网络监控系统技术设计方案.docx
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网络监控系统技术设计方案
网络监控系统技术设计方案
技
术
设
计
方
案
介
绍
网络监控系统技术设计方案
1.1总体目标
图像〔语音〕监控〔包括大屏幕及电视墙〕
中心及分控2级监控
全网内设备的远程状态监控及网络管理功能
授权和平安认证
全网内报警信息管理
视频流转发
海量资料存储及检索
1.2IP矩阵切换技术原理
实现网络监控的技术原理主要基于IP视频切换矩阵技术，其技术原理如下：
随着宽带技术的开展，远程集中监控的须要越来越多，规模也越来越大，一种是重建专用网，利用现有的CATV技术，包括WDM技术，将模拟信号不做处理干脆传到监控中心，进展集中监控，其缺点是网络建立费用特别高，采纳WDM技术，必需是裸光钎〔中间是无源的〕，在有些应用场合，在一个小的区域范围内，还是可行的，只是实现集中监控的代价很大，费用很高。
另一种方法是利用现有的数字网络，对视音频信号进展数字化压缩，将压缩码流组成IP报文，通过TCP/IP协议，把这些IP报文传到监控中心，实时解码输出视频图像，进展集中监控。
这个数字网络可以是VPN，可以是专网，也可以是公网，如PSTN、ISDN、GPRS、CDMA、ADSL、宽带城域网、INTERNET等。
下列图是一个典型的应用：
在上述应用框图中，PC管理主机可以通过IP网络，对前端的每一台视频效劳器进展配置、管理、限制，可以实时监控每一台视频效劳器的视频图像。
假如视频图像的数量太多，整个网络太大，一台管理主机可以同时监控许多台视频效劳器的图像，通过PC机的显示器显示视频图像，并通过事先设定的规那么切换图像信号。
1.3实现总体目标的技术依据
遵照“IP视频切换矩阵技术”原理，依据视频编解码技术、计算机技术可实现图像〔语音〕的多级监控〔包括大屏幕及电视墙〕。
为确保监控系统的平安、正常、高效运行，运用成熟的数据库和信息管理技术，可实现全网内设备的远程状态监控及网络管理功能、授权和平安认证功能及全网内报警信息管理功能。
流媒体技术在Internet上已经得到广泛的应用，如网上的现场直播、网上的VOD点播等。
将流媒体技术应用到网络监控中来，可有效提高及改善网络视频监控的效率及性能。
对于网络监控，海量存储可有效提高视频资料的管理效率。
目前，针对流的海量存储和视频点播，在电视播送领域已经得到应用。
对于网络监控来说，这样的应用，对网络性能和存储本钱提出了挑战。
其次局部系统总体设计
2.1系统要点分析及根本功能的实现
本系统构建于现有网络平台，把网络连接看作一个整体，我们可以理解为：
在网络平台上，前端通过视频效劳器接入了N个图像、语音、报警输入，通过网络传输及限制，全部这些保卫信息可以实时〔视网络资源而定〕地传输到信息管理中心或监控中心，通过网管、电视墙管理、媒体效劳器一系列管理设备实施对全网的信息处理和远程管理，从而真正实现了一个典型的“IP矩阵”应用案例。
围绕“IP矩阵”的概念，本系统的重点在于解决以下几个部份：
n 视频效劳器的本地处理功能
n 录像和回放的实现和管理
n 电视墙及大屏显示的实现和管理
n 本地和网络报警联动的实现和管理
n 全网内设备状态和网络管理
2.2分控级的设计
2．2．1 中心存储设备局部
核心设备采纳嵌入式网络硬盘录像机〔DS-8000HC〕，是海康威视专为网络监控而设计的数字监控产品，满意本监控分控端及中心限制室视频效劳需求。
视频压缩标准：
H.264
视频处理芯片：
DSP处理器
主CPU：
嵌入式MPU处理器
操作系统：
RTOS嵌入式操作系统
前端将摄像机信号、报警信号和限制信号分别通过视频输入口、报警输入口和RS485口输入视频效劳器。
