家庭远程监控系统解决方案（2013V1.0版）

浙江大华技术股份有限公司版权所有 2013 V1.0 浙江大华技术股份有限公司家庭远程监控系统解决方案43浙江大华技术股份有限公司版权所有 目 录第1章项目概述31.1概述31.2系统总体功能设计41.3设计依据41.4建设原则51.4.1安全可靠性原则51.4.2先进友好性原则61.4.3扩充开放性原则61.4.4经济实用性原则6第2章现状及需求分析82.1现状分析82.1.1数字化网络资源建设82.1.2DDNS域名解析技术82.1.3WDS无线桥接技术92.1.4UPNP即插即用技术102.1.5云计算和云存储技术102.2需求分析112.2.1安全防范122.2.2成员监控122.2.3录像回放122.2.4报警推送122.2.5语音对讲132.2.6操作简单132.2.7安装调试简单化13第3章系统总体设计143.1概述143.2总体系统结构143.3系统特点15第4章前端监控系统设计164.1视频系统164.1.1点位布置推荐164.1.2产品介绍174.2报警系统设计184.2.1概述184.2.2探测器布置194.2.3产品介绍19第5章存储方案设计205.1存储结构205.2存储结构介绍205.2.1Micro SD卡存储205.2.2NVR存储215.2.3云存储22第6章主动注册方案设计246.1DSS平台代理服务器方案设计246.1.1系统总体框架246.1.2数据流程图266.1.3平台组成266.1.4系统关键特色316.2DDNS域名解析方案设计346.2.1DDNS域名解析概述346.2.2数据流程图366.2.3系统功能36第7章设备清单43第1章 项目概述1.1 概述随着经济的快速发展，人们生活节奏的提高，照顾家庭的时间将越来越少。但现代科技的高速发展可以让远程照顾小孩、家庭宠物等成为一种可能。人们在可以繁忙工作的同时，在远程就了解自己家庭概况，及时作出分析与判断。 随着网络通讯技术及图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得家庭能够采用最新的通讯和图像处理技术，通过网络传输数字图像，可为实现家庭监控系统提供高效可行而且价格低廉的解决方案。由于中国的中高收入家庭数量正在逐渐增长，一般情况下这部分人群受过良好的教育，文化素质高，这部分人群有潜在的产品需求，而且具备消费购买能力，所以家用网络摄像机的市场就要从这部分人群中发掘。针对这部分人的家庭网络摄像机或者说是家庭安全监控的市场总量为2000万套，并且这个数字会逐年增加。正是在这种情况下，随着人们安全意识的提高，会有更多的人选用家庭网络摄像机。在北京、上海、深圳等地方，有些普通个人用户已经开始使用家庭监控产品，有用于别墅监控的，也有普通住宅监控的。这类人群使用的目的基本是主人在上班或出差时能够随时了解家里情况，一是了解老人、小孩情况，二是为家里无人起到安全报警的作用。这部分人群大部分为工作繁忙的社会中坚力量，上有老、下有小，很少时间照顾老人小孩，经常处于忧心家人的状态，使用网络摄像机，能够在办公室随时了解家中状况，免除对家庭的担忧。1.2 系统总体功能设计本视频监控系统主要实现以下功能： 1) 对现场视频进行本地或异地实时浏览。浏览时提供完善的云台镜头控制功能，能控制相应的摄像头指向以及镜头的变倍、光圈和聚焦，实现多方向监控和画面缩放、调整。 2) 可在本地或远程计算机云存储器中保存监控视频，实现本地或远程的检索、下载、回放。 3) 具有完善的监控图像切换功能。操作人员在权限范围内可任意调用不同摄像头的视频。 4) 可本地或远程设置视频的帧率、压缩方式、传输带宽、亮度、对比度等参数。 5) 具有用户验证、授权等措施实现多监控点的联合管理。 6) 可自动定时定格抓拍画面，形成图片文件上网或保存。 7) 提供了完善的网页浏览系统，用户只需申请一个帐号，即可在任何上网PC上浏览相应视频，而无需安装软件客户端。不过，这需要首先架设Web服务器。8） 可以实现手机浏览，用户可以使用手机随地浏览相应视频，了解家庭状况。