一、前言
制藥行業是受政府管制最為嚴格的行業之一，因為不合格的藥品會威脅人的生命和健康。各國相應的管理機構都建立了相關的法規和標準用于藥品的生產和質量控制，藥業企業也需強制遵守相關的法規與標準。
GMP(藥品生產質量管理規范)認證是一個建立規定文檔的過程,這些文檔提供了一種保證，即某個生產過程可以穩定的生產出符合規范和質量的產品,嚴格按照GMP進行規范管理和組織生產。目前，美國食品與藥品管理局和各國響應的管理機構都越來越多地強調計算機系統的作用，相應的標準也在不斷的提高，制劑車間監控系統要滿足計算機系統認證新標準的要求?！?/p>
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采用計算機聯網方式集中監控制藥機具和車間的安全生產，以滿足國際和國內對中藥生產質量控制的要求。
二、項目概述
某大型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。在該建筑內規劃中設計了內部局域網絡，視頻監控系統、制藥機械的監控等均基于局域網建設。
在每樓層上安裝一臺工業控制主機（帶觸摸屏，簡稱上位機），用于控制該樓層的每臺制藥機的PLC(可編程邏輯控制器)系統,并負責與總監控室的服務器通信。在各車間安裝24個攝像機用于安全監視，其中16臺可控攝像機、8臺固定攝像機。
根據規劃在一樓設立總監控室，安裝24臺監視器用于各車間的實時監視，安裝一套大屏幕投影儀用于將計算機內容顯示，安裝三套控制臺用于放置總監室的計算機。根據項目需要開發一套軟件系統用于固體制劑車間的信息反饋記錄、生產跟蹤、相應報表打印、生產工藝控制、視頻監視等需求。
上位機(車間內的PC)可分別連接和監控各類制藥機械的運行操作和工作狀態參數, 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。生產過程中的數據(參數和視頻數據)上傳到總監控室，集中監管，實時顯示，可按照用戶自定義要求保存重要的歷史數據,并產生相應歷史報表?？梢酝ㄟ^設備的PLC、前臺PC（上位機）和管理工作站（PC）進行參數設置，設置參數要有級別區分，高級別用戶的設置不能由低級別用戶更改。在設備停止狀態下,可利用計算機模擬設備的運轉和生產流程,有動畫顯示界面,相應的參數可查詢。
三、系統方案
3.1 設計原則
本系統采用了國際上先進的基于IP網絡的數字監視和工業控制產品，本著功能齊全、應用新穎、投資合理的宗旨設計本方案。在設計中充分體現出可持續發展的理念，利用數字網絡技術及圖像顯示技術。本系統具備以下特點:
標準化：本系統就是要實現在IP網絡上實現圖像，工藝參數和生產控制信息的傳輸和共享。本系統采用的產品均遵循網絡協議和傳輸標準的要求?！?/p>
可擴展性：由于用戶以后的需求會不斷發展，監控數量將隨之擴大，只需要在網絡能夠到達的點增加前端設備就可增加監控點，以保證用戶的投資。
可用性和可靠性：方案在充分考慮用戶實際情況的基礎上,視頻部分采用AV1600e-T網絡視頻服務器，該服務器是嵌入式系統產品，具有極高系統穩定性，減少了其他因素造成故障的可能性?！ ?/p>
易用性：系統采用B/S構架進行開發，使用界面良好，維護和安裝方便，功能強大。
3.2 制藥機械的聯網方案
制藥機械的聯網監控是本方案的重點，主要內容包括：
1、 設備監視部分：包括設備運行狀態，設備操作狀態的所有狀態參數可上傳到信息中心顯示并保存到數據庫，供進一步查詢和統計分析，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。這些保留的歷史信息參數可作為模擬運轉的基礎數據。
2、 設備控制：分級別的控制參數(如速度參數)設定，高級別用戶的設置不能由低級別用戶更改，具體級別授權由登錄用戶的身份確定?？梢栽诰W絡的任何一臺工作站（
通過授權），也可以通過設備的PLC、上位機進行參數設置（同樣通過授權）。
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域安置一臺PC機（上位機），通過RS232線路與設備之間相聯；各臺PC機之間通過IP網絡連接,并通過局域網連接服務器，各設備的上傳參數集中存放到中心的數據庫服務器中。
4、 任何聯網的PC可作為工作站，任何工作站都可以實時監控車間各工位的操作情況和設備運行情況，并根據實際需要對部分設備的運轉參數進行遠程控制。
5、 PC機上運行的系統由以下幾個部分組成：
工位視頻監控：顯示操作現場的實際畫面
設備運行監控：現實設備運行狀況
報表產生和打?。和ㄟ^自動統計設備的工作能力和時間，計算出日報單，也可以隨意統計各時間段的工作量，通過配置的打印機打印?！?/p>
設備運行控制：部分設備的參數設置和控制?！?/p>
系統模擬顯示：根據工藝流程通過動畫顯示運行狀況和流程。
統計分析：根據各種指標對于日常工作進行多方位的統計分析，供管理層參考。
制劑車間各層制藥機械通過由設置在各層的上位機與其PLC控制器連接,每層中各種類型制藥機械統一由該層的上位機控制，并通過網絡與總控室的服務器連接。
3.3 網絡視頻系統方案
根據項目技術要求，本系統方案由三個部份組成：前端設備、系統總控室和分控中心。24個前端設備、系統總控室服務器和24個解碼器設備、分控中心的計算機等均通過網絡構成本系統。
前端設備
本系統共有24個前端監控點，每個前端監控點配置一臺網絡視頻服務器（AV1600e-T），24個點中有16個安裝固定的攝像機，8為可控攝像機，包括云臺、云臺解碼器和攝像機設備組成。攝像機的視頻線與網絡視頻服務器連接，由網絡視頻服務器將模擬的視頻信號經模數轉換后壓縮為MPEG4的IP數據包,通過局域網絡將音視頻數據、報警數據和控制數據傳輸到總控室服務器及各分控中心?！ ?/p>
攝像機我們推薦用戶使用美國HoneyWell的GC655產品，可控設備我們推薦使用國產天津亞安的一體化的室內球罩產品，內置解碼器和云臺?！?/p>
系統總控室
系統總控室是本系統的中心樞紐，承擔著本系統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網卡、512M內存、SCSI硬盤)，服務器硬盤配置根據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(SP4補丁)、SQL2000數據、IIS組件，并安裝iDVR3.0的目錄（Directory）服務、VSIP網關服務、音視頻轉發（IVS）服務、錄像服務和錄像回放服務。 服務器可通過設置管理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，相關數據均存放在目錄服務器的SQL2000數據庫中?！ ?/p>
總控室顯示設備由24個監視器、1臺投影大屏幕組成,在總控室安裝24臺網絡視頻服務器解碼端設備（AV1600e-R）,解碼器的視頻輸出直接與監視器連接。中心可配置一臺電腦作為分控計算機直接與投影儀連接，可演示系統功能及控制過程?！ ?/p>
分控中心
制劑車間網絡中的任何一臺計算機上,只需安裝Windows98以上版本的操作系統和IE瀏覽器，由系統管理員提供登陸服務器的合法身份和系統使用權限，就可成為系統的一個分控中心（或稱客戶端）。只需將制劑車間的局域網絡連接，公司領導就可在辦公室的電腦上實現對圖像的實時監控。
3.4 總控中心建設
總控室是本系統的中心，網絡的主干交換機、系統服務器、視頻解碼端設備等均安裝在總控室中；根據需要在總控室安裝一個電視墻，電視墻由24個監視器組成，左右各12<
