制藥行業(yè)是受政府控制極為嚴格的行業(yè)之一，某大型制藥廠為了提升產品生產的管理和控制水平，計劃在新建的制劑車間采用計算機，并透過局域網(wǎng)絡，集中監(jiān)控制藥機具和車間的生產過程，以滿足國際和國內對中藥生產質量控制的要求。

　　監(jiān)控系統(tǒng)設計概述

　　制劑車間概況

　　該制藥廠制劑車間是一座4層樓建筑，每層面積約2500平方米。每層分別安裝相應制藥機械，包括：5臺制粒機、5臺壓片機、3臺包衣機、2臺膠囊機及2條包裝流水線。

　　監(jiān)控系統(tǒng)建設要求

　　局域網(wǎng)絡：在該建筑內設置局域網(wǎng)絡，系統(tǒng)由視頻監(jiān)控及制藥機械監(jiān)控兩部分組成，并都基于建筑內的局域網(wǎng)絡;制藥機械監(jiān)控：在每層車間安裝至少一臺工業(yè)控制主機(帶觸摸屏，簡稱上位機)，用于控制該樓層的每臺制藥機的PLC控制系統(tǒng)，提供該臺工業(yè)控制主機與總監(jiān)控室的服務器通信;視頻監(jiān)控：在各車間共安裝24個攝像機用于安全生產監(jiān)視，其中16臺是可控攝像機、8臺是固定攝像機;總監(jiān)控室：總監(jiān)控室設置在建筑一樓。在總監(jiān)控室建有監(jiān)控電視墻，安裝24臺監(jiān)視器用于對各車間工作狀況的實時監(jiān)視，并在電視墻中央安裝一臺大屏幕投影儀，與計算機顯示器同步顯示計算機工作信息;操作控制：在總監(jiān)控室設置五組操作控制臺，在操作控制臺上放置系統(tǒng)總控計算機及其它通信設備;定制軟件：系統(tǒng)需定制一套軟件系統(tǒng)，以滿足固體制劑車間的信息反饋記錄、生產跟蹤、報表打印、生產工藝控制、視頻監(jiān)視等需求。

　　制藥機械監(jiān)控實現(xiàn)功能

　　· 每層車間的上位機(車間內的PC)可分別連接和監(jiān)控各類制藥機械的運行操作和工作狀態(tài)參數(shù)，打印相應報表，并在授權級別允許情況下更改特定的設備運行參數(shù);生產過程中的數(shù)據(jù)(參數(shù)和視頻數(shù)據(jù))上傳到總監(jiān)控室，實施集中監(jiān)管、實時顯示，可按照用戶自定義要求保存重要的歷史數(shù)據(jù)，并產生相應歷史報表;可以通過設備的PLC、本車間PC上位機或總監(jiān)控室管理工作站PC機，對車間的機械設備參數(shù)進行設置，但參數(shù)設置要按用戶級別設定，高級別用戶設置的參數(shù)低級別用戶不能更改;在設備停止狀態(tài)下，可利用計算機模擬設備動態(tài)的運轉和生產流程，并可查詢相應的模擬參數(shù)。

　　監(jiān)控系統(tǒng)方案\設計原則\

　　基于IP網(wǎng)絡，利用數(shù)字網(wǎng)絡技術及圖像顯示技術，系統(tǒng)設計要本著功能齊全、應用新穎、投資合理、可持續(xù)發(fā)展的理念，系統(tǒng)設計要體現(xiàn)如下設計理念：標準化：本系統(tǒng)要在IP網(wǎng)絡上實現(xiàn)圖像、工藝參數(shù)和生產過程控制信息的傳輸和共享，采用的產品均遵循網(wǎng)絡協(xié)議和傳輸標準;可擴展性：系統(tǒng)在擴展時只需在網(wǎng)絡能夠到達的點增加前端設備就可增加監(jiān)控點;穩(wěn)定性和可靠性：系統(tǒng)選用的網(wǎng)絡視頻服務器(AV1600e-T)是嵌入式產品，具有極高的穩(wěn)定性和可靠性;易用性：系統(tǒng)采用B/S構架，界面良好，維護和安裝方便，功能強大。

　　制藥機械監(jiān)控及聯(lián)網(wǎng)方案

　　制藥機械的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控主要內容包括：1、設備監(jiān)視部分：包括設備運行狀態(tài)，設備操作狀態(tài)的所有狀態(tài)參數(shù)上傳到信息中心顯示，并保存到數(shù)據(jù)庫，以供查詢和統(tǒng)計分析，實時處理相應設備的異常信息，提醒管理人員及時排除故障。這些保存的歷史信息參數(shù)可作為模擬運轉的基礎數(shù)據(jù);2、設備控制：分級別的控制參數(shù)(如速度參數(shù))設定，高級別用戶的設置不能由低級別用戶更改，用戶級別授權由用戶的職位確定?？稍诰W(wǎng)絡上的任一臺工作站(需被授權)或通過設備的 PLC控制器，或通過本車間的上位PC機進行參數(shù)設置(需被授權);3、車間的各個設備運行于生產線的各相應位置，在同類設備相對集中的區(qū)域安置一臺PC機(上位機)，通過RS232接口與設備相聯(lián);4、各臺上位PC機接入IP局域網(wǎng)絡，通過局域網(wǎng)連接中心服務器，各設備的上傳參數(shù)集中存放到中心的數(shù)據(jù)庫服務器中;5、任何聯(lián)入局域網(wǎng)的PC機都可被授權作為工作站，工作站都可以實時監(jiān)控車間各工位的操作情況和設備運行情況，并根據(jù)實際需要對部分設備的運轉參數(shù)進行遠程控制;6、PC機工作站上運行的實時監(jiān)控系統(tǒng)由以下幾個部分組成：工位視頻監(jiān)控：顯示操作現(xiàn)場的實際畫面;設備運行監(jiān)控：現(xiàn)實設備運行狀況;報表產生和打?。鹤詣咏y(tǒng)計設備的工作能力和時間，計算出日報單，也可以隨意統(tǒng)計各時間段的工作量，通過打印機打印;設備運行控制：部分設備的參數(shù)設置和控制;系統(tǒng)模擬顯示：根據(jù)工藝流程，動態(tài)顯示設備運行狀況和流程;統(tǒng)計分析：根據(jù)各種指標對于日常工作進行多方位的統(tǒng)計分析，供管理層參考。綜上所述，制劑車間的制藥機械的PLC控制器先與車間上位 PC機連接，以實現(xiàn)車間上位PC機對各類制藥機械進行統(tǒng)一控制。之后車間上位PC機透過局域網(wǎng)絡與總控室服務器連接。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案

