基于网络的变电站IP视频监控系统解决方案.doc

基于网络的变电站IP视频监控系统解决方案.doc

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基于网络的变电站数字

IP视频监控系统

解

决

方

案

二零一一年九月

目 录

一、 视频监控发展简介 2

1 视频监控发展史 2

1.1 模拟视频监控系统 2

1.2 数字视频监控系统 2

1.3 网络视频监控系统 3

2 真正的网络视频监控系统 4

3 网络视频监控系统给你带来的好处 5

4 网络视频监控系统集成商的选择 8

二、 项目概述 9

三、 项目需求分析 9

四、 方案详细设计 10

1. 前端信号采集处理子系统 10

2. 网络信号传输子系统 11

1） 固定公网IP 11

2） 固定私网IP 12

3） 电信运营商 13

3. 管理中心子系统 13

1） 软件系统结构与特点 14

2） 平台体系结构 15

3） 系统组成 15

五、 主要设备描述 16

1. 视频服务器 16

2. 一体化摄像机 18

3. 室外中型云台（带护罩及解码器） 20

一、视频监控发展简介

1视频监控发展史

视频监控系统发展了短短二十几年的时间，从最早的模拟监控到前些年火热的数字监控再到现在方兴未艾的网络监控，发生了翻天覆地的变化。

在IP技术逐步统一全球的今天，我们有必要重新认识视频监控系统的发展。

从技术的角度出发，视频监控系统的发展划分为：

第一代：

模拟视频监控系统（CCTV）；

第二代：

基于“PC＋多媒体卡”的数字视频监控系统（DVR）；

第三代：

基于“智能视频监控管理软件＋芯片及的嵌入式视频编码器”的网络视频监控系统（NVS）。

1.1模拟视频监控系统

视频监控系统是随着电视和摄像机的出现发展壮大起来的。

最早期的产品，多以摄像机与监视器（电视）一对一监视系统为主，开始了视频监控系统的先河。

在构建视频监控系统的实践中，为了避免对监视器极大的浪费，出现采用简单硬件电路方式的视频切换器。

随着新技术革命的兴起，微处理器进一步普及和发展，出现了以微处理器为核心的矩阵切换控制系统。

模拟视频监控技术在矩阵切换器的基础上有了极大的发展。

各方面的技术堪称经典，甚至达到完善的境界。

在九十年代，伴随着计算机多媒体技术的萌芽及发展，模拟视频监控系统利用矩阵切换器外挂计算机的方式，实现了对监控系统的多媒体控制，使模拟视频监控系统有了良好的人机界面，初步显示出了数字视频监控系统的雏形。

1.2数字视频监控系统

九十年代末，随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高，以及各种实用视频处理技术的出现，视频监控步入了数字化时代。

数字视频监控系统以本地局域以太网为依托，以数字视频的压缩、存储和播放为核心，以单机管理软件为特色，引发了视频监控行业的技术革命，受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视，先后相继出现了上百种数字硬盘录像机产品。

1.3网络视频监控系统

网络视频监控系统是随着计算机技术、多媒体技术、数字图像压缩技术以及网络应用的飞速发展，迎应模拟CCTV监控系统和数字视频监控系统的弊端与时代发展的需求而产生的。

它的工作方式不同于模拟CCTV监控系统和数字视频监控系统，完全支持网络化操作，但也支持模拟CCTV监控系统的工作模式，支持从模拟系统升级到网络化系统，从而保证用户前期投资不出现浪费。

网络视频监控系统一经出现就以它先进的理念和强大的功能，弥补了模拟CCTV系统和数字视频监控系统的不足，并得到了相关行业的广泛关注。

网络视频监控系统利用标准的LAN/MAN/WAN/Internet作为传输视频、音频和数据的中枢链路，与模拟视频监控系统和数字视频监控系统不同的是，利用这些在大多数企业已经广泛使用的计算机网络，嵌入式视频前端可以方便地布置在网络地任何地方，而且，视频图像可以灵活地在网络上的任何地点被接收，而不是像从前那样只能在本地看到图像，利用网络技术，现场视频图像可以被发送到任何地方。

系统具有强大地灵活性和扩展性。

网络视频监控系统使用开放的标准协议和网络进行通信，这让系统具有广泛的兼容性和很高的集成性，不同厂家的设备都可以在一个系统中使用，这就为用户降低了设备投资上的风险和系统升级的便利。

