军队多级指挥监控系统设计方案重要方案.docx

1、军队多级指挥监控系统设计方案重要方案军队多级指挥监控系统技术方案1 概述1.1 背景概况在部队驻地、仓库周边对相应建筑物、重要设施进行视频监控。搭建整套联网视频指挥系统，实现全国范围内各个点的联网监控、应急指挥处理。1.2 营地环境对指挥监控系统的需求营地指挥监控主要需要实现以下一些功能：可视化指挥、异常入侵报警、大范围联网、库房和设备保卫、门禁控制、巡逻监控。 可视化指挥：上级管理人员在进行远程控制指挥的时候，通过该系统，能够实时看到现场发生的情况。可视化的管理必将提高指挥的效率和效果。 异常入侵报警：对营地周围进行视频监控和电子周界监控，预防闲杂人等进入、防止敌对势力进行破坏活动。同时也需

2、要有效防止小动物等误入营地导致误报警等情况出现。同时，在各个出入口、岗亭，可以通过技术手段增强门岗的检查记录工作，做到可视、可控、可查。 大范围联网：一般营地监控系统是独立存在于各个营地的，不同的营地之间无法实现监控数据的互连互通，更不用说军区内的联网甚至全国各军区之间的系统联网了。这就给指挥管理工作带来较大的难度和复杂度。新型的指挥监控系统，必须具备良好的兼容性、扩展性，能够实现大范围的联网通讯功能。 库房和设备保卫：针对弹药库等重要库房和发电机组等关键设备，需要额外增加监控报警系统，其安全等级要求需要参考银行金库安保工作。确保能够及时发现破坏性行为或者异常事故，避免意外，减少损失。 门禁控

3、制：营地的不同区域有严格的身份认证要求，需要保护机密资料。所以针对不同的身份，需要提供不同的出入权限。在营地各个区域，需要根据实际情况提供相应的门禁控制管理功能，并且门禁系统能够和综合管理平台连接，便于管理控制。 巡逻监控：一些军区配备了巡逻车，巡逻车在外执勤的时候可能会遇到一些异常情况。所以需要为巡逻车配备一定的监控管理设备终端，能够及时把期间遇到的情况反馈到监控中心。1.3 传统监控系统的弊端1、录像模糊不清传统监控系统以实时图像监视为主，对录像的要求比较低。所以传统监控系统的图像信息采用的还是比较陈旧的MPEG1、MPEG2视频压缩技术，图像的分辨率也以低分辩的CIF为主。已经无法满足新

4、形势下综合监控管理系统的需求，所以我们需要引入先进的音视频压缩算法，如H.264，同时推广高清晰的分辩率，如D1录像格式。2、管理控制操作复杂传统监控系统以矩阵控制权限为主，一般只支持23级用户权限管理。而现今的视频管理系统以联网监控为主体，结合大型工矿企业多样化的职能设置，需要支持可灵活定义的权限管理和控制管理。3、监控系统相对独立传统监控系统是比较独立的一套系统，虽然监控功能比较完善，但作为独立系统，需要单独配置管理人员，并且由于难以和其他系统通讯，造成联动信息缺失，无法发挥出更大的作用。随着软件平台技术、网络技术的发展和监控系统的迅速发展，现在视频监控系统能够和业务管理平台、报警联动平台

5、等等实现一定程度的互连互通，通过平台间的配合达到112的效果。4、网络功能弱传统监控系统以本地视频监看为主，所以网络功能设计的比较弱。一般无法实现所有图像同时网传，或者一般提供的网络管理功能都比较简单。而新型的视频监控系统是以联网监控为基础的，具备丰富的网络管理功能和强大的网传存储能力。为多样化的功能扩展提供各种可能。5、录像空间固定传统监控系统以DVR录像为主，录像信息受限制于每台录像设备装备的硬盘容量，想要进行扩容，就需要更换硬件，造成一定程度的浪费。而新型监控系统，可以通过网络传输进行录像的保存、查询、回放等各种功能，并且可以通过调整网络存储设备和调整存储策略，灵活地对每一路监控图像的录

