智能大厦监控工程.doc

平安城市监控工程平安城市监控工程 网络视频解决方案网络视频解决方案 目目 录录 1 项目概述项目概述 4 1 1 网络视频监控是发展的趋势网络视频监控是发展的趋势 4 1 2 网络视频监控系统的优势网络视频监控系统的优势 4 2 项目需求项目需求 6 2 1 前端摄像机需求前端摄像机需求 6 2 2 软件功能需求软件功能需求 6 2 3 存储需求存储需求 6 2 4 业务扩展需求业务扩展需求 6 3 系统规划系统规划 7 3 1 设计依据设计依据 7 3 2 设计原则设计原则 7 3 3 功能概要功能概要 8 3 4 系统拓扑图系统拓扑图 10 4 系统描述系统描述 12 4 1 系统管理系统管理 12 4 1 1 统一管理 12 4 1 2 远程管理 12 4 2 智能设计智能设计 12 4 2 1 智能显示 12 4 2 2 智能侦测 12 4 3 存储设计存储设计 14 4 3 1 存储容量计算 14 4 4 网络设计网络设计 14 4 4 1 网络拓扑图 14 4 4 2 带宽计算 15 4 5 报警联动报警联动 15 4 6 冗余机制冗余机制 16 4 6 1 网络冗余 16 4 6 2 服务器冗余 16 4 7 良好扩展性良好扩展性 17 5 模块选型模块选型 18 5 1 软件模块选型及功能介绍软件模块选型及功能介绍 18 5 1 1 软件模块选型 18 5 1 2 软件模块功能介绍 18 5 2 硬件设备选型硬件设备选型 25 5 2 1 前端设备选型 25 5 2 2 服务器选型 25 5 2 3 交换机选型 25 5 2 4 存储机柜选型 25 6 设备清单设备清单 26 7 相关技术说明相关技术说明 27 7 1 压缩格式压缩格式 27 7 2 存储技术存储技术 28 7 3 标准接口标准接口 28 1 项目概述项目概述 1 1 网络视频监控是发展的趋势网络视频监控是发展的趋势 经济的发展促使着人们不断的提高安防意识 当传统的本地模拟监控方式逐渐不能满足某些行业大范 围 远距离监控的需求 而网络系统的飞速发展 使得依靠网络进行远程视频监控成为可能 如银行跨地 区联网监控时 通过网络将图像进行远程传输的集中监控方式应运而生 目前 随着互联网的大范围普及 远程监控已经渗透到教育 政府 娱乐场所 医院 酒店 运动场馆 城市治安等多种领域 熟悉远程监控的人都知道 将图像摄取后进行远程传输的主要方式是通过互联网 而传输介质除了双 绞线和铜缆 另外还有光纤 有人认为 通过光端机和光纤进行远程监控 其视频图像的质量和传输速度 要优于网络传输 但是它昂贵的成本和复杂的布线工程让人望而却步 更重要的是 其组网能力相对较差 不能满足大型监控项目的需求 对于大型的监控系统来说 网络监控相对本地监控有着无可比拟的优势 具体体现在监控方式更灵活 系统施工和维护造价相对低廉 可保存的数据量更大 数据保存方式更多 数据应用形式更广 系统集成 度更高 而另一方面 以网络为基础的视频监控突破了时间 地域的限制 只要有网络存在的地方就可以 建立网络监控系统 省去了传统的布线和线路维护费用 降低了监控成本 用户在授权的情况下 就可以 不受地域限制随时按需监控 实现即插 即用 即看 使用方式相当便捷 于是 IP 网络监控一致被业界 认为是未来视频联网监控的主要趋势 而且 网络视频监控系统由于采用了先进的数字压缩技术 可使传输带宽和存储要求达到更小化 以 弥补因网络带宽不足而导致的缺陷 可以说 现阶段通过网络及网络产品已经真正实现了分散布点 集中 监控的远程传输 在一些特定的场合 网络监控得到了有效的应用 受到了广大安防厂商和行业用户的广 泛关注 近年来 数字视频监控系统的核心设备 网络摄像机和视频服务器因为具有更多的智能特性和 强大的联网功能 已经成为网络监控市场的新宠儿 1 2 网络视频监控系统的优势网络视频监控系统的优势 1 结构简洁 应用便捷结构简洁 应用便捷 由于社区地理区域分布广而多 如果按照传统的监控系统模式进行设计 施工 根本没有办法将其进 行统一管理 根据现有的网络资源 我们设计了这套将现有的网络进行联结的网络监控系统 进行分布存储 统一 管理的方案 既实现不占用大量带宽 又实现了统一管理 而且 不需要模拟监控的矩阵 视频分配器等 中间设备 避免了视频图像信息经过多次转发产生的信号干扰现象 对于管理部门而言 采用计算机网络 的监控系统还不受时间 地点限制 在授权的情况下可以随时按需监控 实现即插即用即看 使用方式相 当便捷 2 数字传输 无损转发数字传输 无损转发 网络视频监控系统的视频信号 是经过前端的网络摄像机或视频服务器完成数模转换后 