视频远程指挥调度安全管理服务平台

智慧城市

视频远程指挥调度

安全管理服务平台

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第一章项目概述

1.1.应用背景

视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较

强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用

于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的

飞速发展，视频监控技术取得了长足的发展。

对于现有压力管线的巡查、监测、维护监查，完全可以通过视频

监控系统来取代人工巡视的工作方式。

12技术现状

数字系统已经迅速崛起，它主要是以计算机技术及图像视频压缩

为核心的新型视频监控系统，该系统解决了模拟系统部分弊端，特别

是多媒体通信技术的发展为其应用开辟了广阔的前景，主要有以下几

方面的优势：

1.2.1.布控区域广阔

数字视频监控系统的监控前端设备直接接入网络，没有线缆长度

和信号衰减的限制，同时网络是没有距离概念的，彻底抛弃了地域的

概念，扩展布控区域。

1.2.2.无健扩展能力

所有设备都以IP地址进行标识，可组成非常复杂的监控网络。

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，视频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，支持跨网关、跨路由器的远程视频传输。

L2.3.性能稳定

数字视频监控系统的监控前端设备基于嵌入式技术，采用嵌入式

实时多任务操作系统，又由于视频压缩和Web功能集中到一个体积

很小的设备内，直接连入局域网或广域网，即插即看，系统的实时性、

稳定性、可靠性大大提高，也无需专人管理，非常适合于无人值守的

环境。

嵌入式设备不受病毒的影响，特别是在大型网络视频监控系统中,

这一点非常重要。当监控中心需要同时观看较多个摄像机图像时，对

网络带宽就会有一定的要求。

1.3.需求分析

管线主管部门可以通过远程监控的方式对管线集中区域情况进

行查看。

每个管线集中区域或运行区域设置一个网络监控球机，可对监测

范围内的情况进行监控。

《民用闭路电视视频监控系统工程技术规范》GB50198-94

《中华人民共和国公安部行业标准》GA27-92

第二章系统设计

2.1.设计理念

实用性：

本系统能对各重要监控点进行实时的监控、录像，能为事后取证

提供可靠的保障；

简易性：

本系统前端平台采用嵌入式操作系统和直观的面板操作，因此具

备更友好和简单的人机界面；

先进性：

采用最新的MPEG-4/H.264视频压缩算法和嵌入式操作系统平

台，具有极佳的清晰度、较小的系统容量占用、完全实时、一流的网

传功能等诸多特点，是当前国内一流的产品和解决方案。

扩展性：

本系统拥有良好的扩展性，只要IP资源足够，系统的扩展就不

会受到限制，可根据需要任意增减监控前端的数量，而监控管理中心

将不再需要增加任何硬件设备投资。

报警功能完善:

前端平台已提代报警输入输出接口，充分考虑了报警功能的扩充

和与视频联动的需求；

2.2.总体目标

以监控前端设备为基础，以网络为依托，以监控管理中心视频监

控管理服务器(VC3-4VSS)为核心，以分右式结构的方式进行布防，

将布防点进行统一管理与集中控制，实现整个视频监控系统的数字化

与网络化。

监控中心可查看任意监控点的现场视音频信号，同时可实时远程

对现场的云台等设备进行控制；对重点监控场所进行监听和对讲；实

时对监控现场进行数字录像和录音。

2.3.建议方案

在燃气、电力、供排水管线以及其他压力管线的重点部位，比如

锅炉房、燃气站、变压器、重点市政井、居民区、重点设施等压力管

线集中的部位安装数字高清监控摄像机，结合摄像机的位移侦测、出

现警报、异常警报等功能，实时监测压力管线集中的重点部位，一旦

发现警情，立即启动警报，为安监人员提供指导。

基本思路是：

(1)部署高清360。摄像机，实现无死角覆盖监控区域;

