小区联网视频监控系统解决方案40.docx
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小区联网视频监控系统解决方案40
小区联网视频监控系统
解决方案
目录
第1章技术方案3
1.1需求分析3
1.2设计目标3
1.2.1架构合理4
1.2.2稳定性和安全性4
1.2.3产品主流4
1.2.4低成本低维护量4
1.3设计原则及依据4
1.3.1设计原则5
1.3.2设计依据5
1.4系统总体设计方案6
1.4.1设计思路6
1.4.2总体框架7
1.4.3监控中心7
1.4.4传输网络8
1.4.5监控资源8
1.4.6安全体系8
1.4.7系统拓扑图9
1.5系统功能10
1.5.1基本功能10
1.5.2特色功能11
模拟数字接入11
高清视频图象11
多屏显示功能11
智能回放搜索12
图像增强功能14
精致时间条视频回放14
快照检索工具14
数字云台功能15
电视墙功能15
多级电子地图16
多服务器登陆管理17
系统联动17
1.5.3系统性能20
1.5.4网络与存储21
第1章技术方案
随着网络传输技术和图像压缩技术的不断成熟，安防领域数字化、网络化、大型化的趋势已是不可阻挡。
在这种趋势下，网络视频监控系统在安防中的作用就显得越来越重要。
网络视频监控系统在人们无法直接观察的场合，能实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，并做实时储存，通过录像回播就可了解当时真实情况，已成为人们在现代化管理中一种极为有效、不可或缺的安全防范系统。
广泛应用于大楼、电力、银行，公安，教育、交通、煤矿、通信等多个行业的数字化视频与安防监控领域。
1.1需求分析
区域内的十几个个小区视频联网，相关用户需求分析：
1、原有的系统每个小区使用模拟摄像机模式配合原有的DVR设备方式监控，每个小区大致需要16路视频镜头通过一台DVR连接到监控中心，DVR安装在居委会的综治科。
目前监控录像存放于网点本地，远程中心平台需要可以将视频统一管理、录像调用和视频上墙。
2、上级总中心需要统一管理和观看，并在前端监控区域使用PC机实现本地实时观看和调用前端的录像数据。
监控中心配置9屏的液晶电视墙系统，实现视频统一上墙。
3、监控平台系统中心和各个小区的网络使用光纤专网网络，各个分点网络可以是新建的光纤网络连接监控中心，保证图像的实时性和流畅性。
4、监控平台系统可以根据用户的实际使用需求，提供标准和友好的SDK开发包，支持用户进行应用层的联动开发；并且提供必要的开发人员的技术支持。
1.2设计目标
网络视频监控系统建设的总体目标是以成熟的高新技术和先进的管理技术为基础，建设一个高度集成的实用、先进、可靠、开放的网络综合视频监控管理系统。
依托网络传输，对图像进行监控和存储管理、实现远程回放与远程控制，报警与图像联动。
建成一个集布防、监控、管理、服务为一体的视频监控网络体系。
根据要求，本次方案建设一个监控中心和多个前端监控点；监控中心由管理服务器、存储设备、显示屏、解码设备和显示器组成的电视墙系统、网络设备等组成；结合需求制定出智能化的网络视频监控系统功能实现目标。
该系统本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点，并依此为贵单位提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。
本项目力求做到系统结构配置先进实用、更经济，节省项目单位总体投资。
1.2.1架构合理
就是要采用先进合理的技术来架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备未来良好的扩展条件。
1.2.2稳定性和安全性
这是网络监控中最关心的问题，只有稳定运行的系统，才能确保网络视频监控系统平稳运行。
