迪瑞项目数字视频监控系统技术方案.docx
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迪瑞项目数字视频监控系统技术方案
迪瑞项目
数字视频监控系统技术方案
2014-04-29
目录
1、项目背景3
2、设计依据3
3、系统概述4
3.1设计原则4
3.2系统架构及内容5
3.2.1前端设备7
3.2.2传输部分7
3.2.3中心管理及控制8
3.2.4解码与上墙13
3.3系统优势14
4、主要设备的技术规格19
4.1前端设备19
4.2传输设备23
4.3中心管理设备24
5、产品清单28
迪瑞项目数字监控系统技术方案
1、项目背景
略。
2、设计依据
⏹GA/T75《安全防范工程程序与要求》；
⏹GB50348-2004《安全防范工程技术规范》
⏹GB50395-2007《视频安防监控系统工程设计规范》
⏹GB/T50314-2006《智能建筑设计标准》
⏹GB50339-2003《智能建筑工程质量验收规范》
⏹GB50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》
⏹GB50198-2011《民用闭路监视电视系统工程技术规范》
⏹GB7401-1987《彩色电视图像质量主观评价方法》
⏹GB/T8567《软件工程国家标准》
⏹GB2894-1996《安全标志》
⏹GA/T367-2001《视频安防监控系统技术要求》
⏹GA/T308-2001《安全防范系统验收规则》
⏹GA/T74-2000《安全防范系统通用图形符号》
⏹GA308-2001《安全防范系统验收规则》
⏹JGJ/T16-2008《民用建筑电气设计规范》
⏹DB11/Z384《图像信息管理系统技术规范》系列标准
⏹JGJ218-2010《展览建筑设计规范》；
3、系统概述
迪瑞项目里的视频监控系统采用数字化解决方案。
本系统通过数字安防视频管理服务器，数字安防视频平台服务器等实现对所有摄像机系统的控制。
主要针对厂区的重要出入口、公共走廊、楼梯口及围墙周界进行进行监控并录像、为安保及相关人员提供实时画面和可追溯历史视频录像。
3.1设计原则
此安防监控系统设计本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点，并依此提供安全，稳定，先进，易用，开放，可管理，可扩展的系统解决方案：
1）安全性及稳定性
安防监控系统，最重要的客户要求是安全性，可持续性。
只有稳定运行的系统，才能确保视频安防监控系统平稳运行。
视频安防监控系统工程系统应该具备良好的容错性和高有效性，前端设备，接入服务器，监控平台都能够具备部分或者持续的独立运行能力。
2）技术和设备的先进性
系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础，同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦。
而且系统设计需严密，布局需合理，而且选择的设备应在系统实施若干年后亦能保持其功能完善、齐全。
3）易用性
由于监控系统会提供给不同的用户使用，系统的设计要求在操作人员与设备之间建立起友好的界面，使操作者无论对系统的设置还是日常的运行，通过简单的操作即可完成。
4）可扩展性
系统应具有可扩展功能，随着技术的不断进步，经济形势的进一步好转和使用管理的要求，在设计中必须考虑系统应有较强的扩展功能，并留有充分余量供以后扩展。
此外，监控平台相关服务功能应具有可扩展性，只需要新增服务器来提供不同的功能，对现有的应用不造成影响。
5）开放性
作为一个完善的监控解决方案，需要设计一个行业认可的开发平台，以便不同厂商互操作，降低网络运营成本和升级成本，较快地应用领先技术，同时也要容纳相关厂商的特色技术和先进功能。
3.2系统架构及内容
