智慧景区视频监控系统建设详细设计方案.doc

智慧景区视频监控系统建设详细设计方案图1. 视频监控系统架构视频监控系统是整个安防规划的重点，它是一个分布式的系统，为景区提供安全监管、设备监控、管理运维、案发后查、证据提取等有效的技术手段。该子系统具有智能化、高效率特点，系统采用数字化采集、全网络传输、集中存储、控制及显示，主要由前端摄像机设备、视频显示设备、控制键盘、视频存储设备、相关应用软件以及其它传输、辅助类设备组成。系统具有可扩展和开放性，以方便未来的扩展和与其他系统的集成。视频监控子系统最直接、最主要的作用就是使管理人员能远程实时掌握景区内各重要区域发生的情况，保障监管区域内部人员及财产的安全。1.1.1 前端子系统设计1.1.1.1 监控方式选择为详细记录监控区域的实时图像，在本方案中设计采用全高清网络摄像机进行监控，主要从技术成熟度进行考虑：现阶段网络化的技术发展已足够支撑大数据量的传输，并且网络的数据传输效率在飞速向前发展，网络的带宽已不再是海量数据传输的瓶颈；同时，海量存储技术已走向成熟，已完全能轻松完成海量存储的艰巨任务，让数据存储更高效、更安全。另一方面，H.265、SMART H.265等技术的发展也让高清的传输、存储成本得到有效的控制。因此，如今的配套技术已经完全能够支撑全高清视频监控方案。另一方面，基于图像的深度处理让视频监控变得越来越人性化、智能化。基于超级星光/黑光技术，让夜晚的的监控效果变得更加细腻、清晰，尤其是夜景、日出的路线，更需要夜晚场景下的完美视觉呈现；基于大场景的多sensor技术，可以通过多个采集镜头，自动拼接成一幅完整的、超清的监控画面，让视频在大场景监管时具有更震撼的监管效果；此外，超级透雾技术，游客拥挤密度监测，人脸识别，游客姓名、年龄等属性分析，危险区域跨线报警等应用，赋予视频监控更丰富、更智能的内容服务价值。综合上述的技术成熟度及现今的业务发展需求，采用全高清、高智能的网络摄像机监控方案是未来视频监控行业的必然趋势。本方案也正是迎合现今的实际需求，在上述背景下提出，同时海康威视也非常愿意通过公司的研发成果，将视频监控技术带向一个新高度。视频图像质量的好坏是判断监控系统建设水平的重要标准，而摄像机的选型对视频图像的呈现效果有着至关重要的影响。所以，根据景区实际情况合理的选择监控摄像机对建设高性价比的监控系统有重要的意义。1.1.1.2 监控点规划景区常见的主要监控的点位可分为以下几种：1) 进出口要道进出口要是指停车场、检票口、山门等咽喉要道部位，是游客及车辆的必经之道，也是闲杂人员和犯罪分子可能出入的地方，也是最容易出现安全问题的重点部位之一。它是景区管理的重要部分，其管理监控的好坏直接关系到游客的生命和财产安全。本案在设计考虑多种用途及使用环境，采用人脸识别摄像机对进入的游客进行人脸抓拍，对黑导游、不文明游客及部分可疑分子进行识别；采用“深眸”相机对经过游客进行属性识别分析，统计参观游客的年龄段、性别、是否戴眼镜等属性信息进行分析统计。2) 景区交通危险路段监控对危险区域的道路情况和山体情况进行实时的监控，及时排除交通意外事故和山体塌方、滑坡的危险情况，和在旅游旺季车辆的流量进行实时监控，方便管理人员对车辆及游客进行及时疏散与抢险。系统采用高清全景摄像机进行全面监管，同时，对视频进行智能分析，一旦有游客进入或跨越危险区域即可触发报警，监控中心可以广播等方式进行警告、提醒。3) 游客集散地监控由于景区内的游客的流动，容易造成景区内发生意外事故或对景点造成生态上的破坏，通过高清视频监控，随时掌握游客在景点内的情况，在发生意外情况时，景区管理人员能迅速准确地到达事故现场，总监控中心也能进行远程指挥，确保景区内游客的安全，避免游客对景点的破坏，减少景区的事故发生率。4) 主要参观路线景区中的主要参观路线是游客最集中的部位，绝大部分的游客会根据导览指示通过主要参观路线沿途观览，而此些路线也往往容易发生游客意外事件，对主要参观路线的监控可有效掌控景区内的秩序及现场状况。系统采用密度检测摄像机对主要道路的游客拥挤情况进行分析，对景区整体游客进入的情况进行预判，并当出现拥挤时可触发报警并进行游客分流。5) 其他重点位置景区一般占地面积都不小，景区内的旅游区域因为地理条件的不同或功能区块设置的不一致导致景区内的重要监控区域分布有不同的环境、条件。