某集团可视化安全监控系统.docx
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某集团可视化安全监控系统
某集团远程可视化安全监控系统
设计方案
北京华纬讯电信技术有限公司
二Ｏ一一年十月
目录
1建设总体概述1
2可视化安全监控基本需求1
3远程可视化安全监控管理系统系统设计2
3.1系统设计原则2
3.1.1先进性2
3.1.2整合性2
3.1.3可靠性2
3.1.4扩展性3
3.1.5易用性3
3.1.6系统简要介绍3
3.2远程可视化安全监控管理系统架构3
3.3系统关键技术4
3.3.1多种型号编码器接入4
3.3.2分布式视频流转发5
3.3.3多解码格式显示6
3.3.4适应复杂网路结构7
3.4系统权限规划7
3.5远程可视化安全监控管理系统设备部署8
3.5.1集团调度指挥中心设备部署9
3.5.2矿端调度指挥中心设备部署11
3.5.3矿端视频监控接入13
4安全监控管理系统主要功能14
4.1远程视频监控14
4.2现场扩音呼叫及对讲，实现信息快速下达。
14
4.3一键通功能、实现快速响应14
4.4多种业务电视墙多画面显示14
4.5多种业务类型录像、方便统一检索15
4.6多种级别权限设置、满足多极管理需求15
4.7拍照功能15
5方案优势特点16
5.1多业务融合的体系结构16
5.2灵活开放的系统接口16
5.3系统规模平滑扩展16
1建设总体概述
某集团在全省煤矿资源整合的进程中兼并重组了几十座煤矿，这些煤矿分布在山西全省各个产煤县，远离集团机关的直接管理。
特别是目前下属矿区的国有财产经常被盗,严重影响了煤矿的安全正常生产,因此急需建设一套远程可视化安全监控管理系统，预防国有财产的被盗。
2可视化安全监控基本需求
（1）建立集团2级可视化安全监控管理体系
根据集团可视化安全监控管理体系框架结构,结合集团下属地理分布情况,建立集团---煤矿2级可视化安全监控管理体系。
（2）实现各级管理部门远程可视化监控
实现各级管理部门对个矿井重要监控点分级实时图像监控管理；满足上级管理部门对所辖单位的可视化日常管理，预防各类问题和事故的发生以及矿山设备的安全。
（3）实现多种类型视频监控点接入
接入一些已建煤矿的视频监控设备，实现集团大平台视频监控的统一管理、统一监看、统一控制，避免建设经费的二次投入。
（4）实现井下工业视频监控数字化接入
通过井下光纤环网接入工业视频监控点图像，实现各级调度指挥中心根据自己权限实时监看井下重要视频图像，并接入集团大平台视频监控系统。
（5）实现手机图像监控
实现集团各级授权领导可以通过自己的手机实时浏览井下视频图像。
（6）实现接入集团语音电话系统
接入集团程控电话，实现程控电话与远程可视化安全监控管理系统的各级指挥终端相互呼叫和通话。
3远程可视化安全监控管理系统系统设计
3.1系统设计原则
安全生产远程可视化安全监控管理系统是集团煤矿安全生产信息化建设重要组成部分，本系统设计遵从以下原则。
3.1.1先进性
系统采用先进、成熟的音视频编码技术和网络传输技术，核心技术具有多项中国专利，视频编码采用先进的MPEG.4/H.264标准，压缩比高、图像质量好、容错能力强。
为用户提供高质量效果音视频双向交互。
3.1.2整合性
系统能尽量不改动原有现场监控系统的条件下，将已建视频监控系统接入本系统，实现集团内的视频监控系统统一管理控制、统一监看。
接入集团程控电话，实现程控电话与远程可视化安全监控管理系统的各级指挥终端相互呼叫和通话。
使有限的资源得到最大限度的利用，获取最大的整体效益。
3.1.3可靠性
系统软件设计采用C/S架构，稳定性好，监控前端采用嵌入式设计，采用专用芯片，结构紧凑、功耗低、可靠性高，能够适应各种恶劣环境。
3.1.4扩展性
系统采用分布式结构设计，综合视频交换机具有大容量的处理能力并支持级联，方便系统容量的平滑扩展；业务功能采用模块化设计，可以根据用户需求，方便地与可选的增强功能系统进行集成，拓展系统功能。
3.1.5易用性
紧密结合用户不同业务的应用需求，系统操作流程明晰、高效，软件操作界面简洁、友好，易于使用。
