北京可口可乐饮料公司视频监控系统改造方案20100423.doc

北京可口可乐饮料有限公司北京可口可乐饮料有限公司 视频监控系统改造方案视频监控系统改造方案 北京北大方正宽带网络科技有限公司北京北大方正宽带网络科技有限公司 2010 年年 5 月月 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司1 目目 录录 第一章第一章总体设计总体设计 1 一 用户需求分析 1 二 方案设计 1 第二章第二章方案比较方案比较 3 一 模拟监控系统与数字监控系统的比较 3 一一 图像质量的比较图像质量的比较 3 二二 图像切换功能的比较图像切换功能的比较 3 三三 系统功能实现方法的比较系统功能实现方法的比较 4 四四 线路敷设 施工 维护方面比较线路敷设 施工 维护方面比较 4 五五 操作界面的比较操作界面的比较 4 六六 图像记录的比较图像记录的比较 4 七七 系统结构的灵活性比较系统结构的灵活性比较 4 八八 系统的保密性比较系统的保密性比较 5 九九 与其它系统的集成与其它系统的集成 5 二 数字监控系统功能特色 5 一一 性能稳定可靠 无需专人管理性能稳定可靠 无需专人管理 5 二二 安装方便 使用简单安装方便 使用简单 5 三三 图像清晰而且占用带宽低图像清晰而且占用带宽低 6 四四 高性能系统具有几乎无限的无缝扩展能力高性能系统具有几乎无限的无缝扩展能力 6 五五 可组成非常庞大的监控网络可组成非常庞大的监控网络 6 六六 远程系统维护和系统管理远程系统维护和系统管理 6 七七 采用分布式安装结构采用分布式安装结构 6 三 数字监控系统主要优势 7 一一 系统的技术先进性 成熟性系统的技术先进性 成熟性 7 二二 系统的可靠性系统的可靠性 7 三三 系统的开放性 合理性系统的开放性 合理性 7 四 数字监控系统的构成 8 一一 系统前端布防点的确定系统前端布防点的确定 8 二二 系统传输部分的选择系统传输部分的选择 11 三三 系统总体结构系统总体结构 11 第三章第三章网络平台视频管理系统网络平台视频管理系统 15 一 系统功能 15 一一 系统用户功能系统用户功能 15 二二 网络管理功能网络管理功能 17 二 系统特点 22 三 系统架构 24 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司2 四 系统组成 24 一 中心管理平台 25 二 客户端 26 三 前端设备 28 第四章第四章视频监控存储系统视频监控存储系统 30 一 系统现状 30 二 需求分析 30 三 监控存储方案 33 四 关键产品的介绍 35 第五章第五章产品报价产品报价 37 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 1 第一章第一章总体设计总体设计 一 用户需求分析 北京可口可乐饮料有限公司位于北京经济技术开发区荣京东街 9 号 是由中国粮 油食品进出口 集团 有限公司 北京粮油食品进出口公司及嘉里饮料服务有限公司 于 1992 年 7 月合资建成 主要生产可口可乐 雪碧 芬达及醒目 天与地 冰露 酷 儿等饮料 目前该公司有视频监控系统一套 使用年限已经有 10 年左右了 根据和客户交流 得知该闭路监控系统已经满足不了公司使用要求 客户要求如下 1 在原有监控厂区增加或调整部分摄像机的物理位置 2 根据工厂使用要求 部分监控点图像存储时间需要调整 具体参见下表 3 本着节约成本的基础上 对该监控系统进行改造 满足用户的使用要求 4 充分考虑系统将来的扩容 预留未来业务的扩展接口 二 方案设计 北京北大方正宽带网络科技有限公司本着 品质至真 服务至诚 信誉至上 的 经营宗旨 基于北京可口可乐公司的实际情况 并结合现代数字化景区发展的趋势 我公司为数字化可口可乐公司的建设做出了总体规划的建议方案如下 把目前的监控系统分为两部分 生产监控和安防监控 1 生产监控采用全数字监控系统 考虑到成本情况 我们建议前端摄像机不变 在摄像机后端加一个视频服务器 把监控系统由模拟转为数字系统 这样既能 实现监控系统的数字化 又能节约成本 以后可以兼容目前厂区和办公区安防 监控系统 实现系统平滑过渡 以及可扩展到远端的仓库监控系统 2 安防监控采用目前这套监控系统 根据监控点的统计数量和实地考察 在用户 增加部分办公区域监控点的情况下 目前该系统也能够满足用户使用情况 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 2 我们相信 以我公司雄厚的技术力量和丰富的管理经验 在北京可口可乐公司闭 路电视监控系统的建设过程中 一定能发挥出优势 保障该闭路电视监控项目建设的 顺利实施 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 3 第二章第二章方案比较方案比较 一 模拟监控系统与数字监控系统的比较 无论说模拟监控系统的解决方案还是数字监控系统的解决方案可以根据建设方对 图像监控 显示 录像的不同要求进行选择 理论上说都可以满足实际需要 但由于 处理的视频信号源不同 使用的设备不同 系统的结构不同 因此在当前的技术条件 和光纤传输的前提下都具有各自优势与缺点 一一 图像质量的比较图像质量的比较 由于当前使用的工业摄像机即使是引入了 DSP 数字信号处理 技术 也只是将 光电转换后的模拟电信号数字化处理增强摄像机的整体性能 