船舶3G视频监控系统需求设计方案.doc

船舶3G视频监控系统需求设计方案 导读：船舶 3G 视频监控系统需求设计方案目录第 1 章 船载动态视频监控系统设计方案 . 31.1 系统概述.3 1.海上船舶远程视频监控系统船舶 3G 视频监控系统需求设计方案目录第 1 章 船载动态视频监控系统设计方案 . 31.1 系统概述.3 1.2 设计原则.31.2.1 实用性 . 3 1.2.2 稳定性 . 3 1.2.3 开放性 . 3 1.2.4 先进性 . 3 1.2.5 标准化 . 4 1.2.6 安全性 . 4 1.3 技术规范.4第 2 章 系统总体设计 . 52.1 系统模式.5 2.2 功能介绍.52.2.1 数据存储 . 5 2.2.2 扩展接口 . 5 2.2.3 通讯接口 . 5 2.2.4 数据导出功能 . 6 2.2.5 设备控制方式 . 6 2.2.6 安全保护措施 . 6 2.3 摄像机达到的功能介绍.6 2.3.1 防护功能 . 6 2.3.2 功能要求 . 6 2.3.3 设计要求 . 6 2.3.4 红外设计 . 6 2.4 存储硬盘达到的要求. 7 2.5 系统组成.71 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案2.5.1 前端信号采集处理系统 .7 2.5.2 系统拓扑图 . 8第 3 章 产品介绍. 93.1 产品的防护性能介绍. 9 3.1.1 先进的 H.264 压缩算法 .9 3.1.2 GPS 定位 .9 3.1.3 具备自动备份录像数据功能 .93.2 产品的技术优势. 10 3.2.1 异常报警处理机制 .10 3.2.2 报警信息显示 . 103.3 基本工作参数. 12 3.4 船载红外半球摄像机技术参数.13 3.5 船载半球摄像机技术参数.14第四章 监控中心远程监控系统建设 . 154.1 平台功能 .15 4.2 平台可靠性 .15 4.3 平台安全 .15 4.4 平台硬件 .16 4.5 电子地图管理 .16 4.6 通讯系统要求 .16 4.7 应用服务器.16 4.8 其他服务器.17 4.9 监控信息中心网络交换器.17第五章设备清单 . 192 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案第1章 船载动态视频监控系统设计方案1.1 系统概述 为了方便监控船只动向，了解船上关键位置的实时情况，通过3G 无线视频服务器，将前端视频传到后台，可以通过电脑手机实时 看到前端视频。并通过 GPS 定位船只的具体位置。并可实现在地图上， 一目了然。1.2 设计原则 系统的设计以“实用性、稳定性、开放性、先进性、成熟、开放、按需集成、标准化、可扩展性、安全性”为基本原则。 1.2.1 实用性 系统的总体综合性性能满足实际应用的要求。系统人机界面友好，操作使用简单、明了。使用人员在经过短期培训后能迅速掌握图 像监控系统的使用。1.2.2 稳定性 选用的设备应是先进的、成熟的产品，并在有关行业应用中证明其性能可靠，设备安装规范可靠，能保证稳定运行。 1.2.3 开放性 考虑到系统投资的长期效益，设计应注重开放性，满足系统的可扩性和可移植性，系统具有良好兼容能力，并能与第三方的相关系统 实现相互兼容和接入。整个远程视频监控系统采用开放的通信协议和 技术标准，保障系统在互联或以后的扩展过程中能够稳定有效的运 行。1.2.4 先进性 系统采用 H.264 的图像压缩和 TCP/IP 网络技术，可实现现场图3 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案像的实时压缩和传输。本系统采用先进的技术，包括先进的传输技术、图像压缩编码技术、存贮技术、控制技术。设备选型与技术发展相吻合，保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。1.2.5 标准化系统按标准化设计，包括设备造型标准化，信息格式标准化，系统开发标准化等。系统中各产品应符合国际标准、工业标准以及有关国家标准和行业规约。1.2.6 安全性系统采用嵌入式操作系统，运行稳定可靠，避免流行病毒感染或人为入侵破坏。设备采用减振加固技术，有利于船载硬盘录像机的安全稳定运行。1.3 技术规范根据船载视频监控系统的设计建设要求和国家的有关法规，要求本系统具有性能先进、质量可靠、经济实用、方便扩展等特点。