1.国内目前煤矿安全监控系统的发展现状与问题
我国的煤矿安全监控系统起步较晚，发展过程经历了自主研发、引进国外技术、再自主研发的过程。如早期国内自主研发的KJ1系统，到后来从法国和德国引进的CCT63/40系统、TF200系统等。到上世纪末，国内某些专门机构自主研发的煤矿安全监控系统的水平已经较高，在某些单项指标上已经接近国际先进水平，也表现出网络化和信息化的趋势。但从整体发展水平上存在不足，主要表现在过分注重于对煤矿安全生产中的某些方面进行研发，如对坑道内的环境因素监控，井下设备的控制等方面，对煤矿的整体系统监控方面的研究并不深入。从现有的监控系统的工作特点来看，不同类型的监控系统之间的兼容性不足，系统扩展和升级能力受到较大的限制。同时安全监控系统是以安全因素的检测为主，对获得的监测信息缺乏预警响应能力，在智能化方面还存在很大的改进空间。
因此就当前国内煤矿安全生产监控系统的特点而言，主要的问题还是如何形成一套较为完整的综合信息监测系统，实现对煤矿安全生产的各个方面的实时信息进行整合。本文将针对这个问题，探讨煤矿安全生产综合监控系统所需的条件和构成方式。
2.常用煤矿监控系统特点分析
探讨煤矿安全生产综合监控系统需要以现有的监控子系统为基础进行整合。通常而言，煤矿的监控系统包括以下几类基本的子系统类型：电力监控系统、综采工作面监控系统、生产和调度系统等。上述不同系统类型所采用的工作方式差异较大，而多数煤矿都具备两种或两种以上的子系统，因此要探讨以这些子系统为基础的煤矿安全生产综合监控系统就需要对这些现有系统的特点进行分析后才能制定可行的整合方案。
(1)电力监控系统
电力系统是煤矿的基础系统之一，也是煤矿生产中的重要组成部分。对电力系统的监控是实现煤矿安全生产的重要保证。煤矿电力系统主要组成部分有两个，一是井下中央变电所，二是采矿区变电所。其中中央变电所由主控柜、配电柜及微机保护装置三个主要部分组成。采矿区变电所则一般由隔爆开关和监控单元组成。总体而言，煤矿电力系统的监控系统组成形式为利用CAN现场总线将监控单元（如隔爆开关等）将信息集成到中央变电所分站和采矿区变电所分站，再由CAN现场总线集成到电力系统监控服务器，进而将监控信息汇集到地面主控机。因此电力系统的监控布局呈现出的是一种金字塔型或树型的系统布局。
(2)综采工作面监控系统
综采工作面监控系统是煤矿对实际工作进行监控的主要系统，这一系统主要监控对象是采煤机、液压支架和输送机三类主要的煤矿施工设备。从目前的煤矿监控系统的构成来看，这三类煤矿施工设备都有各自的相对独立的监控子系统，从而共同构成了对煤矿工作面的监控体系。从监控模式上看，对采煤机的监控通常情况下都是通过对设备的特征参数的实时监测来判断设备是否处于正常运行状态。实现方式上通常是以设备关键部位上的传感器来完成数护具采集，再由通信线缆连接到CAN现场总线进行传输。从布局上看这类监控系统属于全分布式的监测系统。相对于采煤机，液压支架的作用是为了保障煤矿开采工作的安全。对支架的工作状态的监测也是通过布置压力传感器的方式来完成。而输送机则是承担将开采出的煤炭资源运输出井的任务。对输送机的监控主要针对功率驱动的监控和对链环张力的监控两部分，数据采集方式仍然是以传感器采集为基础来进行协调和控制。这三类监控系统是相辅相成的，都可以通过信道配置而隶属于井下控制台和地面控制中心，因此耦合程度相对较好。
(3)生产和调度系统
煤矿生产和调度系统主要完成通讯、报警以及对生产过程的监控等任务。从系统布局的角度看，常用的布局方式为分布式布局，实现手段有通讯电缆连接和无线通讯两大类。其中通讯系统主要以电缆通信配合无线通讯来完成，而对生产过程的监控则通过布置光缆和电视监控系统来完成。
3.1网络结构设计
要进行煤矿监控子系统的整合，需要考虑子系统的布局特点。从整合子系统的角度看，需要分析几种基本的网络拓扑结构。参考国内外的煤矿综合监控系统的结构特点，常用的是环型结构和总线型结构。环型结构的主要特点是可以通过通信链路将煤矿中的通信节点构成闭合回路，回路中的信号沿单向传输。这种网络结构的最大特点是实现方便，仅需要一些必要的连接设备和交换机即可，而且可以利用较为成熟的以太网技术。但其缺点是串联式的，因此某个节点的故障都可能造成故障和维修困难。总线型结构的特点是将网络中的设备都与总线相连，不依靠类似环型结构的中心节点，总线则以串联结构为主。当需要增加设备时只需在总线上增加接口即可，且个别节点的故障不会影响到整个网络的正常运行。其缺点是在网络节点的容量有限，对总线的容量要求较高。因此结合环型结构和总线型结构的优点和缺点，笔者认为采用环型和总线型的综合型结构，具体为主干网络采用环型结构，子网采用总线型结构。这种混合型的结构能够利用上述两类结构优点，在一定程度上可以避免环型结构传输距离的限制。
3.2网络协议
由于整体网络结构采用的是综合型网络结构，涉及到总线通信协议的问题。因此需要对网络协议进行必要的讨论。当前煤矿中采用的网络技术主要是工业以太网技术，该模型基于开放系统互连的参考模型，共有7层结构。结合煤矿监控的实际需求，对网络中的故障需要有必要的自动诊断功能，即需要差错报告机制和IEEE802.3D/W/S生成树协议这两类关键网络协议。具体实现方式为以工业以太网技术参考模型OIS中网络层ICMP来实现，由主机和路由器之间完成报错和状态检查。IEEE802.3D/W/S的作用是通过身份验证的方式来保障网络的安全运行。
3.3通讯
我国煤矿安全监控的传统模式是DCS控制系统，由于不具备可操性和开放性等缺点，已经逐渐不能满足煤矿安全监控的需要，而FCS控制系统开始成为主流的发展方向。因此采用CAN作为连接煤安全监控网络矿的底层结构是符合发展趋势的选择。在此基础上，对CAN通讯采用多主竞争式的总线结构，该结构能够适应分布式网络数据通讯的需要，对网络节点之间的冲突能够实现自动化处理。
3.4数据传输平台与接口设计
要实现对煤矿现有监控系统的整合，需要完成对主干网络和各子网络的结构设计。结合前文对整体网络结构采用的环型和总线型的综合网络拓扑结构，因此对于整合煤矿监控系统的主干网络采用工业以太网配合现场总线的模式，即由光纤冗余主干网和设备级现场总线来构成综合监控网络的主干网络。而对于子网络，由于这些网络分处于不同的工作环境，采用电缆作为CAN总线的传输线路，其优点是便于维护。
由于综合监控系统要处理多个子网络之间的连接和传输，需要采用大量的CAN接口，因此对于子网络和主干网络之间的接口也是一个应当注意的问题。从煤矿实际需要出发，采用基于独立CAN控制器的总线接口方案是比较好的选择，独立CAN控制器型号可采用SJA1000等独立控制器。
参考文献
[1]赵秀敏.煤矿主井直流提升机电控系统自动化与信息化[J].煤炭技术,2009(2):35-37.
