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關(guān)鍵詞:公路、隧道、設(shè)計(jì)、視頻、監(jiān)控、方案
Abstract: This article is from the experience from the highway tunnel design and construction to the tunnel video monitoring system composition, function and practicality of exploration and analysis in the past years.Especially in view of the present situation of highway tunnel, I have deeper study and comparison in the video monitoring system scheme in order to provide useful reference for the similar projects. Hope my opinion in this area will put forward the improvement and development of highway tunnel video monitoring system.
中圖分類號(hào):X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言:公路隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要用于監(jiān)控中心值班員對(duì)整條隧道、引道、匝道的交通運(yùn)行狀況實(shí)行全范圍、全斷面監(jiān)視,監(jiān)視整條隧道及洞口的運(yùn)營(yíng)狀況,協(xié)助值班員指揮行車。隨著我國(guó)數(shù)字高清技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,人們已不再滿足通過傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)從公路隧道中攝取的監(jiān)控畫面;更清晰、更直觀、更實(shí)時(shí)的監(jiān)控圖像已成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必然。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,使得公路隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)更加簡(jiǎn)單、靈活,同時(shí)確保系統(tǒng)具有更強(qiáng)的可擴(kuò)展性。所以在此做一個(gè)深入的研究和探討,以尋求視頻監(jiān)控系統(tǒng)最佳設(shè)計(jì)方案。
1、公路隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及組成
視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案就目前公路隧道應(yīng)用及其它行業(yè)的案例來說,包括高清數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)和傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
(1)高清數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)
數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是從視頻編碼、視頻傳輸?shù)娇刂拼鎯?chǔ)都是數(shù)字信號(hào)的視頻監(jiān)控系統(tǒng),是相對(duì)于模擬監(jiān)控系統(tǒng)而言的。系統(tǒng)采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),中心數(shù)字化設(shè)備,可以與其它子系統(tǒng)無縫連接,實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)字化。
數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)示意圖:
(2)傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)
模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)是采用模擬攝像機(jī)、硬盤錄像機(jī),視頻矩陣等設(shè)備,這個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在硬盤里。
模擬監(jiān)控系統(tǒng)矩陣聯(lián)網(wǎng)示意圖:
2、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用
(1)高清數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)
方案一:高清數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。目前基于IP尋址的多媒體通信技術(shù)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,監(jiān)控設(shè)備的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展已經(jīng)普遍展開,網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢(shì),視頻監(jiān)控系統(tǒng)將順應(yīng)這一歷史潮流,采用全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的電視監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。