1.3 设计依据l GA/T 751994 安全防范工程程序与要求l GB 视频安防监控系统工程设计规范l 民用建筑电气设计规范l 安全防范系统通用图形符号l 涉外监视电视系统工程技术规范l 公共安全防范工程管理暂行规定l 远程图像与环境监控系统技术规范书l 电气标准规范汇编l 中华人民共和国安全行业标准l 建筑物与建筑群综合布线系统工程设计规范l 电气装置安装工程施工及验收规范l 民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92l 高层民用建筑设计防火规范GB50045-95l 智能建筑设计规范GB50045-95l 工业企业通讯设计规范GBJ42-81l 安全防范系统通用图形符号 GA/T74-1994l 民用闭路电视监视系统工程技术规范 GB50198-1994l 安全防范工程费用概预算编制办法 GA/T70-1994l 视频安防监控系统技术要求 GA/T367-2001l 出入口控制系统技术要求 GA/T394-2002l 防盗报警器通用技术条件 GB12663-2001l 防盗报警中心控制台 GB/T16572-1996l 民用建筑电气设计规范 JGJ-T16-1992l 建筑物防雷设计规范 GB50057-1994l 安全防范系统验收规则 GA308-20011.4 建设原则1.4.1 安全可靠性原则在安防系统设计、设备选型、调试、安装等环节都应严格执行国家、行业的有一关标准及公安部门有关安全技术防范的要求，贯彻质量条例，保证系统的可靠性。系统中的设备采用高质量产品，保证系统的正常工作。提供优质的图像质量。防止项目确定以后，各部位设备在运行中出现正常值以上的故障率。安防系统的程序或文件要有能力阻止未授权的使用、访问、篡改，或者毁坏的安全防卫级别，硬件设备具有防破坏报警的安全性功能。1.4.2 先进友好性原则系统设计方案应采用较为先进的硬件设备，能够使用户友好的自动化使用；使系统能集成化，保障各部分的有机结合，高效率动作。系统中所采用的设备应代表现阶段的主流产品，确保方案所涉及的内容具有长期的时效性。1.4.3 扩充开放性原则安防系统是一个相对开放的系统，系统应有较大的扩充余地。选择开放性的硬件平台，具有多种通讯方式，为实现各种设备之问的互联、集成奠定良好的基础。选择标准化和模块化的部件，具有很大的灵活性和容量扩展性。系统应在初步设计时，就考虑未来良好的发展性，以降低未来发展的成本，使系统具有良好的可持续发展性。系统中的硬件设计在满足现有应用需求的基础上，一方面要保护在监控系统方面的己有投资，另一方面又要有一定的预留，使该系统能随着实际使用情况的变化，进行扩充以满足更多的需求。数字技术的应用需具备持续而强有力的软件跟踪开发能力，可以不断完善数码录像监控系统。1.4.4 经济实用性原则在满足安全防范级别的要求前提下，在确保系统稳定可靠。性能良好的基础上，在考虑系统的先进性的同时，按需选择系统和设备，做到合理、实用、降低成本，从而达到极高的性能价格比，降低安全管理的运营成本。系统真正起到实时监控、事后取证的目的。系统操作简单，管理人员在控制台即可完成大部分监视工作，而设备操作也要求简便、灵活而可靠。系统能实现视频数字化、应用多媒体化、管理智能化的功能。第2章 现状及需求分析2.1 现状分析2.1.1 数字化网络资源建设现今随着运营商数字化网络资源建设，大中小城市家庭一般已经网络到户，为家庭远程化监控方案实施提供了前提条件。由于地区的不同，常见的带宽分配以下两种类型：ADSL上网方式和光纤上网方式：由于两种方式传输介质不同，导致网络上传带宽不同。由于ADSL上网方式的上传和下载不对等性，导致一般正常情况下ADSL方式理论上传带宽为256K，基本可以满足视频传输要求；而光纤上网方式的对等性决定了上传和下载的一致性，即申请的光纤为几兆，上传和下载都保持在几兆范围内。2.1.2 DDNS域名解析技术DDNS（Dynamic Domain Name Server）是动态域名服务的缩写！DDNS是将用户的动态IP地址映射到一个固定的域名解析服务上，用户每次连接网络的时候客户端程序就会通过信息传递把该主机的动态IP地址传送给位于服务商主机上的服务器程序，服务项目器程序负责提供DNS服务并实现动态域名解析。就是说DDNS捕获用户每次变化的IP地址，然后将其与域名相对应，这样其他上网用户就可以通过域名来进行交流了。动态域名服务的对象是指IP是动态的，是变动的。普通的DNS都是基于静态IP的，有可能是一对多或多对多，但IP都是固定的一个或多个。但DDNS的IP是变动的、随机的。