自动短信告警，或者将故障原因、发生时间、设备地点等信息自动传送到后端管理平台，并实时推送到责任人和管理人员的APP客户端，维护人员可以借助告警信息，导航到报警设备地点及时处理，以便快速恢复系统运行。智能监控箱具有极高的安全性设计，能够自动检测和识别接入的外部设备，当发现非系统认可和授权的外部设备接入时，将自动告警提示。智能监控箱柜门开关采用工业级的门磁设计，授权用户才能打开设备柜门，非授权用户企图开门或者恶意破坏设备时，将自动告警提示。后端运维管理平台可以真实记录设备的运行状态，生成各种不同类型的统计报表供决策参考；平台还可以监督运维人员的工作，例如统计运维人员的考勤、在岗状态、工作量、处理问题的质量和效率等，作为对运维人员的绩效考核依据，统计数据也可以作为人员配置和调度的决策依据。运维人员可以安装手机APP客户端，实现移动办公，可以随时、随地接收上级指派的任务和系统分发的信息，并及时处理职责范围内的工作事务。监控中心运维管理平台网管监测界面如下所示：6五、智能监控箱技术规格表（可根据行业定制）序号项目技术规格详细描述1基本功能远程网管供电和通讯接口工作状态实时监测、远程启动与关闭、参数配置等。2自动告警断网、断电、供电电压阀值、负载过流报警，温湿度超限报警，非授权开门报警（防盗），支持手机短信报警、软件报警上传。3集成防雷所有通讯和供电输入输出接口集成防浪涌保护电路，无需另购防雷设备。4安全保护内置智能温控系统，具有过压、过流、欠压、漏电、短路、自动重合闸等保护功能。5扩展功能智能识别处理车牌识别、行为识别、统计分析、人员跟踪等，可定制。6远程广播自动/手动远程广播和喊话。7通讯接口串行接口2路，RS232/RS485，可扩展8IO接口2路输入，1路继电器输出，可扩展9模拟量2路（0-5V或4-20mA），可扩展10MIC咪头1路，选配11功放接口1路（最大25W，8欧），可定制12智能分析接口预留，可选13网络接口4路自适应POE供电（802.3af），2路100Base-TX14光纤接口1路，GPON/光纤收发器/光模块可选，FC/SC/ST可选15无线通讯预留，支持4G/WIFI等，可选。16供电接口电源输入220VAC/48VDC/光伏，可选17电源输出多路12VDC/48VDC/220VAC/24VAC，可选18工作环境工作温度-30℃～+60℃（低温-45℃－＋60℃）19工作湿度≤90%RH20防护等级IP6621其它结构与材料压铸造铝合金，全封闭结构，一机双舱，含电子室和接线室两部分22进线方式后进或下进方式六、智能监控箱客户价值智能监控箱与拼凑型设备控制箱相比，具有以下的显著优势：1)全面网管：实时监测智能监控箱和外接设备运行状况，改变传统的人工处理和被动应付的管理模式。一旦设备出现故障或异常，自动告警通知；告警内容包括设备位置、故障原因、发生时间等，以便实现快速发现、快速定位、快速排障、快速恢复系统运行，形成完整的故障闭环处理流程。2)、故障率低：故障发生率为拼凑设备控制箱的几十分之一；高度集成化、7功能模块化的设计，连接线缆少，因接线因素造成故障几率小；采用整体防雷保护设计，降低了不专业防雷设计和施工所造成隐患和显性故障的风险，更有利于设备防浪涌保护；从而有效延长设备使用寿命，确保设备全天候正常运行。3)、运维成本低：通过可拔插结构，快速更换电路板即可完成现场维护。不用专业维修人员，更不用拆卸返厂，使维护变得简单，缩减故障排除时间，降低维护成本，提高维护效率。同时，由于集成化程度高，其功耗也成倍降低，大大降低对供电系统的要求，相应的减少配套供电设备费用的投入，以及安装、运维费用。4)、施工成本低：体积小、重量轻、进线方式灵活，可大大节省运输、安装和维护时间和费用。七、智能监控箱应用领域随着天网工程、智能交通工程、雪亮工程的逐步实施，监控设备的数量越来越多、分布越来越广泛。采用传统的拼凑型设备箱来构建的系统，维护工作只能完全靠人工检测和处理，维护工作量巨大，导致故障发现和处理滞后，设备在线率低，运维成本不断增加。甚至有的监测监控系统发现无法调用数据或数据丢失时，才发现设备故障，导致系统成为摆设，严重影响了城市安全保障工作的有效开展。这也预示着解决急剧扩大的业务需求与现有运维保障效率低下之间的冲突问题已迫在眉睫。因此，提高前端设备的智能化监测水平是建设信息化、智能化的监控运维管理系统必然要求，也必将成为行业发展的趋势。智能监控箱作为前8端系统的关键节点和中枢设备，凭借其功能可扩展、可网管，产品体积小、重量轻，易运输、易安装、易维护等特点较好的迎合了市场需求，有利于减少系统不稳定带来的隐患，提高运维效率，节省维护成本，有利于运维管理于一体，所带来的经济效益不可限量。应用范围还可以扩展到高速公路、铁路、港口、码头、水利、农业等各行业和领域。