3.1.6系统简要介绍
远程可视化安全监控管理系统基于IP网络，实现了与各类业务系统的接入互联，是一套功能完善、便捷可靠、扩展性强的综合视频通信平台。
远程可视化安全监控管理系统采用软交换技术和分布式架构设计，充分运用多项自主知识产权专利技术；采用H.264/MPEG-4编解码、组播等多媒体技术和通信网络技术，能够提供FULLHD高清视频应用享受，从采集、编解码以及显示均能够达到720P、1080I、1080P的高清效果，支持高清、普清、标清多级别混合组网，实现真正的高清应用。
远程可视化安全监控管理系统采用模块化接入设计，支持不同品牌视频编码器、标准H.323视频会议系统、VoIP语音电话、专业数据影像等业务接入，可实现传统业务接入统一管理、统一调度，让用户在应用中真正体验到平台的兼容性、实时性、交互性和灵活性。
3.2远程可视化安全监控管理系统架构
集团远程可视化安全监控管理系统根据安全生产信息化整体应用框架，结合集团组织管理结构，建立集团---煤矿二级监控管理体系架构。
集团为一级调度指挥中心、集团和保卫领导为一级指挥用户；建立煤矿为二级调度指挥中心，调度指挥中心为二级用户；上级指挥用户对下级用户具有调度指挥权、管理控制、监看权等。
系统架构如下：
3.3系统关键技术
3.3.1多种型号编码器接入
针对不同厂家前端编码器互不兼容无法统一管理的问题，在SDK二次开发软件包提供功能基础上，针对不同型号前端编码器在设备代理服务器实现适配接口模块，完成不同型号前端编码器特殊音视频编码格式、控制信令协议到系统标准音视频编码格式、控制信令协议的转换。
3.3.2分布式视频流转发
媒体转发服务实现应用层组播，提高响应访问的效率，提高带宽利用率。
实现多客户端复用相同前端设备图像的视频流转发管理和前端设备视频流带宽限制管理,以保证有限带宽下的多路同时访问和降低前端设备的网络负荷。
媒体转发服务同管理控制服务配合使用的，通过控制管理服务的管理和控制，可以实现媒体转发模块的多级级联和转发，如果系统需要也可以将媒体转发模块的连接配置为网状结构。
3.3.3多解码格式显示
针对不同厂家视频编码器的不同编码方式，目前视频媒体数据可分为四类：
标准包结构标准编码方式、标准包结构私有编码方式、私有包结构标准编码方式、私有包结构私有编码方式。
针对非标准形式的视频媒体数据采用设备代理接入标示与多解码库复用的方法实现统一显示输出。
非标准形式的媒体数据必须经过设备代理接入系统，并对媒体数据按照视频源设备的信息添加封装和编码方式进行标示。
在接收端通过识别媒体数据携带的标识信息，分别采取相应的处理方法：
标准包解析私有解码显示、私有包解析标准解码显示、私有包解析私有解码显示。
3.3.4适应复杂网路结构
（1）支持高清标清设备混合组网
支持不同图像分辨率设备混合组网，解决部分网络带宽限制高清视频流传输，导致视频质量只能就低不就高的问题。
应用码流适配技术，根据需要将输入的数字音视频码流转换成期望码率和格式的码流。
（2）支持网络多画面合成传输
在需要同时观看多路远端视频而且视频传输网络的带宽受限时，在网络带宽受限的接入节点上，根据实际网络结构及传输带宽情况，结合用户浏览端的部署情况，可将多路图像按照一定的格式以小画面拼合的形式合成为一路图像传输。
3.4系统权限规划
为了实现集团内部的统一管理、便于系统维护，集团指挥中心根据各单位的网络环境和需求对系统参数、权限设置进行统一规划，定义如下：
集团领导、安监局为一级用户，具有对集团内所有用户等业务管理、监控等最高权限。
矿调度指挥中心为二级用户，具有对所辖所有用户等业务管理、监控等权限。
系统管理员可根据临时紧急需要，调整各级用户管理、监控等权限。
3.5远程可视化安全监控管理系统设备部署
集团安全生产远程可视化安全监控管理系统按照集团组织管理结构，集团公司用户，相关设备部署在集团大楼调度指挥中心、煤矿用户，相关设备部署在矿调度指挥中心、机房等；具体设备部署如下：
3.5.1集团调度指挥中心设备部署
集团调度指挥中心为一级调度指挥中心，负责矿山煤炭安全生产全部生产管理工作。
一级调度指挥中心设备部署图如下：
