教育培训中心安全防范系统解决方案.doc

教育培训中心安全防范系统解决方案解决方案 第 1 页 共 89 页 教育培训中心安全防范系统 解决方案解决方案 教育培训中心安全防范系统解决方案解决方案 第 2 页 共 89 页 目录 1系统需求分析 5 2方案规划 6 3监控系统整体设计方案 6 3 1设计标准 6 3 2设计指导思想 8 3 3方案优势 9 3 4系统详细设计及组成 9 3 4 1系统结构特点 11 3 4 2系统扩展技术 11 3 5系统主要功能 11 3 5 1信息采集功能 11 3 5 2信息传输功能 12 3 5 3权限管理功能 12 3 5 4信息存储和备份功能 12 3 5 5信息控制功能 12 3 5 6报警信息处理 13 3 5 7快速布控 13 3 6前端监控点设计 13 3 6 1系统组成 13 3 6 2前端系统 14 3 6 3前端网络摄像机优势 18 3 7存储容量设计 19 3 7 1需求分析 19 3 7 2视频存储系统方案特点 20 3 7 3存储容量计算 21 3 7 4视频存储直存设计优势 22 4综合管理平台设计 23 4 1平台结构设计 23 4 1 1业务展现层 24 4 1 2业务接入层 25 4 1 3系统业务层 25 4 1 4硬件接入层 25 4 2平台服务组成 26 4 2 1核心业务管理服务器 CMS 26 4 2 2媒体转发服务器 MTS 26 4 2 3存储服务器 SS 26 4 2 4设备管理服务器 DMS 26 4 2 5WEB 服务器 26 4 2 6解码上墙服务器 VMS 26 4 2 7主动注册代理服务器 ARS 27 教育培训中心安全防范系统解决方案解决方案 第 3 页 共 89 页 4 3平台特点 27 4 3 1全面的网络传输策略 27 4 3 2合理的服务架设 28 4 3 3灵活的用户管理 28 4 3 4完善的设备支持 28 4 3 5良好的产品性能 29 4 3 6丰富的技术设计 29 4 4客户端功能 30 4 4 1实时监控 31 4 4 2轮巡任务 32 4 4 3录像回放 33 4 4 4报警管理 35 4 4 5云台控制 36 4 4 6电子地图 38 4 4 7语音对讲 39 4 4 8视频上墙 40 4 5管理员端功能 41 4 5 1组织管理 41 4 5 2用户管理 41 4 5 3设备管理 42 4 5 4录像管理 43 4 5 5报警设置 44 4 5 5 1报警预案 44 4 5 5 2报警上墙任务 45 4 5 5 3报警类型 46 4 5 5 4报警时间模板 46 4 5 5 5联动等级 47 4 5 6电子地图配置 48 4 5 7电视墙配置 48 4 5 8日志管理 49 4 5 8 1管理日志 49 4 5 8 2报警日志 50 4 5 8 3设备状态日志 50 5网维运维系统 推荐 51 5 1系统总体设计 52 5 1 1系统总体描述 52 5 1 2系统部署描述 53 5 1 3系统结构描述 56 5 1 4系统功能模块 57 5 1 4 1设备管理模块 57 5 1 4 2报警管理模块 59 5 1 5智能视频质量诊断 61 5 1 5 1应用目标 61 5 1 5 2系统架构 62 教育培训中心安全防范系统解决方案解决方案 第 4 页 共 89 页 5 1 5 3系统功能 62 6系统安全特性 67 6 1平台安全性 67 6 2前端安全性 67 6 3高效的认证机制 67 6 4完善的权限管理 68 6 5视频数据的安全性 68 7主要产品参数 69 7 1高清 200 万像素 超宽动态红外防暴半球网络摄像机 69 7 2寸高清 200 万像素 红外网络高速智能球 71 7 3200 万高清一体化网络摄像机 75 7 4 600 万像素 鱼眼全景半球网络摄像机 78 7 55 寸室内 200 万像素 网络智能球 81 7 6700 线迷你电梯防暴半球摄像机 84 7 7嵌入式数字高清解码器 86 7 8视频综合平台 M70 88 教育培训中心安全防范系统解决方案解决方案 第 5 页 共 89 页 1 系统需求分析系统需求分析 本次意在为进一步加大执法办案力度 进一步推进办公 办案的信息化水平 在中 纪委教育培训中心进行 IP 网络监控 数字审讯系统的建设 实现中纪委教育培训中心 管理人员通过视频监控 同步录音录像系统的建设实施 实现对中纪委教育培训中心 内部安防系统进行整合实现统一管理 实现对建筑物视频监控 执法办案环节和场所 动态的同步实时监督 保存及同步刻录 从而能够增强中纪委教育培训中心办案的科 技水平 将案件的音视频 电子笔录 证物等资料统一管理 为日常办公 案件侦办 提供第一手现场资料 而且还可以切实防范执法过程中办案人员违法违纪问题的发生 进一步推动中纪委教育培训中心执法办案规范建设 本次中纪委教育培训中心主要建设特殊用房和综合楼两大系统 具体需求如下 监控系统前端整体采用 200 万高清分辨率监控产品 需具备视频实时监看 录像按时回放 下载功能 录像文件保证存储 90 天高清存储 录像文件有备份保险机制 审查室 谈话室需做到视频监控无盲点 全方向拾音 前端需具备移动侦测检测能力 可以对开关门实现联动报警 前端具备报警接入能力 能够接入手动报警按钮报警信号 特殊用房主要出入口和审查室 谈话室的门口能够实现人脸抓拍识别 能够在审查室 