DDNS在监控行业中的应用？ 目前ISP大多为我们提供动态IP（如ADSL拨号上网），而很多网络视频服务器和网络摄像机通过远程访问时需要一个固定的IP，而固定IP的费用很难让客户接受。所以DDNS为大家提出了一种全新的解决方案，它可以捕获用户每次变化的IP，然后将其与域名相对应，这样客户就可以通过域名来进行远程监控了。2.1.3 WDS无线桥接技术WDS他的全名为Wireless Distribution System，即无线分布式系统。以往在无线应用领域中他都是帮助无线基站与无线基站之间进行联系通讯的系统。 在家庭应用方面则略有不同，WDS的功能是充当无线网络的中继器，通过在无线路由器上开启WDS功能，让其可以延伸扩展无线信号，从而覆盖更广更大的范围。说白了WDS就是可以让无线AP或者无线路由器之间通过无线进行桥接（中继），而在中继的过程中并不影响其无线设备覆盖效果的功能。这样我们就可以用两个无线设备，让其之间建立WDS信任和通讯关系，从而将无线网络覆盖范围扩展到原来的一倍以上，大大方便了我们无线上网。例如：一般来说在家中使用一台无线路由器时绝大多数情况都不太理想，毕竟大部分家庭家中结构和布局都不是方方正正的，拐弯的墙体会严重影响无线信号的传输效果。比如有的两居室新家面积有100平米，不过当把无线设备放到书房时在客厅的阳台就根本无法接收到任何信号，只有把笔记本移动到餐厅区域才能连接到家庭无线网中。这种信号强度不足的问题已经影响了笔者的使用。针对这种情况我们就可以通过WDS无线模式来扩展无线信号的覆盖范围，达到增强信号强度的目的。2.1.4 UPNP即插即用技术UPnP（Universal Plug and Play），通用即插即用，是一组协议的统称，不能简单理解为UPnP=“自动端口映射”。在BitComet下载中，UPnP包含了2层意思： 1、对于一台内网电脑，BitComet的UPnP功能可以使网关或路由器的NAT模块做自动端口映射，将BitComet监听的端口从网关或路由器映射到内网电脑上。 2、网关或路由器的网络防火墙模块开始对Internet上其他电脑开放这个端口。UPNP技术在安防监控中的应用：当用户在家中用上UPnP，只要在家里安装摄像头，建立好与网络的连接。在办公室内，启用桌面电脑的浏览器，连通网络后，可以即时看到家里的一举一动。目前市场现在已经有了不要第三方DDNS方支持的设备，如浙江大华技术股份有限公司动态域名解析服务器设备，内置DDNS不要第三方支持，你买回去后，只要在里面做一下端口映射，就可以直接访问自己内网的DVR、视频服务器或采集卡了，浙江大华的设备，更是支持UPNP，也就是说无需开启端口映射，只需要在设备上打开UPNP，路由器上打开UPNP，那么就支持所有的浙江大华设备。类似的应用有网络摄像机、硬盘录像机（DVR）、网络硬盘录像机（NVR）等。2.1.5 云计算和云存储技术全球数据量的猛增使得存储日益成为一个更独立的专业问题，越来越多的企业开始将存储作为单独的项目进行管理。同时，持续增长的数据存储压力带动着整个存储市场的快速发展。这个概念一经提出，就得到了众多厂商的支持和关注。Amazon在两年前就推出的Elastic Compute Cloud(EC2：弹性计算云)云存储产品，旨在为用户提供互联网服务形式同时提供更强的存储和计算功能。内容分发网络服务提供商CDNetworks和业界著名的云存储平台服务商 Nirvanix发布了一项新的合作，并宣布结成战略伙伴关系，以提供业界目前唯一的云存储和内容传送服务集成平台。半年以前，微软就已经推出了提供网络移动硬盘服务的WindowsLive SkyDrive Beta测试版。近期， IBM（IBM服务器）也将云计算标准作为全球备份中心的3亿美元扩展方案的一部分。云存储变得越来越热，大家众说纷”云”，而且各有各的说法，各有各的观点，那么到底什么是云存储?云存储的概念与云计算类似，它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，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。如果这样解释还是难以理解，那我们可以借用广域网和互联网的结构来解释云存储。云状的网络结构，相信大家对局域网、广域网和互联网都已经非常了解了。