如皋市技防监控系统解决方案.docx
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如皋市技防监控系统解决方案
如皋市技防监控系统
解
决
方
案
金三立视频科技（深圳）有限公司
二OO九年六月一日
一、概述
如皋市地处长江三角洲北洲北翼，南濒长江，东临黄海，与上海、苏州、无锡隔江相望。
改革开放以来，如皋工农业生产突飞猛进，外来人口日益增多，城市安全防范工作尤为重要。
所以建立一个城市安全防范平台是创建“平安如皋”的重中之重。
为了积极响应公安部加快“科技强警”的步伐，打造“平安如皋”的最终目标。
如皋市公安局拟在全市范围内建设技防监控系统工程。
如皋市技防监控系统工程以三个主功能区为龙头，以204国道、334省道、如港路、江曲线等道路卡口系统为骨干，以各镇、区治安监控中心为支撑，在各级政府所在地、治安复杂场所、重点单位、主要街道、案件多发地段、重要路口、车站、桥梁等地点设立监控卡口，通过对图像的浏览、记录、智能报警、警察控制等方式，在第一时间直观地了解和掌握监控区域的治安动态、交通状况，将如皋技防监控系统工程建设成一套打击、预防违法犯罪、改善城市
二、需求分析
如皋市技防监控系统可分为三大子系统：
社会面监控系统、电子警察系统、高清卡口系统。
所要监控的区域类型有五种：
全功能卡口（29个）、电子警察卡口（9个）、治安卡口（26个）、社会面监控点（465个）、治安岗亭（31个）；
其中全功能卡口包括：
社会面监控系统、电子警察系统、高清卡口系统；电子警察卡口包括：
社会面监控系统、电子警察系统；治安卡口包括：
社会面监控系统、高清卡口系统；
整个监控系统分为两级：
市级和乡镇级。
在市和乡镇都设置监控中心，负责前端视频图像的存储、控制和管理等。
三、原系统设计分析
根据招标文件介绍，可以看出本系统是采用数字系统+模拟系统的监控方式，在乡镇级监控中心使用模拟矩阵，视频图像经过编码后上传到市监控中心，
3.1架构分析
3.2系统的缺点
A、乡镇的视频图像不能全部传输到市监控中心，受矩阵视频输出路数的限制；
B、乡镇前端视频录像文件在市监控中心不能查看；
C、乡镇前端如果将来进行扩展需要更换矩阵等设备；
D、市监控中心可能无法控制乡镇前端球机；
E、数/模之间多次转换造成，图像质量的损失，并增加了设备成本。
四、推荐项目整体设计
本设计只在乡镇监控中心做改动，把模拟矩阵和硬盘录像机更换为E-NVS，这样不仅节省了中心的到市里面的编码器，而且可以弥补原系统的所有缺点，并具有更多功能，后面将做具体说明。
社会面监控体统的功能需求本系统可以全部满足，电子警察系统和高清卡口系统，因不属于安防系统，其功能需开发或与其他同类产品对接后才可以统一进行管理。
4.1系统整体架构图
在乡镇级的监控中心部署E-NVS主机（根据监控路数可选择不同的主机），对整个乡镇前端摄像机进行管理、存储、转发等，配置网络键盘和客户端电脑可以控制前端的球机等设备，并可以对电视墙的进行控制管理；在市级监控中心，可以任意调看乡镇的视频图像，并可以查看乡镇级的视频录像，如果前端视频服务器可以存储录像，市中心亦可以查询。
市监控中心可以控制、管理前端所有设备，并能对前端设备远程升级，在市与乡镇间网络故障时，乡镇级监控可自成一套系统，完全不受影响。
市级监控中心和乡镇级监控中心可以对所属用户进行功能授权，使相关用户只能查看自己所需的图像。
如有需要，根据授权可以查看别乡镇的视频图像（如:
案件侦破录像查询等），使整个系统感觉不到地域的分别，在查看远程异地视频图像时，完全等同于本地视频图像的查询。
在系统接入外网时，如果在外出差，同样可以通过客户端远程查看访问视频图像，并且系统具有手机客户端查看前端视频功能。
4.2监控中心架构
监控中心是整个系统核心，肩负着视频图像的管理、存储，前端用户的认证、授权管理等，并可对不同的客户端提供不同的服务。