6、像空间进行自由配置，节省大量资源。2设计依据及原则2.1 设计依据本工程系统设计、配备的配置依据国家有关的设计规范、标准。所涉及的设备的产品标准、规范，验收标准、标准，均符合国家有关条例及规范。其工程设计、施工符合如下依据：1 安全防范工程技术规范2 安全防范工程程序与要求3 水利系统通信业务导则4 水利水电工程通信设计技术规程5 工业控制计算机系统验收大纲6 工业电视系统工程设计规范7 视频安防监控系统技术要求8 建筑防雷设计规范9 建筑物电子信息系统防雷技术规范10 电子设备雷击保护导则11 计算机信息系统安全保护等级划分准则12 计算机场地技术条件13 电子计算机机房设计规范14 通讯系

7、统机房设计15 中国信息技术设备安全标准16 工业企业通讯设计规范17 工业企业通讯接地设计规范18 电磁兼容 试验和测量技术19 远动设备及系统接口（电气特性）2.2 设计原则本工程系统设计原则以“先进、扩展、可靠、实用、合理”为指导思想。 先进性系统采用先进的技术，包括先进的传输技术、图像压缩编码技术、存贮技术、控制技术，所采用技术应是成熟的，且符合技术发展方向。 扩展性采用统一的系统标准和通信协议，使整个系统中各个子系统之间能互联互控，充分发挥整个系统的功能；不仅系统规模和功能易于扩充，还应方便与其他系统连接。 可靠性系统功能满足部队监管系统对图像监控的基本要求，使用方便，图像清晰；系统

8、具有高可靠性和高安全性，能长期稳定运行，使用具有升级能力的嵌入式设备。 实用性系统的可用性强，长期应用于室外恶劣环境下，全天候稳定工作，不论白天还是夜晚，不论晴天还是雨天，都能有较好的效果。 合理性在确保质量、实用性、先进性的前提下，系统要求采用较经济的方案，包括建设费用、升级和维护费用。 3 技术路线选择3.1 构架举例根据目前市场广泛推广应用的动态监视系统，主要有以下四种实现方式：3.1.1 模拟监控模拟监控是指音视频信号以模拟方式传输、显示、存储；模拟视频系统中信息流的形态为模拟的视频信号，系统的网络结构主要是以种单功能、单向、集中方式的信息采集网络；优点 矩阵切换器将分散的全硬件视频监

9、控系统微型集中化，如将视频切换、对前端的控制等功能集合一起，一机处理，是技术上的一个突破； 技术成熟、性能稳定。缺点 传输对距离十分敏感，信号容易产生衰耗、畸变、群延时，并且易受干扰，使图像质量下降； 联网方式单一，只能以点对点的方式监视现场，布线工程量极大； 模拟信号的存储耗费需大量存储介质(如录像带)，查询取证烦琐。传统的监控系统，以模拟监控为主。3.1.2 数字监控数字监控是以音视频信号压缩后以数据包形式传输、记录的多功能、高度智能化的监控系统。随着计算机多媒体技术、视频压缩技术、网络通讯技术的发展、数字视频监控系统迅速崛起。优点 数字化视频可以在局域网或广域网上传输图像数据，不受距离限

10、制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像稳定性； 数字视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无须重复布线； 经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询十分简便快捷。 施工简单，维护成本低缺点 数字视频在图像进行远距离传输过程中，通过对图像的压缩和解压缩，图像清晰度受到一些影响；3.1.3 模数结合监控模数结合监控即以DVR为中心组建监控系统。DVR具备显示、存储、查询、回放、云镜控制、网络传输等多种功能，能够同时实现模拟图像显示和数字图像传输。是监控系统从模拟监控方式向数字监控方式过渡的中间产品，也是目前应用最广泛的监控系统架构。优点 视频图像可以在局域网或广域网上传输图像数据，

11、不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像稳定性； 视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无须重复布线； 经过压缩的视频图像主要保存在DVR的硬盘上；缺点 数字视频在图像进行远距离传输过程中，通过对图像的压缩和解压缩，图像清晰度受到一定的影响； 各种功能均具备，但单项功能都不太强。比方说网络传输功能、设备管理功能、录像存储查询功能等等。3.1.4 集中编码存储监控集中编码存储监控以光纤球、视频光信号与光纤集中编码器、IP存储组建监控系统。结合了数字监控系统与无压缩光信号的特点，具有高抗干扰、高清无损伤图片、监控中心的实时无延时、网络的不受限制等多种优点。能够同时实现无压缩光信号与网络图

