网吧监控管理系统方案.doc

城市网吧监控管理系统方案城市网吧监控管理系统方案深圳市亿维锐创科技有限公司2007年5月目 录设计单位简介3前 言5第一部分 需求分析6第二部分 系统方案设计7第一章设计思想7第二章系统设计8第一节系统结构设计8第二节网吧前端系统设计10第三节监控中心系统设计12第三部分 设备选型13第一章前端设备13第一节 摄像机13第二节网络视频服务器16第三节拾音器和音箱18第三章中心设备19第一节中心服务器19第二节电视墙及磁盘阵列21第四部分 技术支持和服务及人员培训22一、技术支持和服务22二、人员培训23第五部分 设备清单及报价24设计单位简介 深圳市亿维锐创科技有限公司，地处深圳市南山区，是深圳高新技术企业。公司从自身坚实的技术实力和高起点的经营理念出发，在商业经营的同时，参与并成为了全国性的安全防范专业技术权威机构，为公司长远战略及用户的长期技术保障打下了坚实的基础。长期以来，公司依靠自身雄厚的科技力量，独立开发、生产 “网络视频服务系统”获国家级重点新产品证书。产品现已在全国金融、商业、工业、交通、饭店、文物、教育、司法等行业的逾万个工程中成功使用，多年来一直倍受用户赞誉及信赖，市场占有率稳步提高。 公司通过ISO9001国际质量认证，公司以严格质量管理、先进的技术水平和生产管理、丰富的工程安装经验和完善的售后有服务， 在公共安全领域，以技术为先导，大、中、小型矩阵产品全国覆盖高、中、低档市场，拥有全面的自有知识产权，为客户提供最广泛的应用支援。 公司持以质量为生命、以技术为支持、以服务为宗旨、以合作求发展的经营理念，采用了世界上一流的产品和技术，工程涉及楼宇自动化、综合布线、安全报警、程控通信、数据传输、计算机网络等领域。公司以高标准、严要求态度对待每个工程、每个环节，经省市有关部门考察认证，获得了省公安厅颁发的安全防范工程一级证书。公司严格实行质量管理，制定和完善了一整套智能化工程实施的技术和管理规范，严格按照国家制定的技术标准以及国际最新标准，对工程进行设计、施工和督导。公司还建立了完善的培训制度，使公司员工能不断地提高自身素质，增强了对高新技术的全面了解和应用能力。公司现拥有员工八十余名，拥有大专以上学历技术人员占80%以上，具有强大的技术实力和设计能力，拥有全套智能化工程设计计算机软硬件系统，特别是对工程项目的管理和售后服务工作，做到责任落实到人，建立了一套完整的工程设计、施工、质量、安全等管理体系，形成了工程服务本地化、标准化、系统化、规模化的特色。前 言随着互联网的普及，城市网吧的大量涌现，网吧行业已经成为IT产业生态圈重要的组成部分。它的发展带动着电信、IT、游戏、出版等一系列行业的发展。作为一个新兴的产业，政府对网吧这个行业的发展非常重视，为了促进和规范互联网上网服务营业场所经营活动，加强对网吧等互联网上网服务营业场所管理，出台了很多规范。但“上有政策，下有对策”，纵容未成年人进入、超时经营等诸多违规经营行为仍然无法得到有效的遏制。同时，许多网吧的消防安全意识淡薄，存在很多安全隐患，一旦发生安全事故，将造成重大人员伤亡。为解决网吧管理上的难题，杜绝网吧的违规经营行为，有效预防安全事故。我们根据网吧经营模式的特点和有关政策法规的要求，本着积极、严谨的态度，设计出一套完整的数字视频远程网络监控管理系统。该系统功能强大、界面友好、操作简易、图像清晰、音频还原度高，清晰悦耳。在政府文化部门的统一安排部署下，对城市各家网吧安装一至多套前端监控系统。每套该前端监控系统都具有独立的视频监看、双向语音对讲、探头报警功能。前端系统将采集到的视频、语音、报警信号，通过我公司开发的“网络视频服务器”视频服务器，编码转换成网络数字信号。然后通过网吧已有的网络连接，将视频、语音、报警信号上传至监控管理中心，达到规范管理的作用。“网络视频服务器”（DVS）是我公司为了满足用户把高清晰的声音、视频数字化远程传输而专门设计的音视频编、解码产品。