景区重要部位设置黑光摄像机，当夜晚及光照条件较差的情况下，也能一览无余。同时，因景区常有青山环绕、湖水遍布，容易起雾，在此种部位设置超级透雾相机进行全时段监管；针对景区大场景部位或者主要景点的部位，采用鹰眼、全景相机等设备进行全方位监管；针对观景平台、栈桥步道等位置，采用密度相机进行区域人数统计分析，当游客人数超标即可启动预案进行干预。1.1.1.3 前端防雷接地设计 防雷接地网设计景区监控系统应严格执行国家的有关标准和规范，立杆防雷接地电阻10。立杆的基础由钢筋加混凝土构成，首先用四根50毫米的钢管或50505mm的角钢作为接地极，同时用镀锌扁钢把四根接地极焊接形成接地网的一部分，再此接地网与法兰盘进行焊接，钢管或角钢需经过热镀锌工艺处理，以增加抗腐性能和提高其导电性能。如下图所示：图2. 前端接地设计当土壤电阻率太高而不能满足要求时，采用垂直接地极减阻剂的方法使地网接地电阻符合要求。 前端设备防雷设计景区监控系统需全面考虑整个监控网络的防雷问题，特别是前端室外监控点防雷。为保护摄像机不受到直接雷击而在立杆上设计安装避雷针，避雷针采用不小于25的圆钢，并和立杆一次成型。在设备箱内我们对电源、信号线及控制线路安装相应的防感应雷措施，型号选用合格国产名牌避雷器。为避免在现场产生感应雷高电位闪络放电和雷电波磁场而损坏设备，在安装现场所有的信号线路做屏蔽做等电位接地处理。 前端设备如摄像头置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）有效保护范围之内。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身或选用12的镀锌圆钢。为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线穿金属管屏蔽。为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器。前端摄像机电源使用AC24V或DC12V，由变压器供电的，单相电源避雷器应串联或并联在变压器前端，如直流电源传输距离大于15米，则摄像机端还应串接低压直流避雷器。同时选择防护等级比较高的防雷箱体，同时在里面配置交流电源浪涌保护器、直流电源浪涌保护器和网络信号浪涌保护。1) 电源浪涌保护器 考虑到摄像头大部分是室外裸露安装，容易受到直击雷的影响。本系统选用C级电源浪涌保护器，除了能够防止间接雷8/20s的能力，还具备防止直击雷10/350s的能力。 交流电源经配置的自动重合闸开关(含防雷浪涌保护器)引接入设备箱使用，如果直流变压器与直流电源供点电长度不超过15米，则可省去直流电源浪涌保护器。2) 网络信号浪涌保护器网络信号浪涌保护器的外壳防护等级为IP20，具有使用寿命长，防护等级高的特点。1.1.2 存储子系统设计鉴于景区中面积大，一般设计点位较多，而且考虑景区后续有点位增补的情况，景区视频监控存储系统采用云存储模式，极大地满足景区大容量、大并发、高可靠稳定的视频监控存储需求。同时，系统可无缝兼容CVR、NVR等视频存储模式。1.1.2.1 云存储系统设计1.1.2.1.1 云存储介绍云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，应用存储虚拟化技术将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。所以云存储可以认为是配置了大容量存储设备的一个云计算系统。依据云存储的功能特点，海康威视公司专门针对大容量视频数据的存储和管理以及满足视频监控领域特殊的应用需求，量身设计了一套海康威视视频云存储监控系统。海康威视视频云存储系统可以同时应用于视频、图片混合存储，承担整个系统内的视频/图片的数据写入/读取工作。云存储系统一方面采用了基于云架构的分布式集群设计和虚拟化设计，在系统内部实现了多设备协同工作、性能和资源的虚拟整合，最大限度利用了硬件资源和存储空间。另一方面，通过将云存储的存储功能、管理功能进行打包，通过开放透明的应用接口和简单易用的管理界面，与上层应用平台整合后，为整个安防监控系统提供了高效、可靠的数据存储服务。