直接在计算 机网络内进行传输 即使将视频信号经多次转发到系统各应用层 也不会出现多层转发降低图像质量的现 象 是大型 分散地理区域监控系统的最佳选择 3 标准化和开放性标准化和开放性 整个监控系统的网络协议都采用标准的 TCP IP 协议 实现在网络系统上的图像 数据传输和共享 同时 利用计算机视频处理技术 可以为监控场景周界防范报警系统 巡更系统 出入口管理系统 入侵 报警系统和消防系统提供了一个层接口以实现系统的异构和集成 基于网络的视频监控系统能够按照视频监控安全防范的具体要求 将视频监控及安全防范提高到新的 管理高度 实现以监控及报警为主线 在更多 更大的范围内创建并激发全新的应用模式 提高办事及管 理效率 在节省人力 物力的情况下 满足对监控场景安全 防范 管理的要求 最大限度的保障了投资 效益 4 可扩展性可扩展性 网络视频监控系统是完全基于计算机网络和 IP 视频终端设备 模块化的 IP 智能采集设备 可以将视 频监控的触觉延伸到网络触及的各个角落 为将来扩容留下了充分的余地 网络视频监控系统是运用最新的数字视频技术 网络通信技术建立的一套软硬件相结合 崭新的 完 整的监控系统 各应用模块可依据业务需要 部署在监控中心及其他工作场所 使网络系统上的图像 数 据得到最优的利用 2 项目需求项目需求 随着我国经济的高速发展并由工业化社会向信息化社会转变的过程中 我国城市化的进程也越来越快 在经济较为发达的沿海地区和主要的大 中城市里 伴随着大量的流动人口的涌入 城市基础建设相对滞 后 就业与容纳能力的限制 贫富差异的加剧等各类社会矛盾的不断上升 造成各地在城市化的进程中出 现城市交通 社会治安 人口管理 流行病控制和重点区域的防范 处置紧急突发事件等大量的新的城市 管理问题 原有的城市管理办法已落后 必须采用新的方法对城市化的进程进行综合性的分析和管理 运 用现代电子技术 信息技术的发展 新的城市管理监控系统已成为城市化社会管理的重要工具之一 创建平安城市 营造安全环境 是每一个城市公民的基本生活需求 加强公共社会安全防范是国家 和公安部门高度重视的问题 为了强化治安管理 防范和追述重大事件的发生 公安部推行了创建 22 个 平安城市 试点工作 标志着全国性的提高城市治安管理水平已经成为社会安全的重要议题之一 雅典 奥运会上十多亿欧元安全费用的支出 更说明了社会安全已进入一个高科技 新产品的应用时期 采用高 科技手段增加警力 已成为城市管理者和公安部门的一项重点工作 2 1 前端摄像机需求前端摄像机需求 2 2 软件功能需求软件功能需求 2 3 存储需求存储需求 2 4 业务扩展需求业务扩展需求 3 系统规划系统规划 本网络智能监控系统方案专门为平安城市安全防范而设计的 方案中所采用的技术 以及所使用的设 备都经过严格的考证 并成功地应用于各个领域 3 1 设计依据设计依据 安全防范工程技术规范 GB50348 2004 视频安防监控系统工程设计规范 GB50395 2007 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB50198 1994 视频入侵报警器 GB15207 1994 报警图像信号有线传输装置 GB T16677 96 计算机软件开发规范 GB8566 88 电子计算机场地通用规范 GB T 2887 2000 安全防范工程程序与要求 GA T 75 1994 安全防范系统验收规则 GA 308 2001 视频安防监控系统技术要求 GA T 367 2001 安全防范系统 DB33 T 334 2001 3 2 设计原则设计原则 由于要建立一个综合的安全防范系统 对入侵报警 门禁 空调 排风扇等进行综合管理 这就要求 各子系统除了由完善的功能外 还应该提供标准的 API 以便于系统的整合和应用的扩展 因此 在网络 监控系统中 将采取完全基于 IP 网络视频的监控方案 在系统规划设计中注意了以下一些问题 1 注重投资效益注重投资效益 IP 网络视频监控方案的前端采用标准化 可扩展 可升级的硬件设备 可一次投入 反复利用 由于 采用了通用的 TCP IP 协议进行传输 前端设备除了用于视频监控系统应用外 还可以为其它的应用系统 提供标准的网络视频信息 实现一物多用 从而使总体系统具有很高的性能价格比 2 管理灵活与严谨并重管理灵活与严谨并重 系统采取分布式多级远程集中管理与监测监控 控制 系统提供分布式多级远程集中监控 控制管理 机制 以数字中控矩阵服务器为核心 支持 C S B S 多种运行模式 有效的进行扁平化 多层次的权限 管理 彻底解决管理机构复杂 