规划局监控系统解解决方案(网络摄像机 视频服务器).doc
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1、解决方案第1章 前言随着经济水平和科学技术的飞速发展,人们对安全防范的要求越来越高,作为社会经济运行主体的企业更是首当其冲。近十几年来,随着改革开放的不断深入和新产品、新技术逐步引进,愈来愈多的设备先进、管理科学的现代企业崛起。新企业引入了新的安全防范的概念 既要能及时全面地掌握企业生产的现场动态,又要能减轻保安人员的工作量。 通过对企业现场生产的自动化管理,实现对工厂厂区、厂房的视频监控及人员管理。这样即可达到现代企业严格管理、安全生产、严肃纪律、有效打击经济刑事犯罪目的,又可充分提高生产效率和节省开支。但对于厂区这种点数分散、传输距离远,厂区又有强干扰源的复杂环境,如果采用传统模拟监控的方
2、式进行监控系统的设计存在以下问题。 布线量大、施工复杂:每个监控点需要布一根视频电缆到监控中心, 布线量大,施工复杂,施工周期长; 低频传输、抗干扰能力差:传统监控视频信号采用视频基带方式进行传输,易受高频、低频电磁干扰,使图像出现网纹干扰; 传输距离短:视频信号在75-5电缆中直接传输标准距离为300米,当传输距离超过300米图像质量严重下降,采用视频放大器后图像也很难得到保证 不易扩充、难于维护:由于不是总线传输,添加监控点需重新布视频电缆。电缆过多对后期维护工作带来不便; 控制传输、另布电缆:无法实现双向传输,需单布RS485控制电缆,使原本复杂的系统更加繁琐; 副控添加、极为不易:添加
3、副控需把所有视频信号和控制信号引到副控制点,要布很多电缆,施工难度大。 功能单一、兼容性差:一根线缆只能传输一路视频信号,无法做到既传视频信号又传控制信号和报警信号。 因受上述原因的限制,传统监控系统只适合在短距离、无干扰、监控点数少的范围内使用。当在监控点数多,点数分散,传输距离远的场合不适宜使用。对于这种特殊的环境建设具有集成性开放性的监控系统,可将图像、报警、广播及控制传输的网络数字监控管理模式成为当务之急。2.1系统基本功能要求2.1.1实时图像监看应能按照指定设备、指定摄像头进行图像的实时监看,支持监看图像的显示、缩放、抓拍和录像,支持多用户对同一图像资源的同时监看。特别是对突发事件
4、可以通过切换上电视墙来实现。2.1.2支持双向语音功能 为了能更好的实现前端与监控中心之间实现对讲,可采用双向语音功能是完全有必要的。2.1.3 I/O报警输入输出功能可以通过I/O报警端口来实现有紧急情况下进行报警连动,实现对紧急情况的应急处理。2.1.4 数字矩阵切换功能 为了能更直观的监控每路图像情况,采用数字矩阵上电视墙的方式可以更直观更简单的监控每个点的情况。可以对每路图像进行巡回切2.1.5远程控制应能通过手动或自动操作,对各类系统设备进行监控,应能设定各客户端的权限及控制优先级,对级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应。2.1.6存储与备份 后台的数据库和存储设备采用前端存储方
5、式,应具有高可靠性与安全性。在监控中心再加集中存储,这样对数据具有绝对的安全性。提供不低于RAID5级别的存储可靠级别。在记录图像信息的同时还应记录与图像信息相关的检索信息,如设备、摄像头、时间、报警信息等,便于日后的查询调用。存储容量应在图像分辩率采用D1(704576)时,存储视频信息不少于15天。2.1.7历史图像的检索和回放应能按照指定设备、摄像头、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和外设下载;回放应支持正常播放、快速播放、画面暂停、图像抓拍等功能;2.1.8 图像采集清晰度和分辨率 应保证图像信息的原始完整性,即在色彩还原性、图像轮廓还原性(灰度级)、事件后继性等方面均与现场