如背光补偿 电子快门 等 以扩展摄像机的应用范围 输出的还是经过数 模转换后的模拟视频信号 在忽略 信号传输恶化前提下 如果直接连接到模拟切换器或监视器将不会有更多的损失 例 如一般常用的 CCD 靶面像素 752 582 的彩色摄像机对应水平 460 至 480 线清晰度 而在数字监控系统中 通过网络摄像机可以输出超百万的有效像素 分辨率极高 而且可以通过后端软件进行如宽动态 曝光速度 光圈 红外滤镜的远程调节 而模 拟加数字系统是无法实现的 二二 图像切换功能的比较图像切换功能的比较 在大型监控系统中 摄像机的数量一般都很多 无论是远端站点上传的图像还是 本地辖区的图像 在模拟分布式结构中其总数虽然比单矩阵集中式控制结构要减少很 多 但还是要多于中小系统的摄像机数量 因此在实际使用中往往需要有多台图像显 示设备与控制系统一起组成图像输入 输出的各种切换显示关系 模拟系统一般显示 设备都是通过视频矩阵 以摄像机为单位或者是按照一定的规则在主显示器上显示多 画面分割的图像 不能获得更多的输出通道以连接其它的显示设备 当前数字化投影 显示设备的发展的确促进了数字化视频技术的推广 设备可任意分组 形成非常直观 的列表 不仅可以在物理屏间切换 还可以实现多画面组合的逻辑屏 使显示效果更 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 4 加清晰 震撼 三三 系统功能实现方法的比较系统功能实现方法的比较 模拟系统通过硬盘录像机进行录像 很难实现系统化管理 而数字系统的功能是 由管理平台的软件提供 目前的计算机技术发展水平已经远远高于模拟视频监控发展 水平 采用全数字监控系统比模拟加数字方式有很大优势 四四 线路敷设 施工 维护方面比较线路敷设 施工 维护方面比较 模拟系统需要视频线 电源线 控制线 如果需要音频还需要音频线 而网络摄 像机通过 POE 供电方式 在布线方面只需要一条网线就可以完成供电 传输 控制等 多项功能 从而极大的减少了布线成本 缩短施工周期 并且为后期的系统维护 检 查减轻了工作量 五五 操作界面的比较操作界面的比较 模拟控制系统的操作界面一般是专用控制键盘 以各种功能键 热键或其组合来 完成常规的操作和编程 数字化系统是建立在计算机技术之上的 因此操作界面更为 直观 友好 操作更为简便 对使用者的专业素质要求大大降低 在计算机不断普及 的今天 数字化产品对用户的使用来说更易接受 六六 图像记录的比较图像记录的比较 数字化视频技术最初的发展就是应用在图像记录上 当前已经达到的普及的程度 同时各国对于数字方式的图像记录成为佐证正在建立或已经建立一些相应的法规 数 字视频记录也在防伪 防篡改等方面有了很大的提高 因此当前的监控系统中录像设 备已经被各种数字硬盘录像设备所取代 与模拟视频磁带录像机相比 数字视频记录 具有清晰度高 索引方便 磨损小 容量大等优点 在以前的佐证和可修改等方面的 缺陷也正在逐步地得到克服 七七 系统结构的灵活性比较系统结构的灵活性比较 从上面的两个系统的结构示意图中就能清楚地看到数字化监控系统的结构更为灵 活 扩展性更强 分布式模拟监控系统的灵活性只是相对于传统模拟系统来说的 如 果系统需要扩展 无论是现场监视设备的增加还是控制用户的增加都必须与原有系统 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 5 中的矩阵设备发生联系 当矩阵设备的容量达到一定极限时将使系统扩展产生困难 除非将矩阵彻底更换为容量更大的系统或是重新建立一个新的站点 相对投资较高 而数字网络化监控系统只需要在网络上增加相应的前端设备和客户端软硬件即可实现 扩展 不仅方便而且经济 八八 系统的保密性比较系统的保密性比较 从理论上说模拟监控系统使一个专线专用的封闭型系统 模拟视频信号在这个封 闭的系统中运行 但越来越多的犯罪分子针对这一点 对视频传输线缆进行干扰 破 坏 监视等等成为轻易可以掌握的手段 使得模拟闭路监控并不安全 而数字监控系 统虽然是一个基于网络的开放性系统 但使用时采用了可靠的认证及数据加密功能 因此被侵入和破坏的可能性反而更小 九九 与其它系统的集成与其它系统的集成 在当前的弱电系统建设中都希望建立一个集所有弱电子系统于一体的综合性弱电 管理系统 因此如何实现系统集成是当前大型弱电项目建设的重点 模拟信号系统在 集成方面远不如数字信号来得容易 原因就是当前的数字视频信号除了数字化压缩更 利于传输外 更为重要的是已经转换为一种可以在 TIP IP 网络传输的信号 如果所有 的弱电子系统都按照基于 TCP IP 网络传输实现了数字化控制 那么对各子系统的集成 就变得十分简单 综上所述 模拟监控在大型监控系统中被将被数字监控的解决方案所淘汰 所以我们 要为用户提供一套可靠的数字监控系统 二 数字监控系统功能特色 一一 性能稳定可靠 无需专人管理性能稳定可靠 无需专人管理 使用视频服务器和网络摄像机的网络监控系统稳定性 可靠性大大提高 无需专 人管理 非常适合于无人值守的环境 二二 安装方便 使用简单安装方便 使用简单 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 6 网络视频监控系统极大的简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量 它完全 取代了模拟监控系统中的视频矩阵 