农场土地远程视频监控解决方案.docx
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农场土地远程视频监控解决方案
农场土地
远程视频监控系统解决方案
成都华迈通信技术有限公司
2014-10
版权声明
Copyright©2009-2015by成都华迈通信技术有限公司
Allrightsreserved.
未经本公司书面许可，本书任何部分内容不得以任何方式抄袭、节录、翻印或传播。
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/TF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
随着现代化远程视频监控在我国的普及和深化发展，全国各类种植行业陆续建立和开展远程视频监控方式，管理者需要远程对农场土地的各个现场情况进行监管，此时，现代科技的高速发展可以让远程监管成为一种可能。
随着网络通讯技术，图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得管理者能够采用最新的通讯和图像处理技术，通过网络传输数字图像，可为实现农业大棚远程视频监控系统提供高效可行的解决方案。
传统的安全防范系统是建立高高的围墙、铁栅栏等，如果现场有异常情况发生时，无法及时发现和处理，那么就需要有一套先进、科学、实用、性能稳定可靠的安全防范监控系统来实现监控任务。
为了更好的监控农场土地的现场情况，根据管理者的实际监控需要，一般都会在土地的周围、出入口、土地、种植区域等重点部位安装网络摄像机。
监控系统是将视频图像监控、实时监视、多种画面分割、多画面分割显示、云台镜头控制、远程监控等功能有机结合的新一代监控系统，同时监控主机自动将报警画面记录，做到及时处理。
有效的监管农场土地的使用情况，最大程度的防范各种异常情况的发生，提高了处理各种突发事件的反应速度。
农场土地使用者通过远程视频监控系统可以实现对农场土地进行实时全天候视频监控和双向语音对讲，了土地的使用情况，加强工作人员的工作积极性，并提高工作人员的工作效率。
2.需求分析
根据管理者的具体需求，在农场土地建立远程视频监控系统需要实现以下目标：
1.能够随时随地对土地周围、种植区域等进行实时监控，并且在夜间也能正常工作；
2.能够在任何一台可上网的电脑或手机上监控各个监控点的信息，实现全方位监视；
3.能够进行集中管理、监控、录像、存储，使管理者、被管理者权限层次分明；
4.根据型号的不同，通过网络摄像机自带的音频设备或外接拾音器和音箱，能够对监控现场进行广播和监听；随时检索回放视频，最大程度的防范各种异常情况的发生；
5.根据型号的不同，通过网络摄像机自带的报警主机或外接报警主机，可以结合多种报警设备进行联动报警，如：
红外探头、无线门磁等设备；
6.能够在报警发生时通过客户端弹出现场实时图像，使管理者在第一时间掌握以及处理监控现场的情况；
7.在施工前后临时性需求变动，则根据施工现场的具体情况进行分析及实现。
3.设计目标
为满足管理者对农场土地的安全和科学系统化管理的需要，以及为了对各种异常情况的发生进行全面、及时的了解和掌握，并给出正确、快速的指挥和处理，结合使用者对农场土地的使用特点，在整个系统中采用网络摄像机，实现视频实时监控，及时把现场一切图像资料传送到的“监控中心”或者土地使用者的手机，使“监控中心”了解现场情况，并长期能更好的为农场土地的管理服务。
1、能够全面实时监视农场土地的现场情况，通过网络摄像机对所有的监控点进行图像处理，实时录像取证，并可实现单幅或多幅画面录像回放，方便图像查询；
2、对监控重要场所，利用视频监控软件特有的画面组合功能进行处理，方便现场监视；
3、对所有设置全方位网络摄像机的监控点能够快速、便捷的手动捕捉移动目标或自动巡视；
4、系统具有分级操作控制功能，防止未被授权的人员操作本系统。
系统设计强调“监控中心”的综合管理和操作性能，力求系统操作简便直观。
一方面激活内部配置管理，利用现代计算机技术和网络技术加强过程控制，以提高管理的水平；另一方面需要使管理者在事后获取相关录像记录。
第二章系统优势
1.系统优势
Ø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3--5路VGA（640*480）图像；
Ø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；
Ø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，使用方便简单；
Ø远程观看视频质量，每路视频分辨率不低于VGA（640*480），2MADSL即可观看15-20路实时视频图像；
