连锁店监控系统方案网络摄像机模拟网络.docx
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连锁店监控系统方案网络摄像机模拟网络
连锁店网络远程监控管理
系
统
方
案
前言
随着我国经济的迅猛发展，连锁业的规模也越来越大，这一定会加重连锁企业的管理负担，为了避免这些方面的损失，企业花费了大量的时间和人力以及金钱去跟踪和防范类似偷盗情况的发生。
而连锁企业的盈利很大程度上是靠降低成本来实现，因此怎样建立一套安全、经济、方便管理的监控系统就显得非常重要。
集中远程视频监控系统是基于网络的全数字化视频监控和管理系统，采用标准的互联网通讯协议和先进的H.264视频编/解码技术；符合ISO/OSI开放系统互联标准；采用C/S、B/S相结合的体系模式；基于面向对象的开发技术，具备良好的扩充能力；人机界面友好，系统操作方便。
完成信息采集、存储、传输、控制和统一管理的全过程，能够架构在各种专网/局域网/城域网/广域网之上，与现有网络设备实现无缝连接。
用户可利用系统内现有的网络资源和办公计算机，在监控中心实现对全部监控现场的监控，大大减轻日常人员巡视的工作量，便于及时发现危险隐患，保障安全生产，为远程无人职守岗位提供了完备、可靠的远程监控方案。
我们根据连锁店经营模式的特点和有关政策法规的要求，本着积极、严谨的态度，设计出一套完整的数字视频远程网络监控管理系统。
该系统功能强大、界面友好、操作简易、图像清晰、音频还原度高，清晰悦耳，并且能够有效的管理监控系统工作的情况并记录下来，最终进行监控管理软件的统计工作。
每套该前端监控系统都具有独立的视频监看、双向语音对讲、探头报警功能。
该系统当中的前端系统将采集到的视频、语音、报警信号，通过我公司自主开发的“网络摄像机”网络摄像机，编码转换成网络数字信号。
然后通过连锁店已有的网络连接，将视频、语音、报警信号上传至监控管理中心，达到规范管理的作用。
“视频服务器或者网络摄像机”是我公司为了满足用户把高清晰的声音、视频数字化远程传输而专门设计的音视频编、解码产品。
“网络摄像机”充分考虑远程监控需求的特点，结合了我公司在视频技术方面的优势和最新IT技术，旨在为用户提供一个专业的、高性价比的远程视频解决方案。
应用“视频服务器或者网络摄像机”产品可以在无需任何动土工程的情况下非常简单的实现模拟CCTV向网络视频系统升级。
先进的IT技术保证所有硬件24小时无间断工作，异常自动恢复功能保证即使出现任何人为、意外、技术中断也能立即重新工作或者自动连接，可通过远程网络进行控制管理、升级、实现了远程管理维护，极大的方便了工程商和用户的调试和使用。
采用“视频服务器或者网络摄像机”构成的远程监控系统，为管理部门提供了一套有效的连锁店监管工具。
在社会上树立起连锁店作业安全、文明、健康的良好形象。
促进了文化建设与高新科技的结合，把连锁店等行业发展成为功能丰富多彩、内容健康有益的数字文化家园。
第一部分需求分析
根据连锁店的特点，及整个系统的实际情况。
我们对整个系统进行了详细的分析，总结出了连锁店监控管理系统应具有如下的功能要求：
1.系统技术水平先进、运用现代监控技术。
2.系统具有可升级性和可扩容性。
3.系统具有可设置性，管理人员可根据需要对系统进行设置。
4.可实现24小时不间断监视。
5.系统基于B/S体系构成。
（使用WEB浏览器可直接访问）
6.视频码率连续可调，帧率连续可调，音频码率可调。
7.系统支持多种协议（TCP/IP,ARP,ICMP,FTP,DHCP,HTTP，PPPoE，DNS，组播）。
8.中心可进行实时视频和音频预览、配置、控制。
9.支持动态IP地址的连锁店。
10.视频帧率、码率可根据带宽自动调节，不影响连锁店正常使用带宽。
11.多用户管理功能，能够分层管理用户，并对用户进行权限管理。
12.当前端网络断开、视频丢失、视频被遮挡能自动报警，上传中心。