切换器等不仅减少了调试设备的施工周期 同时 减少设备的使用 可提高整体系统的稳定性和可靠性 减少日后维护设备的难度 使 用时只需在 IE 中输入我公司提供的网址就可以观看图像 三三 图像清晰而且占用带宽低图像清晰而且占用带宽低 由于我们的视频服务器芯片采用国际最新的 MPEG4 压缩方式进行图像压缩 能利 用很窄的带宽 通过帧重建技术 来压缩和传送资料 压缩比最高达 200 1 服务器还 能根据带宽大小自动调节码流 因此不会过多地增加网络负担 四四 高性能系统具有几乎无限的无缝扩展能力高性能系统具有几乎无限的无缝扩展能力 网络视频服务器的先进性在于运用了强大的视频处理专用芯片 能够在 200 500KB 带宽下网络上以实时速度传送高质量的动态图象 并支持多用户同时访问 局域网下 可以允许无限多用户同时访问 网络视频服务器都以 IP 地址进行标识 增加设备只是 意味着 IP 地址的扩充 五五 可组成非常庞大的监控网络可组成非常庞大的监控网络 网络视频服务器采用基于嵌入式网络视频服务器为核心的监控系统 在组网方式 上与传统的模拟监控和基于 PC 平台的监控方式有极大的不同 由于网络视频服务器输 出已完成模拟到数字的转换并压缩 采用统一的协议在网络上传输 因此它支持跨网 关 跨路由器的远程视频传输 六六 远程系统维护和系统管理远程系统维护和系统管理 网络视频服务器和网络摄像机提供软件访问和远程 WEB 访问功能 管理员通过软 件远程管理系统设备 不必到达设备现场 提高的设备维护效率 同时 管理员可以 对用户信息进行修改 远程增加 删除 监控地点 用户的控制权限 录像时间和报 警等信息 当这些信息修改之后 管理员不用对客户端进行维护 用户只要在重新登 录系统一次 即可得到管理员重新分配的信息 大大的减轻管理人员的软件维护工作 量 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 7 七七 采用分布式安装结构采用分布式安装结构 视频服务器可采用分布式结构安装 只需布极少量视频线和控制信号线 大大节 约安装成本 降低安装成本 三 数字监控系统主要优势 一一 系统的技术先进性 成熟性系统的技术先进性 成熟性 运用了强大的视频处理专用芯片 该芯片采用国际最新的 MPEG4 压缩方式进行图 像压缩 能利用很窄的带宽 通过帧重建技术 来压缩和传送资料 压缩比最高达 200 1 服务器还能根据带宽大小自动调节码流 传输速度 画面质量 因此不会过多 地增加网络负担 因此它能够在低带宽下网络上以实时速度传送高质量的动态图象 并 支持多用户同时访问 网络视频服务器提供专业监控软件访问和 WEB 访问两种方式 管理员通过软件远 程管理系统设备 不必到达设备现场 提高的设备维护效率 此系统已在众多领域中得到应用 其中包括电力系统的变电站及高速公路收费站 医院高等病房 学校 工厂 煤矿 跨地区的企业集团等等 二二 系统的可靠性系统的可靠性 视频服务器和网络摄像机其系统本身的开销很小 进程调度 进程间通信 中断 处理等系统公用程序精练而有效 它们造成的系统稳定 延迟短 也充分保证了可靠 的实时性 使同样的硬件配置能满足更强的实时性要求 为应用的开发留下更大的余 地 此系统更多的应用于安全性极高的航空航天领域 使用视频服务器的网络监控系 统不存在机器死机造成系统无法正常运行的问题 稳定性 可靠性大大提高 无需专 人管理 非常适合于无人值守的环境 三三 系统的开放性 合理性系统的开放性 合理性 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 8 设备都以 IP 地址进行标识 该监控系统可直接连入网络 没有线缆长度和信号衰 减的限制 网络是没有距离概念的 它彻底抛弃了地域的限制 实现远程监控和管理 设备有着无缝的扩展能力布控区域相当广阔 增加一个设备只是意味着占用一个 IP 地址 视频监控系统安装非常方便 采用分布式结构 只需布极少量视频线和控制信 号线 大大节约安装成本 网络视频监控系统极大的简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量 它完全取代 了模拟监控系统中的视频矩阵 切换器等不仅减少了调试设备的施工周期 同时减少 设备的使用 可提高整体系统的稳定性和可靠性 减少日后维护设备的难度 使用时 只需在 IE 中输入服务器的地址就可以实时观看图像 四 数字监控系统的构成 北京可口可乐公司生产线数字视频监控系统使用数字化网络传输 采用模拟摄像机 和视频服务器 以下简称网络摄像机 实现前端视频采集及传输 主要由前端信号摄 取 中间信号传输及后端信号还原处理 即位于控制室内的中央控制设备 三大部分 构成 前端设备负责信号的采集 主要包括网络摄像机 镜头 网络高速球 支架等设 备 这些设备将现场的图像 数据等信号进行拾取并转换为中心控制设备能够处理的 信号格式外 还具有视频编码及网络传输功能 保证主要前端设备能够正常工作的防 护设备 如防护罩 后端设备的作用是对前端已采集到的信号进行记录及显示 它主要包括视存储服 务器 监控主机等设备等 同时可以根据需要进行多点分控 前端和后端设备的中间部分为传输系统 这一部分主要设备到交换机直接的铜缆 传输 以实现将视频信号传输至控制室同时将操作员发出的控制指令传输至前端设备 的功能 在传输系统的选择中需要根据实际情况加以选择 一一 系统前端布防点的确定系统前端布防点的确定 根据北京可口可乐公司的建筑格局和区域的划分 