(2)高清摄像机安装在管线集中地点的人群集中区域、闸门

区域、接头区域、维护井、维护平台等区域；

(3)在软件按区域不同，划分出现侦测、虚拟警戒线等，监

测目的区域的异常情况，监测人为或设备故障引起的监测区域变

化。

基本无死角，实时可视化侦测，保安人员或者管理层可以很方便

地用电脑屏幕就可以及时，准确，清晰地掌握整个监测区域，而且布

线简单，扩容方便c

2.3.1.监控系统

根据该项目的情况，我们建议该视频监控部分系统设计考虑以下

重要特点：

高清视频：众所周知，高清分辨率的监控设施，能够提供更加丰

富的图像细节，也更加容易辨认出所要监控对象的细节特征。

大范围全景监控，图像可以360度或者180度全景摄录，视

频拼接和以及对于实时图像和录像的放大，虚拟云台转动等后处理。

监控安保的目的在于是否能看清被监控的目标，而不是只是能看

见被监控的目标。因此是否能够有效地通过放大和虚拟云台方式看清

被观测物体细节是需要重点考虑的方面。

1.稳定性、防水，防尘：由于部分摄像机需要直接装在室

外，整个设备具有适应各种环境温度，防水，防尘，以及抗一般

物体撞击等坚固特性。

2.前端存储和智能存储：一般情况下，监控的视频将通过

网络实时传输到后端监控中心，并且存储在后端服务器或者存储

设备中，但是在某些特殊场合，监控视频需要存储在本地，因此，

在整个监控存储系统中需要有前端和后端两部分存储，并且摄像

机内部的存储管理系统能够自动根据网络的带宽和各种因素进行

智能存储，以保证所有监控信息完整地保存在存储介质中。

3.良好的低照度图像效果：由于部分如出入口在夜间也需

要监控，所以摄像机需要在夜间光线不好的情况下也具有良好的

采集图像的能力和效果。

4.免维护：由于安装环境特殊，所以需要设备具有非常高的可靠性和

稳定性，几乎不需要维护。

2.3.2.主要功能

(1)位置提示：每台摄像机设置IP地址，并建立摄像机安

装位置台帐，为每台摄像机设置编号，并在GIS系统上标明坐标，

通过查询摄像机IP地址或编号，均可获得摄像机精确位置，并可

实现监控画面与GIS的联动；

(2)位移侦测：被监测目标发生移动时，高清摄像机向后台

软件发出警报，并同时将机体信息上报监测平台，以指示监测平

台发生异常情况的位置、异常提醒，自动将被监测区域划入红线

区域；

(3)出现发现：当被监测目标或区域出现之前并未有的未知

物体或管线故障而发生泄露时，摄像机发出警告信息，通知监测

人员区域状况，以供监测人员通过画面进行分析，从而做出判断；

(4)虚拟警戒线：当发生故障、排除事故或在禁止进入区域

划定警戒线，可在指定区域设置虚拟警戒线，防止无关人员或物

体进入区域，当无关人员或物体碰触或进入警戒线时，监视器发

出警报，通知监测人员或启动警报系统，以阻止其进入禁止区域,

保护现场完整和人员、物体的安全。

(5)丢失警报：对于指定监测区域，如一些重要设施，可启

动丢失警报功能，监测设施，以防止被盗丢失或挪出指定区域。

(6)音频录制与对讲功能：选用带有声音录制和播放的监视

系统，对于监测区域，可启动远程音频系统，发出警告或录制现

场声音，一旦发生警情，可做为重要参考证据，也可远程指挥现

场人员的抢救维修工作。

24监控管理

・无摄像机数量限制，无用户数量限制，无许可证费用

•摄像机通过IP或ISDN报警提示并自动切换平面布局

•在多台摄像机中按时间顺序搜索事件全过程

•图像后期处理（对比度、缩放、镜头失真校正）

•支持模拟和数字的PTZ摄像机

具有事件搜索功能的专业化控制中心软件，可自动定位网络中的

所有摄像机，并让它们进入由事件驱动的录制就绪状态。

第三章远程视频监控

3.1.系统特点：

系统通过分布式结构、支持并发访问，采用H.264的压缩技术、

全数字化处理，使整个系统达到数字化、网络化、智能化的要求。本

系统同时具有高可靠性、安全性、伸缩性。

♦:♦可靠性

嵌入式架构带来的超稳定性：前端平台采用嵌入式架构，所有代

码均固化在芯片上，再也不会出现“系统崩溃”类的灾难。

与病毒绝缘：前端采用嵌入式设备，因为结构和系统的不同，病

毒无法入侵，作为一个网络化应用，杜绝被病毒入侵甚至造成全网的

传播将大大提高系统的稳定性；

♦:♦安全性

前端设备安全性：通过视频监控管理服务器，收回对前端设备的

管理和配置权，由视频监控管理服务器进行统一管理，充分保证前端

设备的安全性，避免前端设备参数被恶意修改；

安全性：所有终端的权限由视频监控管理服务器进行管理，合理

分配各自的权限，多级权限管理可以确定安全性，保证敏感画面不会

泄露;