如果监控中心有大屏幕等系统，可以使用E-NVS的软解码功能，实现高清视频的显示。
由于领导有时会对各处的情况进行检查，传统监控系统若要查看相关图像，就必须去监控中心，而使用E-NVS后就可以在办公室的电脑上（安装客户端软件）或增加一台触摸式监控终端来查看任意图像，当然也可以进行授权让不同的领导只查看自己辖区的图像。
五、系统整体介绍
5.1平台的构成
金三立嵌入式视频系统英文简称：
E-NVS；平台软件体系结构分为三个层次，最低下一层是硬件抽象层，目的是给不同的DVS和其他设备提供相应设备类的统一接口，为系统整体管理、配置、检索所有的设备提供统一的标准；上面一层是平台，平台部分包括两部分，一部分是基本的服务，另一部分是基于这些服务的设计工具。
最上面一层是构架在平台之上的应用，这些应用使用平台的基本服务一致、可靠、高效、灵活地完成功能，而平台提供的工具可以让用户自定义、自创建、自组合很多和用户特定业务相关的业务功能和流程。
层次的划分可以说任何一个复杂的、经过良好设计的软件系统最基本的体系结构模型，诸如操作系统和网络层次模型、目前市场上主流的中间件和应用服务器莫不如此。
这些体系结构在国内一些优秀的大型IT软件中有所采用，但在国内的绝大多数监控领域的软件并没有这样去做，究其原因首先传统监控软件开发单位不能站在一个结合业务的全局角度来看待产品设计，另外是一般这些单位都不具备大型IT软件系统总结的能力，最后还有涉及到各种网络、视频、集群、分析模式、人工智能以及语言解析等方面技术的掌握和融合问题，金三立通过自身的努力，在“E-NVS”中已经掌握了构架这样一个系统架构的相关技术。
另外需要说明的是，平台和系统提供的所有功能都通过WebService的国际标准提供对外接口，这可以在异种操作系统、异种语言之间进行交互，也是和其他IT和业务应用程序集成的最好方法。
如上文所说，平台采用标准的构架，系统的服务都是由三层结构的中间层提供的服务对象。
系统的任何行为都需要经过管理中心的认证，系统提供基于角色的存取控制模型提供了强大而灵活的安全保证。
一旦管理中心修改了某些存取权限，这些改变将即时反映到任何用户的任何一次操作中。
系统中所有组成部分的行为规范、策略也是在具备全球定义的，这就意味着你可以在任何一个地方改变整个系统的任何行为。
系统三层体系结构图如下：
5.2平台软件的构架
在现有的监控系统中大多数厂家选用C/S架构或B/S架构，Client/Server模式主要是在以局域网为基础的环境下展开应用的，它受到地域的限制而Browser/Server模式通过Internet进行通信，可以不受地域的限制，但是它不能够进行联机事务处理，并且在大量数据录入工作还不能完全取代Client端的用户界面。
在这方面，Client端的各种开发工具的功能更加强大也更加灵活，而Browse端由于其功能结构的限定过于“瘦小”。
由于C/S在逻辑结构上比B/S少一层，对于相同的任务，C/S完成的速度总比B/S快。
使得C/S更利于处理大量数据。
这两种架构都有优缺点，金三立视频监控系统采用C/S和B/S架构，使这两种架构优势互补。
1、C/S架构软件的优势与劣势
a、应用服务器运行数据负荷较轻。
最简单的C/S体系结构的数据库应用由两部分组成，即客户应用程序和数据库服务器程序。
二者可分别称为前台程序与后台程序。
运行数据库服务器程序的机器，也称为应用服务器。
一旦服务器程序被启动，就随时等待响应客户程序发来的请求；客户应用程序运行在用户自己的电脑上，对应于数据库服务器，可称为客户电脑，当需要对数据库中的数据进行任何操作时，客户程序就自动地寻找服务器程序，并向其发出请求，服务器程序根据预定的规则作出应答，送回结果，应用服务器运行数据负荷较轻。
b、数据的储存管理功能较为透明。