本系统分为两个部分，一部分由由前端1080P高清枪式摄像机、1080P高清半球摄像机、1080P高清快球摄像机、中心管理服务器、NVR硬盘录像机、数字视频解码器、实时监控客户端、网络控制键盘、大屏控制器、大屏幕显示器以及专用的安保网络组成。
监控平台，存储中心和电视墙等视频显示设备构成监控中心，监控中心可实时浏览及调阅本地图像。
另一部分由前端电梯轿厢半球摄像机和硬盘录像机独立组建成一个小系统，可由视频线缆连接硬盘录像机和监视器，实时监看视频及存储。
系统架构图如下图：
3.2.1前端设备
前端摄像机采用1080P红外网络高清摄像机，除电梯轿厢采用模拟半球外，其他红外高清摄像机装置在厂区的重要出入口、公共走廊、楼梯口及围墙周界进行监控并录像。
迪瑞数字视频监控系统中，安装1080P红外枪式摄像机3台、1080P红外半球摄像机3台、1080P红外高清快球摄像机97台、电梯轿厢半球摄像机6台，总计109台。
本工程所需的各类前端摄像机的安装数量如下表：
3.2.2传输部分
本系统的传输系统包括两个部分：
1）前端IP摄像机传输至监控中心
安防监控系统配置独立的安防专用网络系统，各区域楼层设置接入层交换机，通过2个千兆光纤链路上联至主门卫机房中的核心交换机。
网络摄像机接入就近的网络摄像机，将视频流传输至主门卫机房的后端设备。
2）电梯轿厢摄像机传输至监控中心
针对电梯轿厢的监控区域，采用专用的半球摄像机配合硬盘录像机设备独立组建，需要采用视频线进行传输。
选用价格适中、优质耐用的SYV-75-5同轴电缆传输视频信号，将电梯轿厢半球摄像机的视频信号接入监控中心的硬盘录像机。
3.2.3中心管理及控制
1）数字监控管理平台
数字监控管理平台，主要管理IP摄像机的接入、整个监控系统的存储、客户端视频浏览和录像回放、智能分析与智能检测功能、与实战平台的对接访问等功能。
监控管理平台具有界面友好、操作方便、管理有效和方便扩展功能等优点，以下主要介绍在项目中IP管理平台应具有的功能：
Ø系统管理平台应包括专用的中央管理服务器（含软件）、NVR存储设备、实时监控客户端等部分组成。
Ø中央管理服务器用来负责中心配置前端编解码器列表限定用户的访问权限、流媒体服务器及录像服务器编码器列表配置。
负责用户管理，用户只有登录到该服务器，才能对系统进行相关的配置和操作。
具体来说，实现以下功能：
Ø负责系统中的用户管理。
实现了软件和硬件权限的双重限定，软件权限可分为操作权限和配置权限，硬件权限主要为该类用户指定可以操作的前端摄像机，管理员可以根据用户在系统中的位置角色来为用户分配合适的权限。
配置相关流媒体服务器，录像服务器IP地址及管理的编解码器列表。
Ø对于系统中的每台摄像机，为每个用户分配一个控制权限级别，同时控制时，权限高的能抢占权限低的控制权。
Ø用户只有登录到中心管理服务器上才能获得相应的配置权限，权限和用户是完全绑定的，确保用户从网络任何一点登录都有相同的权限。
Ø中心管理服务器负责管理的设备包括：
视频编码器、视频解码器、录像服务器（即：
网络视频存储服务器）和流媒体服务器等。
Ø中心管理服务器提供数字矩阵功能及报警管理。
可以提供数字视频切换、巡视切换、成组切换及报警联动管理。
网络视频存储服务器主要功能为管理存储设备、存储资源和视频数据，支持对系统所有存储资源进行全方位的监控和管理，支持不间断的视频检索、回放等业务。
具体可实现如下功能：
Ø支持计划录像，计划以星期为周期，可以精确到分；
Ø支持本地和网络数据存档功能，每天可多次定时备份；
Ø磁盘满报警，当磁盘容量低于设定值时，报警通知用户；
Ø支持循环录像，当磁盘满时，可以覆盖最旧的录像数据来存储当前视频数据；
Ø支持多录像服务器模式；
Ø支持ISCSI网络磁盘阵列存储。
流媒体服务器负责视频数据的分发，解决多用户并发和网络带宽不足的问题，具体可实现如下功能：
Ø获取前端编码器或IP前端视频，转发给需要实时浏览的客户端；
