西气东输视频监控技术方案.doc
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1、AXIS网络视频监控系统设计方案编制单位:北京中盛益华科技2021年5月目 录1、概述3工程概述3设计依据3设计原那么42、需求分析7功能需求72.2 网络需求分析113、系统总体设计11设计思路11总体设计19分项设计20监控前端20传输局部21监控中心21平安体系23平台用户认证体制23监控设备管理平安244、平台架构及功能25软件设计构造25平台功能29实时浏览30录像存储及回放33系统对报警的处理35数据集成36系统管理37其他功能40监控中心管理效劳器41CSVision客户端电脑421、概述概述西气东输工业电视监控及周界报警系统改造试点工程将轮南压气站、靖边压气站、博 爱分输站和上
2、海末站原有为 DVR 模式的工业电视监控系统改造为 NVS( 或 NVR) 模式的工业电视监控系统,并添置日 / 夜两用型球形高速摄像机、优化现有摄像机数量,消除监控死角,分别通过与增设的激光周界报警系统、泄漏电缆周界防范系统形成联动。该工程还包括江都如东天然气管道工程一期工程新建站场 4 座。在泰州分输站、泰兴分输清管站、如皋分输站、南通分输站设置为 NVS( 或 NVR) 模式的工业电视监控系统。依据的相关标准包括:?平安防范工程技术标准?GB50348-2004 ?远动设备及系统接口电气特性?GB/T 16435-1996?民用建筑电气设计标准?JGJ/T 16-1992?电气装置安装工
3、程施工及验收标准?GB 50254-50259-1996?平安防范工程程序与要求?GA/T 75-1994?平安防范系统通用图形符号?GA/T 74-2000?民用闭路监视电视系统工程技术标准?GB 50198-1994?软件工程 软件生存周期过程 用于工程管理的指南?GB/Z 2021 6-2006?信息技术 软件工程术语?GB/T 11457-2006?防静电活动地板通用标准?SJ/T 10796-2001?建筑物防雷设计标准?GB 50057-1994?建筑物电子信息系统防雷技术标准?GB 50343-2004?电子计算机机房设计标准?GB 50174-1993 ?电气装置安装工程接地装
4、置施工及验收标准?GB 50169-2006?计算机软件开发标准?国家标准GB5866-88?计算机软件产品开发文件编制指南?国家标准GB8567-88?计算机软件需求说明书编制指南?国家标准GB9385-88?计算机软件测试文件编制标准?国家标准GB9386-88?计算机软件质量保证方案标准?国家标准GB/T12504-90?计算机软件配置管理方案标准?国家标准GB/T12502-90本着实用、先进、可靠的原那么,在满足省监控中心、市监控中心对网吧视频信息统一建立、管理前提下,遵循以下原那么:、技术的先进性整个系统选型、软硬件设备的配置均要符合高新技术的潮流,关键的视频数字化,压缩、解压、码
5、流、传输均采用国内外工程建立中被广泛采用的技术与产品。在满足功能的前提下,系统设计具有先进性,并且在今后一段时间内保持一定的先进性。、架构合理性采用先进成熟的技术来架构各个子系统组成稳定可靠大系统,使其能平安平稳地运行,有效地消除各子系统可能产生的瓶颈,选用适宜的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行,只有良好的数据共享,实时的故障修复,实时备份等才能形成完整的管理体系。、统一的技术标准整个系统要采用统一的技术标准。统一技术标准的好处是可以很好的实现视频资源的共享,防止重复建立多套监控系统,降低建立本钱。而且,对于系统日后的扩容、升级都会带来很大的方便。
