网络摄像机集中监控系统方案.doc
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1、 网络集中监控解决方案网络集中监控系统解决方案目录目录2第一部分 系统概述31.1 设计方案依据及指导思想31.1.1 设计依据31.1.2 指导思想31.2 项目建设的目标和功能:41.2.1 项目建设目标41.2.2 系统功能4第二部分 项目建设方案62.1 技术原理62.2 系统整体结构及概述72.2.1 系统总体结构示意图72.2.2 系统概述82.3 系统组成部分及功能说明82.3.1 管理中心模块82.3.1.1 RNSS管理中心服务器92.3.1.2 报警管理主机102.3.1.3电视墙管理主机112.3.1.4 流媒体服务器112.3.1.5 集中存储服务器122.3.1.6
2、集中下载服务器132.3.1.7 WEB服务器142.3.1.8 系统终端程序(客户端程序)142.4 RNSS系统的特点:162.4.1集中管理162.4.2任意部署162.4.3随意监控172.4.4任意整合172.4.5随意扩容172.4.6人机界面友好172.4.7模块化、标准化程度高172.4.8兼容多种视频压缩技术172.4.9报警信息自动上传182.4.10违规操作的记录182.4.11系统自我维护182.4.12应急预案设置182.4.13电子地图双屏显示192.4.14领导查询19第三部分 系统设备(硬件)2030米红外网络摄像机20DS-A1022管理服务器23存储服务器和
3、流媒体服务器23电视墙服务器23客户端24第一部分 系统概述目前在视频监控领域,正处于数控模拟视频监控与数字视频监控共存阶段,模拟视频监控技术已经相对成熟,应用也较广泛,稍具规模的监控系统基本上都是以数控模拟切换矩阵为核心来构建。但是,基于模拟视频信号本身的缺陷,系统只能通过集总方式的、单向的信息采集网络,对于具有众多分支机构的庞大组织来说,各分支机构的监控中心形成了事实上的信息孤岛,总部无法对各分支机构的安全防范实施有效的、实时的监管。近年来,多媒体通信技术发展迅速,视频压缩技术与流媒体实时传输技术已成熟,数字视频监控取得了快速的发展,应用也越来越广泛,数字化、网络化与智能化代表了视频监控的
4、发展趋势,数字化网络集中监控方式已逐步得到应用,尤其适合具有分散机构集中监控的企业或机构的要求。 由于数字视频监控系统所具有的良好伸缩性,通过软、硬件的裁减,本案同样适用于需要网络集中监控的中小型机构或企业。1.1 设计方案依据及指导思想1.1.1 设计依据u 民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92u 工业电视系统工程设计规范GBJ115-87u 公安部安全技术防范工程标准u 电视监控工程程序与要求GA/T 75-94u 电视监控工程费用概预算编制办法GA/T 70-94u 防盗报警控制器通用技术条件GB12663-90u 入侵探测器通用技术条件GB104081-89 u 民用闭路电视监控系
5、统工程技术规范GB50198-94u 中华人民共和国公安部行业标准GA27-921.1.2 指导思想一级风险大型工程为了确保安全保障工作的正常进行,电视监控报警系统应达到国际/国内先进水平,故本设计按一级风险电视监控报警工程进行设计实用性:本系统能对各监控点进行实时的监控、录像,采用数字水印技术录像文件不能被修改,因此能为事后取证提供可靠的保障简易性:本系统前端平台采用嵌入式操作系统和直观的面板操作,并且可以采用控制键盘集中操控,因此提供了相当简便的操作方式先进性:采用最新的H.264 (MPEG-4 PART10)视频压缩算法和嵌入式操作系统平台,具有极佳的清晰度、较小的系统容量占用、完全实
6、时、一流的网传功能等诸多特点,是当前国内外一流的产品和解决方案,系统建成后在较长的一段时间里不会被淘汰稳定性: 采用监控行业最新技术和高品质设备,采用专业性的设备兼容、扩展性:全新“基于IP的视频切换矩阵技术”,为本系统的扩展提供了无与伦比的扩展性,只要IP资源足够,系统的扩展就不会受到限制,可根据需要任意增减监控系统前端的数量,而监控管理中心将不再需要增加任何投资外观效果美观:所选设备体积小巧,布线简单,充分考虑了安全性、隐蔽性和美观性报警功能完善:前端平台具有报警输入输出接口,充分考虑了报警功能的扩充与视频联动的需求1.2 项目建设的目标和功能:1.2.1 项目建设目标u 在贵单位安全保卫
