詳細說明

 一、概述

二十一世紀,伴隨著以數字化、網絡化為代表的信息技術革命的滾滾浪潮，安全防范理論和技術發生了徹底的轉變，傳統的模擬****模式不再適應時代發展需要，將面臨全方位的轉型和變革，在信息技術的發展和網絡化數字化的推動下,更加速了這一轉型的到來。同時由于現在針對高科技犯罪日益嚴重，視頻****已不僅僅局限為行業的安全防范服務。必須提高到一個新的水平，整合互聯網絡平臺，為各個行業的業務****、管理提供服務。

計算機系統的應用、普及，網絡通訊技術及圖像壓縮處理、傳輸技術的快速發展，使得安全技術防范行業能夠采用最新的計算機、通訊和圖像處理技術，通過計算機網絡傳輸數字圖像，可為實現遠程圖像監控及聯網報警系統提供高效可行而且價格低廉的解決方案。對于銀行、電力、大型廠礦企業集團等網絡基礎較好的部門，利用其現有的網絡環境與技術條件，充分發揮計算機網絡的優勢，建成高效可靠的遠程視頻監控與聯網報警系統，為客戶的安全防范、高效管理提供更有力的技術保障。
　　寬帶技術與數字視頻技術的發展，為遠程監控提供了更加完美的解決方案。我們采用數字視頻網絡實時傳輸和監控模塊相結合的數字化監控技術，為遠程監控提供了全新的觀念和更廣闊的空間，實現了基于各種網絡的點對點、點對多點、多點對多點的遠程實時監控、遠程遙控攝像機、遠程設置參數、雙向語音對講等功能。

二、系統設計依據

1. GB/T16676-19976（銀行營業場所安全防范工程設計依據）。 
2. GA38-92（銀行營業場所風險等級和防護級別的規定）。 
3. GB50198-94（民用閉路監視電視系統工程技術規范）。 
4. GA/T75-94（安全防范工程程序和要求） 
5. GA/T70-94（安全防范工程費用概預算編制辦法）。 
6. GA/T74-94GA（安全防范系統通用圖形符號） 
7. GB50054-95（低壓配電設計規范） 

8. 中華人民共和國<<社會公共安全標準匯編1、2>>

9. 中華人民共和國<<國家電氣工程施工規范匯編>>

10. GA/T27-1992<<中華人民共和國公安部行業標準>>

11. GA/T75-1994<<安全防范工程程序與要求>>

12. QB/T50198-1994<<民用閉路電視監控系統工程技術規范>>

13. QB/T9813-2000<<微型計算機通用規范>>

14. QB15207-1994<<視頻入侵報警其標準匯編>>

15. 甲方的實際需求。 

三、系統設計原則

本套監控報警系統的設計須嚴格按照甲方的要求且遵守以下原則： 

l  先進性：本監控系統采用國際上技術先進、性能優良、工作穩定的監控設備，使整個系統的應用在相當長的一段時間內保持領先的水平。 

l  可靠性：系統的可靠性原則應貫穿于系統設計、設備選型、軟硬件配置到系統施工的全過程。只有可靠的系統，才能發揮有效的作用。設備全部采用國內知名品牌產品。

l  方便性：監控系統的操作應具有靈活簡便，人機界面友好，易于掌握的特點，操作人員能夠方便物進行使用及維護，使整個系統的功能得以最大實現。

l  擴展性：系統設計留有充分的余地，以便日后比較方便地進行系統擴充。為此，設備采用模塊式結構，在需要時可隨時補充。增加視頻及其它控制模塊，使系統具備靈活的擴展性。

l  性價比：在滿足集團工廠的功能要求的基礎上，盡量合理利用投資，禁止資源的過量浪費。

四、系統設計總體要求

XX集團公司下屬多個分廠，為了更好的對生產及安全工作進行管理，廠房提出將各分廠的視頻信號通過現有的網絡傳送到總廠辦公室，實現對各分廠車間實時視頻的監看，監聽。本方案根據系統要求設計了兩個部分：分廠視頻信號采集部分、總廠控制中心部分。

本地信號采集處理：信號采集分為視音頻信號采集和控制信號采集。攝像機通過同軸視頻電纜將采集到的視頻圖像傳輸到視頻服務器，視頻服務器利用視頻壓縮芯片對視頻信號進行處理，將其壓縮、存儲到本地硬盤上，同時根據需要將壓縮后的視頻數據傳輸到遠程客戶端。視頻服務器通過RS-485總線控制本地云臺鏡頭。視頻服務器自帶開關量報警模塊，可接紅外雙鑒、煙感、紅外對射等開關量報警探測器，可聯動錄像、聯動報警輸出控制快球預置位和報警防區的設防、撤防、聯動輸出、報警解除等動作。