6、、经济性在满足系统功能及性能要求的前提下,尽量降低系统建立本钱。采用经济实用的技术和设备,综合考虑系统的建立、升级和维护费用,不盲目投入。建立采用先重点、后一般,分期投入、分期建立。、实用性在设备选型时,采取实用的原那么,不追求高端设备的堆砌,而是本着实用的原那么进展了科学的配置建议,以求到达最大的技术性价。 、标准性控制协议、编解码协议、接口协议、视频文件格式、传输协议等应符合?图像信息管理系统技术标准?和本行业对图像的管理标准。、可维护性所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操作、易维护。系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。并且,系统应具备自检、故障诊断及故
7、障弱化功能,在出现故障时,应能得到及时、快速的维护。、可管理性前端现场设备,各分系统集中于中心统一控制,实施对所有远端设备的控制、设置,以保证系统的高效、有序、可靠的发挥其管理职能。、平安性对系统采取必要的平安保护措施,防止病毒感染、黑客攻击,防雷击、过载、断电和人为破坏,具有高度的平安和保密性。(10)开放性视频监控系统设备以国产名牌为主,采用性价比高、技术成熟、性能稳定可靠的设备;且监控系统平台应能兼容至少多家国内外主流厂家产品;2、需求分析2.1功能需求1视频图像采集 通过高速球形摄像机及枪机可实现对站场无死角的实时监控。 2视频处理 1) 应实现对模拟视频的压缩编码和解码功能。 2)
8、视频编码可支持对不同分辨率的双码流输出。 3) 视频编码应具有自动或手动降低图像分辨率或对图像进展减帧处理的功能。 4) 视频解码应支持软件解码或硬件设备解码。 5) 实现每路视频流的带宽进展自动控制和管理,保证每路视频流量能够恒定在规定的带宽范围内,静态时图像视频流带宽降低,留出带宽资源给动态图像视频流,确保每路图像都能满足高分辨率图像显示的要求。 6) 用户可以自由定义视频的帧率、解析度和标称比特率。并可以定义关键帧的传送间隔。同时可以设置视频输入信号过滤参数,以降低信号噪声对网络带宽占用的负面影响。 7) 支持单画面和多画面模式的切换浏览,并根据需要进展画面放大、缩小及局部放大、缩小等操
9、作。 8) 用户终端上应显示监视图像的时间、地点等信息。 9) 应支持多用户同时监视同一路实时视频。 10)应可按相关特性如场所、业务种类等对一组实时视频图像进展同步调用,实现图像组合播放功能。 11)应可针对选定的视频图像按照调用分组、显示顺序和每组显示时间制定方案,进展轮巡。管理系统支持多个轮巡组对前端监控点进展轮巡监视,按任意设定路径或者预置位巡航监控。 12)应支持图像抓拍并以图片方式保存。 13)应具有自动弹出告警图像和告警信息提示功能。 14)应支持视频图像屏蔽功能。 3视频存储 1) 视频存储容量应满足4CIF/10-25帧图像质量、30天7天*24小时时间连续存储要求,在一般情
10、况下,视频存储图像质量为:4CIF/10-15帧;告警状态下,视频存储图像质量为:4CIF/25帧。告警状态存储容量比例按整体存储容量的15%计算。2) 可对实时视频信息进展自动连续存储,或根据设定的事件、时间、地点等条件进展存储。 3) 应支持对重要视频图像信息的备份存储,并可根据平安性要求,实现对重要信息的输出功能。 4) 应支持相对集中存储等模式。 5) 可根据需要进展减帧存储。 6) 可支持循环存储。 7) 系统可以支持创立录像效劳器故障接收组并指定故障接收效劳器。8) 系统应可以按时间、容量、存储级别等条件,对存储信息进展自动删除。 5视频回放 1) 应支持用户根据时间、地点、事件、
11、摄像机名称等多种条件进展快速检索和回放。 2) 应支持多用户同时调用和检索历史图像。 3) 应支持下载到本地回放历史图像和远程直接回放历史图像的方式。 4) 回放历史图像时,可实现播放、倒放、快放、慢放、拖曳和暂停、放大等功能。 5) 历史图像可进展逐帧回放。 6云台控制 1) 应支持对云台和镜头的远程实时控制功能。 2) 云台控制功能应包括:云台转动及速度设置、预置位设置等操作。 3) 镜头控制功能应包括:对镜头的变倍、调焦、调节光圈,以及对镜头变倍、调焦速度设置等功能。 7视频内容分析功能 1) 可提供对视频图像内容的智能分析和告警功能,并可根据用户需求进展设置。 2) 应支持在同一场景内
