电力施工远程视频监控.docx
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电力施工远程视频监控
电力施工远程视频监控
解决方案
成都华迈通信技术有限公司
2012-2-23
方案特点
一、安装及布点速度快,工程建设周期短
二、全新平台化管理，系统稳定、功能完善
三、全实时视频监控，监控效果更胜一筹
四、本地PC存储、SD卡录像与远程服务器集中录像相结合,数据三倍安全
五、优化的H.264压缩格式,创造最低码流，适应所有网络带宽。
六、强大的设备功能，完全满足用户的看、听、说、防、控。
七、系统灵活，扩容性强
第一章、概述
1.项目背景
当前，随着电力资源的需求不断扩大和加快，电力系统新建、改善的不断深入，电力施工队伍不断庞大。
电力施工现场是个动态的多工种立体作业，生产设施的临时性（p4X.x6J"f0W#Z0f&l、作业环境的多变性、人机的流动性，形成了人、机、料的动态集中，导致安全隐患的大量存在。
电力工程项目的建设需要科学的、安全管理系统，依靠先进的科学技术和手段加强对建设工程现场管理，确保项目建设施工安全管理始终处于受控制和在控状态。
为保证施工工程的实时状况处于控制状态，成都华迈通信技术有限公司提出解决方案，建立一套基于网络的远程视频监控系统，依靠于科技手段实现区域内所有施工工程的情况都处于被监控状态。
2.需求分析
（1）.统一平台的实时图像监控、监管；
（2）.电力施工工地远程视频实时监控；
（3）.全网内（互联网、局域网、3G网）设备（PC终端、智能手机、平板电脑）均能授权远程实时监控相关区域；
（4）.网络远端集中存储；
（5）.监控系统具备灵活性，摄像机具备可移动；
（6）.系统具备强大的承载能力，能够承受多人远程同时观看；
3.建设原则
为了满足系统的要求，达到对监控点进行全方位的监控以及对安防信息的及时反应，在一定范围内联动警示设备，通知有关人员做出反应，采取措施，并对相关设备进行集中监控、集中维护和集中管理。
网络视频监控系统设计遵循以下原则：
（1）标准化；
系统软件、硬件均采用标准化设计，提供开放的接口。
（2）先进性；
系统在国内率先采用平台式管理方式为核心的视频监控系统，采用专用视频压缩芯片，图像清晰，图像采用自主优化的H.264图像压缩方式，视频压缩效率高。
标准分辨率640×480像素，最高达1280×720像素，并可自定义。
带有音频接口，支持音视频同时传输监控。
（3）可靠性；
采用实时操作系统和专用的硬件结构，保证系统整体的稳定，尤其适合在无人、少人维护的环境中运行。
（4）经济性；
系统应用平台式管理模式，可以根据需求选择使用华迈平台（免费）、自建平台、虚拟平台等多种方式，大大减少在系统平台方面的投入，具有极高的性价比。
使用华迈系统还可以在网络费用上极大的节约成本，一条2MADSL带宽的网络就可以安装1-5太普通摄像机，或者安装1台百万高清摄像机。
（5）扩展性；
系统采用网络接入方式，在扩展性上面体现出极大的优势。
当有工地新增时，可以直接在新增工地“复制”原工地模式接入系统，并且增加的监控点位对后端平台不会存在影响。
（6）实用性；
系统支持用户的网络监控需求，可多用户多画面实时监控、远程控制、集中录像、可连接多种报警设备、报警可定时布防撤防等功能，完全满足用户的监控要求。
系统不仅仅是在监控室里面使用，更可以在网络上的电脑、手机上面使用观看。
基于网络化平台管理，解决了使用者的地域限制，给领导查看工作带来了极大的便利。
（7）灵活性；
系统组网灵活，适合在局域网、广域网和无线网络中使用；多个视频监控系统可以作为子系统组成更大的视频监控系统。
第二章、方案介绍
1.优势介绍
