车辆检测视频网络监控系统.doc

车辆视频联网检测系统 深圳市亿维锐创科技有限公司 2008-8-26目 录一、系统设计2二、设备介绍说明62.1、前端设备62.1.1、存储型网络视频服务器62.1.2、一体化摄像机102.1.3、管理服务器（监控中心）102.1.4、存储服务器（监控中心）112.1.5、磁盘阵列（RAID）12三、系统设备清单12一、 系统设计车辆视频联网检测系统是一套以数字化网络传输、管理为核心、视频管理、数据管理为范围的现代化数字检测系统。使用该数字化系统能够很好的解决目前检测系统存在的诸多不便和弊端。车辆视频联网检测系统在每条汽车尾气检测线,都有一个监控摄像头，主要是防止检测人员作弊，在汽车检测时抓拍汽车车牌,录制检测过程录像。检测过程录像、抓拍的图片、与汽车检测数据需上传到中心备案。车辆视频联网检测系统区别于传统的本地硬盘式视频存储方式，通过网络方式来进行传输，每一个监控点通过网络汇集到监控中心进行统一的管理。车辆视频联网检测系统结构示意图如下图所示：如上图所示，前端每一个监测点配置一台一体化摄像机及一台存储型单路网络视频服务器，一体化摄像机的作用是采集车辆进入的过程视频，抓拍车辆车牌及车辆检测的图片、以及采集检测过程的模拟视频，该模拟的视频或者图片数据通过AV视频信号线传输到单路存储型网络视频服务器，通过采用国内最新的MPEG4视频压缩算法进行编码后分为两部分码流，第一部分码流存储在网络视频服务器本地硬盘上（最大硬盘支持750GB），同时，第二部分码流通过RJ45接口即车辆检测专用VPN网络传输VPN主干网上，最终传输到监控中心进行集中存储和集中显示（集中管理）。整套数字化车辆检测系统完全满足的以下几点要求：1.每一个检测车道均配置一台专用的高清晰一体化摄像机，该摄像机可用于车牌的抓拍和车辆检测过程的录像，可对车辆的进入检测、开始检测、完成检测等三个过程进行完全实时的预览、录像、上传。.2.每一个检测车道均配置一台专用的高清晰存储型网络视频服务器，该视频服务器可连接一体化摄像机，将一体化摄像机的模拟视频信号通过国内最流行的MPEG4压缩算法进行编码，编码后同一份数据流同时通过网络传输到监控中心进行实时预览及集中存储，另一份数据流直接存储在存储型网络视频服务器的硬盘中。即是当车辆检测的专用VPN网络出现异常时，检测的全过程数据及车辆的车牌图片均能够完整的存储在网络视频服务器的硬盘中，当VPN网络恢复时，监控中心可再次访问视频服务器恢复之前的数据。如果4个车道集中采用一台专用的存储型网络视频服务器来进行集中存储和集中编码网传也是可行的，如下图所示：3、每一个检测车道中安装的存储型网络视频服务器可接入750GB存储空间的硬盘，因此可在每一个存储服务器中保留一个星期的录像文件，由于采用了MPEG4视频压缩算法，因此该录像文件保证了真正的高清晰度画质，能够最大清晰度的回放检测点的视频效果。4、车辆检测中心收到前端的检测数据、车辆车牌图片信息、车辆检测过程视频信息，均通过专用车辆检测VPN网络上传到监控中心进行集中存储，由于监控中心使用一台存储服务器及一台磁盘阵列进行集中存储，磁盘阵列组组成的海量存储架构可支持所有车道车辆检测过程中产生的有效实用过程数据至少存储3年以上。5、监控中心中的存储服务器接入的磁盘阵列组中存储了车辆的检测数据、车辆车牌信息、车辆检测过程视频数据。其中车辆的检测数据（包括车辆排气污染数据）、车辆车牌信息以及其他监督管理中心系统产生的业务数据均可以长期进行存储。保证数据的持久一致性及稳定性。每一个检测车道的检测过程示意图如下图所示：由上图所示，车辆从检测车道进入后，一体化摄像机能够通过移动侦测自动开启录像功能，并且可自动触发图片抓拍功能，能够及时的抓拍到车尾的车牌，并且存储到网络视频服务器的硬盘中，同时通过网络传输到监控中心。