　　根據(jù)項目技術要求，本系統(tǒng)由前端攝像設備及視頻服務器組成。前端設備：本系統(tǒng)共有24個前端監(jiān)控點，每個前端監(jiān)控點配置一臺網(wǎng)絡視頻服務器。24 個前端監(jiān)控點中有16個固定安裝攝像機，8個可控攝像機。8個可控攝像機由云臺、解碼器和攝像機設備組成。每個攝像機附配網(wǎng)絡視頻服務器;網(wǎng)絡接入：網(wǎng)絡視頻服務器將攝像機模擬視頻信號經模數(shù)轉換后壓縮為MPEG4的IP數(shù)據(jù)包，通過局域網(wǎng)絡將視頻數(shù)據(jù)上傳局域網(wǎng)絡。被接入局域網(wǎng)絡的總控室服務器或各個分控中心能透過局域網(wǎng)絡調閱前端各攝像機的圖像;攝像機控制：總控室服務器或各個分控中心能透過局域網(wǎng)絡，借助視頻服務器對8個可控攝像機進行控制。

　　總控室系統(tǒng)

　　系統(tǒng)總控室是本系統(tǒng)的中心樞紐，承擔著本系統(tǒng)中所有前端設備管理、控制、報警處理、錄像、錄像回放、用戶管理等工作。在總控室共需配置1臺服務器(建議選用P4雙Xeon處理器、1000M網(wǎng)卡、512M內存、SCSI硬盤)，服務器硬盤配置根據(jù)實際錄像的需要而定;服務器連接到中心的主干交換機上，服務器需預裝Windows2000Server操作系統(tǒng)(SP4補丁)、SQL2000數(shù)據(jù)、IIS組件，并安裝iDVR3.0的目錄(Directory)服務、V SIP網(wǎng)關服務、音視頻轉發(fā)(IVS)服務、錄像服務和錄像回放服務;服務器通過設置可管理24臺前端設備，這些設備的錄像資料(文件)均保存在該服務器的硬盤中，相關數(shù)據(jù)均存放在目錄服務器的SQL2000數(shù)據(jù)庫中;總控室顯示設備由24個監(jiān)視器、1臺投影大屏幕組成，在總控室安裝 24臺網(wǎng)絡視頻解碼器，解碼器的視頻輸出直接與監(jiān)視器連接;中心配置一臺分控計算機直接與投影儀連接，可演示系統(tǒng)功能及控制過程。

　　分控中心

　　在制劑車間樓內的任何一臺被接入網(wǎng)絡的計算機，只需安裝Windows98以上版本的操作系統(tǒng)和IE瀏覽器，由系統(tǒng)管理員提供登陸服務器的合法身份和系統(tǒng)使用權限，就可成為系統(tǒng)的一個分控中心(或稱客戶端)。并且只需將制劑車間的局域網(wǎng)絡接入公司網(wǎng)絡，公司領導也可在本辦公室的電腦上實現(xiàn)對監(jiān)控圖像的實時監(jiān)控。

　　總控中心建設

　　總控室是制劑車間監(jiān)控系統(tǒng)的中心，網(wǎng)絡的主干交換機、系統(tǒng)服務器、視頻解碼器等設備均安裝在總控室中。

　　根據(jù)需要在總控室建有電視墻，電視墻由24個監(jiān)視器組成，左右各12個監(jiān)視器，中間安裝一個大屏幕投影設備?？偪厥抑性O置5組操作控制臺，在操作控制臺上放置服務器和多個計算機工作站，其中一臺計算機工作站輸出連接到投影儀，與該計算機工作站顯示器同步顯示計算機工作信息，并作為系統(tǒng)演示使用。

　　結語

　　IP 網(wǎng)絡、計算機控制、計算機網(wǎng)絡遠程控制、網(wǎng)絡遠程視頻監(jiān)控，是本文所介紹的制藥廠制劑車間對制藥機械監(jiān)控和視頻圖像監(jiān)控所突現(xiàn)的技術特點，正是這些技術的充分應用，才能實現(xiàn)文中"設計原則"所要求的設計理念，達到了系統(tǒng)設計的標準化、可擴展性、穩(wěn)定性、可靠性和系統(tǒng)的易用性。

　　大型工廠設備和生產過程的計算機控制、網(wǎng)絡遠程控制及網(wǎng)絡遠程視頻監(jiān)控管理是現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的方向，希望本文能起到拋磚引玉的作用。