12、像信号传输。是目前推出的最优秀监控系统架构。优点 抗干扰强、延时小、图像无损伤 视频图像可以在局域网或广域网上传输图像数据，不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像稳定性； 视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无须重复布线； 经过压缩的视频图像主要保存在IP存储设备上，查询十分简便快捷。缺点 如果需要实时无损伤图片多路上墙，则要增加相应的交换设备，成本相对较高3.2 架构选择集中编码存储监控是新崛起的以图像视频压缩及计算机通信技术为核心的新型视频监控系统，该系统解决了模拟系统与数字系统的部分弊端，更适合远程智能数字视频监控管理，若根据实际情况选用不同图像压缩格式，可有效提高图像的清

13、晰度。目前数字视频监视系统应用的压缩格式主要有：MPEG-4、H.264，这两种图像压缩方式可达到DVD图像的清晰效果，每路图像传输占用约512K2M网络带宽（根据压缩比不同将占用不同网络带宽）。数字监控系统适应范围较广，可利用各种数据通信网络如：SDH、DDN、ISDN、El、XDSL、ATM等。因此采用光纤高速球前端音视频信号通过光纤，无压缩无损伤的传输到监控中心集中编码器上，通过宽带网络平台传输数据，最终通过监控中心的数字解码设备和软件、支撑软件等构成一个数字视频监控的大平台，为最上层的应用提供服务。该平台支持分布式结构、支持并发访问，采用全数字化处理，整个系统达到数字化、网络化、智能化

14、。根据以上分析我们建议针对新建监控项目的营地，以数字监控为主，后期的便利性、扩展性可以得到较好的体现。针对已有监控系统的改造升级，以模数结合监控为主，因为传统监控系统以模拟监控为主，用模数结合监控系统进行改造，可以充分利用既有设备，有效降低改造难度和总体费用。4 系统设计（新建项目）4.1 总体设计系统结构组成本次系统组成根据节点划分方法主要有前端数据采集部分，三级监控中心部分，三级网络数据传输部分。前端数据采集部分：根据各个营地的现状建设兼容各种模拟或数字、已建或新建、固定或移动摄像机，还包括各种相关安全防范如周界报警、门禁报警等以及智能分析系统的相关设备等。三级监控中心部分：主要是在三级网

15、络节点上建立的集设备管理、数据处理与存储、视频显示与回放、视频上传与转发于一体的综合型视频监管中心，可以实现本地或是下一级监控中心的视频实时显示与存储、下一级监控中心或是前端设备的监测与管理、下一级监控中心或本地的服务的提供与权限分配等功能。实现管理调度、应急指挥、视频会议等系统功能三级网络数据传输部分：主要是采用自下而上的原则设计视频数据传输通道，依托于监控中心三级建设原则，对应与监控中心分别设立三级监控中心数据传输网络接入层、二级监控中心数据传输网络汇聚层、一级监控中心数据传输网络核心层三层视频传输网络。4.2 前端监控点设计前端监控点主要包括：原有模拟监控点、高清门岗监控点、原有（新建）

16、数字视频监控点、新建集中编码存储监控系统、巡逻车监控、电子围栏等等。 4.2.1 门岗监控点门岗监控点即几个营地出入口的视频监控和门禁系统。大门口的监控系统，要求能够记录下所有进出的车、人，结合电控门禁、车牌识别等功能，配合警卫工作，做到可视、可控、可查。在门岗监控点通过建设一套车牌抓拍系统，配合后端车牌识别系统，能够对进出车辆进行高效的管理。系统拓扑图网络拓扑图描绘了本系统在联网情况下的位置以及联接方式。本卡口系统由于采用了高清摄像机，故一般大门只需一台高清摄像机即可。系统功能 车辆捕获功能系统能对所有经过的车辆进行捕获并自动记录车辆图象信息，系统除了能够捕获在车道上正常行驶的车辆外，还具备