多人多层次权限控制的问题 通过简化系统结构 解决对于分散的监控点 想集中管理的问题 通过网络传输 用户可以通过客户端或浏览器 可以实现对已授权的监控点进行实时 观看或回放图像 并可进行远程 PTZ 控制 3 可用性和可靠性可用性和可靠性 系统所选设备均是先进 成熟 可靠的产品 用户操作管理简单 易学易用 产品不仅可靠 并且实 现了对传输线路及自身的问题进行监测并报警通知用户 数字化的前端设备 可进行远程的配置和重启 智能化的应用模块均具有系统自愈功能 大大提高了系统的可用性和可靠性 4 系统的标准化和开放性系统的标准化和开放性 网络监控系统要求实现在安全防范系统上的图像 数据传输和共享 本系统采用的硬件产品均遵循网 络协议和传输标准的要求 软件系统平台也提供标准的 API 接口 以便于上层业务系统的资源调用和系统 整合 整个系统每一个环节都十分重视系统的开放性 从中央监控中心到分控中心 其网络协议都采用标 准的 TCP IP 协议 5 系统可扩展性系统可扩展性 从前端设备 功能模块到软件系统的规划 整个系统的各个部分都非常重视其扩容和升级能力 监控系统的视频前端设备使用模块化的 IP 智能采集单元 只要有网络的环境 可随处增加监控点 为将来扩容留下了充分的余地 在系统服务器的配置中 以实践经验为主导 以客户利益为立场 没有最好 只有最合适 提出了 有特色的高性价比设备配置方案 以保证系统持久的生命力 系统软件规范标准 标准的 API 接口 使兼容各种品牌 多种压缩格式的视频采集设备成为可能 系 统还为新的数字设备和压缩格式预留有接口 使系统的升级 扩展能更贴合用户的实际需求 3 3 功能概要功能概要 1 前端影像采集设备 前端影像采集设备 网路视频产品 2 监控视频管理平台软件 监控视频管理平台软件 Globeview NVR 应用类型 视频存储转发 控制台 管理数据中心 电视墙 报警联动 智能搜索等 3 系统实现业务功能 系统实现业务功能 监控平台功能 监控平台功能 系统视频监控平台具有多级管理功能 可随时调用任意的网络摄像机图像 采用前端摄像机所能支持的所有分辨率 压缩格式 帧率等全程实时录像 具备流媒体转发功能 可管理多个下级监控中心 任意查看实时画面和录像 前端发生事件触发时 自动连接报警点的实时画面 节省骨干带宽 与防范报警和其他管理系统关联 可将事件的关联视频热点弹出 并启动录像 网路视频监控前端设备管理功能 网路视频监控前端设备管理功能 各监控设备可按名称 IP 地址等分组进行管理 支持对网络摄像机进行批量的管理 可以对大量的摄像机单元组分类管理 自由编辑地图 方便 快速查看各个监控点的工作状态和所 属地点 设备远程校时重启 远程自动侦测前端摄像机参数更改 发现参数修改后自动报警 设备状态信息查询检测 可以自动定时检测 维护并显示故障点 监控视频智能拓展管理功能 监控视频智能拓展管理功能 通过标准开放接口实现和其他系统协作智能管理 包括各社区重要场所以及监控中心的门禁系统 报警记录 支持智能视频检索 包括指纹 卡号 地点 时间 报警事件等数字信息 需二次开发 监控坐席操作功能 监控坐席操作功能 抓拍管理 管理员设定存储图片路径后 使用者可抓拍实时图片 也可以抓拍回放图片 可把图像 另作证据 文档素材 打印等用途 轮巡管理 可以灵活设置多画面轮巡 单画面轮巡及各个画面轮巡的摄像机数目 设定画面切换间 隔的时间 巡航管理 设定预置位 设定巡航轨迹 位置 轨迹 设备控制 通过软件系统可对本地 远程摄像机产品控制 可远程控制云台 镜头和其他外部设备 进行操作控制 告警设备的电平信号触发 云台控制 上 下 左 右 和自动旋转 镜头控制 缩放 聚焦 光圈调整 画面显示 系统可实现一 四 九 十 十六画面实时监视 各状态下均可切换全屏监视 全屏状 态下 可以采用键盘直接控制云台 报警功能 系统监控点具有运动侦测报警 输入报警功能 可设定声音报警 画面提示报警 报警 时显示告警位置 报警联动预置位 照明 警铃 发送短信等 警情分类 日志记录 警情轻重处理 自动弹出视频 与现场视音频通讯 音频配置 音频网络摄像机能实时监听 全双工对话控制 录像 存储策略 要求系统有手动录像 定时录像 视频运动侦测报警录像 分配磁盘容量录像文 件流水方式存储 录像文件循环覆盖存储 查询 回放 为了能方便快捷的找到所需要的录像 要求支持存储分布的图示功能 并提供多条件 组合方式查询 以检索选定需要回放的录像文件 对查询到的录像文件能够提供完整的回放功能 包括播放及暂停 显示录像时间 抓拍图像 画面全屏等功能 权限分配机制 权限分配机制 可以对操作摄像机的用户进行分级权限验证 3 4 