环境监控固定风险源视频监解决方案.docx

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除环境监控固定风险源视频监控方案南京云创存储科技有限公司1 / 74环境监控固定风险源视频监控方案此文档仅供学习与交流1.1 项目必要性与需求分析随着全球工业化的深入，人类的生存环境正日益受到生活和生产所产生的污 染物的危害。随着，中国经济环境的改善，人们也日益重视生活环境的提高。环 境保护、环境监测成为我们合理利用环境资源、保护生态环境的重要工作。改革开放以来，环境保护部门针对环境保护开展了一系列措施。包括改善能 源结构，提高清洁能源使用率，推广集中供热，强化工业结构调整、污染企业搬 迁、加强机动车尾气控制和扬尘污染控制等等。然而在城市经济持续快速增长和 城市化进程不断加快的情况下，部分企业投机取巧、打擦边球，更有甚者只是在 环保部门进行企业检查时才搞一些表面工作，给环境监管带来困难。目前绝大部 分环保检测系统仅仅实现了数据监测功能，如实时采集和监测排污点的二氧化硫 和化学需氧量的排放量。然而没有实现图像监控功能则造成无法直观的看到排污 点的实际景像。为此，建立以环保部门为中心，相关排污企业为支点的污染源视频监控系统 势在必行。加大在重点流域、水域和饮用水源污染防治和保护工作，加强城市工 业结构调整、污染企业搬迁和企业污水排放治理，加强市区河道环境综合整治， 进一步改善水源保护区水质状况和环境质量，确保饮用水源的环境质量和安全。1.1.1接口管理需求接入兼容性“平台”接口具备开放性，满足市面上主流视频监控厂家的设备接入，支持 不同标准的视频监控平台及单点视频数据的接入，能够满足第三方已有视频监控 平台及模/数前端监控设备视频信号的接入。平台需能够兼容主流平台及前端摄 像机厂家的 SDK 开发包接入。与“1831”无缝对接“平台”需与某省环保厅“1831”系统系统进行界面整合、数据整合和应用 整合，实现资源整合和业务协同。通过 1831 统一单点登录系统，实现统一身份登录权限改造，保证单点登录， 一次登录全平台系统通用。提供严格的控制权限分级,设置不同身份角色，不同用户按照角色分配权限 访问预设功能项目。只有经过授权的用户才能浏览或控制摄象机。管理机制完善， 可以给不同级别的用户分别分配相应的控制权限。系统采用严格的操作密码保护机制。现场监控设备视频服务器，有用户级 密码保护。维护人员如需修改设备设置，必须输入授权的用户名和密码。提供系统访问认证功能，用户进入远程视频监控系统必须事先进行输入用户 名和密码，系统管理员根据用户授予相应的权限监视和控制权限。实现操作记录（用户的操作记录明细）、报警日志（异常状况报警查看）以 及日志调阅等功能。与 1831 系统日志集成，详细记录系统内所有操作日志，并 提供强大的系统日志查询功能，便于用户的查看管理。接口开放性系统设计时所采用的技术手段遵循安全防范视频监控联网系统信息传输、 交换、控制技术要求GB/T28181 等标准，提供业界标准接口，如：控制协议、 视频编解码、接口协议、视频文件格式、传输协议等，系统具有较高的灵活性， 方便扩展及与其它系统互联。平台第三方开发接口，满足视频实时预览监控、云台控制、视频解码上墙、 智能视频分析等功能的二次开发需求。为其他平台提供统一的 RTSP 标准视频流 数据输出，及基于 HTTP 协议控制管理接口，JSON 方式封装，提供云台控制接口 协议。接入空气质量传感器安装空气质量传感器，对化工园区气体泄漏等事故进行监控预警。在监控中 心高空瞭望监控点视频图像上叠加主要传感参数检测数值，指标可选。1.1.2呈现需求多终端支持及实时转码“平台”可支持多种终端设备的监控访问，包括大屏幕电视墙、PC 终端、平 板电脑终端、智能手持终端等，支持高并发的视频访问能力，并且根据客户端的 不同处理能力，实时转码，瞬时动态调整视频的分辨率，满足用户需求的同时降 低网络带宽的消耗。全屏多画面、单画面“平台”支持视频信号在各种终端上全屏多画面、单画面呈现，并根据接入 视频路数自主调整视频画面分辨率，呈现视频内容来源可以为根据摄像头编号勾 选等。GIS 对接呈现“平台”需要利用某省环保厅指定的 GIS 地理信息系统，提供新颖的图形展 示形式，对固定风险源监控信息进行动态图形化显示。在 GIS 地图上以醒目图标标注该监控点位置，可显示风险源的基本信息。在 GIS 地图上任意划出一个区域，就可显示该区域的所有监控点信息，选择区域内 的任一视频点或区域内多个监控点就可实现单点或多点浏览。显示查询该监控点最近五条报警记录，同时可链接到报警监控页面。1.1.3视频流分发需求针对不同客户端对同一路视频流的请求，“平台”可对视频流进行存储、复 制，并根据不同客户端的处理能力推送符合客户端需求的视频流，降低接入侧传 输带宽的占用。1.1.4存储需求按新建的 50 台高清网络摄像机，存储半个月，平均码流约 4Mb/s 计算，所 需有效存储容量为 35TB，由于数据需要备份冗余，按 1：1 计算，则总容量为 70TB， 加上其他以前关键记录的长期存储、传感器数据存储、以及系统和软件等，总存 储容量需 96TB（有效存储空间 48TB）。