内实现打架斗殴检测报警 后续扩展优化 审查室安装可视化门禁 能够和监控中心实现可视化通话 网络安全方面应充分考虑 做到视频监控数据只能在中控室通过授权的方式进行拷贝 其他任何方法都无法进行拷贝 远程视频需建立权限系统 具备安全备份系统 系统采用的设备应该注重品牌及质量 尽可能避免大面积故障的发生 预留与全省警示教育基地监控 同步录音录像系统互联接口 办案场所内设置移动通信干扰器 实现对办案场所区域的各类移动通讯设备的信号屏 蔽 通过 IP 网络的建设以提高中纪委教育培训中心的安防 审讯科技水平 增强审讯远程 教育培训中心安全防范系统解决方案解决方案 第 6 页 共 89 页 指挥与审讯系统的科技含量 实现中纪委教育培训中心的安防系统的建设与统一管理 2 方案规划方案规划 针对中纪委教育培训中心信息化项目 依托浙江大华自身的优势 我方提出了视音频 监控为主体的综合安防管控系统 主要包括以下子系统 高清前端摄像子系统 可视对讲子系统 海量存储子系统 大屏显示子系统 视频综合平台软硬件子系统 周界报警子系统 网络传输子系统 依托大华纪委监察系统平台系统 对视音频监控 门禁 报警 存储等多个安防子系 统实现统一接入管理 实现视频监控与门禁 报警系统进行报警联动 可在同一个界 面上完成多个安防系统的管理 控制 满足用户对多个安防系统进行整合统一管理的 需要 充分利用网络系统实现远程监控 安防系统整合管理 报警联动 远程指挥 同步录音录像 中心存储等要求 本次项目主要涉及到特殊用房 综合楼 周界监控总共设计了 455 个视频 拾音器 100 台 特殊用房总控设置专用数据机房 部署 1 套审讯业务管理系统 包含主管理平台和流 媒体管理平台 整体采用主平台双机热备 流媒体分布式部署的方案 存储系统采用前端短时存储加中心长期阵列存储的两级备份存储机制 保证前端短时 存储 3 天 中心阵列存储 90 天 特殊用房控制中心显示系统 设置 1 套 40 块 46 寸超窄边拼接显示单元 配置 1 台 M70 用于高清解码图像上墙 3 监控系统整体设计方案监控系统整体设计方案 3 1 设计标准设计标准 系统规划设计按照国际 国家和本地区的有关标准和规范进行 本设计将依据 和参照以下的设计规范和要求进行 图像信息联网平台设计方面 图像信息联网平台设计方面 教育培训中心安全防范系统解决方案解决方案 第 7 页 共 89 页 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 2011 公安信息通信网边界接入平台安全规范 试行 视频接入部分 安防视频监控系统设计方面 安防视频监控系统设计方面 中华人民共和国公安部行业标准 GA70 94 视频安防监控系统技术要求 GA T367 2001 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB50198 94 工业电视系统工程设计规范 GBJ115 87 安全防范系统通用图形符号 GA T75 2000 建筑及建筑群综合布线工程设计规范 GB T50311 2000 视频监控图像质量方面 视频监控图像质量方面 电视视频通道测试方法 GB3659 83 彩色电视图像质量主观评价方法 GB7401 1987 视频系统网络设计方面 视频系统网络设计方面 信息技术开放系统互连网络层安全协议 GB T 17963 计算机信息系统安全 GA 216 1 1999 计算机软件开发规范 GB8566 88 视频系统工程建设方面视频系统工程建设方面 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 电子计算机机房设计规范 GB50174 93 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343 2004 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求 GA T670 2006 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 92 视频系统工程验收方面 视频系统工程验收方面 安全防范系统验收规则 GA308 2001 中国电气装置安装工程施工及验收规范 GBJ232 90 92 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 GB T50312 2000 教育培训中心安全防范系统解决方案解决方案 第 8 页 共 89 页 3 2 设计指导思想设计指导思想 1 可靠性 系统建设采用主流产品 此次选择以全球领先的大华品牌为基础 选择前端摄像 机产品的平均无故障时间 20000 小时 后端 软件产品有着安防领域的应用并有着 其它监控领域大量成功应用案例 系统支持基于集群技术的负载均衡功能 保证系统 核心应用有足够的备份容错 提高系统的可靠稳定性 2 经济性 充分利用成熟的先进技术 采用性能 价格比较高的产品 此次项目由于设计大规 模的容灾备份存储 前端全部采用先进的算法的超低码流的摄像机 保证效果的前提 下 相对之前老的 H 264 的算法 有效较少存储空间 40 50 大大降低项目造价 3 实用性 1 前端摄像机子系统全部采用 1080P 200 万像素的摄像头 保证能够看到 