环保监控系统方案.docx

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环保监控系统方案

环保监控管理

系

统

方

案

深圳市亿维锐创科技有限公司

2007年3月

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。

下设北京分公司、上海分公司、深圳分公司，为国内一流专业生产安全防范系列产品的企业，公司具有独立的产品开发、研究、生产制造能力，技术水平在同行业居领先地位，近几年来，深圳市亿维锐创科技有限公司以“创CCVE领域国内第一品牌”为目标，瞄准国际同类产品先进水平，独立开发了网络视频服务器、人脸识别监控系统、多媒体监控系统、城市交通集中监控系统和双向控制闭路电视教学系统等多个系列产品，成为目前国内矩阵监控领域生产品种最多、最全的企业，产品用户遍及全国各地。

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、生产的CCVE产品，其中“网络视频服务系统”获国家级重点新产品证书。

“M系列矩阵切换监控系统”在国内首家通过公安部检测。

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

随着环保监控的要求越来越严格，环保监控大量涌现，环保监控的认知度和自动化体现的越来越先进。

作为一个传统意义的产业，政府对环保这个行业的发展非常重视，为了促进和规范环保安全规范作业，加强对环保人员自动化管理，出台了很多规范。

然而，许多环保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。

为解决环保管理上的难题，杜绝环保的违规经营行为，有效预防安全事故。

我们根据环保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，并且能够有效的管理环保们工作的情况并记录下来，最终进行矿产量的统计工作。

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。

该系统当中的前端系统将采集到的视频、语音、报警信号，通过我公司自主开发的“网络视频服务器”视频服务器，编码转换成网络数字信号。

然后通过环保已有的网络连接，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”（NVS）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”（NVS）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”（NVS）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环保监管工具。

在社会上树立起环保作业安全、文明、健康的良好形象。

促进了文化建设与高新科技的结合，把环保等行业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

根据环保的特点，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，总结出了环保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。

（根据环保工人作业时间来制定时间）

5.系统基于B/S体系构成。

（使用WEB浏览器可直接访问）

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地址的环保。

10.视频帧率、码率可根据带宽自动调节，不影响环保正常使用带宽。

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。

17.通过开关量将每位环保的工作情况记录下来，在中心管理软件中进行统计工作。

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

为保证环保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

针对环保监管系统要求特点，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，能够通过环保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

环保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

为了保证环保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

整体环保监控系统分为两大部分，这两大部分分别为监控系统，信息传输系统。

根据对整个系统的需求进行分析，和我们总体设计思想，环保的监控系统的结构示意图如下：

图1.环保监控系统图

图2.环保环保工作信息上传系统

由上图可以看出，整个系统基于B/S体系构成。

在每个环保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，连接到已有的光纤网络上。

监控中心通过数字矩阵连接切换到想监看、对讲的环保，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。

当环保探头发生报警时，立即将报警信号上传至监控中心及时处理。

环保中1台视频服务器能够处理4^4位环保的工作情况，设立4个按钮分别对应探头1－4，根据按按钮的数目和次序来对环保进行编号。

第二节环保前端系统设计

前端环保的监控系统，需根据各自环保的实际情况，如：

规模大小、上网机器布置等情况，安装一至多个摄像机。

通过与视频服务器连接至环保的服务器或路由器。

系统示意图如下：

图3.环保监控前端设备连接图

上图画出了一个环保的简单前端系统图。

拾音器、摄像机、报警探头采集环保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，然后通过环保服务器或者路由器，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。

如果发现环保有违规经营行为，可立即通过语音对讲警告当事环保。

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。

在这个系统中，探头是一个复用设备，除了有效的预防安全隐患，还能够处理环保的作业绩效。

一个环保的若干视频服务器，通过交换机与环保的网络服务器，或者路由器共享一个网络IP连接至光纤LAN中。

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。

若环保是动态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。

环保计量绩效的示意图如下：

图4

环保人员进行编号，例如环保1＝123，环保2＝231……，在探头的输入端接入对应的按钮进行编号代表探头的输入，并且设置相应的反应时间，在反应时间内环保人员按下对应顺序排列的按钮代表倒矿1次，探头按下转换为开关量输入到视频服务器中，视频服务器将该信息传输给监控中心软件，监控中心软件能够将该探头信号系列（即开关量信息）转化为对应的人员的倒矿次数＋1，并记录到数据库中，当需要对环保作业进行统计时，只需要在监控中心软件中处理就能直接产生统计结果。

第三节监控中心系统设计

环保监控中心的主要任务是通过光纤LAN，接收环保的监控信息，进行实时监看、控制、录像、语音对讲等。

系统示意图如下：

监控中心系统设计图

监控中心系统软件图

数字矩阵是中心系统的主要设备，它的主要功能是通过IE浏览器，登陆需要监看或者录像的环保。

当环保有报警信号的时候，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，通知提醒环保工作人员。

为了实现大量录像数据的保存，中心可以配置RAID（磁盘阵列），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