视频信号经DVS编码可以将码流送到网络口进展传输和内部IDE口进展本地录像〔每路录像参数和录像模式可独立设置〕，报警信号经DS-8000HC可进展本地的报警联动输出和〔或〕联动到网络口输出〔全部报警参数由远程报警管理主机设置〕，监控主机可通过网络来限制PTZ。
DS-8000HC主要特性和功能如下：
n 采纳H.264压缩标准。
H.264是国际电联〔ITU〕和国际标准化组织〔ISO〕组成的联合专家组〔JVT〕制定的最新视频压缩标准。
是此时此刻及将来在网络视频监控领域内的主流压缩标准。
n 每路图像参数独立设置，支持D1、DCIF、2CIF、CIF、QCIF辨别率，不仅支持定码率、变码率，还支持变帧率〔PAL：
≤25帧〕，依据带宽状况可动态设置码流、图像质量或帧率。
n 采纳国际主流的嵌入式平台，保证了设备的稳定性、成熟性，紧随国际主流嵌入式技术的开展，产品的升级保持向下兼容，爱护用户的投资。
n 敏捷的录像模式可供选择。
有定时录像、手动录像、动态侦测录像、报警录像四种录像模式，为了削减漏报或误报，还增加了动态侦测|报警、动态侦测&报警两种录像模式；录像文件中嵌入水印防止被篡改。
n 支持多播、点播及IE阅读等方式预览现场图像，监听现场声音，硬实时、多任务系统供应了强大的并发处理功能，编码、录像、网传、报警等进程通过合理的任务调度，实现并发处理，满意实时性及多工要求。
n 供应了强大的网络SDK开发包，供应了用户特性化需求的开发平台。
n 供应了本地录像，使得录像方案更具敏捷性。
2．2．2 前端摄像机局部
前端摄象机采纳高速智能快球〔DS-2AF1-XXX〕，是海康威视专为网络监控而设计的数字监控产品，满意本监控前端图像采集的效劳需求。
采纳1/4’’SONYEXVIEWHADCCD
18倍光学变一体化机芯
水平解析度达480TVL
支持水平360度高速旋转
支持垂直90度高速旋转
细腻画面并实现无盲区
防雷，防浪涌爱护功能
断电状态记忆功能
高速智能快球〔DS-2AF1-XXX〕主要特性和功能如下：
n 机密电机驱动，反响灵敏，运转平稳，在任何速度下列图像无抖动；
n 完全实现对协议〔Hikvision,Pelco-P/D等〕的自动识别，病支持点击跟踪和放大；
n 支持曼码及线路鼓掌诊断功能；
n 旋转速度可以依据镜头变倍倍数自动调整提；
n 水平速度最高可达400度/秒，可实现对移动物体的快速跟踪；
n 具有超宽动态范围功能；
n 支持多语言菜单及操作提示功能，用户界面友好；
n 内部设置数据断电不丧失；
n 支持自动光圈，自动聚焦，自动白平衡，背光补偿和低照度〔彩转黑〕；
n 支持随即扫描，连续扫描，帧扫描等自动扫描功能，可设定手动限位；
n 支持4条模式路径，模式路径记录操作总时间最少可达20分钟；
n 支持200个预置位，并具有预置画面冻结功能；
n 可设置多达12个隐私罩块，位置，大小可调整，画面内可同时有8个区域被屏蔽；
n 内置7路报警输入〔优先级可调〕和2路报警输出，支持报警联动，可在报警后触发报警输出，调用预置点/模式路径/巡航扫描/自动扫描；
n 支持守望功能，预置点/模式路径/巡航扫描/自动扫描可在空闲状态停留指定时间后自动调用〔包括上电后进入的空闲状态〕；
n 内置温度感应器，可显示机内温度；
2.3电视墙显示
方案一：
解码卡+工控PC方案。
运用海康威视专为IP矩阵切换而设计的DS-4002MD解码卡加符合工业标准的、稳定性更好的工控机组成电视墙管理主机。
每台电视墙管理主机可以独立设置视频切换规那么、手动切换，定义监视器显示的画面分割方
式。
每台电视墙管理主机连接的监视器数量由内部插多少块DS-4002MD来确定，并可以便利地扩大和裁减，具有很好的伸缩性。
每一块DS-4002MD卡支持4路CIF的解码，或者2路D1的解码，具有2个视频、2个音频输出接口，可以连接到监视器上〔BNC〕。