Ø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、720P分辨率；
Ø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；
Ø同时支持多种手机操作系统，包括：
windowsmobile，windowsCE，symbian，android，iOS等；
Ø扩容方便，后期增加监控点时，无需增加平台设备，只需增加前端网络摄像机即可扩容；
Ø当网络摄像机有软件版本更新时，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.系统介绍
Ø视频图像监清晰流畅，视频帧率最高可达到25帧/每秒；
Ø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，无需增加其他后台软硬件；
Ø企业通过监控中心，可以随时了解各监控点的情况，可以进行连续24小时实时监控；
Ø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；
Ø可通过所有智能手机或IE网页电脑客户端浏览观看前端监控点的情况；
Ø多级管理，权限划分；
Ø对于突发事故现场，实现远程视频指挥；
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部分：
∙采集终端
∙中心处理端
∙应用终端
2.采集终端
本方案使用的网络摄像机终端及视频设备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，球机产品支持10m―15m距离，枪机产品支持30m―50m距离，高速球机产品支持120m距离，双滤光片自动切换。
（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；一个账户可绑定、管理多台摄像机。
（5）.H.264压缩格式，视频流畅、清晰
采用H.264MainProfile@level3压缩算法，独立研发优化编码算法，低带宽也能传输流畅视频；最低带宽占用仅8K，最高分辨率达到720P；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，通过报警主机外接报警设备。
可直接发送图片或报警信息到指定的邮箱、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
能同时传输音视频资料，可以大大方便远程管理。
通过网络摄像机本身语音对讲功能或外接音频设备，即可实现远程语音、监听。
（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；只要有网络的地方就能监控，可以轻易传输到互联网的任意区域；不借助第三方软件，使用IE浏览器即可管理。
（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/TF卡以及本地集中存储。
（11）.录像功能
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。
3.中心处理端
中心处理端是监管系统的核心，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“监控中心”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。
（1）.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，节俭了铺设长距离视频线缆的成本。
本方案不需要专门的监控设备，使用普通计算机进行监控即可，将监控设备和计算机合二为一，降低设备采购成本。
支持跨网段、有路由器的远程视频监控环境。
（2）.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。
（3）.多权限功能
“监控中心”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的不同来掌握权限。
依据权限的不同，可在服务网站或客户端上行使不同权限功能。
（4）.设备简略，便于施工
通过使用网络摄像机和监控系统软件，极大的简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量，它完整代替了模拟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。
（5）.良好的可扩容性
当系统扩容时，管理者只需要将增加的监控设备添加至监控地点组别，这样就完成了全体的系统升级扩容工作。