（1）.网络摄像机在H.264的编码基础上进行优化，对网络传输要求低，一条普通2MADSL即可同时上传1--5路D1；
（2）.安装使用方便，在视频采集端和观看端均不需通过动态域名解析的方式，连接网络即可使用；
（3）.各级领导可以通过电脑客户端或web浏览器、手机进行观看，无需做任何设置，方便简单；
（4）.远程观看视频质量，每路视频分辨率不低于VGA（640*480）。
每小时流量不超过50M
（5）.手机观看视频流在GPRS或3G模式下，能支持320*240分辨率的视频显示，iPhone更可达到640*480分辨率
（6）.通过2G或者3G手机观看视频清晰流畅，每小时使用流量不超过10M
（7）.同时支持多种手机操作系统，包括：
windowsmobile，windowsCE，symbian，android，iOS等
（8）.扩容方便，后期增加监控点时，无需增加平台设备，只需增加网络摄像机即可；
（9）.当网络摄像机有新增软件功能时，可直接通过远程操作在线自动升级；所有摄像机均可支持远程在线维护
2.系统功能
（1）.在施工地段设立网络摄像机，通过网络传输到后端使用
（2）.视频图像监清晰流畅，图象显示速度最高可达到25帧/每秒
（3）.系统具有良好可扩展性，随着监控点的增加，只要增加前端设备，无需安装其他后台软硬件
（4）.用户通过监控中心，可以随时了解各工程施工的情况，可以进行连续24小时实时监控
（5）.具有监控、录像、回放、传输和备份功能，现场拍到的视频图像可进行存储
（6）.可通过所有智能手机或IE网页电脑客户端浏览观看道路施工的情况
（7）.对于突发事故现场，实现监控
第三章、系统设计
1.系统结构图：
华迈千里眼远程视频监控系统从图上可以看出分为三块：
∙采集终端
∙中心处理端
∙应用终端
2.采集终端介绍
本方案使用的IPC终端及视频服务器采用华迈通信技术有限公司独立研发具有完全自主知识产权的新一代创新远程网络视频监控产品。
该产品为用户提供了一种组网便捷、使用便利的低成本基于互联网传输的远程视频管理方案。
Ø华迈千里眼网络摄像机特点
∙即插即用，只要有网络的地方就能监控
∙传输距离远，可以轻易传输到互联网的任意区域
∙采用H.264MainProfile@level3压缩算法，网络不理想时也能传输流程视频
∙不借助第三方软件，使用IE浏览器即可管理
∙能同时传输音视频资料，可以大大方便远程管理
∙支持手机远程监控，兼容多种智能手机平台
Ø华迈千里眼产品功能
（1）.网络远程监控
通过网络，登录平台，即可实现远程视频管理、展示、看护、关爱等功能；同时支持客户端及手机查看。
（2）.图像分屏查看
支持多画面图像同屏显示及多画面切换。
（3）.红外夜视功能
支持红外夜视功能，枪机产品支持5m~20m，球机产品支持5m~20m。
（4）.支持多用户、多设备浏览管理
一台摄像机支持多名用户同时在线浏览；一个帐户可绑定、管理多台摄像机。
（5）.H.264压缩格式，视频流畅、清晰
H．264高压缩率，独立研发优化编码算法，最低带宽占用仅8K，最高分辨率达到D1；可根据网络实际带宽，动态调节画面质量。
（6）.移动视频监测及报警
支持关键区域的移动视频监测、关键区域遮挡，可直接发送图片或报警信息到指定的信箱、手机。
（7）.远程云台控制，使用场景设置
远程控制云台，视角更广；多个场景选择，实用性更强。
（8）.双向语音交流传输
通过加载外置扬声器，可实现双向远程语音交流
（9）.产品即插即用，使用便捷
插上网线，接通电源即可完成产品安装
（10）.定时录制，图像抓拍、开机自录、断电续传
支持工作日定时录制及图片抓拍，支持SD卡及本地保存。
3.中心处理端介绍