依据的相关规范包括： 安全防范工程程序与要求GA/T75-94 民用闭路电视系统工程技术规范GB502198-94 安全防范系统验收规则GA308-2001 安全防范系统DB33/T334-2001 中华人民共和国公共安全行业标准 GA38-94 中国电气装置安装工程安装及验收规范GBJ232-90.92 公安部、江苏省公安厅的有关规定、要求4 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案第2章 系统总体设计2.1 系统模式 1) 在船舶上安装船载移动视频监控终端，对船内视音频数据进行 实时采集、压缩，使用大容量硬盘驱动器对行驶船舶内部的视 音频信号进行存储，存储的历史数据可保证在 15 天。 2) 管理中心管理人员可通过备份仪等设备，自动备份下载船舶内 的录像资料。调看和浏览船舶视频图像数据、所在位置、行驶 状况等信息；2.2 功能介绍 2.2.1 数据存储 选用 1000G 以上 SATA 硬盘并可连续存储 15 天以上的四路影音资料。 2.2.2 扩展接口 应具有扩展端口，可提供四路报警输入、两路报警输出和音频输入输出接口； 预留 GPS 定位模块接口、RS232 接口、RS485 接口等，实现监控、管理、调度一体化建设，建设实时信息数据采集系统、基础信息 数据库和应用监控管理平台，实现管理部门之间的信息资源共享，避 免重复投资、重复建设。2.2.3 通讯接口 预留无线传输接口，支持无线传输模块（可以选择GPRS/CDMA/EDGE ） 今 后 实 现 视 频 图 像 无 线 传 输 ， 1 个 RJ45 10M/100M 自适应以太网口，可通过计算机查看实时监控信息和历史 记录信息，支持多方式数据备份。5 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案 2.2.4 数据导出功能能够通过视频数据采集设备手动备份音像资料，或能通过无线自 动传输系统备份到服务器，备份出来的资料可以在 PC 机上使用专门 的播放软件进行回放，也可通过暴风影音等播放器播放。数据导出设 备能支持通过 U 盘，USB 硬盘，eSATA 高速备份仪，网络接口，笔 记本等多种方式中的一种或多种方式即可。2.2.5 设备控制方式 对设备的操作可使用专用遥控器或线控遥控器；具备密码保护功能，防止未授权人员对设备信息的读取。 2.2.6 安全保护措施 有安全保护措施对视频监控设备及数据做有效保护，比如增加外部防护设备对设备进行防尘、防水、防爆保护，降低人为干扰、人为 损坏的可能。 2.3 摄像机达到的功能介绍2.3.1 防护功能 外壳材料采用防水密封型铝质护罩，防腐、防水、防爆2.3.2 功能要求 具有自动增益,自动白平衡，背光补偿，电子快门功能。2.3.3 设计要求 摄像机主板采用三级降压方式，超低电流设计，主板供电电流不超过 60MA；采用双环玻璃设计和散热设计，为用户提供清晰、细腻 的画面并实现昼夜监控。2.3.4 红外设计 摄像机红外灯部份采用精细分光设计，保证摄像机在夜晚使用状态，噪点最小。6 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案 2.4 存储硬盘达到的要求数据存储：数据存储能够达到 750G 以上；可实现视频数据查看 及数据备份。专门针对数字硬盘录像机进行设计，大容量，高达 3Gb/ 秒的带宽，视频传输率 480Mb/秒，确保视频流的流畅性和可靠性， 以及数据库更新时的高度完整性。 2.5 系统组成一套基本的船舶动态视频监控系统由硬盘录像机、摄像机、硬盘 等组成。通过安装于船上的摄像头可以实现对船内、外状况的实时监 控，同时将多路视频录像实时存储在船内监控主机，可以定期将船内 视频数据导出集中保存以备日后查询，或者按照设定的时间循环覆盖 （一般设定保存 15 日以上数据）。2.5.1 前端信号采集处理系统 前端布置 480TVL 彩色红外半球摄像机、船载移动视频监控终端（船载硬盘录像机）等。 1) 彩色半球摄像机负责视频信号的采集。 2) 船载硬盘录像机负责采集视音频数据、数字化压缩处理，并 进行数据实时保存； 其中，船载移动视频监控终端作为本系统的核心设备，集成了数字视音频编码模块、视音频存储模块、报警信息处理模块、GPS 定位 模块（可选）、行船记录模块（可选），并提供了多种扩展接口，可实 现高清晰视音频录像、传输、报警、船舶位置显示等功能。