机房视频监控系统解决方案Word文档格式.docx
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●录像回放
对监控视频进行实时存储，记录告警前后的现场情况，记录机房内各种操作；
通过网络调用回放录像，提供事故发生时的资料，为事故分析和事故处理提供帮助，并为事故处理和标准化作业教学提供宝贵的资料。
●配置维护
能对机房处理单元进行校时、重新启动、修改参数、软件升级、远程维护等功能。
机房处理单元及摄像机提供远程访问功能，管理员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，提高的设备维护效率。
●B/S方式访问
MIS用户通过B/S（Brower/Server）方式访问机房系统，B/S方式采用标准的协议，具有很强的开放性和兼容性，完全能融合在机房系统现有网络中。
.通过标准的IE浏览器，领导和值班人员可根据不同的权限对机房系统进行配置及控制，操作界面全部为中文可视化界面，使用非常方便。
第2章机房前端系统设计
2.1视频监控子系统
机房摄像机是整个综合监控系统的视频信号源，主要负责对机房整体环境、机房设备等进行全天候的视频监视，同时能与其它子系统进行报警联动，满足机房运行对安全、巡视的要求。
这样当发生动力环境量、开关量、火灾系统等报警时，监控中心可以先通过视频监控进行机房具体信息的直观了解，避免因准备不足而导致行动盲目、低效，不能对报警进行及时有效的处理。
图表3机房前端视频监控系统
2.2存储系统
本方案存储系统采用NVR模式，其中IPC不与平台直接对接，而是先接入NVR，再通过NVR接入平台。
IPC与NVR之间实现了直接对接，而直接对接模式一般采用底层协议而非SDK方式，更有利于提高接入效率。
NVR直接获取IPC的音视频直接存在本机上，实现视频直存。
视频存储系统结构设计及视频流向如下图所示：
2.2.1存储配置
1）需求容量计算
需要考虑前端监控路数、单路视频图像码流、录像时间、录像保存时间。
视频图像存储空间计算公式：
单个通道24小时存储的存储容量（GB）=【视频码流大小（Mb）×
60秒×
60分×
24小时×
存储天数/8】/1024。
以一路视频图像在7天、15天、30天所需要的占用空间估算如下：
存储天数
视频规格
7天
15天
30天
1920*1080（HD1080P），8Mb码流（最佳图像效果）
591
1266
2532
1280*720（HD720P），4Mb码流（最佳图像效果）
296
633
720*576（D1），2Mb码流
（最佳图像效果）
148
317
2）可用容量计算
●磁盘容量损失：
标称2TB的硬盘由于进制关系，其实际可用容量为2000/1.024/1.024/1.024=1862GB。
●设备选择：
选择设备时，首先要考虑设备提供的存储容量是否能够满足需求，其次再考虑提供这么大存储容量的设备性能是否能够满足项目中前端并发写入，如果不能满足需要考虑更换更高性能产品或是选择更小盘位产品来分担设备压力。
不同系列产品对并发录像数支持不同，根据实际项目前端码流和并发路数进行选择。
2.2.2NVR亮点
海康威视是国内领先的嵌入式硬盘录像机设备生产厂家，针对安防市场的沉淀和理解，推出了多项符合视频流转发和存储的技术，利用专业性产品和配套系统，提供了高稳定性、高安全性、高可靠性的转发存储系统，在系统灵活性、兼容性、安全性、稳定性、可靠性、冗余性以及设备磁盘利用率、功耗、重量、体积和性价比上，都有非常大的优势。
1）可靠性高
设备采用嵌入式操作系统，不会因病毒等原因导致无法使用或者异常关机重启，确保系统高可靠性。
嵌入式NVR专用软硬件的特性，决定了其针对应用环境的“量身打造”，环境适应能力更强，更切合于监控行业当前的实际情况（介于民用与工业之间）。