在常见的局域网系统中，我们为了能更好地使用局域网，一般来讲，使用者需要非常清楚地知道网络中每一个软硬件的型号和配置，比如采用什么型号交换机，有多少个端口，采用了什么路由器和防火墙，分别是如何设置的。系统中有多少个服务器，分别安装了什么操作系统和软件。各设备之间采用什么类型的连接线缆（IBM服务器），分配了什么 xml:lang=IP地址和子网掩码。但当我们使用广域网和互联网时，我们只需要知道是什么样的接入网和用户名、密码就可以连接到广域网和互联网，并不需要知道广域网和互联网中到底有多少台交换机、路由器、防火墙和服务器，不需要知道数据是通过什么样的路由到达我们的电脑，也不需要知道网络中的服务器分别安装了什么软件，更不需要知道网络中各设备之间采用了什么样的连接线缆和端口。2.2 需求分析针对家庭远程监控的现状，本设计方案采用网络摄像机为前端视频采集设备，烟雾报警等传感器与网络摄像机报警输入连接，通过有线或是无线WIFI手段将设备接入到家庭网络中；设备采取主动注册方式连接到平台，用户可以直接通过网页浏览、客户端、手机等多种方式实现移动便携式远程访问需求。系统主要解决如下几方面的问题：2.2.1 安全防范 保障整个居家范围内的安全：防盗、防火、老人安全等，具体如下：大门、窗户、厨房等区域。通过摄像头等监控设备，随时监视现场情况，防止非法闯入；重点区域安装报警探头，包括门磁探头、红外探头、烟感探头等；在事故发生时做到报警设备和摄像机视频的联动；及时把报警信息传递出来。2.2.2 成员监控 全面了解留守在家里的老人、小孩的情况，及时了解日常生活、游戏以及生病等情况。并且对突发事件，还可以远程协助处理。无论是上班或出差，都能够方便的随时了解家中状况，让自己更放心。2.2.3 录像回放 通过同步视频监看，对各种突发事件可采取更为快速、有效的反应措施；同时通过录像资料，便于事后查证，澄清事实，最大限度减少各类损失，并且有效避免同类事件的发生。2.2.4 报警推送当发生入侵报警或是传感器报警后，设备会将报警信息和报警联动抓拍的图像信息上传给平台，平台通过短信服务器和转发服务器将信息和图片推送到用户的手机或电脑中，提醒用户尽快处理险情。平台同时提供小区保安接警、社区安保中心接警和110联动功能。2.2.5 语音对讲当家庭出现紧急事件，家庭成员可以向平台发送请求，以短信或是主动视频/图片方式提醒在外家庭成员。通过WEB方式或是客户端方式实现家庭成员语音对讲，及时高效处理险情。2.2.6 操作简单 由于面向家庭监控的留守成员一般是儿童或老人，要操作功能较为复杂的视频监控软件和管理系统比较困难，所以系统需要提供操作简单和理解容易的软件界面和管理平台，结合人性化的软件UI设计，可提供管理者一个非常便于操作的系统应用方式。2.2.7 安装调试简单化由于家庭环境要求舒适化，要尽量减少施工量、减少布线，保证装修美观化。随着WIFI技术的提高，无线传输距离已经得到的明显的改善，在实际应用中可以使用无线网络摄像机；于此同时系统的调试应该做到简单化，实现设备的即插即用。第3章 系统总体设计3.1 概述在本项目中，充分考虑到视频监控远程访问的系统需求，提出了一套完整的高可用性解决方案。本次解决方案主要分为前端监控系统设计、存储方案和监控中心平台三大部分，其中视频监控远程访问平台是本项目的核心系统。3.2 总体系统结构图 31系统架构图该系统解决方案使用纯数字解决方案、依托运营商数字化网络资源和大华远程监控平台，实现远程访问等需求分析。前端设备在中心管理平台的控制下，用户可以使用网页浏览、手机登多种方式将前端采集到的视频流、音频流、报警信息提交给监控用户，并根据监控用户要求操纵前端设备，如云台、镜头等。3.3 系统特点a) 本系统以家庭网络为依托，使用户无论何时何地都可以通过网页浏览、客户端、手机等多种方式了解家庭状况；真正实现了无缝式监控理念。b) 本系统中网络摄像机具有POE供电，WIFI无线、WDS无线桥接等技术，可以减少布线，简化施工，保证了家庭环境的舒适。c) 本系统中网络摄像机采用UPNP和主动注册方式连接平台，实现设备即插即用。支持报警拍照和录像上传，支持PC/手机客户端在线报警，短信、彩信或email离线报警。d) 本系统前端传感器采集到的数据通过网络摄像机处理后实时显示给用户；超出用户设置的数据时，系统将以短信、邮件等多种报警上传方式。