Ø获取前端编码器或IP前端视频，转发给需要录像的录像服务器；
Ø获取前端编码器或IP前端视频，转发给解码器进行解码；
Ø支持多流媒体服务器模式。
视频监控客户端可以提供友好方便的人机界面功能，可安装在系统中任意一台电脑上，提供监控系统的主要用户操作界面，完成如下功能：
Ø客户端根据用户权限来显示界面内容，用户在2个不同站点登录显示的内容应该完全一致；
Ø配置和使用电子地图；
Ø实时视频浏览，支持同时16画面的实时视频浏览，用户可以在视频窗口中进行设置好的巡视，并可以调用预先设置好的视频模式，在实时浏览时，用户可以方便的进行手动抓拍和本地录像；
Ø控制数字矩阵，具有权限的用户可以通过客户端对前端摄像机和视频解码器进行巡视、成组切换、时间定时器等功能，实现数字矩阵功能；
Ø内嵌播放器模块，可以实现本地网络检索和回放录像；
Ø报警处理，实现报警联动；
Ø前端IP设备参数设置；
Ø对前端摄像机进行PTZ控制；
Ø提供语音对讲功能；
Ø移动侦测；
Ø支持客户端解码器模式，用户可通过虚拟键盘进行解码器切换，解码器图像显示于客户端中；
Ø设备实时在线检测；
总的来说，系统管理平台应实现以下功能：
•用户管理
提供用户组管理模式，采用区域化管理，每个区域可设置一个或几个用户组，每个用户组权限包括视频浏览权限、回放权限、PTZ控制权限、录像权限、数字矩阵权限和参数设置权限。
通过区域化管理为访问用户分配不同的可用资源，支持多级用户权限，高优先级用户抢占低优先级用户。
提供添加和删除用户，修改用户基本信息等功能，为用户提供可视化操作。
•设备管理
系统管理平台提供分类对前端数字视频设备、流媒体/录像服务器进行搜索，同时可通过平台对前端数字视频设备、流媒体/录像服务器进行批量添加/删除操作，可配置和管理流媒体服务器和录像服务器。
支持配置流媒体/录像服务器对前端数字视频设备的管理。
可用对设备进行简单的设置，便于全网集中管理。
同时可配置多个流媒体/录像服务器来管理前端数字视频设备。
•数字矩阵管理
提供数字矩阵配置功能，用户可通过相关配置界面进行切换配置、巡视配置、成组切换配置和定时器配置。
切换配置包括编码器的IP地址、名称、协议、地址位、速度、波特率，解码器的IP地址设备类型等配置内容。
巡视切换配置内容包括巡视、数字视频设备IP地址、停留时间/预置位等。
成组切换配置内容包括成组号、成组标题、预置位和辅助开关等。
定时器设置包括起始时间设置和日期设置。
•报警管理
管理平台提供报警配置功能，用户可根据实际需求进行报警设置，报警可联动数字视频前端的报警开关量和矩阵报警源。
报警配置内容应包括报警摄像机、监视器和布防类型。
报警摄像机配置内容应包括摄像机ID、预置位、延时和辅助开关等。
报警监视器配置内容应包括报警号所对应的监视器列表。
•录像管理
管理平台提供录像管理配置，用户可根据需求配置每个IP前端设备录像计划表，可设置相应的流媒体服务器IP和录像计划设置。
录像服务器登陆时，自动从中心管理服务器中获取录像计划表。
•日志管理
客户端、录像服务器、流媒体服务器均能提供日志管理功能，同时日志信息自动上传中心管理服务器，中心管理服务器对日志进行统一的管理，可通过用户或时间进行分类搜索。
•流媒体转发
流媒体服务器通过相应的中心管理服务器的用户名和密码，从中心管理服务器获取相应权限。
当用户需要查看、录像相应的视频流时，流媒体服务器自动从前端获取视频流转发成多路视频流。
流媒体服务器可将前端视频流转发给客户端、录像服务器或解码器等。
•视频录像
录像服务器通过相应的中心管理服务器的用户名和密码，从中心管理服务器获取相应的录像权限。
用户可通过录像服务器查看录像状态和相关的计划表，同时可设置磁盘位置，录像文件是否进行再次压缩，提供多种压缩模式，支持ISCSI网络磁盘阵列。
•实时监控