网络资源利用的安全性：前端设备的码流抑制功能（带宽控制），

再结合监控终端软件的多级权限管理及流媒体服务器的引入，可以做

到精确控制对网络带宽资源的占用，确保网络上其它业务数据的正常

运行；

。伸缩性

本系统基于IP方式构建，中心建立完成后不会再因为系统前端

设备的增加而扩建，而前端设备可以根据需要随意添加或减少。因此

本系统具备了非常好的伸缩性。

3.2.系统结构

主控中心子系统用户终端子系统

33关键系统

根据系统结构示意图可以看到，系统主要由控制中心子系统、用

户终端子系统和监控前端子系统组成。

331,控制中心子系统

控制中心子系统由视频监控管理服务器、流媒体转发服务器、录

像服务器组成。主要作用是：实现信令控制管理、视频流转发、数据

信息存储和各种管理。各核心设备功能如下：

3.3.1.1.视频监控管理服务器

一用户身份认证：用户终端登录系统时，对用户的身分进行验证。

一多种权限管理：监视权、控制权和短信权等

—终端地址解圻：视频监控管理服务器负责将终端名解析为IP

地址。

一业务功能控制：系统依据配置的各种权限和控制级别关系，通

过视频监控管理服务器实现系统各终端设备之间音视频对讲、视频监

控、图像切换、云台控制、报警联动等功能业务控制功能。

—设备管理：视频监控管理服务器可配置设备各种参数：类型、

级别、权限、IP地址、组播/VS地址以及视频切换器的类型等。并

通过这些参数对设备进行管理。

一视频监控管理服务器支持对各个设备的工作状态进行实时监

控。

一支持多台网络视频矩阵接入控制；

一支持多台录像服务器接入控制；

—支持多台流媒体转发服务器等。

一支持单播和组播切换：系统支持单播和组播自动切换，满足不

同网络环境需要。

3.3.1.2.流媒体转发服务器

—实现视频流、数据流、报警信息多路转发，显示各种终端设备

状态等。

一支持分布部署，提高带宽利用率，满足大容量用户接入。

一流媒体转发服务器终端代理模块主要功能：对第三方的视频编

码格式进行翻译和控制信令的处理。将不同厂商的视频编码无缝接入

系统。

3.3.1.3.录像服务器

—同时录制监控前端多路音视频图像：

—支持手动录像、定时录像、联动报警触发录像。

一支持多种查询播放方式：根据终端名称、录像时间、录像地点、

录像事件特征，随时查询检索视频文件，远程播放所需录像。

—随时查询检索远程播放。

一支持录像文件的管理：按照设定条件对录像文件进行备份、恢

复、删除等操作。一支持自动覆盖旧的录像文件。

—联动报警触发录像：当发生报警触发事件时，录像服务器自动

开始录制相应的报警点图像。

—支持多种音视频格式：录制接入系统的各种不同编码设备产生

的音视频流。

一多台录像服务器分布部署：系统支持多台录像服务器分布部署,

可以满足大规模录像应用需求C

3.3.2.用户终端子系统

用户终端子系统由视频监控终端、音视频输出设备（电视机、音

箱等）、音频输入设备等组成。主要作用是：通过视频监控终端对重

点布防场所进行监控管理、音频对讲，根据实际网络环境要求实现视

频录放像。

视频监控终端实际上是在PC上安装一套客户端应用软件，通过

这套软件在监控中心视频监控管理服务器授权的情况下，可以浏览视

频图像、回放历史无录、前端设备运行状态查询、报警处理等。

视频监控软件的特点和功能如下：

对硬件和操作系统的平台要求不高：在当前主流配置的PC机和

WINDOWS运行环境下即可流畅运行；

具备高安全性：用户浏览终端在视频监控管理服务器的授权下,

就可以浏览权限许可的视频和音频信号，以及执行相应的远程云台控

制等操作；

组概念：能对有权限浏览的画面进行自由分组和排列，方便查看。

界面友好操作简单：界面非常简单和友好，在经过视频监控管理