17、捕获跨线行驶车辆的功能，并且具有自动选择有效图片（有汽车牌照）、删除垃圾图片的功能。系统采用了线圈检测与视频检测相结合的检测方式，保证了系统在检测到地感线圈故障的时候正常检测车辆并记录车辆图象信息。 车辆图象拍照及硬盘录像功能系统集图象抓拍与硬盘录像于一体，无需集成硬盘录象机便可实现硬盘录像功能。在车辆通过时，系统能准确拍摄车辆前部特写图像和整个车辆全景图像各一张,并将图像存储到磁盘相应目录下,车辆通过的信息写入相关数据库,并在全景图像中标明车辆通行数据,如时间、地点、车速、方向等。在环境无雾包括雨雪天情况下,对监控区域内的规范行驶的特写车辆图像包含车辆牌照等头部所有特征，能够看清楚车辆头部的

18、情况，车辆全景图像能看清车辆类型、颜色、车牌号码和所载货物。每辆车分别按特写和全景存贮成两张照片，采用通用的“JPEG”压缩图像，并有时间、速度、地点、车牌号码和方向信息。系统采用大华一体化高清摄像机，具备智能成像和控制补光功能，能够在各种复杂环境（如：雨雾、强逆光、弱光照、强光照等）下拍摄出清晰的图片。图象质量清晰可辨，能辨别驾驶人员的面貌特征，夜间图象具有强光抑制功能。同时，系统具有记录道路动态视频图像的功能。当超出最大存储容量时，自动对车辆信息和图片进行循环覆盖。系统特点 采用全嵌入式结构，系统稳定可靠 采用一体化设计，结构紧凑，安装使用方便 内置2.5英寸大硬盘专用图象存储器，可存储数

19、百万张图片 集录像、抓拍于一体 系统采用窄脉冲频闪闪光灯技术 高清晰度成像，可清晰的看清车牌及驾驶人员面貌特征 综合管理与远程维护功能高清夜间图象抓拍效果 4.2.2 普通视频监控点在视频监控点，根据具体的应用环境，有以下几种实现方式： 通用建筑、库房监控：如果监控点比较分散，建议架设网络摄像机、网络球机实现图像信息的采集、编码、网传功能。我们推荐使用的网络摄像机、网络球机支持内置SD卡进行录像数据的短时间存储，当网络出现短暂异常的时候，能够临时保存录像，当网络恢复正常的时候再上传。如果监控点比较集中，建议架设模拟摄像机、模拟球机，将相邻的几个监控点引入到一台或若干台网络视频服务器上，由视频服

20、务器实现编码网传功能。我们推荐的网络视频服务器可以支持内置硬盘或SD卡，具备强大的网络适应能力。 极端位置监控：在一些极端的位置，比方说山顶监控点、偏远岛屿上的监控点等情况，对于这种比较极端的监控点，我们推荐使用网络摄像机或网络球机无线传输的模式搭建前端监控系统。无线传输的方式，根据实际情况可以选择CDMA/GPRS直接传输，或者WiFi无线传输。采用这种方式的优点在于大大降低了组网传输的成本，具备异常灵活的特性。 特殊点视频监视：对于一些特殊点，比方说库房重地等，除了录像存储以外，还要求在监控中心能够进行最高清晰的图像显示。考虑到这种情况，可以在前端监控点引出模拟视频信号，通过光纤直接引入到

21、监控管理中心，通过大屏显示系统进行高清晰图像的显示。 4.2.3 巡逻车监控巡逻车监控，要求监控设备必须是可移动的，所以，针对车辆使用和个人使用，我们推荐了两种解决方式。工程车上主要包含一套车载DVR，23套便携式DVR设备。车载DVR包含24个摄像头，这些摄像头可以安装在车顶和车侧。车载DVR的主要功能是实时记录整个巡逻的过程，同时可以通过CDMA或GPRS把现场的图像传输到监控中心，便于监控中心管理人员进行远程指挥控制。同时车载DVR也支持GPS定位系统，巡逻车在哪个位置，监控中心电子地图上可以很明晰地看到。在处理突发事件时，监控中心能够迅速调遣最近地区的巡逻车前往事故现场。便携式DVR其