支持通过流媒体服务器转发或直接连接前端数字视频设备，支持1/2/4/6/7/8/9/10/12/13/15/16/20/36画面实时浏览，支持摄像机显示列表，用户可通过摄像机列表对前端数字视频设备进行拖放浏览，或通过PTZ控制面板进行PTZ等实时控制。
同时可提供实时快照功能。
•设备参数设置
用户登陆客户端从管理平台获取相关权限，可通过客户端设置前端数字视频产品的设备参数。
包括前端视频的PTZ控制协议、图像设置参数、前端报警设置和网络相关设置等。
图像参数设置包括码流设置、图像质量设置、对比度、亮度、通道选择和图像分辨率设置等。
•电子地图
用户可添加多幅电子地图，在各个电子地图之间进行切换，从而可以方便快捷的查看各个电子地图的信息。
用户可在电子地图上进行前端监控点的拖放，可实时查看报警状态。
可通过双击摄像机图标浏览摄像机图像和摄像机的基本控制功能。
•模拟键盘
用户通过模拟键盘对数字视频产品进行切换、巡视、成组切换等操作。
巡视和成组切换内容是用户登陆时从中心管理服务器中获取的，用户根据这些内容，进行相关的巡视操作和成组切换操作。
同时也需支持解码器模式，用户可通过虚拟键盘进行解码器切换，解码器图像显示于客户端中。
•查询回放
用户通过客户端进行录像文件的搜索和远程回放，支持1/2/4/6/7/8/9/10/12/13/15/16/20/36画面回放功能。
回放时提供快进、快退、帧进、帧退、快照、局部放大，以及文件格式转换等功能。
•智能分析（可选）
智能应用子系统包括智能分析和视频诊断服务器两个部分，两套系统可根据需要定制其它智能识别功能。
为保证视频分析功能实现的灵活性，进行视频分析的功能的摄像机要求能根据使用需要灵活选择配置，即通过管理系统人机界面灵活调整任意一路摄像机进行视频分析。
智能分析基于“云计算”模式，集成了多种视频诊断和分析算法，支持接入各种视频监控平台和前端智能监控产品，具有强大的多路并发诊断和分析能力，为不同领域的安防监控提供专业的解决方案。
2）中心软件管理及存储系统
中心软件管理及存储系统由IP-SAN和管理软件V1000C平台组成，存储资源均采取统一部署，并加以统一资源管理和调度，支持动态存储资源管理、在线部署，可以基于统一平台满足不同存储质量、容量和服务质量的需求，可以提供完善的备份和存储生命周期管理功能。
IP-SAN（24盘位3TB硬盘）存储容量计算方法：
D1：
2M每秒*3600秒*24小时*30天÷8÷1024÷1024=0.62T
720P（4M）：
4M每秒*3600秒*24小时*30天÷8÷1024÷1024=1.24T
1080P（8M）：
8M每秒*3600秒*24小时*30天÷8÷1024÷1024=2.48T
需要考虑格式化损耗、冗余等因素
如：
45路720P
每路=4M每秒*3600秒*24小时*30天÷8÷1024÷1024=1.24T
45路=1.24T*45=55.8T
计入10%格式化损耗=55.8T*1.1=61.38T
需配置21块3TB硬盘
IP-SAN做RAID和热备（占用2块硬盘），因此，一台24盘位（3T硬盘）的IP-SAN按照存储45路1080P（4M码流）的数量来计算。
3）电梯轿厢半球+硬盘录像机独立系统
前端电梯轿厢配置模拟半球摄像机，由视频线将视频信号拉至监控中心硬盘录像机上，硬盘录像机负责存储，可由输出端子连接监视器，实现1/4/9/16的单画面/多画面分割。
一路2Mbps摄像机30天存储容量（24小时）＝2M每秒*3600秒*24小时*30天÷8÷1024÷1024=0.62T。
16路存30天容量=16*0.62=9.92T
计入10%格式化损耗=9.92T*1.1=10.912T
因此，1台16路硬盘录像机存储16路标清摄像机，存储30天需要2T硬盘6块。
3.2.4解码与上墙
视频解码器主要功能是从网络上获取压缩视频数据流，将数字信号转换还原为模拟信号，输出到监视器、电视墙、多媒体大屏幕等模拟视频设备。