嵌入式NVR采用分布式存储方案，采用就近存储、快速存储、分散存储的策略，保证数据尽可能早的存储，有效规避网络异常等问题，把单点故障的风险降到最低。
该设备支持主辅双操作系统，主系统异常后辅系统立即顶上，保证设备稳定运行。
同步降低功耗的同时，提高了运行寿命和稳定性，也增加了环境的适应性。
具备N+1热备功能，通过设置备份主机的方式，保证系统中任意一台NVR网络中断、工作异常的时候，录像数据可靠、完整。
具备ANR断网补录功能，ANR（AutomaticNetworkReplenishmentTechnology）即自动网络补偿技术，在NVR与网络摄像机之间的网络出现异常的时候，自动启用前端SD卡缓存，将录像保存在网络摄像机SD卡中，网络恢复正常后自动将前端数据同步到NVR中。
2）性价比高
嵌入式NVR采用分布式存储的模式，图像资源都分布存储在前端，汇聚网络投资成本低，同时数据可靠性得到有效保证。
嵌入式NVR多读少些的特性，监控级硬盘即可满足存储需求，同时其硬盘利用率上可以高达95%以上，大大降低存储成本。
嵌入式NVR低功耗的特点，可大大节省UPS投资成本和运营维护成本。
3）灵活性高
海康威视新一代NVR产品灵活性高，在智能搜索、浓缩播放等智能化功能的基础上可根据不同情况进行灵活运用；
且部署方式较为灵活，即可采用分布式存储，又可进行集中存储部署，可以满足不同场景的应用需求。
4）兼容性高
作为专业视频转发存储设备，嵌入式NVR能够兼容大多数网络高清摄像机的接入。
5）利用率高
嵌入式NVR采用磁盘空间预分配技术、整个系统仅损耗格式化空间，硬盘空间利用率在90%以上。
6）数据安全性高
通过磁盘预分配技术、文件保护技术、硬盘SMART预警技术和硬盘休眠技术等多种安全技术手段，确保存储数据高安全性。
该设备还支持硬盘分组管理、通道配额设置、冗余录像、重要录像文件保护等机制，在提高数据安全性的同时，可针对实际应用提供更加灵活的配置和管理机制。
7）能耗低
首先，设备采用独特的机箱专利设计，前置插槽式的硬盘安装方式，在保证便捷的安装维护下，让设备运行更低噪环保。
此外，设备选用TI专用视频处理芯片、磁盘休眠技术等，有效降低整机功耗。
第3章监控中心设计
3.1监控中心系统组成
监控中心系统主要由服务器管理系统、解码系统、控制系统、显示系统等组成。
图表13综合辅助系统监控中心系统拓扑图
同时监控中心系统还需保障系统来支撑平台业务。
为保障机房系统的监控质量，中心需具备完善的机房基础保障和先进的网络设备、丰富的网络带宽和光纤资源；
为保障平台的稳定运行，中心可采用双机双网配置。
监控中心系统作为该地区机房的汇聚点，配置管理下辖所有机房的设备，接收由所辖机房上报的环境、报警等信息，满足监控中心系统用户视频、环境信息查看、机房设备控制。
3.2服务器管理系统
3.2.1服务器
平台服务器可以分布式部署、独立运行，各服务器都可以支持应用集群的方式冗余进行配置和在线扩充，具备彼此的应用服务器接管能力。
服务器统一采用PC服务器；
服务器应具备多CPU系统、高带宽系统总线、I/O总线，具有高速运算和联机事务处理（OLTP）能力，具备集群技术和系统容错能力；
服务器应支持双路独立电源输入，采用机架式安装。
平台主要有以下服务器：
中心管理服务器、流媒体服务器、接入/报警服务器、级联服务器等。
其他软件模块可安装在这些服务器实现功能。
1）存储管理模块
存储管理模块主要进行对系统中各个监控点录像计划的配置管理，并为用户提供录像查询、点播等服务，支持PB级海量音视频数据存储以及快速检索的功能。
支持计划录像，移动侦测录像，手动录像，报警录像等不同录像类型。
2）报警管理模块
报警模块管理系统内各种报警事件及其联动处理，并对报警消息进行分发及上传。
支持的联动方式有客户端联动（视频图像、声光显示、信息叠加）、云台联动、通道录像、EMAIL通知、短信发送、警灯警号联动等方式，并可进行跨区域的联动。
