网路远程监控系统方案.docx

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网路远程监控系统方案

厂区网络远程监控管理

系

统

方

案

前言

随着工厂厂区安全的要求越来越严格，工厂厂区监控大量涌现，工厂厂区监控的认知度和自动化体现的越来越先进。

作为一个传统意义的产业，公司企业对工厂厂区这个行业的发展非常重视，为了促进和规范工厂厂区安全规范作业，加强对工厂厂区人员自动化管理，出台了很多规范。

然而，许多工厂厂区的消防安全意识淡薄，存在很多安全隐患，一旦发生安全事故，将造成重大人员伤亡和经济损失。

我们根据工厂厂区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。

该系统当中的前端系统将采集到的视频、语音、报警信号，然后通过工厂厂区已有的网络连接，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。

“网络摄像机”是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“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。

第一部分需求分析

根据工厂厂区的特点，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，总结出了工厂厂区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地址的工厂厂区。

10.视频帧率、码率可根据带宽自动调节，不影响工厂厂区正常使用带宽。

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

为保证工厂厂区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

针对工厂厂区监管系统要求特点，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，确定采用高速球机（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，能够通过工厂厂区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

工厂厂区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

为了保证工厂厂区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

整体工厂厂区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，工厂厂区的监控系统的结构示意图如下：

图1.工厂厂区监控系统

由上图可以看出，整个系统基于B/S体系构成。

在每个每个监控点安装一个网络摄像机（拾音器和音箱可选），通过“网络摄像机”，连接到已有的LAN网络上，并可在管理&存储服务器监看、同时可对选择的视频图像、声音进行录像、检索回放。

未来的监控中心可通过数字矩阵连接切换到想监看、对讲的工厂厂区，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工厂厂区进行对讲等。

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。

当工厂厂区探头发生报警时，立即将报警信号上传至监控中心及时处理。

由于此工厂厂区是属于化工产品，有一定的防爆和腐蚀性，选用的护罩为防爆防腐蚀的产品，以确保网络摄像机使用过程中安全性和稳定性。

第二节前端系统设计

工厂厂区前端的监控，需根据各自工厂厂区的实际情况，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工厂厂区的服务器或路由器。

本次暂设3个监控点。

通过光纤LAN接收摄像机的监控信息，进行实时监看、控制、录像、语音对讲等。

系统功能

实时监视和控制

•每台编码器提供4路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）或D1（720×576）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

•单服务器可对多路图像进行编码存储，支持CIF（352×288）、4CIF（704*576）或D1（720×576）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。

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；

•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；

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。

第一章前端设备

一、网络红外高速球

产品名称：

150米网络红外一体化智能球

产品系列：

TC-6908GW

产品系列型号：

TC-6908GW-S:

内置原装进口SONY480CP机芯（1/4″CCD480线18*12变倍）

一、产品特点

视频压缩标准：

H.264

音频压缩标准：

G.711

支持红外功能、带云台旋转

支持无线WIFI

支持无线3G

支持手机监看

二、技术参数

标准H.264视频压缩格式，实现在保持低码率基础上还原高清晰度的图像质量

采用高性能、功能强大的可编程媒体处理器，单芯片SOC，内置（ARM9+DSP）和高速视频协处理器

支持D1高清晰编码，兼容HALF-D1、CIF、QCIF格式

采用优化G.711音频压缩算法，语音更清晰

支持语音广播和双向语音对讲

采用最先进的网络转发服务器技术，轻松实现多用户访问，多级用户密码权限管理

支持DDNS（动态域名解析）和PPPOE拨号，支持局域网、广域网传输

内置WEBSERVER，通过IE浏览器轻松实现远程监看、控制、设置等操作

支持设备远程安全升级功能

支持多种网络协议：

HTTP,TCP/IP,UDP,SMTP,DDNS,DNS,SNTP,BOOTP,DHCP,FTP,SNMP，NTP，UPNP

网络自适应技术，根据网络带宽自动调整视频帧率

视频丢失、移动侦测（可设区域和灵敏度）、探头等报警功能

RS485接口，内置多种高速球和解码器协议，支持透明协议

支持移动检测/图像屏蔽/图像抓拍

异常自动恢复功能，网络中断自动重连功能

机器出厂时就带域名解析功能，不需要再做域名绑定，即可在外网使用

支持反向链接功能，假如监控中心为固定IP地址，监控点前端是动态IP，直接就可以在机器里面添加中心的固定IP地址，软件可以实现反向自动链接，不需要再做域名解析和绑定