具体的摄像机安装点位确定如 下 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 9 表一表一 摄像机安装位置点表摄像机安装位置点表 序号序号安装位置安装位置 录像时录像时 间间 月月 安装种类安装种类 隐形摄隐形摄 像机像机 枪机枪机快速球快速球说明说明备注备注 一 生产监控一 生产监控 1 1 在车间增加 在车间增加 1111 台摄像机 点位如下 台摄像机 点位如下 1 250 线目视 6 这次安装 1 2 CAN 线下盖间 12 这次安装 1 重点 3 PET250 线下盖 间 12 这次安装 1 重点 4 PET400 线下盖 间 12 这次安装 1 重点 5 PET400 线注入 间 12 这次安装 1 重点 6 新后糖监控各 大罐灌顶部人 孔 12 这次安装 1 重点 7 老后糖监控各 大罐灌顶部人 孔 12 这次安装 1 重点 8 单糖间助滤剂 添加 12 这次安装 1 南面墙上增加 1 点 9 糖浆室后加间 12 这次安装 1 10 新后糖间 12 这次安装 11 增加一个快球照 下面空间 重点 11 老后糖间 12 这次安装 11 增加一个快球照 下面空间 重点 12 会客室 1 这次安装 1 增加一个隐蔽摄 像机 带录音系 统 会客 室 2 2 600600 线车间暂缓安装 点位如下 线车间暂缓安装 点位如下 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 10 1 600 线注入间 12 这次安装 1 重点 2 600 线水处理 12 这次安装 1 3 600 线下盖间 12 这次安装 1 重点 4 600 线瓶胚间 12 这次安装 1 5 600 线水处理 加药间 12 这次安装 1 重点 6 600 线包装间 6 这次安装 1 7 600 线码垛机 6 这次安装 1 8 生产监控本次安装监控点总计生产监控本次安装监控点总计 1 118182 2 总共总共 2121 个监控个监控 点点 3 3 现在已经安装使用的摄像机 点位如下 现在已经安装使用的摄像机 点位如下 1 PET250 下瓶平 台 12 已经安装 1 重点 2 PET250 线注入 间 12 已经安装 1 重点 3 PET400 线注入 间 12 已经安装 1 重点 4 CAN 线注入间 12 已经安装 1 重点 5 现调注入间 6 已经安装 1 重点 6 CAN 卸罐机平 台 12 已经安装 1 7 新糖浆室后糖 12 已经安装 1 重点 8 老糖浆室后糖 12 已经安装 1 重点 9 下糖间 12 已经安装 1 重点 10 水处理加药间 12 已经安装 1 重点 11 生产监控点已经安装总计生产监控点已经安装总计 1010 二 安防监控二 安防监控 1 1 二层办公区新安装 二层办公区新安装 3 3 台摄像机 点位如下 台摄像机 点位如下 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 11 1 二层办公区门 口 1 这次安装 1 采用原来监控系 统 2 二层办公区走 廊 1 1 这次安装 1 采用原来监控系 统 3 二层办公区走 廊 2 1 这次安装 1 采用原来监控系 统 4 二层机房设备 储物间门口 1 这次安装 1 采用原来监控系 统 5 售卖区 1 这次安装 1 采用原来监控系 统 6 安防监控监控点总计安防监控监控点总计 5 50 0 总共总共 5 5 个监控点个监控点 说明 说明 1 生产监控需要新安装的监控点为 18 2 1 21 个 2 生产监控已经安装的监控点为 10 个 3 厂区监控系统新增加监控点为 5 个 4 原监控系统分为两部分 安防监控和生产监控 安防监控采用原监控系统 生产监控采用 IP 网络平台 5 根据现有条件初步统计 生产监控为 21 10 31 点 安防监控新增加 6 个点 沿用原来的老系统 6 生产监控和安防监控系统沿用原来的摄像机 7 所有的监控点的数量 生产监控和安防监控 以实际发生的点数为准 8 安防监控系统中有 4 个监控点需要移位置 安装位置现场协商 具体移动 监控点的数量以实际发生的点数为准 二二 系统传输部分的选择系统传输部分的选择 本系统采用网络传输 与北京可口可乐公司内部信息网络采用物理隔离 做到专 网专用 同时可提高安全性 三三 系统总体结构系统总体结构 北京可口可乐公司生产监控系统项目中 我们建议采用全数字网络化产品实现综 合性视频监控管理系统 使系统保持安全可靠的同时 为用户提供更多的高新技术所 带来的新的功能与服务 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 12 1 1 数字视频监控系统数字视频监控系统 随着科学技术的飞速发展 特别是计算机和通信手段的不断发展进步 高科技手 段已深入了各个领域 工业控制自动化 办公自动化 楼宇自控 智能建筑等已遍地 开花 数字化技术已渗透到社会生活的每一个角落 传统的模拟监控系统也面临着数 字化的发展 应该说数字化是视频监控的发展方向 数字化网络视频监控系统的原理是充分利用了当前的数字视频压缩技术将模拟视 频信号经数字压缩转换成为一种可以在基于 TCP IP 网络上传输的特殊数据流 利用当 前发达的网络技术实现远程的图像监控 因此其核心是视频图像的压缩和网络传输 由于数字化视频技术是一种发展中的全新技术 因此从技术上不仅仅受到图像压 