看得 清 同时 球机 半球 枪机 鱼眼全景设备的搭配使用 保证覆盖的所有场景 确 保在事后举证时提供有力的资料 同时 在特殊用房前端设备的选型上 我们采用了彩转黑摄像头和红外摄像头混 用的模式 保证全天候 24 小时能够得到清晰的视频资料 2 在后端监控软件平台建设中 我方提供了专业的经过项目反复验证的 易操作 的软件产品 同时 由研发专业支持团队 负责实现与纪委日常业务平台的对接 保 证视频资料能够在多个平台之间互连 互通 4 开放性 平台开发采用目前主流的 SOA 软件标准和基于 J2EE 技术的可视化二次开发平台 以提高系统的可靠性 可扩展性和可维护性 满足与纪委业务有系统对接整合 兼容 应用和可持续发展的需要 中心应用平台所有数据格式和接口都按标准设计 完全符合 GB T28181 的要求 而且提供统一的设备接入协议和接口 可以方便接入其它各种场家的设备 系统的软 硬件均采用模块化设计 模块间的数据传输均采用标准的传输协议 任何一个模块的 升级都不影响到其它模块的正常使用 5 先进性 系统技术水平保证先进性 符合当今计算机科学的发展潮流 系统软件平台 硬 教育培训中心安全防范系统解决方案解决方案 第 9 页 共 89 页 件平台技术代表当今计算机技术发展的方向 并经实践证明其有很强的实用性 开发单 位有能力进行该项产品的持续性开发 可以保证该项技术不断地更新并顺利升级而维 持系统的先进性 3 3 方案优势方案优势 1 全全 IP 化 衰减低 可扩展性强 化 衰减低 可扩展性强 全部采用网络摄像机 减少数模转换及传输的衰减 减少干扰信号发生的可 能性 全 IP 的构架方式 后期的扩展容易 简单 2 全高清设计 全高清设计 根据最新最先进的设计要求 高清设备分辨率全部达到 200 万像素 保证能 够看到 看得清 同时 球机 半球 枪机 鱼眼全景设备的搭配使用 保 证覆盖的所有场景 同时 红外摄像机的选择 保证在 24 小时都能够得到良 好视频效果 3 集中存储 集中存储 RAID 5 级别 存储安全性高 级别 存储安全性高 前端全部采用支持 RAID 5 冗余功能的 NVR 本地存储 后端采用集中磁盘阵 列存储 二级存储机制 数据安全性高 4 智能化设计智能化设计 设计方案根据场景需要 采用多种智能话技术 包括前端设备内置智能和后 端再处理智能 比如移动侦测 人脸抓拍 多目标跟踪 尽最大可能杜绝及 防范事故的发生 同时为事故发生后 为救援提供及时 准确的救援信息 大大提升事故救援能力 最大限度的减少事故损失 3 4 系统系统详细设计及组成详细设计及组成 系统整体结构拓扑图如所示 教育培训中心安全防范系统解决方案解决方案 第 10 页 共 89 页 汇聚交换机 可视对讲管理系统 门口抓拍主机 交换机 出入口抓拍系统 对讲管理主机 1号房间N号房间 网络报警主机 报警系统 键盘 智能终端盒 纪委内网 门口抓拍主机 交换机视频监控 审查室监控系统 高清半球高清球机 楼道 周界监控 管理电脑 报警服务器 磁盘阵列 WEB服务器 存储服务器 管理服务器 流媒体服务器 智能分析服务器 市局监控中心 视频综合平台 GIS服务器 报警器 麦克风 音箱 本次建设的中纪委教育培训中心 IP 网络监控系统完全满足中纪委教育培训中心技术要 求 并在系统整合 系统功能等多方面采用了优于技术要求的设计 整个系统由网络 视频监控系统 同步录音录像系统 安防系统整合 系统可以通过综合安防管理平台对视频监控 门禁 可视对讲 报警等多个安防子系 统实现统一接入管理 实现视频监控与门禁 报警系统进行报警联动 可在同一个界 面上完成多个安防系统的管理 控制 满足用户对多个安防系统进行整合统一管理的 需要 网络视频监控系统既可通过单平台配置实现中小容量接入 又可通过多平台堆叠和 多级级联满足大容量平滑扩展和大型分级组网应用 可根据实际情况实现多级网络架 构下的独立应用和统一管理 整体系统设计立足于中纪委教育培训中心建设的技术要求 并参考国内外先进的监 控系统的配置要求 充分利用网络系统实现远程监控 安防系统整合管理 报警联动 远程指挥 同步录音录像 中心存储等要求 11 3 4 1 系统结构系统结构特点特点 系统采用标准化 网络化 分布式的系统结构 具有高度的可靠性和安全性 同时符合 ISO OSI 开放系统互联标准 系统具备软硬件的扩充能力 支持系统结构的扩展和功能升级 系统可为其它系统提供标准图像接口 以利于其它系统调用及二次开发 系统所提供的支撑软件能可支持用户进一步开发应用软件 系统的软硬件接口均采用国际标准或工业标准 支持与其它标准硬件 其它网络 及不同生产商的设备互联 可以达到信息资源共享 为适应系统多级监控要求 系统具有灵活的多级组网能力 服务器可分级部署 系统具备开放的二次接口 可以为第三方提供进行连接的接口 3 4 2 系统扩展技术系统扩展技术 需要扩展时系统监控中心只需对软件做相应配置 相关软件的接口均可开放 新建设的监控点可按照该接口接入现有的软件系统 系统具备多级组网能力以便 组建更大的监控网络 服务器可分级部署 3 5 系统主要功能系统主要功能 系统使用视频监控 计算机通信 网络传输 数字化等高新技术 通过实时 监控 记录查询 网络传输 分级控制 授权访问 资源共享等业务功能 实现 对宿舍 主要进出口区域等目标的治安监控 能根据相关部门需求 将监控图像 实时传输到监控总中心及其他相关部门分控点 