系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础，同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦。
良好的可扩展性则是为了用户的发展考虑。
随着贵单位安防系统应用时间的增长，未来对安防系统的要求会更高。
可扩展性保证当用户有更多的要求时，引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统的性能。
网络视频监控系统安全性除了基本的防攻击、防非法侵入、防病毒等要求之外，还要保证只有合法用户才可以访问和使用系统提供的服务，保证用户只能管理自己授权范围内的监控点，查看有权限使用的监控点的监控图像；保证用户保存在系统中的视频文件的安全，不会被其它用户甚至是系统管理员私自查看。
1.2.3产品主流
系统是否采用当今主流产品，关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料。
在设备选型时，我们将主要依据贵单位提出的具体需求，我们选用具有国际先进技术的产品。
1.2.4低成本低维护量
指力争有良好的性能价格比，所采用的产品应是简单，易操作，易维护，高可靠度的。
系统是否具有优良的性价比是判断一个系统优劣条件的重要依据。
系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件。
高可靠度是保障系统运行的基本要求，也是易维护性的保障。
我司将本着上述设计原则，进行网络视频监控系统的设计。
并将严格按照国际惯例并结合本司的技术实力与工程经验，进行监控系统设计，还将根据用户的实际需求提出技术培训。
1.3设计原则及依据
本设计以行业标准作为设计依据，结合的具体情况，用最佳设计方案满足贵单位需求，体现最高的性能价格比，是本方案设计的指导思想，也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。
本设计主要贯彻“高质量”及“低成本”两条主线来进行设计。
1.3.1设计原则
1.3.1.1先进性
系统采用具有当今先进的技术的产品，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。
1.3.1.2安全性
对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。
1.3.1.3可扩充性
系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。
1.3.1.4规范性
由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。
1.3.1.5开放式架构
软件可以与第三方系统相融合，可以读取第三方系统的相关数据，也可以为第三方系统提供其需要的相关数据，提供SDK（二次开发包），具有开放式结构。
1.3.2设计依据
Ø《建筑电气设计技术规范》（GBJ16-83）
Ø《中华人民共和国公共行业标准》（GA/T75-94）
Ø《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
Ø《安全防范工程费用概算编制办法》（GA/T70-94）
Ø《安全防范系统通用图形符号》（GA/T70-94）
Ø《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）
Ø《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-82）
Ø《建筑安装工程质量检验评定统一标准》（GBJ300-86）
Ø《建筑物防雷设计规范》（GBJ57-83）
Ø《建筑电气安装工程质量检验评定标准》（GBJ303-88）
Ø《电子工程建设概预算编制办法电子设备安装工程费用定额》及《电子工程建设预算定额》（HYD41-01-1999）
Ø《安全防范报警设备安全要求和实验方法》（GA16796-97）