“网络视频服务器”（DVS）充分考虑远程监控需求的特点，结合了我公司在视频技术方面的优势和最新IT技术，旨在为用户提供一个专业的、高性价比的远程视频解决方案。应用“网络视频服务器”（DVS）产品可以在无需任何动土工程的情况下非常简单的实现模拟CCTV向网络视频系统升级。先进的IT技术保证所有硬件24小时无间断工作，异常自动恢复功能保证即使出现任何人为、意外、技术中断也能立即重新工作或者自动连接，可通过远程网络进行控制管理、升级、实现了远程管理维护，极大的方便了工程商和用户的调试和使用。采用“网络视频服务器”构成的远程监控系统，为管理部门提供了一套有效的网吧监管工具。对促进和规范互联网上网服务营业场所经营活动，加强对网吧等互联网上网服务营业场所管理，改善行业形象起到了积极作用。在社会上树立起网吧等互联网上网服务营业场所文明、健康的良好形象。促进了文化建设与高新科技的结合，把网吧等互联网上网服务营业场所发展成为功能丰富多彩、内容健康有益的数字文化家园。第一部分 需求分析根据城市网吧的特点，及整个系统的实际情况。我们对整个系统进行了详细的分析，总结出了城市网吧监控管理系统应具有如下的功能要求：1. 系统技术水平先进、运用现代监控技术。2. 系统具有可升级性和可扩容性。3. 系统具有可设置性，管理人员可根据需要对系统进行设置。4. 可实现24小时不间断监视。5. 系统基于B/S体系构成。6. 视频码率连续可调，帧率连续可调，音频码率可调。7. 系统支持多种协议(TCP/IP, ARP, ICMP, FTP, DHCP, HTTP，PPPoE，DNS，组播)。8. 中心可进行实时视频和音频预览、配置、控制。9. 支持动态IP地址的网吧。10. 视频帧率、码率可根据带宽自动调节，不影响网吧正常使用带宽。11. 多用户管理功能。12. 当前端网络断开、视频丢失、视频被遮挡能自动报警，上传中心。13. 外接双鉴红外探头、烟感探头、应急按钮等多种报警探头14. 在报警时能自动切换录像。15. 能实现语音对讲。16. 系统具有故障自我诊断、及简单故障恢复功能。第二部分 系统方案设计第一章 设计思想为了使我们设计的系统具有极高的可靠性和可持续发展的能力，同时也最大限度地降低系统的建设成本、运行成本费用。我们首先确立了以下几个设计的总体思路：一、系统的先进性和开放性为保证城市网吧监管系统既能保持在一定时期内不落后，并保证该系统互连的方便性，我们在该系统的设计时，要充分考虑到系统的先进性和开放系性，尽可能采取先进开放的技术和产品。二、系统的有效性和实用性针对城市网吧监管系统要求特点，我们采用B/S体系的网络拓扑，可确保整个系统的独立稳定，互不干扰。为确保投资的有效，我们在整个系统设计时，根据目前的应用及将来的发展，确定采用高速球机（枪式摄像机）、网络视频服务器及中心软件(或数字矩阵)，以保障系统的完整功能和可靠运行。开放人脸识别功能，能够通过网吧本地前端设备采集到人脸图像传递给网络视频服务器，由网络视频服务器进行抓拍高清晰图片，最终在本地服务器中进行人脸的截取和传送，由人脸识别服务器进行察看和浏览，进行监控和管理。三、系统的可靠性和稳定性网吧监管系统作为整个应用系统的基础，其可靠性和稳定性直接关系到应用的好坏。某个系统的单独故障可能直接给应用带来灾难性的损失。B/S体系的网络拓扑的可靠性，主要是要防止因某一点出现故障时，而导致系统瘫痪。如某个设备或某条线路出现故障，不会对整个系统产生影响。人脸数据的传输完全通过加密后数据传输，安全性和可靠性大大保障。四、系统的可扩展性及升级能力为了保证网吧监管系统的有效性和实用性，同时又保证该系统在一定时期内不落后，我们在进行设计时，并不是一味追求高配置、高速率，而是在保证先进性的同时，选择具有良好扩展性和升级能力的设备及构架，设计出具有良好扩展性的网络拓扑，以保证整个系统的可扩展性及升级能力。