1.1.2.1.2 架构设计视频云存储设备拓扑图如下：图3. 云存储架构视频云存储管理节点（CVMN）：部署存储管理服务器，是视频云存储系统的核心节点，作为云存储系统的调度中心负责云存储系统资源管理、索引管理、计划管理、策略调度等。根据项目对存储容量需求、前端支撑数目、性能要求、可靠性要求，存储管理节点可以按照两种方式部署：HA部署、集群部署。视频云存储节点（CVSN）：作为云存储系统业务的具体执行者负责视频数据存储、读取、存储设备管理、存储空间管理等。1.1.2.1.3 功能设计海康威视视频云存储系统面向视频应用定制化开发，提供了丰富的功能接口供视频监控管理平台调用，主要功能如下图所示：图4. 云存储系统功能1.1.2.1.4 主要特性1) 高效灵活的空间管理 对存储资源进行虚拟化整合，提高用户管理效率； 支持存储资源的在线扩展，实现容量与性能的线性增长； 虚拟空间可灵活调整，不但能扩大，同样能缩小；2) 海量数据的快速检索 采用一体化索引设计，大大提高了查找速度； 深化视频、图片的应用设计，支持I帧信息快速读取；3) 持续可靠的数据服务 提供7X24小时不间断高效可持续的数据服务，充分保护数据安全和可靠性； 采用全集群化设计，性能全面提升，设备压力负载均衡，单/多点故障，录像业务不中断； 数据存储采用离散存储算法，提供系统级高效、稳定存取服务；4) 高可扩展的应用支撑 系统的高性能设计，能够并发服务以满足视频数据的高速读取需求。 采用流式数据结构，面向视频、图片数据而设计，满足视频数据的持续写入； 深入开发视频录像的专业化应用设计，优化了应用的服务质量；5) 开放透明的兼容系统 统一开放的应用功能接口，由上层业务平台直接调用； 采用的是标准设备兼容模式，支持标准IP SAN、FC SAN存储设备的接入。1.1.2.2 CVR存储系统设计（可选）1.1.2.2.1 存储概述实时监控存储应用中,无论采用DAS直接存储结构或是SAN的网络化存储结构，都需要配置大量的视频存储服务器。数据流通过视频存储服务器写入存储设备，点播回放的数据流也是需要通过存储服务器读出。这样造成的问题有：1) 服务器往往会成为存储系统的瓶颈；2) 服务器增加了整体系统的单点故障；3) 服务器也增加了成本开销。海康威视在业内率先提出的中心流媒体直写存储方案，方案支持前端编码器、网络摄像机的录像数据以流媒体（国标或者rtsp的标准流媒体传输协议）直接写入存储系统，能够为客户提供更加优化，更高性能，更加可靠的监控存储服务，能够满足客户更多更高的需求。1.1.2.2.2 架构设计网络高清视频监控系统的存储设计采用先进的视频流直存技术和CVR视频监控专用存储设备，通过集中式的存储方式部署在总控中心，用于存储管理所有前端监控摄像头的实时监控视频。图5. 视频存储结构示意图采用集中式存储方案，物理介质集中布放，更方便管理，数据更可靠、更安全，更容易实现数据的大规模共享和应用。此外,采用流直存技术的CVR设备内嵌了流媒体模块，是集编码设备管理、录像管理、存储和转发功能为一体的视频专用存储设备。设备支持编码器数据流直接写入存储，或通过流媒体转发写入存储，节省大量存储服务器。平台和客户端可以直接从存储中点播、下载。流媒体直存技术可以提高系统性能和可靠性，同时降低客户使用成本，并具备高性能、高可靠、高密度、大容量、易扩展的特点。1.1.2.2.3 存储特点1) 低成本 省硬件：CVR流媒体直存模式，支持前端视频流和图片直接写入，可节省大量存储服务器或图片服务器成本，项目越大，优势越明显；CVR存储可内嵌流媒体转发模块，可节省流媒体转发服务器成本。 省空间：在对录像质量要求不高的环境下，可通过子码流录像和抽帧存储的方式进行录像，存储容量空间最高可节省70%。 高密度机箱设计：提供高密度存储设备，以更少的结构空间提供更大的存储容量，可节省机房空间等其他资源，降低系统建设成本。 绿色节能：支持磁盘休眠，CVR设备无业务访问时磁盘可休眠，大大节省电能消耗成本。 CVR存储支持低成本的监控级硬盘组建RAID ，既保留了RAID数据保护的特性，又降低了系统建设成本。2) 高性能 视频流无需打包成文件，可即时回放查看、快速定位，检索效率高。 