第4章 前端监控系统设计视频监控是安全防范体系的核心，可有效对各区域实行实时监控。整个视频监控系统的重点在于对门口、窗户口、厨房、周边等的监控。监控系统的主要目的在于防盗、防范意外和人身侵害，起到管理威慑作用，防患于未然；此外，由于本系统中使用了现代化的传感器技术，对于家庭生活环境的安全起到防范作用。4.1 视频系统前端监控系统按根据需求分别采用全数字数字模式采用SD卡和NVR双备份存储方式，保证了数据的安全性。前端摄像机选用POE供电、无线WIFI等特点的网络摄像机。4.1.1 点位布置推荐4.1.2产品介绍产品特点：l 主码流130万，辅码流D1双实时；l 内置大华DDNS服务器，可以支持手机监控；l 标配UPNP功能，无需端口映射；l 内置WIFI，内置天线，支持WPS一键连接；l 内置PIR报警，支持白光补光；l 内置MIC和扬声器，实现语音对讲；l 可以支持MicroSD卡，标配支架产品参数：参数DH-IPC-K105DH-IPC-K100DH-IPC-K100ADH-IPC-K100W主处理器TI达芬奇系列高性能DSP图像传感器1/3英寸 1.3M CMOS像素数1280（H）*960（V）日夜功能自动彩转黑补光模式白光补光（保证夜晚图像也是彩色的）人体红外探测一路PIR人体红外探测镜头参数M12接口，镜头标配3.6mm焦距，视场角H70*V52照度0.1Lux/F1.2, 0Lux（补光灯开启）信噪比50dB以上增益/白平衡手动/自动电子快门手动/自动（区间可调，1/31/10000）视频压缩标准H.264/MJPEG/JPEG视频分辨率主码流:（1280*960）/（1280*720）/D1；辅码流：D1/CIF视频帧率50HZ：主码流(1280*96015fps)、辅码流(352*28815fps)/主码流(1280*72025fps)、辅码流(352*28825fps)视频码率160k6Mbps码率可调，也可自定义音频压缩标准N/AG.711A/G.711mu/PCM音频接口N/A内置一路MIC，内置一路扬声器有线网络1路10/100M以太网，RJ45接口无线网络N/AN/AN/A支持网络协议HTTP,TCP,ARP,RTSP,RTP,UDP,RTCP,SMTP,FTP,DHCPDNS,DDNS,PPPOE,IPv4/v6,SNMP,QoS,UPnP,NTP报警N/A一路输入一路输出（开关量）存储N/A支持Micro SD卡供电支持DC12V供电PoE供电N/A标配POE标配POE功耗4W MAX工作环境工作温度-10+55，工作湿度10%90%外形尺寸66.6*131.2*43mm整机重量229g4.2 报警系统设计4.2.1 概述报警系统用于防护区域警情的检测与防范，视频监控系统实时监视整个店铺的运作情况，各个系统互相补充，共同形成园区的安全屏障。因此，视频监控系统只有与入侵报警系统、消防系统等实现联动，才能使安全防范能力更有效。报警系统中，探测器是防范家庭安全环境（烟雾、火灾、煤气灯），探测器与前端对应区域摄像机连接，并且通过网络传输到平台，由平台转发给用户。于此同时家庭中安装声光报警器，警告家庭成员及时处理险情。前端的探测器构成警戒防区，防区的含义是指在系统中，可以识别或区分出防范的区域或位置。根据实际设计或使用需要，系统中可以设置为一个或多个警戒防区，防区内可以布设一个或多个、一种或多种类型的报警探测器。将这些探测器相互配合起来使用，就可以组成具有综合防范功能的防区，最终架构成一套高性能多功能的防范报警系统。报警系统与视频监控系统的联动。报警系统通过专用通讯接口集成于视频监控系统管理平台，通过软件编程设定不同的触发条件，自动联动摄像机、监视器，并在需要的情况下启动录像机进行录像。4.2.2 探测器布置报警系统主要接入消防烟感探测器信号，报警防护体系的确立。依据探测原理与工作方式，参照店铺平面图，最终确定警戒范围及报警探测设备作为报警源。表 4-3报警接入系统设备设置列表序号设备名称设置区域1消防烟感探测器厨房、客厅等2报警按钮重要位置4.2.3 产品介绍第5章 存储方案设计5.1 存储结构本系统视频图像的存储采用本地存储方式(Micro SD卡/NVR存储)和远程云存储方式。监控点录像存储格式及存储介质大小时间：存储介质的大小主要取决于视频分辨率、码流值和视频存储天数决定。