并且，存储型网络视频服务器可支持多次抓拍功能，可设置抓拍频率进行多次抓拍，对检测车辆进入及检测的全过程可进行跟踪性周期性的抓怕取证。为了防止检测车辆专用VPN网络出现中断，每一台存储型网络视频服务器内部需要内置一块硬盘，根据下列公式进行计算，每一个检测车道一周存储视频文件占用的空间为：可以得到每一台网络视频服务器内部只需要接入一块80GB的硬盘即可实现一周的不间断录像。当前端的数字视频信号以及检测数据信号通过VPN网络最终传输到监控中心后，监控中心需要对这些信号进行处理，处理方式包括：视频的预览监看、视频的集中存储、图片的集中存储、检测数据的集中存储、数据与数据之间的关联等工作。因此，监控中心需要采用两台服务器进行共同管理，其中一台服务器为管理服务器，同时具有图像的显示功能，专门对前端的所有一体化摄像机的视频进行统一的显示和管理。另外一台服务器为存储服务器，该服务器连接到磁盘阵列上进行集中存储。如下图所示：每一路视频分配一路联网专线，通过网络传输到市公路局的监控管理中心。如下图：该系统中共具有个监测点，个监测点画面在监控中心进行集中存储，需要进行集中存储保存1个月所需要的硬盘空间为：（以16个监控点举例）由上面计算可知，监控中心只需要使用11块500G的硬盘即可实现存储保存功能。为了保存车辆检测的其他数据，对于磁盘阵列的硬盘数量应具有充分的扩展性，同时也是为了防止硬盘存储的冗余问题的发生。磁盘阵列需要制作RAID5，在原有的空间中需要预留出25%的空间作为备份空间，因此监控中心磁盘阵列采用接入16块500GB硬盘的，实际可用的空间为。二、设备介绍说明2.1、前端设备2.1.1、存储型网络视频服务器在此系统方案中采用的存储型网络视频服务器为四路IDE存储型视频服务器，型号为8004DE，该设备的详细参数如下：采用嵌入式设计，产品体积小，集成度高，可安装于多种场所，便于组网支持PAL/NTSC复合视频支持D1高清晰H.264视频压缩，向下支持CIF、HalfD1格式支持MP3音频压缩系统集成Web Server,使用Web页面便可轻松实现远程监看、控制、设置支持多种网络的远程升级，使维护轻松简便支持动态IP地址，支持局域网、Internet（ADSL、有线通）支持多种无线传输，802.11g无线局域网、CDMA、GPRS 双向语音对讲，使远程通话成本大大降低网络自适应技术，根据网络带宽自动调整视频帧率视频码率16Kbps-4Mbps连续可调，帧率1-30 (1-25)fps连续可调画面延迟小于200毫秒（局域网）视频遮挡、移动侦测、探头等报警功能(可设区域和灵敏度)支持双码流，网络传输与本地存储完全独立支持外接USB闪存、USB 硬盘，可进行本地录像及远程检索支持内置IDE硬盘，可进行本地录像及远程检索485串口，支持透明串口传输、支持云台控制、高速球机或摄像机等外置设备支持键盘接入、矩阵控制器等控制设备支持多用户同时访问，多级用户密码权限管理录像文件可直接使用Microsoft Windows Media Player播放异常自动恢复功能，网络中断后可自动连接支持PPPoE自动拨号上网功能系统功能可满足：1、多功能多画面预览功能：同时最多可支持单屏幕100路视频同时显示2、自定义分割显示：真正做到最大自由度的画面分割组合，可支持翻页选择和显示模式切换选择。3、巡视功能：系统可设置视频自动巡视功能，在系统设置中设置好轮视间隔时间，可分别设置预览的间隔时间和远程观看的间隔时间。4、智能球巡航功能：在指定的快球上设置好相应的预置点，然后将预置点加入巡航列表中设置停留时间，点击启用巡航功能，系统将自动按照设定好的巡航路线进行巡航，并且可支持报警时自动调用预置点及轨迹。