数字化粮仓监控管理系统设计方案

数字化粮仓监控管理系统设计方案内容摘要：

技术的应用，实质上是先进的管理思想和方法的引入，是现代粮食储备管理模式和理念的有机结合。 三者的结合才能真正将领导的管理思想、管理模式、业务流程规范化、信息数据标准化、用户可操作性等9 需求贯穿整个应用系统，实现整个粮食储备管理信息资源重组和共享。 4． 4 协同工作、信息共享原则 在计算机辅助决策系统中包含有对各粮食储备业务系统数据的统计分析处理，因此，本系统必须提供规范统一的接口，以确保与各粮食储备业务系统能 很好地共享信息，协同工作。 4． 5 数据的组织原则 粮库 管理信息化数据具有多样性和离散性特征，数据组织是信息共享的关键。 因此各类数据要统一存储、统一管理。 内部数据和外部数据应有统一的数据接口。 数据的接口要符合工业标准，采用 XML作为数据抽象和传递的工具。 4． 6 用户界面的设计原则 系统界面设计遵循用户人性化原则，采用流行的 Web GIS风格和空间导航。 系统操作简便，用户界面友好，用户可方便地进入管理层面，实现空间可视化，管理智能化。 4． 7 系统安全原则 系统在网络物理结构上是一个开放系统，在应用层面是一 个交互系统，在执法管理内部的管理数据是一个封闭系统。 系统设计需要在软、硬件两个方面采取措施 ,建立完备的系统安全和权限管理系统。 5 系统 总体 需求分析 在市粮食局的统一管理、协调下， 在上海市 建立一个 数字化 储备粮粮库三级管理平台体系，即以储备粮粮库现场为一个管理中心（定义为第三级管理中心）、区级粮食储备管理中心（定义为第二级管理中心）、市级粮食储备管理中心（定义为第一级管理中心） ， 并 与 气象、消防、交通、环境保护、卫生急救以及突发事件处理的综合化信息管理系统联网 ， 组成一个集储粮信息，粮库库内状态信息，视频图像信息 收集、传输、处理以及安全防事故和防灾预警，粮食储 运调度一体化的数字化储备粮库综合管理体系。 三级管理权限如下图： 10 5． 1 第 三级 管理 中心 5． 1． 1 网络 与系统 集成 （ 1） 视频监控工程： 增设 和完善各粮库 数字图像监控系统 ， 对库区出入口、重点部位、每个粮仓大门均设置监视摄像机 ， 在低照度情况下甚至晚上仍获得清晰的视频监控图像。 粮仓大门的摄像机可采取开门控制联动录像和运动检测录像并可配合灯光联动 ， 设置部分高速智能球并带预置点，可根据需要改变监控的角度和焦距并巡视。 （ 2）增设粮库出入运输车辆电子标签（ RFID）识别系统：该系统与电子磅秤计量系统关联， 系统只需要在出入车辆驾驶室台上放置或粘贴无源电子标签，通过道闸旁设置的远距离读卡器， 快速识别出入车辆 属性（车号、车型、所属单位、驾驶员等）。 车辆皮重、载货净重、载货品种、 出入库号 等 ）。 系统可对每次运输作业提供快捷电子标签属性设置，自动完成 计量统计。 （ 3）粮库现场总线异构网、各类监控管理系统集成： 通过开发监控设备通信协议服务器和数据通信接口， 将 粮库 各类监控设备通信协议转为 TCP/IP 协议，实现 粮库现有的监控现场总线与以太网集成为一体，实现 粮库 各类监控 系统 数据 跨 系统 交换。 视频监控集成通过矩阵控制器 输出端口（ 4－ 8路）接入通信协议服务器视频压缩卡转为数字视频 ，支持视频图象远程调用。 在二级管理中心设置一个静态 IP,通过 ADSL 宽带构建安全的 VPN 虚拟专用网，实现粮库管理三级中心与二级、一级中心的数据 远程 交换。 市储备粮一级管理中心i 区储备粮二级管理中心安全监控设备监控综合管理统计查询系统维护n 储备粮库三级管理中心安全监控设备监控综合管理统计查询系统维护i 储备粮库三级管理中心n 区储备粮二级管理中心安全监控设备监控综合管理统计查询系统维护n 储备粮库三级管理中心安全监控设备监控综合管理统计查询系统维护i 储备粮库三级管理中心11 5． 1． 2 实时数据采集 集成 实时监控管理数据采集 集成 包括： （ 1） 粮库安全 监控 采集 ：包括粮库原有视频监控数据； 新增 粮库内外关键部位（每个库区出入口、库内、大门等）视频 与门禁联动 监控； 周界 报警 、 消防报警监控 、出入粮库车辆（电子标签 RFID 识别）监控 等 ； 建立视频与 粮仓 各类 监控报警系统智能联动和视频对动态目标追踪功能；实现视频远程监控。 （ 2） 库内 粮食储存 状态检测采集 ：对粮库现有 温 度 、湿度 、 CO 保鲜 惰性气体 、粮食水分含量 监测系统 所采集的数据； （ 3） 粮 食储存环境调控 系统 数据采集：包括 气体环流熏蒸系统、烘干系统（如果已配置）的 环境调控 检测 数据、调控机电设备 、粮食传输带 运行状态和故障报警数据 等 ； （ 4） 电子化计量 数据采集 ： 包括 粮库 库存 品种、数量、等级 ；出、 入 、转 库时间 、存放时间 等 逐日、旬、月、半年、年度盘点 数据 ； 粮食出入库运输车辆 载货 称重计量 、车辆属性 标识 数据等； （ 5）粮食仓库管理数据采集： 包括 粮库安防报警记录、作业工作记录、粮库库存管理、财务报表等数据； （ 6） 当地 气象、消防、交通运输、环境保护等应急防灾相关信息 服务系统超链接 ； 5． 1． 3 基于 Web GIS 智能化监控管理集成平台 （ 1） 粮库管理空间与相关属性 数字化 ： 首先对粮库仓库监控管理空间包括周界、办公建筑 及楼层单元 、仓库单元、道路、各类监控传感器与粮仓机电设备布局进行数字化处理，建立 粮库 监控管理空间电子地图 和属性拓扑关系， 空间和属性数据的数据库建设；实时监控数据库、报警与突发事件预案库、管理信息数据库建设 等 ； （ 2）应用系统平台： 应用系统 是基础地理信息系统的一个上层平台；是用户服务、监控、管理、决策的信息平台； 应用系统 以粮库管理空间 结构电子 地图为背景 ， 将 各自独立的子系统连接起来，提供了一个统一的管理操作平台，用户可以获取各种管理信息，统一组织，统一处理，是一个具有监视、控制、管理一体化功能的强大的信息管理系统。 用户通过空间导航可以快速进入所管理的12 层面完成各项监控管理业务 ，所有监控系统要素值变化与机电设备工作状态采用直观的组态动画显示。 应用系统 包括：系统登陆、 粮库资源、安全监控、环境监控、储运监控、作业监控、报警 应急、财务报表、粮库管理、系统维护 10大模块。 5． 2 第 二级管理中心 第二级管理中心为区级粮食储备管理中心。 二级管理平台 连接 所辖 三级管理中心。 在二级管理平台上，以全区电子地图为背景，地图上标注所辖三级粮库图标，具有以下管理功能： 5． 2． 1 全区粮食储备资源浏览 系统通过 GIS 提供的控件， 实现地图 图层操、 放大、缩小、漫游、鹰眼、 作空间与属性相互查询等功能 ，用户可以快速全局或选定粮库的各种粮食储备资源。 （ 1） 用户可以浏览 全区粮食仓库布局与交通环境 状况。 （ 2） 粮库基本属性 地图 查询： 点击地图上任一粮库图标，将进 入该粮库总体结构电子地图，可以查询该粮库建筑布局、各库区仓库 建筑 结构 属性、储备粮 状况 ；监控设备布局、机电设备布局及属性；粮库管理属性等单项和综合属性统计列表显示。 也可通过鼠标框选若干粮库，系统弹出所选粮库的属性列表。 （ 3）也可通过输入某个粮库属性 字段 查询这个属性的空间位置。 5． 2． 2 智能化监控 （ 1） 监控 报警： 系统以预先设定的各粮库各类 监控 报警为优先级， 一旦辖区任意一个或多个粮库发生报警，电子地图所标注的粮库图标转为红色闪烁图标，并发出报警语音提示值班人员处理报警事件，值班人员点击报警粮库图标 ，系统立 即进入发生报警粮库详细电子地图，显示报警类型、报警位置、联动相关区域视频监控图象，报警事件处理结束确认系统退出报警状态。 如所预先设定的 任何一个仓库仓门开启 将触发报警 ， 一旦发生仓库门 打 开，系统立即发 出一个报警信号，该信号同时传送到各中心，并联动 该仓库门相关的视频监视 图像并开始对图象进行保存 直至仓库门关闭结束图象保存。 各中心 将同时 收到该报警信号后，均可调看该图像 和云台变焦操作 ，但 云台变焦 优先控制权二级中心13 高于三级中心，一级中心高于二级中心。 系统具有安全防范、防偷盗、防调包功能；具有监测、统计粮库温、湿度报警及防 霉防变功能；具有适时运输调度辅助决策功能； （ 2） 粮库监控系统实时查询：二级中心授权用户可以进入辖区任意粮库监控系统，查看 该粮库各类监控系统实时监控情况。 5． 2． 