生猪养殖场监控方案.doc

生猪养殖场监管系统视频监控解决方案生猪养殖场监管系统视频监控解决方案 目录目录 目录目录 2 第第 1 章章 概述概述 4 1 1 项目概况 4 1 2 建设目标 5 1 3 设计原则 6 1 4 设计依据 7 第第 2 章章 总体设计总体设计 8 2 1 需求分析 8 2 2 设计思路 9 2 4 系统网络拓扑结构 9 第第 3 章章 详细设计详细设计 11 3 1 生猪养殖场部署 11 3 2 区域中心部署 12 3 3 中央监控中心部署 13 第第 4 章章 系统优势系统优势 15 4 1 统一的监控平台 15 4 2 开放的体系架构 15 4 3 高效的图像调阅 15 4 4 稳定的系统设计 16 4 4 1 无缝的流媒体故障切换机制 16 4 4 2 永不停顿的系统服务 17 4 5 全方位的安全保障 18 4 5 1 访问安全 18 4 5 2 网络安全 18 4 5 2 设备安全 18 第第 5 章章 安防管理平台安防管理平台 19 5 1 安防管理平台架构 19 5 2 安防管理平台构成 20 5 3 安防管理平台特点 22 5 4 安防管理平台功能 22 5 4 1 用户管理 22 5 4 2 监控管理 24 5 4 3 流媒体管理 26 5 4 4 存储管理 27 5 4 5 设备管理 29 5 4 6 日志管理 29 5 4 7 任务计划管理 30 第第 6 章章 设备清单设备清单 31 第 1 章 概述 1 11 1 项目概况项目概况 去年开始 商务部在全国逐渐确定了 放心肉 生猪养殖监管体系 此体 系将建起省 市 县三级生猪养殖监管工作平台 提高市场监管效能 使百姓 肉类消费更加放心 长期以来 在 放心肉 体系建设上一直缺少电子监管手段 这次在 国家政策支持下 建起省 市 县三级生猪养殖监管工作平台 在符合定点设 置规划的生猪养殖厂 场 安装现场监控设备 覆盖生猪进厂 场 查验 检疫检 验 生猪出厂 场 等关键环节 运用现代信息技术 将省 市 县三级工作平 台上下贯通 并与生猪养殖企业现场监控装置横向连接 保证实时发现 处理 违法违规行为 实现定点资格审查 人员资质认证 分等定级 日常监督 无 害化处理等的信息化管理 同时 还将建设完善以省 市两级 12312 咨询服务 与举报投诉中心为主体 以现代信息技术为支撑 以制度机制为保障 具备举 报投诉 预测预警 信用分类管理 数据统计 咨询服务等功能的社会监管网 络 畅通公共服务渠道 调动社会公众参与 切实提高市场监管效能 1 21 2 建设目标建设目标 建设本项目的思想内核是借助先进的科学技术 结合人性化地设计理念 构造一套系统 高效的生猪养殖监管联网视频监控系统 为生猪养殖监管工作 体系提供可视化服务 进而为广大人民群众食品卫生保障提供便捷服务 本项目的建设结合当前与今后一定时期内图像监控系统与图像应用系统的 发展需要 建立生猪养殖监管图像管理平台 为指挥调度 调查取证等多种后 台应用提供及时 可靠的监控图像信息 服务实战 主要建设内容如下 全面部署生猪养殖场视频监控点全面部署生猪养殖场视频监控点 根据 商务部财政部关于开展 放心肉 服务体系建设试点工作的通知 要求 在生猪养殖场关键区域安装监控终端 即摄像头 能够全面监控企业的 生产过程 提供市场监测 预测预警 应急保障 食品安全追溯 为保障全国 商品市场的平稳运行和应急调控发挥重要作用 分级部署视频监控系统分级部署视频监控系统 本系统在北京建立视频中央监控中心 部署一套稳定 可靠 安全 易用 的视频监控中心管理平台 在全国各省市建立区域中心 区域中心为下辖生猪 养殖场视频监控资源提供流媒体转发服务 并同时将本区域生猪养殖场的视频 监控点纳入到视频中央监控中心平台中进行集中管理 为生猪养殖监管预案体系做好技术储备为生猪养殖监管预案体系做好技术储备 系统设计时需全面考虑未来生猪养殖监管应急预案体系的部署与实施 为 商务部门和卫生防疫部门提供可视化的应急预案技术技术储备 1 31 3 设计原则设计原则 系统方案设计时应遵循技术先进 功能齐全 性能稳定 节约成本的原则 并综合考虑维护及操作因素 并将为今后的发展 扩建 改造等因素留有扩充 的余地 本系统设计内容是系统的 完整的 全面的 设计方案具有科学性 合理性 可操作性 其具有以下原则 先进性 监控系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平 同时 系统的安装调试 软件编程和操作使用又应简便易行 容易掌握 该系 统集国际上众多先进技术于一身 体现了当前计算机控制技术与计算机 网络技术的最新发展水平 