采用专用数据管理结构，无文件系统，规避长期循环覆盖写产生的文件碎片而引起的系统性能下降的问题。 提供高性能并发点播下载能力，满足智能后分析高速提取、突发事件高并发点播和下载的应用需求。3) 高可靠 N+0设备集群系统运行时间较长时，难免会出现设备级故障。N+0设备集群功能保证任意一台或多台工作机故障时，其他工作机可自动接管故障设备的业务，确保系统业务不中断，提升系统可靠性。当发现故障设备恢复正常时，则停止所有的接管工作，并将接管期间的录像数据回迁到已恢复的工作中。图6. CVR N+0工作原理示意图 多盘容错VRAID海康威视Video RAID（VRAID）技术突破传统RAID，确保RAID组内坏多块硬盘时，录像、回放业务均不中断。智能跳过坏盘数据，回放流畅，且录像数据可持续写入。图7. VRAID示意图 数据备份CVR可取前端一路流实现多重数据备份，无需平台参与，节省网络带宽和流媒体负载，备份数据可保存于本机和其它存储设备，加强视频数据的安全性。图8. 数据备份示意图 智能补录（ANR）前端与数据中心网络异常时，前端设备启动录像并保存在本地存储设备上（SD卡，硬盘等）；网络恢复后，录像自动回传到中心CVR存储，保证数据的完整性。同时，CVR设备支持回传策略设定，可选择在业务空闲时（例如下班时间）进行回传，解决业务繁忙时录像数据与业务数据的带宽竞争问题。图9. ANR示意图 录像丢失检测报警针对恶劣的网络环境，经常出现网络中断导致视频数据丢帧或整段录像丢失的问题，为提升系统的可靠性和安全性，方便客户即时发现数据的不完整性，海康威视提出录像丢失检测及报警技术，该技术支持实时流检测机制和历史数据定时检测两种机制。实时流即时检测，当录像取流失败持续15秒以上则触发报警机制；历史数据固定每小时检测一次，当发现在策略调度时间段内或者手动录像时间段内存在录像丢失，则报警，同时恢复策略录像。4) 兼容开放 支持H.264/MPEG4/SVAC等编码方式的前端接入。 支持Smart IPC接入，实现智能录像、智能检索、智能回放。 支持RTSP/RTP/ONVIF/PSIA/GB28181等标准协议取流存储。 支持第三方管理平台。1.1.2.2.4 存储容量计算系统支持200万像素高清、130万像素高清图像的实时存储和管理，新建视频监控系统存储容量按照1920*1080（1080P），4Mbps码流；1280*720(720P)，2Mbps码流。其存储空间计算公式：单路实时视频的存储容量(GB)【视频码流大小(Mb)60秒60分24小时存储天数/8】/1024；以一路视频图像在7天、15天、30天所需要的占用空间为例：存储天数视频规格7天15天30天1920*1080(1080P),4Mb码流295.3GB632.8GB1265.6GB1280*720(720P) ,2Mb码流147.65GB316.4GB632.8GB1.1.2.3 NVR视频存储设计（可选）根据系统的规模大小设置分控中心，分控中心的设置是可选择项，主要根据业务管理需要进行设置，如在各医院大楼内设置分控中心也可以多个大楼设置一个分控中心主要对大楼出入口进行人员出入监控；医院公共区域及大门出入口设置门卫分控中心，主要对大门外、大门出入口、公共区域进行监控。对于门诊大厅、住院楼、食堂以及其他区域可以根据现场情况直接接入以上任意的分控中心，也可以只建设一个总控制室，对前端所有监控点进行控制管理，总控制室也可以设置在保卫处值班室。在分控中心或总控中心配置海康威视网络硬盘录像机进行实施录像存储，网络硬盘录像机的视频输入接口要满足辖区内所有摄像机的接入。视频存储系统采用NVR的存储模式，通过N+1备份方式，实现对视频的存储，提高了系统的可靠性。其中NVR为海康威视自主研发，它融合了多项专利技术，采用了多项IT高新技术，如视音频编解码技术、嵌入式系统技术、存储技术、网络技术和智能技术等。 1.1.2.3.1 NVR存储设计1) 存储结构设计本存储系统采用NVR模式，其中IPC先接入NVR，再通过NVR接入平台。IPC与NVR之间实现了直接对接，而直接对接模式一般采用底层协议而非SDK方式，更有利于提高接入效率。NVR直接获取IPC的音视频直接存在本机上，实现视频直存。视频存储系统结构设计及视频流向如下图所示：图10. 