缩方式的影响 同时还要受到计算机信息处理方式 网络传输设备等多方面的影响 在当前的监控系统中 数字化的解决方案多种多样 有以基于 DVR 数字化控制器的解 决方案 以网络摄像机和综合视频管理平台为核心的解决方案 通常以 DVR 为核心的 数字化解决方案局限于 DVR 容量以及当前计算机硬件及软件的信息处理能力 多适用 于中小型系统 而对于前端设备分布广 控制用户多的大型监控系统 多以网络摄像 机和视频管理平台为核心的数字化解决方案 下图就是可口可乐公司生产数字化网络视频监控系统的简单框图 视视频频服服务务器器 模模拟拟 摄摄像像机机 模模拟拟 摄摄像像机机 视视频频服服务务器器 模模拟拟 摄摄像像机机 模模拟拟 摄摄像像机机 网网络络 摄摄像像机机 网网络络 摄摄像像机机 网网络络 摄摄像像机机 存存储储主主机机 局局域域网网 液液晶晶拼拼接接显显示示 生生产产区区域域模模拟拟设设备备 可可扩扩展展接接入入二二期期仓仓储储区区域域摄摄像像机机 办办公公室室 分分控控 中中心心机机房房 分分控控 可可选选 8 8路路数数字字矩矩阵阵服服务务器器管管理理服服务务器器存存储储服服务务器器 北北京京可可口口可可乐乐公公司司生生产产监监控控系系统统系系统统图图 从图中可以看出所有的前端网络摄像机直接编码视频进行网络传输 各个网络摄 像机都有独立的 IP 地址 将数字化的视频压缩信号直接通过 LAN 中传输到安防监控 中心机房进行集中存储 综合管理平台作为主服务器 安装有监控系统服务器端的软 件 包括数据库系统 服务器将所有前端网络摄像机管理起来 并维护同它们的网络 连接 同时 对所有网络中的用户实现授权管理 所有用户可通过网络上上任一台计 算机登录到服务器系统 根据不同权限对图像进行监视 查询 录像回放等 服务器 软件安装完成后 系统自动配置录像资料的存储路径 根据需要我们使用服务器端的 管理软件修改配置 在监控中心可设置一台电脑作为客户端 同时作为系统管理员用 户 对系统中的设备和用户进行管理 包括录像数据维护和管理 在数字化视频监控系统中可以添加称为数字视频矩阵的设备以及显示设备 实现 多路图像的切换和显示 通过 VGA 或 DVI 接口上液晶电视墙显示 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 13 2 2 系统控制部分的建议解决方案系统控制部分的建议解决方案 根据数字监控系统的种种优点 同时考虑到将来数字化视频产品的成熟与发展 建议在当前阶段建设的大型监控项目采用数字系统方式进行实现 使用户接受到全新 的数字化视频发展所带来的新的功能与服务 这样无论从图像质量还是使用功能都能 满足监控的需要 这种方案应该是当前对于厂区监控项目中最为理想的解决办法 已 经在很多像化工厂区 产品生产线 原料生产等大型项目中得到应用实践 对于图像质量 实时性要求较高的各生产车间 库房 采用高像素高画质的摄像 机非常适用 如厂领导和各部门的分控用户就可以通过数字系统在网络上实现浏览与 控制 通过授权 领导还可以通过手机访问前端摄像机 做到随时随地远程指挥调度 数字化网络监控系统集成度高 设备清晰地好 稳定性更比模拟与数字相结合的系统 整体的可靠 在保密性方面 即使通过网络产生对系统的威胁也是只局限于网络内部 或数字视频的综合管理平台而不能侵害模拟监控系统本身 综上所述 根据北京可口可乐公司的实际监控布防点的情况 总的视频监控系统 由生产数字化网路监控和模拟安防监控系统组成 其系统图如下所示 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 14 视视频频服服务务器器 模模拟拟 摄摄像像机机 模模拟拟 摄摄像像机机 视视频频服服务务器器 模模拟拟 摄摄像像机机 模模拟拟 摄摄像像机机 网网络络 摄摄像像机机 网网络络 摄摄像像机机 网网络络 摄摄像像机机 存存储储主主机机 局局域域网网 液液晶晶拼拼接接显显示示 生生产产区区域域模模拟拟设设备备 可可扩扩展展接接入入二二期期仓仓储储区区域域摄摄像像机机 办办公公室室 分分控控 中中心心机机房房 分分控控 可可选选 8 8路路数数字字矩矩阵阵服服务务器器管管理理服服务务器器存存储储服服务务器器 北北京京可可口口可可乐乐公公司司监监控控系系统统系系统统图图 模模拟拟 摄摄像像机机 模模拟拟 摄摄像像机机 模模拟拟 摄摄像像机机 模模拟拟 摄摄像像机机 办办公公区区域域模模拟拟摄摄象象机机 硬硬盘盘录录像像机机 硬硬盘盘录录像像机机 原原模模拟拟监监控控系系统统 接接入入数数字字监监控控系系统统 可可选选 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 15 第三章第三章网络平台视频管理系统网络平台视频管理系统 一 系统功能 一一 系统用户功能系统用户功能 系统用户功能主要通过企业用户客户端软件来实现 图像播放功能 可对图像进行实时播放 历史播放 播放控制处理 具有完善的图像切换功能 操作人员在权限范围内将指定摄像机实时或历史图 像在指定的播放窗口内任意显示或输出到数字显示墙的监视器上 可进行图像显示方式进行顺序切换和分组切换设置 图像参数可以远程实时调节 包括亮度 对比度 色度 帧率 码流 关键帧 参数 图像格式 QCIF CIF 2CIF 4CIF 等 可以为每路图像配置文字注释和编号设置 可以叠加时间 字符和时间可在观 看图像时取消或叠加 历史图像回放 