在数据库应用中，数据的储存管理功能，是由服务器程序和客户应用程序分别独立进行的，前台应用可以违反的规则，并且通常把那些不同的（不管是已知还是未知的）运行数据，在服务器程序中不集中实现，例如访问者的权限，编号可以重复、必须有客户才能建立定单这样的规则。
所有这些，对于工作在前台程序上的最终用户，是“透明”的，他们无须过问（通常也无法干涉）背后的过程，就可以完成自己的一切工作。
在客户服务器架构的应用中，前台程序不是非常“瘦小”，麻烦的事情都交给了服务器和网络。
在C/S体系的下，数据库不能真正成为公共、专业化的仓库，它受到独立的专门管理。
c、C/S架构的劣势是高昂的维护成本且投资大。
首先，采用C/S架构，要选择适当的数据库平台来实现数据库数据的真正“统一”，使分布于两地的数据同步完全交由数据库系统去管理，但逻辑上两地的操作者要直接访问同一个数据库才能有效实现，有这样一些问题，如果需要建立“实时”的数据同步，就必须在两地间建立实时的通讯连接，保持两地的数据库服务器在线运行，网络管理工作人员既要对服务器维护管理，又要对客户端维护和管理，这需要高昂的投资和复杂的技术支持，维护成本很高，维护任务量大。
其次，传统的C/S结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件，由于产品的更新换代十分快，代价高和低效率已经不适应工作需要。
在JAVA这样的跨平台语言出现之后，B/S架构更是猛烈冲击C/S，并对其形成威胁和挑战。
2、B/S架构软件的优势与劣势
a、维护和升级方式简单。
目前，软件系统的改进和升级越来越频繁，B/S架构的产品明显体现着更为方便的特性。
对一个稍微大一点单位来说，系统管理人员如果需要在几百甚至上千部电脑之间来回奔跑，效率和工作量是可想而知的，但B/S架构的软件只需要管理服务器就行了，所有的客户端只是浏览器，根本不需要做任何的维护。
无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行；如果是异地，只需要把服务器连接专网即可，实现远程维护、升级和共享。
所以客户机越来越“瘦”，而服务器越来越“胖”是将来信息化发展的主流方向。
今后，软件升级和维护会越来越容易，而使用起来会越来越简单，这对用户人力、物力、时间、费用的节省是显而易见的，惊人的。
b、成本降低，选择更多。
大家都知道windows在桌面电脑上几乎一统天下，浏览器成为了标准配置，但在服务器操作系统上windows并不是处于绝对的统治地位。
现在的趋势是凡使用B/S架构的应用管理软件，只需安装在Linux服务器上即可，而且安全性高。
所以服务器操作系统的选择是很多的，不管选用那种操作系统都可以让大部分人使用windows作为桌面操作系统电脑不受影响，这就使的最流行免费的Linux操作系统快速发展起来，Linux除了操作系统是免费的以外，连数据库也是免费的，这种选择非常盛行。
比如说很多人每天上“新浪”网，只要安装了浏览器就可以了，并不需要了解“新浪”的服务器用的是什么操作系统，而事实上大部分网站确实没有使用windows操作系统，但用户的电脑本身安装的大部分是windows操作系统。
c、应用服务器运行数据负荷较重。
由于B/S架构管理软件只安装在服务器端（Server）上，网络管理人员只需要管理服务器就行了，用户界面主要事务逻辑在服务器（Server）端完全通过WWW浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，所有的客户端只有浏览器，网络管理人员只需要做硬件维护。
但是，应用服务器运行数据负荷较重，一旦发生服务器“崩溃”等问题，后果不堪设想。
六、平台的优势
金三立视频监控系统从她诞生之日起，就以市场的需求为导向，紧紧跟随安防行业的前沿科技，及时推出满足用户需求的优秀产品。
6.1嵌入式平台