存储子系统结构图2) 存储设计原则对于NVR台数和硬盘数量的设计，需要结合实际情况综合考虑，其中主要可参考“短板优先”的设计原则。“短板优先”是指在具体项目需求中，在部署NVR数量尽量少的前提下，首先分析接入路数（接入带宽）和存储容量哪个是主要限制项。假设接入路数为“短板”，以接入路数来优先计算，假设接入带宽为短板，应以最大带宽所能容纳的最大接入路数来计算；对于存储需求很大，接入路数要求不高的情况，可先计算总的存储容量，再计算每台NVR最大存储容量，以此计算出需要的NVR台数。3) 存储热备设计“N+1”热备功能是指系统中多台NVR可组成工作集群，通过设置备份主机的方式，保证系统中任意一台NVR网络中断、工作异常的时候，录像数据可靠、完整。设置一台NVR为热备主机，其他NVR为工作主机。当任意一台工作主机网络中断或工作异常时，热备主机自动接管工作主机的网络视频，开启录像任务；当工作主机恢复正常后，热备主机放弃接管，并将异常期间的录像数据自动回传到工作主机中，保证录像完整、可靠。目前在N+1的配置中，1台备机支持32台工作主机。1.1.2.3.2 NVR存储功能1) 网络视频接入 多元化接入：可接入海康私有协议或ONVIF 协议接入海康网络摄像机、网络快球和网络视频服务器。 第三方接入：可通过ONVIF、PSIA 标准协议、部分厂家私有协议和自定义RTSP 取流协议等方式接入第三方网络摄像机和网络快球。 接入能力：不同的型号支持不同的接入带宽，目前产品的可接入带宽分别为40/80/160Mbps。 支持人脸检测、区域入侵、越界侦测、虚焦侦测、场景侦测、音频侦测等智能分析功能接入；2) 本地监控管理 本地显示输出：设备支持HDMI、VGA、CVBS同时输出，各输出口支持预览不同通道的图像；HDMI与VGA支持19201080p高清输出，通过主/辅输出口切换可实现双操作，分别进行预览或回放。 多画面显示：设备支持单画面、四画面、六画面、八画面、九画面和十六画面多种预览分割方式，各画面预览通道顺序可调。设备支持分组切换、手动切换或自动轮巡预览，自动轮巡周期可设置。 隐私遮蔽：设备支持预览屏蔽和隐私遮盖两种隐私处理方式，预览屏蔽方式仅对预览画面作屏蔽处理，录像仍正常显示整个场景；隐私遮盖方式对预览和录像都进行遮盖。 云台控制：设备支持云台控制功能，云台控制时支持鼠标点击放大、鼠标拖动跟踪等功能。 本地管理：设备支持鼠标、遥控器和键盘进行本地操作和管理。3) 硬盘管理 录像空间：设备支持多个SATA接口，每个SATA硬盘最大支持4TB，提供大容量的本地存储空间，同时根据不同型号支持1到几个不等的eSATA接口进行扩容。 存储模式：设备支持硬盘配额管理和硬盘盘组管理两种模式，硬盘配额可针对不同通道分配不同的录像保存容量，按需分配；硬盘盘组可针对不同通道设置不同的录像保存周期，保证足够的存储周期。 硬盘保护：设备支持磁盘预分配技术和硬盘休眠技术，保证硬盘空间的高利用率，延迟硬盘使用寿命并降低功耗。 录像保护：设备支持硬盘属性（冗余、只读和可读写）设置，设置“只读盘”可保护整个硬盘的重要文件不被覆盖；录像锁定技术可保护硬盘中单个重要文件不被覆盖。同时，设备还支持硬盘SMART预警技术，实时监控硬盘状态，在硬盘彻底损坏前提醒用户对坏盘中的录像文件进行备份。4) 用户管理 权限管理：设备支持管理员、操作员和普通用户三级权限管理，管理员具备所有权限。 权限分配：操作员和普通用户默认权限不同，操作员默认具有所有通道相关的权限和语音对讲权限，而普通用户默认对通道仅具备本地和远程回放权限。仅管理员用户支持默认参数恢复，确保设备的安全性。5) 网络功能 网络应用：设备支持双千兆网卡，支持网络容错、负载均衡和多址设定三种工作模式，两张网卡可配置不同网段IP地址，实现双网隔离，节约专网IP地址。 网络检测：设备支持网络流量监控、网络抓包和网络资源统计能等功能，实时监控当前网络输入和输出的使用情况。 网络协议：设备除支持TCP/IP协议簇，实现远程访问外，还支持IPv6、UPnP（即插即用）、SNMP（简单网络管理）、HTTPS（HTTP安全版）、NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、SMTP（邮件服务）、NFS（NAS网盘）、iSCSI（IP SAN网盘）、PPPoE（拨号上网）等多种协议。