提供完善的报警日志管理，方便事后查询检索。
3）电视墙模块
电视墙模块主要对各种解码设备进行统一管理，配置解码资源，提供报警联动服务，键盘信号接入。
4）流媒体模块
流媒体模块主要进行视频数据（实时图像及录像数据）的转发及分发。
通过设备SDK或RTP/RTSP方式接入第三方设备，完成设备取流。
流媒体模块能对带宽进行合理使用，当多个用户（或业务）同时观看同一路图像，通过流媒体模块转发可有效节约网络带宽资源。
此外，通过流媒体模块级联模式，可有效缓解两个区域中因网络通信带宽引起的视频预览资源不足问题。
6）云镜管理模块
云镜管理模块可以实现用户根据权限拥有不同的控制级别，按优先级对云台进行控制，最多支持100级；
通过云台代理模块，去控制云台，能够实现网闸穿透等功能。
7）网络管理模块
网管模块对系统内联网设备进行实时运行状况监测，包括各种监控设备、模块运行状况进行监视和管理，并能以各种图表的形式进行实时显示。
主要提供资源管理、远程维护管理、故障管理、日志管理。
对各种维护数据可以进行查询、统计，并生成相关报表。
3.3解码系统
监控中心的上墙视频都是取自前端网传过来的压缩视频，需要将压缩视频流解码才能进行上墙显示。
视频解码主要分为解码器解码、视频综合平台解码方式。
解码系统能支持主动解码和被动解码两种模式：
1）主动解码
●又称动态解码，由解码器主动连接编码器请求数据流；
●解码上墙，远程录像回放上墙。
2）被动解码
●解码器不会发起请求；
●其他设备向解码器上传数据，解码器只有接到数据以后才开始解码；
●电脑上录像文件回放上墙。
3.3.1解码器
目前我们常用的解码器为海康DS-6300D系列和海康DS-6400HD-T系列。
1）DS-6300D系列
DS-6300D支持多种网络传输协议、多种码流的传输方式，可支持高清720p视频流的解码输出，同时支持4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF分辨率图像解码；
支持BNC和VGA同时解码输出；
支持语音对讲、报警输入/输出、透明通道等功能，为大型电视墙解码服务提供强有力的支持。
主要功能如下：
●支持解码图像叠加前端编码设备的智能分析信息；
●支持VGA、BNC接口解码输出；
●支持主动解码和被动解码两种解码模式；
●支持直连前端设备和通过流媒体转发的方式获取网络实时数据；
●支持远程录像文件的解码输出；
●支持透明通道传输，可远程控制DVR或DVS上连接的云台。
2）DS-6400HD-T
DS-6400HD-T支持高清1080P网络视频的解码输出；
支持VGA、HDMI、BNC接口解码输出；
支持多种网络传输协议、多种码流的传输方式，为大型电视墙解码服务提供强有力的支持。
●支持HDMI、VGA、BNC三种输出接口；
●HDMI和VGA输出分辨率最高都支持1920*1080；
●支持直连前端设备和通过流媒体转发的方式获取网络实时据；
●支持大屏拼接功能，最多支持2*2、2*3、3*2、2*4、4*2的大屏拼接；
3.3.2视频综合平台
视频综合平台参考ATCA（AdvancedTelecommunicationsComputingArchitecture高级电信计算架构）标准设计，支持模拟及数字视频的矩阵切换、视频图像行为分析、视音频编解码、集中存储管理、网络实时预览、视频拼接上墙等功能，是一款集图像处理、网络功能、日志管理、用户和权限管理、设备维护于一体的电信级视频综合处理交换平台。
现阶段海康威视具有B10、B11、B12三系列产品，其中B10功能最为完善。
3）硬件结构
●4U，7U，12U三种标准机箱可选，满足不同规模的监控需求；
●标准机架式设计，运营级ATCA机箱系统；
●插拔式模块化设计，可根据需求灵活扩展；