7、制度及安全保卫体系的基础上,开发建设基本满足多级分散机构集中监控需求的规范化安全防范管理信息系统;u 利用现有网络条件,构建信息传输通道(主要是安防信息);u 在现有网络基础上构建一个管理中心网络化、智能化数字集中监控系统,并从单纯的监控报警系统过渡到真正的多媒体“管理”信息系统。1.2.2 系统功能本项目将建设以下三个模块:1) 管理中心子系统模块,其主要功能是:u 图像(语音)监控管理功能(包括大屏幕及电视墙);u 语音广播调度功能;u 全网内报警信息管理功能;u 全网内设备的远程状态监控及管理功能;u 授权与安全认证功能;2) 监控中心子系统模块,其主要功能是:u 音视频监控设备的监控、
8、录像功能(DVRDVS);u 入侵报警设备的监控功能;u 外部设备(门禁)的控制功能;u 安全目标报警处理功能(紧急处理方案);3)媒体服务及桌面级分控端软件模块,其主要功能是:u 实时图像及语音的传输、接收与流量(带宽)控制;u 报警信息(开关量数据、图像和语音)的接收与处理;u 具备多级权限管理机制的客户端软件(接收与点播图像、语音及报警信息);u 适用于网络QOS的动态编码功能;第二部分 项目建设方案2.1 技术原理本项目的技术原理 “基于IP的超大规模视频切换矩阵”技术,其技术原理如下:随着宽带技术的发展,远程集中监控的需要越来越多,规模也越来越大,一种是重建专用网,利用现有的CATV
9、技术,包括WDM技术,将模拟信号不做处理直接传到监控中心,进行集中监控,其缺点是网络建设费用非常高,采用WDM技术,必须是裸光钎(中间是无源的),在有些应用场合,在一个小的区域范围内,还是可行的,只是实现集中监控的代价很大,费用很高。另一种方法技术利用现有的数字网络,对视音频信号进行数字化压缩,将压缩码流组成IP报文,通过TCP/IP协议,把这些IP报文传到监控中心实时解码出视频图像,进行集中监控,这个数字网络可以是VPN,可以是专网,也可以是公网,如PSTN、ISDN、GPRS、CDMA、ADSL、宽带城域网、INTERNET等。 针对项目需求:1.多用户同时访问某一监控视频的可能性,导致设
10、备重复上传视频数据耗尽网络资源和设备最大允许访问连接数(单台设备最大允许访问连接数为24,单视频通道允许同时打开5次),为解决这一问题因此在系统中加入流媒体转发服务器;2、重要资料可永久保留,则加配集中下载服务器来解决。集中下载服务器可将报警录像或重要事件录像下载下来,从而对其进行管理。 3、在下框图中,超级客户端和普通客户端主机可以通过IP网络,对前端的每一台视频服务器进行配置、管理、控制,可以实时监控每一台视频服务器的视频图像。如果视频图像的数量太多,整个网络太大,一台管理主机可以同时监控很多台视频服务器的图像,通过PC机的显示器显示视频图像,并通过事先设定的规则切换图像信号。如15秒切换
11、一次,要求一分钟进行一次循环,以一台PC机能同时进行16路解码计算,一台PC机可以同时监控64路视频图像,两台PC机就可以监控128路视频图像,可以依次类推。如果在PC机中插入多片视频解码卡(即电视墙服务器),视频解码卡支持AV输出,可以组成电视墙,多台PC机可以组成巨大的电视墙,方便集中监控、管理。600路可在中心电视墙上做轮训来切换查看视频通道。4针对CIF和D1的不同分析:从网络传输对比:CIF 分辨率352*288 码流512Kb,对网络带宽要求较低;D1 分辨率720*576 码流1Mb,对网络带宽要求高;对视频通道解码上电视墙来说:1台8路D1嵌入式解码器可以同时解码8路D1码流视
