1引言
大型工程机械企业的搅拌站分布在全球各地的站点有数百个，怎样才能够保证如此多数量的客户设备正常生产，在出现故障的第一时间掌握故障现场情况并处理故障，利用基于VPN的远程视频监控即可解决这个问题。现代的企业都拥有自己的VPN系统，可利用企业自身强大的网络平台对沥青站实现点对点的远程视频监控；本文通过分析搅拌站的实际情况，开发了一套适合搅拌站实现视频监控的方案。
2VPN技术介绍
IETF组织对基于 IP的 VPN解释为：通过专门的隧道加密技术在公共数据网络上仿真一条点到点的专线技术。所谓虚拟，是指用户不再需要拥有实际的长途数据线路，而是使用 Internet公众数据网络的长途数据线路；所谓专用网络 ,是指用户可以为自己制定一个最符合自己需求的网络。VPN技术采用隧道技术、数据加解密技术、密钥管理技术和身份认证技术，从而保证构建于公共网络之上的虚拟内部网络的有效连通性和安全性[1]。
常用 VPN的工作流程大体如下：
(1)主机发送信息到连接骨干网络的 VPN设备，VPN设备根据网管设置的规则，确定是否需要对数据进行加密或让数据直接通过，对需要加密的数据，VPN设备对整个数据包进行加密并附上数字签名。
(2)VPN设备加上新的数据报头，其中包括目的地VPN设备需要的安全信息和一些初始化参数。
(3)VPN设备对加密后的数据、验证包以及源IP地址、目标 VPN设备 IP地址进行重新封装，重新封装后的数据包通过虚拟通道在公网上传输，当数据包到达目标 VPN设备时，解封装数据包，数字签名被核对无误后，再解密数据包。
虽然 VPN通信建立在公共互联网络的基础上，但是用户在使用 VPN时感觉如同在使用专用网络。VPN在经历了大规模商用后，其技术和应用方式也发生了很大发展。其中，有两种主流的 VPN技术的应用最为广泛。一种是基于 IP网络层的IPSecVPN[2]，一种是基于应用层的SSLVPN技术。湖南省ETC系统运用的是IPSEC方式。两者的主要区别如下：
（1）SSL VPN强调的优势主要集中在VPN客户端的部署和管理上，SSLVPN强调无需安装客户端，主要是由于浏览器内嵌了SSL协议[3]。
（2）IPSec VPN是一种基础设施性质的安全技术。这类VPN的真正价值在于，它们尽量提高了IP环境的安全性。但是，部署IPSec需要对基础设施进行重大改造，以便远程访问，因此，管理成本较高。
3基于VPN的远程视频监控在搅拌站的实现
搅拌站的施工场地多数在偏离城市的效区或者野外，加上搅拌站施工条件恶劣，一般的宽带网络很难接入场内，所以传统的沥青站都没有实现远程监控功能。当今，3G无线网络已经全面普及，完全可以利用3G无线网络对沥青站进行互联。
此系统的拓扑图如图1所示，每部分的基本组成和功能如下：
（1）视频数据采集部分：视频数据采集采用高清D1效果、室外型、防高温、网络POE枪机实现对监控点的图像采集，主要设备包括具有POE供电功能的网络高清枪机。
（2）视频数据传输部分：通过六类非屏蔽双绞线、POE供电交换机和3G无线路由器等设备组成分支机构视频图像数据的传输网络，并通过3G无线路由器建立到公司总部的安全数据传输网络（即VPN），将图像数据从前端的视频数据采集设备传送到总部，总部架设有一台存储服务器，以便针对突发事故现场的录像回放以及录像文件的证据拷贝。主要设备和线材包括：六类非屏蔽双绞线、POE供电交换机、3G无线路由器。
（3）视频监控中心部分：视频监控中心是实现对前端设备的图像采集处理，将采集的视频信号转化为图像传送到显示器上，形成直观图像并且处理，其中包括监控系统软件，监控录像服务器等。
图1 搅拌站远程视频监控系统拓扑图
监控中心可以通过WEB方式登入监控界面，界面有各种操作按钮，方便地实现控制[4]。操作界面如图2所示。
本系统的主要特点：能以对象监视的方式，采取局部核心模式，有针对性的对建筑工地实施监视；摄取的图像存储压缩比高，所占用的传输带宽小；本系统以数字压缩及网络传输技术为核心，采用视频数字化技术、符合工业标准并适应客户需求的IP网络视频监控产品；本系统以满足实际应用为出发点，在视频传输方面利用电信3G无线现有的热点覆盖网络以求最大程度降低系统造价；系统稳定性、可靠性高；硬件选用先进、成熟、可靠产品，具备良好运行业绩；系统兼容性、升级、扩展容易，采取模块结构维护简单化；所有操作均采用WINDOWS标准窗口操作，并使数据实时上传，做到实时性；系统遵循模块化、层次化的设计方式，实现系统易维护，方便升级；本系统采用一个分支一个公网地址四个私网地址，可方便地进行分支监控网络扩充[5]。
图2 监控视频效果图
4结束语
从搅拌站基于VPN的远程视频监控的实现方式中可以看到，通过现在已广泛普及的3G无线网络以及VPN技术可以方便地实现视频信号的远程点对点传输。通过远程监控，客户或者服务工程师可以在世界各地了解现场站点的生产现状。搅拌站的这种全新的服务模式必定会在行业内得到广泛应用。
作者简介
向东伟（1985-）男硕士，研究领域为工控自动化，现场总线，智能控制。
参考文献
[1]杨光，杨拥民.基于IP的VPN技术在远程诊断系统中的应用研究[J].计算机工程，2001，(10)：96-97.
[3]马军锋.SSL VPN技术原理及其应用[J].电信网技术，2005(08)：8-10.
[4]明琦.在智能网和TCP/IP网上实现VPN业务[J].中国数据通信，2003(10)：19-20.
[5]孙建华，孙铁，姜静等.基于无线VPN的网络图像传输控制系统[J].仪器仪表学报，2006，(6)：637-638.
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