6、场景保持最大相似性。系统采集图像应支持多种分辨率格式,并支持最终显示达到D1(704576)质量,对于电磁环境特别恶劣的机房现场,在低亮度环境下,应保障图像质量清晰可辨。2.1.9存储报警为保障录制图像信息的完整性和安全性,在中心存储设备故障、网络不通畅、图像采集编码器故障、由于中间环节其它设备发生故障等运行不正常情况,造成视频信息未能正常存储时,应能及时产生告警信息,便于及时发现和排查。2.1.10 支持移动侦测录像及报警为节约硬盘存储空间,系统应支持移动侦测录像和报警信息的及时上报。在移动侦测录像启动时,应可以同时上报告警信息。2.2监控前端技术要求2.2.1 摄像头 根据系统要求都采用网
7、络摄像机。2.2.2 数字编码器1)支持MPEG2、MPEG4、H.264视频编码协议;2)最大支持D1(704*576)分辨率;3)支持128kbps8Mbps编码速率;4)支持iSCSI等网络存储协议;5)至少支持1路视频输入接口;6)支持1个10/100M以太网接口;7)支持报警I/O输入输出;8)支持云台485控制;9)支持SATA接口;2.3监控中心技术要求2.3.1视频图像存储和实时图像调用支持1T以上的大容量磁盘: 主机连接接口:GE,并至少有2个。 系统容量要求:应支持100路以上的视频同时储存。RAID级别:应支持多种RAID级别,最高可以至RAID 5存储性能带宽: 即指实
8、时存储录制节目的总吞吐量 可支持的存储连接模式:应详细说明储存的连接模式和实现方法。状态监测功能:应提供在系统运行时可提供的状态监控功能。 在线更换硬件 :支持硬盘热插拔及在线更换故障硬盘,而在线任何更换操作均不会引起录制存储数据的丢失;安全性:系统硬件应具有冗余双路电源,关键控制部分和处理部分也应具有硬件的冗余备份相关措施,请详细说明安全性的相关设计。供方应提供集中存储、控制管理部分的系统组成描述,包括相关硬件设备数量、容量和接口配置等 ,硬盘配置数量和容量的计算方法和设计思路;2.3.2 视频回放和检索1)视频服务器上的数据库中应支持多种检索和查询方法。可根据设备、摄像头、时间、报警同图像
9、存储物理位置的对应关系,查询历史视频资料。2)可以对回放进行正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧播放、暂停抓拍、录像下载等操作。3)图像回放的过程中,应具有权限认证功能,对于不同权限的用户,可访问预先权限所划分的图像信息。 2.3.3 软件功能1) 视频监控客户端软件应具有友好的操作界面,支持图形化的配置界面,所见即所得;2)系统对所含设备能进行统一网管,支持对终端系统批量配置等功能,同时,在任意设备故障时,应能在统一平台上触发报警,便于值机人员及时处置。3) 支持多级用户管理,对全网的用户有配置权限,对设备有操作权限。应支持查看、配置、回放、下载等多个级别的用户权限区分。4) 支持整个系统的日
10、志管理,可记录和查询系统运行、操作、告警等日志信息。5) 实时显示图像应支持多画面分屏显示功能。基于实时监控,应具有良好的实时性,时延应在毫秒级别。同时,应具有分屏轮切显示功能。6)支持电视墙的数字矩阵管理。对每个监控点进行时实的监控和切换功能。2.4传输网络技术要求应支持IP网络的组网要求,提供标准以太网接口,并能与监控中心机房交换机连接。2.5其他要求2.5.1 扩展性该系统应具有良好的容量扩展性,应提供系统扩容的详细方案。2.5.2 二次功能开放性采用的软件应具有较强的开放性,在将其功能纳入控制中心集中环境监控系统时,必须免费开放相关接口和协议,并提供必要的技术支持。同时,应具有较强的二
11、次软件开发能力,能根据实际应用需求,进行软件功能的二次开发。应详细说明软件的自有知识产权情况、所采用接口的开放性、后续对二次软件开发的支持承诺和现有研发团队实力等相关情况。 2.5.3经济性在充分满足各项技术功能的前提下,合理配置资源,使得该系统具有一定的经济性。2.5.4技术或应用优势性可以提供其它本次系统的技术优势或应用优势供参考。第3章 方案设计思想3.1设计原则任何一个设计方案的最根本前提是用户的需求,而先进、成熟的技术,可靠、灵活的用,技术发展的趋势和良好的性能/价格比是设计方案的最基本依据。该在不失先进性、成熟性、可靠性、可扩展性的基础上,充分考虑用户的需求,照顾长远利益,最大限度