22、实就是单兵作战系统的一部分。便携式DVR包含录像播放设备、微型音视频采集设备、扩展底座等部件。能够实现现场音视频录像、数据存储、数据无线网传等功能。方案的特点：1、 高科技武装的监控系统，让工作变得有序而迅速。2、 充分利用无线网络视频监控，提高指挥系统工作效率。 4.2.4 电子围栏考虑到营地的重要性，在营地周围，可以根据需要建设电子周界报警系统。电子周界报警系统能够随时感应线路上的细微电阻变化，进行报警、低电压放电等处理。有效阻隔破坏人员的入侵和小动物的干扰。4.3 指挥中心设计/该部分描述指挥中心系统的设计，指挥中心是整个系统的核心，在指挥中心建立一套以数字视频监控系统为基础的指挥控制系

23、统，能够对整个系统进行指挥、控制、监控、管理、存储、登录认证、图像分发等，实现了大规模的视频监控，保证系统稳定和可靠。按照功能分，监控中心主要由监控管理平台、输出显示系统、录像存储系统组成。各部分的基本功能如下： 监控管理平台网络视频监控平台硬件主要由管理服务器、数据库服务器、WEB服务器、报警服务器、流媒体服务器、客户端设备等组成。各服务器根据用途和负荷可以合并使用。监控管理平台的详细信息参见第6章监控平台方案。同时，各级领导和管理人员，可以通过网络登陆监控管理平台，根据各自权限对相应监控点图像进行监视、查询、回放等工作。 输出显示系统市局监控中心的显示采用数字矩阵控制，把图像通过大屏显示系

24、统显示输出，且把控制做到无缝连接，便于管理。大屏显示系统具备多画面自由分割移动显示，通过无缝融合技术能够实现整屏幕高清晰单画面输出，让异常现象无处隐藏。监管人员可以在大屏系统上调看任意一个监控点的视频，也可通过数字视频矩阵的控制键盘对前端监控点进行PTZ控制。 录像存储系统所有图像以在监控管理中心进行网络集中存储为主，前端编码设备也提供一定的录像临时存储功能。 视频会议系统 应急指挥系统4.3.1监控管理平台监控管理平台的内容在第6章详述。4.3.2大屏显示系统多投影图像融合数字大屏幕显示系统采用一组普通投影仪以背投影方式把图像投射在平面幕、柱面幕或球面幕等特殊屏幕上，基于计算机视觉技术和分布

25、式并行处理，通过图像融合软、硬件形成了一个无缝无失真的逻辑大屏幕，最终实现了超宽、超高、超高清晰度的无缝大屏幕。多投影图像融合数字大屏幕显示系统可实现以下功能：大屏幕多层融合，多画面分割、放大、缩小、全屏漫游，多类视频显示，影像播放（HDTV、高清晰电影、流媒体、DVD等），地理信息系统（GIS）矢量地图显示，远程显示控制等功能。本系统由视频信号解压、采集、画面分割子系统、多投影图像融合显示与播放子系统、大屏幕显示控制子系统组成。“视频信号解压、采集、画面分割子系统”可以接受来自高分辨率数码照片，以及高清电视、DVD影视信号。然后进行实时视频解压、采集和画面分割。最后，把处理的结果输送到“多投

26、影图像融合与播放子系统”。“多投影图像融合与播放子系统”接受来自“视频信号解压、采集、画面分割子系统”的信息，进行实时的图像画面融合：对多投影图像实时进行图像的几何、亮度与色彩的矫正。在本系统基本配置中使用了若干台高亮度、高对比度工业投影机进行图像的实时同步融合显示。“大屏幕显示控制子系统”实现了对大屏幕进行显示区域的分割与控制。通过该子系统可以为不同的应用程序设置不同的显示工作区；对显示工作区进行动态管理：分配、回收、冲突仲裁；投影机电源的控制管理（实现投影机系统的冗余）和故障报警等。另外，本系统还具有进行实时音频信号的解压与播放的功能。功能特点：1. 基于计算机视觉技术和分布式并行处理，支