系统拓扑图系统拓扑图 根据用户需求和网络环境 监控系统是由网络摄像机和视频服务器搭配数字中控矩阵 Matrix Data Center 录像存储模块 Base 电视墙管理模块 Display Station Expert Station 和远程客户端 E Client 等 组成 如下图 社区社区 本系统是一个数模结合的混合监控系统 每个社区组成一个局域网 原有模拟视频信息通过视 频分配器后一分为二 一路直接接入接入 DVR 后再接入视频矩阵 另一路则在不影响原来系统的前提下 通过编码器编码转换成数字信号直接接入局域网 而在同一个局域网里 安装一台存储服务器 用来存放 视频信息 而终端需要访问实时视频或者录像回放都是通过此存储服务器转发 视频信息从采集到存储都 是在同一个局域网里面 并不会使主干网络受太大的影响 新增的网络摄像机则直接接入局域网 另新增加显示器组成数字电视墙 数字视频信息通过电视墙模 块 Display Station 接上新增加的电视墙 派出所派出所 派出所需要调用前端视频信息 则通过社区里的存储服务器进行转发 派出所有权调用本所 管辖范围内的所有社区的视频信息 而派出所之间则需授权才能访问 派出所增加报警服务器模块 Alert Station 进行和第三方的报警联动 分局分局 新增电视墙模块 Display Station 数据中控中心 Data Center 和管理工作站 Matrix3 0 需要调用前端视频信息则通过派出所 Expert 3 0 进行转发 分局有权调用本分局管辖范围内所有社区的 视频信息 分局之间则需授权才能访问 市局市局 安装数据中控中心 Data Center 和管理工作站 Matrix3 0 本地的数据中控中心分局里的数 据中控中心做定时同步 实现异地双机热备 而本地再做一个本地双机热备 确保数据的安全性 方案二特点 1 视频从采集到存储都在同一局域网里 主干网络不会受太大影响 2 系统简单 便于维护 3 不需针对原来系统再进行二次开发 项目实施时长缩短 4 不会对原来系统造成任何风险 5 分级和权限管理 上级比下级拥有优先权 6 轻松整合第三方系统 实现智能安全防范系统 4 系统描述系统描述 4 1 系统管理系统管理 4 1 1 统一管理统一管理 数字中控矩阵服务器 安装了远景套件的 Data Center 数据中心模块 负责存放所有服务器 网络摄 像机的配置 人员权限信息 实现调用 Base 存储服务器 接受处理报警信息 以及各录像服务器的录像 索引的备份 是其他服务器的数据来源 也是系统最重要的服务器 4 1 2 远程管理远程管理 监控管理服务器安装了远景套件的 Matrix 模块 是数据库管理服务器 Data Center 的远程管理客户 端 通过该模块 可实现 Data Center 的摄像机参数配置 实时监看视频 PTZ 控制摄像机 录像回放和 电子地图显示等功能 当 Data Center 接收到报警信息向 Matrix 转发时 Matrix 对报警信息进一步处理 例如将警报区域的 视频自动显示在电视墙上 但事实上 是将 Data Center 和 Matrix 装在同一台服务器上 以节省费用 但 为了系统的稳定性 建议还是分开两台服务器装 4 2 智能设计智能设计 4 2 1 智能显示智能显示 电视墙管理服务器安装了远景套件的 Display Station 单台服务器可管理 4 台监视器 可实现每监视 器显示 16 画面 合计同时显示 64 路各种分辨率的视频画面 各显示终端可自定义画面布局 支持视频轮 巡显示自定义 电视墙管理服务器还接受 Matrix 模块的管理 作为 Matrix 模块的远程显示终端 显示指定的实时监 控画面或录像资料 更可以与报警服务器联动 按既定的策略 将报警现场的视频图像自动切换到指定的 显示终端 极大提高了系统的智能性 4 2 2 智能侦测智能侦测 该系统能实现简单方便的权限管理 客户端申请加入系统时 必须先向 Data Center 提交验证信息 提交验证的不同的用户拥有不同的权限 验证通过后才能加入到视频监控专网中 这时才能接收到摄像机 的实时视频图像 调用录像文件或者控制摄像机 整个系统由多台服务器组成 每一台机器的运行状况都应该保持良好的状态 除了系统的设计要有较 高的稳定性外 一种相对智能的监测 报警和应急机制必不可少 依据实际的运作情况 监测的内容包括 a 网络问题 包括摄像机与中心机房的线路 录像服务器 报警工作站等与中心数据库服务器的 线路 中心机房与各社区之间的线路 b 服务器问题 各服务器是否运行 负载情况 硬盘使用情况 c 网络摄像机问题 是否工作 因此 