3 报警应急预案与指挥调度 （ 1）预案： 系统 采用面向对象、面向空间的人工智能思路， 根据 辖区 各粮库 发生 报警 的不同地理位置、 粮库 环境、 报警事件性质 等条件 等 预先制定 报警应急指挥调度方案而建立的预案数据库。 预案包括：初始预案 、 紧急预案。 当报警被确认 为紧急等级 后，系统根据报警地理位置、环境等立即启动相应的紧急预案； （ 2）指挥调度 报警应急指挥调度以大屏幕显 示器或投影为显示平台，包括紧急预案、紧急呼叫、报警发生空间分析、视频监控联动与动态追踪。 预案一旦被激活，系统自动输出调度预案，通过实时 报警 发生发展情况，提供对预案的修改编辑，输出指挥调度文本 ，按调度文本进行调度和指挥。 可以将 粮库 发生的各种紧急报警事件损失降到最低。 系统也可对某 粮库 重大报警事件进行预防预演，通过人工激活紧急预案。 系统具有预演、预防和快速反应功能， 5． 2． 4 辖区粮食储备管理 （ 1）标准粮食储备管理报表查询：包括每个粮库仓储 电子盘点、 管理 分类日、旬、月、年 报表 ； 全区 总体仓储管理 统计 报表 等； （ 2）用户自定义查询：系统 为用户 提供 自定义统计查询，满足用户特殊需要的数据统计查询。 比如当前（或某一历史）时刻某个品种的存储总量、品质、等级、入库时间、价格与在各储粮库的分布情况等 统计 表格。 （ 3）粮库各类数据统计特征值图形查询：系统提供各粮库 统计数据直方图、曲线图、空间分布密度图、柱状图、饼状图显示 和打印。 5． 3 第一级管理中心 第一级管理中心具有全局宏观管理职能，需要对二级、三级管理中心进行监14 督、调配，实时掌握全市粮食储备动态数据，粮库储备经营数据。 第一级管理中心系统权限最大，可以 实现以下功能： 5． 3． 1 实时监控 与报警应急调度 系统支持多视窗、多目标监视， 第一级管理中心 可以查看任一个二级、三级管理中心各类实时监控 系统工作状态和 数据； 实时接收三级监控报警信号，对粮食储备仓库发生的突发重大事件进行指挥调度。 5． 3． 2 全市粮食储备仓库资源查询 系统以上海市电子地图为背景，图上标识各区二级、三级管理中心地理位置图标， （ 1）用户可以浏览全市或某个区粮食仓库布局。 （ 2）点击地图上任一粮库图标，将进入该粮库总体结构电子地图，可以查询该粮库建筑布局、各库区仓库建筑结构属性、储备粮状况；监控设备布局、机电设备布局及属性 ；粮库管理属性等单项和综合属性统计列表显示。 也可通过鼠标框选若干粮库，系统弹出所选粮库的属性列表。 （ 3）也可通过输入某个粮库属性字段查询这个属性的空间位置。 5． 3． 3 全市粮食储备管理 （ 1）标准粮食储备管理报表查询：包括每个粮库仓储电子盘点、管理分类日、旬、月、年报表；全市、每个区 总体仓储管理 统计 报表 等； （ 2）用户自定义查询：系统为用户提供自定义统计查询，满足用户特殊需要的数据统计查询。 比如当前（或某一历史）时刻某个品种的存储总量、品质、等级、入库时间、价格与在各储粮库的分布情况等 统计 表格。 （ 3）粮 库各类数据统计特征值图形查询：系统提供全市、各区、各粮库统计数据直方图、曲线图、空间分布密度图、柱状图、饼状图显示和打印。 5． 4 系统维护 5． 4． 1 系统设置 系统提供监控对象的基本属性在线设置模板，监控对象基本属性进行初时设置或监控对象属性发生变更或新增、注销等，通过设置模版，就可以方便完15 成修改。 当地图道路、监控设施发生变更，通过地图编辑模块进行新增添加、变更修改、删除等设置。 5． 4． 2 权限管理 由于系统采用三层架构，功能模块化结构，可根据用户管理角色和管理区域设置系统登陆权限树， 形成动态菜单。 用户只要 登陆就可以进入所授权的管理层面 而非授权管理菜单不显示。 系统权限设置分为权限组（管理角色）设置、权限设置、用户权限设置。 5． 4． 3 系统管理 系统可以快速显示系统日志、操作日志查询，系统分析结果等。 为管理员快速、准确维护系统提供支持。 6 解决方案 上海市数字化粮食仓储智能化系统集成平台建设是一个复杂的系统工程，包括了 系统新增视频监控 与门禁联动 硬件工程 、出入储运车辆电子标签监控工程；各个粮食仓库监控系统现场总线与以太网集成 、 现行的粮食储运管理系统 跨系统 数据 上下行 交换 、 基。