本系统的解码上墙包括两个部分：
1）监控中心数字系统
监控中心采用高清解码器，可以解码前端的1080P摄像机，支持H.264视频解码，支持4路高清视频输出。
监控图像在控制中心经解码后，在各自分控中心放置4*8拼接屏，共输出32路高清视频，由解码器上的HDMI口或DVI口连接大屏的输入端口。
监控系统的所有视频图像都可以通过窗口形式显示在大屏幕任意一块屏幕上，每个屏幕可以最多显示16个视频窗口。
视频监控及防盗报警系统的报警信号也可以随时在规定的大屏幕的报警显示区域内显示。
拼接软件中还可以预先设置报警信号显示的模式，例如当1路视频报警时，可以设为大屏显示，当多路报警时，在大屏上循环显示对应的视频图像，循环的时间可按客户需求设置。
2）硬盘录像机上墙
前端电梯轿厢半球摄像机接入硬盘录像机，通过硬盘录像机的输出端口连接监视器上墙，支持视频1/4/9/16画面分屏显示，并提供运行系统巡视和成组切换等功能。
3.3系统优势
1）前端设备先进性
系统是否采用当今主流产品，关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料。
本系统采用全系列设备，都具有公安部第三研究所出具的型式检验报告。
2）系统开放性
作为一个完善的监控解决方案，需要设计一个行业认可的开发平台，以便不同厂商互操作，降低网络运营成本和升级成本，较快地应用领先技术，同时也要容纳相关厂商的特色技术和先进功能。
•各厂商前端设备快速接入
监控平台通过支持GB28181平台对接、标准的Onvif1.0/2.0协议，支持了业界尽可能多的前端设备。
这样在引入新的设备型号和厂商时，可以较快时间地进行入网测试和兼容性测试，及时应用到解决方案中。
•门禁，消防，报警系统，视频管理系统快速接入
允许与部分知名第三方视频管理系统协同管理，提供简易的开发包供第三方视频管理系统二度开发来兼容本系统。
并与可简单地将第三方门禁系统，消防系统和报警系统接入本系统。
•定制开发
本系统采用先进的软件架构模式，允许程序员按照用户的实际需求快速的进行二次开发，快速完成用户定制的需求。
3）系统稳定性
视频监控系统工程系统应该具备良好的容错性和高有效性，前端设备，接入服务器，监控平台都能够具备部分或者持续的独立运行能力，具备以下特征：
•管理平台独立性
各个站点的接入管理服务器具备较大的独立运行能力和稳定性，在与监控中心发生通信中断时，能够独立从事主要的监控任务和业务任务，保证站点本身监控能力，存储能力，管理能力的有效性。
各个平台服务采取分布式架构设计，各个服务能够方便部署，备份，在主控服务器出现故障时，冗余服务器能及时启动，接管相应的业务需求和功能需求，继续处理平台业务。
•硬盘数据存储冗余性
系统采用的磁盘自动检测技术能够在10分钟到3个小时的时间内检测硬盘故障，由于较为合理完善的数据冗余技术。
即使硬盘设备出现故障时，不会出现数据丢失。
4）系统安全性
本套监控系统的安全性主要体现在接口的安全性和管理的安全性。
其主要特征如下：
•安全认证
本套监控平台采取了集中用户管理的方式来处理集中认证问题。
无论是一个，或者多个监控平台，都采用集中的安全目录LDAP来接入新的用户。
新增的用户必须在LDAP中统一设置。
保证了进入系统操作的用户都进行过统一认证，而且具备用户操作时间限制。
避免了人为，或者临时加入用户无法受控的情况。
杜绝了非法接入的可能。
•安全鉴权
本套监控平台采取系统视图，逻辑视图，和个人视图三级权限控制来授予不同类型的用户权限。
系统视图针对具体设备进行分组，主要用户为系统管理员，设备管理员。
逻辑视图内容为系统视图的设备链接，一个物理设备可以同时存在于多个逻辑视图中，分别考虑不同用户的业务和管理范围需要。
有针对性地给以不同的业务视图。
个人视图则主要是临时性授权功能，针对某个用户，进行设备授权和业务授权。
极大地方便了用户管理和不同业务操作。
•安全传输