6) 录像/抓图和回放 编码参数配置：设备支持前端网络设备的管理，可配置相机分辨率、码率、帧率等编码参数，且支持主码流（定时）和主码流（事件）两套编码参数参数录像。 录像/抓图类型：设备支持手动录像/抓图、定时录像/抓图、移动侦测录像/抓图、报警录像/抓图、动测和报警录像/抓图、动测或报警录像/抓图、假日录像/抓图等多种录像/抓图方式，每天可设定8个录像时间段，不同时间段的录像触发模式可独立设置，抓图时间间隔可选。 录像搜索：设备支持按通道号、录像类型、文件类型、起止时间、标签等条件进行录像资料的检索；支持按照人脸检测、区域入侵、越界侦测、虚焦侦测、场景侦测、音频侦测等智能侦测类型进行录像检索；支持智能码流存储和智能事件后检索，用户可自定义区域入侵、穿越警戒面等智能规则进行录像的后检索。 录像/图片回放：设备支持快速回放、常规回放、事件回放、标签回放、日志回放、图片回放等多种回放方式；支持智能浓缩播放，有事件发生的关键视频以1X速度播放；没有事件发生的视频则快速播放回放时可进行快放、慢放、倒放、单帧播放、前跳30s、后跳30s、上一文件、下一文件、电子放大等操作。 同步回放：设备支持同步回放，最多支持16路720p同步回放。 录像/图片备份：设备支持本地录像/图片备份，可通过USB接口外接U盘、移动硬盘和USB刻录机等进行备份，也可通过eSATA接口外接硬盘进行备份。7) 远程视频监控 远程预览：设备支持IE或4200客户端远程登录设备进行预览，最大支持128路网络视频同时访问。 双码流：设备支持远程主码流和子码流双码流访问，在网络带宽不足的情况下，可用主码流存储高清录像，子码流实时预览监控。 远程回放：设备支持远程搜索、回放、下载、锁定及解锁录像文件。 远程操作：设备支持远程获取和配置参数、配置录像/抓图计划、远程PTZ控制、远程JPEG抓图；支持远程格式化硬盘、升级程序、重启、关机等系统维护操作；支持获取设备运行状态、系统日志及报警状态等信息。 语音对讲：设备支持语音对讲功能，可实现客户端与设备之间的语音通信。1.1.2.3.3 NVR存储亮点海康威视是国内领先的嵌入式硬盘录像机设备生产厂家，针对安防市场的沉淀和理解，推出了多项符合视频流转发和存储的技术，利用专业性产品和配套系统，提供了高稳定性、高安全性、高可靠性的转发存储系统，在系统灵活性、兼容性、安全性、稳定性、可靠性、冗余性以及设备磁盘利用率、功耗、重量、体积和性价比上，都有非常大的优势。1) 可靠性高设备采用嵌入式操作系统，不会因病毒等原因导致无法使用或者异常关机重启，确保系统高可靠性。嵌入式NVR专用软硬件的特性，决定了其针对应用环境的“量身打造”，环境适应能力更强，更切合于监控行业当前的实际情况（介于民用与工业之间）。嵌入式NVR采用分布式存储方案，采用就近存储、快速存储、分散存储的策略，保证数据尽可能早的存储，有效规避网络异常等问题，把单点故障的风险降到最低。该设备支持主辅双操作系统，主系统异常后辅系统立即顶上，保证设备稳定运行。同步降低功耗的同时，提高了运行寿命和稳定性，也增加了环境的适应性。具备N+1热备功能，通过设置备份主机的方式，保证系统中任意一台NVR网络中断、工作异常的时候，录像数据可靠、完整。具备ANR断网补录功能，ANR(Automatic Network Replenishment Technology)即自动网络补偿技术，在NVR与网络摄像机之间的网络出现异常的时候，自动启用前端SD卡缓存，将录像保存在网络摄像机SD卡中，网络恢复正常后自动将前端数据同步到NVR中。2) 性价比高嵌入式NVR采用分布式存储的模式，图像资源都分布存储在前端，汇聚网络投资成本低，同时数据可靠性得到有效保证。嵌入式NVR多读少些的特性，监控级硬盘即可满足存储需求，同时其硬盘利用率上可以高达98%以上，大大降低存储成本。嵌入式NVR低功耗的特点，可大大节省UPS投资成本和运营维护成本。3) 灵活性高海康威视新一代NVR产品灵活性高，在智能搜索、浓缩播放等智能化功能的基础上可根据不同情况进行灵活运用。4) 兼容性高作为专业视频转发存储设备，嵌入式NVR能够兼容大多数网络高清摄像机的接入。