Ø《电视系统视频指标》（CCTRRECOMMENDATION472-3）
Ø《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）
Ø《视频安防监视系统技术要求》（GA367-2001）
Ø《工业企业通讯接地设计规范》（GBJ79-85）
国家或行业批准发布的相关产品/系统标准。
1.4系统总体设计方案
1.4.1设计思路
结合当前视频监控项目的现状，我们认为网络视频监控系统建设的总体思路是：
以建设应急联动体系为方向，以充分利用并整合现有报警监控资源为基础，以建设远程视频监控报警综合信息服务平台为支撑，采取“统一规划、统一标准、突出重点、分步实施”的建设原则，应用先进的网络视频传输技术，实现“资源整合、系统联网、授权管理、成果共享”的工作运行机制，构建以科技为支撑的治安综合防控体系。
因为每一层的设备数量较多，如果只建立一个中心服务器，那么，这个中心的数据流过于庞大，一旦平台无法承受，则导致整个系统崩溃，所以，建议建立若干二级服务器，将主服务器的压力分散。
这样做的优势是，每个二级服务器相对独立，某台二级服务器出现故障时，其他服务器能够正常工作，用户通过客户端查看图像的时候，除故障服务器下的图像无法查看以外，其他的一切都能够正常运行。
同时，相对于网络，建立多个二级服务器也能够将中心的网络压力降到最低，避免过多数据同时涌进监控中心导致网络阻塞的情况出现。
平时的录像文件均存储在各层监控中心，只有当总控中心需要调用某路图像或者需要查询某台设备的某段时间的录像时，总控中心才会产生流量。
1.4.2总体框架
网络视频监控系统是一个大型综合监控系统，考虑到视频监控传输过程的特点是大数据量、近似恒定的网络带宽、从前端的视频监控点向各级监控中心的汇聚型传输。
如果设计好系统的拓扑结构就能够在一定程度上，减小异构网络中传输不可靠、数据传输延迟等难点问题。
从资源组合与整合的角度上可以把网络视频监控系统分为四个组成部分：
监控中心，传输网络平台，监控资源和用户群。
监控资源是信息的提供者，用户群是信息的服务对象，监控中心是信息的管理者，是信息存储与共享的平台，传输网络提供了各种信息的传输通道，连接了以上三个部分。
系统利用各级监控中心实现视频流的汇聚，采用流媒体服务器屏蔽系统内部的复杂结构，实现视频的压缩和转发分开的架构。
各级用户统一从各级监控中心的流媒体服务器上获得监控视频。
基本上实现一个应用层的视频组播系统的体系架构。
在这样一个树状的层次结构下，视频信息传输是一个汇聚过程，基本上没有冗余的数据交换。
1.4.3监控中心
监控中心是监控报警联网系统的核心部分，汇接各种监控资源，将所需的视频、音频、数据信息进行编码和存储，并根据授权进行实时播放、检索和浏览，是实现互联、互通、互控和满足社会综合管理实战应用的共享平台，为各级部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供及时、可靠的报警和监控信息。
监控中心采用分级设置，依据管理权限的不同可以分为一级、二级、三级监控中心的分级架构。
每一级的监控中心可配备监控管理服务器，实现对本级监控中心客户端和所辖下级监控中心的管理和授权。
分控中心：
监控中心（监控室）接收前端监控点设备上传的图像，各层监控中心对所辖监控点设备具有管理权限，是视频监控资源整合共享、控制管理和应用的基础和源头。
同时也接受上级监控中心的管理，这些管理都是通过设在该监控中心的监管服务器进行的。
总监控中心：
是系统的最高一级监控中心，可监控和管理下属各级监控中心和前端监控点图像。
并对所有监控图像进行存储、转发；管理和设置用户；对前端设备进行远程管理。
1.4.4传输网络
传输网络可以是局域网、公共通信网络，也可以是专门为监控报警联网系统建设的独立网络；传输方式可以采用有线方式、也可以采用无线传输，或者是有线/无线混合传输；在建设方式上可以采用自建的方式，也可以采取租用运营商传输网络的形式。