网络视频编码器（VideoEncoder）和网络摄像机（NetworkCamera）

在现场通过视频服务器对模拟视频压缩编码，或者采用网络摄像机，它们的输出即为IP信号并直接上网传输，在强大地智能监控管理软件的支持下，监控端利用PC机运行浏览器就可以进行监视与控制。

优点：

现场不需PC机支持；

可全天24小时运行，系统稳定性高；

基于Web的系统管理，配置方便；

强大的权限管理和保密功能，保证视频数据的安全传输；

高端产品能够方便地实现大屏幕显示；

兼容模拟视频监控系统；

充分利用网络资源和功能，组网方式灵活；

构建大系统，实现远程监控优势明显。

缺点：

目前成本相对较高

2真正的网络视频监控系统

网络视频监控系统是一种革命性的技术，它采用计算机网络和互联网通信中标准的IP协议形成视频流，在有线或者无线的网络中传送，网络有多大，你就能在多大的范围内观看和录制视频图像，并且还能把它与其他网络应用集成为一个整体系统。

网络视频监控系统使用标准的局域网/城域网/广域网/互联网作为传送图像、声音和数据信息的核心线路，不需要采用复杂的模拟视频电缆将摄像机同监视器相连，而且克服了数字视频监控系统的缺陷，能为用户带来最大化的利益。

网络视频监控系统正在迅速地占领大范围、高质量的安全视频监控领域，这种技术也将很快渗透到中、低端市场。

大多数企业的计算机网络已经发挥了众多功能，网络视频监控技术利用同样的基础结构扩展本地和远程视频监控。

图像可直接送入计算机网络，与网络应用集成，让用户能在很远的地方装好摄像机，并通过网络/互联网观看、存储、分析现场视频。

网络视频监控系统将计算机技术、多媒体技术、网络技术与监控技术有机地结合起来。

它能将监控系统和计算机网络系统连接起来，使两个相互独立的系统开始走向融合，实现真正的三网合一（数据、语音和图像），在理念和方式上取得了重大突破。

利用计算机网络技术，将封装成IP包的监控信息传送到网络上，与现有的信息管理系统融为一体，使网络中的每一台多媒体计算机上均可实现对监控信息的管理和调用，提高管理水平和管理效率。

网络视频监控系统的出现已经超出了传统监控的范畴，在其基础上增加了管理的概念。

它事实上已经成为现代化管理的一个有力工具。

网络视频监控系统正在替代传统的模拟CCTV系统和数字DVR系统，并且在更多、更大的范围内创建并激发全新的行业应用模式。

3网络视频监控系统给你带来的好处

n让你实现高质量远程视频监控

模拟视频信号的衰减很严重，传输距离不能超过500m，否则必须采用光纤传输。

而且，图像质量受环境干扰影响大。

网络视频监控系统之所以能够提供稳定的、高质量的视频图像，并不是因为视频编码器能够做到无损压缩或者增强视频信号，而是因为封装成IP包的视频信号通过计算机网络的传输能做到无衰减，无论传输多远，并且不受环境干扰的影响。

n让你的监控没有盲点

模拟视频监控系统只能通过有线电缆和光纤传输，数字DVR系统通常只能在局域网范围内实现点对点传输。

而网络视频监控系统通过网络，可以将摄像头和编码器安装到网络可以通达的任何地方。

目前的网络技术可以支持各种传输线路，如以太网、光纤、有线电缆、专线、ADSL、ISDN、无线局域网、GPRS/CDMA、3G、微波、卫星等。

n让你在任何地方实施监控

通过网络视频监控系统，你可以在网络的任何一点实施，甚至在全世界范围实施远程监控。

与模拟系统只限于用特定监视器和控制键盘访问的方式不同，网络系统使用“用户名”和“口令”控制对视频信息的访问。

只要你上网，不论是专网（如企业网）还是互联网（Internet），就能观看和管理来自摄像机的图像。

另外，为了方便和提高安全性，图像还能储存在离线的地方。

n让你的监控系统更可靠

网络视频监控系统的前端采用嵌入式视频编码器或一体化网络摄像机，是专门为监控设计的专用系统，其系统内核、结构、功耗、体积、性能指标等均按工业标准设计生产，具备视频处理、网络通信、自动控制（包括报警联动）等强大功能，即插即用，无需专人现场维护，具有极高的可靠性，与PC＋多媒体卡的数字DVR系统有本质区别。