由于医院园区较大，监控点较多，为了能及时处理事件及履行专门的保安职责，整个系统设计为二级管理模式，即1个总控制中心和5个分控制中心，级间通过网络互联，这样既减少布线，又能集成为一个统一的管理系统。
各监控区域的摄像机图像先通过同轴电缆传输到各分控制中心（保安值班室），图像接入安装在分控中心内的矩阵和DVR主机，通过DVR实现对重点出入口（部位）的图像记录、报警图像记录，及网络传输等功能；同时各分控中心矩阵和DVR主机都接入医院局域网络，矩阵的视频输出传输到总控中心，实现集中监控与管理。
此外，各分控中心监控系统通过计算机网络与门禁控制系统、周界报警、巡更系统互联，实现联动控制，以形成一个完整的安全防范体系。
系统图
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监控系统结构及功能设计
整个院区的监控系统由1个主控制中心和5个分控制中心组成，其功能设计及实现方法如下：
约1500个监控点，配6台矩阵主机和36台8路嵌入式DVR主机。根据各分控中心监控点的数量分配矩阵主机和DVR主机,供分控中心值班人员进行直接监视；其中有较多监控点及且位于医院中心的控制室作为总控制中心。
在总控制中心设置一台主控制键盘，接入医院以太网（局域网），通过网络能控制其它五个分控中心的矩阵图像切换，并可控制摄像机图像的切换和云台／镜头，直接操作智能球的各项功能，如：选择预置点，运行预置点扫描，调用摄像机菜单等。
每路图像均可设置图像移动报警、录像，通过此功能，DVR只录制动态图像，能够节约大量硬盘空间。
可以根据需要选择不同的录像模式，如：连续录像，预报警录像、传感器录像，并可选择不同的时段进行布防／撤防，录像具有浮水印功能，能防止非法修改。
设备选型及技术指标
各控制中心监控设备主要由以下几个部分构成：前端设备、传输线缆，以及各控制中心内的控制、显示、记录、供电等设备。
一、前端摄像机
1.楼梯口、楼内走道、办公室等均为室内环境，物景都为反射光线，且照度均匀，因此在这些场合可选用普通型带DSP处理技术的彩色摄像机（如SamsungSCC-131AP），既能节约工程造价，又能保证摄像机的图像质量。
2.出入口强逆光场合
架设于医院大楼首层大厅出入口的监控摄像机，除方向对准门口外，要求能看清进入大厅人员的面部。在这种环境中有较强的背景光，因此应选择有强逆光补偿功能的宽动态摄像机（如SamsungSCC-B2305P）。
3.手术台
需选用配备带有可控云台及变焦镜头摄像机的智能高速球（如SamsungSCC-641P或SCC-643AP），球型摄像头可以水平方向360度、垂直方向90度旋转，放置在手术室顶壁，摄入角度可以覆盖整个手术室，用来对宏观活动景物的观察，可以实现远端遥控。
4.室外周界
由于监控范围广、距离远，因此亦需要选用智能高速球，以达到快速捕捉画面、能处理紧急事件的功能。并且可以将重要的位置，设置成预置位，当紧急事件发生时，不必控制遥杆，只需按1个预置位号码，即可获得该位置图像；还可以与报警系统实现报警联动，当紧急按钮或某个报警器发生报警时，摄像机自动转动到该位置，捕捉该位置图像。
5.医院周界出入口、车库等
须考虑到环境光线较暗，因此在室外的摄像机选型上，要求使用超低照度彩色／黑白摄像机（如SamsungSCC-B2303P）。
6.特殊应用场合
在某些低矮、容易遭受破坏的应用特殊场合，考虑使用少量一体化设计的防爆摄半球像机（如SamsungSCC-931P）。
二、传输器材／设备
室外摄像机均安装在专用的摄像机立杆上，所有室内摄像机信号均采用75-5同轴视频电缆传输，当传输距离超过500米、且无任何补偿措施时，应采用光缆传输，光端机集中安装在指定的弱电设备间，以便于管理。
室内前端设备在就近的分控中心集中取电，由220VAC经过变换送出交流24VAC供给前端摄像机。室外摄像机均采用就近变电站供电。
三、控制中心设备
1、监视器：全部采用21英寸的纯屏彩色监视器（如SamsungSMC-212F）；
2、硬盘录像机：选用嵌入式硬盘录像机，且应具有联网控制和网络图像传输功能（如SamsungSHR-4080P）
1.1结构设计
消防安全视频监控系统整体上包括前端设备、网络连接和监控工作站三个部分，这三部分将在第三部分详尽介绍。此外，消防视频监控的服务器部分包括数据库、通讯、网页、储存、设备管理媒体转发、主动注册服务；监控部分包括火警监控、GIS接警监控、视频监控；安全管理部分包括应急预案管理、信息管理、车辆人员调度管理；对外服务部分包括短信、语音和WEB服务；控制部分包括屏幕控制、LED控制和电视墙控制。
1.2网络设计
如今以TCP/IP为基础的数字IP网络已得到广泛应用，高速宽带网保证了基于IP技术为基础的视频监控传输的发展。在选取视频监控平台的网络设备时，要保证设备的质量，通常会采购国际知名厂商并在全世界范围内得到广泛使用的产品，以确保网络运行的稳定性和安全性，同时配备高度发达的维护和管理的产品服务，也要有较高的普适性，可以兼容多种网络管理软件和网络管理协议。
1.3储存设计
1.4共享文件设计
2消防安全视频监控系统设计的实现方式
视频监控系统的模块设计主要包括前端设备（摄像机、硬盘录像机、视频和音频、报警系统、电动云台、存储系统、网络模块等）、传输设备（有线传输如数据传输线、无线传输、常用计算机网络线路）、控制中心（监视器电视墙、录像机）。
2.1前端设备
2.2传输设备
2.3控制中心
3结语
一、工作目标及基本程序
1、工作目标
1）建立风险分级清单
2）建立风险分级责任清单
3）完成西安区域风险防控手册
2、基本程序
成立组织机构——编制工作制度和工作方案——召开启动会——初步培训——收集资料——编制文件（指南、台账、记录）——危害因素辨识培训——辨识危害因素——风险分析——判定风险等级——制定控制措施——措施逐级评审与审核——划分管理责任——组织全员学习、落实控制措施——组织定期评审、更新风险信息——实施分级管控——实现持续改进。
二、组织机构与职责
一）、成立构建“风险分级管控”工作领导小组：
组长XX负责人
副组长：XX负责人
成员：各职能负责人、项目负责人、EHS专、兼职人员、项目专业口负责人
组长职责：
1.负责领导构建、实施“风险分级管控”工作；
2.负责提供构建、实施过程中必要的经费和组织保障；
4.批准实施年度工作计划；
5.督促并定期组织检查“风险分级管控”构建、实施效果。
副组长职责：
1.协助组长完成“风险分级管控”构建工作；
2.拟定年度工作计划；
3.具体组织“风险分级管控”体系构建、实施；
4.拟定构建、实施过程中必要的经费和组织保障方案；