适应时代发展的要求 经济性与实用性 充分考虑监控系统实际需要和信息技术发展趋势 根 据系统特点 设计选用功能适合现场情况 符合视频监控要求的系统配 置方案 通过严密 有机的组合 实现最佳的性能价格比 以便节约工 程投资 同时保证系统功能实施的需求 经济实用 可靠性 本系统基于可靠的网络通信技术 能确保系统级别的高稳定性 和可靠性 满足 7 24 小时 全年 365 天的全天候长期稳定运行 稳定性 视频监控系统的设计具有较高的稳定性 系统具有一整套完成 的系统管理策略 可以保证系统的运行安全 扩展性 视频监控系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要 具 有更新 扩充和升级的可能 并根据今后该项目工程的实际要求扩展系 统功能 同时本监控系统设计中留有冗余 以满足今后的发展要求 1 41 4 设计依据设计依据 商务部财政部关于开展 放心肉 服务体系建设试点工作的通知 中华人民共和国公共安全行业标准 GB241 9 2000 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB 50198 94 安全防范系统验收细则 GA 308 2001 安全防范系统通用图形符号 GA T74 2000 安全防范工程程序与要求 GA T75 94 安全防范工程技术规范 GB 50348 2004 电视监控工程程序与要求 GA T75 94 电视监控工程费用概预算编制办法 GA T70 94 防盗报警控制器通用技术条件 GB 12663 2001 民用闭路电视监控系统工程技术规范 GB 50198 94 第 2 章 总体设计 2 12 1 需求分析需求分析 仔细研读 商务部财政部关于开展 放心肉 服务体系建设试点工作的通 知 将生猪养殖监管视频监控系统对技术 功能 性能等具体需求归纳如下 系统能实现生猪养殖监管视频监控系统完整的功能 包括对各区域中 心下辖生猪养殖场视频图像信号和音频信号的采集 传输 切换 控 制 显示 监听 分配 存储和回放等 各生猪养殖场监控摄像头采用 2Mb ADSL 宽带上传图像 鉴于视频传输 带宽有限 所以本系统视频联网选用 DVR 本地录象 通过区域中心流 媒体服务器转发预览 部署北京中央监控中心集中管理的平台架构 系统要求生猪养殖场采用 DVR 集中存储视频图像的方式 录像保存 3 个月 超过 3 个月则自动覆盖最早时间的录像 系统要求平台流媒体服务器支持动态故障切换功能 当本区域中心流 媒体服务器故障当机时 客户端能就近切换到其它区域中心流媒体服 务器访问其下辖视频资源 且整个过程自动进行 系统运行无停顿 系统能开放数据接口 实现与市应急指挥中心 商务委 卫生防疫部 门等其它政府部门的资源共享 2 22 2 设计思路设计思路 根据多年来视频监控系统的建设经验和教训 结合生猪养殖监管视频监控 系统的需求 在设计本项目技术方案时 我们认为生猪养殖场视频监控系统的 建立仅仅是一种技术支撑 更重要的是如何构建一套整体防控机制和应急预案 体系 使得建成的系统能发挥真正的作用 本着 用活 用够 用足 的思想 让用户切实感受到科技革新为生猪养殖监管系统带来的优越性 卓尔有效地缓 解甚至根除一些潜在的危险 在上述设计思路的指导下 要让这套系统长期稳定 可靠和安全地运行起 来 需要对每个技术环节实施技术攻关 后文将对方案进行全面阐述 2 42 4 系统网络拓扑结构系统网络拓扑结构 第 3 章 详细设计 本方案视频监控系统架构由 3 个层次组成 生猪养殖场监控 区域中心监 控和中央监控中心 3 13 1 生猪养殖场部署生猪养殖场部署 生猪养殖场是监控图像的前端采集点 具体部署方式如下 在生猪养殖场 的关键部位安装摄像机 与嵌入式 DVR 相连 进行本地存储和监看 同时通过 网络端口与所属区域中心相连 接受区域中心的视频调用和管理 每个生猪养殖场计划安装每个生猪养殖场计划安装 5 85 8 个摄像机点位 部署红外摄像机和模拟球机 个摄像机点位 部署红外摄像机和模拟球机 图像通过海康威视图像通过海康威视 8 8 路路 DS 7008 SDS 7008 S 嵌入式嵌入式 DVRDVR 设备进行本地存储 设备进行本地存储 每个点位采用 CIF 图像格式录像 图像格式与带宽占用关系见下表 格式分辨率传输速率 4CIF 704 576 PAL 2Mbps DCIF 528 384 PAL 1Mbps 2CIF 704 288 PAL 1Mbps CIF 352 288 PAL 512Kbps QCIF 176 144 PAL 128Kbps 单个通道 