12、划分多个防区,并支持在同一防区内实现多种检测模式。 3) 当图像抖动的像素超过一定限值时,应能自动停顿分析,并发出告警提示。 4) 电视监控系统支持图像分析功能包括破坏检测摄像机移位、遮挡、等、视频移动侦测、单一目标或多个目标越线检测、支持夜间红外摄像机图像分析、移走目标或闲逛目标检测等。 8告警 1) 支持对联动系统相关告警提示信息的处理,并以文字、声音等方式进展提示,同时在系统中记录存储包括告警级别、告警类型、告警时间、告警内容、告警视频等 。 2) 支持在电子地图上突出显示告警地点。 3) 支持任务栏提示设置:可启用/禁用当报警发生时,从任务栏位置弹出预设的报警信息。4) 各类告警数据应
13、能够输出打印和告警文件下载。 9系统联动 1) 应具有与门禁、可视对讲、周界报警等系统进展联动的功能。 2) 支持在前端设备接入外部告警或事件信息,并按预定规那么触发前端采集设备进展联动,触发带PTZ的摄像机立刻转向报警方向对应的预置位,通过编码器动态调整视频码流到最高图像质量需求; 2.2 网络需求分析本系统网络为中石油专网。每路图像占用带宽为2M(D1分辨率),前端4个站点根据不同点数决定使用带宽。3、系统总体设计3.1设计思路网络监控系统是治安平安防范系统的重要组成局部,是一种防范能力较强的综合系统。系统的建立将保证网吧及上级行政管理部门对网吧出入口、效劳台、营业区的信息情况及时、准确的
14、了解、掌握,实现系统化、科学化、现代化地统一管理,切实满足行政管理部门对于图像系统的管理和业务需求等要求。系统依托既有网络,建成覆盖所有网吧的网络视频监控系统,初步统计在所辖前端网吧架设假设干个监控点,监控网吧的收银台、营业大厅、平安出口等重要区域,设计方案充分考虑了后期的扩容、管理变更等可能的建立要求。本次设计思路如下:1、根据要求,实现“大容量、多画面处理、实时录像和回放、联网远程监控的目标。2、本次设计系统便于以后用户的安装、操作和今后的维护便利;3、系统设计考虑了各种兼容要求和扩容要求:包括现有数字设备的接入、控制及监控点后期扩容、系统规模扩容、临时授权用户远程监控等各种可能扩容方式下
15、对现有网络的兼容和便利性,设计的系统能够满足兼容和平滑扩展的要求。4、系统设计对网络传输路由具有良好的适应性,可以在局域网、广域网、城域网、无线网络等各种方式下运行。根据网络资源的情况,在不同的网络带宽下可以灵活设置编码格式,获得不同的图像质量。5、本次设计的系统是标准和开发的,系统软件全部采用通用的主流标准;如系统采用标准的TCP/IP协议、接口标准通用等;适合网吧安保系统各个标准子系统的集成。6、系统考虑了操作冗余、数据平安和远程鉴权等技术手段,保障系统平安运行和不受外部入侵,完善的身份认证能力,保证系统稳定运行。7、在技术性价比上,方案采取实用的原那么,不追求高端设备的堆砌,而是本着实用
16、的原那么进展了科学的配置建议,以求到达最大的技术性价比。网络视频监控系统的建立关键在于视频编码器的硬件选型和数字化管理平台软件的选型。在本工程中,我们采用CSVision网络视频管理平台软件及国内网络视频编码器硬件设备。视频编码器采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像机送来的视频信号在网络视频效劳器数字化后由高效压缩芯片压缩,通过内部总线送到网络接口发送到网络上,网络上用户可以直接在PC机上通过CSVision监控客户端软件观看视频效劳器传送过来的摄像机所拍摄的图像,还可以控制摄像机镜头和云台的动作或对系统进展配置操作。由于视频编码器可以直接连入局域网,到达即插即用,省掉多种复杂的电缆,安装方便仅
17、需设置一个IP地址,用户也无需安装任何硬件设备,仅通过PC机用浏览器即可观看。采用模拟摄像机+视频编码器+视频管理平台的网络视频监控系统妥善处理了数字与模拟系统的结合,其优点主要包括:布控区域广阔视频效劳器直接连入网络,没有线缆长度和信号衰减的限制,同时网络是没有距离概念的,彻底抛弃了地域的概念,扩展布控区域;系统具有几乎无限的无缝扩展能力;所有设备都以IP地址进展标识,增加设备只是意味着IP地址的扩大;前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的开展方向。第四代以计算机技术及图像视频压缩、图像传输技术为核心的新型视频监控系统,解决了模拟系统的诸多弊端,是以信息技术为核心