27、持非线性状态下的边缘融合。2. 对数字信号处理的效率非常高，具体有以下几点：（1） 数字视频信号在cif格式下可支持32路，D1可支持8路，随着编解码技术的进一步发展，可扩展到cif 64，D1 16；（2） 流媒体播放支持VCD、DVD以及HDTV的播放；（3） 支持远程VNC（通常称为虚拟Windows/虚拟Unix/虚拟Linux）；（4） 支持电视信号；（5） 支持静态图片处理。3. 对VGA输出，单路最大支持16001200，在此基础上，可进行计算机自动组合成完整的矢量，最大可支持6路输出。4. 支持超过2K3K以上的矢量信息显示。（要求是分布式矢量结构）5. 支持多维显示。6. 所

28、有的图像源不需要做专门的边缘处理。7. 安装过程不需要事前对边缘几何参数做人工输入，完全由图形工作站自动完成，并且保证象素点融合精度达到100%。8. 系统的拆装方便（如不考虑投影机、屏幕的安装），一般情况下一小时内即可完成。9. 支持各种形状、形态的显示屏幕。如柱面幕、球面幕、弧形幕等。4.3.3网络存储系统在新建项目中，录像存储方式以后端集中存储为主。前端设备专职处理图像采集、编码、网传功能，确保优异的性能，而后端IP存储设备则用于保存编码设备生成的录像数据，提供多重数据保护功能。采用这种方式的优点如下：1、采用NVS、IP摄像机等编码设备，网络传输能力很强，彻底解决了传统DVR网传能力不

29、够的问题。同时此类编码设备可以支持硬盘或SD卡，能够支持录像数据的临时存储，抵御网络短时间崩溃的风险。部分编码设备能够在录像的同时实现实时清晰抓图功能，为监控工作增添有力武器。2、使用IP存储保存录像内容。分配给不同通道的录像空间可以自由调整，而且可做到无限扩容。同时IP存储通过软件RAID功能、冗余电源和风扇、硬盘热插拔等功能，从各个方面增强了抵御破坏的能力，可以极好地保障录像数据的安全性。编码功能和录像功能的分离，也避免了两者之一出现问题时对另一个功能的影响。3、原先管理平台直接架设在DVR上面，一些管理功能的实现往往受制于DVR的功能和性能。现在录像等功能被开放出来，管理平台可以和编码设

30、备、存储设备无缝结合，便于定制功能或特殊功能的实现。4、使用IP摄像机或者IP球机，监控点和派出所之间的连接就简化成一根网线，于是施工、后期维护等工作就变得非常简单。5、独立的编码设备，能够提供超强的数据处理能力。后期项目上可以扩展使用很多新产品、新功能，如高清分辨率（如200万象素）的IP摄像机，具备智能视频分析算法的前端设备等等。4.4 和其他监控中心互连互通在监控管理平台上，预留了多种网络接入接口，可以和各个层级的指挥监控系统进行互连互通。5 软件结构和功能本远程图像监视系统中具有一定的独立性，可独立实现相应的功能，同时也要实现多级指挥中心的联网和信息共享，系统必须考虑各设备的兼容性，能

31、通过系统软件集成使所有相关单位系统形成一个完整的整体。系统设计中充分考虑到系统所涉及的其他子系统的集成和资源共享，故设计采用模块化、开放性结构，保证系统总体结构上的协调合理性，总体结构具备可扩展性和兼容性，可实现不同的图像监视系统的互连互通，具有电子地图功能。本系统采用一套以C/S和B/S两种模式共存的远程图像监视系集成软件，软件由管理软件和客户软件组成。管理软件主要完成所有管辖范围内的组织机构的建立，前端编码设备的参数属性设定，用户、组、角色的权限设定，日常LOG文件的管理，以及数据备份、还原处理。在操作用户计算机上安装相应的客户端软件实现对监控点的监视和控制，同时具有多级用户权限管理功能。用户也可以不安装任何软件，直接通过IE方式实现软件基本功能，即实现B/S方式的监控软件总体结构图如下5.1三大系统统一平台在多级指挥监控系统里，包含了指挥控制系统、视频会议系统、音视频监控系统三大系统。三个系统统一到一个管理平台上，大大降低了管理的复杂度，符合依靠高科技提高战斗力，用