24 小时存储 1 天的数据量计算公式 GB 码流大小 Kbps 8 3600 秒 24 小时 1 天 1024 1024 如果该生猪养殖场安装 8 个摄像机点位 按规定存储 3 个月图像 则需存 储空间 8 个点 512Kbps 8 3600 秒 24 小时 90 天 1024 1024 3800GB 3 8TB 故需在故需在 DVRDVR 上安装上安装 2 2 块块 2TB2TB SATASATA 硬盘 硬盘 另外 由于 DVR 通过 2Mbps ADSL 线路上传图像给所在区域中心 故同时可故同时可 选择选择 4 4 路视频图像上传 路视频图像上传 3 23 2 区域中心部署区域中心部署 区域中心区域中心部署一台电视墙服务器 通过流媒体服务器对下属各生猪养殖场 进行监控图像轮询播放 当外界客户端需要调用本区域图像时 流媒体服务器 起到视频流转发的作用 可以有效减少带宽压力 1 1 流媒体服务器部署 流媒体服务器部署 流媒体服务器包括流媒体转发和视频代理 部署流媒体转发模块 为所有 网络用户和存储服务器提供视频流的获取和转发 是平台的关键设备 由于视 频的访问数据量很大 因此网络接口的要求很高 对 CPU 内存的要求也很高 部署时可按照平均 800 路 CIF 格式视频并发部署 1 台服务器 达到负载均 衡的目的 建议配置如下 设备建议配置 服务器 机架式安装 处理器 2 Intel Xeon 7440 四核 2 4Ghz 6M L2 16M L3 1066MHz FSB 可扩四个 CPU 内存 4 4GB ECC DDR II 内存 最大可扩充至 256GB 网络 4 1000M 自适应以太网卡 硬盘 2 300GB 3 5 SAS 15Krpm 内置硬盘控制器 SAS RAID ROMB 支持 RAID 0 1 1E 5 6 10 50 60 电源 双热插拔冗余电源 单电源可正常运行 操作系统 Windows2003server 企业版或 Windows2008server 企业版 本方案中每个区域中心下辖生猪养殖场不超过 10 个 由于带宽限制 每个 养殖场同时只能上传 4 路视频图像 区域中心总共需要转发的视频图像资源不 超过 40 路 故需要部署故需要部署 1 1 台此配置的流媒体服务器即可 台此配置的流媒体服务器即可 2 2 电视墙服务器部署 电视墙服务器部署 支持软件解码大屏输出 支持解码卡 解码器 模拟 数字矩阵控制输出 支持键盘 3D 摇杆控制 支持高清解码输出 支持文件回放上墙 支持报警联 动上墙 3 3 电视墙 电视墙 海康威视 DS D2040WL 3X3 40 寸 LCD 拼接大屏 3 33 3 中央监控中心部署中央监控中心部署 中央监控中心中央监控中心是本系统核心所在 是视频监控 应急指挥的总指挥中心 中心部署 1 台中心管理服务器 含 Web 服务模块 安装海康威视 IVMS 7000 安 防管理系统 提供统一的认证 授权 管理服务 对全国系统内的用户 角色 权限 视频监控设备 各种服务器进行集中配置管理 并为系统管理 流媒体 存储检索等所有应用服务器提供统一 WEB 访问配置界面 为前端监控设备提供 统一远程监视查询 WEB 访问界面 同时 通过部署流媒体服务器 中心电视墙可对全国所有区域生猪养殖场 重点区域监控图像进行硬解码上墙播放 当某养殖场出现状况成为访问热点时 可以通过中央监控中心流媒体服务器访问热点所在区域中心的流媒体服务器 进而获取热点图像资源 这样做可有效降低网络负担 为总部应急指挥提供良 好的决策支持 1 1 中心管理服务器部署 中心管理服务器部署 可将中心管理模块 WEB 服务模块 安全管理模块 报警管理模块 查询 回放模块 前端代理模块 云台代理模块和网管模块 电子地图管理模块及数 据库部署于中心管理服务器中 中心管理服务器是系统管理的核心部件 对 CPU 和内存要求较高 在系统 联网规模和访问量特别大时 可以选用双机冗余热备或集群方案 在系统 5000 路以下视频 中 建议基本配置如下 设备建议配置 服务器 机架式安装 处理器 2 Intel Xeon 7440 四核 2 4Ghz 6M L2 16M L3 1066MHz FSB 可扩四个 CPU 内存 4 4GB ECC DDR II 内存 最大可扩充至 256GB 网络 4 1000M 自适应以太网卡 硬盘 2 300GB 3 5 SAS 15Krpm 内置硬盘控制器 SAS RAID ROMB 支持 RAID 0 1 1E 5 6 10 50 60 电源 双热插拔冗余电源 单电源可正常运行 操作系统 Windows2003server 企业版或 