化工厂远程视频监控系统解决方案

化工厂远程视频监控系统化工厂远程视频监控系统 技技 术术 方方 案案 天津亚安科技电子有限公司天津亚安科技电子有限公司 2010.11.15 第一章第一章公司简介公司简介 天津市亚安科技电子有限公司创立于 1993 年，是集开发、制造、营销于一体的专业视频图像分析处 理与控制产品的高科技企业。2005 年亚安在新加坡证券交易所上市，是中国安防行业第一家上市企业。 亚安拥有完备的市场营销渠道体系，在全国拥有十五家分公司或办事处，员工总数达 600 人。 亚安产品包括 3600自动跟踪全景摄像机、红外夜视全景摄像机、智能分析及记忆摄像机、自动巡航 定位云台摄像机、网络视频设备及软件、高速智能球型摄像机、云台摄像机共 7 大品类 400 余个品种。 目前，亚安系列产品已通过欧盟 CE 认证、IP66 测试及中国公安部检测中心检测等。亚安已获得各类专利 120 余项，计算机软件著作权 6 项。2007 年亚安被认定为天津市企业技术中心。 亚安目前已通过 ISO9001 和 ISO14001 认证，是中国安全防范产品行业协会副理事长单位。YAAN 品牌 被天津市工商行政管理局认定为省级著名商标，并连续五年被评为中国安防十大品牌。2007、2008 年， 亚安名列安防行业百强企业综合排名第二名。 第二章第二章 项目描述项目描述 2.1 项目描述项目描述 传统的监控系统主要采用模拟信号的传输和控制设备，普遍存在着数据保存不易、资料检索不便、 双向互动远程控制功能不强等缺点，随着数字技术的发展，实现监控图像和声音信号的数字化保存 和数字化传输已经成为可能，同时利用计算机网络技术加强监控的指挥调度功能，从而达到预防事 件发生、及时处理已发事件、提高工作效率的目的。 基于上述，拟建化工厂远程视频监控系统，以实现管理的集中化、监控的分布化。 1 前端监控点 前端监控点采用模拟的变速球形摄像机用于场地的大范围监控。 对于反应炉中的监控采用微型摄像机，这样便于安装，同时也能达到很好的监控效 果。 2 传输部分 前端的模拟监控设备将视频信号及控制信号线连接至机房中的网络型硬盘录像机。由网 络型硬盘录像机对前端的视频进行压缩、编码，并形成 IP 包传输至监控网络。同时网 络型硬盘录像机，可设置录像计划，进行本地的录像存储（可使用浏览客户端进行录像 的回放） 。以 7 路图像（平均码流为 1.5Mbps） ，30 天的录像计算, 4T 硬盘即可满足存 储需求。 3. 后端的平台系统及存储 在机房同时配置流媒体转发服务器汇聚网络型硬盘录像机的视频流，主要用于转发 给浏览客户端（进行图像的实时浏览和录像回放） 。浏览客户端分别部署在局域网中和 外网中。如在外网中部署浏览客户端，需在路由器上设置流媒体转发服务器的相应端口， 以便将视频媒体服务搭建在公网上。公网上传输可将每路视频的码流设置在 300Kbps 以下，这样 4M 的 ADSL 线路，可同时观看 10 路视频。 同时在流媒体转发服务器中安装相应管理服务程序实现设备的统一管理和用户权限 的分配。 2.2 需求分析需求分析 1.重要突发，及报警触发事件录像和查询回放 2.电子地图为向导，方便定位浏览各监控点视频 3.系统具有特定的视频效果：以监控点为单元，将多路视频信号进行图像预览和录像。 4.系统具有实时日期和时钟视频叠加功能：对监控视频图像进行实时日期和时钟预览和录像，保证突 发事件过程的完整性和真实性。其日期和时钟在画面中的显示方式和显示位置可根据现场实景进 行位置调整。 5.系统具有单画面、多画面和全屏等多种显示方式。 6.系统具有录像效果调节功能、网络传输质量，保证其图像在局域网内网络传输的稳定性。 7.系统具有音、视频实时网络浏览功能，每路图像可允许多个网络客户端同时进行网络浏览。 8.系统具有在硬盘储存满时，提供循环录像模式。 9.系统具有客户端对录像资料的检索、管理和回放。 10.系统具有易安装性和易维护性。 11.系统具有操作简单，界面简洁，功能直观明确。 第三章第三章系统设计系统设计 系统详细拓扑图如下： 3.1 系统设计依据系统设计依据 GA/T75-94 安全防范工程程序与要求 GA/T74-94 安全防范系统通用图形符号 GB50198-94 民用监控电视系统工程设计规范 GA/T 70-94 电视监控工程费用概预算编制办法 GB12663-90 防盗报警控制器通用技术条件 3.2 设计原则设计原则 根据视频监控系统技术要求和以实际应用为出发点，并考虑系统投资的长期效益，对系统进行优 化设计，实现最佳的工程性能价格比，本方案设计遵循以下的设计原则： （1 1）实实用用性性 根据用户具体情况特点布置监控点，并全盘考虑整个用户的联网传送和控制视频音频信号，能完全 满足客户的监控要求。 （2 2）先先进进性性 安装高清晰度一体化摄象机，自动光圈、自动聚焦，云台动作远程可控，保证灵敏、清晰、高精 度的视音频信号采集。 （3） 可靠性可靠性 系统各部分的硬件均采用可靠性高的部件，具有较强的抗干扰能力，在系统结构上采取星形结构， 可防止在某一采集端或通讯线路故障时影响整个系统运行。系统具备自诊断和自恢复功能，通过安全管 理机制和日志管理功能防止外人入侵。 （4） 灵活性灵活性 系统规模能够伸缩，可以用于大型的网路系统，也可以使用于仅有一个采集端的系统。能够适应不 同的通讯网络，可以是以太网、E1、无线局域网或其他传输通道。可以适用于各种不同场所。 （5） 扩展性扩展性 系统具有较好的开放性，方便系统功能的完善和扩展，可以与其他各种自动化系统方便接口，视频 音频数据流及文件满足标准的格式，标准的播放器能播放。对于云台、矩阵、多画面分割器的控制命令 以及系统的配置命令按照一个统一的方式进行，能够实现和其他系统的互连互通。 此外，系统设计还本着满足用户的切实需要，并且工程性能价格比为最优的原则。 3.3 软件简介软件简介 3.3.1 ImagineWorld Server(管理服管理服务务器器) 管理服务器完成对所有设备的管理、分配，所有用户管理以及权限分配，报警处理等。提供编码 器、解码器、矩阵及附属设备等的增加、修改、删除及参数配置，以及设置某编码器归属哪个录像站点。 自动搜索并显示设备服务器、转发服务器、录像服务器的信息，包括名称、IP 地址，可修改站点名 称，可删除无效站点。设备站点下会显示所有曾经出现过的设备，若不再使用某设备，可将其删除。 设备分组将系统中的镜头进行分组管理，便于监控管理。可将整个组的设备一次性地分配给某个用 户，而不必一个个地单独配置。 能方便地设置电子地图，布置镜头，并将地图分配给用户。 完善的日志管理，对各个用户的操作进行不可人为修改的记录，以备查询。 提供 4 种用户类型，包括管理员、超级用户、一般用户和浏览用户，分别授予不同的权限范围，同 一类型的用户又可以设置更具体的权限，共有 64 级，以各自的用户名和密码登录。可以单独为各个 用户分配镜头组和电子地图。 系统管理员实现站点管理，设备管理、用户管理等各项管理，包括配置、修改、删除等。 网络内合法用户可以按照它的级别权限使用 IE 浏览器，通过登陆 Server 观看摄像机图像。 3.3.2 ImagineWorld RVS(流媒体服务器流媒体服务器) 流服务器接收视频服务器的音频视频数据,报警消息等,完成对用户数据的转发； 数据的本地存储已经将数据转储到 NAS 存储阵列,以及将报警等消息转发给管理服务器,并且根据需 要将数据转发给下一级网络； 前端接入进来的模拟信息包括音视频数据信息、声光烟感红外等报警信息，数据量庞大，需要首先 经过视频服务器进行数字化，再进行压缩编码，获得适于传输的数字码流； 依据不同的数据类型，转发到不同的服务器，进行进一步处理； 由于网络视频系统的传输方式是组播，在没有客户浏览时，网络内的编码器并不向网络发送视频流， 仅仅发送数量非常小的监听 IP 包，可以降低网络内部的码流压力并不是很大。 3.3.3ImagineWorld DBS(数据数据库库服服务务器器) 数据库服务器实现分布式存储，兼容 MySQL 和 Oracle 数据库。 视频信号即使在压缩之后其数据量也是非常大的。以 5 个摄像机测算。 H264（D1 格式/25 帧/秒数据量）450MB/h。30 天的数据量： 450M（dates）*24（h）*5（cameras）*30（day）=1620,000M=1582G3 块 500G 硬盘。 通过数据库，建立摄像机与存储服务器之间的“软性”关联，每一个区域由一个存储服务器负责，系统 以分布式结构构建，将整个系统划分为若干区域，这样充分的降低了系统的风险。 存储服务器的数量没有限制。每一个存储服务器与管理的摄像机是通过软件指定的，用户可以灵活 的将某个（或某些）摄像机调入或调出某个存储服务器，是由数据库统一管理。 