需要将智能监测模块安装在各服务器上运行 通过内部协议 状态响应协议 SRP 互相检 查对方状态 并按照既定的策略进行自动调整 确保系统可持续稳定地运作 当数据库服务器通过 SRP 协议不能获得录像服务器的状态时 数据库服务器向备份录像服务器发出 接管该区域所有网络摄像机的录像工作指令 网络监测 包括以下两方面的监测 服务器网络 用于检查中心数据库服务器与各录像服务器之间的线路 服务器任何一方在一定的时间内 例如 30 秒 不能 Ping 通对方或者不能连接监测端口 则发生报警 摄像机网络 各区域录像服务器定期仅检查本区域摄像机 较短时间 少于 1 分钟 一次 中心数据库服务器检查 全部网络摄像机 间隔稍长 少于 1 小时 一次 发现不能连接设备 则发生报警 服务器之间的相互监测 发起的通信包在加密通道中传输 监测通信采用 TCP 通道 使用 IPSec 协 议保护服务器之间的数据传输安全 服务器状态监测 这是服务器自我保护的检查 当服务器的负载或磁盘超过上限时 产生预警信号 主动报警 所有的报警信号均会发送两个地方 数据库服务器 记录报警信息 监控工作站 当接收报警信号时 会弹出窗口 显示报警的来源 分类 具体信息 和建议的 操作步骤 维护人员可以定位并排除错误 同时 监控工作站上的监控软件也检查工作站是否正常接收 防止漏报 4 3 存储设计存储设计 在各个社区配电机房部署录像服务器 采取分布存储 每套录像服务器安装一套远景套件的 Base 存 储模块 32 路版本 负责记录录像数据 录像索引 以及网络摄像机的配置数据 考虑到各机房内会产生 强大的电磁干扰 所以 每个 Base 存储服务器将放在一个防干扰的机柜中 用户可对录像速率进行调整 以减轻硬盘与系统的负荷 系统录像功能包括实时录像 定时录像 运 动检测预触发录像及报警预触发录像 可以对所选摄像机进行计划 移动侦测 遮挡录像设置 同时 对 已设定的录像可以进行处理 轮巡方案 用户可以根据实际需要建立自己的轮巡方案 4 3 1 存储容量计算存储容量计算 系统中摄像机分辨率设为 VGA 640 480 每路摄像机的视频流量大概为 2Mbit s 按视频源保存 15 天录像文件要求算 同时要求图像质量清晰可见 则每路摄像机每天所需存储容量为 VGA 图像分辨率为 640 480 压缩格式为 MPEG4 H 按照每路 800Kbps 来计算 每路一天 24 小时全天录像 每路一天全录容量 800Kbps 3600s 24h 8 1024KB 1024MB 8 24GB 路 4 4 网络设计网络设计 4 4 1 网络拓扑图网络拓扑图 建议为监控系统建立一个专用局域网 每层摄像机视频信号通过百兆链路直接介入每层弱电间里的交 换机 接入层交换机通过千兆上联到五楼监控中心的核心交接机 存储服务器 电视墙服务器分别以千兆 链路与核心交换机相连 如果接入层交换机端口数不够 建议增加一台同样的交换机做堆叠 4 4 2 带宽计算带宽计算 大家都知道 在一个百兆 千兆 的网络里面 其用于视音频信号传输的有效带宽只有本身的 30 40 左 右 因此 在一个百兆 千兆 的网络里 对视频监控系统而言 其有效带宽只有 30M 40M 300M 400M 一路视频流占用带宽的大小则决定于其芯片的处理能力 分辨率大小 图像效果等因素 而通常情况 下 D1 分辨率 标准画质下的视频流是 2Mbps 也就是说 如果在百兆 千兆 网络里 D1 分辨率 标准 画质下 只能同时连接最多 20 路 200 路 的摄像机 4 5 报警联动报警联动 在一些大型或者安全系数要求非常高的项目里 很多时候仅仅靠视频监控是没有办法做到百分百的安 全防范的 这时候便需要人们经常看到的报警联动 网络摄像机大部分可提供报警 I O 端口 可方便的实现与其他安防系统 如门禁系统 防盗报警系统 的集成和联动 而更方便的是 网络摄像机报警输出输入功能 已经在摄像机前端实现 考虑到以后系统的二次开发 本方案还提供了报警模块的整合方案 在存储服务器安装了远景套件的 Alert Station 报警插件 作为报警工作站 与第三方的系统工作站相连 通过 Agent 组件获得第三方系统 的工作状态 当 Alert Station 接收到警报时 将获得报警的来源 分类 具体信息等信息 向 Data Center 发送报警信息记录 Data Center 记录该报警日志 按既定的防护策略和建议发送相关的操作指令给各模块 实现报警录像 报警区域的摄像机画面显示 相关防区现场画面组合显示等功能操作 监控室人员可以通 过巡逻警员身上的 GPRS 定位器确认警员位置 然后通知距报警区域最近的警员迅速赶到现场 