13.能够支持多路视频监控及录像，可检索、回放、储存、备份、恢复录像，可将录像画面回放并能抓拍剪辑；播放速度能快进或慢放
14.可设定时轮换监控画面。
15.能实现网络语音对讲。
16.系统具有故障自我诊断、及简单故障恢复功能。
第二部分系统方案设计
设计思想
为了使我们设计的系统具有极高的可靠性和可持续发展的能力，同时也最大限度地降低系统的建设成本、运行成本费用。
我们首先确立了以下几个设计的总体思路：
一、系统的先进性和开放性
为保证连锁店监管系统既能保持在一定时期内不落后，并保证该系统互连的方便性，我们在该系统的设计时，要充分考虑到系统的先进性和开放系性，尽可能采取先进开放的技术和产品。
二、系统的有效性和实用性
针对连锁店监管系统要求特点，我们采用B/S体系的网络拓扑，可确保整个系统的独立稳定，互不干扰。
为确保投资的有效，我们在整个系统设计时，根据目前的应用及将来的发展，确定采用高清半球（枪式摄像机）、网络摄像机及中心软件（或数字矩阵），以保障系统的完整功能和可靠运行。
开放人脸识别功能，能够通过连锁店本地前端设备采集到人脸图像传递给网络摄像机，由网络摄像机进行抓拍高清晰图片，最终在本地服务器中进行人脸的截取和传送，由人脸识别服务器进行察看和浏览，进行监控和管理。
三、系统的可靠性和稳定性
连锁店监管系统作为整个应用系统的基础，其可靠性和稳定性直接关系到应用的好坏。
某个系统的单独故障可能直接给应用带来灾难性的损失。
B/S体系的网络拓扑的可靠性，主要是要防止因某一点出现故障时，而导致系统瘫痪。
如某个设备或某条线路出现故障，不会对整个系统产生影响。
人脸数据的传输完全通过加密后数据传输，安全性和可靠性大大保障。
四、系统的可扩展性及升级能力
为了保证连锁店监管系统的有效性和实用性，同时又保证该系统在一定时期内不落后，我们在进行设计时，并不是一味追求高配置、高速率，而是在保证先进性的同时，选择具有良好扩展性和升级能力的设备及构架，设计出具有良好扩展性的网络拓扑，以保证整个系统的可扩展性及升级能力。
这具体表现在以下几个方面：
1.选用了具有良好开放性的系统构架和拓扑结构，易于扩充、升级。
2.用户端网络操作系统选用适合于多种媒体访问技术和多种高层协议的系统。
3.在用户端系统采用结构化布线，并利用已有的互联网络进行远程数据传输，通过对网络摄像机的升级、扩容、插板、以及堆叠等方式增加前端视频源的数量。
4.网络拓扑采用了B/S体系，用户可随时增加或减少视频终端，而不会影响其他终端正常工作。
第一章系统设计
第一节系统结构设计
整体连锁店监控系统分为两大部分，这两大部分分别为监控系统和后台监控管理系统。
根据对整个系统的需求进行分析，和我们总体设计思想，连锁店的监控系统的结构示意图如下：
图1.连锁店监控系统
或者：
图2.连锁店监控系统
图3.连锁店监控系统
由上图可以看出，整个系统基于B/S体系构成。
在每个连锁店安装网络摄像机、拾音器、音箱，通过“网络摄像机”，连接到已有的ADSL网络上传。
监控中心通过数字矩阵连接切换到想监看、对讲的连锁店，同时可对选择的视频图像、声音进行录像、检索回放，并且可以通过网络与前端连锁店进行对讲等。
若前端网络摄像机为网络快球或者带云台网络摄像机，监控中心亦可对其进行云、镜操作。
当连锁店探头发生报警时，立即将报警信号上传至监控中心及时处理。
根据实际情况，药店连锁一共是有130家分店，每家分店安装6台设备，前端显示存储，通过已有互联网固定回传2路图像，总部控制中心也可随时调阅其他监控画面，监控中心要求上2*2拼接屏，后端固定存储前端固定回传的2路图像。
方案一：
如图1即前端130家分店全部新增高清设备，这里在收银台增加2台200W高清半球，在分店外围增加2台130W高清红外枪机，其他室内场合使用2台130W红外半球监控，这是每家分店配置一台8路的嵌入式NVR来进行前端分店的存储管理和显示。