这具体表现在以下几个方面：1. 选用了具有良好开放性的系统构架和拓扑结构，易于扩充、升级。2. 用户端网络操作系统选用适合于多种媒体访问技术和多种高层协议的系统。3. 在用户端系统采用结构化布线，并利用已有的互联网络进行远程数据传输，通过对视频服务器的升级、扩容、插板、以及堆叠等方式增加前端视频源的数量。4. 网络拓扑采用了B/S体系，用户可随时增加或减少视频终端，而不会影响其他终端正常工作。第二章 系统设计第一节 系统结构设计整体网吧监控系统分为两大部分，这两大部分分别为监控系统，人脸核对上传系统。根据对整个系统的需求进行分析，和我们总体设计思想，网吧的监控系统的结构示意图如下：图1. 网吧监控系统图由上图可以看出，整个系统基于C/S体系构成。在每个网吧安装一至多个摄像机和报警探头，通过“网络视频服务器”网络视频服务器，连接到已有的Internet上。监控中心通过数字矩阵连接切换到想监看、对讲的网吧，同时可对选择的视频图像、声音进行录像、检索回放等。若前端摄像机为快球或者带云台摄像机，监控中心亦可对其进行云、镜操作。当网吧探头发生报警时，立即将报警信号上传至监控中心及时处理。网吧中单独一台网络视频服务器进行人脸视频的抓取，人脸的抓拍以及视频和图片的传输，网吧中的本地服务器进行人脸的职能分析最终生成加密后的标准化人脸图片资料，并且通过管理系统传送给中心数据库服务器和人脸图片资料服务器中，公安部门能够在查询客户机组中任意一台客户机中通过访问查询服务器直接查询到相应网吧的实时人脸图片和非实时历史人脸图片，并进行检测和抽检。城市网吧数量庞大，并且市下面又分为县和乡，存在的实际上的权限管理。因此我们提出了多级管理结构来对城市、县、乡（村）中的所有网吧进行统一的管理和调度。城市网吧中需要建立数台中心管理服务器，这些中心管理服务器集中在市公安局监控中心。在市公安局分局、县分局、乡（村）分局中建立终端管理服务器，在每一个网吧的服务器中安装RVS管理终端。市公安局管理市公安分局、县分局、乡（村）分局的监控管理权限，使他们的管理权限限定在他们所管理的区域中。同时，市公安局统一对监控的用户组和用户进行设定，统一发放给下属机构。整体系统如下图所示：如上图所示，整体系统由“网吧本地监控终端”、“分局终端”、“市局监控管理中心”、“移动监控终端”构成，在每一个组成部分均采用不同的管理软件来进行管理。在“网吧本地监控终端”中安装YW-RVS软件来进行本地的存储和转发服务；在“分局终端”中安装YW-CLIENT和YW-RVS软件来进行远程的调用和转发及存储；在“移动监控终端”中安装YW-CLIENT进行远程实时视频的调看；在“市局监控管理中心”中安装YW-SERVER及YW-DB进行该系统的用户组的分配和用户的分配，进行统一的管理。第二节 网吧前端系统设计 前端网吧的监控系统，需根据各自网吧的实际情况，如：规模大小、上网机器布置等情况，安装一至多个摄像机和探头。至少安装一个输出音响。通过与视频服务器连接至网吧的服务器或路由器。系统示意图如下：图3. 网吧监控前端设备连接图上图画出了一个网吧的简单前端系统图。拾音器、摄像机、报警探头采集网吧现场音视频信息和报警信息，视频服务器将这些数据信息进行编码转换成网络信息，然后通过网吧服务器或者路由器，将数据上传给监控中心。监控中心可以任意监看、调用控制这些终端设备。如果发现网吧有违规经营行为，可立即通过语音对讲警告当事网吧。必要时可通过网络警察关闭其网络连接。前端的报警探头，可在探头被触发后立即将报警信息上传监控中心，并同时通过现场音箱产生报警声音。使现场人员能够第一时间获得警情，有效地预防了火灾、破坏、偷窃等情况的发生。网吧中网络视频服务器具备一个非常特殊的功能，即采用身份证读卡器触发图片抓拍功能。