5.定期组织危害因素辨识及风险评估结果的评审、修改。
成员：
1.积极配合组长、副组长的工作，完成交代的任务；
2.积极组织各分管单位完成危害因素辨识；
3.统计、汇总各分管单位的结果并上报“风险分级管控”工作领导小组。
三、具体实施步骤
（一）筹划部署阶段
1、工作对接，制定标准，风险分级管控工作领导小组委派专人与第三方机构完成对接工作，收集必要的资料，制定工作计划。
2、召开启动会，风险分级管控工作领导小组组长组织召开公司风险分级管控构建工作启动会，由风险分级管控工作办公室主任宣贯《风险分级管控构建工作方案》，要求方案切实可行，会议内容全员参与学习。
（二）风险分级管控体系构建阶段
1、收集完备公司基础信息，组织人员列出资料清单，并对现场进行勘察、收集资料。
3、选择典型项目构建风险辨识分级管控机制
（1）选定两到三个部门、项目成立示范点，由风险分级管控工作领导小组进行指导，被选定的项目积极落实风险排查工作，要求建立安全风险基础档案。
（2）对排查出的风险进行评分、分级，建立风险辨识分级台账。
4、编制形成阶段性工作汇总报告，西安区域组织其他项目对示范点进行观摩，并在公司范围全面推广，要求各部门、项目全面开展落实风险分级管控工作，后将各自风险分级管控工作方案及成果统一报至风险分级管控工作领导小组办公室。
关键词:高层建筑方案设计阶段成本控制优化
当前我国建筑业俨然走上了一条快速发展的道路上，近年来全国各地的房价节节攀升，无疑加剧了房地产开发企业之间的竞争，这种情况下很多宏观调控政策出台，使得房地产投资商上层后利润变得越来越薄，下层需求也逐渐被削弱，然而当前全方位建设投资控制理念还没有形成，各层面投资控制工作也不完善。基于这种现状，人们开始认识到设计阶段成本控制优化的重要性，并纷纷尝试新的成本控制方法和优化理念，本文正是秉承着这样的理念，将基于价值工程原理的限额设计方法应用于成本控制优化工作中，希望可以为大家带来一些参考。
1影响设计阶段造价控制的因素
当前我国各大城市中高层建筑越来越多，由于受到传统理念的影响，设计人员通常会将工作重点放在施工阶段，普遍忽视对设计阶段的重视，基于此，笔者尝试结合自己的工作经验，针对方案设计阶段成本控制优化展开分析，旨在为其他研究提供参考，下面我们首先针对设计阶段造价控制的主要影响因素展开分析。
1．1方案设计问题对成本控制的影响
建设工程项目设计大部分为设计院完成，然而当前我国设计院重技术轻经济现象非常严重，对安全保险非常重视，而对造价高低却不重视，当前大部分设计人员在设计过程中非常重视安全与美观，但是对经济方面的控制却比较淡薄，他们普遍认为设计方案只要技术上具有可行性，同时安全上有保证，那么工程就可以完成，普遍对经济方面问题考虑不全面，在施工图纸的设计上明显不够深入，经常出现“深基础、超筋、肥梁”等一系列情况，进而造成建设单位资金的不必要浪费。
1．2设计方案选择对成本控制的影响
2工程项目管理中限额设计与价值工程的思想方法
2．1限额设计
2．2工程价值
价值工程体现了全体人员的指挥，是一项针对研究对象费用、功能展开系统分析，提高研究对象价值的过程。价值工程当前已经在很多工程项目管理工作中得到了应用，例如对产品性能进行改善，这样产品就可以更好的满足市场需求，在企业与消费者之间达成共赢，同时在招投标及项目可行性研究中使用，可以有效节约成本，促进功能的发挥。
2．3基于价值工程原理的限额设计方法
以限额设计为基础展开对投资限额的合理应用，这就是基于价值工程的限额设计的主要目标，将价值工程原理的作用充分发挥出来。利用限额设计控制投资，不同工程项目阶段都要选用合理方法将工程造价控制在合理范围内。首先，项目决策阶段应注意合理分配投资限额，在此基础上针对各个专业、工种展开合理设计，在设计过程中将价值工程原理的作用充分发挥出来。对投资限额进行合理分解和使用的过程中，应注意结合工程项目的具体情况留出一定数量的费用(通常为15%～20%的费用)，这样在工程建设过程中可以进行合理调节，然后按照80%～85%的比例对投资限额进行分解和下达。
3实例分析
某一高层住宅建筑工程项目，其地面粗糙度为C类，基本风压为0.4kN/㎡，基本雪压为0.40kN/㎡，抗震设防烈度为8度，设计使用年限为50年。由于受到建筑单位对建筑功能的要求以及资金方面的限制，主体结构方案中建筑方案的选择不仅要考虑建筑结构，同时还要针对抗震烈度、场地土类、建筑重要性等方面因素进行综合考虑，下面就涉及到了一个问题:应该如何在确定建筑方案设计的前提下，不仅要注意和框架结构符合，同时还要与框剪结构相符合，这种情况下将基于价值工程的限额设计应用到设计方案优化中显得非常重要。本工程案例中方案的优化采用全剪力墙体系，这种建筑体系的抗震潜力非常大，同时结构延性也比较好，加上房间中没有梁柱外露，因此可以很好的满足住宅的使用要求。同时按照经验来看，高层住宅中传统剪力墙布置方法的应用，虽然剪力墙配筋仍然为构造配筋，但是经优化以后体系的功能水平较高，在该案例建筑中的应用造成了严重的浪费。因此，本案例选择了短肢剪力墙结构，为了将其优点充分发挥出来，同时还能减轻结构自重，因此使用短肢剪力墙，有效避免了全剪力墙体系的缺点，将各种结构体系的优点充分发挥了出来，结构费用大大降低。
4结语
［1］王东平．对民用建筑工程设计阶段设计方案的成本控制的方法和建议［J］．黑龙江科技信息，2011(8):232．
［2］杨祯山，邵诚．基于双层规划模型的电梯交通系统群组优化［J］．沈阳建筑大学学报(自然科学版)，2007(1):170－176．
［3］李志强，许伟．基于结构风荷载的超高层建筑体型参数优化研究［J］．广东土木与建筑，2014(6):32－34，62．
关键词：酒店建筑照明系统开关插座布置基本要求
一般而言，一、二星级酒店是规模比较小的建筑，在电气设计方面，与其它公共建筑相似而没有特殊的地方，三星级及以上的酒店，除平房式建筑和度假村外，多为高层建筑，除具有高层民用建筑共同特点外，还有其特殊性。对电气专业而言，大致有如下的一些要求．
I、基本要求：
一、供电电源和负荷估算：
1．酒店的电源进线宜有两路高压，且来自不同的高压配电站。
3．酒店负荷估算见表：
二、照明系统：
1．以下场所的照明亮度必须是可调光的和可变化的(具体方案可由灯光设计师拟定)：所有的餐厅、酒吧、会议室、宴会厅、大堂、多功能厅、包房。
2．煤气房、日用油箱间及危险品仓库的灯具开关，应采用防爆型的产品。
3．酒店的公共大厅、门厅、休息厅、大楼梯厅、公共走道、客房层走道、户外庭院、消防楼梯及前室、疏散通道、地下层走道等非封闭场所的照明控制开关，可设在服务台(总服务台或相应层服务台)等处集中控制或采用BA控制。
三、广播音响系统：