传输线路可以方便地实现冗余网络，智能管理服务器可以冗余备份，不像模拟视频监控系统的点对点结构。

也可以方便地实现多监控中心和分布式监控。

n让你的监控信息更安全

充分利用网络安全技术（防火墙、VPN）、加密技术、实时时钟、权限管理、分布式存储、分布式监控等技术，充分保护你的监控信息不被越权监视、窃取、篡改、破坏。

n让你的录像时间不受限制，扩容简便

网络视频监控系统支持分布式网络存储，扩容极其简便。

可以根据需要随时扩容，不需要一次性投资大容量存储设备。

存储设备可以分布在网络的任何地方，可以灵活地制定存储备份策略。

n让你方便地发送视频录像

模拟系统存在的一个最大的问题，就是缺少发送视频图像的有效途径。

其图像只能在录像带或打印好的图片上看到。

而这两种方式都需要物理性的传送。

也就是航空邮件、邮递员等来把信息从一个地点送到另一个地点。

在网络视频监控环境下，全部图像都被处理成数据文件，既包括视频图像，也包括视频图片。

数据文件能够很容易的通过e-mail发给无数的收件人，也能在几秒钟之内发送给内部的Web服务器。

这种发送的发送丝毫不会降低图像的质量。

n让你更充分地利用现有网络

利用计算机网络传送视频，不必安装专用的有线电缆和光纤。

此外，可以选择以太网电源。

这是一种基于LAN结构将数据与电源集成的技术，通过双绞线就能向网络摄像机和其它以太网设备供应持续稳定的电源。

而且，把“以太网电源”同不间断电源设备相连，你的网络视频监控系统甚至在断电的时候都能继续工作——为危急时刻系统供电问题提供了最佳的解决办法。

n为你提供更多产品和功能的选择

网络视频技术有能力提供高水平的集成性，可以集成其他的功能和服务，使系统持续可发展。

采用公认的标准协议和信息网络，能够使系统中大量产品的集成变得很容易。

转换成网络技术，就意味着向一个在将来也会持久使用的系统进行投资。

n让你的系统能够持续平滑升级和扩展

网络系统既灵活又具有充分的可升级性，以满足用户的变更需求和扩容需求。

监控前端和监控工作站的增加即插即用。

与大部分模拟系统不同，网络视频监控系统在不需要大多数工作重做或更换不同的系统元件的情况下，就能扩展。

也不像数字DVR系统受网络层连接限制或管理限制。

n让你可以降低对系统的整体投资成本

与“同等”的模拟视频摄像机相比，网络摄像机或网络视频编码器+模拟摄像机显得更贵一些。

但综合考虑专用线路、安装、管理、维护等成本，以及考虑网络系统强大的搜索、定位及视频传送而带来的操作人员效率的提高，网络视频监控系统可以降低整体投资成本。

此外，如果使用以电网电源，额外的成本就被完全节省下来，因为不需要为摄像机提供本地电源。

此外，安装或重装摄像机时，使用以太网电源不需要使用专门的电工。

4网络视频监控系统集成商的选择

1、任何一个设计方案的最根本前提是用户的需求，而先进、成熟的技术，可靠、灵活的应用，技术发展的趋势和良好的性能/价格比是设计方案的最基本依据。

应该在不失先进性、成熟性、可靠性、可扩展性的基础上，充分考虑用户的需求，照顾长远利益，最大限度地保护用户投资。

2、数字监控系统正日益受到人们的广泛重视和应用，其产品的种类和档次也越来越多。

本着高水准、高质量，提高产品的性能价格比的要求，在设计上充分体现当前数字化趋势，同时还需考虑到今后用户的使用、维护、保养的方便性。

3、网络监控系统不需要采用复杂的模拟视频电缆布线将摄像机同监控平台相连，图像质量完全不受环境干扰影响。

分布式结构可以灵活的对视频进行组网，并且设备安装便利即插即用，根据需求还可以非常方便的随时添加或移除