全數(shù)字分布式的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是完全基于數(shù)字視頻技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)綜合運(yùn)用了多媒體視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了視頻/音頻的數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用的多媒體化以及管理的智能化。系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號(hào)數(shù)字化,以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,實(shí)現(xiàn)了集中監(jiān)控、集中管理,其最大的優(yōu)點(diǎn)為全高清的視頻圖像。
工程設(shè)計(jì)案例:在我院2012年參與設(shè)計(jì)并完成的長(zhǎng)沙市營(yíng)盤路湘江隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,首次采用高清數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在攝像機(jī)的選擇上選用上海堯視的數(shù)字高清攝像機(jī),在傳輸方式上通過現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)將隧道的視頻畫面通過光纜傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。所攝取到的隧道監(jiān)控畫面在圖像的清晰度方面較傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)有了一定程度的飛躍。
(2)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)
方案二:模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟、性能穩(wěn)定,并在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)成為監(jiān)控領(lǐng)域的主流選擇,并得到廣泛使用。其主要特點(diǎn)是:通過前端模擬攝像機(jī),采用矩陣主機(jī)控制,通過視頻控制主機(jī)對(duì)所需的圖像進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)用。其主要缺點(diǎn)是:系統(tǒng)構(gòu)架比較復(fù)雜、施工量大,且增加任意視頻前端機(jī)均需對(duì)系統(tǒng)原配置進(jìn)行必要的修改。
工程設(shè)計(jì)案例:在我院2008年參與設(shè)計(jì)并完成的的青島膠州灣海底隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,采用的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在攝像機(jī)的選擇上選用美國(guó)霍尼韋爾(Honeywell)模擬攝像機(jī),在傳輸方式上通過光端機(jī)將隧道的視頻畫面通過光纜傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的視頻矩陣,通過視頻矩陣來調(diào)用所需的視頻圖像。
3、視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案比選
針對(duì)方案一(數(shù)字化)和方案二(模擬化)這兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn),下面做一個(gè)具體的分析:
(1)前瞻性:模擬監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定其無法避免諸多的局限性,如只能在線實(shí)時(shí)觀看,難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控等,模擬監(jiān)控被網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控替代必然是大勢(shì)所趨。
(2)先進(jìn)性:網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為嵌入式實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單,布線施工容易,一條網(wǎng)線可以同時(shí)傳達(dá)多路網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的視頻信號(hào)。
(3)性價(jià)比:網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)雖然價(jià)格比模擬的要貴,但從整個(gè)系統(tǒng)來考慮就能突顯其優(yōu)勢(shì),特別是對(duì)于視頻路數(shù)超過100路的大型網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),所需設(shè)備簡(jiǎn)單。系統(tǒng)可通過后端的管理軟件進(jìn)行集中管理。
(4)安全性:數(shù)字化更方便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)可通過設(shè)置不同的權(quán)限級(jí)別,授權(quán)給不同等級(jí)的使用者。僅有最高級(jí)權(quán)限的用戶才可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置和更改,只有擁有足夠的權(quán)限才能觀看相應(yīng)的視頻,大大提高了系統(tǒng)的安全性。
(5)使用和維護(hù)簡(jiǎn)單:數(shù)字化系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)備的配置具有通用性強(qiáng)、開放性好、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),簡(jiǎn)
單的系統(tǒng)架構(gòu)使系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率大大降低,且可以通過遠(yuǎn)程操作對(duì)系統(tǒng)軟件
升級(jí)和維護(hù)。