12、频上墙。那么 监控中心要同时监视7路通道,1台8路解码器足够。 下面是项目的总体架构图:2.2 系统整体结构及概述以IP矩阵切换为核心的系统设计须依赖于网络平台,包括网络的拓扑结构、带宽状况、网络类型及网络管理,主要涉及的是流媒体服务器的设置。 根据具体现场环境:1.应用82台480线SONY CCD 30米红外防水网络摄像机,对现场实行24小时监控;2.应用7台6寸室外网络高速球,对大院主要干道区域进行全方位监控;3.应用4台4寸室内网络高速球,对附楼各大厅进行全方位监控;4.电梯因为需要用专业的电梯飞碟摄像机,另外需要用到电梯专用的视频电缆传输到D1的单路视频编码器,转换成数字信号后通过网
13、络传输到监控中心;5.监控中心设有:集中管理服务器,专业网络存储服务器IPSAN,电视墙7台监视器,电视墙管理服务器,流媒体转发服务器(方便大量需求客户访问),还可以根据需要扩展WEB服务器等等2.2.1 系统总体结构示意图星型结构设计示意图:监控点N监控点2监控点1管理中心管理中心的设计强化“监管”,包括对人、物及信息流的管理,可以做到对处理异常事件过程的实时查看,并能做到如同亲临现场的指挥效果,有利于提高处理异常事件的效率,同时减少不必要的失误。监控中心的设计强化“执行”,包括对视音频的采集、存储、发送,构建本地报警联动装置,以及对报警信息的上传,异常事件的现场处理等。2.2.2 系统概述
14、本系统构建于现有网络平台,把网络连接看作一个整体,我们可以理解为:在网络平台上,前端通过视频服务器接入了N个图像、语音、报警输入,通过网络传输及控制,所有这些保卫信息可以实时(视网络资源而定)地传输到信息管理中心,信息管理中心通过网管、电视墙管理、媒体服务器一系列管理设备实施对全网的信息处理和远程管理,从而真正实现了一个典型的“IP矩阵”应用案例。围绕“IP矩阵”的概念,本系统的重点在于解决以下几个部份:u 作为硬盘录像的本地处理功能(DVR)u 作为信息处理和传输节点的网络功能(DVS)u 三种信息流的控制与处理:视(音)频流、控制指令流、报警信息流u 网络管理与资源控制(网管、代理服务与流
15、媒体服务)2.3 系统组成部分及功能说明本案主要由以下三个部分组成:u 管理中心模块u 监控中心模块u 媒体服务及分控端软件模块2.3.1 管理中心模块本系统中的设计我们更着重强调了“中心”的概念,把安全性和稳定性放在系统的首要位置。管理中心构建网络管理中心服务器的目的正是在于:对全网内所有前端设备进行统一监控(运行状态)和管理,确保前端设备的稳定运行,同时杜绝内部人员对前端设备参数的恶意修改造成系统运行混乱,体现管理中心的监管职能。本模块是整个系统的灵魂和核心,负责全网的安全管理(用户及其权限设置与维护,操作权限认证)、前端设备管理、报警信息管理及操作日志、报警日志与系统日志的记录并提供查询
16、。建立DNS服务器,可以支持动态IP地址的宽带接入。具体由以下几台管理主机或服务器来实现:u RNSS管理中心服务器u 报警管理主机u 电视墙管理主机u DNS服务器u 流媒体服务器u 集中下载服务器管理中心模块组成示意图2.3.1.1 RNSS管理中心服务器RNSS管理中心服务器是一个基于数据库建立的后台程序,它负责对全网内的客户端权限进行认证和管理,负责所有控制指令信息流和报警信息流的转发以及记录(生成日志)。具体的功能如下:u 用户与监控点信息的设置与维护:统一建立系统内的所有用户,并设置权限,采用灵活的菜单级设置方法;采用树型数据结构方式统一建立系统内的监控信息,监控信息包括监控点、D
17、VRDVS、上级/下级机构所属关系;u 操作权限认证:用数据库来管理全网内的所有分控等客户端软件,实现灵活、强大的权限控制功能,统一管理机制保障了安全性,避免敏感画面泄露。所有客户端在请求访问目的画面或进行远程控制(如云台等)时,控制指令的请求先发给管理服务器,经管理服务器认证该客户端具备相应权限后再将指令转交给前端设备(DRVDVS),前端设备方响应指令要求向有权限的客户端发送指定画面或执行相应控制指令;u 对报警信号进行集中管理和分发处理:接收到报警信号以后,确认该报警信息属何种类型报警、报警的等级是什么、有哪些客户端需要(或有权限)接收这些告警信息,再将告警信息发送给指定客户端,同时记录
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