收银台2台200W枪机固定通过互联网络回传至总部控制中心。
收银台的2台200W设备采用前端存储显示主码流，及前端分店存储显示为200W半球的主码流为6M或是8M，介于互联网络限制，设备次码流设置为1M，用于上传至总部控制中心，及前端存储显示主码流，回传使用次码流。
这里就要求前端分店至少需要2M的上行带宽，当然次码流也可以设置为512KB等，建议512KB或是1M。
方案二：
如图2即前端有110家分店全部新增高清设备（要求及相关配置同方案一），20家分店新增2台200W半球用于收银台，其他各个点位使用原有模拟设备做，这是配置一台4路D1的视频服务器，吧4路模拟信号转变成网络数字信号，从而和200W的设备做到一个系统管理显示和存储，前端配置一台8路的嵌入式NVR进行管理显示和存储，其他要求及带宽要求同方案一。
监控中心要求及配置不变，同方案一。
方案三：
如图3即前端有110家分店全部新增高清设备（要求及相关配置同方案一），20家分店继续使用以前原有模拟摄像机和原有DVR硬盘录像机，每家店新增2台模拟高线的红外半球用在收银台，这是需要注意的是，硬盘录像机具有网传功能，但硬盘录像机的网传功能较差，而且会同时把前端所有图像回传至监控中心，每家DVR厂家都有不同的网络协议和配置，后端集中管理软件也是不同的，所有，通过DVR回传至监控中心的图像是不能和110家分店全部新增的百万高清设备在一个管理平台管理的，包括上电视墙，后端数字NVR存储管理等。
这里建议客户使用一个8进16出的视频分配器吧模拟信号一分为二，一路信号进原有DVR在前段显示存储管理，一路信号进新增的视频服务器里面，这样就可以实现总部控制中心在一个平台集中管理了，而且视频服务器的网络传输功能大大优于DVR，建议可以使用这种方式做。
第二节连锁店前端系统设计
前端连锁店的监控系统，需根据各自连锁店的实际情况，如：
规模大小、上网机器布置等情况，安装一至多个摄像机。
通过与网络摄像机连接至连锁店的服务器或路由器。
系统示意图如下：
连锁店整体系统图
图3.连锁店监控前端设备连接图
上图画出了一个连锁店的简单前端系统图。
拾音器、网络摄像机，音响采集连锁店现场音视频信息和音频信息，网络摄像机将这些数据信息进行编码转换成网络信息，然后通过连锁店服务器或者路由器，将数据上传给监控中心。
监控中心可以任意监看、调用控制这些终端设备。
如果发现连锁店有违规经营行为，可立即通过语音对讲警告当事连锁店。
必要时可通过网络警察关闭其网络连接。
网络摄像机或是视频服务器支持双向语音功能，即只需在摄像机以及总部监控中心连接拾音器，音响，麦克等语音输入输出设备，即可实现双向语音的功能，这里的话，双向语音可以是单向的，即总部监控中心对前端进行声音采集，并以广播或是会议的形式与前段设备进行单向通话，也可以授权前端设备与监控中心回话，监控中心可以实现与前段单个分店的视频通话，也可以实现与前段多个分店同时进行通话等功能，可以起来广播，会议等各种功能。
前端网络摄像机或是视频服务器支持报警向指定服务器回传图像及向指定服务器发出报警信号，即前端设备支持设置设备布防时间，在设备布防时间段内，如果某一台设备处罚报警信息，摄像机就会吧报警后的录像回传至指定的服务器上，即前端设备重要点位一台24小时回传图像至控制中心，其余点位在布防时间段内触发报警后回传图像至监控中心，并向监控中心发出报警信号。
在这个系统中，探头是一个复用设备，除了有效的预防安全隐患，还能够处理各种复杂设备接入后的处理，例如门磁/空调/烟感等设备，可以直接安装到摄像机的报警输入接口上，摄像机也可以同时解警灯，报警器等报警输出设备，实现报警输入输出，报警联动等功能，在监控中心也可以安装一个报警输出设备，实现与前段联动。
一个连锁店的若干网络摄像机，通过交换机与连锁店的网络服务器，或者路由器共享一个网络IP连接至光纤LAN中。
通过预置不同端口号进行端口映射，可达到共享IP连接的功能。