在整个安防行业从前端监控设备到后端存储管理设备，由原来的工控式逐渐走向嵌入式结构，嵌入式以其体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点成为行业发展的趋势。
金三立视频监控平台顺应时代发展的潮流，采用嵌入式结构，把众多的服务器，集成在一起。
6.2安全性
在系统的安全性上，金三立视频监控平台采用LINUX系统，降低了网络中毒的风险，在应用上，可以用网络键盘代替客户端电脑，规避了监控系统因为客户端电脑中毒而导致的系统故障。
平台录像存储可以设置Raid0、1、5等级别，充分保障了录像资料的安全可靠。
存储硬盘具有热插拔功能，在做Raid5+热备时，同时两块硬盘损坏，视频图像不会丢失。
在一些重要的部位可以设置双机热备功能，当一台主机停止工作时，另一台主机自动接替该机进行工作。
6.3扩展性
现在是信息时代，市场的各种需求变化非常迅速，往往出现在一个系统建成后，很快就不能满足需求，而传统的监控系统，因其固有的结构，必须更换设备才能满足需求，扩容面临着强大的压力。
金三立的视频监控系统由于采用了嵌入式、模块化得设计，不存在扩容难的问题。
并且根据客户的不同需求，给予不同的扩容方式。
整个系统具有非常灵活的部署方式，可以分期进行,减轻了前期投资的压力。
充分利用了平台的容量。
七、平台的功能特点
如皋市技防视频监控系统由于其容量比较大、系统部署灵活等特点，对平台的各项要求都很高，金三立E-NVS以其强大的功能及优势可充分满足本项目的各项需求。
7.1管理功能
整个嵌入式平台系统的中心配置管理模块，供系统管理员使用，负责对整个系统平台进行机构划分、设备配置、转发负载、中心录像、用户权限、虚拟告警防区管理等操作。
业务功能主要包括：
机构管理、设备管理、业务管理等。
机构管理又包含机构配置和管理员配置；设备管理包括转发服务器管理、录象服务器管理、视频服务器管理和告警防区管理；业务管理包含用户及权限管理和中心录象策略管理
特点：
在用户管理方便，其主要是对用户进行功能授权，可以根据需求给不同的客户进行功能授权（如云台控制、录像查询、设备管理等）；使每个用户都感觉到自己拥有一个独立的系统。
传统的分级管理模式是不同的级别，有不同的功能。
一般只有最高级别的管理员有设备的添加设置等功能，这就造成用户不可以管理自己的设备，如果授予他最高级别的权限，其他客户的安全就没有保障。
7.2基本功能
金三立嵌入式视频系统客户端浏览软件可以实现对前端设备的统一监控管理，包括基本的业务配置、设备管理、音视频实况浏览、点播回放、轮循切换、云镜控制和报警显示等。
E-NVS可以为WEB客户端访问提供视频点播功能，将存在E-NVS中的录像文件转换为流格式方便本地和远程公网用户点播访问。
E-NVS通过路由器映射到公网上，根据授权可以实现，远程的管理或图像查看等功能。
7.3数字矩阵功能
E-NVS系统网络音视频解码器，可以通过客户端及专业键盘、鼠标或WEB实现对E-NVS系统解码输出控制，主机支持单画面D1解码或4画面CIF解码。
控制方式包括点对点切换、组切换、群切换和计划切换等，从而实现数字矩阵的功能。
7.4电视墙管理功能
传统的模拟监控系统只能在小范围实现电视墙功能，且无法远程监控，并且电视墙数量受限于矩阵的能力。
E-NVS将视频流通过解码器解码上墙显示，可实现单路视频切换、巡回切换、群组切换、球机控制等电视墙功能。
一个E-NVS系统可远程管理多个电视墙，电视墙数量可通过扩展网络带宽与解码器进行无限制的扩充，轻易实现多地远程分控。
7.53D定位功能
当出现紧急情况时，如果网络有延时，同时控制球机云台旋转和镜头变倍来进行定位，就显得异常困难。
为了规避网络延时带来的控制定位问题，结合金三立高速球型摄像机，通过鼠标实现3D虚框放大的快速定位功能，保证云台镜头控制精确、快速；
7.6电子地图
报警电子地图作为企业客户端的一个功能模块，可通过工具栏快捷按纽[电子地图]调用，如下图所示：