通过报警与图像资源的整合 共 享 实时 直观地了解和掌握监控区域的动态 适时调度 指挥 对系统的主要 功能描述如下 3 5 1 信息采集功能信息采集功能 系统的前端监控设备能实时采集巡检 报警和视音频等相关信息 并按照传 输信息格式要求进行编码打包处理 根据监控需要采取全天候 多方位 固定 定时或移动侦测的方式对目标进行实时 有效 清晰的监视 根据监控现场环境 和监控范围合理选择摄像机 保证对监控区域的有效覆盖 能够实时 准确 清 晰地采集信号 照度不足的地点采取红外或补光设备解决 前端设备支持开放的 或兼容的控制协议 提供标准的控制接口 可附加拾音器 红外探测等外设 12 3 5 2 信息传输功能信息传输功能 系统中的各种信息流 如控制信息 巡检信息 报警信息和视频信息等 能 按照工作流程通过传输网络进行交互 传输方式支持有线或无线等多种传输方式 将前端设备的图像及报警信号传输至控制设备 传输具有全系统带宽管理和流量 控制能力 支持大用户量的并发接入 保证在大量图像访问情况下系统仍能正常 运行 3 5 3 权限管理功能权限管理功能 系统拥有统一的用户权限管理 每一级用户只要在自己所属的监控中心开设 帐号 分配权限即可使用业务 跨区域的调用通过报警与监控系统监控中心之间 的互连注册来实现 设立级联权限 可细分为图像浏览 控制 语音 流量控制 等权限 具有级联权限的用户可以实现跨区域的视频监控资源共享 通过权限 设置可以实现 1 总监控中心有权限用户可以浏览所辖区域内的视频监控系统中任一监 控点的实时图像和历史图像 2 任一级部门管理者经上级授权可以浏览其他同级监控区域内的视频监 控系统中任一监控点的实时图像和历史图像 3 5 4 信息存储和备份功能信息存储和备份功能 总监控中心对全系统报警 视音频 系统日志等信息予以集中存储 系统按 照规定的格式 存储报警信息及与报警关联的视音频信息 存储和备份的报警等 历史数据信息 在系统中依据授权访问 各级系统对接收到的报警信息和视音频信息等按照信息的含义和归属进行分 类 所有视频采用前端短时存储 后端中心集中长时间存储 并且提供在线备份 和离线存档多种保存方式 保证重要事件数据可以做永久存储 存储的历史视频 数据支持防篡改处理 采用数字水印技术 满足取证举证需求 3 5 5 信息控制功能信息控制功能 系统依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备 实现监控中 心及授权用户对前端任意一路监控图像的调用和控制 支持以下控制方式 1 通过手动实现和编程实现切换 将图像信号在指定的监视器上进行固定 13 或时序显示 同时可以进行图像混合 画面分割 字幕叠加等处理 2 对所传输的图像信息具有切换 记录 回放 加工和复制等功能 3 提供具有与报警控制器联网的接口 报警发生时能切换出相应部位的摄 像机图像 并能进行记录和重放 3 5 6 报警信息处理报警信息处理 平台软件可以管理 IP 设备的输入节点 每一个 IP 摄像机具有两个独立的输 入节点 这两个输入节点可以连接传统的入侵探测器 如门磁 红外运动探测器 等入侵检测设备 这样 通过管理平台的报警管理功能 用户不必再额外安装专 门的报警管理系统 在发生入侵时 软件会自动记录现场情况 调用相应的摄像 机 以声 光方式通知值班人员 本系统具有同时处理多任务能力 对于多个地 方的同时报警情况也可以及时处理 3 5 7 快速布控快速布控 操作员可以在临时事件 如领导人来访 发生前或案情发生时 快速部署事 件或案情现场的摄像头 及时得到事件或案情现场的视频信息 能方便保安人员 及时追踪案发现场及周边情况 提高破案和抓捕效率 3 6 前端监控点设计前端监控点设计 3 6 1 系统组成系统组成 前端系统负责完成前端的音视频信息 告警信息的采集 缓存 编码及发送 等功能 并可接受来自网络的控制指令 包括如下设备 摄像机 语音对讲设备 可视对讲 门禁 报警按钮输入输出设备等 14 3 6 2 前端系统前端系统 特殊用房大楼是中纪委教育培训中心管理 控制中心的所在地 同时也是主要 的办案场所 为地上两层建筑 一层有主要谈话室和审查室 二层设置为整个存 储机房 监控指挥控制中心 监管控制接入主要为审查室 谈话室和两层所有走 廊 通道的所有摄像头和门禁 报警设备等 特殊用房大楼监控系统设计 监控设备选型与点位规划 监控设备选型 谈话室 审查室 谈话室 审查室是主要办案场所 要求对社内 15 做到全覆盖高清监控 需对室内进行高清的视频 音频 报警采集 输出 根据 用户应用需求 我方选择高清红外网络防暴半球摄像机 高清室内球型网络摄像 机 高清网络枪式一体化摄像机 全景鱼眼摄像机 拾音器 未提供 可视对 讲 未提供 温湿度感应器 未提供 进行部署 满足客户应用要求 1 高清防暴半球网络摄像机 全景监控 门口监控 采用 H 264 标准进行视频 编码 具备 1920 1080 分辨率图像编码输出能力 摄像机具备音频输入 输出 报警输入输出接口 可以接入拾音器 报警设备 实现前端音 视频 报警数据 采集 编码 输出 摄像机具备智能侦测 包括支持区域入侵 拌线入侵等视频 检测 可以通过设置 实现开关门检测联动报警 联动报警 同时支持人脸侦测 侦测视频的中是否有人脸出现 并根据判断结果联动抓图等 摄像机支持背光补 偿 自动光圈 低照度 宽动态等功能 在白天照度较好情况下 