12、地保护用户投资。 先进性图像监视系统采用H.264/MPEG-4图像压缩处理技术,具有图像质量清晰,文件占用空间小,传输带宽小,速度快等特点;各子系统(音视频、报警、门禁、环境变量)紧密结合,提供强大的系统集成功能; 灵活性系统支持基于WEB方式的网络浏览功能,可供用户方便使用;灵活进行系统软件升级,避免对系统产生过大的影响;灵活的组网方式,有线或无线均可,方便监控点数量的增加; 实时性基于带宽的优势,各类前端信号可做到实时的传输;同时可利用其他传输通道进行实时传输,如:GSM、CDMA 1X、GPRS、3G网络等; 稳定性具有独特的图像管理功能,严格控制丢帧现象;完善的视频流控制功能,保证网
13、络传输的顺畅;管理、操作权限的分级实现,保障管理的统一、规范;强大的自我诊断、恢复功能; 完善性与数据采集监控系统无缝地结合,实现报警信号的联动,报警设备的自启动;当报警信号产生时,可实现多种可用通道的信息传输,如网络、电话、短消息等; 扩展性系统预留相的接口以便扩充之用;控制部件(软、硬件)采用模块式结构、内部总线化等技术措施,可以方便灵活进行扩充,保证未来的适性; 易用性基于优良的操作平台;采用模块化设计,操作简便;界面人性化;3.2 设计依据安全防范工程技术规范 (GB 50348-2004);安全防范工程程序与要求 (GA/T75-94);安全防范系统验收规则 (GA308-2001)
14、;安全防范系统通用图形符号 (GA/T74-2000);安全防范系统(DB33/T334-2001);民用闭路电视监控系统工程技术规范 (GB50198-94);工业电视系统工程设计规范 (GBJ115-87);音频、视频及类似电子设备安全要求 (GB8898-2001);测量、控制和试验室用电气设备的安全要求 (GB4793-2001);信息技术设备的安全 (GB4943-2001);邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收技术规范。EIA/TIA568A,EIA/TIA569A国际电子工业协会通信线缆、通讯路径和空间标准ISO/ICE/IS11801结构化布线标准ISO TCP/IP协议标
15、准ISO/IEC 13818 MPEG-2协议标准ISO IGMP/CGMP协议标准10BASE-T,100BASE-TX 标准 IEEE802.3,IEEE802.3U中华人民共和国通信行业标准(YD/T926)防盗报警控制器通用技术条件GB50198-94电视系统视频指标CCTR RECOMMENDATION 472-3 电气指标标准ELA-422 ELA-485 电子设备雷击保护导则GB7450-87标准号标准名称GBJ115-87工业电视系统工程设计规范GB12663-90防盗报警控制器通用技术条件GB 4798.4-90电工电子产品用环境条件无气候防护场所使用GB50217-94电力
16、工程电缆设计规范GB/T17626.2静电放电抗扰度试验GB/T17626.3射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.5浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.8工频磁场的抗扰度试验GA308-2001安全防范系统验收原则GA/T75-94安全防范工程程序与要求DL 476-92电力系统实时数据通信用层协议DL/T 720-2000电力系统继电保护柜、屏通用技术条件DL/Z 713-2000500kV变电所保护和控制设备抗扰度要求ITU-T H.323网络电视电话系统和终端设备标准CCITT G.703脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数标准ISO/IEC13818MPEG2视音频编解码
17、标准ISO/IEC14496-2H.264视音频编解码标准-视听对象的编码(6部分)IEC364-4-41保护接地和防雷接地标准IEC60870-5-101基本远动任务配套标准IEC60870-5-103继电保护设备信息接口配套标准IEC60870-5-104远动网络传输规约IEEE802.310BASE-T 以太网接口标准IEEE802.3U100BASE-TX快速以太网接口标准DB33-2001安全防范系统第4章 方案总体设计4.1系统体系结构我们认为,一套监控系统最核心的部分是它的体系结构的设计,体系结构决定了系统本身是否能够适应系统监控规模的变化而进行伸缩、是否能够在用户需求变化的时候