Windows2008server 企业版 单台中心管理服务器支持 5000 路前端视频接入 其中 IP 前端监控 500 个 用户同时并发在线数为 100 个 本方案涉及不超过 20 个区域中心 每个区域中 心前端模拟监控点不超过 100 个 总共不超过 2000 个点接入中央监控中心 为 了充分保证系统核心的稳定性 在本中心部署在本中心部署 2 2 台中心管理服务器做双机集群 台中心管理服务器做双机集群 2 2 流媒体服务器部署 流媒体服务器部署 本方案涉及不超过 20 个区域中心 受区域中心 10M 机房带宽限制 每个区 域中心同时转发的视频监控数据流不超过 20 路 因而总共并发到中央监控中心 的视频图像不超过 400 路 且采用占用带宽较低的 CIF 格式 故部署故部署 1 1 台流媒台流媒 体服务器即可 配置参照区域中心 体服务器即可 配置参照区域中心 3 3 解码器和大屏 解码器和大屏 中央监控中心需要对全国区域中心下辖生猪养殖场监控视频进行统一管理 涉及图像路数较多 建议部署海康威视 DS 6101D 4 路 CIF 解码器 4 台 每台设 备支持 64 路轮巡解码 通过在海康威视 DS D2046NH 4X4 46 寸 LCD 超窄边高亮 拼接大屏上墙显示 第 4 章 系统优势 4 14 1 统一的监控平台统一的监控平台 系统同时提供了编解码设备 流媒体转发设备 存储设备 管理平台等基 础组件 通过良好的设计 优化了系统架构 提高了系统的整体效能 具备良 好的性价比 可以为用户提供一站式的解决方案 4 24 2 开放的体系架构开放的体系架构 系统的设计基于 SOA 架构 通过 Web Service 提供基础服务 方便与第三 方业务系统相互集成 采用了基于 J2EE 的企业业务中间件技术 方便第三方开 发商做增值业务开发 4 34 3 高效的图像调阅高效的图像调阅 整个系统采用三级架构部署 1 个中央监控中心 10 多个区域中心 100 多 个生猪饲养场 1000 多个前端监控点 如此庞大的设计 当某个监控点出现状 况成为访问热点时 势必会对当地网络造成巨大的压力 因此 需要在每个区需要在每个区 域中心部署流媒体服务器 对热点视频流进行转发域中心部署流媒体服务器 对热点视频流进行转发 如下图所示 当区域中心 1 出现紧急情况时 对应监控点我们称之为 热点 图中红框 内摄像机 本区域内用户访问热点 可直接通过区域 1 流媒体服务器取流 视 频流路径为 1 2 3 当区域中心 n 用户访问热点时 系统先通过区域中心 1 流媒体服务器复制热 点图像码流到区域 n 流媒体服务器 用户直接从区域 n 流媒体服务器取流即可 在这种模式下 不管区域不管区域 n n 中有多少用户同时访问热点 两台流媒体服务器之中有多少用户同时访问热点 两台流媒体服务器之 间只有间只有 1 1 路码流带宽占用 这样可以有效降低热点区域的流媒体服务器负载 路码流带宽占用 这样可以有效降低热点区域的流媒体服务器负载 视频流路径为 1 2 4 5 当中央监控中心用户访问热点时 系统先通过区域中心 1 流媒体服务器复制 热点图像码流到中央监控中心流媒体服务器 用户直接从中央监控中心流媒体 服务器取流即可 在这种模式下 不管中央监控中心有多少用户同时访问热点 不管中央监控中心有多少用户同时访问热点 两台流媒体服务器之间只有两台流媒体服务器之间只有 1 1 路码流带宽占用 这样可以有效降低热点区域的路码流带宽占用 这样可以有效降低热点区域的 流媒体服务器负载 流媒体服务器负载 保证出现突发情况时监控中心能够及时有效调阅视频和录 像 为应急指挥提供有效的技术保障 视频流路径为 1 2 6 7 4 44 4 稳定的系统设计稳定的系统设计 4 4 14 4 1 无缝的流媒体故障切换机制无缝的流媒体故障切换机制 当访问压力过大 热点区域流媒体服务器出现故障的极端情况出现时 系统热点区域流媒体服务器出现故障的极端情况出现时 系统 能够自动切换到其它区域中心负载较低的流媒体服务器进行码流转发 整个过能够自动切换到其它区域中心负载较低的流媒体服务器进行码流转发 整个过 程无缝进行程无缝进行 如下图所示 当热点所在区域中心 1 流媒体服务器出现当机时 系统侦测到负载较低的区 域中心 n 自动将热点图像码流转发到区域 n 的流媒体服务器上 这时 区域 1 用户视频流获取路径为 1 2 3 区域 n 用户视频流获取路径为 1 2 4 中央管理中心用户视频流获取路径为 1 2 5 6 区域 n 流媒体服务器同时负责本区域和区域 1 的客户端取流 负载较大 当服务器修复后 系统会自动将服务切换回区域中心 1 