如下图所示：当上网人员进入网吧后，将身份证放置到身份证读卡器上，由身份证读卡器读取身份号，同时，触发视频服务器RS485透明串口，由透明串口发送消息给视频服务器，进行摄像机抓拍人脸图片。抓拍后的人脸图片经过网络传输到后台进行同步处理。一个网吧的若干视频服务器，通过交换机与网吧的网络服务器，或者路由器共享一个网络IP连接至Internet。通过预置不同端口号进行端口映射，可达到共享IP连接的功能。若网吧是动态IP连接方式，视频服务器通过域名解析功能，同样也可以实现远程访问。第三节 监控中心系统设计 城市网吧监控中心的主要任务是通过Internet，接收城市各网吧的监控信息，进行实时监看、控制、录像、语音对讲等。系统示意图如下：监控管理中心布局图例中控服务器是中心系统的主要设备，它的主要功能是通过管理软件，将所有的用户组和用户全部设置完成，并且对每一个用户组和用户的权限进行设置，同时将现场网吧的电子地图加入到中控登陆需要监看或者录像的网吧。当网吧有报警信号的时候，数字矩阵自动切换到该路视频，并同时进行录像、产生报警声音等。也可通过话筒进行语音对讲，通知提醒网吧工作人员。为了实现大量录像数据的保存，中心可以配置RAID（磁盘阵列）或者NAS，以满足海量存储的要求。同时也保证了录像数据的安全性。随着用户功能要求的增加，在后期，可通过中心对前端视频服务器进行远程升级和维护。极大地方便了工程商和用户。接入RAID或者NAS如下图所示：监控中心也可以是一台便携式电脑，与Internet连接后，通过有权限的口令同样可以登陆各网吧的视频服务器（与中心不冲突）。这种监看方式，非常适合领导的随时抽查。第三部分 设备选型为了使整个系统运行可靠、稳定，在设备选择上就必须仔细慎重。详细了解各设备的技术参数是否达到预定指标，功能是否齐全。下面，就对系统所选用的主要设备进行详细的介绍。第一章 前端设备第一节 摄像机高速球型摄像机摄像机的性能好坏，直接决定中心所看到的视频图像的质量。由*公司生产的MTR625室内高速球型摄像机，具有图像清晰、稳定、色彩真实等一系列特点，具体性能参数和技术指标如下：有效像素752(H)582(V)图像感应器3.6mm(H)2.71mm(V); 1/4inch视频输出1.0Vp-p水平清晰度480TVL信噪比50dB最低照度1Lux光圈自动对焦自动焦距长度F3.963mm倍率16倍 白平衡自动背光补偿开 / 关左右旋转范围360连续旋转左右速度18/秒上下旋转范围090上下速度12/秒通讯RS485控制上下、左右; 镜头变倍左右线扫两预置点之间线扫巡视轨迹1条电源AC24V 操作温度040尺寸134175mm (H)重量约1.3Kg枪式摄像机设备技术参数:视频输出1.0Vp-p水平清晰度480TVL信噪比50dB最低照度1.0Lux白平衡自动背光补偿自动 电源AC24V DC12V操作温度050身份证读卡器： 通用性强：采用标准计算机通讯接口，支持 WIN98/2000/XP/NT等操作系统； 开放性好：提供 SDK供系统集成商进行二次开发； 操作简便：随机阅读软件自动设置通讯口和通讯参数，自动找卡和阅读； 体积小巧：内置式天线，电源直流插孔巧妙地设计在通讯插头上； 外形美观：专业的造型设计和模具制作技术打造。 产品特点：符合居民身份证阅读器标准和 ISO14443（TypeB）国际标准 通讯接口 RS-232C，波特率115200bps 阅读距离 0-5 操作系统 WIN98/2000/XP/NT 电 源 9V/1ADC 使用环境 工作温度： 050，相对湿度：20%90% 重 量 0.5Kg 外型尺寸 180(L)X130(W)X35(H)mm(ICR-100) 195(L)X110(W)X50(H)mm(ICR-100B) 第二节 网络视频服务器网络视频服务器的适用范围非常广泛，可用于多种现场：l 城市道路监控l 公共场所安全远程监控l 商场、超市监控l 酒店视频点菜系统l 考场集中监控l 远程教学l 网吧、舞厅等娱乐场所联网监控由于城市网吧的地理分布散乱，不可能专门为其敷设线缆。