可以获取清晰 的彩色图像 即使在夜间微光情况下 0 01Lux 依然可以适时开起红外 获取清 晰的黑白图像 所有摄像机均支持前端存储 可以满足用户对特殊用房大楼谈话 室 社查实高清视频 音频的采集需要 2 高清球型网络摄像机 室内全景云台 采用 H 264 M JPEG 压缩 采用 200 万 像素索尼机芯 具备 1080P 分辨率图像编码输出 光学放大倍数可达 18 倍 摄 像机具备高速云台 可 360 度高速转动 独特的 3 维定位功能 使超控功能随心 所欲 采用吸附式快装结构 安装快捷 外形美观 防震 摄像机具备双向音频 报警接口 可根据需要接入音频设备 报警设备 比如报警按钮 实现现场拾 音 报警联动等应用 所有摄像机均支持前端存储 可以满足用户对特殊用房大 楼谈话室 审查室高清视频 音频 报警的采集需要 3 高清枪式一体化变倍摄像机 正对被约谈人 采用 H 264 M JPEG 压缩 采用 200 万像素索尼机芯 具备 1080P 分辨率图像编码输出 光学放大倍数可达 20 倍 保证可以看清人脸细节 摄像机具备双向音频 报警接口 可根据需要接入音频 设备 报警设备 实现现场拾音 报警联动等应用 所有摄像机均支持前端存储 完全可以满足用户对谈话室 审查室现场及被约谈人员细节表情监控浏览的需要 4 高清红外全景鱼眼 洗漱室全景 采用 600 万像素机芯 针对洗漱室的特殊 情况 防护等级 IP67 防水 防雾 摄像机内置拾音器 支持 360 全向拾音 16 无需单配拾音设备 同时通过全景校正 双全景模式等修正 在保证能够保证洗 漱室全景监控的前提下 尽量减小图像畸变 所有摄像机均支持前端存储 可以 满足用户对特殊用房高清视频 音频的监控需要 4 拾音器为专业监听产品 推荐烽火 具备高灵敏度 低噪音 失真小且外型 美观 易安装 隐蔽性好 采集的声音声音清楚 层次清晰 为了保证声音效果 需要采用双芯屏蔽线传输 加金属管进行屏蔽 金属管之间要做处理 不能有缝 同时要做接地处理 5 办案大楼 1 2 层走廊监控点主要完成日常安防监控 根据用户应用需求 我方 选择红外半球网络摄像机进行部署 满足用户应用需求 红外半球网络摄像机采用 H 264 标准进行视频编码 具备 1080P 分辨率图像编 码输出 输出图像清晰度可达 1000 线 摄像机支持低照度及彩转黑功能 在白 天照度较好情况下 可以获取清晰的彩色图像 即使在夜间微光情况下 0 01Lux 依然可以获取清晰的黑白图像 支持双码流传输 所有摄像机均可前 端存储 完全可以满足用户对特殊用房大楼内安防监控的需要 6 高清红外球型网络摄像机 室外云台 采用 H 264 M JPEG 压缩 采用 200 万 像素索尼机芯 具备 1080P 分辨率图像编码输出 光学放大倍数可达 20 倍 摄 像机具备高速云台 可 360 度高速转动 独特的 3 维定位功能 使超控功能随心 所欲 同时支持跟踪功能 可对视野范围内的移动物体自动拉近跟踪监测 防护 等级 IP67 防水防尘 红外距离大于 180 米 支持大范围全景监控 摄像机具备 报警接口 可根据需要接入红外对射等周界报警源设备 所有摄像机均支持前端 存储 可以满足用户高清视频的应急采集需要 监控设备选型与点位统计 高清红高清红 外半球外半球室内球机室内球机一体化变倍枪机一体化变倍枪机全景鱼眼全景鱼眼室外球机室外球机 审查室 单个 审查室 单个 2 21 11 11 1 谈话室 单个 谈话室 单个 3 32 21 11 1 17 走廊 通道走廊 通道 102102 室外总坪室外总坪 4040 教育培训中心安全防范系统解决方案解决方案 第 1 页 共 89 页 3 6 3 前端网络摄像机前端网络摄像机优势优势 1 远程实时监控 利用网络优势 经过数字化并压缩后的图像数据可以达到网络能到达的地方 实现远 程监控 2 全面开启数字化时代 DVR 即数字硬盘录像主机 要基于已经大量安装的模拟监控摄像机等把模拟信号转换为 数字信号 再进行存储和处理 而网络摄像机内建有 Web server 和 CCD 可以将数字化的 视频信号转换成网络通信传输协议 TCP IP 协议 的数据流 远端的应用优势 3 即插即用 随时随地 无须像模拟摄像机一样必须安装同轴电缆 只要利用现有的网络就可以使用 网络摄 像机可以广泛应用在世界的任何角落 进行实时连续地传输图像 甚至可以在那些不适宜 布线的环境中 使用无线宽带网络完成远端监控及录影 4 灵活集成 只要有网络接口即可随时接入网络摄像机 RS232 RS485 通讯口便于扩展周边设备 5 结束隔行扫描时代 模拟摄像机最多可以提供 4CIF 级别的分辨率 也就是 40 万像素左右 因为模拟摄像 机的技术原因 采用的是隔行扫描的成像方式 成行扫描可以利用不高的带宽实现更好的 视觉效果 刷新率更高 人的视觉效果舒服些 隔行扫描的成像采用奇数场 偶数场相加得 到一帧图像 当图像中有激烈运动目标 会表现成 锯齿 或模糊的现象 网络摄像机采 用逐行扫描 每一帧图像均是由电子束顺序地一行接着一行连续扫描而成 这种扫描方式 称为逐行扫描 要得到稳定的逐行扫描图像 每帧图像必须扫描整数行 举例来说 一帧 图像是连续扫描 625 行组成的 每秒钟共扫描 50 帧图像 即帧扫描频率为 50 帧 秒 6 百万像素高分辨率 受制于传统模拟摄像机本身技术限制 其最高分辨率可以达到 40 万像素 