總廠控制中心：在總廠設立控制中心，控制分廠所有視頻服務器。根據監控系統運行需要，一般而言，監控中心客戶端軟件應具備以下功能：

　　a)畫面監視和畫面切換功能。根據用戶的需要，對不同區域的不同監視點進行實時監視和切換。

　　b)控制操作。即對各監視點攝像設備的光圈、焦距以及云臺進行控制。此外，一些輔助控制操作也是必須的，包括燈光的開停，告警裝置的設防、撤防與解除等。

　　c)多媒體防區布置圖。采用多媒體地圖分層顯示各監視現場攝像設備的布點情況，以及盜警、火警等感應裝置的設防區域。為運行人員提供直觀而具體的監視現場的情況。

　　d)事件告警功能。當儲蓄所現場有異常情況發生時(如出現盜警、火警或非法入侵防區等情況)，前端系統能迅速將警情上傳至監控中心客戶端。

　　e)事件查詢功能?？煞诸愡h程檢索各監視點的錄像記錄，并提供遠程下載功能。

g)流媒體轉發功能。在各個分廠級監控中心設置流媒體轉發服務器，為上級監控部門和本級其他監控用戶提供流媒體轉發服務。

五、系統設計方案說明

5.1本地信號采集處理部分

安裝此監控系統的目的是為了幫助分廠管理部門和保衛部門能夠更好的對整個重要現場進行管理和監控。根據整個現場的布局特點及安全需求，我們為您做出如下設計： 

前端各個監控點安裝模擬攝像機、拾音器、報警探頭等信號采集設備，通過音視頻電纜、控制電纜匯總到匯集分控點的網絡視頻服務器。網絡音視頻監控系統在前端監控點的硬件主要包括：攝像機、云臺、云臺解碼器、報警探頭、視頻服務器等。網絡視頻服務器是本地信號采集處理部分的核心，我們在本系統中采用?？低暪镜腄S-6101HF-ATA嵌入式網絡視頻服務器。

l  嵌入式網絡視頻服務器的選擇

根據其監控環境的特點，選擇嵌入式網絡視頻服務器時因該注意以下幾點：

?  必須采用工業級的嵌入式處理器和嵌入式操作系統，保證產品的穩定性

?  采用先進的壓縮方式，音視頻同步壓縮

?  可以內置硬盤，本地保存錄像資料在1個月以上

?  可以選擇多種錄像方式，計劃錄像、移動偵測錄像、報警錄像、手動錄像。根據不同的監控點選擇不同的錄像方式

?  帶有報警模塊，可接多路報警輸入，報警輸入可聯動錄像、聯動報警輸出、上傳報警信息

?  內置WEB SERVER，可實現在INTERNET上通過IE進行遠程瀏覽和云鏡控制

?  多級權限管理，客戶端用戶可根據自己的權限瀏覽不同的通道，進行云鏡操作，遠程設置等

?  雙向語音對講功能，可在客戶端與同級及上下級之間進行雙向對講，實時溝通

?  多種網絡連接方式，適應多種網絡帶寬

l  嵌入式網絡視頻服務器選型及技術參數

DS-6716HW

5.1.1 前端監控點達到的功能

按照以上產品配置建立的前端監控點部分，可以達到以下主要功能：

l  音視頻采集：前端監控點系統通過攝像機、拾音器進行音視頻信號的采集。選用不同的攝像機可以達到全方位實時監控、調用預置位、在指定的預置點之間進行巡航、控制輔助燈光設備等功能

l  音視頻壓縮：前端的模擬攝像機、拾音器采集的音視頻信號經過嵌入式硬盤錄像機轉變為數字音視頻信號存儲在本地硬盤上，并通過網絡接口傳送到遠程分控中心和總控中心

l  音視頻本地錄像：嵌入式硬盤錄像機帶本地硬盤，可以進行本地的音視頻錄像，文件記錄有六種模式：定時錄像、手動錄像、移動檢測錄像、報警錄像、移動偵測錄像&報警錄像、移動偵測錄像|報警錄像，其中報警錄像可設置提前預錄時間和報警停止