无论采用何种网络、何种传输方式、何种建设方式，都要保证接入到视频专网的安全。
1.4.5监控资源
监控资源是各级监控中心接入的视频、音频和报警信息的来源，包括新建的监控资源和原有的监控资源。
前端视、音频和报警信息经IPC压缩后，上传至监控中心。
1.4.6安全体系
安全保障体系包括网络和系统的安全运行机制和安全管理机制。
安全运行机制包括以下措施：
1、服务器自身安全:
部署的防火墙和加载的防病毒软件
2、网络安全:
采用传输层的机制和建立两条路由进行备份。
3、认证机制:
认证信息采用128位的DES加密处理
4、权限管理:
对用户使用权限进行统一管理。
5、视频流传输的安全性
传输通信协议：
客户端与服务器建立连接时的协议是非公开的，并且是独家拥有的通信协议体系，因而其它程序无法访问服务器；
传输通信安全机制：
在网络通信时，系统提供端到端（客户端软件—系统服务器—设备固件）的SSL验证和数据加密。
6、视频数据存放的安全性：
系统的设置参数和录像资料可以进行备份及恢复；视频图像进行加密（水印）；视频文件存放在具有冗余备份功能的服务器上。
安全管理机制指相关的安全管理规定，以制度的方式下发并执行。
1.4.7系统拓扑图
由以上系统架构图可知：
由上图可知：
1、原有的系统每个小区使用模拟摄像机模式配合DVR方式监控，每个小区大致需要16路模拟视频镜头通过原有的DVR上联到监控中心。
目前统计有大概19个小区的视频需要上联监控中心。
目前监控录像存放于网点本地，远程监控中心平台将视频统一管理、录像调用和视频上墙。
2、对于各个小区原有的DVR或者工控机设备，目前CSV的视频平台可以兼容管理的是海康、大华、汉邦的嵌入式硬盘录像机DVR设备，其他品牌的DVR或者工控机设备暂时不兼容，如果要接入到监控中心需要将原有的其他品牌的DVR更换成海康、大华品牌的DVR设备。
3、在监控中心放置一台流媒体服务器，安装视频软件对所有的视频进行统一管理和观看，并在前端监控区域使用PC机实现本地实时观看和调用前端的录像数据。
监控中心配置9屏的液晶电视墙系统，实现视频统一上墙。
配置3台四路数字矩阵工作站和相应的矩阵控制中心软件，实现各个小区的视频统一上墙和视频轮训管理功能。
监控中心如果需要集中存储的话，可以配置一定数量的网络存储设备进行视频的集中存储。
4、监控平台系统中心和各个小区设计采用光纤专网连接，实现所有的监控设备和监控中心服务器的连接带宽达到1000M级别，保证各个小区图像上传的实时性和流畅性。
5、如果需要下级各个小区的综治科监控室也要观看管理相关视频，可以在每个小区的综治科监控室放置一台工作站PC，安装相应的客户端软件，通过权限设置即可实现自己小区或者其他区域视频的浏览管理。
6、监控平台系统可以根据用户的实际使用需求，提供标准和友好的SDK开发包，支持用户进行应用层的联动开发；并且提供必要的开发人员的技术支持。
1.5系统功能
1.5.1基本功能
1、网络用户可在权限范围内，选择观看任意的视频图像，并可实现云台、镜头的控制，画面显示，抓拍图片、即时录像、音频传输，下载调用各本地系统的录像资料等等功能。
人性化的设计，同一视图中可以同时观看实时及录像回放画面。
2、视频录像支持多种码流，用户可以设置成记录第二个码流，因为编码器设备对每一个视频图像都可以输出两个码流。
如果选中“录像与实时浏览分开”，则选择第二个码流，即可实时监控第一个码流而录像却是第二个码流，这两个码流的帧速率和码速率都可以设置为不同的值，如果网络带宽比较富裕的情况下，这时候可以把第二个码流的帧速率和码速率以及图像质量降低一些，在一定量的录像空间下，录像保留的时间可以更长一些。
3、PTZ控制
Ø通过云台转向控制盘来控制云台的转向及转速，扩大摄像机的监视范围；
Ø通过改变焦距和视角，达到对监控场景缩小和局部放大的效果，缩小或者放大的倍数主要取决于摄像机；
Ø支持专业的USB摇杆控制，让操作更加方便；
Ø通过预设位的设置，能够快速锁定监控场面；
Ø支持PTZ摄像机的预设位轮询，一个PTZ摄像机可以设置无限量的预设位（一般256个预置位）。