1．走道、电梯内、大堂、餐厅、咖啡厅、公共卫生间、酒吧、包房、员工餐厅、更衣室、服务间、各后台区域以及其他公共场所都必须设背景音乐广播，且应能分区域控制音量。
2．多功能大厅等场所宜设独立式扩声系统。
3．客房内应设有可收听不少于4套节目的广播接收设备：2套音乐、2套当地的广播节目(FM)。广播节目可设在电视频道上，通过酒店内部的电视线路传送，或者采用专用的广播传输线路。
4．有线广播系统宜兼作火灾应急广播，此时应按火灾应急广播的要求确定系统。火灾应急广播必须能自动强切至各个区域并进行播放。
1．程控交换机出入局话务量大，不需要直接拨人功能，话务台功能较强。为满足旅馆客房管理和旅客的需要，应提供房间控制、留言中心、客房状态、请勿打搅、自动叫醒、综合话音和数据系统功能，并能与酒店管理系统的平台友好连接。
2．程控交换机容量应为客房数的2倍。
五、有线电视系统：
1．酒店电视节目必须有当地台、中央台、境外的卫星电视节目，包括：新闻、电影、娱乐、财经、体育等节目。
2．所有的多功能厅、会议室、餐厅、酒吧、员工餐厅、健身房、包房、娱乐场所等，都应有有线电视终端1至3个。
3．每间客房至少应设一个有线电视终端。
4．因卫星电视系统接收天线安装在酒店建筑的最高处，增加了直击雷的危险，故应作好防雷措施。
六、火灾自动报警系统：
除按(火灾自动报警系统设计规范)(GB50116—98)进行设计外，还应有下列要求：
1．消防应急广播必须在火灾时能切换至每个客房，扬声器可安装在进门处的天花上。
2．锅炉房、高低压配电房、变压器室、发电机房应安装自动气体灭火装置。
4．所有楼层内消防楼梯通向酒店外的防火门必须具有就地报警和控制室报警功能。
5．客房内的烟感探测器应带地址码。
七、计算机网络系统：
1．酒店计算机管理系统应包含以下业务范围：
2．计算机房供电可靠性要求较高，应设置静态交流不间断电源装置。
3．计算机房应保证在使用时能避开非计算机管理人员进入的可能性；其次还不应与客房、餐厅、厨房、电梯及贮水池等相邻或连通。
4．每间客房应设至少一个数据端口(宽带高速网RJ45)。
摘要：采用监控远程传输技术实现省局监控中心对各个监狱的监控，为监狱的管理工作提供更有效的管理手段，大大减轻监管人员的压力，提高管理的效率和质量。
关键词：监狱监控系统系统设计系统架购
一、系统概述
通过监仓内安装的监控摄像头，就可以对监仓内进行全实时的视、音频监视录像，囚犯在监仓内的所有活动都可记录在内；还可以通过远程控制中心对监仓进行远程监控，能实现无人值班时进行实时录像。
经过几年的发展，基于数字存储技术的硬盘录像系统至今技术已经完全成熟，很好地解决了传统图像存储及回放等技术难题。数字硬盘录像系统不仅存储费用低、效率高，而且还具有网络传输、远程传输和循环存储等优点。与此同时，硬盘录像系统的数字化和传输网络化等先进技术可以实现与防盗报警等系统联网联动，及时准确地反馈现场信息，为报警事件提供充分可靠的依据。
二、系统设计目标
在进行闭路监控系统设计的时候，依照贵单位对该系统的基本需求，本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点，并依此为贵单位提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。
架构合理：就是要采用先进合理的技术来架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备未来良好的扩展条件。
产品主流：系统是否采用当今主流产品，关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料。
在设备选型时，我们将主要依据贵单位提出的具体需求，同时考虑产品厂家的技术先进性，产品是否为主流产品，原厂商的产品技术资料的完整性，原厂商的技术支持力量和产品制造单位的发展前景。所有这些是保证用户得到良好技术支持的条件，也是保障用户投资的基本条件。
低成本低维护量：指力争有良好的性能价格比，所采用的产品应是简单，易操作，易维护，高可靠度的。
系统是否具有优良的性能价格比是判断一个系统优劣条件的重要依据。系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件。高可靠度是保障系统运行的基本要求，也是易维护性的保障。
三、系统设计原则、依据
3.1设计原则
本设计以行业标准作为设计依据，结合该监狱的具体情况，用最佳设计方案体现最高的性能价格比，是本方案设计的指导思想，也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。
本设计主要贯彻“高质量”及“低价格”两条主线来进行设计的。
根据监狱的总体建筑平面图，并充分考虑现场实际情况，前端设计采用高清晰度彩色摄像机，视频传输采用抗干扰高屏蔽同轴电缆，控制信号传输采用带屏蔽专用控制电缆，保证视频信号和控制信号的准确传输；中央控制系统采用数字化硬盘录像系统，可以实现循环录像，并方便检索回放。
a、先进性：
b、可靠性：
系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。
c、安全性：
d、可扩充性：
系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。
e、规范性：
由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。
一切应从实际出发，使智能系统具有较高的实用效能。这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。
3.2设计依据
①JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》
②GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》
③GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
④GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
⑤GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》
⑥GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》
⑦GB/T75-94《安全技术防范规范工程技术规范》
⑧GB50198-94《民用闭路电视监控电视系统工程技术规范》
四、总体设计