的流媒体服务器上 恢 复原有的业务模式 4 4 24 4 2 永不停顿的系统服务永不停顿的系统服务 部署在中央监控中心的中心管理服务器是本系统的核心所在 负责提供统 一的认证 授权 管理服务 对全国系统内的用户 角色 权限 视频监控设 备 各种服务器进行集中配置管理 并为系统管理 流媒体 存储检索等所有 应用服务器提供统一 WEB 访问配置界面 为前端监控设备提供统一远程监视查 询 WEB 访问界面 一旦崩溃则整个系统陷于瘫痪 后果非常严重 通过对中心管理服务器搭建双机集群能有效解决以上问题 该集群基于 心跳 和 共享数据库 的双机热备方式 基于微软的 Cluster 系统 由两 台服务器组成 这两台中心管理服务器对客户端程序来说是一个整体 它们共 享一个数据库 对外提供一个虚拟 IP 提供透明的服务 其中处于工作状态的 主服务器为用户提供业务服务 当该集群中的主服务器由于某种原因不可用时 系统会自动将业务和应用热切换到备份服务器上 业务运行不会中断 4 54 5 全方位的安全保障全方位的安全保障 4 5 14 5 1 访问安全访问安全 对业务和数据进行的访问 能够做到身份认证 接入控制 安全审计 能 够有效保证重要录像的安全 4 5 24 5 2 网络网络安全安全 对于承载网络 能够做到有效的安全接入和访问控制 为业务提供一个整 洁高效的平台 4 5 24 5 2 设备安全设备安全 对于设备运行 可以进行流媒体故障切换 支持核心服务器的集群构建 第 5 章 安防管理平台 5 15 1 安防管理平台架构安防管理平台架构 安防平台体系结构设计 从根本上决定了系统所能提供的业务服务的规模 和水平 基于事实上的工业标准的 J2EE 平台和 SOA 面向服务的架构 是当前几 乎所有的企业级业务平台所普遍采用的 被反复证明是目前最强壮 最博大 最高效 最具伸缩性和业务扩展能力的平台架构之一 本软件采用了在 J2EE 三层体系结构基础上构建的面向业务的四层体系结构 如下图所示 图表 1 综合应用管理平台结构图 第一层为应用层 是面向于用户实际操作的客户端 是通过对安全管理具 体业务的归纳 抽象 生成的各种应用模块 通过这些模块的组织 就可以支 持不同的业务应用 第二层为业务层 呈现给用户专业化 个性化的具体业务流程和工具 是 智能化的最终体现 是业务智能的最终表现形式 第三层为中间服务层 是软件平台系统的核心 采用高性能的应用服务器 中间件 各种智能引擎和系统管理工具 为应用层提供基础服务 管理策略和 方法工具 同时按照所提供的服务来管理 组织和调度设备和信息资源 第四层为现场设备接入层 实现了安防设备和音视频 图片和文本等信息 的归纳抽象 并接入到平台进行集成管理 使用户无需关心所使用的设备和信 息资源的具体位置和形态 便于设备信息资源的组织和调度 更好的为业务服 务 如 DVR DVS IP Camera 高清摄像机 第三方系统等 5 25 2 安防管理平台构成安防管理平台构成 安防管理平台结构如下图所示 图表 2 综合应用管理平台软件组成 5 35 3 安防管理平台特点安防管理平台特点 1 适应各种网络 平台可适应局域网 广域网 3G 移动网络等多种网络集合 平台支持 NAT 穿越 平台可穿越防火墙 网闸 2 可支持前端多种设备接入 平台支持接入模拟 DVR 平台支持接入高清网络摄像机 平台支持接入高清存储设备 平台支持接入 3G 移动视频监控设备 3G 摄像机 3G 视频 服务器 3G 车载 DVR 3G 单兵设备 3 系统管理 平台支持通道级控制 功能级权限管理 管理数据库备份还原 可查询前端设备日志 可查询中心服务器日志 4 语音对讲和广播 监控中心客户端与前端设备对讲 客户端对前端设备广播 5 其它 服务器可以部署在双线机房 内外网环境下的设备和用户 能够通过对应的线路使用平台 对于网络差的应用环境 设备传输的视频可以丢帧以适应 低带宽 由平台进行插帧恢复 恢复视频质量 5 45 4 安防管理平台功能安防管理平台功能 5 4 15 4 1 用户管理用户管理 1 用户分类 用户分为系统管理人员 面向系统 网络 设备等 与应用操作人员 业 务流程与操作 两大类 并对应到组织机构 系统管理员分为高级 全局管理员 管理员 普通 操作员分为高级操作员 普通管理员等 登录用户可定义成系统管理员 也可以是操作员 大部分是独立的 即登 录者或是系统管理员 或是操作员 在特殊应用场合 可以将两者合二为一 用户登录之后 自动生成用户界面 图表 3 帐户界面 2 行为审计 系统软件必须对所有登录用户进行自动的审计跟踪 并保存审计记录 审计的内容应包括用户注册 验证 权限设置 