5) 利用率高嵌入式NVR采用磁盘空间预分配技术、整个系统仅损耗格式化空间，硬盘空间利用率在98%以上。6) 数据安全性高通过磁盘预分配技术、文件保护技术、硬盘SMART预警技术和硬盘休眠技术等多种安全技术手段，确保存储数据高安全性。该设备还支持硬盘分组管理、通道配额设置、冗余录像、重要录像文件保护等机制，在提高数据安全性的同时，可针对实际应用提供更加灵活的配置和管理机制。7) 适应性高NVR存储部署方式较为灵活，即可采用分布式存储，又可进行集中存储部署，可以适应不同场景的应用需求。8) 能耗低设备采用Ti嵌入式专用视频处理芯片，打造专业的嵌入式NVR，设备运行功耗低；同时，配合硬盘休眠技术，有效降低设备整机功耗。1.1.3 解码控制子系统设计平台对所辖装置区实时监控、集中管理。前端系统通过网络摄像机把视频信号压缩编码，压缩码流通过视频网传输到平台，客户端及授权办公用户可以进行实时预览。监控中心为了利用大屏系统超高分辨率、超高对比度的特点，视频流就需要通过网络传输至解码器，解码后输出到大屏显示系统。由于本次系统采用全高清摄像机，因此解码输出设备的必须要求是能够支持全高清解码输出。本次设计在监控中心解码器选用视频综合平台，视频综合平台参考高级电信计算架构标准设计，支持模拟及数字视频的矩阵切换、视频图像行为分析、视音频编解码、集中存储管理、网络实时预览、视频拼接上墙等功能，是一款集图像处理、网络功能、日志管理、用户和权限管理、设备维护于一体的电信级视频综合处理交换平台。基于高稳定性和可靠性、高兼容性和综合控制能力的需求，视频综合平台将解码设备、视频矩阵、RGB矩阵、大屏拼控器、智能分析服务器、千兆交换机等设备统一集成在一起，大大简化了监控中心的设备复杂度和维护手段。 视频综合平台的优势及功能如下所示：1.1.3.1 硬件结构 5U，7U，9U，12U，14U几种标准机箱可选，满足不同规模的监控需求； 标准机架式设计，运营级ATCA机箱系统； 插拔式模块化设计，可根据需求灵活扩展； 业务模块支持热插拔、双电源冗余、智能风扇自动调温，确保系统稳定可靠； 双高速无阻塞背板设计，满足大容量视频数据高速交换的需求。1.1.3.2 矩阵切换控制 支持模拟和网络视频信号的接入和切换输出； 支持高清、标清视频切换及输出； 模拟视频数字化后无压缩直接交换输出； 支持键盘控制切换； 模块式输入、输出板设计，可根据需求组合为各种规格的数字视频交换矩阵； 支持多台视频综合平台级联，扩展视频矩阵规模，实现多级矩阵级联管理。1.1.3.3 视频编解码 采用H.264/h.265视频压缩标准； 支持复合流和视频流编码，复合流编码时音频和视频同步； 支持多码流技术； 支持BNC、VGA、RGB、HDMI、DVI、HD-SDI、光纤接入编码； 支持BNC、VGA、DVI、HDMI视频解码上墙显示； BNC支持1/4画面分割显示，VGA、DVI、HDMI支持1/4/9/16画面分割显示；1.1.3.4 大屏拼接 支持大屏拼接功能，最多支持15组大屏，最多支持79块子屏组合拼接； 支持开窗和漫游功能，最多可实现开4个窗口1.1.3.5 智能分析 支持视频场景智能分析报警图片上墙； 支持穿越警戒面检测、进入区域检测、离开区域检测、区域入侵检测； 支持徘徊检测、物品遗留检测、物品拿取检测、停车检测、人员聚集、快速移动检测； 支持智能报警触发录像、定时录像、及其他方式报警录像； 支持双码流复合，可将智能分析信息叠加到IPC通道进行显示。1.1.3.6 录像与存储 支持定时录像、移动侦测录像； 支持录像的预录与延时； 支持冗余录像； 支持录像文件的锁定与解锁； 支持硬盘盘组管理； 支持NAS、IP-SAN网络集中存储。1.1.3.7 网络功能 支持多个千兆网络接口，用于网络视频的实时预览、解码上墙及网络集中存储等； 支持TCP/IP协议簇，支持TCP、UDP、RTP、PPPoE、DHCP、DNS、DDNS、SADP等协议； 支持单播和组播； 支持网络扩展信号量报警输入输出控制； 支持远程控制模拟、数字视频的切换上墙； 支持远程获取和配置参数，支持远程导出和导入参数； 支持远程获取系统运行状态、系统日志； 支持远程重启、恢复默认设置、升级等日常维护。