但是 网络 摄像机可以达到百万像素级 百万像素给人们带来的好处是 更多的细节 更大的角度 更多的细节 意味着我们可以分得清车牌号码 人脸 更大的角度 我们可以减少普通模 拟摄像机的安装便可以覆盖更大的范围 7 更好的集成音频 19 音频录制乃至双向录音已经 成为比较广泛的需求了 对于模拟系统 实施比较困难并 且需要单独增加设备 而对于网络摄像机 此工作变得非常容易 人们可以进行音频录制 并自动合成同步的音视频文件 可以实现双向语音对讲 相当于免费的 PA 系统 而一切变 得非常简单 实现真正的 VOIP 音频 VOICE 视频 VIDEO 都网络化了 8 高的安全性传输 在模拟时代 模拟信号通过铜缆传输 然后利用矩阵进行纯粹电信号的切换 这种与 数字 网络关系不大的方式使得信号的加密变得不可能 VCR 磁带的不可篡改是另外一回事 最糟糕的情况是可能前端摄像机已经被调包了但是控制中心人员还没发觉 网络摄像机 的视频遮挡 视频丢失告警功能 视频加密功能 权限管理等功能可以更好的防止这类问 题 9 结构灵活 成本更低 对于模拟监控系统 工程设计及施工人员最头疼的是刚刚建设完成的系统需要扩容升 级 此时 需要考虑的问题很多 核心矩阵的位置 线缆的铺设 电源 分控的位置 前 端摄像机的位置及距离 传输及供电方式等等 受制于诸多因素的根本原因在于模拟系统 的结构不灵活 对于网络摄像机 让这些问题统统见鬼去吧 只要网络是通的 不管你的 摄像机位置如何 系统都没有限制 另外 由于信号基于 IP 包的 因此视频不会因为位置 或路由而质量下降 但是传统的矩阵级联可能碰到明显的问题 10 集中管理 节约成本 无需专人管理 即插即用 无距离限制 又可省去布线的环节 节约了成本 3 7 存储容量设计存储容量设计 3 7 1 需求分析需求分析 本次新建系统前端容量大 存在大量视频监控图像的存储需求 需要提供高可靠的存储 机制 高效的检索手段 并满足图像管理的业务要求 为了保证录像内容可靠 系统使用 专用的网络存储设备作为存储设备 本次系统旨在建设一个可行的 先进的 成熟的 高可靠 高可用 易维护 高安全 高开放 高性能 灵活可扩展 易管理的存储平台 保证各监控应用系统高质量地提供连 续稳定不间断的服务 在系统项目的建设中 作为核心基础设施的存储系统 达到以下主要目标 20 1 在连续写环境下实现随机读的快速处理 2 存储系统要求可靠性高 稳定性强 支持 7 24 小时不间断工作 3 采用高性能高可靠性成熟的存储架构 同时满足视频数据存储空间需求 4 系统可管理性强 管理方式简单 易操作 系统具有自动恢复功能 在断电后能够 迅速重新启动 5 数据实现统一管理 针对重要的视频数据可进行快速备份恢复及数据归档和迁 移管理 6 支持在海量视频数据中的在线快速读取所需视频录象 7 存储系统硬件采用硬件无线缆设计 INTEL 嵌入式硬件系统与嵌入式软件系统 确保无单点故障 8 存储系统单台设备除存储功能外 还可实现多多台主机流媒体请求的转发功能 9 存储系统在存储前端 IPC 网络摄像机时 采用流媒体直存储模式 无需额外服 务器 10 存储系统支持多种管理方式 支持 WEB 远程管理 平台软件管理 本地管理 3 7 2 视频存储系统方案特点视频存储系统方案特点 本设计方案是基于模块化 可扩展 IP 网络解决方案 具有业务连续性等特性 它对监 控系统的业务系统能够提供无缝的存储解决方案 为监控存储提供系统高效 高可靠性 高可用性支持 方案投资不高 可以把基于网络的数据存储服务性能得到明显提升 业务数据实现了 有效的汇集和管理 实现了性能和价格的最优组合 本方案具有如下独特特点 采用 LINUX 系统 各器件固定 全部模块化 集成度高 可热插拔备份冗余 延长系统的使用寿命并可进行各个元器件进行热插拔更换 监控性能优化 充分满足性能要求 本存储系统针对监控应用的特点对存储系统进行了优化 在快速写性能 写的高并发 和写的高稳定度方面 方案采用的监控专用产品采用了独特的算法 达到最佳的效果 采 用高效视频处理技术 可实现监控图像的全动态实时浏览 录像和回放 精确检索 快速回放 21 对于存储在系统中的所有录像资源 都可以随时随地灵活 快速 准确地检索和回放 可以同时进行多路录像回放 回放过程中支持停止 暂停 恢复 快放 慢放 拖拉定位 等控制功能 支持中心管理平台进行集中管理 中心管理平台可对整个系统中的集中存储设备进行监控和管理 具体提供 API 功能主 要包括 实现设备基本信息的监控 存储空间的划分 带宽预留的配置 WORM 存储的配 置等核心存储功能 高可扩充性 产品采用先进的直存架构 所以可以实现存储容量的高可扩充性 在应用发展 存储 需求增长 现有容量不足的情况下 可以简单的购买更多的存储联入交换机 这样在提高 了容量的基础上 也同时提高了性能 3 7 3 存储容量计算存储容量计算 视频图像存储采用中心存储结构 各监控点上传视频图像 报警 语音 备份存储相结 合 按部门需求分别存储 监控点录像格式及存储时间 本次新建点位采用 200 万 1080P 高清监控主机 初步确定点 位 10 个 分辨率分辨率 码流码流 Mbps 单路视频每小时录单路视频每小时录 像文件大小像文件大小 GB 单路视频每天单路视频每天 录像文件大小录像文件大小 GB 单路视频单路视频 30 天录天录 像文件大小像文件大小 TB D110 4430 