注销等 系统对所有用户 的所有操作过程进行记录 记录的内容应包括登录时间 重要控制动作 修改 设置 报警处理 退出时间等 重要控制动作包括对前端设备的启动 关闭 重启等控制 对其它用户控制有影响的控制 控制权限发生冲突时 及对设备 的开始控制和结束控制动作 系统管理员可以设置平台系统的操作审计策略 系统对记录的资料采取严格的防护措施 不允许更改和删除 支持记录数 据的备份与恢复 导出 导入 3 操作记录 系统记录全部的登录用户的全部操作记录 记录的内容包括登录者名称 时间 主机名称 重要控制动作 修改设置 退出系统的时间等 重要控制动 作包括对前端设备的启动 关闭 重启等控制 对其它用户控制有影响的控制 控制权限发生冲突时 及对设备的开始控制和结束控制动作 对录像资料的 处理 包括回放 下载 上传 剪辑等 4 用户数限制与优先级 根据前端设备的最大用户登录数量 连接数等限制 对登录用户进行数量 的限制 系统面向教育行业 有上下级等明确的组织架构 需要有一套比较清 晰的优先等级制度 登录用户有优先等级 预览 控制前端云镜有优先级 回放有优先级 报警 联动有优先级 5 人员统计与状态 人员的状态 在线 离线 登录时间 IP 地址 在线时长等 人员的基本信息 用户名 所属机构 职务 联系电话 手机 mail 等 5 4 25 4 2 监控管理监控管理 1 实时监控 通过C S客户端和WEB浏览器 不仅能够单画面或多画面显 示实时视频图像 支持不同画面的显示方式 单画面 4画面 6画面 9画面 13画面 16画面等方式 能够实现对前端云台镜头的全功能远程控制 包括云台的 旋转和自动扫描 镜头的变倍变焦 快球预置位的设置和启动 快 球巡航轨迹的设定和启动 设定快球预置位启动计划 在不同的时间自动控制快球转 换到需要重点监控的部位 画面切换 可以分为手动切换 自动切换 计划与任务方 式 画面文字显示 包括组织机构 OSD 标识 通道名称 日 期与时间 触发类别等 图表 4 监控画面 2 分组轮巡 分组定义 由管理员在系统初始化时 根据教育系统的业务要求 对组进行自定义 管理员可以针对前端的设备厂家与型号 类型 DVR 矩阵 网络视频服务器 IP 摄像机 光端机等 组织机构 应用场所 管理部门等进行分组设置 轮巡 轮巡 系统按照设定好的规则 在指定的操作终端上进行自动的监控图像显示 根据业务需要 可以 分为组内轮巡 分组轮巡以及组合轮巡等 组内轮巡 组内轮巡 在指定的组别内 以固定的画面 1 4 9 按照给定 的时间进行轮巡显示 应用场合 组内摄像头比较多的情形 分组轮巡 分组轮巡 在选定的多个组别中 以固定的画面 1 4 9 按照 给定的时间进行轮巡显示 应用场合 组内摄像头不多 一般 3 4 个 最不超过 9 个 组别数量比较多的情形 组合轮巡 组合轮巡 在选定的多个组别中 并且每个组内的摄像机数量超 过 9 个 以固定的画面 1 4 9 按照给定的时间 不同的策略 组 内轮巡优先 组间轮巡优先 显示画面固定 显示画面随实际画面变 化 进行轮巡显示 应用场合 组内摄像头很多 组别数量比较多的 情形 分时轮循分时轮循 各轮循方案可作为单独得计划来执行 即自动轮循计 划 一个计划即是一个时间段 例如 9 00 到 10 00 到 9 点即可自 动触发轮循计划执行 10 点则结束轮循 3 双向对讲 通过 DVR 的视频输入通道实现对现场声音和实时监听和视频音频 同步录像录音 通过 DVR 的双向对讲接口 实现与现场人员的远程双向对讲 并 实时录音 4 回放功能 首先在回放主界面的左侧列表中选择要查询的通道 再选择点播 类型 文件类型 开始时间 结束时间 除了对硬盘录像机以及视频 记录设备进行回放 还包括对视频图像的处理 编辑 上传 下载等 功能 回放的基本功能 单画面 4 画面 单进 单退 快进 1 2 4 8 倍数 剪辑 抓帧 下载等 回放的高级功能 支持预览画面时的即时回放 即 在预览画面 时 发现有异常行为 值班人员可以立即回放刚才发生的情景录像 多路同步回放功能 以及检索查询 剪辑 下载 合并 标签 关联 文字描述 上传等 图表 5 回放界面 5 字符叠加 可以在监控画面上叠加所属辖区 监控点名称 预制点位 置 日期时间 录像状态等字符和信息 也可以对某些信息在标题 上显示或通过鼠标点击右键获取与该监控图像相关的更详细信息 可以对同一个监控点针对不同预置位叠加不同的字符 非 常方便用户快速掌握监控场景情况 可以调整字符叠加的位置和字符的点阵 6 数字矩阵 支持数字矩阵硬解码和软解码输出到电视墙上显示 支持多画面同步显示和轮巡显示 支持多个预先定义的轮 巡预案 