本套监控平台与客户端间的管理控制信令采用业界通行的WebService方式，使用http传输协议，考虑到http协议经常运行在公网上，因此采用了最为严格的多级安全策略，以及数字加密，用以保证服务的安全性。
•安全审计
集中的统计分析和查询工具。
监控平台统一记录不同站点的日志信息，报警信息，并能够根据用户需求，集中输出相关的信息报表，方便检查和发现用户的操作行为及使用行为，以便故障定位，及时发现相关漏洞。
5）易用性
•BS/CS架构
本套监控平台支持BS和CS客户端方式。
对于BS客户端视频浏览，业界长期以来存在着视频性能不足的弱点。
本套BS浏览客户端使用独立的高性能编解码控件来处理视频流，可以根据网络情况和渲染设备的性能，灵活调整多种码流类型，适应多种网络类型和使用类型的显示需求。
本套监控软件考虑到当前用户多浏览器，多操作系统的需要，其BS客户端能够运行在Mac,Windows系统上。
并且同时支持多个主流的浏览器工具，包括Firefox、IE、Chrome、Safari。
•多维度用户使用视图
对于不同应用平台的考虑：
由于监控系统会提供给不同的用户使用。
为了应对如此多的应用用户及各种不同的控制需要，传统的一维树形物理目录已经不能满足多层次需要。
本套监控平台拓展了逻辑目录的管理方式。
将物理设备链接拷贝到一个或多个逻辑目录中去，组成多个视图，以满足不同用户，不同使用能力的需要，更为细致地处理各种不同的业务功能和管理功能。
6）可管理性
•同意设备管理
设备集中管理，统一配置：
本系统提供了设备管理统一界面，其采用一个界面支持了多个厂商，多种设备类型的统一配置，用户既能使用平台进行基本功能配置，也具备厂商特殊能力的扩展配置功能。
•集中用户管理
在监控系统中，存在着多个系统，不同制式的监控平台，在通过统一的互联协议交换资源的同时，存在着各种不同的用户管理策略和用户管理系统。
给监控系统的统一管理，统一授权带来了麻烦。
本套监控平台采取独立于平台的用户体系机制，使用LDAP协议，建立了一个独立的用户管理体系。
监控平台在增加新的用户时，必须到LDAP服务器中去获取相应的用户信息，进行权限配置和角色配置。
这种策略减少了人为地增添临时用户和维护用户，事后忘记删除，以及随意添加新用户的状况，较大幅度降低了用户授权引起的安全隐患。
7）可扩展性
•监控平台平滑扩容
本套监控平台相关服务功能完全采取WebService提供服务，其基于Http协议，采用URI资源方式进行访问和调用。
在应用服务展时，XML协议格式带来很大的可扩展性。
此外，WebService也可以水平切分到各个不同的应用服务器上去，只需要新增服务器来提供不同的功能，完成软件升级。
对现有的应用不造成影响。
•平台服务平滑扩容
监控平台服务应该是开放的，分布的设计架构，一方面能够前向兼容地扩展新的功能应用和参数，另一方面也能够根据实际网络容量增长的需要，解决硬件瓶颈，将监控业务平行地垂直地进行切分，较快地迁移到多个服务器系统中去以满足日益增长的需要。
•存储扩容平滑扩容
存储设备的升级：
本系统解决方案采取存储池技术来解决多个存储资源共享的情况，摄像机配置在一个存储池上，存储池资源的增加或变更对于用户透明。
当用户NVR、DVR存储容量不足的情况下，需要增加新的存储设备，此时，在硬件安装成功的情况下，只需要在存储池中增加新的设备，其相关的存储资源就自动纳入到前端的存储序列中去，不需要再次变更摄像机存储配置。
4、主要设备的技术规格
4.1前端设备
1）200万像素红外高清网络枪机（型号：
V1041A2-2）
•1/3"低照度逐行扫描CMOS传感器
•最低照度：
彩色模式：
0.05Lux@F1.2（30IRE,AGCON）；
黑白模式：
0Lux@F1.2（IRON）
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