3、支持镜头分组和分组浏览：
为了方便镜头和管理，用户可以任意划分镜头，批量浏览图像。
4、用户可自行定义摄像机组，可根据区域和功能划分摄像机；可自行定义巡视组，组内各图像的显示停留时间也可根据需要自行设定，巡视组内的元素可以为单一的镜头、电子地图、布局的任意组合。
通过巡视组的管理可方便地实现多种浏览方式。
5、每一个本地监控系统允许上传的视频图像路数由设定的图像尺寸和网络动态带宽决定。
6、图像信息存储在监控中心的服务器上，为授权用户提供按时间、地点、视频通道的查询、检索及回放。
对各个前端视频编码器的存储信息，可为授权用户提供按时间、地点的查询、检索及回放。
7、支持点到多点并发访问：
每个镜头支持8路以上并发访问。
8、拥有完善的用户管理功能，要对于本行业的用户权限进行管理，监控中心的系统管理员可对所有用户权限进行统一管理。
9、实现集中网管，提供强大的日志管理：
系统支持在线日志和查询日志，通过日志系统可以实时掌握和事后查看整个系统的运行状况。
程序界面友好，操作方便简单。
1.5.2特色功能
模拟数字接入
视音频接入支持从模拟到数字的全系列前端输入设备。
高清视频图象
支持百万像素级IP摄像机，实现视频图象的高清化。
多屏显示功能
多个屏幕之间可以任意拖拽和设定显示布局。
能够极大的提升单台客户端主机的使用功效。
一台主机可显示4个屏幕。
智能回放搜索
网络视频监控系统提供了智能化快速检索回放录像资料的功能。
回放录像资料时，可按时间、地点、摄像机镜头、报警事件等要素进行检索，大大降低了检索时间和复杂程度，使用户可以迅速地查找到需要的录像，并具备多种回放方式，可按用户要求进行正常速度、快速、慢速等功能。
回放画面可以手工拖放调整大小，也可以点击按钮，快速缩放至图像的原始大小、加倍及全屏。
灵活的操作方式增强了用户回放录像资料时的观看效果，便于认定和取证。
系统还支持快照检索功能，可以在某个时间段内细分检索录像时间，从而使要查询的目标录像在最短的时间内找到。
由于采用了高清晰的视频数字压缩技术MPEG4/H.264和每路最大帧速为25帧/秒的录像技术，保证了画面回放清晰流畅，杜绝了图像马赛克、边缘锯齿等现象。
还可以通过对录像资料进行书签管理，方便录像文件的直接定位。
方便录像查找。
图像增强功能
图像增强功能主要是用来解决由于某些外界的条件而造成的画面不够清晰，看不清楚目标物体。
启动图像增强模式，可以为视频监控解决因为雾天、灰尘严重、图像对目标物体有偏差等造成的目标物体图像不够清晰。
该功能可以在园区监控的室内或者室外的环境条件不好的情况下使用，实现了图像的细化清晰处理。
精致时间条视频回放
快照检索工具
在回放搜索应用中，快照检索工具可生成所需的一组视频截取图片实现辅助搜索，从而提高搜索效率。
数字云台功能
使用数字云台可实现视频图象的数字放大和移动，用于重点观察视频图象的局部区域，并可通过鼠标操作随意改变缩放比例和位置。
特别是在百万像素画面和全景镜头下，这一功能尤其实用。
电视墙功能
用户如果想把某一路图像接到电视墙或是大屏幕上观看，只需点住摄像机区域中的其中一路图像，拖到解码器区对应的某一个解码器上，这样系统会自动实时的将数字信号还原解压为模拟信号，上传到电视墙上。
在电视墙画板中，可自定义不同规格的监视器组成虚拟电视墙，用鼠标将解码器和编码器拖拽到电视墙中，实现虚拟电视墙与真实电视墙的画面相对应，并可保存其布局，支持扩展屏显示。
本系统由数字视频矩阵控制中心与视频解码主机组成。
现分别介绍其功能：
CSV数字矩阵可以实现如下几个方面的功能：
a，支持所见即所得的人性化编辑模式，方便电视墙位置、上墙预案等操作。
b，支持电子地图的导航控制，可以设定各个视频采集点的直观显示，批量设备推送显示，并且可以进行各种的报警预案。
c，支持CCTV键盘控制，可以实现云台控制、快捷操作码调用图像上墙等。
d，支持双屏浏览控制，可以同时实现电子地图和电视墙预览的显示和操作。
e，支持轮巡显示控制，可以实现单画面、多画面布局、电子地图等多种形式的轮巡显示。