1.1.3.8 其他功能 支持本地报警量输入输出控制、支持串行接口扩展信号量控制； 支持本地的大路数云台控制； 完备的操作、报警、异常及信息日志记录； 完备的用户权限管理，权限可细化到通道。1.1.4 显示子系统设计本案显示子系统采用窄边3.5MM拼缝LCD拼接大屏。LCD拼接大屏是一种性价比较高的显示系统方案，相比于DLP、LED全彩大屏，LCD大屏具有明显的经济型、相对高亮度、使用寿命长等优势，也是业界主流的大屏拼接显示方案之一。本系统的详细设计情况参考3.14节指挥中心的设计。1.1.5 视频监控特色应用本案在视频监控系统的设计中综合考虑各种景区场景的环境情况，进行特色的场景化视频应用设计，以更好地满足实际监控的需求。1.1.5.1 无人机巡查系统景区一般占地较大，且多有丘陵湖泊，通过人力巡查往往费时费力，效率低下、时效性不佳，通过景区建设的视频监控系统往往无法实现全域范围的视频覆盖，存在视频监控死角的情况比较普遍，尤其是在紧急情况下如森林火灾、黄金周等旅游旺季的园内客流监管，无法做到实时有效的视频采集。无人机通过视频监控技术可快速获取地理、资源、环境等空间信息，完成图像数据采集、处理和应用分析，它具有显著的机动、快速、经济等优势。将无人机应用于应急巡查及指挥控制领域，可有效提高现场环境数据的精确性、可靠性和时效性，为安保工作提供重要的技术支持，并实现对现场监测、应急指挥等场景的实时、准确、全面的信息采集。无人机巡查系统构建了全天候、立体化、多层次的智慧感知系统，并使得感知监测更透彻，资源整合更全面，智能应用更深入，为安保部门准确、合理、高效地做出决策打下良好基础。效果如下图所示：图11. 无人机高空巡查效果 系统组成海康威视雄鹰系列无人机主要包括飞行器、云台、地面站三部分。图12. 无人机组成云台自稳定系统和独立姿态测量传感器保证了无人机在飞行过程中拍摄稳定的图像。一键式操作功能，使非专业人员经过短期的培训后即可熟练地操作无人机。采用数字微波图传和数字跳频传输技术，相比于普通无人机拥有更远的图像传输和操控距离，以适应机动，超距的监控需求。图13. 无人机应用架构 系统功能飞行器1) 可折叠机臂，可快速拆卸及安装，方便收纳携带2) 高能量密度动力电池，续航时间可达33分钟3) 碳纤维机体，强度高，重量轻4) 内置GPS模块，可实时定位飞行位置5) 机身的防水设计保证在小雨环境下正常使用，抗风能力6级6) 最高平飞速度80公里/小时，最大爬升速度10米/秒7) 最大作战半径10公里，升限3000米8) 支持手动操控和自动飞行两种控制模式云台1) 全高清变焦机芯，使用H.264编码，可录制1080P实时视频2) 支持30倍光学变焦，12倍数字变焦3) 3轴云台支持旋转，俯仰和横滚三个维度运动4) 内含云台自稳定系统和独立姿态测量传感器5) 支持云台跟随或方向锁定6) 可内置MicroSD卡，最大容量支持128GB地面站1) 可通过地面站实时查看飞行数据2) 支持数字微波图传3) 通过4G、WIFI或网口接入网络4) 支持航线设计，支持一键起飞，一键降落5) 配合地面站软件，可在GIS地图上实时显示飞行器当前坐标6) 当无人机和地面站相对时速达120km/h时，仍可稳定传输8Mbps的视频，图像传输距离可达10公里7) 支持H.264和H.265解码8) 可接入平台软件 预案管理无人机能否正确返航，关系到无人机的飞行安全。系统除了具有自定义的返航点设置外，还需具备智能的返航模式。返航点设置起飞时或飞行过程中，GPS信号首次达到6个及以上时，将记录为无人机当前位置为返航点。使用动态返航点时，无人机返航点将动态更新，遥控器的GPS坐标将记录为最新的返航点，可旋转使用以下两种方案设定动态返航点，分别是以无人机当前位置为返航点和地面站上设置返航点。返航模式1) 失控返航当GPS信号良好，指南针工作正常，且成功记录返航点后，如无线信号中断超过3秒，飞控系统将接管飞行控制权，控制无人机飞回最近记录的返航点。返航过程中，无线信号恢复正常，返航过程仍将继续，用户可以通过遥控器控制飞行，且可以取消返航。返航高度20m，可自定义。2) 智能返航智能返航模式的返航过程与失控返航一致，区别在于用户可以通过打杆控制无人机航向躲避障碍物。3) 智能低电量返航根据飞行的位置信