项目

规格与参数

硬件及系统

压缩方式

H.264

CPU

高性能ARM+DSP处理器

FLASH

8M

DRAM

4M

系统

嵌入式Linux

图像画质

D1,CIF可选

移动侦测

有

水印功能

有

球机参数

控制特性

高精度预置位解码板高精度预置位解码板，128个预置点；8条巡航线路；巡航线、预置点、限位可任意清除重设；停电恢复记忆功能

旋转速度

水平360º连续旋转,垂直180º真正实现高智能无盲区监控，水平360度旋转1-180度/每秒（1-64级随意设定；垂直1—100度旋转

外观特点

8寸金属铝合金外壳，外罩整体随球机旋转使红外光线完全不被球罩遮挡，下球为独立体整体俯仰转动可完全避免反光现象；外置拔码开关无需拆卸球机便可轻松设置球机的地址码和波特率

红外距离

采用台湾大功率LED红外灯，大功率Ø20=12颗,Ø8=56颗，实际有效距离达到150米

机芯部分

支持CNB、LG、SONY、日立等多种机芯可选

音频

压缩方式

G.711

音频格式

8kbit/s

双向对讲

支持

网络

网络接口

10/100MBaseT,RJ-45

网络协议

HTTP,TCP/IP,UDP,DNS

安全

多用户级别，128位加密算法

工作环境

温度:

-40℃-60℃

湿度:

10%-95%RHG

电源:

DC13.5V/5A

IE浏览

支持

DDNS

支持

位移侦测

支持

云台旋转

支持

IO联动

2进1出

3G

支持，可选配

无线WIFI

支持，可选配

手机监看

支持

系统需求

操作系统：

MicrosoftWindows98/ME/2000/XP/2003

浏览器：

MicrosoftInternetExplorer5.xorabove

三、安装尺寸

二、网络红外防爆防腐蚀网络摄像机

产品名称：

防爆防腐蚀网络摄像机

产品系列：

TC-8080Y

产品系列型号：

TC-8080Y-52：

1/3SONYCCD520线；0Lux/F1.2；红外距离80-100米；

四、产品特点

视频压缩标准：

H.264

音频压缩标准：

G.711

防爆防腐蚀性

支持红外

支持无线WIFI

支持3G

支持手机监看

五、技术参数

标准H.264视频压缩格式，实现在保持低码率基础上还原高清晰度的图像质量

采用高性能、功能强大的可编程媒体处理器，单芯片SOC，内置（ARM9+DSP）和高速视频协处理器

采用高性能的1/3SONYCCD摄像头，图像清晰

支持DC镜头，图像效果更佳（选配）

支持D1高清晰编码，兼容HALF-D1、CIF、QCIF格式

采用优化G.711音频压缩算法，语音更清晰

支持语音广播和双向语音对讲

采用最先进的网络转发服务器技术，轻松实现多用户访问，多级用户密码权限管理

支持DDNS（动态域名解析）和PPPOE拨号，支持局域网、广域网传输

内置WEBSERVER，通过IE浏览器轻松实现远程监看、控制、设置等操作

支持设备远程安全升级功能

支持多种网络协议：

HTTP,TCP/IP,UDP,SMTP,DDNS,DNS,SNTP,BOOTP,DHCP,FTP,SNMP，NTP，UPNP

网络自适应技术，根据网络带宽自动调整视频帧率

视频丢失、移动侦测（可设区域和灵敏度）、探头等报警功能

RS485接口，内置多种高速球和解码器协议，支持透明协议

支持移动检测/图像屏蔽/图像抓拍

异常自动恢复功能，网络中断自动重连功能

机器出厂时带域名解析功能，不需要再做域名绑定，即可在外网使用

支持反向链接功能，假如监控中心为固定IP地址，监控点前端是动态IP，直接就可以在机器里面添加中心的固定IP地址，软件可以实现反向自动链接，不需要再做域名解析和绑定