监管系统的核心，承担集中监管功能，对视频信息的获取和管理享有最高权限。
因此考虑到总控制中心，实现全网监控视频接收、重要视频集中存储、监控设备统一管理以及权限统一分配。
从“统一规划、分级管理”的角度出发，采用华迈公司的多级管理IP监控解决方案，按其组织架构以及各级机构对监控业务的不同需求建设总控制中心、分控制中心、监管点的多级管理模式。
Ø华迈千里眼平台介绍
（1）.采取先进的技术，且符合国际潮流
该设备采纳先进的嵌入式操作系统，设备体积小，视频处置速度快，稳固性高，合适在无人值守的环境中使用。
通过网络，可以远程对系统硬件和系统软件升级。
该设备有主动恢复功能,，当前端产生掉电后，可主动启动，无需人工保护。
（2）.网络化、数字化、低成本
系统采用TCP/IP协议，内置HTTP服务器，提供RJ-45以太网接口，能架构在局域网、广域网、INTERNET和无线网络之上，不需要铺设视频线缆，实现计算机网络和视频网络合二为一，节俭了铺设长距离线缆的成本。
本方案不需要专门的监控设备，使用普通计算机进行监控录像，将监控设备和计算机合二为一，降低设备采购成本。
可任意设置网关，完整支持跨网段、有路由器的远程视频监控环境。
（3）.高清晰度图像
图像紧缩采取H.264图像编码尺度，图像清楚度高，在低带宽情况下可实现高质量视频图像传输。
（4）.多权限功能
系统监控中心和各分控中心可以对管辖范畴内多个本地和远程监控前端进行实时监控，不同的用户可依据职务分配不同的掌握权限。
依据权限的不同，使用者可在服务网站或客户端上行使不同功能。
（5）.适用性与即插即看
网络摄像机具备了所有需要用来树立远程监控体系的构件。
安装时只需要插上网线、接通电源即可通过网站或客户端查看远程视频图像。
（6）.设备简略，便于施工
通过使用网络摄像机和监控系统软件，极大地简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量，它完整代替了模仿监控系统中的视频矩阵、切换器、画面分割器、字符叠加器等需要配合使用能力实现的功能，不仅减少了调试设备的施工周期，同时较少设备的使用，有效提高整套系统的稳定性和可靠性，减少日后维护设备的难度。
（7）.良好的可扩容性
当系统扩容时，在监控中心，管理人员只需要将增添的监控装备参加监控地点组别，这样就完成了全体的系统升级扩容工作。
同时也可以应用此网络进行数据传输及与公司总部联网，并不需要再行搭建盘算机网络。
Ø平台设计特点
（1）.具备强大的网络接入功能，支持所有网络的安装接入，并提供路由穿透等独创功能。
（2）.采用创新的服务器管理及P2P视频流传输方式，用户操作使用简便，无任何使用障碍，做到了能上网就会使用。
（3）.提供灵活扩展的服务器转发远程视频查看模式，满足客户多路并发远程视频监控需求。
（4）.视频传输延迟极低，正常网络环境下视频传输延迟仅1秒左右。
（5）.系统支持多个用户同时访问一个视频监控点，或一个用户同时访问多个视频监控点，各点之间相互独立，互不干扰。
（6）.具备远程联网监控的所有功能，包括远程图像实时监看、远程调看录像资料、远程遥控云台镜头、还可通过网络对各网点摄像机的基本参数进行设置。
（7）.可对各网点的不同摄像机进行分组管理，支持4重目录树划分，并可根据客户需求增加多级目录树。
（8）.提供计划录像、手动录像和报警录像三种录像模式，录像帧速可调节。
具备异地分布式录像存储功能；
（9）.可分配各子帐号的管控权限，通过多级权限划分机制使不同帐号享有不同操作权限，以区分管理层次，加强管理的安全性；
4.应用终端介绍
监管端主要由PC客户端、WEB网页、手机客户端来完成。
客户端观看：
Web网页观看：
手机观看：
第四章、系统部署
1.系统组网拓扑图：