4.应用终端
监管端主要由PC客户端、WEB网页（视频管理服务平台）、手机客户端来完成。
PC客户端观看：
管理者可通过我公司提供的专用客户端软件通过专网/互联网查看所有网络摄像机实时图像，客户端具有多画面分屏查看功能，所有监控点图像一目了然，并可对热点区域进行全屏观看。
该软件安装简单，功能齐全，与其他监控系统比较，拥有许多特色功能。
1）、支持分屏观看：
客户端可自定义分屏显示1/4/9/16/25多种组合方式，可轮巡图像；
2）、支持自动录像：
针对本地电脑进行实时、分时间段录像。
客户端在不打开视频图像的情况下进行自动录像；
3）、支持对图像进行变倍变焦、现场监听与对讲、摄像机PTZ（旋转、缩放、聚焦）控制操作，可自定义电子地图使观看更加直观；
4）、支持多种录像方式：
计划录像、手动录像、报警录像等；
5）、具有智能检测功能，自动检测硬盘的存储空间。
在当前分区空间低于设定值后，自动使用预设的备选分区；
6）、开放信息叠加功能，支持将时间、监控地点等信息叠加到图像画面上；
7）、可以方便快捷的安装和运行在Win2003/Win2008/WinXP/Win7/Win8操作系统上。
Web网页（视频管理服务平台）观看：
该方式为最便捷的使用查看方式，用户可在任意电脑上登录服务平台，根据网络摄像机设备是否需要授权访问许可，输入授权的用户名及密码，选择要关注的监控地点即可立刻查看远程视频图像，根据权限分配还可进行截图、录像等操作。
手机客户端观看：
1）、支持使用Android操作系统的智能手机观看
2）、支持使用苹果IOS操作系统的智能手机观看
备注：
上述客户端软件均可在我公司的视频管理服务平台上进行下载，安装使用非常便捷。
第四章系统部署
1.系统组网拓扑图
“监控中心”集中监控以及前端存储农场土地前端各监控点视频。
管理者在异地可以通过输入账号和密码登录中心管理平台或客户端对农业大棚前端各监控点进行监控。
根据型号的不同，网络摄像机具备：
有线、无线、3G；支持局域网、广域网、无线网络以及3G网络接入。
2.前端监控点
作为监控系统的视频源头，摄像机对整套监控系统起着至关重要的作用。
对摄像机的基本要求是：
图像清晰真实、适应复杂环境、安装调试简便。
因此，我们使用远程视频监控解决方案，完成多系统、多任务综合处理、分布式、高度安全的网络视频监控系统。
2.1前端监控点
前端监控点主要以农场土地、种植区域等监控点为主，由于监控需求不同，采用的网络监控设备也有所不同。
2.2前端网络连接
通过网络摄像机安装点位附近的网络设备（路由器、交换机、网络延长器等设备）引网线至安装点位即可完成网络摄像机的安装操作，将网络摄像机通过ADSL宽带网络或通过内部局域网接入互联网的方式进行网络接入。
因为前端网络摄像机占用上行带宽，所以按照每台标清网络摄像机所需网络带宽（上行带宽≥100KB）和每台高清网络摄像机所需网络带宽（上行带宽≥500KB）计算，并且网络摄像机具备网络穿透独创功能。
3.监控中心
3.1监控中心结构部署
监控中心作为整个系统的核心，担负着整个系统的协调、监管职责。
只有保证总监控中心内所有的设备7*24小时不间断运行，才可以保证网络视频监控系统的质量，也同时可以用户建立网络化视频监控的需要。
应用服务器应用于多服务器监控网络系统，综合管理系统中所有的存储服务器、管理平台（客户端）和网络数字矩阵，为所有使用和访问监控网络系统的用户提供统一的入口。
应用服务器提供的系统服务包括：
系统中所有设备的索引，系统中所有数据的索引，系统中所有管理平台（客户端）的权限管理和接入，以及扩展的数据和录像功能。
总部监控中心的硬件设备包括：
网络设备、应用服务器、网络视频录像服务器（NVS）及数字矩阵服务器、显示设备。
Ø应用服务器：
接收源于网络视频监控设备的数据，将视频设备分配给存储服务器，控制网络视频录像服务器及数字矩阵服务器。
Ø视频录像服务器：
接收及存储源于应用服务器分配的网络视频监控设备的数据，为其管辖范围内的视频设备提供存储、转发服务。
Ø数字矩阵服务器：
接收及处理源于应用服务器分配的网络视频监控设备的数据，并使其需要观看的重点视频输出上电视墙，用于完成输出、切换、存储远程控制视频等功能。
Ø显示设备：
可由普通显示器、大屏幕液晶电视、拼接电视墙组成（按照需要选择），显示由应用服务器分配的视频画面。
存储容量计算公式：
码率/8*3600秒*24小时=每天每路的存储容量。
3.2监控视频显示系统
在农场土地监控室，显示操作台只需要配置一台华普通显示器，可以对农场土地所有摄像机进行管理、视频观看、录像调用、云台控制等功能。
在监控中心，通过数字矩阵将视频输出上电视墙观看。
4.存储配置
按客户需求前端插卡存储。
前端存储：