当有告警发生时，系统将做相应的告警联动处理，如弹出视频窗口、声音、云台预制位调用等。
7.7远程参数设置、程序升级
金三立客户端可以对前端设备进行查询（如编码参数、云台设置、显示参数、版本信息等），并对其进行修改。
在有程序更新时，可以对设备进行远程升级。
7.8平台的特殊功能
金三立嵌入式中心服务平台包含三个功能模块：
接入服务模块、转发服务模块和录像服务模块。
其中接入服务负责整个域系统里的用户和设备的注册接入及信令控制；转发服务负责处理流媒体的负载分发；录像服务负责对前端视频的中心网络存储及点播服务。
金三立视频监控系统以其独特的设计，具有以下功能特点。
7.8.1双码流功能
双码流是为了解决存储及不同用户访问网络视频时，网络带宽不同造成码率只能按最低需求进行设置的问题。
金三立的数字产品支持前端设备双码流，中心平台双码流。
能够适应不同的网络环境对视频浏览和存储的需求。
用户可以根据自已的需要，在实时浏览或者存储时选择高清画质或者低码率方式，两种方式可以同时使用，选择哪一种方式，取决于网络带宽及存储容量大小，用户可以更加灵活对系统进行管理。
7.8.2磁盘管理
金三立嵌入式平台服务器可以使用RAID做硬盘管理（16盘位），单机最大可支持16个SATA硬盘，并具有热备功能，同时损坏两块硬盘，数据不会丢失。
支持硬盘热插拔。
7.8.3自动校时功能
金三立嵌入式平台与前端设备通过心跳功能，自动进行同步协调，使前端设备与平台的时间自动统一，避免前端录像与平台录像时间的偏差。
7.8.4支持矩阵控制功能
金三立嵌入式平台通过前端视频服务器对模拟矩阵进行控制，包括摄像机切换、云台镜头的控制。
有效的实现了系统的利旧，节约系统联网的成本。
支持各种品牌模拟矩阵。
本系统能与一期的模拟矩阵实现联网，能随机切换模拟矩阵图像，控制云台镜头。
7.8.5手机视频监看
本系统用户可以通过手机客户端进行视频查看，所需视频图像通过平台处理后，平台经网络分发给各手机用户，同时平台对用户进行相应认证、授权管理等，使用户可以很及时的查看所需图像。
八、主要设备参数
8.1、视频服务器
型号：
ST-NT200HS-A/B
一、产品描述
ST-NT200HS-A/B网络视频服务器是
专为10M/100M以太网构架而设计的数字
化视频压缩传输设备。
ST-NT200HS-A为
视频编码器，ST-NT200HS-B为视频解码
器。
ST-NT200HS-A/B网络视频服务器支
持WI-FI无线网络，支持SD卡存储。
视频信号采用H.264的压缩方式，音
频信号采用G.711压缩标准，压缩编码后
的数据以IP包的形式传送，可在LAN/WAN上以25帧/秒（PAL）、30帧/秒（NTSC）传输高质量的实时音视频数据，通过PC或网络视频解码器可实现音视频的网络传输、监视及存储，同时支持远程控制和报警管理。
二、关键特点
▪采用H.264压缩方式，分辨率可调，最高可达到D1画质，可实现NTSC/PAL制切换，最高帧率：
N制30fps/P制25fps，码流为100Kbps~3Mbps。
▪强大的软件功能：
提供网络视频服务器硬件的同时，还提供整体的软件解决方案。
▪提供SDK接口，让应用程序从网络视频服务器中调用数据，实现多系统集成，方便用户二次开发，实现更多的功能。
▪数字矩阵功能：
可以实现普通模拟矩阵的功能，包括切换、设定自动切换的时间等功能；专用控制键盘，直接接入网络，通过网络控制球机、切换图像。
▪通过解码器将IP视频数据解码为复合视频信号输出到监视器上显示。
▪提供一个RS422透明通信接口，其采用透明串口数据传送，使视频服务器的兼容性更强。
▪可以利用SD卡存储视频压缩图像，方便读取。
▪灵活的访问方式：
一点访问多点，多点访问一点。
▪内置WebServer，通过客户端软件或IE浏览器就能查看任何地方的图像，并可对监视图像进行抓拍及录像。