可以根据日期 时间 报警事件检索相关历史记录 可高速率 快慢回放 图像和声音同步回放 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 16 可对图像进行放大 缩小操作 可定格抓拍画面并实现彩色打印 可设置图像区域遮挡 远程副控台可根据授权操作实时图像 下载历史图像记录文件 控制功能 具有传统监控矩阵控制主机的全部功能 音视频切换 云台镜头控制 具有完 善的云台镜头控制功能 能控制相应的云台转动以及镜头的变倍 光圈和聚焦 实现远程现场辅助开关灯光 雨刷等的开闭控制 看协议 可以使用传统键盘和摇杆控制 报警功能 报警输入 输出设备连接 如红外探头 警灯等 报警参数远程设置 如报警定时开关时间 蜂鸣时间等 实现图像丢失报警 实现图像框定区域的移动变化报警 报警联动和报警录像功能 现场报警信息事件日志记录 以备查询取证 声音功能 现场声音实时监听 不支持 win7 系统 建议 windows 2003 及以下版本 点对点语音对讲 点对多点语音广播 数据采集功能 现场环境数据实时采集 采集具体参数 传感器类型 用户管理 捷诺专业网络视频管理系统通过设置 机构 来组织 用户 通过设置 角色 来分配权限 用户只对自己所属机构的设备具有管辖权限 用户根据所属角色不 同对属于自己机构的设备具有不同的管理权限 用户权限管理满足集中统一管理 的需要 以业务流程为纵向主线 以行政管理体系为横向主线 无论是上级业务 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 17 管理部门 还是行政主管领导和综合管理单位 均可根据系统授予权限察看需要 的图像和其它信息 客户自主管理用户帐号 角色权限分配 根据授权实现相应系统访问操作功能 防止非法使用和越权操作 用户操作完全记录日志 以备查验取证 设备维护管理 通过管理维护客户端可以显示系统各节点设备 前端 存储的组织结构图 点击 具体的设备可以显示其运行状态和当前配置 能对各前端设备和存储设备进行实时的监测 监测到详细的设备运行状况 对于 前端设备 可以监视其连接方式和线路状况等情况 对于存储设备 可实时显示其存 储空间的占用情况以及网络的连接状况 可以远程对各前端设备和存储设备进行各项配置操作 如 修改其配置 重新启 动等 在各前端设备和存储设备出现故障时能自动告警 并对出现故障的原因进行检测 自动判断出其故障类型 如 设备故障或者网络故障 其它功能 集成视频智能分析系统 集成 GIS 系统 是否单独的 GIS 还是普通 ArcGis 集成捷诺专业网络视频管理网络管理系统 二二 网络管理功能网络管理功能 捷诺专业网络视频管理系统全部采用 TCP IP 协议完成网络管理功能 系统中各设 备通过 心跳 功能定时向中心服务平台报告自身的运行状态和参数 设备维护终端 网管 通过向中心服务平台查询 设置来管理系统中的各设备 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 18 1 1 注册功能注册功能 进入系统中使用的所有设备 包括前端视频服务器 存储服务器 分发服务器等 在入网之初 必须由专业维护人员将其在系统中进行设备注册 并进行相应的初始化 设置后才能被中心服务平台接受而正常使用 设置内容包括设备的唯一系统 ID ip 地 址 接入方式 安装地理位置 前端的编码格式 存储周期 存储方式 视频路数 解码器协议 矩阵协议 存储服务器的并发存储和访问视频的路数 分发服务器的并 发访问路数等 2 2 查询功能查询功能 前端设备状态查询 所有机构的前端 自动按树状结构进行显示 按照机构为单位显示机构连接拓扑 结构图 可以分别进行前端运行状态 配置参数和用户连接状态的详细信息查询 包 括以下内容 设备类型 硬盘空间使用量 应用程序版本 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 19 设备上次启动时间 所属机构 安装地理位置 当前 IP 地址 设备 ID 识别号 接入方式 视频通道的数量 图像的参数设置 对比度 亮度 帧率 分辨率 码流等 分发启动参数 解码器 矩阵的控制协议编号 图像存储方式和周期 重新启动的时间以及周期 用户连接数量 分发服务状态查询 查询所有当前在线工作的分发服务器 显示 ID 名称等基本信息等 用户按照查 询的分发服务器选择特定的一个分发服务器 可以分别进行运行状态 配置参数和分 发服务器的连接状态的详细信息的查询 包括以下内容 应用程序版本 设备上次启动时间 所属机构 安装地理位置 当前 IP 地址 设备 ID 识别号 视频分发输入 输出数量 重新启动的时间以及周期 存储服务状态查询 查询当前所有在线工作的存储服务器 显示其 ID 名称等基本信息等 用户按照 查询的存储服务器选择特定的一个存储服务器 可以分别进行运行状态 配置参数和 存储服务器的连接状态的详细信息的查询 包括以下内容 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 20 应用程序版本 设备上次启动时间 所属机构 安装地理位置 当前 IP 地址 设备 ID 识别号 支持存储视频流数量 存储策略 用户数据备份时间 方式 周期 重新启动的时间以及周期 存储服务器接入视频流的数量 存储服务器输出视频流的数量 对系统设备日志查询 按时间段查询设备运行日志 故障日志 升级记录 