使用网吧已有的网络连接代替传统的传输链路，已经成为了网吧监控系统的未来趋势。所以使用KD1001B型视频服务器，在本系统中是非常适合的。设备技术参数如下：1. 视频编码算法 H.2642. 音频编码算法 MP3 音视频完全同步（唇音同步）3. 编码图象大小 D1、Half-D1、CIF、QCIF4. 水印（WATERMARK）技术5. 视频码率64Kbps-8Mbps连续可调，帧率1-30 (1-25)连续可调，音频码率可调6. 视频输入1路， NTSC/PAL可设置 7. 音频输入1路Line-in 8. 音频输出 1路 9. 提供4路报警输入，4路继电器功率输出10. 提供1个RS 485接口，连接控制球机、门禁主机、视频切换矩阵11. 网络接口，支持RJ-45 10/100Base-T 以太网接口12. 支持多种协议(TCP/IP, ARP, ICMP, FTP, DHCP, HTTP，PPPoE，DNS，组播)13. 内嵌Web Server，全面支持IE进行实时视频和音频预览、配置、控制14. 可进行过滤，屏蔽部分IP地址登陆操作，或仅允许指定的IP地址登陆操作，编码后的音视频数据加密，提高安全性，保护隐私15. 可通过网络接口进行远程系统软件升级16. 支持DDNS，可实现二级域名访问17. 在多台网络视频服务器通过一台路由器上网的情况下，支持PC客户端能分别访问每台网络视频服务器；支持PC客户端通过代理服务器访问网络视频服务器18. 支持TCP/UDP/MultiCast 三种传输协议19. Internet传输时，视频帧率码率可根据带宽自动调节20. 用户同时访问数10-100名21. 视频丢失侦测，视频遮挡侦测，自动报警，客户端联动22. 视频动态侦测(可设区域和灵敏度)，自动报警，客户端联动23. 支持图像抓拍（704x576, JPEG压缩）功能24. 报警时自动抓拍图像，将实时图像数据传输到设定服务器25. 支持网络远程通过RS485 控制云台及镜头控制，控制协议可单独更新升级（uploadable PTZ drivers）26. 安全机制 可以对操作的用户进行分三个级别(管理员、用户、guest)的用户密码保护功能和用户权限验证27. 支持语音对讲28. 支持OSD。日期和时间的位置、灰度可以设置，日期和时间自动增加29. 支持LOGO。LOGO的位置可设置30. 支持视频参数调整（对比度、明亮度、色度）31. 提供一个Reset键，恢复系统默认参数32. 内置看门狗，异常时自动使系统复位33. 硬件加密设计34. 平均无故障运行时间：50000小时35. 输入电源：AC220V 5%36. 工作环境：温度：-1055，湿度：20%-80%RHG37. 保存环境：温度：-2060，湿度：20%-95%RHG上述参数，体现了设备全面的网络功能和强大的后续开发，使您在采用我们的视频服务器的时候无后顾之忧。 第三节 拾音器和音箱为使系统的双向对讲功能有一个较好的使用效果，拾音设备和放音设备的选择也非常重要。我公司生产的MIC101拾音器就具有功耗小、音频范围广、失真小、还原度高等特点。拾音器产品参数：额定电压DC 9V 15V（推荐12V）额定电流1.5mA工作环境温度-20 70频率响应220Hz 5800Hz信噪比40dB灵敏度-63dB指向性全向型增益放大范围4060dB输出阻抗20K体积85mm（长）*50mm（宽）*25mm（高）外固定孔间距95mm（两孔中心距离）固定孔直径4mm第三章 中心设备监控中心的主要设备就是中心服务器（包括数据库服务器，存储服务器，中心管理服务器，转发服务器）。它负责将所有视频服务器上传的信息还原为音视频信号。根据需要，将这些信号输出到电视墙，或者进行录像。