系统主要配置：
核心综合视频交换机、流媒体转发服务器、多分屏解码器、监控终端、管理控制终端和相关的音视频输入输出设备。
核心综合视频交换机主要作用：
（1）用户身份认证
用户终端登录系统时，对用户的身份进行验证。
（2）用户及设备的权限和级别管理
多种权限管理：
监视权、云台控制权、云台配置权和短信权等。
监视权：
用户终端对其他终端是否具有监视和对讲的权力；
云台配置权：
用户终端对其他终端云台及摄像头是否具有配置预置位和巡航线的权力；
（3）终端地址解析
负责将终端名解析为IP地址，用户通过终端名使用系统。
（4）业务功能控制
系统依据配置的各种权限和控制级别关系，实现系统各终端设备之间音视频对讲视频监控、图像切换、云台控制、报警联动等功能业务控制功能。
（5）设备配置管理
配置设备各种参数：
类型、级别、权限、IP地址、组播/VS地址以及视频切换器的类型等；并通过这些参数对设备进行管理。
（6）设备状态监控
（7）支持单播和组播自动切换。
（8）支持接入多台多分屏解码器。
（9）支持接入多台录像服务器。
（10）支持接入多台流媒体转发服务器。
（11）支持接入视频报警联动服务器。
流媒体转发服务器主要作用
实现视频流、数据流、报警信息多路转发，实时巡检、显示各种终端设备状态等。
提高响应访问的效率，提高带宽利用率，减少网络拥塞。
支持数字接入不同厂商的视频编码格式。
管理控制终端主要作用
通过管理控制终端对指挥系统中心交换设备远程全面维护管理。
手机接入网关作用
通过手机接入网关实现用户手机实时监看浏览系统内的重要监控图像。
多分屏解码器作用，
用于向电视墙等设备输出多路模拟视频信号，实现同时实时监控观察多个视频监控摄像机和数据信息。
为集团和安监局领导办公室计算机配置指挥终端软件和麦克和音箱，领导在办公室可以浏览调用实时视频监控图像，调度指挥下级单位用户，参加各级调度指挥中心发起的调度指挥会议。
3.5.2矿端调度指挥中心设备部署
矿端调度指挥中心为二级调度指挥中心：
配置综合视频交换机内置流媒体转发模块、录像、联动报警服务器、多分屏解码器、视频编码器和相关的音视频输入输出设备。
二级调度指挥中心设备部署图如下：
矿端调度指挥中心，由于矿端用户容量较少，配置综合视频交换机内置流媒体转发模块，以节省经费。
录像联动报警服务器：
录像主要作用
（1）支持多种录像方式
手动录像、定时录像、联动报警触发录像。
支持视频会议录像；
支持调度指挥录像；
支持双流录像；
（2）支持多种查询播放方式；
用户根据终端名称、录像时间、录像地点、录像事件特征，随时查询检索视频文件，远程播放所需录像。
（3）支持录像连播
用户根据自己播放需求，进行不间断连播录像。
（4）支持录像文件的管理
用户可按照设定条件对录像文件进行备份、恢复、删除等操作，支持自动覆盖旧的录像文件。
（5）支持多台录像服务器分布部署和配置管理。
联动报警主要作用
连接报警主机，实现报警系统与远程可视化安全监控管理系统联动。
报警处理：
负责获取报警源发送过来的报警信息，然后按报警规则分发给各个接收客户端。
报警管理：
配置报警通道、设定报警规则、制定联动对象。
配置普通指挥终端和相关音视频输入输出设备。
实现煤矿调度值班人员接受上级程视频调度指挥、远程视频监控，浏览本级监控点视频图像，需要时点对点呼叫上级指挥终端，实现视频语音的双向交互。
3.5.3矿端视频监控接入
结合集团现有视频监控情况，通过设备代理服务器集成SDK二次开发包，将原有数字视频监控系统无缝接入到集团远程可视化安全监控管理系统中，实现调度指挥系统统一监看、统一调度，统一管理。
目前系统已经接入了海康、大华、汉邦、朗驰、先进视讯、黄河、安讯士等十几余种知名品牌的监控前端设备。
整合数字监控系统架构图
井上视频监控点接入，根据用户具体接入点要求，配置监控前端和高清一体化摄像头，通过矿区网络接入远程可视化安全监控管理系统，满足各级调度指挥中心和领导的视频监控浏览。
井下安装防暴摄像头和防暴视频编码器，通过井下光纤环网接入远程可视化安全监控管理系统，满足各级调度指挥中心和领导的视频监控浏览。
4安全监控管理系统主要功能