软解码输出支持画中画功能 支持CIF 4CIF 720P等不同图像格式解码还原显示输出 支持实时视频和录像回放显示输出 可以实现多画面同时 回放 7 视频加密 对于安装在某些场所的监控画面 可以设定隐私遮挡功能 需前端设备支持 未经授权遮挡区域将不能被查看显示 8 报警管理 事件转发 包括对所有的系统事件和设备事件按照路由规则的转 发 其它消息转发 接收其它系统发来的视频请求并响应 实现与其 它系统的高效集成 可以接入为后台运行的应用服务软件 通过报警 转发服务器实现对技防联网报警 视频移动侦测报警 视频丢失报警 设备状态报警等所有报警进行统一的管理 可以定义报警源 联动规则 通过报警引擎自动关联实时 视频和启动录像 启动现场声 光 门等设备 并将不同的报警信 息发送给不同业务主管部门 接收到报警后可以自动联动预先定义的关联监控点视频 自动启动快球预置位 也可以手动选择附近监控点图像进行视频验 证复核和录像 所有报警信息自动保存到数据库 可以统计 查询和打印 可以通过报警事件来检索录像资料 通过对报警转发和联动规则的定义 可以通过手机短信将 报警信息发送给相应的值班人员和主管领导 系统故障 磁盘清理等信息也可以通过手机短信发送给系 统维护人员 通知维护人员及时到场维修维护处理 5 4 35 4 3 流媒体管理流媒体管理 流媒体转发服务器软件实现对数据源申请数据流和多线程网络分发的功能 它的数据源是DVR DVS IPCamera PC DVR等实时接入设备 流媒体转发服务器用于多用户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 限制管理的策略包括路数 用户优先级和事件优先级等 流媒体服务器作为视频监控联网系统中最主要的视频资源管理服务器 用 于监控中心多客户端复用相同现场图像的流媒体转发管理和支持多级流媒体转 发管理和调度 支持网关管理 降低网络带宽和设备负荷 该软件目的在于缓 解网络带宽紧张的区域 对该区域内的视频服务器的访问全部通过视频转移分 发单元软件来进行转发 使得该视频服务器的视频服务只占一个通道 流媒体服务器主要功能如下 1 多级流媒体间的转发 实现多级流媒体之间的转发 分散访问压力 提高系统稳定性 2 跨网段 网关 防火墙等传输 当客户端和设备在不同的网段时 有些情况下客户端不能访问到设备 通过将流媒体服务器架设在网关上起到中转的作用 从而使得客户端可以 正常取得数据流 3 支持大容量存储设备转发存储 通过流媒体转发服务器将前端DVR DVS IPCamera PC DVR等视频源 转发存储到磁盘阵列等大容量存储设备中 4 回放与转发服务 因DVR 磁盘阵列等设备受本身硬件性能影响 连接路数有限 当同时 实时预览或回放某些数据源的客户端比较多的话 设备压力较大 甚至连 接不上 利用流媒体服务器分发的优势 可以将从设备来的一路连接 同 时分发给多个客户 从而能有效减少设备端的压力 5 案件管理及标签 检索 查询 回放 通过流媒体转发服务器检索 查询 回放重要录像片断 6 网络带宽管理 配置视频转移分发单元的带宽管理组 带宽组的管理是对添加的DVR进 行路数或是带宽上进行有效的限制 防止用户连接的带宽超过负荷上限或 者用户连接的通道数超过流媒体所能承受的上限 5 4 45 4 4 存储管理存储管理 用于集中存储环境下按照管理中心软件设定的计划 策略执行高可靠性的 图像集中存储 备份 检索和回放管理支持补录 支持报警集中存储和重要事 件集中备份管理 网络存储服务器软件通过网络获取系统中所有视频源的信息 存储到大容量的存储设备中 系统可以支持 n 台计算机组成的分布式集群存储 结构 在这些计算机的通讯底层是我们的高性能通讯平台技术 在正常运作的 情况下 每一台存储计算机负责存储整个系统中的某些录像信息 首先我们需 要定义存储组 每一个存储组有 n 路图像组成 我们把一个存储组绑定到一台 存储服务器 这样全系统的图像将通过不同的存储服务器进行存储 我们采用 的模型是前端分布式录像和后端集中录像的综合方法 存储管理服务器管理的 对象可以是 PC 服务器存储设备 DVR 设备 也可以是磁盘阵列等 具体功能如 下 可以对存放在集中存储设备中的数据进行快速检索 并提供服务 可以通过 Web 界面 支持在本地和客户端按镜头 按时间 按关联事件 按日志 按报警等多种方式来检索具体的监控录像和关联数据 可以查看该录像的详细存储位置 显示相关状态信息 并且对该录像进 行及时的回放 可以浏览硬盘 NAS SAN 存储设备上的相应监控文件 支持录像计划和补录 每一个录像组可以具有自己的录像计划 录像的 执行底层是我们的计划和任务调度引擎 