4.1需求分析
闭路电视监控系统应该说是跨学科跨行业的系统工程，以功能要求的不同可分为以下几个方面：
1）前端摄像系统
2）视频传输系统
3）视频控制系统
4）视频显示和记录系统
摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”，它把监视的内容变为图像信号，传送控制中心的监视器上，摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。
传输部分是系统的图像信号通道。
控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。
显示部分一般是由几台或多台监视器组成，它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。
闭路监控系统的粗略结构图如下图所示：
监控系统结构图
1、摄像部分
摄像部分一般安装在监视现场，它一般包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。
摄像机
摄像机分为彩色和黑白两种，一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高，比较适合用于光线不足的地方，如果使用的目的只是监视景物的位置和移动，则可采用黑白摄像机；如果要分辨被摄像物体的细节，比如分辨衣服或景物的颜色，则选用彩色的效果会较好。
摄像机的规格大致可分为1/3〞、1/4〞、1/2〞和2/3〞等，安装方式有固定和带云台二种。
镜头
常用的镜头种类包括：手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。定焦镜头的适用范围如下：
手动光圈镜头---所需监视的环境照度变化不大，如室内。
自动光圈镜头---所需监视的环境照度变化大，如室外。
广角镜头---监视的角度较宽，距离较近。
标准镜头---监视的角度和距离适中。
常用的变焦镜头分为10倍、6倍和2倍变焦镜头，另一种分法是：手动变焦和电动变焦（电动光圈和自动光圈）两种。
变焦镜头在规则上可以划分为：1/3〞、2/3〞、1/2〞和1〞等。选择变焦镜头的原则是：镜头的规格不应小于摄像机的规格，也就是说1/2〞的镜头可以与1/3〞的摄像机一起使用，但是1/3〞的镜头就不能够在1/2〞的摄像机上使用。
防护罩
防护罩分为室内型和室外型两种。室内的防护罩主要是防尘，有的也有作隐蔽作用，使监视场合和对象不易察觉受监视；室外防护罩的功能主要有防晒、防雨、防尘和防冻等作用。一般的室外防护罩都配有温度继电器，在温度高时自动打开风扇冷却，温度低时自动加热；下雨时可以人工控制雨刷器刷雨；有的室外防护罩的玻璃还可以加热，当防护罩上有结霜时，可以加热除霜。
云台
云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为水平和全方位云台两种。水平云台适用于监视范围不大的情况，在水平云台上安装好摄像机后可调整摄像机俯仰的角度，达到最好的监视角度后可遥控水平旋转。
全方位云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以大大增加摄像机的监视范围。云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下，云台摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。
一般来说，水平旋转角度为0°～350°，垂直旋转角度为+90°。恒速云台的水平旋转速度一般在3°～10°/s，垂直速度为4°/s左右。变速云台的水平旋转速度一般在0°～32°/s，垂直旋转速度在0°～16°/s左右。在一些高速摄像系统中，云台的水平旋转速度高达200°/s以上，垂直旋转速度在30°/s以上。
解码器
解码器一般与矩阵控制主机配套使用，主要作用为通过数据线缆接收来自矩阵主机的控制信号，对主机的控制码进行解码，放大输出，驱动云台的旋转，以及变焦镜头的变焦和聚焦。
2、控制部分
在智能监狱中，闭路电视系统中的信息量与信息处理的工作量都很大，因此其控制台的操作一般都采用了计算机系统，以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台巡视、视频切换、报警处理、设备状态自检等工作。
控制系统的切换方式主要有如下2种：
单步切换方式：使用控制键盘把任一路输入视频信号切换到主监视器上。
顺序切换方式：使用控制键盘编制的顺序切换方式程序，把系统中若干路输入视频信号编为一个程序，程序运行时，其画面可按预先设定。
3、传输部分
传输系统包括视频信号和控制信号的传输。
视频信号的传输可用同轴电缆、光纤或双绞线，用双绞线传输时需可视频转换适配器。
控制信号的传输方式包括：
直接控制：控制中心直接把控制量，如云台和变焦距镜头的电源电流等，直接送入被控设备。特点是简单、直观、容易实现。在现场设备比较少，主机为手动控制时适用。但在被控的云台、镜头数量很多时，控制线缆数量多，线路复杂，所以在大系统中不采用。
多线编码的间接控制：控制中心把控制的命令编成二进制或其它方式的并行码，由多线传送到现场的控制设备，再由它转换成控制量来对现场摄像设备进行控制。这种方式比上一种方式用线少，在近距离控制时也常采用。
通讯编码的间接控制：随着微处理器和各种集成电路芯片的普及，目前规模较大的电视监控系统大都采用通信编码，常用的是串行编码。它的优点是：用单根线路可以传送多路控制信号，从而大大节约了线路费用，通讯距离在不加中间处理情况下达可达1km公里以上，加处理可传10Km以上。这样就克服了前面两种方式的缺陷。本系统采用此种控制。
除了以上方法外，还有一种控制信号和视频信号复用一条电缆的同轴视控传输方式。这种方式不需另铺设控制电缆。它的实现方法有两种：一种是频率分割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频繁范围内，然后同视频信号一起传送，到现场后再把它们分解开；另一种方法是利用视频信号场消隐期间传送控制信号（同轴视控）。这种方法在短距离传送时明显比其它方法要好，但设备的价格相对也比较昂贵。
4、显示与记录
显示与记录设备安装在控制室内，主要有监视器、硬盘录像机和一些视频处理设备。
现在有一种电视监控系统把云台、变焦镜头和摄像机封装在一起组成一体化摄像机。它们配有高级的伺服系统，云台具有很高的旋转速度，还可以预置监视点和巡视路径。平时按设定的路线进行自动巡视，一旦发生报警，就能很快地对准报警点，进行定点的监视和录像。一台摄像机可以起到几个摄像机的作用。