查询日志文件备份方式 备份时间 备份周期 对最终用户的日志查询 查询用户的所属机构名称 角色 ID 号 查询用户的的上次登录时间 退出时间 本次登录时间 按时间段查询用户详细操作记录 中心协议库查询 查询解码器控制协议库的代码状况 查询矩阵控制协议库的状况 查询前端系统程序升级代码库的状况 查询客户端程序升级代码库的状况 查询接入服务器程序升级代码库的状况 查询分发服务器程序升级代码库的状况 查询存储服务器程序升级代码库的状况 查询报警模块程序升级代码库状况 系统时间查询 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 21 通过中心设备信息服务模块 可以得到时间统一服务器时钟 显示给用户 故障告警任务查询 查询当前没有处理的故障告警任务 并显示给用户 查询已经处理完成的故障告警任务 并显示给用户 3 3 设置功能设置功能 通用服务设置 对前端设备 分发服务模块 存储服务模块 接入服务模块共同的设置信息进 行统一的设定 配置前端设备的参数 IP 地址 重新启动的时间以及周期 解码器协议和矩阵控制协议 中心 IP 地址 网络接入方式 LAN ADSL WLAN 图像的存储方式 中心保存和现场保存 和存储周期 图像参数 帧率 亮度 色度 码率等 每路图像的分发触发机制 配置分发服务功能模块 分发单元的分发服务范围 分发单元的分发策略 配置存储服务模块 存储单元的存储服务范围 存储单元的存储策略 用户数据备份时间 方式 周期 对中心协议库进行配置 配置解码器控制代码协议库 为准许加入协议库的解码器协议按照规则设定协 议编号 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 22 配置矩阵控制代码协议库 为准许加入协议库的矩阵控制协议按照规则设定协 议编号 配置视频播放器代码协议库 为准许加入协议库的播放器协议按照规则设定协 议编号 配置系统升级代码协议库 为新增加的系统升级代码按照规则设定协议编号 并指定需要升级的设备及客户端范围和升级方式 配置系统时间 配置故障通知服务模块 4 4 故障管理故障管理 前端设备 接入服务器 分发服务器 存储服务器等系统设备发生严重故障或严 重过负荷时 中心平台向维护控制台发出详细完善的故障通知信息 故障通知信息将 根据权限设置规则发送给相关维护人员进行处理 二 系统特点 方便灵活方便灵活 灵活部署 不受地理距离的限制 依托企业网络 通过 LAN 卫星 WLAN 等多种方 式接入 捷诺专业网络视频管理图像监控点可以部署到任何地方 管理人员可以在 任何时间 任何地点进行监控 灵活扩展 客户可以根据业务需要随时增加图像监控点的数量 灵活升级 系统中心平台随着接入监控点数量的增加而平滑升级扩容 灵活应用 多种类型界面友好的监控客户端 给用户更多的选择 还可根据客户需 要进行二次开发 定制相应的功能模块 高安全性高安全性 系统安全 采用源代码完全开放的 Linux Solaris 或 AIX 系统 杜绝程序后门 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 23 核心模块设置防火墙 完善访问控制策略 有限网络服务及端口 数据安全 数字水印技术 控制和媒体流具有不同等级的加密方式 安全认证 通过软硬件多重密码权限集中认证管理 杜绝未授权用户访问 同时开 放第三方认证接口 认证信息安全 用户信息和口令使用 DES 算法加密 静态数据安全 用户口令存储为 MD5 AAA 认证模块对其进行验证 USB KEY 电子钥匙二次认证 高可靠性高可靠性 利用大容量数据库进行检索和存储数据 确保了对大量用户的可靠连接 系统动态感知设备的工作状态 降低故障检测环节和时间 具有故障监测 容错和系统恢复等功能 保证系统长期稳定运行 同时对关键设备 数据和接口采用冗余设计 保证系统的不间断运行 高性价比高性价比 采用开源操作系统软件平台 毋须支付昂贵版权费 降低投资成本 基于 TCP IP 网络构建 利用客户原有网络 组网成本低 系统部署简单 客户原有监控设备 经网络化改造后仍可继续使用 保护客户投资 系统具备自检 故障诊断及故障弱化功能 在出现故障时 应能得到及时 快速的 维护 故障管理以及电路调度等 易维护性极大的降低用户的维护成本 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 24 可管理性可管理性 设备管理 中心平台集中管理 动态感知设备状态 终端实时远程维护 事件日志 完整记录 用户管理 集中统一认证 机构组织管理 分类角色授权 操作数据完整记录 兼容开发兼容开发 系统以开放性和标准性原则设计 终端厂商及产品线最长 可充分利用客户原有设备 同时支持分布式和集中式多极架构 标准二级开发接口 已实现与 97 系统 互联星空 GIS 等多个系统对接 软件 硬件 网络及制度流程多方面的综合解决方案以实现高可靠性 三 系统架构 捷诺专业网络视频管理系统主要由中心管理平台 监控中心 监控点 传输网络 等四部分组成 其组成结构如下图所示 四 系统组成 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 25 一一 中心管理平台中心管理平台 中心管理平台主要由中心服务平台 中心存储平台等几部分组成 其组成结构如 下图所示 1 1 中心服务平台中心服务平台 中心服务平台是捷诺专业网络视频管理系统的核心 