最低限度 的阻止或这挽救了报警事件 4 6 冗余机制冗余机制 4 6 1 网络冗余网络冗余 整个系统中 网络传输部分是贯穿整个系统的数据传输枢纽 它的稳定性直接决定了整个系统的稳定 性和安全性 而交换机的性能和稳定又直接影响了网络性能和稳定 因此 交换机则成为整个网络的最关 键部分 为了减少整个网络的单点故障 提高系统的稳定性和安全性 我们建议为核心交换机做一个冗余备份 策略 如图所示 4 6 2 服务器冗余服务器冗余 在服务器系统中 由于服务器的长时间工作常常会受到来自外界电磁场的干扰或者内部硬件温度过高 等 造成程序的跑飞 而陷入死循环 程序的正常运行被打断 服务器系统无法继续工作 会造成整个系统的陷 入停滞状态 发生不可预料的后果 对次 本系统作出了应变方案 预留一台做备份录像服务器 当某台录像服务器出现故障不能工作 主 或从 服务器将会发现这种 情况 此时 中心机房的备份录像服务器将获得故障的服务器涉及的摄像机列表 并接管这些摄像机的录 像 同时 还可以增加防死机看门狗 WATCHDOG 看门狗功能可以自动重新引导设备恢复正常工作 保障设备的持续正常运行 而当服务器通过看门狗得到重启之后恢复正常工作时 控制中心将重新将视频 存储的任务交换给主存储服务器 从而实现了双重保障的安全性 存储服 务器 存储服 务器 同样 系统中任意一台服务器都可以做到像以上服务器一样的双机热备 如数字中控矩阵服务器 这个应急策略只是个建议 到具体实施与否 看用户具体要求和具体情况而定 4 7 良好扩展性良好扩展性 应用系统的可扩展性需求 决定了新设计的网络系统适应用户未来发展的能力 也决定了网络系统对 用户投资的保护能力 应用系统功能配置上 一方面要全面满足当前及可预见的未来一段时间内的应用需 求 另一方面要能方便地进行功能扩展 可灵活地增 减功能模块以及监控点 本网络视频监控平台是一个功能完善 对外开放的应用平台 一方面 其完善的功能可满足目前应用场景的需求 并充分考虑到了项目的二次开发和第三方系统的 无缝接入 平台为整个安防系统提供了一个标准的 API 接口层 既可以与第三方系统如报警系统进行联动 又可以通过平台提供标准的接口 与视频监控系统外的各种管理系统整合 实现决策分析 智能管理业务 系统的整合应用 满足未来现代化安全防范的应用需求 真正实现了系统的良好扩展性 另一方面 系统的模块化结构使系统的功能扩展非常灵活 系统可依据业务需要 在网络的任何节点 上 都可任意增 减所需或不需的功能模块以及监控点 甚至可以做到任意组合 分解和更换 与传统的 监控模式最大的区别就是 模块化结构在监控点的增 减上不再受如 DVR 等硬件设备的限制 让系统的 应变能力非常灵活 以实现系统功能强大的扩展 最大限度地确保投资的效益 5 模块选型模块选型 5 1 软件模块软件模块选型及功能介绍选型及功能介绍 5 1 1 软件模块选型软件模块选型 从管理结构上看 系统采用四级结构 由社区级监控中心 派出所级监控中心 分局监控中心和市局 监控中心组成 其中 IP 视频前端负责对某一具体监控环境进行图像采集 监控中心负责对整个系统所 有的 IP 视频硬件设备进行监控和管理 远程客户端接受经监控中心转发的实时视频图像和视频录像 系统功能模块化 主要由 Vision Base Data Center Display Station Matrix E client Expert 等模块 组成 各模块功能独立 并提供标准的 API 可依据业务需求灵活定义关联的业务模式和策略 使系统的 各项功能可以满足各种特殊的业务模式 系统采用标准化操作模式 仅需简单培训即可轻松掌握所有的功 能操作 下面对各模块功能进行简要介绍 5 1 2 软件模块功能介绍软件模块功能介绍 Vision Base Alert Station 用户可对录像速率进行调整 以减轻硬盘与系统的负荷 每一路视频数据录像参数均可以独立设定 相互之间不会有任何干扰 录像的磁盘容量空间可设置 并具备自动覆盖功能 即设定的磁盘容量空间被 录像资料用完后 新的录像资料将逐渐覆盖最旧的录像资料以循环利用磁盘空间 系统录像功能包括实时 录像 定时录像 运动检测预触发录像及报警预触发录像 用户可以对所选摄像机进行计划 移动侦测 遮挡录像设置 同时 对 已设定的录像可以进行处理 报警联 动 用户可以对摄像机 告警量进行 报警关联动作的设置 在告警产生时 自动执行相关联的动作如开灯 录像 打开警铃 发短消息 高速球机自动 执行到预置位布防撤防 用户在实际 应用中可以根据实际情况对告警分时 设置 同进可以进行布防撤防 用户 还可以根据实际需要建立自己的轮巡 