本套系统提供多个存储服务器以及 FOS Service（故障切换服务） 。在存储服务器损坏的情况下，自 动切换，确保故障损失最低。 兼容 MySQL 和 Oracle 数据库。 3.3.4 ImagineWorld Client(客客户户端端) 实时浏览通道图像,支持本地存储。并按照权限分配，进行相应操作： 系统管理员：具有系统中所有设备及用户的管理、配置权限。可建立超级用户帐户。不具备视频 监控能力。 超级用户：对用户所属监控点具有监控、录像、录像查询权限。能够建立一般用户、浏览用户。 一般用户：能够监控图像、及录像查询。可控制云台、镜头。 浏览用户：只能进行图像监控，不能控制云台、镜头和进行录像操作。 控制级别 用户控制级别分为 64 级，级别高的用户能够自动夺取级别低用户的控制权 第四章第四章 系统功能和特点系统功能和特点 4.1 系统功能系统功能 化工厂远程视频监控系统建成以后，将具有如下的基本功能： 4.1.1 远程监控远程监控 通过网络，对异地图像和声音进行监控，对云台和镜头进行操作，延伸管理者的视觉和听觉。图像以 流媒体方式发送，当用户终端没有请求视频时，图像不占用网络资源，从而使网络带宽的利用率更高。 4.1.2 远程配置远程配置 通过网络，对设备参数进行配置，根据环境调整亮度、传输帧率、图像分辨率等数据。还可以对预置 位、IP地址进行调整。 4.1.3 叠加字符叠加字符 可以在监视画面中叠加摄像机的名称以区分不同监控现场中的不同摄像机，这样当监控现场较多、摄 像机数目较多时仍可以清晰管理。 4.1.4 报警联动报警联动 支持外接总线和直接报警设备如红外探头、紧急按钮等。 支持外接直接报警输出设备如警灯、警号等。 支持报警参数设置，如定时开关时间、报警方式。 支持实现图像丢失报警。 支持实现图像遮挡报警。 4.1.5 轮循播放轮循播放 可以将图像分几组，按照设定的间隔时间，在操作终端或者电视墙上巡回播放。 4.1.6 图像存储图像存储 可根据实际需要选择24小时连续录像，定时录像，保存天数也可每路各选。可以根据需要配置硬盘大 小和数量。可采用在视频服务器中进行录像存储，也可采用网络存储方式，通过存储区域网络NAS，通过 交换机连接存储阵列和服务器主机。 4.2 系统特点系统特点 系统特点概括如下： 4.2.1 优质的图像质量优质的图像质量 采用先进的 H.264 编解码技术，图像清晰、自然。DVD 级别分辨率 704576 像素，使图像 更加清晰。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） 。 4.2.2 低带宽占用低带宽占用 传输图像在 25 帧/秒、分辨率 352288 像素时，平均占用带宽仅为 200kbps，更可在网络环 境不佳之状态下限制码率和帧率，以更低的数据量传输图像，保证用户在不佳的网络条件下也 可传输视频，进行监视监控和管理。 4.2.3 低延时性低延时性 H.264 加强标准编码技术，远程视频传送延时小，极大改善了远程实时监控效果。 4.2.4 系统结构灵活系统结构灵活 采用标准的组网方式，支持 IP 单播、组播功能，可以组成点对点的监控系统，又可以组成一 个中心对对各站点的系统；在网络上可以设置多个分控图像工作站，满足多个用户的需要， 也可以用 WEB 方式组成多级监控系统。 系统的核心硬件设备和管理软件均属自主开发，能够及时提供良好的售后服务，响应用户的 特殊需求，针对用户的要求进行功能方面的量身定做。 第五章第五章 售后服务售后服务 5.1 技术质量保证措施技术质量保证措施 承担该工程的施工任务，目的在于争创社会效益，树企业丰碑。为了保优良、争样板，我们将采取 如下措施： 1.建立健全质量保证体系，从组织管理上来保证质量，使质量意识及责任贯穿于从材料采购到施工操 作，成品保护及验收的全过程，做到分工明确，与责、权、利三方面直接挂钩。 2.采取质量预控手段，质量预控贯穿与整个施工过程中。特别是施工准备工作，其总则是以预防为主， 对各分工的工程，可先将其主要的因素列出，采取针对性技术措施，在组织方案和意识上，施工操 作规程中，应严格按设计图纸进行规范施工，认真对待以防范于未然。 3.实行全面质量鉴定，成立以工程师为主项目质量负责人，加强质量监督检查工作，坚持“自检、互 检、和专检”相结合的三级检查验收制度。