2.前端监控点位安装
施工工地是一个不稳定的监控环境，针对于多个施工点来说，每一个都有侧重的地放。
电力施工主要存在于电站、变电站、输电线路建设等，针对这些情况他们的监控环境和需求都有所不同。
（1）.野外作业：
当施工在野外的时候，各方面的条件都十分欠缺，包括电源、网络都十分局限。
在这种环境当中我们可以采用现在的3G网络来解决传输问题，使用UPS供电的方式来解决供电，使整个系统不管在何种环境中都可以使用。
（2）.固定地点：
针对于施工地点较为固定或者有长期监控需求的地方，采用固定式的全实时监控。
这样的地方多存在于变电站、重要基站等，这些地方在建设的时候需要监控管理，当建设完成之后有需要实时的监控，当发生故障时可以及时了解和处理。
当这种情况下就采用光钎接入或者ADSL网线接入，电源采用固定稳定的，保证24小时不断电。
摄像机直接采用华迈网络摄像机，在视角交广的地方使用网络高速球机，可以对细微物体进行查看和预置位的设置，满足多重点区域巡逻监控。
在仪表、门、通道等地采用网络枪机进行定点监控，保证监控部位的视频信息不遗漏。
3.中心管理平台
中心管理平台建设在管理中心；由于华迈公司的整个系统采用P2P模式，中心管理平台只负责对设备和用户进行管理，不需要承担类似转发服务器的网络带宽和系统性能压力，10M带宽即可承受3万用户的并发访问，系统具有良好可扩展性，可实现平滑升级。
极大的降低了使用成本。
4.监控中心
监控中心的建设可以分为连块：
（1）.显示单元：
由于本系统采用全数字视频传输，所以在监控端不需要在搭建矩阵、解码器等设备，只需要一台普通的电脑即可。
根据监控中心的视频承载量来看，对监控主机做不同的配置。
1000路视频集中在监控中心显示，侧重点视频使用电视上墙的方式。
电视墙配置：
观看硬件：
工控机，电视墙，板卡
工控机配置：
4核CPU，主频3.0GHz以上，内存4G，PCI-E插槽3个
电视墙：
屏幕尺寸 ：
46inch图像长宽比：
16:
9拼缝：
22mm（边宽11mm）分辨率：
1920（H）×1080（V）可视角度：
（H/V）178/178度显示面积：
1018.353（H）×572.544（V）电源：
AC 100V～240V，50/60Hz,Universal，±10%功耗：
210W（正常工作状态）最佳分辨率：
1366×768 连接线，电源线，BNC线
板卡：
汉邦HB1504DE，4个物理通道，4个物理通道最多支持16路视频。
可以在客户端中对板卡通道按需求进行配置，按照对系统资源的需求，每路
物理通道建议配置4路视频输出。
视频管理软件：
华迈千里眼视频管理软件；
（2）.存储单元：
在监控中心搭建集中存储服务器，把所有视频集中在监控中心进行存储，保证在出现事故之后有据可查。
服务器配置：
根据视频路数来进行服务器的配置，如果1000路视频进行存储需要服务器配置为：
每路视频录像的大小：
工控机，4核CPU，主频3.0GHz以上，内存4G，硬盘
5.系统管理
Ø对于用户的三级管理模式，我们为其提供了分级权限管理功能：
系统管理员可以通过管理系统对管理人员进行权限分配，管理中心管理员可以查看所有监管点视频、云台、音频等权限；各二级管理点只能对其所辖区域设备进行管理。
Ø远程管理方式：
可通过电脑或手机进行视频查看和管理。
由于平台采用账号管理方式，不需要记住繁琐的类似DDNS这类IP地址，只需通过管理员分配的账号，就可对其所辖校园所有设备进行视频查看和管理。
几乎支持所有流行的智能手机系统（windowsmobile,Symbian,Android,iOS）；
Ø录像管理：
可根据设备进行时间段内录像的查询和观看，同时支持多画面录像回放；
Ø设备管理：