7 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案 2.5.2 系统拓扑图监控监点1控点2监控监控点3点4无线观 看有线客户端 观看服务器8 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案第3章 产品介绍3.1 产品的防护性能介绍 3.1.1 先进的 H.264 压缩算法 H.264 码流结构网络适应性强，增加了差错恢复能力，使视频数据适应不同传输信道网络，更好地实现面向 IP 和无线网络的应用。 网络远程浏览画面清晰、逼真。DVR 采用 H.264 数字编码技术，高编码效率（相同的重建图像质 量，码率较 MPEG-4 节约 30%左右），灵活的编码策略，适应不同应 用和不同网络带宽。具有压缩代码自主知识产权，压缩比高，清晰度好，编码性能 稳定可靠。3.1.2 GPS 定位 配备高灵敏度 GPS 全球卫星定位模块，实时了解船舶位置和行驶速度 3.1.3 具备自动备份录像数据功能9 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案 3.2 产品的技术优势3.2.1 异常报警处理机制 具备手动报警、硬盘错报警、视频丢失报警、录像异常报警等异常处理机制。 3.2.2 报警信息显示 具备在本地输出的监视器能够显示手动报警、硬盘错报警、视频丢失报警、录像异常报警这些出错信息。 船载录像机参数项目 系统视频设备参数 性能指标主处理器 操作系统 操作语言 操作界面 密码安全视频输入视频输出 视频显示 视频标准Hi3512 嵌入式 Linux 操作系统 中文/英文/繁体 图形化菜单操作界面 用户密码、管理员密码两级管 理 4 路复合视频输入，车载航空 头 一路船载航空头复合视频输 出、一路莲花头视频输出 支持单画面、四画面显示 PAL 制式，25 帧/秒 NTSC 制式，30 帧/秒10 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案音频图像处理 及存储报警通信接口GPS 3G 软件升级 其它音频输入 4 路音频输入，车载航空头音频输出 单路音频输出录音方式 声音与视频同步录制图像压缩 H.264，可变码流（VBR） / 固 定码流 (CBR)图像格式CIF/D1 可选 监视质量 PAL：720x576 （D1） NTSC：720x480（D1） 回放质量 PAL：352x288 （CIF) NTSC：352x240（CIF)64Kbps1.5Mbps，6 级画质可 视频码率选音频压缩 ADPCM音频码率 16KB/S支持 1 个任意容量 SATA 硬盘、 数据存储1 个 4G 以上 SD 卡4 路报警输入，3.3V 以上为高 报警输入电平报警报警输出 1 路报警输出蜂鸣器 1 个蜂鸣器报警串行接口 支持 1 个 RS485 接口1串行接口 支持 1 个 RS232 接口2网络接口 USB 接口RJ45 10M/100M 自适应以太网口 4 个 USB2.0 高速接口、1 个 USB1.1 接口WI-FI USB 接口，802.11b/g RS232 接口，NMEA 数据格式USB 接口，支持 EVDO，WCDMA 网络支持 USB/SD 卡升级、无线网络升级电源输入 DC：+6V+32V11 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案配套软件电源输出 +12V2A；+5V2A 工作温度 -25 - 60 点火信号 1 个功耗 空载 4W，满载约 28W PC 回放软回放视频文件 件3.3 基本工作参数项目电源输入输出电压I/O 接口 RS232 串口 RS485 串口 以太网口 SD 卡接口USB 接口工作参数632V 12V 5V3.3V 以上说明 输入电压为+6V+32V 输出电压 12V（+/-0.2V），最大电流 2A。 输出电压 5V（+/-0.2V），最大电流 2A。 报警类型可自定义GPS 接口或用于扩展 RS232 设备预留串口，用于扩展 RS485 设备自定义接口 1、 兼容市面常见品牌 2、 带电拔插时系统重启 1、 兼容各种 U 盘 2、 支持带电拔插12 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案 3.4 船载红外半球摄像机技术参数安装在船舶上的摄像机选取高清晰、低照度、红外、固定式半球式机，应 能在照明灯光线的环境下拍摄出高质量的图像。1/3”高解析度彩色 CCD 感应器， 彩色/黑白影像自动切换，支持 4 芯航空头视频输出，采用航空头接线的取电方 式，稳定可靠。