●业务模块支持热插拔、双电源冗余、智能风扇自动调温，确保系统稳定可靠；
●双高速无阻塞背板设计，满足大容量视频数据高速交换的需求；
●12U机箱具备液晶屏，实时显示设备状态信息。
4）矩阵切换控制
●支持模拟、网络、数字视频信号的接入和切换输出；
●支持高清、标清视频切换及输出；
●模拟视频数字化后无压缩直接交换输出；
●支持键盘控制切换；
●模块化输入、输出板设计，可根据需求组合为各种规格的数字视频交换矩阵；
●支持多台视频综合平台光纤级联，扩展视频矩阵规模，实现多级矩阵级联管理。
5）视频编码输入
●H.264视频压缩标准；
●支持BNC、VGA、RGB、HDMI、DVI、HD-SDI、光纤接入编码；
●支持复合流和视频流编码，复合流编码时音频和视频同步；
●支持双码流技术。
6）视频解码输出
●支持BNC、VGA、DVI、HDMI输出显示；
●支持BNC支持1/4画面分割显示，VGA、DVI、HDMI支持1/4/9/16画面分割显示；
●支持IPC、DVR、DVS视频解码上墙显示；
●支持1080P及以下所有分辨率视频解码显示；
●支持16个预设场景，用户可以自定义每个场景电视墙布局。
7）大屏拼接
●支持大屏拼接功能，最多支持15组大屏；
●支持最大79个子屏进行拼接；
●支持开窗和漫游功能，最多可实现开4个窗口。
8）智能分析
●支持视频场景智能分析报警图片上墙；
●支持穿越警戒面检测、进入区域检测、离开区域检测、区域入侵检测；
●支持徘徊检测、物品遗留检测、物品拿取检测、停车检测、人员聚集、快速移动检测；
●支持智能报警触发录像、定时录像、及其他方式报警录像；
●支持视频场景突变报警；
对于摄像机移动，遮挡等造成短时间内视频场景信息发生大范围的变化时产生报警。
9）录像与存储
●支持定时录像、移动侦测录像；
●支持录像的预录与延时；
●支持冗余录像；
●支持录像文件的锁定与解锁；
●支持硬盘盘组管理；
●支持NVR、CVR、NAS、IP-SAN等网络集中存储方式。
10）网络功能
●内置千兆交换机，具备多个千兆网口，用于网络视频的实时预览、解码上墙及网络集中存储等；
●支持TCP/IP协议簇，支持RTSP、TCP、UDP、RTP、PPPoE、DHCP、DNS、DDNS、SADP等协议；
●支持单播和组播；
●支持网络扩展信号量报警输入输出控制；
●支持远程控制模拟、数字视频的切换上墙；
●支持远程获取和配置参数，支持远程导出和导入参数；
●支持远程获取系统运行状态、系统日志；
●支持远程重启、恢复默认设置、升级等日常维护。
11）其他
●支持本地报警输入输出控制、支持串行接口扩展信号量控制；
●支持本地的大路数云台控制；
●完备的操作、报警、异常及信息日志记录；
●完备的用户权限管理，权限可细化到通道。
3.4显示系统
显示系统主要是接收解码系统、PC信号等视频数据在电视墙上显示。
3.4.1产品介绍
目前市面有三种主流拼接屏（LCD、PDP和DLP），下表对三种大屏幕拼接产品的核心技术参数和性能方面的特点做了对比。
产品类型
LCD
PDP等离子
DLP
显像部件
液晶面板
等离子气体
电子微镜
光源
荧光灯
气体发光
UHP灯或LED
亮度（cd/m2）
500~1000
1000
450~900
图像对比度
1500:
1~3000:
1
10000:
2000:
可视角度
178度
160度
160°
垂直110°
物理分辨率
≥1366×
768
853×
480
1024×
768或1400x1050
图像清晰度
很好
一般
中等
色彩还原性
最好
较好
系统维护
基本免维护
容易灼伤、灼伤后不可完全修复
灯泡
工作可靠性
稳定
不适合显示偏静态图像
较稳定
拼缝
6.7mm
1mm
小结
推荐使用，亮度高、对比度大、色彩好、维护成本低。
不推荐使用，因为存在灼伤、物理分辨率低等缺陷。
推荐使用，特别是对物理拼缝要求高的场合。