图像监视器
图像监视器主要分为黑白和彩色两大类。黑白监视器的中心分辨率通常可达800线以上，彩色监视器的中心分辨率一般为400线以上。图像监视器视频信号的带宽一般在7～8MHz范围内。
录像机
视频切换器
多画面分割器
在大型的闭路电视监视系统中摄像机的数量多达数百个，但监视器的数量受机房面积的限制要远远小于摄像机的数量，而且其数量大多也不利于值班人员全面巡视。为了实现全景监视，即让所有的摄像机信号都能显示在监视器屏幕上，就需要用多画面分割器。这种设备能够把多路视频信号合成为一路输出，进入一台监视器，这样就可在屏幕上同时显示多个画面。分割方式常有4画面、9画面及16画面。使用多画面分割器可在一台监视器上同时观看多路摄像机信号，而且它还可以用一台录像机同时录制多路视频信号。有些较好的多画面分割器还具有单路回放功能，即能选择同时录下的多路信号视频信号的任意一路在监视器上满屏放像。
视频分配器
可将一路视频信号转变成多路信号，输送到多个显示与控制设备。
其它
机柜用于安装闭路电视监控系统的设备，监视墙用于安装监视器。
4.2设计功能描述
性能、功能先进：
设备选型要保证技术领先，性能可靠，操作简便、实用，维护简单，性能价格比最优，并留有扩展余地。设备采用均采用目前领先技术和生产工艺制造，系统建成后，三至五年不会落后淘汰。
电视监控系统功能完善:
通过保安监控系统随时掌握监控区域内人员活动情况，检查各个重点部位的安全情况，提前发现隐患，及时处理突发事件。并自动进行录像。正常情况下对进行24小时录像，录像资料可备出事时查询。
设备高可靠性：
采用监控行业最新技术和高品质设备。
操作简单实用：
采用高科技手段，进行智能化设计，尽量减少系统操作的复杂性。并作到系统工作稳定可靠，维护简单。
发展性
系统应在初步设计时，就考虑未来良好的发展性，以降低未来发展的成本，使系统具有良好的可持续发展性。
经济性
在满足安全防范级别的要求前提下，在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上，在考虑系统的先进性的同时，按需选择系统和设备，做到合理、实用，降低成本，从而达到极高的性能价格比，降低智能监狱安全管理的运营成本。
外观效果美观：
前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性，根据实用和美观的原则，我们都选用了外观工艺和性能稳定都比较好的安防产品。
4.3总体设计方案
4.3.1项目简介
4.3.2系统设计
闭路监控系统由前端图像采集、图像及控制信号传输和图像显示控制存储三个部分组成：
1、前端图像采集部分
男、女监仓每层走廊设置1台固定彩色低照度摄像机；每个监仓内设置2台彩色低照度半球摄像机，禁闭室设置1台固定摄像机；接待室设置1台固定摄像机；生产车间设置3台全方位云台摄像机；食堂设置2台全方位云台摄像机；以上地点同时设置监听；围墙四角制高点设6个室外全方位云台变焦摄像机，进行全面监视。
2、图像和控制信号传输部分
××监狱闭路电视监控系统视频信号采用屏蔽视频电缆，根据摄像机安装位置建议选择采用RG59/128编（或SYV-75-5/128编）等同轴电缆，以保证监控信息的准确传输。控制线设计采用RVVP2*28/0.15圆形双绞屏蔽电缆。
3、图像控制存储部分
系统共设计有79台摄像机。鉴于监狱狱警的方便监控管理，系统设计有一个主控中心和多个分控中心，主控中心设在主楼监控中心，分控中心设在每层的警卫办公室；在监控中心设计控制矩阵主机，设计采用8台14英寸监视器作为电视墙，1台21英寸的监视器作为主监视器；分控中心设计6台数码硬盘录像机，同时配置6台17英寸纯平显示器进行实时监视。设计整个硬盘录像系统可以连续保存录像资料1个月，硬盘录像系统支持录像与回放全双工工作。
4.4系统结构原理图
五、系统选型和配置说明
1、WANDEOR全实时数字硬盘录像机WA-ND6000-16
技术规格：
操作系统：Windows2000
压缩格式：H.264硬压
视频输入：16路全实时
音频输入：4路音频
录像速度：400帧/秒
系统分辩率：704×576/352×288
画面分割：1、4、9、16
录像模式：手动、自动循环、报警驱动、移动侦测
报警输入模式：需加载WA-ND110报警解码器
报警输出模式：需加载WA-ND110报警解码器
云台镜头控制：可以
储存方式：IDE/FDD/DAT/DVD-RAM
看门狗功能：有
电源：220-230V
外形尺寸：400（W）×177（H）×550（D）mm
硬盘标配：80G
传输方式：LAN、PSDN、ISDN、ADSL
传输通道：1-16路
检索：网络监看、网络录像、网络检索同工
云台控制：可网络控制云台、镜头
2、低照度一体化摄像机SCC-C4201P
三星低照度一体化摄像机，内置22倍光学变焦及10倍电子放大变焦镜头，DSP数字信号处理，带画中画功能。
扫描系统：PAL标准：625行，每秒25帧
摄像元件：InterlineTransferSuperHADCCD
图像大小：1/4英寸（约3.6*2.7毫米）
像素：795（H）*596（V）所有像素752（H）*582（V）有效像素
图像结构：无几何扭曲、失真现象
同步系统：内同步
交叉（交错）扫描：2：1交叉
分辨率：水平：480线，垂直：350线
视频输出幅度：VBS1.0Vp-p，(75欧姆，复合视频信号)
信噪比（S/N）：大于48分贝
最低照度：0.02Lux(感光度增至128倍)
Y校正（伽玛）：0.45
镜头：22倍光学变焦（Zoom），10倍电子变焦；（焦距=3.6-79.2毫米）；F值（广角镜：1.6，远摄镜：3.8）
控制（屏幕显示菜单）：摄像机ID：开（12字符，位置设定）/关；光圈：自动/手动；快门：（1/100-1/100000秒）/关/自动/（x2-x128）FIX/(x2-x128);镜头控制：摄像机/遥控；白平衡：自动追踪白平衡/自动白平衡控制/手动（3200K预置，5600K预置，R/B增益校正）；自动变焦：自动/手动/一次触发；预设：128；退出：结束/储存/预设；背光补偿：开（预设或面积设定）/关；自动增益：开（Leve1控制）/关；Leve1控制：H-DTL，V-DTLLeve1控制；视频控制：视频+/-（正/负），伽玛：（0.45/1）
输入/输出插座：视频输出：BNC（后面）；电源：2-针终端头（后面）；控制：RS-485或普通云镜控制器
环境条件：操作温度：14度-122度F（-10度-50度）；湿度：90%RH以内。
电源指示灯：发光二极管（后面）