1.1.5处理需求智能识别平台可以在所有接入的前端视频监控设备中，根据用户的需求，对选择的摄 像机进行动态识别和智能分析，如：烟雾、火灾等情况进行实时监控和预报，并 且保证后期功能的可扩展性。前端设备状态读取及控制平台可接入所有前端设备并可对设备进行控制，如设置设备的编码方式、帧 率、比特率、分辨率等信息，远程控制设备的云台等。录像及回看功能用户可以按时间、摄像机号、报警事件等条件智能化快速检索回放记录的录 像资料，可以用软件内置的播放器进行播放。图像播放速度可手动调节。（1）计划录像系统管理员可设定多个时间段对多个监控前端的图像进行录制，图像数据保存在图像监控系统服务器的硬盘上。定时方式可选择单次录像和每天定时录像， 各个时段可以单独设置。录像速度可以调节。（2）报警自动录像 若某一报警探测器布防时选择录像功能，则当该报警探测器有报警发生时，自动进行录像，录像时间用户可以事先设定，录像速度也可以调节。报警自动录 像文件保存在图像监控系统服务器的硬盘上。（3）手动录像 监控终端用户可根据需要随时选择系统各个监控前端进行录像控制，图像数据保存在客户端本地的硬盘上。（4）录像回放 用户可以按时间、摄像机号、报警事件等条件智能化快速检索回放记录的录像资料，可以用软件内置的播放器进行播放。图像播放速度可手动调节。（5）录像管理 采用海量存储，保证视频数据无限扩展的同时，系统安全可靠、数据安全有效。智能分析结果告警平台具备视频智能分析功能，并可根据预置的报警门限进行及时告警，如： 检测到烟雾、火灾疑似程度超过告警门限等时，应及时在 GIS 地图上进行告警呈 现。告警模式可通过声音，图形闪烁，弹出窗口，抓图，发送邮件等方式展现， 并进行相应的记录日志，并与 1831 平台、录像存储等产生联动。1.1.6管理维护需求摄像机状态维护平台可对接入的所有第三方平台所属的摄像机及单点接入的摄像机进行状 态监控，采用轮询机制监测摄像机工作状态是否正常，并实时呈现告警、记录日志。客户端系统支持平台客户端支持 Linux（CentOS、RedHat、Ubuntu）、Windows、iOS、Android等主流 PC、平板电脑和智能终端操作系统。账号登录权限管理平台可对登录账号进行权限设置和管理，根据账号开放特定的视频流访问权 限，账号权限需对接入的子平台的账号权限管理方式进行继承。升级扩容改造管理平台可保证在系统不宕机、服务不中断的情况下进行软硬件升级、硬件扩容 等平台升级扩容改造工作。服务器状态监控、负载均衡和数据备份平台对服务器进行统一调度管理，无人值守监控服务器的运行状态；可根据 服务器的处理负荷进行负载均衡，将大量的并发访问和数据流分担到多个节点进 行处理，提高服务器的运行效率；平台能够支持数据的冷热备份，确保任一节点 包括主节点出现故障时，均不会导致服务器数据丢失。1.1.7系统性能需求系统扩展性平台具有较强的可扩展性，预留足够的接口便于将来能够接入新的节点资 源、子平台系统或更高级别的应用平台。接口通用透明，出口视频支持标准 RTSP 协议，信令支持标准 HTTP 协议。系统鲁棒性平台可确保在任意数量平台或设备的 SDK 开发包和 RTSP 视频流接入的情况 下保证系统稳定运行；在任意节点（包括主节点）发生故障的情况下，仍然能够 稳定处理数据，保证系统不宕机，服务不中断。系统响应速度从客户端接收到用户命令到系统完成命令执行的响应时长不超过 1 秒；平台 数据库中摄像头在 GIS 图层上的显示相关信息，做到更新时间间隔不超过 1 秒。系统接入能力和并发处理能力平台可接入信号的能力可以随服务器的数量动态增长，支持无限扩容。 平台需要并发接入 50 路视频信号，1 路高空瞭望监控点信号，可同时支持50 路 720P 视频流实时转码、视频智能分析、和视频流解码上墙，并支持 1080p高清视频流的解码能力。用户并发访问量初期为 100 路 720p 或 200 路 D1 信号，后期可随需求逐步提 升转发能力。存储能力初期建设存储容量至少为 96TByte，满足动态扩容需求；初期具备 50 路 720p 视频存储 30 天的能力，后期可根据需求扩展；要求当任意节点（包括主节点） 发生故障时，存储系统仍然保持存储数据 100%完整，并且不会停机中断服务。智能分析处理能力平台初期达到 50 路高清视频的智能分析、识别的处理能力，并可随着需求 动态扩容。在某些情况下允许有 20s 以下的时延，但可以保证智能分析处理的速 度高于视频帧产生的速度（帧率为 30fps 以上），保证视频数据不堆积。协议安全检查：对来自连接的数据包进行基于内部 RFC 的协议分析，也可 以对某些协议进行动态分析，检查是否有攻击成分；数据抽取和内部封装：在协议检查同时，将协议分析后的数据包中的数据提 取出来，然后将数据和安全协议一起通过特定的格式压缩、数据封装转化成网闸 另一端能接受的格式；基于安全策略的决策审查：安全策略决策是运行在访问控制器上，由系统管 理员定义。它分析外部来的数据，主要是源地址、目的地址以及协议等信息，并 且和规则库进行匹配，看是否允许通过或丢弃；编码与解码：对静态的数据块进行编码，编码是相对复杂而且基于随机关键 字的。一旦编码，则打乱了数据或命令的原有格式，使数据中可能携带的可执行 恶意代码失效，阻止恶意程序执行。一