根据对比，监控中心电视墙建议采用海康威视LCD专业液晶监视器拼接而成，也可配置普通液晶显示器组合使用。
监视屏具体尺寸、数量、布局等根据具体客户需求进行灵活组合。
3.4.2主要功能
显示系统除了基本的实时预览功能，还可通过软件平台对电视墙进行拼接显示、分割显示、开窗显示、开窗漫游、PC信号上墙显示等功能。
1）实时预览
通过先进的硬件技术和海康威视自主图像处理算法，使画面有更好的色彩表现力。
同时，对不同屏的机芯部件的性能做严格控制，确保不同屏幕的亮度、色彩一致性。
使得输入视频信号可以真实的高质量的显示。
2）拼接显示
将系统中多个或者全部屏幕作为一个整体进行画面显示。
3）分割显示
在大屏系统中选择任意选择一个屏幕单元进行4、9、16分割窗口，分别显示视频图像。
4）开窗显示
在系统中任意选择一个区域作为一个新的窗口，显示视频图像。
5）开窗漫游
在系统中任意选择一个区域作为一个新的窗口，显示视频图像，可以任意拖动变换该窗口位置，并可以拉伸该窗口缩放图像大小。
6）PC信号上墙显示
允许PC的VGA信号输入，并将其投影至大屏显示器上进行显示控制。
3.5保障系统
3.5.1视频质量诊断系统
视频质量诊断系统能够对前端设备的图像质量进行智能分析，并对视频图像的清晰度（图像模糊）、噪声干扰（雪花点、条纹、滚屏）、亮度异常（过量、过暗）、偏色、画面冻结、视频丢失、云台失控等常见摄像机故障进行检测。
其详细功能介绍如下：
12）信号丢失
诊断由于前端设备损坏或者传输环节故障引起的信号丢失现象，包括单色画面，叠加OSD画面等人造画面。
13）图像模糊
诊断由于聚焦不当、镜头灰尘、镜头涂抹、异物遮挡导致的图像画面不清晰。
14）亮度异常
诊断由于摄像机增益异常、曝光不当、光照条件异常等各种原因引起画面过亮、过暗、闪烁等故障。
15）图像偏色
诊断由于视频线路接触不良、信号干扰等原因造成的视频画面发生色偏，甚至某种颜色缺失。
16）视频雪花
诊断由于视频信号干扰、线路接触不良引起的点状、尖刺等图像质量故障。
17）条纹干扰
诊断由于线路老化、接触不良、线路干扰导致的横条、滚屏、波纹等带状、网状等噪声故障。
18）画面冻结
诊断由于传输系统故障导致的画面冻结的故障，一般表现为画面静止不动，包括时标OSD部分不动。
19）云台失控
诊断由于机械故障或者安装不当的原因，导致云台不能转动，或者转动的方向与控制方向不一致。
3.5.2短信/彩信报警模块
短信报警模块（俗称短信猫），是一种基于无线GSM技术的工业级MODEM，内嵌GSM无线通信模块，插入移动运营商的手机SIM卡后，可用来发送短信。
彩信报警模块（俗称彩信猫），是一种基于无线GPRS、3G技术的工业级MODEM，内嵌GPRS、3G无线通信模块，插入移动运营商的手机SIM卡后，可用来发送彩信。
短信/彩信报警模块通过串口数据线和管理服务器相连，在平台软件中可以配置报警联动短信/彩信功能，当机房系统发生报警时，通过短信/彩信报警模块把报警信息、报警图片及时发送给相关负责人。
第4章平台软件设计
iVMS-8600是海康威视专为机房行业用户量身定制的综合监控软件，采用模块化设计，部署方便，操作简便，还可根据行业自身管理要求和监控现状做进一步的定制开发，充分体现监控安全防范管理的效率。
4.1平台总体架构
通过良好的分层结构，统一的接口服务，可以有效的降低系统构建的复杂度。
iVMS-8600平台系统根据分层的设计理念把系统分成以下四个层次：
基础平台层、平台服务层、业务层、应用层。
4.2平台模块
模块名称
模块类型
来源
模块简述
中心管理模块
软件
自主开发
提供系统配置管理、WebService接口、服务器管理、B/S配置客户端、B/S控制客户端等功能。
数据库模块
第三方
保存系统的所有业务数据。
流媒体模块
提供码流转发、级联转发的功能，降低前端设备
升级会员 