▪提供移动侦测报警、I/O状态报警及LOGO更新报警等功能：
可设定12×16块侦测区域及9级灵敏度，使摄像机可应用于任何环境；当在摄像机设定区域内侦测到移动物体时，就会通过网络传输一个报警信号到指定的客户端上，并可设定抓拍图像或进行录像及其他一些报警相关的动作。
▪语音功能：
通过网络视频服务器的声音输入输出，现场可以和远程的客户端进行语音对讲。
▪采用嵌入式操作系统，实时嵌入式操作系统（Linux）专门用于工业、军事等要求高度可靠性的环境，采用Linux操作系统使产品运行更稳定。
▪支持双码流，可根据需要选择不同的存储码率和远程传输码率。
▪内置多种网络传送协议：
支持TCP/IP系列协议，可以在WAN或LAN网络内发送和接收数据。
三、技术参数
型号
ST-NT200HS-A
ST-NT200HS-B
视频输入
1个通道（BNC接口）
视频源制式
用户可选PAL或NTSC
音频输入/输出
1个输入通道，1个输出通道，1个对讲通道
视频压缩方式
H.264
外围接口
1个10/100Mbit以太网接口（RJ45接口）
1个RS422接口
码流
100Kbps~3Mbps，CBR/VBR可调
网络协议
TCP/IP、UDP/IP、HTTP、IGMP、ICMP、TELNET、
FTP、DDNS、DNS、PPPOE、WIFI、DHCP
分辨率
CIF：
352×288（PAL），352×240（NTSC）
QCIF：
176×144（PAL），176×120（NTSC）
D1：
720×576（PAL），720×480（NTSC）
H-D1：
360×576（PAL），360×480（NTSC）
帧率
N制：
30fpsP制：
25fps（可调）
报警输入
1个开关量输入
————
报警输出
1个（端子输出、
常开和常闭触点DC24V，
1A/AC120V，1A）
————
移动侦测
可设置12×16块侦测区域，
9级灵敏度可调
————
存储方式
支持SD卡存储
————
用户管理
提供多用户分级权限管理，
允许多用户同时访问设备
————
无线功能
支持IEEE802.11b/g无线网络（ST-NT200HSW-A/B）
工作温度
-10℃~+50℃
环境湿度
5~90%
电源输入
DC12V，600mA，＜5W
尺寸
136mm（L）×99mm（W）×36mm（H）
重量
0.3Kg
技术支持
提供SDK，允许用户二次开发
（以上数据仅供参考，一切以产品说明书为准，如有修改恕不另行通知）
8.2、4路视频服务器
型号：
ST-NT204HS
一、产品描述
ST-NT204HS网络视频服务器
是专为10M/100M以太网构架而设
计的数字化视频压缩传输设备，支
持WI-FI无线网络，支持SD卡存
储。
视频信号采用H.264的压缩方
式，音频信号采用G.711压缩标准，
压缩编码后的数据以IP包的形式传
送，可在LAN/WAN上以25帧/秒（PAL）、30帧/秒（NTSC）传输高质量的实时音视频数据，通过PC或网络视频解码器可实现音视频的网络传输、监视及存储，同时支持远程控制和报警管理。
二、关键特点
▪采用H.264压缩方式，分辨率可调，最高可达到CIF画质，可实现NTSC/PAL制切换，最高帧率：
N制30fps/P制25fps，码流为100Kbps~1.5Mbps。
▪强大的软件功能：
提供网络视频服务器硬件的同时，还提供整体的软件解决方案。
▪提供SDK接口，让应用程序从网络视频服务器中调用数据，实现多系统集成，方便用户二次开发，实现更多的功能。
▪数字矩阵功能：
可以实现普通模拟矩阵的功能，包括切换、设定自动切换的时间等功能；专用控制键盘，直接接入网络，通过网络控制球机、切换图像。
▪通过解码器将IP视频数据解码为复合视频信号输出到监视器上显示。
▪提供一个RS422透明通信接口，其采用透明串口数据传送，使视频服务器的兼容性更强。
▪可以
升级会员 