(6)擴(kuò)展性:當(dāng)數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)需要擴(kuò)展時(shí),只需要增加相應(yīng)的前端設(shè)備
(如網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等)即可,無需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行大范圍的更改和變動(dòng)。
(7)集成性:ONVIF(開放型網(wǎng)絡(luò)視頻接口論壇)致力于通過全球性的開放接口標(biāo)準(zhǔn)來推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)在安防市場(chǎng)的應(yīng)用,這一接口標(biāo)準(zhǔn)將確保不同廠商生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品具有互通性。目前數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)基于ONVIF協(xié)議的基礎(chǔ)上集成性強(qiáng),便于多監(jiān)控系統(tǒng)之間的集成。
(8)系統(tǒng)的價(jià)格:由于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展處于起步階段,某些核心部件的成本仍然較高,造成數(shù)字系統(tǒng)的價(jià)格高于模擬系統(tǒng),然而,隨著數(shù)字系統(tǒng)的市場(chǎng)進(jìn)一步擴(kuò)大、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的日趨成熟以及系統(tǒng)核心部件的成本降低,數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)除了在功能、技術(shù)上領(lǐng)先于模擬系統(tǒng)之外,也必將在價(jià)格上壓倒模擬系統(tǒng)。
(9)設(shè)備架構(gòu):數(shù)字化系統(tǒng)將采用工控機(jī)、PC機(jī)、一體機(jī),易于運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建大型、復(fù)雜、多功能的監(jiān)控系統(tǒng);而模擬系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和設(shè)備設(shè)置方面較為繁雜。
4、結(jié)論及探討
對(duì)于公路隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說,監(jiān)控畫面的清晰度及系統(tǒng)的智能化程度更為重要。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全高清視頻圖像,能更清晰的實(shí)時(shí)觀看車輛、車牌及人流情況。系統(tǒng)采用靈活的網(wǎng)絡(luò)傳輸,多個(gè)用戶可以共用一套中心控制平臺(tái),用戶投入、使用簡(jiǎn)便,用戶能遠(yuǎn)程進(jìn)行瀏覽與控制,原則上任何可以上網(wǎng)的地方都可以進(jìn)行瀏覽與控制。它還可以引入了許多新的數(shù)字化技術(shù)成果(如圖像識(shí)別技術(shù)),大大彌補(bǔ)了傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不足,提供了增值業(yè)務(wù)能力,擴(kuò)展了功能和范圍,提高了系統(tǒng)的性能和智能化。而傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)采用視頻線纜或者光纖傳輸模擬視頻信號(hào)的方式,對(duì)距離十分敏感,且跨地域長(zhǎng)距離傳輸不夠經(jīng)濟(jì)便利,一般以局部的區(qū)域進(jìn)行集中監(jiān)控,遠(yuǎn)距離的傳輸一般采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式進(jìn)行組網(wǎng),整個(gè)系統(tǒng)的布線工程大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,功耗高,費(fèi)用高,需要多人值守;整個(gè)系統(tǒng)管理的開放型和智能化程度較低。相對(duì)于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng),模擬監(jiān)控系統(tǒng)存在的時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng),技術(shù)相當(dāng)成熟,錄像格式嚴(yán)格統(tǒng)一,價(jià)格低廉,在短期內(nèi)仍然會(huì)在監(jiān)控市場(chǎng)上占有一席之地,與數(shù)字系統(tǒng)并存。但是,由于模擬系統(tǒng)固有的技術(shù)劣勢(shì),并且隨著數(shù)字系統(tǒng)的不斷發(fā)展完善,模擬系統(tǒng)的市場(chǎng)將會(huì)逐漸萎縮,尤其是在中、高端市場(chǎng),而只能以其簡(jiǎn)單、低價(jià)的特點(diǎn)占據(jù)一部分低端市場(chǎng),慢慢趨于淘汰。
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客戶需求分析
1.基層營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)分布情況
該銀行在整個(gè)省內(nèi)有近千個(gè)分布在省、市、縣級(jí)以下地區(qū)的營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn),并且這些網(wǎng)點(diǎn)多數(shù)還沒有安裝電視監(jiān)視系統(tǒng)和報(bào)警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
2.基層網(wǎng)點(diǎn)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)
各地市的營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)大部分分布在縣及縣以下,這些營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的特點(diǎn)是:
地域上,點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣、分散。
管理上,由于地域特點(diǎn),對(duì)基層金融營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)工作檢查、監(jiān)督帶來不便,同時(shí)技防設(shè)施和管理手段滯后。
安全防范上,由于地域、管理等特點(diǎn),大多數(shù)基層金融網(wǎng)點(diǎn)都設(shè)有金庫,現(xiàn)金儲(chǔ)存量又較大;同時(shí),網(wǎng)點(diǎn)工作人員女性職工較多,抗拒外來襲擊能力較弱,物防、技防措施又滯后。
解決上述問題的較好辦法是利用已有的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái),通過這個(gè)平臺(tái),使音頻、視頻、報(bào)警、數(shù)據(jù)等信息可以讓銀行內(nèi)部的各級(jí)部門共享,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)圖像的實(shí)時(shí)監(jiān)視、歷史圖像的回放、報(bào)警信息的快速傳遞、視頻會(huì)議,以及與各級(jí)公安機(jī)關(guān)視頻聯(lián)網(wǎng)報(bào)警。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
銀行網(wǎng)點(diǎn)報(bào)警和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)典型的分布式系統(tǒng),各個(gè)監(jiān)視站點(diǎn)可分布在各個(gè)地方。這個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)于傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)來講要實(shí)現(xiàn)是非常困難的,解決這個(gè)問題需要建設(shè)一個(gè)開放式的軟件管理平臺(tái)和配置相應(yīng)的硬件設(shè)備。因此,本系統(tǒng)選擇使用網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案iDVR3.0系統(tǒng)平臺(tái),以及AV1320e系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器,以構(gòu)成多系統(tǒng)、多任務(wù)綜合處理、分布式、高度安全的、被稱之為“報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)”的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)?!皥?bào)警和監(jiān)控平臺(tái)”最基本的要素是網(wǎng)絡(luò)。隨著城市互聯(lián)網(wǎng)、城域網(wǎng)的不斷擴(kuò)容,使得用戶利用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供的寬帶服務(wù)建立網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的“報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)”成為可能。
報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)具有以下功能特點(diǎn):
1.一線多能
視頻、音頻、數(shù)據(jù)、報(bào)警信息可以在一條網(wǎng)絡(luò)線纜內(nèi)同時(shí)傳輸,前端模擬攝像機(jī)直接接入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器,通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字視頻。這種傳輸方式突破了傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布線,以及傳輸受距離限制的缺陷。
2.方便日后擴(kuò)展
網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)的擴(kuò)展變得極其容易,只要有網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn),就可以完成系統(tǒng)擴(kuò)展。
3.免維護(hù)且管理方便
網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器使用嵌入式操作系統(tǒng),系統(tǒng)性能穩(wěn)定、安全性高。只要通過網(wǎng)絡(luò),用戶就可以方便地進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和固件更新。
4.分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)更加安全
由于每一個(gè)設(shè)備均被分散地安裝于攝像機(jī)遠(yuǎn)端,即使某個(gè)設(shè)備發(fā)生了故障也僅僅是影響到這個(gè)設(shè)備,而不至于影響到整個(gè)系統(tǒng)。
5.分布式存儲(chǔ),系統(tǒng)更加靈活
基于B/S(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu),能提供多級(jí)目錄服務(wù),允許客戶根據(jù)實(shí)際需要靈活地配置存儲(chǔ)和管理服務(wù)器。存儲(chǔ)服務(wù)器(Archiver)可以在目錄服務(wù)器(Directory)的管理下任意地分配和切換需要存儲(chǔ)的攝像機(jī)圖像。傳統(tǒng)DVR存儲(chǔ)攝像機(jī)圖像是要通過物理方式連接攝像機(jī),而系統(tǒng)可提供更多的存儲(chǔ)靈活性。
6.分布式觀看,方便使用
平臺(tái)的客戶端可以分散在網(wǎng)絡(luò)的任何地點(diǎn),數(shù)量沒有限制。而DVR系統(tǒng)同時(shí)可登陸的用戶數(shù)一般不會(huì)超過5個(gè)。當(dāng)多于這個(gè)數(shù)時(shí),系統(tǒng)的速度會(huì)明顯下降,即圖像刷新速度下降、丟幀。