电视墙管理工作示意图：
方案二：
单路解码器方案。
核心设备采纳单路解码器DS-6001D，用于对获得的网络视频压缩码流进展解码并输出到监视器。
DS-6001D是海康威视专为IP矩阵切换而设计的嵌入式解码产品。
视频压缩标准：
H.264
视频处理芯片：
DSP处理器
主CPU：
嵌入式MPU处理器
操作系统：
RTOS嵌入式操作系统
一台单路解码器最多解4路CIF图像，以单画面或4画面分割方式显示在一台监视器上〔BNC〕，解码参数、视频切换规那么、手动切换等由电视墙管理主机统一管理、设置和操作。
2.4存储管理
存储管理是一个软件，运行在一台或多台存储管理效劳器上。
主要功能说明如下：
n 配置录像参数。
配置DS-8000HC的本地录像参数、配置中心的RAID磁盘阵列录像参数。
n 实现集中录像。
依据录像参数将网络视频压缩码流存入磁盘阵列。
n 供应VOD点播。
响应访问用户的录像回放恳求。
2.5管理中心
管理效劳器用来对全网内设备状态和网络信息进展管理，它是一个带数据库的管理信息系统。
主要功能说明如下：
n 创立监控区域、DVS及用户信息，且可被修改、删除。
n 设置用户权限，采纳敏捷的菜单级权限设置方式。
n 认证用户权限，授权用户的全部操作必需经过验证，通过验证才允许操作DVS，否那么被拒绝。
操作信息记录到日志中。
n 对授权用户设置优先权，操作许可以级别优先、时间优先为原那么。
n 对来自报警管理主机的报警信息进展分类，将转发地址下传给报警管理主机。
报警信息记入到日志中。
n 供应操作日志、报警日志的查询。
巡检和校时。
2.6报警管理
设置和管理DVS的本地及网络报警联动参数，以电子地图的形式显示区域内的报警信息。
主要功能说明如下：
n 地图自定义，分层设置方式，不限级数。
n 监控区域及DVS在地图上可以敏捷的增加、删除或移动。
n 报警信息〔信号灯、文字、声音〕提示功能，上传报警信息到管理中心效劳器，获得转发地址，按地址进展报警信息转发。
报警管理工作示意图：
2.7流媒体效劳
当访问的用户数量突破资源限制，或者前端传输网络带宽不够的状况下，运用流媒体效劳器就可以解决以上2个瓶颈。
流媒体效劳器和管理中心协同工作，供应在多级架构系统中用户预览前端实时视频的访问恳求。
流媒体视频转发工作原理示意图：
流媒体效劳器响应同级局域网内用户的访问恳求，对获得的远程视频通过组播〔IGMP〕或点播〔TCP〕方式转发给恳求用户。
一级用户经过一个流媒体，二级用户经过二个流媒体，多级用户可穿越多个流媒体效劳器，形成一个多级流媒体转发架构，供应系统内用户的视频访问恳求效劳。
第三局部系统具体设计方案
3.1设计依据及指导思想
设计依据
n 《民用建筑电气设计标准》JGJ/T16-92
n 《工业电视系统工程设计标准》GBJ115-87
n 《公安部平安技术防范工程标准》
n 《电视监控工程程序和要求》GA/T75-94
n 《电视监控工程费用概预算编制方法》GA/T70-94
n 《防盗报警限制器通用技术条件》GB12663-90
n 《入侵探测器通用技术条件》GB104081-89
n 《民用闭路电视监控系统工程技术标准》GB50198-94
n 《中华人民共和国公安部行业标准》GA27-92
指导思想
n 管用性
本系统能对各监控点进展实时的监控、录像，电视墙管理方案使得监控系统便利管用。
n 简易性
配置、管理在PC平台上进展，便利维护和管理。
n 先进性
采纳最新的H.264（MPEG-4PART10）视频压缩算法和嵌入式操作系统平台，具有极佳的清楚度、较小的系统容量占用、完全实时、一流的网传功能等诸多特点，是当前国内外一流的产品和解决方案，系统建成后在较长的一段
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