电源要求：12伏特直流，1A，稳压电流
耗电量：约6瓦特
尺寸（宽*高*深）60.5*59.5*104.5毫米
重量：约350克。
3、彩色高清晰度摄像机VC-923D
图像传感器：1/3”SONYSuperHADCCD
有效像素：PAL：752（水平）*582（垂直）NTSC：768（水平）*494（垂直）
感光面积：4.9mm*3.7mm
信号系统：PAL/NTSC制式
水平清晰：480电视线
镜头安装方式：C/CS格式可选
自动增益控制：开启/关闭可选择
背光补偿：开启/关闭可选择
电子快门：开启/关闭可选择
快门速度：1/50(1/60)---1/100，000(秒)
自动光圈镜头：VIDEO/DC伺服型可选择
白平衡：自动跟踪白平衡
信噪比：大于48db
最低照度：F1.2时，1.0Lux
视频输出：1.0VP-P，75欧姆
所需电源：DV12V/AC24V
功率消耗：小于2.8W
插
口：VIDEOOUT(BNC)
尺
寸：58mm*50mm*115mm
4、彩色摄像机VC-913D
有效像素：PAL：500（水平）*582（垂直）NTSC：510（水平）*492（垂直）
水平清晰：420电视线
最低照度：F1.2时，0.8Lux
5、彩色低照度摄像机VC-916D
图像传感器：1/3”ExviewHADCCD
信噪比：大于48db(AGCOFF)
最低照度：F1.2时，0.01Lux
所需电源：DC12V/AC24V
6、彩色半球摄像机VC-800H
镜头:可配大镜头
白平衡：自动白平衡
所需电源：DC12V
功率消耗：120MA
寸：100mm*110mm
7、室内外全球云台YA5409K
Y5409K为全天候环境设计，内置全方位云台。
安装方式可选择壁、吊装（吊杆长度可任选）。
结构设计为双层罩，起到遮阳作用，专用支架WS2741，WS2700-XX。
独特的双层罩间加排风扇结构可增加空气流速，便于排风散热，降低球内温度
同一机型可根据环境及用户需求的不同配置有：
YA5409K（V1.0版本）普通球型云台
YD5409K（V2.0版本）含内置解码器的普通球型云台
YP5409K（V3.0版本）含内置解码器且带有预置功能球型云台
YB5409K含固定摄像机支架
YH5409K为高速智能球型摄像机，内置高速预置云台及解码器
8、矩阵控制主机V1080-16
80路视频信号输入，16路视频输出，（可扩展为256路输入，32路输出）
支持并行/串行报警方式，最大80路报警信号输入，多种布撤防方式，支持开关量输出
80个灵活的分组切换，每组连接2-16个监视器，便于快速巡视各路图像
完善的系统设置编程，汉字菜单显示
可配接8个键盘，构成多用户系统，每个分用户可连接多个监视器
云台、三可变镜头控制，可控制普通云台、一体化云台，预置云台
键盘采用调速杆，可控制调速预置云台，可预置80个预置点
一个RS232双工接口，一个RS485半双工接口，二个RS485驱动接口
开放性：符合开放性要求，具有网络特性。每个控制器可组成完善的监控系统，同时接受其它设备的控制和信息查询。
19”机箱，高4U。
六、系统防雷设计
××监狱闭路电视监控系统防雷设计包括电源防雷、视频信号防雷、控制信号防雷和接地四个部分内容。
1、电源防雷
电子设备因雷击造成的损坏，很大比例是由于感应雷串到电源造成的设备损坏。根据GB50174-93《电子计算机机房设计规范》和GB50057-94《建筑物防雷设计规范》要求中心计算机机房等大量重要电子设备集中场所应设计两级以上的电源防雷保护。对于××监狱闭路监控系统供电防雷保护，设计建立二级电源防雷防护：第一级防护在机房总配电柜进线端，设计采用一套国际知名品牌加强型电源避雷器，第二级防护在机房供电的UPS进线端，设计采用一套标准型电源避雷器。
2、视频信号防雷
系统设计在摄像机前端安装视频防雷器。当视频信号有过电压现象发生，避雷器瞬间导通，以保证前端摄像机和末端矩阵主机的安全。
3、控制信号防雷
系统控制线路采用屏蔽专用控制电缆，控制线的屏蔽层在接头和端头进行重复接地，控制线进入控制室后先进入信号避雷器，当控制线路串有感应雷过电压时，避雷器瞬间导通，把多余的电荷引接到大地，保证前端解码器和末端矩阵控制主机的安全运行。
4、接地
根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》、JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》的有关规定，对控制室内所有设备的接地极和设备金属外壳进行接地处理。接地的具体处理方法是：从共同接地体的接地干线上引一条支干线到中心机房，在机房安装汇流铜排，电源接地、防静电接地、防雷接地和设备外壳接地各单独引接地导线到接地铜排，牢固连接，以保证电气设备和人身的安全。
七、系统供电与控制室要求
为保证监控系统正常稳定工作，系统采用在线式UPS集中供电；
监控系统和中心控制室采用单独电源供电回路；
主干采用AC220V供电，在摄像机前端采用变压器就近供电；
中心控制室必须配备有通讯、安全和消防等设备；
中心控制室必须单独安装空调装置，保证控制室的温度在16～28℃之间，相对湿度不大于85%；
[关键词]监控设施；改扩建设计；具体内容
高速公路的监控设施是维护公路安全以及公路运输畅通的关键电子设施，同时也是高速公路监控部门最直接的监控途径。由此可见，监控设施的重要性，所以高速公路监控设施改扩建设计业随之重要起来。在监控设施的改扩建设计中，需要借助电子技术、信息技术、全自动监控技术等高端技术，并且在选择监控系统时也要软硬件兼顾考虑。截止到2013年，总监控路段覆盖率已达到95%，最近几年我国对高速公路监控设施改扩建实施给予大力支持，以保障高速公路的畅通与安全。
1.高速公路监控设施概述
1.1高速公路监控设施的构成
目前高速公路监控设施的结构组成相对复杂，但是大体上可以分为以下几个部分。首先是车辆检测系统，该系统有线圈车辆检测系统、微波车辆检测系统和视频车辆检测系统三种。其次是环境感应系统，该系统包括天气感应仪、可见度检测仪、亮度感应器、风速风向感应仪等。还有就是信息收集装置，该装置包括基本信息记录设备（高速公路路标、情报板、应急信息）、视频记录。最后就是信息传送设备，该设备就是将所有记录或是感应的数据统一传送到监控终端。
1.2高速公路监控设施的功能