标清网络摄像机采用D1格式2M码流存储、清视频图像采用720P或1080P格式4M码流存储，存储时间各为7天。分辨率码流(M)单路视频每小时录像文件大小(GB)单路视频每天录像文件大小(GB)单路视频7天录像文件大小(TB)D120.8821.090.16720P或1080P41.9642.180.315.2 存储结构介绍5.2.1 Micro SD卡存储在超小型存储卡产品上，SD协会率先将T-flash纳入其家族，并命名为Micro SD，只有指甲般大小的Micro SD在推出后，令消费者惊艳不已，现在很多手机上也使用了这种存储卡。MMC micro与Micro SD并列为目前全球最小的迷你存储卡，超小体积却拥有着更大的优势，可以运用于各类的数码产品，不浪费产品内部设计的空间，令产品设计者所喜爱，对于精致化数码生活也起到了“推波助澜”的作用。目前Micro SD卡的最大容量为128G。本系统方案根据存储XX天的要求，采用XXGSD卡存储介质。5.2.2 NVR存储 浙江大华致力于嵌入式存储技术的研发和创新，在安防行业积累了丰富的经验。为满足家庭监控简单化的设计思想，大华推出了小型化立式机箱的设备产品。产品特点：支持1080P高清预览；可接驳第三方ONVIF网络摄像机；HDMI视频输出分辨率最高达19201080；VGA视频输出分辨率最高达19201080；支持VGA、HDMI同步输出；采用Dahua云台控制协议时，可以通过鼠标实现三维智能定位功能；支持预览图像与回放图像的电子放大；支持按事件查询、回放、备份录像文件，支持图片本地回放与查询；支持录像回放时智能搜索功能；支持一键开启录像功能；支持最大16路D1录像同步回放；支持录像定向存储；支持2个SATAII接口；支持NTP（网络校时）、SADP（IP自动搜索）、Email(邮件服务)、UPNP（通用即插即用）；支持网络摄像机即插即用可选PoE功能，支持对IPC供电支持最新的ONVIF协议 2.0产品参数：型号DH-NVR3204/08/16V（-P）视频输入最大支持16路D1/8路720P/4路1080P回放能力最大16xD1 /8x720P/4x1080P音频输入4/8/16路 IPC输入压缩标准G.711A语音对讲1路显示接口VGA/HDMI告警接口3进3出硬盘接口2xSATA控制接口RS-485、RS-232网络接口10M/100M/1000MPoE-P系列：4x10M/100MbpsUSB接口3个机箱立式机箱其它16画面分割支持抓图5.2.3 云存储构建一个高可用性，高鲁棒性，可弹性伸缩、部署方便的系统也是为海量物联网设备和用户提供服务的系统所面临的一个重要课题。作为在互联网上要求不间断稳定运行又需要持续扩容的运营系统，需要解决系统负载能力的可无缝扩容、系统故障的可自修复和可负载均衡的分布式运算，为此，本系统构建了功能服务器云，功能服务器云构建了一个管理、存储、交互等功能的服务器群组，这个群组的服务器可以散落在互联网上的各个位置，通过相互协作完成功能。平台中任意一台服务器宕机，都会由云中另外的服务器来接管，无单点故障，扩容时只需要简单地增加服务器就可实现快速部署。在数据库上，通过在数据库层上再增加一个数据库中间件，实现分布式数据库，做到数据垂直切分和数据水平切分，数据库本身通过主从模式来做到热备和读写分离。在文件存储上，通过引入虚拟文件技术，在多个负责存储报警图像和信息的服务器上架设一个带外虚拟文件系统层，实现文件数据的分布式存储，通过分布式数据库建立虚拟文件系统的文件分配表和索引，从而快速定位检索文件，同时，作为平台的一部分，由平台统一的鉴权模块进行权限控制。由于采用了多服务器作存储，因此可以利用RAID的原理，在多服务器上实现数据冗余，从而避免产生虽然有硬件RAID，但是由于整台服务器或者一台服务器上的多个磁盘出现故障而导致数据丢失的问题。本系统设计方案为了保证数据安全性，采用云存储方式，即重要报警录像和报警图片保存到运营商云存储中。第6章 主动注册方案设计6.1 DSS平台代理服务器方案设计6.1.1 系统总体框架DSS视频监控联网平台是浙江大华技术股份有限公司自主创新研发的综合管理平台,是一套综合性、专业性很强的信息整合、业务管理与决策支持平台。整个平台综合运用了通讯、计算机、网络、信息处理等技术，实现了信息资源管理、设备管理、用户管理、网络管理、安全管理等业务功能。