5450 309 720P20 9823 090 62 1080P41 9646 181 24 根据视频存储格式及保存时间 计算所需的存储容量 计算方法 第一步 根据式 3 计算每路视频每小时所需要的存储容量 i q 单位 MByte 102436008 ii dq 3 其中 i d 码率 单位 Kbit s 22 第二步 确定录像时间要求后 根据式 2 计算单个通道所需要的存储容量 i m 单位 MByte i m i q i h i D 2 其中 i h 每天录像时间 小时 i D 需要保存录像的天数 第三步 根据式 3 计算全部路数视频定时录像时所需总容量 累加 T q c i iT mq 1 3 其中 c 视频监控的通道总数 根据以上计算方法 算得本方案所需存储空间为 容量为 i q 8 3600 3024 24 天数 路数 XXX T 针对中纪委教育培训中心的具体情况 一共 360 路 200 万摄像头 采用二级存储机制 前 端 SD 卡存储 或者 NVR 存储 后端集中存储 90 天 针对前端 单个设备存储 3 天 容量需求 42 18GB 1 路 3 天 126 5GB 每个 设备配置一张 SD 卡 考虑实际 SD 卡情况和 SD 卡的有效利用率 可选择 128GB 的 SD 卡 针对后端集中存储 存储 90 天 容量需求 42 18GB 360 路 90 天 1366632GB 1024 1335T 考虑数据冗余 RAID5 75 的利用率 1335T 0 75 1780T 考虑 应用数据大交换 推荐使用 DH EVS7024 视频流直存 单台 24 盘位 19 台 445 个 4T 企业 级硬盘 3 7 4 视频存储直存设计优势视频存储直存设计优势 本存储系统实现了前端网络摄像机到存储设备的直存方式 存储 IPSAN 向前端网络摄 像机主动请求视频流 视频流以裸数据方式直接写入硬盘 录像存储安全稳定 减轻了流 媒体转发压力 避免了视频流必须依赖流媒体服务器群的技术瓶颈 网络结构简图 23 在新架构数字系统中 首先保证视频数据的安全性 完整性 各种产品各司其职 功 能单一稳定 这样做不仅有效的降低了带宽 而且还减轻了中心管理服务器的压力 数量 大大的提高了系统的性价比 直存方式具有数据容灾功能 当平台服务器出现故障 1 直存方式存储设备直接从前端网络摄像机请求视频流 视频流不经过平台服务器转发 保证数据安全性 2 客户端整合平台客户端和单机客户端 当平台客户端无法连接服务器后 单机客户端可 以直接通过连接前端网络摄像机和解码器 实现解码上墙 录像回放等基本功能 4 综合管理平台设计综合管理平台设计 中纪委教育培训中心平台建设意在搭建一个综合性的业务系统平台 融合监控系统 门 禁系统 报警系统 消防 梯控等综合性系统 定制需求较多 客户引进了一家软件公司 进行系统开发 大华提供安防监控系统 对摄像头 存储 智能分析系统做集中管控 主 要应用了大华 DSS PRO 系统 4 1 平台结构设计平台结构设计 大华综合监控管理平台软件从上至下共分四个层次 分别是业务展现层 业务接入层 操作和管理业务层 设备接入 数据持久层 最底层是前端设备与存储设备及数据库 具体 结构参考下图 24 图一 平台软件功能结构图 4 1 1 业务展现层业务展现层 业务展现层是提供给用户直接使用的 是系统功能的对外展现 业务层不仅仅要求软 件能够满足客户的应用需要 而且还要美观易用 让用户体验到快捷和方便 结合客户的 个性化需求 还可以快速定制出个性化的业务展现程序 此外 客户端程序在安装部署 维护升级方面的便捷性 也是系统设计时需要考虑的课题 根据功能和最终用户的不同 可以把系统的业务展现层分为管理员客户端和操作员客 户端 管理员客户端采用 B S 模式 主要提供系统管理与配置功能 面向系统管理员使用 操作员客户端采用 B S 和 C S 两种模式 用户可以结合自身情况灵活选择 B S 模式无需 安装客户端 体现了异地浏览的方便性 任何时间 任何地点 任何系统中 只要网络连 通 就可以直接使用浏览器连接服务器 任何电脑都可以作为客户端使用 C S 模式信息 采集灵活 负载均衡 服务稳定等的优势 保证了客户端有更多的事务处理能力 分流服 务器的工作负担 使整个系统运行更加稳定 4 1 2 业务接入层业务接入层 业务接入层是系统业务层和业务展现层之间的中间层 实现业务接入和业务控制功能 25 为业务展现层提供连接管理 WEB 请求处理 认证权鉴 业务流转等接入服务 为系统 提供管理命令处理 命令调动与处理等系统处理服务 及对外提供平台互联等服务 独立的业务接入层设计 可以保证系统内部的低耦合 提高系统的灵活性和稳定性 4 1 3 系统业务层系统业务层 系统业务层是大华综合数字监控系统的核心层 提供系统业务的逻辑实现 各个业务 系统通过组件的方式 相互独立 功能齐备 根据功能的不同类别 可以分为操作业务层 和管理业务层两大部分 操作业务层包括语音对讲模块 实时监视模块 录像回放模块 报警处理模块 解码上墙模块 电子地图模块 云台控制模块等 管理业务层包括用户权 限 组织结构 设备管理 录像任务 系统配置 日志管理 网管功能 资产管理等 系统业务层与系统展现层相分离 将应用逻辑单独进行处理 大大降低了客户端负担 从而使得用户界面与应用逻辑位于不同的平台上 两者之间的通信由业务接入层完成 通 