5.1.2前端監控點系統特點

先進的數字編碼方式

在本方案中前端數字編碼產品選用了?？低暤那度胧疆a品，?？低曄冗M的H.264編解碼技術為本地高質量的視音頻存儲和網絡上流暢的視頻傳輸提供了保障。采用H.264壓縮格式，在保證圖像質量的前提下從源頭上減少數據量，很好地解決了MPEG1/MPEG2標準傳輸碼流大、存儲量大、不適合于網絡化的問題，特別適合于網絡傳輸，從而使數據網絡與視頻網絡的集成成為現實。H.264的主要優點如下：

1)        在相同的重建圖像質量下，H.264比H.263+和MPEG-4(SP)減小50%碼率。

2)        對信道時延的適應性較強，既可工作于低時延模式以滿足實時業務，如會議電視等；又可工作于無時延限制的場合，如視頻存儲等。

3)        提高網絡適應性，采用“網絡友好”的結構和語法，加強對誤碼和丟包的處理，提高解碼器的差錯恢復能力。

4)        在編/解碼器中采用復雜度可分級設計，在圖像質量和編碼處理之間可分級，以適應不同復雜度的應用。

5)        相對于先期的視頻壓縮標準，H.264引入了很多先進的技術，包括4×4整數變換、空域內的幀內預測、1/4象素精度的運動估計、多參考幀與多種大小塊的幀間預測技術等。

6)        可實現變碼率和變幀率，當圖像畫面穩定（長時間沒有變化或變化較少）時，壓縮碼流很小，而不會因此而犧牲清晰度。

穩定的嵌入式結構

?？礑S-9000HC/DS-6000HC采用嵌入式軟/硬件平臺，采用高速嵌入式微處理器，工業級RTOS全實時嵌入式操作系統，完全脫離PC式windows平臺，系統更加穩定，完全避免病毒侵襲，人性化的操作界面，所有操作系統保存在EPROM中，掉電不丟失。主板采用ALL-In-One結構設計的單片集成系統，無須散熱片，功耗低，主板內置Watch-Dog，系統更加穩定。

多種報警聯動方式

?？礑S-6101HF-ATA支持三類報警聯動信息，可以觸發多種報警提示。

1)        視頻報警：視頻移動偵測、視頻遮擋、視頻丟失均可觸發報警，可以聯動畫面彈出、本地聲音警告、聯動報警輸出開關量、將報警信息上傳中心。

2)        開關量報警：DS-9000HC/DS-6000HC支持最多16路開關量報警輸入，開關量常開/常閉可軟件選擇，支持報警手動/計劃設防、撤防。任意一路報警輸入可聯動任意多路報警輸出和視頻通道，報警后支持聯動畫面彈出、聯動報警輸出、本地聲音報警、報警信息上傳中心、報警可聯動快球預置位、快球巡航、快球軌跡掃描等。

3)        異常狀態報警：系統的異常狀態，如：硬盤滿、硬盤異常、網絡非法訪問、IP地址沖突、網線斷等均可聯動本地畫面警告、聲音提示、聯動報警輸出、上傳中心。

優秀的網絡傳輸特性

1)        支持TCP/IP協議，支持組播協議

2)        可以通過網絡設置參數，實時瀏覽視頻和音頻信號、查看視頻服務器狀態，網絡報警聯動，可以通過網絡集中存儲壓縮碼流

3)        支持動態寬帶撥號接入互聯網（PPPoE協議)

4)        支持動態域名解析

5)        通過網絡控制云臺和鏡頭，通過網絡遠程升級，實現遠程維護

6)        RS-485與RS-232接口支持網絡透明通道連接，客戶端可以通過視頻服務器的透明通道控制串行設備　　

5.2 總廠監控中心

在總廠設置監控中心，利用IP網絡連接前端硬盤錄像機。用戶在控制中心利用監控PC客戶端軟件可以根據自身權限調用前端相應的圖像，進行網絡遠程控制，客戶端本地錄像、網絡回放等操作。