若连锁店是动态IP连接方式，网络摄像机通过域名解析功能，同样也可以实现远程访问。
监控中心收到前端每家分店回传的2路200W图像，此时设备的回传码流为1M，这时前端所有图像回传的总路数至少为260路，均是使用在收银台的200W高清半球。
是开展语音双向及视频会议时，中不监控中心最多同时向外网转发130路图像，因此带宽要求为：
设备回传码流为1M，监控中心至少需要260M的下行带宽，但介于网络带宽的损耗，以及后期访问其他前端图像，建议总部监控中心下行带宽不少于300兆。
在开展视频会议时下行带宽最少为130M，此时设备的码流均按照网络传输次码流1M计算。
建议中不控制中心使用4条百兆的光纤。
前端分店则不需要太大的考虑下行带宽，但每个分店最少回传2路图像至监控中心，每台设备按照网络传输次码流为1M计算，所以总部的上行带宽最少为2M，下行则不用太大考虑。
上述计算均是按照本地显示存储主码流，网络传输次码流为1M计算，当然网络传输次码流是可以设置，设置为512KB的话，总部和分店的带宽要求均减半，以此类推。
第三节监控中心系统设计
监控中心软件介绍：
中心管理服务器软件，如下图所示：
系统功能
实时监视和控制
•每台编码器提供音视频信号同步实时处理（采集、编码、压缩、远程浏览），每路25帧/秒，支持CIF（352×288）、4CIF（704*576）、D1（720×576）、720P、960P、1080P等图像格式；
•采用H.264压缩技术，最大压缩比可达1：
500；支持变码率和变帧率；编码带宽从64K—2Mbps动态可调，图像编解码时延<0.5秒，远端浏览显示时延<1秒（网络保证）；
•单服务器支持512个网络终端用户使用软件解码器同时调看前端实时图像；
•具有权限的用户可在PC桌面监控并控制前端摄像机；可在本地或远端根据权限对每路摄像机的云台、镜头进行控制，可对多路摄像机独立控制；
•能自动叠加摄像机名称、时间字符；
•自动以电子地图的方式将有权限的摄像机（包括其它系统的视频图像源）显示出来，同时还可以树形结构排列出来，用户可以直接单击访问；
•可对图像进行亮度，对比度，色彩，饱和度的设置；
•可进行多种画面分隔形式显示，也能画面切换，轮巡，满屏显示，即1、4、9、16等显示方式，并根据用户级别限定显示画面数量；轮巡编组和轮巡间隔可自由设置；
•可对所需要的监控图像进行单帧抓拍并进行打印；
•同时支持B/S和C/S方式访问；
•双向语音对讲，监听前端声音或对前端下达语音指令；支持PU与CU的语音交互，支持CU对多个PU的音频广播
•可以将网络接收的数字信号解压并还原成模拟信号接监视器；
存储和回放
•设立系统级图像存储数据库，具有不断扩容的能力；
•视频数据存储方式可分布式存储在前端硬盘录像机、平台NRU或客户端CU机器上；实现重要数据平台服务器集中存储和两端辅助存储，做到统一规划和资源调配；服务器设备架构为使用存储服务器与磁盘阵列
•单服务器可对512路图像进行编码存储，支持CIF（352×288）、4CIF（704*576）、D1（720×576）、720P、960P、1080P等图像格式
•可根据系统最大容量设定存储时间，超过存储时间资料按时间顺序自动循环覆盖；
•提供服务器定时录制、服务器手工录制、本地录制等模式；
•用户手动录像可将正在观看的图像存储下来；用户自动录像可按时间、摄像机设定将指定的图像存储下来；
•所存储图像可转储到其他介质，包括本地PC、其它存储服务器，可刻写光盘等；
•整个系统中包含的所有视音频数据、报警数据和其它用户数据在服务器的数据库均记录有它们的索引信息，用户可以按时间，地点，摄像机编号等信息查询到所有对他授权的数据信息，并且服务器会自动将用户的请求重定向到物理存放数据文件设备进行流方式点播。
全方位满足各级管理人员对监控信息的观看需求；
•用户可远程以流媒体方式点播服务器上查询出来的视频文件，也可以把视频文件下载到本地；