20 米红外半球，最小照度 0.1Lux F1.2，PAL:752（水平） 582（垂直），镜头 3.6mm，6mm 可选，IP66 防护等级。名称型号传感器类型 信号系统 像素水平解析度 最小照度 快门 镜头类型 电源供应 同步方式 视频输出 信噪比 背光补偿 红外线照射距离 360 度旋转红外灯防护等级 操作温度 功耗 尺寸(mm) 重量参数DVS2508-612IRB1/3”SONY Supper HAD High Resolution CCDPAL/NTSCPAL:752（水平）582（垂直）600TVL0.1Lux F1.2(0 LUX with IR) 1/50（1/60）秒至/100,000 秒 3.6mm，6mm 可选 DC1210% 内同步 航空接头，1Vpp Composite Output， 大于 48db ON 20 米 半球球罩可 360 度旋转，照射角度可根据需求调整， 先进的红外灯设计，合理的降低 CCD 温度，比普通红 外半球的 CCD 温度低 10，寿命提高 1 倍。 IP66 -10-60 4W MAX 94*62.5 500g13 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案 3.5 船载半球摄像机技术参数名称 型号 传感器类型 信号系统像素最小照度 快门 镜头类型 水平清晰度 同步方式 视频输出 信噪比 背光补偿 工作温度 电源 功耗 尺寸(mm) 重量拾音器参数 DVS2508 -612B 1/3”SONY Super HAD CCDPAL/NTSCPAL：752（水平）X 582（垂直）NTSC：768（水平）X 494（垂直） 0.1Lux F1.2 1/50（1/60）秒至 1/100,000 秒3.6mm,F2.0（2.8mm,6mm,8mm 可选）600 线 内同步 4 芯航空头视频输出，1Vp-p Composite Output 大于 48dB ON -10-60 DC12V10% 2W MAX 94x62.5 380g紧急按钮,14 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案第四章 监控中心远程监控系统建设4.1 平台功能前端接入管理前端接入管理要求实现以下模块功能： 1、设备注册业务：对系统中的视频监控设备在视频监控指挥平 台注册和认证，注册消息包含在船舶注册消息中，由前端接入管理服 务器经过验证后写入平台的数据中心中。注册信息定时刷新，包括视 频监控设备的状态、位置等情况。 2、报警转发业务：系统中的视频监控设备可向视频监控指挥平 台发出报警信号，再由其转发给报警服务器，启动相关联动控制业务， 所有报警信号均采用系统统一的报警通道进行发送。 3、控制信令转发业务：系统中的视频监控设备可接受由视频监 控指挥平台发送过来的控制信令。控制者可能是平台内部的管理系统 或者是有相应权限的客户端点。控制信令包括灯光、巡检控制等。 4、配置管理业务：系统中的视频监控设备可接受由视频监控指 挥平台发送过来的参数配置管理信令。控制者可能是平台内部的管理 系统或者是有相应权限的客户端点。参数配置包括网络参数设置，图 像参数设置，流量控制，报警设置，录像设置，设备设置等。 4.2 平台可靠性1、监控报警联网服务器采用双机热备份机制，保证系统可靠性。 2、数据库服务器采用双机热备份机制，保证系统可靠性。 4.3 平台安全1、平台应提供多级用户管理架构，每级用户具有不同的管理权 限，根据所赋予的权限可以进行相应的系统访问和监控操作，以防止 非法登录和越权操作。2、系统能对所有用户进行管理，能设置不同的权限。不同的权 限对不同的资源有不同的监控级别，系统管理员可以将用户及权限自 由组合成各种“角色”以方便管理。3、用户权限管理应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，无论是上级业务管理部门、主 管领导或其它管理单位，均可根据系统授予的权限察看所需要的图像 和相关信息。4、系统的用户数目应不受限制。在目前网络现状和本项目硬件 基础上支持并发用户为 200 个，管理软件的设计不得以此为限制，以15 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案后应能够扩容。 5、多个用户可以同时监看任意的同一个前端图像，级别较高的用户有优先控制权。用户对系统资源的控制能力仅仅受限于其权限和 优先级，与资源所处的地域无关。 4.4 平台硬件1、监控指挥平台硬件主要由监控终端、硬解码器、电视墙组成。 