5、系统能完整清晰记录系统内所有事件的信息日志：并按照信息日志区分信息传递方向，类型，时间，验证情况，以及命令解释等，还要求提供联动回放，搜索功能，日志存储在专用的数据库内，无验证密码，无法获得该日志，用户可根据需要将日志导出到其他地方备案存储。上级管理中心能够对服务器或者下级管理中心出现的故障进行远程诊断。上级管理中心能够查看或下载服务器或者下级管理中心的日志，监控下级节点的工作情况。6、优化存储资源：文件可以保存在本地或上级管理中心，集中存储或者本地存储均支持，并且同时存储，可支持定时录像，移动侦测录像，探头报警录像等录像方式。7、云台（球）控制功能：无论是本地视频图像，还是远程视频图像，都可操作当前通道的云台（球）控制功能。8、web 发布（Web server）：系统的发布系统面向IE用户，为其提供了可编程IE插件，这种IE插件支持SSL 和HTTPS 并已经集成到IE插件核心中。9、用户权限管理：提供多级用户管理机制，用户可定义组，然后根据组的权限，将各用户归纳入组中，实现批量定制权限。上级管理中心具有下级的所有权限；允许多个用户同时登录同一通道；每个管理中心都能够在管理中心对此通道进行录像操作。将用户权限进行分组，组下面可分不同的用户。10、电子地图：本系统单机可至少支持500张电子地图，每张电子地图可单独设置其关心的摄像头，报警探头、报警输出甚至节点，操作用户可直接在电子地图上浏览摄像头图像，回放该摄像头资料，控制其报警输出的开关以及报警探头的布防。设备参数指标如下：项目参数内容具体指标视频视频输入1.0V(P-P), 75 Composite, BNC, PAL/NTSC视频制式支持NTSC或PAL格式视频压缩方式H.264独立编码帧率25帧/秒（PAL制式），30帧/秒（NTSC制式）,向下可调图像调节亮度、对比度、色度、饱和度，图像质量级别调节支持的分辨率PAL格式D1：704576 (高清晰)、Half D1：704288、CIF：352288NTSC格式D1：704480 (高清晰)、Half D1：704240、CIF：352240平均占用带宽200 kbps(25帧每通道)画面延迟小于200毫秒(局域网)音频音频输入BNC接口 麦克风输入或线性输入音频输出BNC接口 线性输出音频压缩标准ISO-MPEG Audio Layer-3网络网络接口RJ-45 10/100M性能输出帧率最大为30fps，网络带宽占用最小为32Kbps动态域名内置动态域名客户端，配置成为二级域名方便动态IP用户使用建议远程监看用户数量10网络监控方式IE浏览、配置、升级报警触发事件时间/报警输入/视频移动侦测/视频丢失动作报警输入接口4报警输入(采用开关量检测) （与型号有关）触发后动作继电器输出控制外围设备。报警输出接口4继电器报警输出(1A 120VAC 1A 24VDC) （与型号有关）控制IO及控制接口一个RS-232端口，一个RS-485端口，支持透明通道传输其它CPU高性能DSP操作系统实时嵌入式linux操作系统存储接口USB1.1、IDE内置硬盘接口安全性3层密码保护工作温度5 60 工作湿度20 80%输入电压DC12V /1A功率小于5 瓦整机尺寸263(W)mm140(D)mm44(H)mm 有IDE硬盘接口的机器为标准1U设备典型价格构图如下：设备SDK二次开发参数如下：提供系统SDK和播放SDK，用户可根据自己需求进行灵活的二次开发支持预览、对讲、录像、抓拍等常用功能支持转发服务器支持报警服务器支持远程文件服务器，可实现远程回放和下载支持DDNS(为我公司自主开发)支持透明RS232和RS485传送云台控制与协议分离，可兼容任意协议的云台和球机四、2.1.2、一体化摄像机使用原有安装的一体化摄像机。2.1.3、管理服务器（监控中心）管理服务器的主要功能是对前端检测车道的车牌图片信息、检测过程视频以及检测数据进行统一的管理。