•回放功能：
快进、快退、单帧、暂停，存图片，电子缩放；
•回放过程中图像可保存在本地硬盘；
报警管理
•系统具有接警优先的功能，当有警情传来时,系统自动终止其他任何工作,优先处理报警信息；
•系统具有报警检验、应答确认、复核功能；
•系统具备报警信息联动控制功能，当其中一个报警器出现警情时，系统可根据事先设置好的规则触发相应动作，包括启动图像录制、启动报警输入、声光提示管理员、发送短信、自动电话呼叫、弹出现场视频、弹出电子地图；
•系统各监管中心在接到报警后，需要向110转发报警时，可将报警和图像信息转发给110指挥中心；
•自动巡检功能，即系统当前端有连接设备出现了异常情况时，系统会通过设定的方式通知管理人员。
•系统发生的任何报警信息都会传送到归属视频服务器存入数据库，视频服务器会实时将报警信息转发给在线总控和分控工作站，并触发相应动作；
•每个报警终端可同时接收并处理256路报警信息，并可同时查看16个报警现场的视频图像；
•报警信息可存储、网传、查询；为日后协助公安机关破案提供帮助。
电子地图
•系统支持电子地图访问，以GIS或者位图数据为基础，将应用数据与地图有机结合，提供强大的空间分析和查询功能，丰富的表达方式直观地显示结果。
系统提供电子地图编辑和管理界面，编辑完成的电子地图数据要能上传服务器保存，用户在其他机器使用只需通过客户端软件登陆服务器即自动下载电子地图数据到本地。
•电子地图系统根据系统结构分为多个级别显示，最高级为管理节点，中间各级分别是分支点或办事处或监控室地图，最低一级为监控点的监控区域地图，每一级地图上在对应地理位置放置控制图标显示下辖单位或监控节点信息。
通过点击图标可以显示对应子图，报警节点信息，视频监控节点图像等。
下辖单位或监控节点产生报警时，在子图上通过闪亮图标等方式通知监控中心的值班人员。
系统管理
•提供了用户帐号的开户、修改、删除、密码修改等维护操作；
•对于每个用户可以指定他有权进行操作（包括浏览/控制/管理）的监控点集合，用户只需要登陆服务器即可以对给予他授权的所有设备进行操作；
•提供树型设备管理结构，不受监控点数目的限制，充分满足了对监控系统较高可扩放性的要求；
•可对视频编码器及其下属通道监控点进行添加、删除、修改等维护操作；
•对监控工作站按区域进行层次化树状管理；
•当视频编码器启动和服务器连接成功后，服务器将自动获取视频编码器及其下属通道的连接信息，存储在动态数据库中，用户登陆后可以浏览到被授权的在线监控点；
•采用多级交叉的权限控制机制，用户权限分8级，每个用户对于每个监控工作站具备的权限可以独立设置。
避免了传统权限管理方式造成的一级权限可访问多个子系统的情况，保证监控信息安全；
•合理的权限冲突检测机制，用户仅可进行有权限系统操作，避免恶意删除和修改监控信息，最大程度保障系统信息的安全。
高级别的用户可以抢夺低级别的用户的控制权，确保控制唯一性；
•系统具备日志记录功能，包括操作系统日志，设备运行日志，远程用户连接日志，远程用户操作日志等；
•系统采用全中文图形化界面，简单实用，易于操作；
•本地及远端所有功能均能程序控制，全中文下拉式菜单管理，网络配置参数可通过网络远程更新，程序可远程升级；
•可以查询服务器上的日志，可以查看服务器CPU负载、网络负载、进程状态、硬盘状态等信息；
报表和日志
•对当前系统配置，设备故障、历史资料列表，用户属性配置，报警信息列表，存储空间状况，出入人员信息、业务相关数据等产生详细制式报表，汇总系统信息，方便查询，导出和打印。
•系统具有完善的日志管理功能，包括操作系统日志，设备运行日志，远程用户连接日志，远程用户操作日志等，对各种事件如用户登录和退出、修改系统参数、报警的布防和撤防、调阅和删除历史资料、控制前端设备、接警处理、设备状态变化、系统启动和停止等进行准确记录，为系统维护和诊断提供历史数据。
网络功能