每次录像过程中 系统都会纪录录像 的执行时间 系统的维护服务器 根据预定计划和实际的执行情况的差异性 我们可以计算出需要补录的时间段 当录像计划改变时 早先的计划将被纪录 下来 系统能够自动辨别补录参照改变之前还是改变之后的计划 清盘策略和录像优先保留权 当系统发现存储的容量超过系统规定的最 高警戒线 将开始启动清盘任务 这个工作是由维护服务器来管理的 维护服 务器将定时检查磁盘的情况 进行磁盘的清理 自动导出等功能 系统需要一台专门的维护服务器 对整个集群进行控制 同时执行补录 清盘 导出等工作 高性能的检索信息保存和获取 和绝大多数存储解决方案不同 我们并没有采用通用的关系型数据库 这 是因为通用关系型数据库的性能是一个很大的问题 需要通过 TCP IP 通讯 关 系数据库也需要对 SQL 语句进行分析 需要保存和处理不必要的 Meta 信息 我 们参照了关系数据库的核心外部排序和检索机制 采用了专用的内嵌数据库 特别适合对录像资料进行检索 该数据库不但具备现代高级关系数据库的高并 发事务处理能力 系统崩溃时自动恢复 数据库复制等高级特性 而且具有通 用数据库系统无可比拟的存取和检索性能 当然它不适合普通应用管理系统的 关系存取 高可用性和容错 系统提供三个层次上的容错 首先系统体系结构上的容错技术 我们的系 统支持分布式的集群技术 简单地讲 每台服务器正常执行当前的存储任务 但是同时又作为其他服务器的后备集群节点 当集群系统某一节点出现故障 那么我们的底层通讯协议能够准确地监测 到这台机器的问题 这就是所谓的成员离开事件 成员离开事件将被可信协议 递交到集群中的每一个节点 它的备份服务器将立刻承担起失败节点的责任 进行录像 这就是容错功能 而当失败的节点修复后重新启动并开始录像 底层通讯协议能够把这个重 新加入的时间递交给每一个节点 这是所谓的成员加入事件 备份服务器接收 到这个时间以后就停止录像 这就是错误恢复功能 第二个层次上的容错是在整个集群都和图像源断开 不能进行实时录像 这个时候 我们通过计划和实际的录像执行情况进行补录 请参见后面的计划 和补录 第三个层次的容错是在录像分包时 每一个录像文件结束和一个新的录像 文件开始 系统都被冗余一部分数据 以保证没有任何图像帧丢失 录像计划和补录 每一个录像组可以具有自己的录像计划 录像的执行底层是我们的计划和 任务调度引擎 请参见计划引擎 每次录像过程中 系统都会纪录录像的执 行时间 系统的维护服务器 根据预定计划和实际的执行情况的差异性 我们 可以计算出需要补录的时间段 补录系统将自动从合适的 DVR 下载缺少的录像 信息 当录像计划改变时 早先的计划将被纪录下来 系统能够自动辨别补录 参照改变之前还是改变之后的计划 清盘策略和录像优先保留权 当系统发现存储的容量超过系统规定的最高警戒线 将开始启动清盘任务 这个工作是由维护服务器来管理的 维护服务器将定时检查磁盘的情况 进行 磁盘的清理 自动导出等功能 系统提供集中清盘策略 包括先进先出 最近访问 最多访问 以及保留 优先权 在先进先出的情况下 所有最先录制的图像数据将被删除 而在最近访问 策略中 越最近访问的录像资料将被保留越久 越多访问策略则考虑整个系统 用户对资料的访问频度 访问的人越多 录像资料保留得越久 在所有这些策略中 都可以定义保留优先级 如果某一通道的优先保留权 越高 那么它的数据将被越后删除 并且系统可以定义保留的时间长度 监控中心存储管理服务器内嵌平台软件的网络存储管理服务软件 是针对 大型网络监控系统环境的专用存储管理软件模块 实现远程所有图像的实时录 像 报警录像 中心集中备份和事后检索查询服务 计划录像下支持补录 在 这类应用中往往存储对象是大量的音视频监控录像文件 仅使用单一的在线硬 盘存储方式会带来很高运营成本 而且 并不是所有的历史监控数据都要求快 速的检索 根据这种数据的存储检索要求 我们支持 DAS NAS SAN 等多种存储 方式 对于图像文件存储我们建议采用 NAS 网络附加存储设备 5 4 55 4 5 设备管理设备管理 1 设备统一编码 按照统一的编码规则对设备进行统一编码 2 远程设置和批量配置 能够对前端DVR设备 快球摄像机等前端设备的参数进 行远程配置 对同一型号和同样参数的设备进行批量设置 大大提高了系统的维护效 率 3 远程状态巡检 能够对前端设备的工作状态进行定时自动或手动远程巡检 对设备的工作状态进行统计管理 发现异常及时告警 便于值班人员掌握设备的运行 情况 发现问题及时处理 防患于未然 支持断线重新连接 4 远程控制 能够对前端设备进行远程重启 校时 既可以手动控制 也