同时，可在管理服务器中对历史存储的文件进行回放，回放方式可分为：A、本地回放：回放存储服务器连接的磁盘阵列中的历史文件（包括历史车牌图片信息、车辆检测数据、车辆检测过程视频等）；B、远程回放：可以直接回放前端存储型网络视频服务器中硬盘中的历史文件（包括历史车牌图片信息、车辆检测过程视频等）。管理服务器具有的主要功能点如下图所示：管理服务器的配置如下：处理器INTEL至强四核X3210内存1GB ECC DDR2-667内存显示ATI显示控制器，独立16MB显存光驱标配COMBO光驱配套软件NVS CENTER（RVS）2.1.4、存储服务器（监控中心）存储服务器的功能在于集中存储，所有的数据均保存在存储服务器中（连接磁盘阵列），海量存储中可能出现的存储冗余可根据存储服务器中的磁盘整理和磁盘扫描来解决。存储服务器的配置如下：处理器最大支持四颗Intel Xeon 四核7300或双核7200系列CPU，1066MHZ前端总线内存最大支持256GB FBD DDR2 667内存（单条2G）；四块内存板，每块可支持8个DIMM槽，标配带一个内存板；支持内存镜像, 内存热备技术显示集成32MB ATI显示控制器光驱标配Slim COMBO配套软件NVS CENTER（集中存储模块）-选配2.1.5、磁盘阵列（RAID）三、系统应用优势及特点车辆视频联网检测系统不仅功能强大，在性能上也超过常规的视频监控系统及传统的检测系统。本系统优势主要表现在以下几方面： 31、功能集成，充分利用专用VPN网络资源 常规的解决方案都是将上述的功能利用多个系统来实现，造价高且以后的扩充和升级不方便。本方案利用现代计算机网络技术的先进性，将多个功能集成起来，不仅充分利用了检测网高速准确的优点，同时也容易将各种服务需求集成于Intranet，体现了先进性和经济性。 32、高度智能化、自动化的检测环境 充分利用现有软、硬件设备，极大地改善了电子检测条件，同时节约了检测人员进行检测过程的许多时间，使得车辆检测工作达到数字化。 33、高度的开放性 由于VPN网络采用开放的网络技术，而本系统的各种应用服务均基于现有网络软硬件平台，系统的扩充仅需在前端增加网络视频服务器硬件设备或在监控中心增加电脑设备而无须任何复杂的过程，做到真正高度的开放性。 34、经济性 利用VPN网络，无须费时费力铺设复杂的传输线路，其系统造价在同等设备配置与功能要求情况下，比常规系统模式节省30%左右投资。 35、维护的简单化 常规的解决方案一般是利用多个系统、各种复杂设备集合解决，其维护也就需要不同的专业人员。本系统基于VPN网络，利用计算机系统处理技术，由于系统强大的网络功能，更可实行远程操作维护，使得系统的维护简单化,更是降低了后续的维护费用。 36 、优秀的图像品质 采用先进的MPEG4编解码技术，图像清晰、自然。标准分辨率352288像素，最高达704576像素，并可自定义。图像无闪烁，连续性好，标准图像帧率25帧/秒（PAL 制式）、30帧/秒（NTSC制式）。特别适用于对现场进行细节观测的应用。 37、低带宽占用 采用独特的自适应P帧及B帧压缩技术，进一步加强了MPEG4压缩算法的压缩比，配合IP组播功能，大大降低了浏览图像时占用的网络带宽。传输图像在25帧/秒、分辨率352288像素时，平均占用带宽仅为250kbps，使用户在同样的网络条件下可传输的视频路数提高了数倍，无形中节约了用户的网络资源投入。 38、低延时性 MPEG4加强标准编码技术，远程视频传送延时不到一秒，极大改善了远程实时监控效果。 39、无限制位点远程实时监控录像 采用独特流技术，突破了传统的数字监控方式的局限性（注：传统的数字监控方式采用硬盘录像机或工控机加视频压缩卡作为站端视频处理单元，虽然比模拟监控更胜一筹，但无法