高速公路监控设施的功能与它的结构组成有直接关系，高速公路监控设施的功能具体如下。高速公路监控设施第一大功能就是公路信息的采集，这项包括采集通行车辆的牌号、行驶速度、驾驶员信息等；还有就是记录实时的天气信息，例如风向、风速、降雨情况、可见度、天气预警等；通行车辆的动态称重，以确保车辆不超载，防止由于超载的交通事故发生。高速公路监控设施的第二个功能就是对车辆进行检测，该项检测包括对车辆的车型进行记录、检测车辆是否已经违规行驶、是否为丢失车辆、是否为“套牌”行驶、是否存放炸药毒药等危险品等。监控设施的第三大功能就是对高速公路的路况进行监控，例如发生交通堵塞时，就可以及时的通过监控将信息传送至交通部门，进行及时的处理；又例如发生交通事故时，监控系统将信息传至交通部门及时出警维护治安并处理事件，以保证路段的畅通以及交通安全。第四大功能就是所有信息的终端传送和自身系统检测。
1.3高速公路监控设施的现状
2.高速公路监控设施改扩建设计方案整体思路
2.1改扩建设计方案的原则
高速公路监控设施改扩建设计尤其独特且严格的实施原则。第一点改扩建设计方案必须在符合交通法、交通工程施工规范以及我国高速公路监控设施标准的基础上制定。第二点是设计改扩建方案时，必须是安全的实施方案且设计要完整、科学、可行。第三点就是设计监控设施位置时，位置一定不可影响车辆正常行驶，并且要全路段无死角。第四点是监控系统不应与其他高速公路设施相抵触，应协调工作。
2.2改扩建设计方案的目标
高速公路监控设施改扩建设计方案的目标分为以下几个方面。第一，监控整个高速公路车辆的行驶。第二，实施路段实时监控，预防交通事故发生，并对交通事故进行及时的处理。第三，增强监控设施的监控力度。第四，增强电子技术在监控设施中的应用。第五，更好的为社会基础建设服务。
2.3改扩建设计方案的基本方向
高速公路改扩建设施设计的基本方向是将我国新技术、新工艺应用到路段监控中。与此同时，加强对高速公路基础建设工作。
3.改扩建设计方案的具体内容
3.1高速公路车辆检测系统
高速公路车辆检测系统包括线圈车辆检测系统、微波车辆检测系统和视频车辆检测系统。第一种线圈车辆检测系统是目前应用最广泛，检测力度最强的监控系统。该系统的优点是稳定性高、不受环境影响、操控性强。缺点是寿命相对较短、安装或是维修时要停止工作。第二种微波车辆检测系统式一种新兴的车辆检测系统，较高科技，分为正面安装和侧面安装两种。正面安装只能监控一条车道的情况，侧面安装最多可以监控八条车道。优点是设备维护简便、全天候。第三种视频车辆检测系统主要是利用画面处理对车辆进行实时监控。优点是在发生事故时可以提供视频或是图片、安装简单。缺点是有监控死角、受天气影响较大、夜间监控效果差。
3.2监控设施的环境感应器
监控设施的环境感应系统包括天气感应仪、可见度检测仪、亮度感应器、风速风向感应仪等。这几种检测仪器的使用略有不同，其中天气感应仪、可见度检测仪主要应用大多数高速公路；亮度感应器主要应用与隧道高速；风速风向感应仪主要应用与长高速公路或无遮挡高速。
天气感应仪主要检测湿度、温度、风速风向、雨量、结冰、地表温度基本物理量，并且该仪器80%为进口。可见度检测仪主要检测高速公路的可见度，具有传感结构，基本为进口。风速风向感应仪主要检测无遮挡高速的风向风速，同样多为进口。亮度感应器主要的监控隧道的亮度值，部分进口。
3.3监控设施的防雷部件
作为一个暴露在环境中的设施，必不可少的就是防雷部件，那么监控设施也必须配备防雷设施。防雷部件主要组成避雷器、电源线、视频线和信号线。防雷部件的主要作用部位是传输线路、终端视频处理器、监控设备主体。值得注意的就是范风雷部件必须有独特的线路结构：PE线、设备保护地线、防静电地线。
3.4监控设施的视频传送
高速公路监控设施的视频传送也是重要的一部分，视频传送就是将监控设施记录的所有画面都输送至监控终端。视频监控有自己独特的规定，例如视频传送脉冲要平稳；视频传送频率为每日一传。
3.5监控设施的自我检测及定期维护
高速公路监控设施需要定期自我检测，将检测数据传送至监控终端，以便于监控设施的维修。虽然监控设施有自我检测，可是还会有一些隐藏的问题，这就需要定期维护。自我检测与定期维护室相辅相成的。
4.结语
1)位置报告:移动终端向通信网关报送农田、农机的位置及属性。2)机具监控:利用平板电脑对农机的位置和状态进行实时监控。3)中心导航:根据调度方案，向导航通信终端发送调度指令，指引农机手前往目标农田进行作业。4)移动指挥:利用平板电脑，随时随地对农机进行指挥调度，并通过中心导航方式引导农机前往目标农田。
2数据传输协议设计
2．1移动通信终端位置及属性传输协议
移动通信终端位置及属性传输协议包括农机位置及属性报告协议、农田位置及属性报告协议。
2．2导航通信终端农业POI信息表达与更新协议
2．2．2农业POI更新协议
2．3导航通信终端位置传输协议
导航通信终端获取位置信息后，以UDP方式向通信服务器进行位置报告。协议定义如下:socketType;gpsFlag;Longitude;Latitude;Speed;Di-rection;Height;sumMileage;cockNO协议中:socketType为终端与通信服务器的连接方式，“1”为短连接，“2”为长连接:gpsFlag为GPS状态，“0”表示GPS信号无效，“1”表示GPS信号有效，“2”表示GPS正在初始化，“3”表示GPS连接断线;Longitude，Latitude与Direction分别为经度、纬度和方位角，单位均为;Speed为速度，单位为m/s;Height为GPS高程，单位为m;sumMileage为终端总里程，单位为m;cockNO为唯一标识。
2．4导航通信终端路径引导协议
通过实时监听导航通信终端的短信箱，获取以“＆＆”作为消息头标示符的路径引导指令信息。路径引导指令协议用于描述导航目的地和作业任务，并通过语音播报进行提示。协议定义如下:Header:Type:Destination:Longitude:Latitude协议中:Header为消息头，用“＆＆”表示;Type消息类型，表示导航终点;Destination为目的地名称和作业任务详细描述文本;Longitude与Latitude为经度和纬度;单位均为(°)。导航通信终端收到路径引导指令后，自主解算前往目的地的最优路径，并根据实际行驶位置进行动态最优路径更新。
3原型系统实现
1)监控系统开发:以Google地图作为图源，利用Google地图API，开发农业POI表达、农机位置监控、路径引导等功能。2)系统通信实现:基于USB串口通信技术，开发服务器端短信通信程序。平板电脑与服务器间，通过UDP协议将平板电脑的请求信息定时推送至服务器指定端口。解析后，服务器按照已建立的套接字，将信息推送至平板电脑。3)数据组织优化:平板电脑端地图数据按照功能类别(如农机层和路径引导层等)，建立图层索引。在服务器端，将农业POI信息、农机属性信息及检校码信息组包，并发送到平板电脑。