分部分项工程的施工员自检覆盖面达到 100%，质检员复 检覆盖面一定要达到 80%以上，使质量问题消灭在操作过程中，产品完工时无质量问题。 4.加强技术管理，严格施工图纸的审查，坚持图纸会审制度，做好会审纪要，根据施工图纸的要求， 精心编好施工线缆设计，制定切合实际，保质量的施工方法，正确指导施工，认真做好各项技术交 底工作，包括设计交底和施工方案交底。特别是施工员间班组交接任务时要交待操作方法、工艺标 准和质量安全要求。施工员要经常深入工作现场进行技术指导，并检查其工作结果。 5.严格执行国家颁布的设计、施工规范、施工操作规程和工程质量验收的标准。严格按施工图纸和建 设单位审定的施工组织设计施工。设计变更，材料代换均要征得用户方同意并有文字性依据方可进 行。 6.实行质量互监制度，坚持谁施工谁负责的办法，下道工序进入时，必须检查上道工序的质量，便于 发现问题及时分析、总结和提高。对于关系到工程质量的测量仪和其它计量仪应根据要求定期检验。 5.2 售后服务售后服务 机房环境机房环境 温湿度控制、防静电、防尘、防雷、防电磁辐射、防鼠和防水措施。 硬件系统硬件系统 核实系统变化，如序列号、版本、位置及固件等，检查系统配置是否合理。针对系统个别部件 及整个系统的诊断程序，检查系统各部件是否存在的隐患或故障，对查出的问题立即着手解决。 检查系统配置，分析系统能否满足应用需要，提出可能的改进建议。 软件系统软件系统 针对有我公司开发的软件系统及第三防系统，核实版本、客户认真，测试其兼容性和可靠性。 第六章第六章 设备情况设备情况 6.1 变速球型云台变速球型云台 YL5109-A08 名称变速球型云台 型号 YL5109 电源 DC12V10% 功率15W(不含摄像机) 水平旋转角度0360(连续旋转) 垂直旋转角度-900 手控水平速度范围0.315/s 手控垂直速度范围0.315/s 通讯接口 RS-485 通讯协议行业 V0.0,Pelco-P,Pelco-D 自适应 通讯波特率 2,400/4,800/9,600/19,200 bps 预置位可设置 80 个 自动扫描 行业 V0.0 协议时 5 条,Pelco-P,Pelco-D 协 议时 1 条 行业 V0.0 时 8 条,Pelco-P,Pelco-D 协议时 1 条自动巡航 每条巡航路线可添加 80 个巡航点 可设置 1 个预置位或 1 条自动巡航路线或 1 条自动扫描路线守望位 注:仅限行业 V0.0 协议时具备此功能 安装环境室内/室外 工作环境-20+65,湿度90%RH 外型尺寸（直径 X 高 度） 296.0mm x 301.5mm 机芯材质稀土合金 重量3.0kg(不含摄像机) 6.2 网络型硬盘录像机网络型硬盘录像机 YDVR8016D 型号 YDVR-8016D 电源AC220V10%，50Hz 功率 250W 视频制式 NTSC/PAL 视频音频压缩方式 H.264 G.722 视频编码尺寸支持 D1、2CIF、CIF 视频输入路数16 路 视频输入接口1.0Vp-p/75/BNC 接口 视频输出路数2 路 视频输出接口BNC 接口或 VGA 接口 视频帧率PAL：25 帧/秒，NTSC：30 帧/秒 码流类型视频流/复合流 压缩输出码率 单位： （bps） 32K1500K 可调，也可自定义 音频输入路数16 路 音频输入接口BNC 接口 音频输出路数2 路 音频输出接口BNC 接口 音频采样率 864Kbps 语音对讲输入1 路 MIC（支持动圈或驻极体话筒） 语音对讲输出1 路 HEADPHONE 1 个千兆以太网口，1 个 RS232 口，2 个 RS485 口，（1 个 全双 通讯接口 工，支持透明读写，云台、镜头控制，1 个用于外接键盘） 硬盘接口8 路 SATA 硬盘，其中 1 路可以引出作为 eSATA 接口 USB 接口2 路（1 路接鼠标，1 路接存储器） 报警输入16 路 报警输出4 路 工作温度-1055 工作湿度85RH 机箱 2U（厚度 88.9mm） 尺寸（mm） 465*440*88 遥控器红外接收距离垂直距离 2.5m 遥控器红外接收角度水平30；垂直45 重量（不含硬盘） 7kg 6.3 超微型高清彩色针孔摄像机超微型高清彩色针孔摄像机 CM-T3130CHP4 微型高清彩色针孔摄像机 产品型号 CM-T3130CHP4 CCD 感光芯片 SONY 1/3 “ Super HAD CCD 有效像素 PAL : 75