作为整合治安监控基础设施、交通管理基础设施、网络与计算机、交通管理信息应用系统的综合信息管理平台，其总体框架包括设备接入层、转发存储层、中间件层、业务应用层、用户界面层五个层次，如下所示：图71系统平台软件总体框架图n 设备接入层：主要负责与外场设备、中心系统进行数据交互；完成采集图片/数据的入库存储、数据协议转换、数据预处理及控制信息发送功能；n 转发存储层：主要负责业务数据以及录像文件的存储和管理，负责实时视频图像的转发和历史图像的存储，数据库软件采用ORACLE, 采用RAID5磁盘阵列作为存储介质，采用负载均衡的策略将转发、存储、比对、查询任务分配到多台服务器上。n 中间件层：是支撑业务应用中间件服务层，主要负责数据检索引擎、数据共享服务和GIS访问等功能；n 业务应用层：是基于中间件层之上进行的各种业务处理、运算和管理服务层，包括实时监控、录像追踪、报警、信息导入、GIS应用、查询统计、报警联动、系统对时等业务处理功能，同时提供丰富的系统配置管理功能；n 用户界面层：提供友好、易用的人机交互界面。6.1.2 数据流程图6.1.3 平台组成平台组成如下： 中心管理软件模块； 流媒体转发软件模块； 流媒体存储软件模块； 设备管理软件模块； WEB远程管理软件模块； GIS地图模块 API对外接口模块 客户端软件 网络代理注册软件模块图 72系统平台模块组成结构图 中心管理软件模块(CMS)视频监控系统，中心管理软件模块是一个基于数据库的后台管理信息软件，是系统的核心业务服务器。负责处理监控的业务逻辑，进行权限等控制。根据业务逻辑需要，会发送命令给流媒体转发软件模块MTS、媒体存储软件模块SS等模块进行处理。 流媒体转发软件模块(MTS)流媒体转发软件模块MTS实现对音视频流和其他数据的转发，分发和流控制。多个流媒体转发软件模块MTS可按照网络结构进行级联和支持，该软件模块是整个系统的核心。流媒体转发软件模块MTS 获取车载设备的视频数据并将其转发或者分发到客户端，因而其承担了网络吞吐的绝大部分工作。视频流媒体转发服务软件能够对多客户端复用相同现场图像的流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理，保证有限带宽下的多路同时访问和降低现场存储设备的网络负荷。视频流媒体转发服务器支持视音频流的转发，支持网内多用户对一个音视频流的访问，实现有多个网络客户端同时访问同一远程画面时，可以通过视频流媒体转发服务器进行转发，从而在网络上只占用一个通道的资源。监控中心平台需要查看下级平台图像时，通过访问视频流媒体转发软件模块，提高系统访问速度，实现多级浏览级联的问题。具体功能要求如下：1、流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理，管理路数不限，单机支持并发转发200路D1图像，流媒体服务器应支持音视频流的转发；2、支持分布式部署流媒体转发设备，可以对客户端IP段和流媒体带宽进行有效的管理；3、能够解决多级浏览级联问题，查看越级机构的图像时，直接访问流媒体服务器，提高访问速度，实现多级浏览级联的问题；4、支持动态IP变更自动捕捉、修正相关设置参数； 5、流媒体服务支持CLUSTER技术，并且具有网络自适应能力，能适应大并发量的视频流传输与存储； 流媒体存储软件模块(SS)视频流媒体集中存储服务软件能够在监控中心集中录像功能，包括中心存储管理、录像备份管理和删除管理等，应能够适用不同厂商的产品，用于解决动态视频监控系统中前端设备远程数字监控中心数据的存储问题。存储服务系统支持：总公司监控中心存储、企业监控中心存储，企业存储等多种存储方式；支持自动存储、周期存储、计划存储、手动存储等多种存储策略和存储策略的配置功能；支持ASF流媒体文件格式的存储和RTSP实时流媒体国际协议的回放。具体功能要求如下：1、软件可以对全网的设备进行计划存储、报警存储配置；2、集中存储（备份）管理前端设备的实时图像和历史录像，并提供集中检索服务，管理的路数不限，单机支持并发存储200路图像(D1格式)；3、中心集中录像库设置，可设置需要备份的录像时间段和备份盘符，同时可以查看某路图像指定日期的录像内容；4、软件具备可执行录像计划和任务调度引擎；5、系统维护服务器将定时检查磁盘的情况，进行清盘任务、自动导出等功能；6、提供分散集中相结合的存储方式，但采用统一的检索服务，实现对全局范围所有信息的集中检索，检索的条件可以自行定义。 