服务器认证后，分控软件能自动以树形结构将自己有权限浏览的前端

设备和摄影头编排列出来，结合组策略和手工自由点播，可以非常直

观、方便的查看权限许可的实时或非实时画面；

实时视频显示，在权限许可的范围内，可实时显示监控网络内

1~16路的实时视频图像，可以实现单画面、四画面、六画面、八画

面、九画面、十六画面分割显示；

支持轮巡显示（单窗口轮巡和多窗口轮巡）；支持手动翻页。

支持PTZ控制，在权限许可的范围内，通过对前端云台和镜头

的控制，改变摄像机的方位、俯仰角度和焦距等;

终端本地录像，在权限许可的范围内，对监控前段的画面进行录

像。

视频图像抓拍，实时视频抓拍是一个用来实时拍摄影像的辅助功

能，它将动态图象中的单帧图像以特定的图像格式保存下来。

预制位设置：通过预先存储摄像头和云台的位置、光圈、焦距等

预置点参数，使用时可准确进入对应预置点，不必人工调整。

巡航设置：把若干预置位按顺序连接起来，让摄像头和云台在几

个预置位设定的轨迹上转动。达到自动对重点监控前端进行“扫描式”

监控。

语音监听对讲：监听前端设备的音频，在权限许可的范围内，终

端可将音频发送到前端的视频设备，与前端设备实现对讲，为保卫部

门的管理提供了又一条方便的途径。

报警信息的接收与处理：当权限许可范围的前端设备发生告警时,

报警信息经管理服务器转发，能够精确的将报警信息传送到监控主机,

同时具备图像和提示框的警示。

3.3.3.监控前端子系统

监控前端子系统由监控前端、音视频输入设备（摄像机、防护罩

等）等组成，部署在重点布防的监控现场。主要作用是：现场视频采

集，并把采集的数据上传。

采集现场的视音频信号，进行网络同步实时传输；提供透明通道,

支持云台控制和报警信号的传输处理等功能。网络监控球机主要技术

特点为：

♦:♦严格的安全监控要求

用于各种场所的严格安全监控应用，如机场、体育场、娱乐场和

港口等，以满足这些场所对远距离跟踪移动目标和观察局部细节的严

格要求。

♦:♦强大的35x变焦功能

提供强大的35x光学变焦和12x数字变焦功能，可对较小的远距

离目标进行放大，例如，可清晰辩别160米（525英尺）之外的汽

车牌照。在35x变焦范围内，无论放大还是缩小，都可以色彩丰富地

清晰显示图像细节C

。平移/倾斜性能

具备每秒4509的高速移动能力，以及每秒0.05。的高精确低速

移动能力，可对400米（1300英尺）之外的行人进行跟踪，而且能

够在1.5秒内平移/倾斜拍摄任意预置点。当摄像机在预置点之间移

动时，可以通过冻结功能定格画面，从而轻松实现完美的跟踪功能。

当跟踪目标在球型摄像机下方移动时，垂直翻转功能（E-flip）可对

图像进行上下1809电子翻转。

3.4.系统功能

3.4.1,集中监看

实现集中监控模式，所有布防监控点视频信息上传至监控中心。

利用网络视频矩阵将多路视频信息在电视墙上的输出。

3.4.2.报警信息及时上传通知

布防监控点可能同时产生的大量的报警信息，系统充分考虑了报

警信息的并发性，同时以日志的方式记录了来自每个监控点的报警信

息。并在报警时，给中心的监控管理人员最直观、最有效的通知，便

于管理人员的及时处理。采用排队管理机制解决报警信号的并发问题,

同时对报警图像进行录像备份存储，供事后本地调阅。

3.4.3.集中存储备份

网络监控分布较广，考虑数据的安全性，因此监控中心放置一台

大容量中心录像服务器，实现前端数据与中心端的互为备份，同时也

能提高取证的效率C

3.4.4.录像资料安全取证

取证作为监控应用中的一个重要环节，最能体现视频监控系统的

效果。取证安全是要保证合法的用户获得合法的数据。在设计时，为

了保证安全的进行取证，主要是采用多级用户权限管