方案 支持 32 64 路网络摄像机或者 网络视频服务器 权限分级设置 管理严谨 兼容 Mjpeg Mpeg4 编码格式的音视频 支持各种不同分辨率的视频流 手动 定时 动态侦测录像多种录像策略自由组合 录像同时窗口模式单画面监看控制 输入精确搜索条件查找录像 依图示定位搜索回放录像 支持逐帧 变速等模式录像回放 录像可方便导出 Jpeg 图片或者 Avi 视频文件 E Client 客户端远程搜索和回放录像 一个 E Client 客户端可管理多个 Base 录像服务器 报警管理模块 是作为一个插件安装在 Base 服务器上作为整个网络视频监控系统和其他 IP 报警系统 如门禁 周界报警 红外探测感应等等 沟通的桥梁 主要是配合 Data Center 数字中控矩阵使用 通 过该模块和其他基于 IP 的报警系统通讯 可以将报警信息在 Data Center 上列表显示 由 Data Center 按照 策略联动相关的视频监控设备 包括启动指定视频监控通道录像等等 主要功能 通讯的其他报警系统须基于 IP 运行 模块安装在相关的报警主机 接口协议标准化 MAP 具有良好开放性 实现多品牌报警系统协议转换和转发 报警信息实时显示在 Matrix 的报警信息列表 通讯的报警主机开放权限 可实现报警布防和撤防 接到报警后 可以启动相关网络视频监控设备的联动 接到报警后 可以启动录像 监控系统的报警种类可分为外围报警和内部报警两类 报警 防火报警 电力设备水浸报警 门禁报警 非法闯入及画面异动报警等 主要通过告警处理单 元或综合自动化系统到达监控中心 报警事件发生后 监控终端将发出声光提示并显示报警位置和类型 监控中心将人工或按预定程序发出控制指令 联动相应报警目标的图像监视 指定相应摄像机进行录像 启动现场照明 警笛等 相关设备启动后 应在设定的时间内自动关闭 且现场照明在白天可不打开 内部报警主要包括前端视频信号中断报警和系统服务器磁盘容量空间报警 一旦因摄像机与网络硬盘 录像机之间线路故障 网络故障 设备故障等原因 导致视频信号中断丢失 或系统服务器的录像存储空 间超过预定值 系统能够立即检测到并做出声光报警提示和日志记录等相应动作 软件应用拓扑 Data Center Matrix 负责存放所有服务器 网络摄像机的配置 人员权限信息 实现调用电视墙管理工作站 接受处理报 警信息 以及各录像服务器的录像索引的备份 完成远程显示终端对监控场景图像的接收 转发 实时监 控 数字存贮 远程控制 报警 监控管理等功能 能够与前端监控工作站进行点对点对讲和一点对多点 广播 数字中控矩阵服务器是其他服务器的数据来源 也是系统最重要的服务器 用户可以根据实际位置保存中心 端站的分布图 点击某个端站就可以直接进入到该站的视频监 控页面 电子地图可以上传修改设置 可随时方便地进行增加 删除 修改 查询等操作 并且对 已注册的模块进行统一管理 用户依据中心对自己所有的 设备 如摄像机 视频服务器 测控服务器等 灵活地增加 删 除 修改 设置 历史数据 日 志管理 实现对系统的历史数据 遥测 状态 告警 的查询 备份 删除管理 系统中各种操 作均有日志记录 可利用日志管 理对日志进行查询 清除 备份 操作 支持海量路数网络摄像机或者网络视频服务器 仅受硬件 网络的限制 权限管理严谨 为系统内其他工作服务器提供系统数据中心管理 不同级别授权的用户在任何系统网络所到之处 自由使用系统 多屏幕输出 实时信息量最大化 支持专业键盘 操纵摇杆 丰富的地图管理功能 直观 快速定位设备 一路 多路 一组和多组实时网络视频自定义显示分辨率 自由组合监看 控制 支持 P T Z 监看控制功能 且可自定义调节幅度 一路 多路 一组和多组录像自定义显示分辨率 自由组合回放 录像可方便导出 Jpeg 图片或者 Avi 视频文件 管理录像服务器 调用电视墙管理工作站 接受 AS 报警工作的报警信息 Display Station 安装快捷 设置简易 一台普通 PC 成为了电视墙管理服务器 电视墙管理服务器支持直接连接多路 VGA 显示终端 可以对每一路显 示终端的显示视频路数 分辨率 任意组合 支持轮巡等功能 务求 让监控室的管理人员最大数量 最 灵活看到众多监控现场的实况 该 模块可以独立自由使用 也支持 远景套件 Matrix 模块管理 链接海量网络摄像机或者网 络视频服务器 一台主机对多台 VGA 显示终 端实现管理 支持硬件允许下的任意分辨 率显示 支持同一显示终端一到多画面切割 4 6 9 12 16 组合显示 自定义轮巡策略 接受 Matrix 模块的管理 包括监控中心上的任意监控终端 