•支持多用户网络监控，支持多播、TCP、UDP数据流输出，可穿透网络层代理。
•支持能够承载IP数据的各种网络，支持跨路由器的远程实时监看、远程检索查看历史资料、远程控制。
•自适应网络带宽，实时高效的传递监控信息。
•系统可与其他集成系统通过网络无缝对接，实现信息资源共享。
•随着系统的逐步扩展，会出现许多新的系统。
这些系统一旦出现，就可与现在系统联网，从而可以共享视音频及其系统信息资源。
系统之间通过IP网络相连。
•
多级管理
•具备自上而下的信息自动收集功能，即上级服务器可以从下级服务器收集报警信息、巡检信息、事件信息和视频信息并更新数据库；底层服务器可以从视频编码器等数据设备手机相应信息并更新数据库；
•系统具备触发事件的自动上报功能，前端发生的报警、设备故障等等触发事件会马上上传归属服务器，归属服务器在存储此信息入数据库同时会转发给上级服务器及在线控制工作站，整个过程延时<1秒；
•整个系统对外提供了开发式接口，可以和其他管理系统对接；
数字矩阵
•可以接收远程DVR/DVS传送过来的网络音视频压缩数据流，通过管理本机解码卡输出单画面图象数据到本机显示器和外接电视墙上。
可以捆绑在主控软件中使用。
可以由其中一台矩阵主机负责对所有主机的集中控制，构成大型网络数字矩阵。
支持多台数字矩阵硬解码输出的协同控制。
支持对其它标准客户端软解码VGA输出的协同控制，最大管理本机25路硬解码输出。
个性化功能
•时钟同步，所有的前端和客户端与服务器保持时间同步；
•透明通道，系统支持数据透明传输，在客户端提供数据输入接口，系统通过服务器转发透明传输给前端外接设备；
•矩阵控制，系统接入主流的矩阵设备，允许在客户端直接控制前端外接矩阵的视频切换和画面分割；
•外接控制键盘，在客户端通过串口连接控制键盘直接通过控制键盘操作前端设备云台动作和矩阵切换。
第三部分设备选型
为了使整个系统运行可靠、稳定，在设备选择上就必须仔细慎重。
详细了解各设备的技术参数是否达到预定指标，功能是否齐全。
下面，就对系统所选用的主要设备进行详细的介绍。
产品名称：
130万宽动态高清网络阵列红外半球
产品系列：
TC-9806SW
产品系列型号：
TC-9806SW：
CMOS130万像素传感器、960P全实时编码压缩、阵列红外，红外照射距离：
30米（夜视机型）；镜头是2.8-12MM可选，球罩支持手动360°旋转，标准H.264MainProfile编码、双码流，支持报警联动及前端SD卡存储、支持宽动态功能
概述
TC-9806SW系列采用1/3″SonyCMOS，最高图像分辨率960P（1280x960），支持双码流，在低带宽网络环境下可流畅传输高质量的高清H.264视频图像，同时也支持MJPEG压缩方式，提供灵活选择；适合于公检法、港口、银行、监狱、法院等对图像画质要求达到高清的重要的场所。
特性
Ø*sensor采用原装进口SONY
Ø*标准H.264视频压缩格式，图像清晰度高，色彩还原性好，画质通透性强
Ø*支持视频丢失报警；移动侦测报警，可设置4个侦测区域，报警联动连续抓拍三张图
Ø*内嵌WebServer，支持IE浏览、参数设置、升级、用户权限管理；
Ø*支持IE/Safari/firefox/google等多种浏览器；
Ø*录像文件格式为AVI，可用Mediaplayer、暴风影音、VLC等直接播放；
Ø*支持天城威视自厂域名服务器，也可支持第三方动态域名（3322，Dyndns等）；
Ø*支持FTP、E-mail电子邮件报警上传，Email兼容所有邮件服务器；
Ø*支持手机监看功能
Ø*支持Onvif2.0协议
Ø*支持报警联动
Ø*支持SD卡前端存储
Ø*支持前端IP复位功能
Ø*支持走廊模式
Ø*支持视频环出功能
Ø*支持POE供电
Ø*支持标准RTSP（RTSPoverUDP,RTS
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