实现对所有前端设备的管理，包括设备绑定、操作日志查询、设备状态等。
6.网络要求
根据不同的需求，采用不同的组网方式。
在电力施工场所上面来分析，有长期固定的和短期移动施工的两种，针对这两种我们采用不同的组网方式，可以更经济、更使用的解决网络问题。
固定组网：
在电力系统中，有很多的变电站、电站等固定基站。
在对这些基站进行新建、维护和日常监控都需要远程实时视频监控。
在这些固定的地方可以铺设固定有线网络，由于华迈千里眼采用优化的H.264压缩算法，对带宽占用较小，一条普通的2MBADSL可以承受4台摄像机。
对于有些基站监控点较多的，可以曾加ADLS或者铺设光钎。
野外便携式组网：
在野外施工的地方，不需要全天实时视频监控，只需要对当前施工状况进行监控即可。
针对这种情况，在施工开始时搭建3G网络进行临时联网。
这样方便于施工人员携带和转移。
第五章、方案优势
1.监管终端接入极其便利
传统视频监管点的建设相对复杂，如果需要满足统一联网监管的要求往往需要从监管平台部署光纤线路接入前端摄像机或前端视频服务器，线缆部署负责，成本高，也不利于远程管理。
华迈千里眼完全依托互联网络进行组网，直接插入网线接通电源即可完成安装，监管点部署方便，且采用P2P的视频传输方式，视频数据的保密性也非常高。
2.无需新建专业视频服务器
传统视频监管系统大部分采用服务器转发的组网建设方案，前端摄像机将视频数据通过网络传输给视频服务器后再有服务器转发给观看着。
该类方案对视频服务器的硬件条件及网络接入条件要求很高，前期投入巨大，且伴随监管点的增多对服务器的压力还会急剧增大。
华迈千里眼采用服务器帐号管理及P2P视频流传输的方案进行建设，既有服务器转发方案在使用与管理上的便利优势同时又无须客户自行建设服务器平台，节约了前期大量的资金投入，同时也便于监管点的快速覆盖。
3.分级分区域管理
华迈千里眼的核心特点就是完全依托互联网进行组网，并提供分级授权管理机制。
这样将非常便于管理所有区域的监管单位。
各单位可使用授权帐号管理当地的所有视频监管点；
4.全系产品支持手机视频监管
华迈千里眼具备国内一流的手机视频效果，并经国内多家电信运营商实测后在手机视频清晰度、延迟、流畅性、占用码流上全国领先。
想看的时候，不用再去寻找电脑，通过手机即可马上查看现场视频。
第六章、设备选型
a）华迈网络枪机：
实现功能：
CCD高清室外防水网络枪机，20M红外夜视功能，使夜间照常工作，可外置有源麦克风、音箱，支持声音监听、广播，SD卡扩展储存（最大支持32G）。
主要用途：
适合安装在大门等定点监管
b）
华迈网络高速球
实现功能：
H.264编码，高清网络摄像机，稳定性及扩展性高；自带云台，垂直90°，水平360°旋转；支持语音对讲，SD卡扩展储存（最大支持32G），17倍光学变焦，支持外界报警设备和音频接入，可设置256个预置位。
主要用途：
带云台旋转的可以增大视角，可以调节焦距对细微物品进行查看。
c）华迈网络DVS
实现功能：
采用优化H.264压缩编码。
支持3G网络传输，开放报警借口和458接口，可以外接云台、报警器、焦距控制等功能，支持语音对讲，SD卡扩展储存（最大支持32G）。
主要用途：
用于模拟单兵摄像机视频压缩解码，实现远程视频传输。
d）
模拟单兵摄像机
●采用高性能CCD
●分辨率高，图像清晰、细腻
●低照度
●支持自动彩转黑功能，实现昼夜监控
●支持背光补偿功能
●支持自动白平衡功能，色彩还原度高，图像逼真
●信噪比高，图像画面干净、悦目
●支持自动电子快门功能，适应不同监控环境
●支持自动电子增益功能，亮度自适应
主要用途：
用于施工人员携带
e）UPS电源
容量:
16.2WH（4400mAh）
主机尺寸：
