地下管廊远程监控无线解决方案

　　▋需求及分析

　　什么是地下管廊呢？想必很多人都玩过超级马里奥这款游戏吧，在里面我们可以控制里面的主角马里奥兄弟通过钻入绿色管道进入到隐藏空间，获取大量金币，或者是跳入到其他关卡当中，完成快速通关。在里面所出现的管道，就和现在的综合管廊非常类似。

　　只不过，综合管廊不同于下水道，他是集中电力、通信等市政管道的公共隧道，一旦某种管线出现问题，维护人员则会直接进入管廊进行抢修和维护，无需再反复挖开路面，浪费大量时间和资源。

　　1.1用户需求：

　　●地下管廊400余传感器点位数据现场采集

　　●传感器数据远程采集

　　●远程控制指令下发

　　●1600余个监控摄像头视频的本地存储

　　●监控视频远程调取

　　1.2需求分析：

　　现场环境特殊，施工困难

　　本项目为地下管廊远程监测，由于监测现场位于地下，环境特殊施工困难且现场没有现成的有线网络。并且现场铺设光纤施工困难，成本较高。但是现场具备运营商基站信号。所以使用4G/5G无线工业路由器通信方式大大解决了项目施工难度。

　　无人值守，设备需稳定运行

　　并且由于设备安装现场处于地下环境。并且现场无人值守，为保证系统稳定可靠运行需要在网络设计中选用工业级无线路由器设备，设备硬件采用全防护设计，抗EMC干扰，高稳定性、易维护，满足无人值守环境使用。

　　数据需具有安全性

　　地下管廊监测系统数据安全性非常重要，借助互联网传输数据存在安全隐患。系统网络设计建议使用VPN加密隧道传输，既能保证数据的安全，又能实现数据的双向传输。

　　视频监控，保证安全

　　监测站点无人值守，为保障安全在监测站点的重点部位、人员出入场所安装监控点，实行人防、技防结合的防控体系，从而把安全事故控制在最低限度内。

　　▋系统概述

　　本方案在总体设计中是以网络信息技术为核心，在工业控制与物联网技术相融合基础上，建立的一套高科技智能远程在线监测系统。远程在线监测系统是利用计算机、数据通讯网络、智能控制设备等来完成对管廊远程监测与控制的一体化管理系统，通过融合互联网、大数据、地理信息、智能分析、等前沿技术，建立智能监控与可视化数据平台，最终实现全面监控、智能运维、辅助决策、可视化运营管理。

　　方案拓扑：

　　通过结合物联网通信技术，我们推出私有化部署VPN组网方案，此方案最大的特点是系统部署简单、灵活、客户现场采集设备可以快速与数据中心建立加密数据通信，数据中心服务器只需要安装上云助手软件，即可实现无线路由器与数据中心服务器建立VPN加密隧道，通过VPN加密隧道数据中心服务器可以实时采集现场终端数据和远程查看现场监控视频，从而实现对现场设备远程在线监测。

　　本解决方案从左至右可分为三层：数据采集层、网络传输层、数据中心层。

　　数据采集层：

　　4个海康威视摄像头，摄像头可使用本地硬盘录像机POE供电并存储监控录像。30个串口设备（温湿度传感器、空调灯光控制器、红外防盗装置）作为数据采集的终端需将串口转为以太网口传输数据，为兼顾数据稳定传输与性价比，每16个串口设备连接至1台PEC301串口服务器，每个地下室共使用2台串口服务器。

　　本地硬盘录像机与串口服务器通过以太网口连接至光纤收发器。与对端光纤收发器使用300米单模光纤相连。

　　两端串口服务器分别设置为TCP Client与TCP Server进行连接，将以太网数据转换为串口连接至遥测终端机，遥测终端机对传感器数据进行采集。

　　网络传输层：

　　遥测终端机连接路由器自带的串口，设备支持：Modbus RTU，Modbus TCP、Modbus网桥以及TCP/UDP等多种通信协议，可满足工业大部分工业设备通信要求。ORB305无线工业路由器作为整个远程监控系统联络的枢纽为数据传输提供稳定连接，与数据中心服务器的上云助手软件建立VPN加密隧道，将前端设备采集的信息传送给数据中心的服务器。

　　数据中心层（公网IP）：

　　数据中心端主要由三部分组成：数据业务监控平台（用户自己部署）、上云助手服务器软件、视频监控软件。

　　数据中心端通过本地服务器上部署的上云助手软件与无线路由器设备建立的VPN加密隧道，可轻松实现数据业务监控平台实时采集现场终端设备的运行参数、视频图像等数据。并对数据存储、显示、计算分析。实现对现场采集的数据实时监控。通过服务器安装的海康视频监控软件可以及时查看现场监控画面，当现场出现异常可以及时回看视频录像。从而保证现场设备、安全稳定运行。

　　▋系统实现的主要功能

　　数据监控功能：

　　●对历史和实时数据进行多维深度分析，获取规律性数据。

　　●实时监测管廊点位环境状态

　　●采集的数据集中展现与分析。

　　●远端设备状态监控

　　视频监控功能：

　　●实时监控画面展示，多画面智能切换轮巡；

　　●多种预警模式，实时、定时、报警触发、随时启停等多种录像方式；

　　●图片抓拍打印，智能快速录像回放查询等等。

　　●故障断网缓存功能，有效保护视频数据；

　　数据中心端通过服务器上部署的上云助手软件与ORB305工业无线路由器建立的VPN加密隧道，组建虚拟局域网，可轻松实现现场温度监测、控制指令下发、监控视频调取等，及时有效的掌握现场情况。