18、快速响应并无缝集成到原有的系统中去。体系结构也决定了一套系统是否会在很短的时间内被淘汰,还是能够随着信息、视频、智能、安全技术的发展而不断自我完善。 根据目前监控的技术特点,可以将监控系统的体系结构分为三大类:纯模拟监控,半模拟半数字监控,基于网络的纯数字监控。在20世纪90年代初及以前,主要是以模拟设备为主的闭路系统,称为第一代视频监控系统,即模拟视频监控系统。20世纪90年代中期,随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展,人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集与处理,从而大大提高了图像质量增强了视频监控功能,这种基于多媒体计算机系统称为第二代视频监控系统,即模拟输入与数字压缩、显示
19、和控制系统。严格意义来说,这个阶段的监控系统称为半数字化视频监控系统,其核心监控设备是DVR。到2000年以后,特别是最近几年,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高,以及各种视频处理技术的出现,视频监控进入全数字化的网络时代,称为第三化视频监控系统,即全数字视频监控系统或数字网络视频监控系统。第三代数据监控系统以网络为依托,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,引发了视频监控行业的技术革命。根据本监控项目的需求,我们选择纯数字网络监控方案来构建本系统。4.2系统总体架构本系统由600路组成,其中网络快球600个,前端储存保存时间大于3天,通过建筑工地
20、光纤组成局域网将所有的点连成一个整体。如下图:(方案一)网络高速球可以内置SD卡,内置USB接口,进行前端储存。通过网线连接到路由器,通过宽带连接到监控中心。网络高速球如果内置3G,需要在球机上连一根天线出来。方案二 模拟高速球通过视频线接到视频服务器上,视频服务器通过网线接到路由器上。视频服务器有以下几个功能:带USB硬盘接口可以前端储存、可以带SD卡前端储存、可以带内置3G。前端几个点,就直接用几路的视频服务器。 高速球加视频服务器稳定性强,成本低。直接用网络高速球布线方便,成本相对高。4.3系统组成从系统的物理组织结构来看,系统可以分为三层:底层的前端采集部分、中间层的网络传输部分和上层
21、的监控中心总控部分。其中前端和中心端是我们的重点。具体包括:前端采集部分:600个网络摄像机组成。每个点监控配置的视频监控前端设备如下: 网络高速球:TP-VS9018IR高速球可以内置SD卡,内置USB接口,进行前端储存。传输部分:三部分组成:局域网传输,无线WIFI传输,广域网传输。本系统光纤传输。监控中心总控部分:在本项目中,监控中心总控部分就是整个监控系统的后台部分。系统总共只设一个中心。在中心要实现视频监控、录像、上大屏显示等功能。本系统,监控中心采用客户端管理软件,对整个监控设备进行统一管理。具体包括如下部分: 客户端管理软件 录像管理服务器 视频管理客户机 视频监控客户机 NAS
22、存储系统(通过网络接录像服务器进行集中录像) 采用电脑解码,通过软件解码的方式上电视墙。第5章 方案详细设计任何一个完整的视频监控系统,从系统的功能逻辑来看都可以分为五大部分:视频采集部分,视频存储部分,视频传输部分,管理控制部分,视频显示部分。设计方案时,每个部分都必须进行充分论证。本方案重点从以上五大部分进行详细分析设计。5.1总体系统拓扑图如上,在建筑工地监控前端将考虑光纤传输,我们采用新的项目用网络摄像机 ,老的改造项目用普通的摄像机加单路的编码器实现。如上图所示。5.2视频采集部分网络数字视频监控系统,视频采集部分一般由模拟摄像机、编码器、网络摄像机等组成。在本系统中,前端采集部分全
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