18、的电子技术开展的必然。先进的分布式效劳器集群架构随着数字网络监控系统规模的快速开展,客户对系统访问的响应时间、监控图像质量以及所提供效劳的可靠性、即时性等要求也越来越高,使得以单台效劳器来支撑整个网络监控系统已无法满足客户需求。取而代之的是一组效劳器群。CSVision网络监控系统利用第四层至第七层通信管理技术,可以根据效劳器实际的响应时间,平衡效劳器群中所有效劳器之间的通信负载,从而提高整个监控网络的性能和响应能力,提高效劳器群的效率,节省投资。 负载均衡是由多台效劳器以对称方式组成一个效劳器群集,除主效劳器外其他从效劳器都具有同等地位,均能单独对外提供效劳。通过特定的负载均衡技术,将外部客
19、户请求视效劳器群集中各效劳器上的负载状况合理分配到某台效劳器上,负载均衡技术根据实际响应时间制定优先响应策略,从而提高系统性能、优化流量管理、提高效劳器群集性能,保证系统正常运行的高可用性和高可靠性。如果访问量超出了效劳器的响应能力,只需增加效劳器数目就可平滑升级。由于采用了负载均衡技术,进一步强化了系统的稳定性、可靠性和持续性。它也支持路径外返回模式,即绕过流量分配器,为急于等待大量访问请求响应的客户提供更快的响应效劳。CSVision网络监控系统中提出并运用了先进的MAXROUTER负载均衡算法对个别效劳器配置最大连接数阀值或加权值以及基于实际响应时间的智能流量分配算法,在性能不同的效劳器
20、之间进展负载平衡,充分利用效劳器群中的每一台效劳器,保护用户投资。位于主效劳器上的负载均衡模块能定时监测从效劳器的可用性,包括物理连接、效劳器运行状况。当发现某台从效劳器不能提供内容访问时,主效劳器自动把用户请求分配到其他安康的效劳器上,从而保证了用户的访问效劳;同时负载均衡模块可通过设置每台效劳器能承受最大的会话数、设置溢出效劳器、备份效劳器等手段来进一步保证系统连接的可靠性根据实际系统需求用户可要求定制。多级组网可按多级组网的方式,形成大规模的监控网络,高一级的监控中心能管理和监控低一级监控中心的运行。组网经济,基于TCP/IP网络构建,利用宽带资源或客户原有资源,本钱低。平台统一升级,维
21、护本钱低。先进的视频流调度管理支持多种传输协议、和多种传输方式单播、播送、组播,支持多级转发模式。系统扩容方便用户可根据业务需要随时增加前端监控点的数量。CSVision系统是一个开放的、通用的视音频处理平台,可制定相定的功能模块。扩展性强可与其它标准接口的设备配套使用。系统接供OCX控件和DLL动态库,可与其它信息管理系统集成。先进稳定的C/S构造系统主干框架采用C/S构造,构造严密,系统稳定,且高度保密,非常适合专业部门使用。在C/S构造下,系统有严格的用户身份认证机制,对用户的合法性及权限有严密的控制。系统内,客户端与效劳器之间有专有的通讯协议,可防止窃听和复制,从而到达系统的整体平安和
22、保密效果。另外从总体系统平安性上考虑,由于B/S构造是建立在浏览器根底上的,功能上就受到浏览器本身功能的限制,如浏览器不支持直接写屏,很多时候会造成系统显示的不必要延时等。而且目前网络上的绝大多数病毒是针对浏览器的,所以导致整个监控系统易受到攻击,给日常工作带来不必要的麻烦。因此,建议采用专业的C/S构造。多级用户管理机制系统用户设立多级管理模式,从视频管理效劳器完成所属用户和站点的建立、权限管理工作,并向管理中心主视频管理效劳器数据库备份。主视频管理效劳器完成所有用户和所有站点的建立、权限管理工作,管理中心用户具有最高级别的管理权限。各个用户依据不同权限、不同管理范围、不同优先权进展对询问记
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