多级电子地图
用户可根据监控区域绘制平面图。
在监控软件里添加平面图，即可将软件里的镜头根据实际监控点拖放到地图里的相应位置，方便用户清楚监控区域内的监控点分布情况。
用户只需要在地图上点击要查看的镜头就能观看到该监控点的图像。
系统支持多树叉型的地图结构，可以实现多级的地图层次管理；当头警情发生，通过电子地图接警人员可及时确定报警设备位置，合理调度处警资源
多服务器登陆管理
采用多服务器登陆管理功能，用户能够获得全新的实时浏览布局，使多个服务器下的监控镜头能同时在一个浏览界面上展现。
高清画面数字放大
支持百万像素级IP摄像机，采用H.264压缩格式。
实现视频图像的高清化，同时支持数字放大功能。
系统联动
本系统可以实现多种联动方式，在设定的预警计划之内，马上在视频客户端通过图像弹出、声音提示、电子地图弹出、文本框报警、报警日志提示处理等符合客户不同需要的七种报警联动方式。
开放的报警联动接口，可以扩展新的报警事件和动作。
报警时能启动PTZ至预设位，方便清晰查看异常状况。
联动的声光报警等信息都会记录在系统日志中，统计报表的时间可以自定义，报表可以输出为PDF、HTML或Excel等格式。
本系统的报警联动可以实现跨服务器进行联动，除了在监控中心进行报警联动，还可以根据需要设置上传指挥中心进行报警联动，这样可以让上一级的指挥中心的监管领导在第一时间内了解监控报警情况，采取及时处理。
⏹电子地图联动
指挥中心可以将被监控端视频信号放大，可以通过远程传输的图像，清楚看到现场的情况，同时配合电子地图显示报警联动，提高应付突发事件的响应速度。
网络视频监控系统通过电子地图对监控前端进行布防，可以方便地对商场前端的镜头进行浏览以及报警信息示意。
可以通过电子地图的创建来使前端监控点在电子地图上进行布控，通过电子地图上的地理信息，可以方便地找到相应的监控点。
创建好商场的电子地图，用户也可以作为布局管理与巡视组管理的单元元素。
⏹监控报警联动
重要场所及出口都装有多个摄像头和报警设备。
用户在软件上启动布防功能，设置夜间有人闯入功能。
重点部位的报警探测器探测到情况，与之相关的摄像机启动，同时报警信息、报警图像上传至110报警中心，中心人员接到报警立刻做出反应，通过实时视频，掌握事发地点及现场情况的动态，及时锁定非法闯入者的活动范围，及时、准确派警。
CSVision系统支持前端镜头的移动侦测报警和开关量6路输入3路输出（I/O）报警；可以实现以下联动报警反应：
启动服务器对报警的镜头图像进行录像。
报警图像输出在电视墙或显示器上。
给所有登录的客户端发出一个消息提示。
激活所有登录的客户端播放报警声音。
使客户端弹出已设置报警时要显示的镜头图像。
开关量报警的输出，使镜头前端安置的警灯发出报警信号。
通过Mail或PDA等方式把图像传到指定监控人员。
报警信号上传的同时，在客户端软件上同时弹出此点的所有相关地图和数据库信息，包括联系人、电话、地址、保安人数、所属警区等信息。
对多路警报同时出现的情况，系统采用翻页的方式保留报警信息，保证不丢警。
所有镜头提供快速关键字查询功能。
提供批处理方式设置录像条件。
1.5.3系统性能
强大的分布式架构、多级联网
1.系统采用C/S分布式管理架构，支持B/S方式，服务器可以扩容到无限级数；
2.每个级别服务器的数量没有限制；
3.在各服务器间构建树型拓扑结构，实现分级和分层管理。
合理的网络流量分配与控制
1.平衡网络和存储负载；
2.支持网络的组播和单播。
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系统冗余与备份
1.具有多冗余、互备份的功能；服务器共享一个数据库群，当一个服务器出现问题的时候，在5秒之内，另外一台备份的服务器自动接管，所以在一个录像服务器的摄像机将自动转到备份的服务器上录制。
2.支持单服
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