通过Display Station 可实时监视同一或多个 下级分控中心 的所有图像信息 可以同屏显示多路 1 4 9 16 路 实时图像信息 多台 显示器组成一个电视 墙 电视墙管理服务器还接受 Matrix 模块的管理 作为 Matrix 模块的远程显示终端 显示指定的实时监 控画面或录像资料 更可以与报警服务器联动 按既定的策略 将报警现场的视频图像自动切换到指定的 显示终端 极大提高了系统的智能性 监控终端可以轮巡监视多路实时图像信息 在设定的间隔时间内对系统内的所有监控点进行图像 巡检 参与轮巡的对象可以任意设定 包括不同 分控中心管理 的图像 同一 分控中心管理 的不同摄 像机 同一摄像机的不同预置位等 轮巡间隔时间可设置 提供人性化操作界面 显示控制 录像图示精确搜索 快捷方便 E Client 软件小功能全 中小型应用 E client 客户端客户端 支持 1 32 路网络摄像机或者网络视频服务器 权限分级设置 管理严谨 兼容 Mjpeg Mpeg4 编码格式的音视频 支持各种不同分辨率视频流 实现双屏监看 管理更自如 窗口模式 1 4 画面实时监看控制 全屏模式 1 4 6 9 到 32 多画面多种实时监看控制 自定义策略轮巡监看 按预设位快速切换监控画面 支持 P T Z 监看控制功能 且可自定义调节幅度 支持专业键盘和操纵摇杆 Expert 支持 1 32 路网络摄像机或者网络视频服务器 权限分级设置 管理严谨 兼容 Mjpeg Mpeg4 编码格式的音视频 支持各种不同分辨率视频流 实现双屏监看 管理更自如 窗口模式 1 4 画面实时监看控制 全屏模式 1 4 6 9 到 32 多画面多种实时监看控制 自定义策略轮巡监看 按预设位快速切换监控画面 支持 P T Z 监看控制功能 且可自定义调节幅度 支持专业键盘和操纵摇杆 5 2 硬件设备选型硬件设备选型 5 2 1 前端设备选型前端设备选型 5 2 2 服务器选型服务器选型 5 2 3 交换机选型交换机选型 5 2 4 存储机柜选型存储机柜选型 6 设备清单设备清单 序号设备名称设备型号型号规格单位数量 7 相关技术说明相关技术说明 随着计算机网络技术的应用和发展以及基础设备的技术更新 传统的视频监控模式被数字化网络视频 监控模式所替代 视频监控系统逐步向着数据化 网络化 标准化等现代化技术靠拢 网络视频监控解决 方案满足了其现代数字网络视频监控的要求 为系统提供了良好的数据通用性 数据共享性 扩展性以及 良好的维护管理性 7 1 压缩格式压缩格式 由于宽带网络的普及 视频压缩技术的发展 为数字化网络视频监控的应用奠定了坚实的基础 因此 现代视频监控领域里面 数字化便成为了现代视频监控重要标志 数字视频压缩技术采用的最多的就是 MJPEG 压缩技术和现在仍然占据着主流地位的 MPEG 4 压缩技 术 以及最新技术的代表作 MPEG4 H 压缩技术 其实三者之间并不存在真正意义上的好与差的差别 他 们只存在着不同环境 不同业务需求下选择哪种压缩技术会比较适合 会比较合理 由于压缩技术的差异 单从图像质量上讲 无可否认的是 MJPEG 的图像质量是三者之中最好的 但 视频监控系统一般较为大型 产生的数据量非常大 无论是在视频存储或者是并发访问时都需要更大的带 宽去支持 所以很多时候 带宽便成为了整个监控系统数据共享的瓶颈了 MPEG4 H 压缩技术是刚发展起来的新型压缩技术 无论是在图像质量上 还是在压缩比上都表现的 非常优秀 所以很多硬件生产厂家便打着 MPEG4 H 的幌子误导用户 但 MPEG4 H 经历的时间有限 无 论是技术上或者是经验上特别是在大规模的应用上都还没到达一个成熟的阶段 它利用了复杂的算法获得 高图像质量和高压缩率的同时却消耗极大的处理资源 到目前为止 由于受到了处理资源的合理利用的限 制 国际上知名品牌的视频监控硬件制造商也最多只做到了每秒 8 帧 可想而知 现在很多国际 国内品 牌的 MPEG4 H 压缩技术目前能做到在合理利用处理资源的情况下每秒 25 帧的真实性了 MPEG 4 是专为移动通信设备 例如移动电话 在英特网实时传输音 视频讯号而制定的最新 MPEG 标准 制定于 1998 年 视频质量分辨率很高 而数据速率相对较低 主要原因在于 MPEG 4 采用了 ACE 高级译码效率 技术 它与 MPEG 2 相比 可节省 90 的储存空间 它的特点是考虑到视频流中 不同帧之间的变化 它必须将整个 GOP Group Of Pictures 抽出来才能进行编辑 而不能单独对某一帧进 行编辑 在音频与视频流中 MPEG 4 还可以升级 它的主要特点是基于帧重建算法