4.1远程视频监控
集团指挥中心利用本系统提供前端接入的功能，对各矿进行视频监视。
可实现现场画面灵活切换、对遥控远端摄像机云台，方便地组合显示多路视频画面等。
各矿对本单位辖区进行视频监视。
可实现现场画面灵活切换、对远端摄像云台遥控，方便地组合显示多路视频画面等功能。
用户能灵活切换现场视频画面、控制云台和摄像头，方便地组合显示一至十六路的视频画面并支持双向语音可视对讲。
4.2现场扩音呼叫及对讲，实现信息快速下达。
当各级调度中心通过监看发现生产现场有安全隐患或者有异常情况时，可以利用语音广播和对讲功能直接对现场工作人员喊话，提醒现场人员对安全隐患或者有异常情况及时处理。
当发生突发事件时，可利用语音广播通知人员快速撤离。
4.3一键通功能、实现快速响应
用户根据自己调度指挥业务需要，可以自行定制监控多个快捷键，需要时点击该键，即可快速实现相关功能业务操作，达到高效、快捷、方便。
4.4多种业务电视墙多画面显示
一级调度指挥中心配置多分屏解码器，通过大屏幕电视墙实时显示需要关注的现场多路视频画面。
若监控点较多时，可以采用快速搜索定位法，立即选看某一路图像；支持多种轮巡方案，单点轮巡、多组轮训、混合轮训等。
4.5多种业务类型录像、方便统一检索
视频录像服务器支持视频监控录像、报警视频联动录像等功能。
用户经授权通过web浏览器可根据终端名称、录像时间、录像地点、录像事件特征，随时查询检索视频文件，远程播放所需视频图像。
4.6多种级别权限设置、满足多极管理需求
平台具有多种全限管理：
可分为监视权、控制权等。
平台可以根据实际的隶属关系进行灵活的权限设置，满足用户各种组织架构需要。
多种级别与权限设置：
比如，将一级调度指挥中心设置为对所有下属单位具有最高权限，可以对下属单位终端进行监视和控制。
二级只对其下辖的数个现场监控点进行监视和控制，而不能对其他单位监控点图像进行指挥、监视和控制。
平台控制级别管理：
设定了九十九个控制级别，部队根据实际情况需要，分配给各级领导不同控制级别。
如果几个终端同时对某个监控点进行摄像头、云台遥控控制操作，发生争用时，级别不同的高级别优先，级别相同的时间优先。
低级别终端只能被动监看高级别终端的控制遥控图像，当高级别放弃控制权时，控制级别自动转交低级别终端。
4.7拍照功能
系统支持拍照功能，终端处于监控模式时可以随时抓取所需图像。
支持单屏连续抓拍和多屏同步抓拍功能。
5方案优势特点
5.1多业务融合的体系结构
基于IP网络，融视频远程视频监控、数据汇集呈现、VOIP电话等功能于一体。
可与智能视频分析系统、安防报警联动系统集成，实现多项业务的有机结合。
系统现已经接入海康、大华、汉邦高科、前卫视讯、朗驰创新、先进视讯、美电贝尔、天地伟业、大立、威乾、索尼、松下、三星、AXIS、Verient、Smartsight、bosch、VICON、Mobotix、lichensys、ACTI、MOXA、VIVOTEK等多个厂家的设备。
5.2灵活开放的系统接口
系统在设计上完全遵循下一代网络（NGN）的分层、全开放的体系架构，形成一个开放的、完整的、标准化的软交换架构，实现业务控制与业务承载相互分离。
同时提供标准的二次开发接口，方便第三方应用集成，易于扩展升级。
实现应用的客户化，提供视频指挥、视频会议、视频监控、视频报警联动等应用，与GIS、DSS、GPS等其他业务系统交互控制综合集成。
5.3系统规模平滑扩展
系统支持采用分级、分区域的组网模式，综合视频交换机可多级级联，系统规模灵活扩展。
VC3视频指挥调度系统具备很高的性能，单台综合视频交换机最大可支持1024个监控前端和用户终端的管理。
同时视频指挥系统采用基于IP网络的分布式体系结构，可以平滑扩容。
在面向更大规模的组网应用时，支持分区域的组网模式，可将所有监控前端和用户终端分成多个区域，每个区域设置一台综合视频交换机，每个综合视频交换机只需管理和控制各自区域的监控前端和用户终端，跨区域的管理和控制由核心区域的综合视频交换机完成。
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