过这样的结构设计 使得应用逻辑被所有用户共享 客户端和应用服务层 应用服务层和 数据库服务层之间的通讯 异构平台之间的数据交换等都可以通过中间件或者相关程序来 实现 当数据库或者应用服务层的业务逻辑改变时 客户端并不需要改变 反之亦然 大 大提高了系统模块的复用性 缩短开发周期 降低维护费用 4 1 4 硬件接入层硬件接入层 硬件接入层包括设备接入层和数据持久层 设备接入层统一完成对系统硬件设备的接 入 包括大华音视频监控设备 其他场家监控设备 第三方门禁 报警设备 主动注册设 备等 数据持久层完成非结构化的音视频数据的存储 结构化的业务数据和系统数据的存 储 设备接入层还屏蔽了不同场家设备之间的差异性 完成协议转换 不同 SDK 之间的 封装 为上层业务系统提供统一的设备虚拟层 数据库适配模块可以屏蔽不同数据库系统 之间的差异 完成异构数据库的同步和数据转换 目前系统可支持视频设备 包括 DVR NVS IPC 等 解码设备 包括解码器和软解 码服务器等 报警主机 门禁 大屏控制等 系统支持的数据库包括 MySQL 和 Oracle 等 26 4 2 平台服务平台服务组成组成 4 2 1 核心业务管理服务器 核心业务管理服务器 CMS 系统的核心业务服务器 负责处理监控的业务逻辑 进行权限等控制 根据业务逻辑需 要 会发送命令给 DMS 设备管理服务器 MTS 转发服务器 SS 存储服务器等进行处理 系 统的容错 负载均衡 动态集群等都在 CMS 上实现 4 2 2 媒体转发服务器 媒体转发服务器 MTS MTS 实现对音视频流和其他数据的转发 分发和流控制 该服务器模块是整个系统 的核心 视频流媒体转发服务软件能够对多客户端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 保证有限带宽下的多路同时访问和降低现场存储设备的网络负 荷 视频流媒体转发服务器支持视音频流的转发 支持网内多用户对一个音视频流的访问 实现有多个网络客户端同时访问同一远程画面时 可以通过视频流媒体转发服务器进行转 发 从而在网络上只占用一个通道的资源 多个 MTS 模块可按照网络结构进行级联和支 持 4 2 3存储服务器存储服务器 SS 流媒体集中存储服务软件能够实现在监控中心集中录像功能 通过 MTS 转发服务器 向前端设备获取音视频数据 存储在独立的存储介质上 支持标准的 NFS SAMBA ISCSI 等文件协议 支持 ASF 流媒体文件格式的存储和 RTSP 实时流媒 体国际协议的回放 支持流行的 DAS NAS IP SAN FC SAN 存储方案 能够适用不 同场商的产品 支持中心存储 回放 也支持设备端录像的查询 回放 下载等操作 执 行存储计划 4 2 4 设备管理服务器设备管理服务器 DMS 负责进行设备管理 向设备执行查询配置命令 向设备发送操作命令 收集设备网管 信息 收集报警信息并执行报警联动策略 4 2 5 WEB 服务器服务器 向客户提供 web 访问功能 管理员和客户端以 WEB 形式提供 方便灵活修改管理逻辑 方便与其他系统接口 27 4 2 6 解码上墙服务器解码上墙服务器 VMS 实现嵌入式解码器 软解码服务器的视频输出 可连接 DLP 电视墙等 4 2 7 主动注册代理服务器 主动注册代理服务器 ARS 实现 3G 监控设备的主动注册代理服务 4 3 平台特点平台特点 大华在安防视频行业已经有十多年的经历了 积累了不少宝贵的行业技术及应用的经 验 这在平台的开发中都有体现 比如 4 3 1 全面的网络传输策略全面的网络传输策略 网络自适应算法网络自适应算法 自有的网络传输自适应算法以提高网传效率与性能 有效兼顾日 益凸显的网络带宽和数据传输量的矛盾 当网络状况良好时全速传输 在网络状况 变差时 首先保证重要数据优先传送 同类数据 如视频图像一类的 则支持不同 传输策略的选择 同步调整码流和显示 改善用户的观感 以最好的方式呈现数据 网络抖动算法网络抖动算法 网络上虽然总体带宽恒定 但是由于用户量的不同 或者用户操作 的不同 以及各网络设备带宽使用率等等不同 造成实际网络带宽每时每刻都可能 存在不一样 这就是所谓的网络带宽抖动 当需要传输的数据量恒大时 网络带宽 的抖动就造成传输数据质量的下降 先进的抖动算法则可平滑网络的抖动 合理使 用有限的带宽 传输尽可能多的数据 图像显示更流畅 长时间监看不会产生不适 感 同时提供流畅和实时的抖动控制模式供用户选择 方便在不同工作模式下使用 网络性能参考并达到公安部相关标准规定的网络性能 指标要求如下 业务类型 端到端 端到端 时延 时延 抖动 丢包率 监控中心内部及监控中心间互联 300m s 50 ms 0 1 前端设备与信号直接接入的监控中心 2s 28 相应设备间 前端设备与用户终端设备间 3s 4 3 2 合理的服务架设合理的服务架设 动态集群动态集群 系统关键服务器均支持动态集群技术 当用户需要扩容时 只需要将新 的服务加入配置 无需重启系统即可动态生效 扩展系统能力 系统支持动态增加 相同的服务 先天具备容错能力 某台服务器因为硬件故障死机 有其它服务器可 以接替工作 保证系统不间断运行 负载均衡负载均衡 集群中的服务器可以在负载均衡算法下动态生效 保证每台服务器压力 大致相同 可保证系统连续稳定运行 双机热备双机热备 系统中的业务管理服务器为单服务器 使双机热备技