　　根據監控系統的運行需要，一般而言，網絡音視頻監控系統的監控中心軟件具備以下功能：

1)   畫面監視和畫面切換功能。根據用戶的需要，對不同監視點進行實時監視和切換。

2)   控制操作。即對各監視點攝像設備的光圈、焦距以及云臺進行控制。此外，一些輔助控制操作也是必須的，包括燈光的開停，告警裝置的設防、撤防與解除等。

3)   多媒體防區布置圖。采用多媒體地圖分層顯示各監視現場攝像設備的布點情況，以及盜警、火警等感應裝置的設防區域。為運行人員提供直觀而具體的監視現場的情況。

4)   事件告警功能。當監控點有異常情況發生時(如出現盜警、火警或緊急情況)，后臺系統能迅速告警。

5)   畫面記錄、回放功能。當發生異常告警時，監控系統可自動記錄下事發時告警點的現場情況。目前而言，對實時畫面的記錄可選擇采用以下方式，即錄像或報警日志記錄。

6)   事件查詢功能?？煞诸悪z索各監視點的告警記錄，結合畫面記錄、回放功能，可對異常告警時的現場情景進行回放。

7)   網絡接口。系統可通過路由設備實現與辦公網絡的數據共享，為辦公網用戶提供圖象監視，事件檢索，錄像回放等功能。

8)   集中顯示。系統可通過解碼設備將前端傳來的圖像解碼后在電視墻上集中顯示。

9)   集中管理?？蓪ο到y內所有的硬件配置、軟件日常設置、用戶權限、系統信息進行統一管理

監控中心通過IP網絡，利用中心集中監控管理軟件，處理前端網絡視頻服務器傳來的視音頻信號和設備信號。同時亦可利用網絡控制前端的網絡視頻服務器以及監控外設。監控中心設備分為：中心控制終端、電視墻服務器、流媒體服務器、電視墻設備等。具體網絡拓撲圖如下：

l  中心控制終端：對前端各個監控點的工作人員和監控系統進行遠程監控和系統維護，接收遠程的報警信息，上下級之間，同級之間進行簡單的視頻會議

l  流媒體服務器：配備高速網卡、高端中央處理器，對前端各個采集終端進行視頻流數據轉發；對前端的實時圖像根據計劃進行集中錄像存儲；為遠程客戶提供錄像文件查詢、下載功能

l  硬解碼終端：安裝?？到獯a卡進行硬件解碼，輸出至電視墻

中心控制終端實現功能：

中心控制終端作為監控中心對于下屬監控點的監控管理中心，可實現以下功能：

l  遠程瀏覽：中心控制終端軟件設定下屬各監控點采集終端信息（IP信息、板卡類型信息等）操作員可直接對目錄樹進行操作即可調出遠端圖像，也可根據監控點位置、所屬單位等進行預覽組設置，按照預覽組進行自動輪巡顯示；并可根據權限設置調整前端的云臺鏡頭、手動錄像、手動設置前端報警探頭；

l  操作員日志記錄：中心控制終端自動記錄操作員每次登陸、退出、切換通道、記錄違規等操作，并自動發送到管理服務器數據庫中保存，作為操作員日常工作績效考核依據；

l  電子地圖：采用電子地圖方式，分權限點擊顯示多級監控圖像，能顯示監控點攝像機、探測器的位置，使監控界面更加直觀。當有異常情況發生（如：發生報警、移動偵測、網絡中斷等）可以實時地在電子地圖上顯示出來。同時用戶可以在電子地圖上通過點擊攝像機、探測器圖標的方式方便的調用前端視頻圖像、對報警點進行手動設防、撤防。

l  遠程配置：中心控制終端利用遠程配置軟件，對前端各個監控點進行遠程配置，并可連接管理服務器數據庫，對監控系統內用戶進行配置操作；

l  報警接收：接收前端采集終端上傳來的設備異常報警信息（視頻信號丟失、硬盤錯誤、軟件異常等），探頭報警信息（報警探頭報警、視頻丟失報警等）并可根據預先設定自動調出報警點相關通道的視頻畫面

硬解碼終端實現功能

電視墻解碼：在中心控制終端安裝解碼器，利用視頻解碼器，將前端傳來的數字音視頻信號還原成模擬信號，輸出到電視墻上

流媒體服務器

流媒體服務器配備高性能網卡、處理器接入地鐵光纖網絡，為總控中心客戶端提供遠程流媒體調用服務支持多個遠程用戶調用流媒體服務器中的實時音視頻流和錄像文件資料。使用流媒體服務器對于多用戶同時訪問前端視頻服務器圖像的情況，可以大大緩解網絡壓力，具體實現功能如下：

當多個客戶端需要同時看某遠程的相同畫面時，勢必會造成在一條網絡線路上的同時點播，從而會占用多個相同帶寬，嚴重浪費網絡資源。同時，當外網用戶訪問內網視頻圖像時，流媒體服務器擔任一個網關轉發的功能，將內網的視頻流數據通過流媒體服務器轉發至外網。

流媒體服務器支持視音頻流的多級轉發，支持局域網內多用戶對一個視音頻流的訪問，當有多個局域網客戶端需要同時訪問同一遠程畫面時，可以通過流媒體服務器進行轉發，從而在廣域網上只占用一個通道的資源，大大減輕了網絡上由于遠程視頻監控而造成的網絡帶寬壓力。