项目

规格与参数

硬件及系统

压缩方式

H.264

CPU

高性能ARM+DSP处理器

FLASH

8M

DRAM

4M

系统

嵌入式Linux

图像画质

D1,CIF可选

移动侦测

有

水印功能

有

音频

压缩方式

G.711

音频格式

8kbit/s

双向对讲

支持

网络

网络接口

10/100MBaseT,RJ-45

网络协议

HTTP,TCP/IP,UDP,DNS

安全

多用户级别，128位加密算法

防爆护罩部分

防爆标志

ExdⅡCT6/DIPA20TA,T6

防护等级

IP66/IP68

导线要求

电源：

2×1.0mm2（24vdc）/2×0.75mm2（220VAC）

通信：

屏蔽2×0.75mm2视频：

75Ω

工作环境

温度:

-25℃~+70℃

湿度:

5%-95%RHG

电源:

12VDC/24VDC/220VAC可选

CCD、镜头参数

传感器:

1/3"SONYCCD420、480、520线可选

镜头：

4-25MM可选

IE浏览

支持

DDNS

支持

位移侦测

支持

云台旋转

支持

IO联动

1进1出

红外有效距离

100米可选

使用场所

具有ⅡA、ⅡB、ⅡC类可燃性气体，引燃温度组别为T1-T6组的1区、2区，可燃性气体或蒸气与空气形成的爆炸性混合物的场所，也适用于引燃温度组别为T1-T6组的20区、21区、22区，含有可燃性粉尘混合物的场所。

如：

石油、化工、矿井、军工、医药、油库、轮船、钻井平台、加油站、花炮生产、粮食加工储存等。

第一节管理&存储服务器

能够统计监控系统的作业情况，并进行记录备份，最终能够供在每台查询终端上进行查询作业详细信息。

功能如下：

图像压缩格式

H.264压缩方式。

每路图像显示/录像（1-25帧/秒）。

图像处理功能

可分别调节每路图像的亮度、饱和度、对比度、色度等，使每路图像达到最佳效果。

远程图像输出

可对远程网络的图像进行硬件解压，并输出图像至指定设备（电视墙）。

音视频同步记录功能

系统可进行现场实时监听，实现音、视频同步记录/回放。

多种录像方式

系统可设置时间、摄像机编号和监控录像时间表。

根据不同情况，可设置为定时录像（可有多个预定的时间表）、图像动态捕捉录像、探头报警录像和复合报警录像，并可对节假日进行单独设置。

图像存储功能

图像质量可从2小时/GB-10小时/GB进行选择。

可分别对每路图像进行独立调节和设定，以满足不同目的和要求，节省硬盘空间。

图像回放功能

可根据摄像机编号、日期、时间等查找图像文件进行快速便捷的检索回放，无停顿和“马赛克”现象。

检索回放的同时不停止现场录像。

录像保存功能

设置录像资料保存期，主机能自动识别资料是否在保存期内，保存期外资料自动删除，保存期内资料无法删除。

主机可选择磁盘使用方式：

盘满即停和循环录像。

多种录像保存期

可提供三种图像数据文件保存期（30天、15天）。

多种画面分割方式

可选择1、4、6、8、9、16、25、36等多种画面分割显示方式。

动态捕捉报警功能

可在显示器上任意设置目标动态捕捉区域，当报警区域内有物体移动或视频信号丢失时，自动报警并联动录像，系统可预警录像10秒钟。

探头报警功能

接收网络摄像机实时的上传报警,数字矩阵接收到该报警信号后立即联动该路视频进行录像。

系统安全性能

开机即进入系统工作状态，界面自动锁定，排斥非法安装，需输入相应密码才