73*55*24mm
输入：
DC8.4V500mAh
输出：
DC3V、4.2V、5V、6V、9V可调1000mA（max
主要用途：
用于施工人员携带的摄像机供电
产品参数：
产品图片
产品
参数
视频规格
D1（704*576）、VGA（640*480）、QVGA（320*240）、QQVGA（160*120）、CIF（352*288）、QCIF（176*144）
帧率
25fps向下连续可调
视频压缩
H.264
码率大小
8k-3M连续可调
动态侦测
支持全屏或者分散的多区域移动侦测
报警抓拍
5张连拍，时间间隔可调
断电恢复
支持，来电自动恢复初始工作状态
网络接口
标准RJ45接口，10/100M自适应
网络协议
TCP/IP、FTP、ADSL、DDNS、UPnP、PPPoE、HTTP
动态域名解析
支持
报警
上传或TF卡存储报警图像
安全机制
用户密码权限认证
查看
机身内置网络服务器功能，支持IE或其他网络浏览器浏览视频并可支持主流运营平台
音视频传输
Audio、Video、Audio&Video
云台
支持485接口外置云台
图像设置
亮度、对比度、饱和度、色度、场景、特效
报警IO
2路报警输入，2路报警输出；支持联动报警
本机存储
TF卡（=<32G），支持录像和图片存储
语音
支持Linein、Lineout，可外置有源麦克风、音箱，支持声音监听、对讲
电源
DC12V/1A
外部接口
RJ45、报警IO、音频输出、电源
运行环境
1． 温度——0~50度
2． 湿度——20~80%
3． 功耗——30W
特性与应用
产品特性：
无需专人维护管理，没有人员成本。
廉价高效的、远程图像实时浏览的终端系统。
应用：
现场管理（公众）——商铺、仓库、企业、工厂、机关事业单位等；
现场查看（私人）——家庭安全、维护亲情、关爱家人；
现场安全（安防）——各行各业监管应用
产品图片
产品参数
传感器
CCD
视频规格
D1（704*576）、VGA（640*480）、QVGA（320*240）、QQVGA（160*120）、CIF（352*288）、QCIF（176*144）
帧率
25fps向下连续可调
视频压缩
H.264
码率大小
8k-3M连续可调
水平清晰度
480TV线
光学变焦
18x~27x
动态侦测
支持全屏或者分散的多区域移动侦测
报警抓拍
5张连拍，时间间隔可调
预置位
128~256
低照度
0.02/0.001Lux
断电恢复
支持，来电自动恢复初始工作状态
网络接口
标准RJ45接口，10/100M自适应
网络协议
TCP/IP、FTP、ADSL、DDNS、UPnP、PPPoE、HTTP
动态域名解析
支持
报警
上传或TF卡存储报警图像
安全机制
用户密码权限认证
查看
机身内置网络服务器功能，支持IE或其他网络浏览器浏览视频并可支持主流运营平台
音视频传输
Audio、Video、Audio&Video
云台
RS485接口控制云台，水平：
0°-355°；垂直：
0°-90°；水平：
10°/s；垂直：
9°/s；旋转限位水平/垂直可调
图像设置
亮度、对比度、饱和度、色度、场景、特效
报警IO
1路报警输入，1路报警输出；支持联动报警
本机存储
TF卡（=<32G），支持录像和图片存储
语音
支持Linein、Lineout，可外置有源麦克风、音箱，支持声音监听、对讲
电源
DC12V
外部接口
RJ45、报警IO、音频输出、电源
运行环境
1． 温度——0~50度
2． 湿度——20~80%
3． 功耗——30W
特性与应用
产品特性：
无需专人维护管理，没有人员成本。
廉价高效的、远程图像实时浏览的终端系统。
应用：
现场管理（公众）
升级会员 