WEB远程管理软件模块（WEB）Web远程管理软件主要包括用户管理、日志管理、报警管理、系统对时、设备管理等方面的管理及应用，各功能如下：用户管理：系统管理员通过此功能，完成对用户进行名称、密码、权限管理、可以对用户做增删改查功能。并可完成用户的名称、密码、权限及计算机IP绑定功能。日志管理：该模块对系统运行的所有状态，包括操作、调用、控制、调试等等均进行运行日志记录，其记录由系统管理员进行操作和管理。日志记录的大小由配置模块设定，先进先出。报警管理：对中心应用系统的应用软件、接入及交换处理系统设备故障和检测器故障进行监测，故障发生时通过异常信息显示进行报警并生成故障记录；故障记录保存在日志文件中，可以方便进行查询。操作员确认后取消报警。系统校时：支持NTP校时功能，保证整个系统具有一个标准一致的时间，确保所有的业务子系统准确的时间同步，保证系统联动的实时性、准确。设备管理：对系统设备进行管理，根据需要可以增加、删除、编辑设备。设备状态监视：可以提供直观的设备列表界面，对综合接入及交换处理系统设备状态进行监视。 电子地图模块(GIS) 实现对电子地图的各种操作，包括放大、缩小、全图、移动、打印、点选、框选、不规则选择、距离测量、面积测量、框选放大等操作。 车辆搜索查找与定位：可以通过输入车辆信息，快速查找车辆信息，并在地图上显示，地图自动移动以查找车辆为中心显示； 框选视频功能操作，可以在地图上用鼠标框选一个区域，GIS功能模块会自动缩放到合适屏幕大小并居中显示框选范围内所有车辆，在视频窗口界面可以播放框选得到车辆的实时视频。 报警提示：设备发生报警时（视频丢失、遮挡、外部报警等），电子地图设备所在区域将出现红灯闪烁报警提示功能；6.1.4 系统关键特色 快速布控发生重大事件时，能快速调用事件现场及周边监控摄像头和报警信息，形成对重大事件的发生情况跟踪，利于对现场情况掌握和控制。 启动实时多视频图像刷新，实时多画面视频浏览，地理信息服务，快速布控，事件启动预案，GIS界面启动预案，报警事件打开视频，视频智能分析预警等等。 报警推送 当发生入侵报警或是传感器报警后，设备会将报警信息和报警联动抓拍的图像信息上传给平台，平台通过短信服务器和转发服务器将信息和图片推送到用户的手机或电脑中，提醒用户尽快处理险情。 录像追踪按时间或事件检索案件发生现场的录像，进行重大事件视频信息收集，搜索重大事件发生等线索。 对应系统功能需求：输出视频，截图，视频备份存储，基于事件的视频存储，录像文件检索和回放等。 三维定位对重大事件目标进行三维智能定位，可将之定位于屏幕中心位置并且对区域进行适当的放大或缩小，便于快速锁定监控目标，有利于重大事件处理操作人员快速反应，及时发现重大事件现场情况，保存重大事件现场视频证据。 云台操作界面 框选放大区域 自动变焦后区域 预案管理对重要生产活动及重大事件设置监控预案，如设置活动现场摄像头的虚拟巡逻等预案，确保活动的安全和可掌控。 无线应用支持中国电信的CDMA2000 EVDO、中国移动的TD-SCDMA、中国联通的WCDMA 等目前主流3G无线车载终端和单兵巡检终端。其次，实现了Mobil、Symbian、安卓操作系统、苹果手机终端的接入，具有移动抓拍、视频监控，云台控制，录像回放等功能。 提高的安全性系统具有用户接入认证、前端设备接入认证，完备的分级权限管理。信令采用TCP传输，平台子系统通讯采用SSL加密。接入认证采用三次握手登录验证方式，防止恶意的重放攻击。支持USBKey模式的硬件签名认证。告警等异步通知事件，仅向有权限的用户推送。所有的密码采用单向散列方式保存，具备不可逆性，其它需可逆操作的敏感信息加密保存，切实保障平台信息的安全。平台中心录像引入数字签名处理，保障媒体数据的完整性与合法性，有效防止用户的篡改抵赖。 灵活的媒体存储系统支持前端存储、代理服务器存储、中心集中存储、云存储等模式，用户可根据自己的需要选择，几种模式可以相互重叠，互不影响。存储空间的使用策略可以为盘满覆盖或者盘满停，涉及的磁盘阵列可以根据存储数据的类型灵活选择NAS、FC-SAN、IP-SAN等存储架构，对各种磁盘阵列实施统一调配管理。6.2 DDNS域名解析方案设计6.2.