第一节 中心服务器中心的数字矩阵，可由一至多台主机组成，配置一个麦克风、一对音箱，实现音视频还原、录像、双向对讲等功能。其具体的性能参数如下：图像压缩格式H.264压缩方式。每路图像显示/录像（1-25帧/秒）。图像处理功能可分别调节每路图像的亮度、饱和度、对比度、色度等，使每路图像达到最佳效果。远程图像输出可对远程网络的图像进行硬件解压，并输出图像至指定设备（电视墙）。音视频同步记录功能系统可进行现场实时监听，实现音、视频同步记录/回放。多种录像方式系统可设置时间、摄像机编号和监控录像时间表。根据不同情况，可设置为定时录像（可有多个预定的时间表）、图像动态捕捉录像、探头报警录像和复合报警录像，并可对节假日进行单独设置。图像存储功能图像质量可从2小时/GB-10小时/GB进行选择。可分别对每路图像进行独立调节和设定，以满足不同目的和要求，节省硬盘空间。图像回放功能可根据摄像机编号、日期、时间等查找图像文件进行快速便捷的检索回放，无停顿和“马赛克”现象。检索回放的同时不停止现场录像。 录像保存功能设置录像资料保存期，主机能自动识别资料是否在保存期内，保存期外资料自动删除，保存期内资料无法删除。主机可选择磁盘使用方式：盘满即停和循环录像。多种录像保存期可提供三种图像数据文件保存期（60天、30天、15天）。多种画面分割方式可选择1、4、6、8、9、16等多种画面分割显示方式。动态捕捉报警功能可在显示器上任意设置目标动态捕捉区域，当报警区域内有物体移动或视频信号丢失时，自动报警并联动录像，系统可预警录像10秒钟。探头报警功能接收视频服务器实时的上传报警,数字矩阵接收到该报警信号后立即联动该路视频进行录像。系统安全性能开机即进入系统工作状态，界面自动锁定，排斥非法安装，需输入相应密码才能进行操作。系统管理功能使用安全操作口令，用户管理采用四级管理。系统管理员、管理员、操作人员和网络客户端用户设置不同的操作权限，所有操作均需要输入密码。日志管理系统的报警信息、交接班记录及任何对系统设置、资料修改的所有信息均有分别记录。操作界面直观指示各路图像的录像工作状态、视频报警状态和探头报警状态。提供三种录像保存期的磁盘空间信息。可选择画面显示模式。可调节每路图像质量。可控制前端三可变镜头的变焦、调焦、光圈和云台的全方位运动等。可在紧急情况下对所有画面进行手动应急录像。操作使用简便全图形化的操作界面，使用一个鼠标即可对系统进行随意设置和操作、控制。联网功能预留图像资料转移、输出（USB）和联网、远程监控接口，可实现一点对多点，多点对一点的网络监控功能。重要资料能备份和图像打印。配置要求：CPUP4 3.0G以上内存1G以上主板MSI 865G以上显卡Nvidia Geforce 6500+以上网卡100M、1000M硬盘Seagate 160G（SATA）第二节 电视墙及磁盘阵列电视墙作为中心输出监控图像用。磁盘阵列设备，主要是为了满足海量存储的需要。上述设备都为自行选择采购产品，这里不再介绍。第三节 数据库服务器/存储服务器 数据库和存储服务器的作用非常重要，能够将来自不同网吧的大量人脸数据和视频数据存储备份，以供查询服务器进行查询和人工的比对。配置要求：CPUP4 3.0G以上内存1G以上主板MSI 865G以上显卡Nvidia Geforce 6500+以上网卡100M、1000M硬盘Seagate 160G（SATA）第四节 查询服务器查询服务器在数据库和存储服务器的基础上，对人脸资料进行查询，在查询人脸的同时还能够查询关于人脸的相关资料，例如来自哪个网吧，具体的被拍摄的人的姓名，住址等等详细情况。配置要求：CPUP4 3.0G以上内存1G以上主板MSI 865G以上显卡Nvidia Geforce 6500+以上网卡100M、1000M硬盘Seagate 160G（SATA）第四部分 技术支持和服务及人员培训一、技术支持和服务1、我公司将提供整个系