主要完成业务管理 用户 设备 系统管理 工作状态监视管理 命令请求响应 控制 等功能 中心服务平台主要由接入服务器 中心管理服务器和数据库服务器等三部分组成 接入服务器负责响应客户端和设备提交的系统请求服务 并进行视频分发和存储 的调度处理 中心管理服务器采用 J2EE 架构完成设备管理 用户管理 业务管理等事务性处理 功能 数据库服务器完成核心运行数据和业务数据的存储和管理 2 2 中心存储平台中心存储平台 中心存储平台是系统图像数据存储管理中心 主要完成图像集中存储的管理和监 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 26 测功能 由存储服务器和存储介质组成 3 3 分发服务器分发服务器 分发服务器是针对热点访问用于视频广播的 使用分发服务器减少了并发的访问 量 节约了网络带宽 它可以部署在客户监控中心 也可以部署在客户监控点 它支 持多级部署 并且有完善的触发机制 平常用户客户端访问的合法图像 可以直接来自于前端视频服务器 以便保证现 场图像的实时性 但是在大量用户同时访问某个热点前端图像的情况下 前端服务器 压力就非常大 而且网络带宽也有一定限制 这样可能无法保证所有用户的正常连接 观看图像 捷诺专业网络视频管理分发服务器就解决了这一难题 它根据事先设定好的启动 触发条件 如前端的并发连接个数 当触发条件满足时 它从前端接收视频图像并转 发给用户 而用户是无法觉察出他所观看的图像是来自于前端视频服务器还是分发服 务器 二二 客户端客户端 由企业用户客户端和网络管理客户端共同组成 这些客户端程序使用不同类型的 接口与中心服务平台相联接 可以根据实际需要配置安装 1 1 专业级的企业用户监控控制台专业级的企业用户监控控制台 专业用户使用 在得到授权的情况下可以完成各种系统功能的访问 控制台由 PC 带麦克风和音箱用于语音对讲 和控制台管理软件组成 是整个图像监控系统的 操作界面 也是整个系统的核心控制的用户接口部分 用户通过对它的操作来实现系 统管理和图像管理 可完成用户管理 控制数字显示终端 实时图像显示 历史图像 播放 除此之外控制台管理软件 主 副控制台软件 也可以安装在任何能够访问监 控网络的 PC 上 实现多级多用户的分控管理 这种类型的客户端适合于大路数 长时 间的图像监控 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 27 2 2 基于浏览器的监控客户端基于浏览器的监控客户端 基于浏览器的监控客户端 适合于偶尔需要监视画面的用户使用 在用户 PC 上不 需要预先安装客户端软件 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 28 三三 前端设备前端设备 负责现场视音频 报警信号的收集和各种监控外围设备的控制 具体分为 视频 监控设备 视频服务器 硬盘录像机 摄像机和相关配套设备 报警设备和各种传感 设备 其它数据采集设备等 摄像机的视频信号通过视频线缆输入到视频服务器 而视频服务器通过自身具有 的 RS 485 接口连接解码器来控制云台及摄像机动作 报警探头 数据采集则通过连接 报警箱或报警板或采集装置 并通过 RS 232 或 RS 485 接口连接到视频服务器 将报 警信号及采集数据输入其中进行后台处理 声音输入输出设备通过音频线连接到视频 服务器上实现与中心之间的语音交流 前端部分采用 75 5 视频线缆长度不应超过 500 米 以 200 400 米为宜 RS 485 总 线 3 芯 长度不超过 1200 米 RS 232 总线不超过 5 米 网络双绞线不超过 98 米 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 29 视 频 服 务 器 RJ 45 云台解码器 RS 485 VIDEO VIDEO 固定摄像 机 报警箱 拾音器 音频输入 音频输出 音箱 RS 485 报警探头 警铃等 北京可口可乐饮料有限公司网络视频监控系统 北京北大方正宽带网络科技有限公司 30 第四章第四章视频监控存储系统视频监控存储系统 一 系统现状 北京可口可乐公司监控系统分为生产监控和办公区安防监控 其中生产区监控系 统为网络拓扑结构 前端目前为 30 点图像 每路图像为 CIF 格式 码流为 512K 每 天 24 小时 存存储天数见表一 采用集中存储 二 需求分析 在整个监控系统中 前端监控部分经摄像机设备采集模拟监控信号 经过视频服 务器进行编码压缩 然后通过局域网由管理服务器来统一管理和存取监控数据 并由 存储系统来存储相关监控数据 根据用户的网络和实际应用情况 对视频监控存储系统的建设要满足如下需求 高性能高性能 由于有多路摄像头数据并发持续写入 考虑以后摄像头的增加 并且同时有多路 服务器可能读取数据 所以需要高性能处理的存储系统 存储系统要采用业内技术先 进 性能优良 工作稳定的存储设备 要保证在实施后相当一段时间内能够充分满足 用户的使用需求 海量存储空间海量存储空间 生产监控系统共31路视频 要求录像保存天数见表一 视频码率以512K计算 以存12月为例 存储容量的计算为 码流512K 0 5M X3600秒X24小时X360天 12月 8 小b转换B 1024 转换 成GB 1024 转换成TB 1 85T 要求对所有视频数据进行集中存储 这就要求存储设备必须提供足够海量的存储 空间 北京