2、监控终端是本平台的管理核心，负责对报警信息的处置、双 向语音对讲指挥，处置过程录像和全程记录等； 3、硬解码器连接转发服务器的音视频信息，还原为模拟视频和 音频上电视墙。 3、平台客户端软件的设计必须按照实用性、兼容性、灵活性、 可靠性等基本的网络管理要求进行构建。 4、平台客户端软件支持电子地图联动。当框选电子地图上的船 舶图标后，自动接入这些船舶视频图像。 5、平台客户端软件支持电视墙联动。在客户端屏幕上的视频应 能自动接入电视墙。 6、平台客户端应具备较强的扩容性，能随着前端接入点的增加 对平台进行硬件和模块的扩容，并具有可以实现服务器集群的技术基 础。 4.5 电子地图管理采用公安系统自建的电子地图管理系统。4.6 通信系统要求通信系统支持支持 EDGE 和 WCDMA 网络，由第三方提供独立的通 信模块。船舶监控系统提供 RJ45 接口同通信模块连接。 4.7 应用服务器 DVSONE -CM8001E视频数据服务器:在监控中心配置双路双千兆网卡视频服务服务 设备，视频数据服务管理设备上运行的软件能支持多播和广播。主要 技术要求如下：2个Intel Xeon MP 3.0GHz,最大支持2路处理 器,800MHz系统前端总线(FSB)，2GB DDR2 PC3200 ECC内存(6个内存插槽)，集成双通道Ultra320 视频数据服务器 SCSI磁盘控制器，ServeRAID7e支持RAID 0/1和 10，6个热插拔薄型硬盘托架，21000M铜线以太 网卡键盘和鼠标 中文 Windows 2003 1U机架 上架套件16 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案4.8 其他服务器外网 WEB 服务器配置在分局监控中心提供 WEB 服务，集 成主控管理功能电子地理信息系统（GIS）中间件 配置在分局监控中心，提供电子地图服服务器务。重要录像文件的保存和录像文件标准存储服务器化转存，要求容量大，硬盘 IO 速度快，可以用于 NAS、iSCSI、SAN 架构。无线通讯服务器（移动 1 台，连 通 1 台）提供无线通讯服务有线通讯服务器提供有线通讯服务GPS 服务器提供 GPS 定位信息服务大屏系统管理服务器管理监控信息中心大屏系统网络管理服务器对监控信息中心所有设备进行统一管 理应用软件服务器提供监控信息中心报料及研判系统以上服务器主要技术参数如下：1个Intel Xeon DP 3.2GHz,512KB二级缓存 ,1GB电子地理信息系统 （GIS）GIS中间件服 务设备DDR PC2100 ECC RDIMM内存(4个内存插槽最 大扩展到8GB),集成双通道Ultra320 SCSI磁盘控 制器,配置2个73.4GB Ultra320 10Krpm热插拔硬 盘，1000M铜线以太网卡, 15寸显示器、键盘和鼠标中文 Windows 2003 1U机架 上架套件4.9 监控信息中心网络交换机1 端口数量：配置千兆上联光纤接口 8 个（含 8 个光纤模块），24 个 10/100/1000M 自适应以太网电口2 处理能力：三层包转发速率198Mpps, 交换容量384Gbps3 管理模块：配置单引擎4 插槽数量：插槽总数=4，业务板卡数=3；5 可靠性：配置冗余电源性能要求：6采用分布式体系结构的多业务交换机； 具有强大的性能和业务扩展能力，采用智能业务扩展模块可以实现灵活的智能化业务能力，如 NAT/s-flow/策略路由等高级17 / 22船舶 3G 视频监控系统需求设计方案 业务特性； 可提供百兆、千兆、万兆以太网接口，支持智能业务模块； 支持 IEEE 802.3x、 IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.3z、 IEEE 802.3ab、IEEE 802.3ae 等标准二层协议； 支持 802.1d、802.1w、802.1s 等标准生成树协议； 支持 RIP、OSPF、ISIS、BGP4 等标准路由协议； 支持 802.1q,VLAN 数量=4000；支持 GVRP 标准协议； 支持 DHCP Server、DHCP Relay 特性； 支持 IGMP、IGMP Snoop、PIM SM/DM 等标准组播协议； 支持 Diffserv QOS 模型； 支持 802.1X 认证，同时可以作为 802.1X 认证 Server，至少 能够提供 4K 个认证数量； 支持 OSPF、RIPv2 及 BGPv4 报文的明文及 MD5 密文认证等路 由安全特性； 支