前端摄像机均支持TF/SD卡存储，在一些重点部位的摄像机可插入TF/SD卡进行存储。
一张8GTF/SD卡即可满足8-10天的标清图像保存。
监控中心存储：
总部监控中心电脑可采取客户端软件对前端摄像机进行录像设置，把录像文件保存至硬盘或在监控中心设立存储服务器。
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
根据不同的环境需求，采用不同的组网方式。
在监控位置的不同来分析，有前端设备坏境网络和监管端网络两种，针对这两种我们采用两种组网方式，可以更经济、更实用的解决网络问题。
前端摄像机网络要求：
在农场土地使用有线接入网络的方式进行建设，根据监控点的多少，可以选择电信网络带宽业务。
由于远程摄像机采用优化的H.264压缩算法，对带宽占用较小，一条普通的2MBADSL上传带宽为512Kbps即可以承受3-5台摄像机同时上传视频图像。
监管端网络要求：
在总部设立监控中心，观看端只需设置2M宽带网络即可实现同时15至20路的视频图像观看。
第五章、设备选型
1.高清960P有线红外低照度防水枪形机
产品图片
产品名称
高清960P有线红外低照度防水枪形机
型号
HM-8806HDN-IRCL
连接方式
有线
传感器
CMOS
镜头
标配6mm,选配3.6mm,6mm,8mm,12mm,16mm
视频规格
960P（1280*960），720P（1280*720）,VGA（640*480）,QVGA（320*240）
帧率
25fps向下连续可调
视频压缩
H.264，双码流
码率大小
2KB-512KB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
红外夜视
50米红外，支持双滤光片日夜自动切换（IR-CUT）
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
网络协议
TCP/IP、UDP、HTTP、DNS、DDNS、DHCP、FTP、NTP、PPPOE、SMTP、UPNP、ONVIF
报警
TF卡存储报警图像,邮件发送报警图片
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
图像设置
亮度、对比度、饱和度、场景
本机存储
TF卡（≤32G），支持录像和图片存储
电源
DC12V\1.5A
工作湿度
0%-90%
工作温度
-10℃-+55℃
产品重量
1kg
配套
电源
2.高清720P有线红外宽动态防水枪形机
产品图片
产品名称
高清720P有线红外宽动态防水枪形机
型号
HM-8806HDN-IRCW
连接方式
有线
传感器
CMOS
镜头
标配6mm,选配3.6mm,6mm,8mm,12mm,16mm
视频规格
720P（1280*720）,VGA（640*480）,QVGA（320*240）
帧率
25fps向下连续可调
视频压缩
H.264，双码流
码率大小
2KB-512KB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
红外夜视
50米红外，支持双滤光片日夜自动切换（IR-CUT）
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
网络协议
TCP/IP、UDP、HTTP、DNS、DDNS、DHCP、FTP、NTP、PPPOE、SMTP、UPNP、ONVIF
报警
TF卡存储报警图像,邮件发送报警图片
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
图像设置
亮度、对比度、饱和度、场景
本机存储
TF卡（≤32G），支持录像和图片存储
电源
DC12V\1.5A
工作湿度
0%-90%
工作温度
-10℃-+55℃
产品重量
1kg
配套
电源
第六章、设备配置清单
序号
设备名称
品牌型号
数量
备注
前端部分
1
高清960P有线红外低照度防水枪形机
HM-8806HDN-IRCL
600
根据实际需求数量
2
TF卡（≦32G）
金士顿
600
根据实际需求数量
3
高清网络硬盘录像机（NVR）
HM-7500HDN-08
XX
可选
传输部分
1
ADSL/光纤
50M
根据实际需求
中心管理
1
应用服务器
自配
1
服务器（普通电脑）,安装客户端软件控制、显示、管理
2
数字矩阵
HM-7702N
XX
选用
3
网络视频录像服务器（NVS）
HM-7900N
XX
集中存储选用
4
防火墙、交换机
自配
1
根据实际需求数量
5
光纤网络
自配
1
带宽根据方案。
显示部分（上墙）
8
显示器
自配
1
选用，配合管理服务器
9
大屏
选用，根据实际需求选配
升级会员 