DVR的集中管理僅僅是一個(gè)瀏覽方式的集中管理,而不是此平臺(tái)系統(tǒng)的集中管理。由于DVR最開始的設(shè)計(jì)目標(biāo)是取代模擬磁帶錄像機(jī),完成集中、連續(xù)、較高清晰度、本地化的存儲(chǔ)。所以,DVR沒有一個(gè)可以與上級(jí)管理平臺(tái)的聯(lián)絡(luò)機(jī)制。沒有這個(gè)聯(lián)絡(luò)機(jī)制,DVR就不能將分散的系統(tǒng)納入一個(gè)“泛網(wǎng)絡(luò)”方式的平臺(tái)。此平臺(tái)的B/S結(jié)構(gòu)、多目錄服務(wù)、多存儲(chǔ)服務(wù),以及各種故障切換服務(wù)結(jié)構(gòu)等,能有效地解決這個(gè)問題。
解決方案
基層營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)
以一個(gè)典型的基層網(wǎng)點(diǎn)為例,設(shè)備配置如下:
柜臺(tái)內(nèi)1個(gè)攝像機(jī),對(duì)應(yīng)2個(gè)現(xiàn)金出納窗口;
大廳1個(gè)攝像機(jī),監(jiān)視出入大廳人員情況;
金庫1個(gè)攝像機(jī);
運(yùn)鈔交接區(qū)1個(gè)攝像機(jī);
震動(dòng)探測(cè)器4個(gè);
震動(dòng)分析儀1個(gè);
8音頻對(duì)講1套。
實(shí)施方案提供本地4個(gè)攝像機(jī)的圖像存儲(chǔ),具有以下功能:
提供雙向語音通訊,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)講和視頻會(huì)議;
提供報(bào)警事件的聯(lián)動(dòng)以及遠(yuǎn)程傳輸和管理;
提供4個(gè)攝像機(jī)的遠(yuǎn)程瀏覽;
提供14個(gè)攝像機(jī)或4畫面異地圖像存儲(chǔ);
提供本地4個(gè)攝像機(jī)的遠(yuǎn)程方式歷史資料回放及提取。
1.網(wǎng)絡(luò)關(guān)系
基層營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、各級(jí)金融系統(tǒng)、各級(jí)公安機(jī)關(guān)(以下統(tǒng)稱為“站點(diǎn)”)、政府相關(guān)部門與平臺(tái)之間的關(guān)系。各個(gè)站點(diǎn)之間使用CNC提供的VPN建立寬帶鏈接。目錄服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)在CNC主節(jié)點(diǎn)完成。
2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
整個(gè)系統(tǒng)具有樹冠型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),通過將目錄服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、網(wǎng)關(guān)服務(wù)放置在CNC在各地域的骨干節(jié)點(diǎn),可以保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有最短的路由、最可靠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、最好的帶寬。
3.網(wǎng)絡(luò)要求
基層營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)由于網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為壓縮過的視頻信號(hào),一般建議的碼流為384kbps。這個(gè)要求的前提條件是圖像的分辨率為CIF(352×288),速率為25幀/秒。網(wǎng)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)接入使用ADSL方式,使用CNC提供的VPN技術(shù)搭建互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的局域網(wǎng)。速度為下行1Mbps,上行全速(不低于512kbps,實(shí)際的數(shù)據(jù)吞吐量不低于384kbps)。
各級(jí)金融系統(tǒng)、公安機(jī)關(guān)、政府相關(guān)部門的網(wǎng)絡(luò)接入由平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)。
4.基層網(wǎng)點(diǎn)的圖像存儲(chǔ)
本地存儲(chǔ)
建議4路圖像在本地進(jìn)行存儲(chǔ),為客戶和柜員爭(zhēng)議提供圖像復(fù)核依據(jù)。記錄設(shè)備使用4通道嵌入式數(shù)字錄像機(jī),避免了PC式的數(shù)字錄像機(jī)可靠性較差的問題。配備一塊200G硬盤,可以提供不低于30天的現(xiàn)場(chǎng)圖像記錄(以4路視頻信號(hào),每天工作10小時(shí)頻率計(jì)算)。
遠(yuǎn)程傳輸
利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以向報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)傳送1路CIF格式或4路壓縮實(shí)時(shí)(25fps)的視頻圖像。通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的串行端口,可以在應(yīng)用軟件界面上控制4通道數(shù)字錄像機(jī)的輸出。這樣各級(jí)中心可以用切換方式得到4個(gè)彼此獨(dú)立的攝像機(jī)圖像,以及一個(gè)四畫面圖像。
異地存儲(chǔ)
傳送到報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)的數(shù)字視頻信號(hào)可以在縣(區(qū))級(jí)的
存儲(chǔ)服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)一路或四路壓縮圖像視頻圖像的異地存儲(chǔ)(包括發(fā)生緊急事件時(shí)上傳的圖像)。對(duì)于本地?cái)?shù)字錄像機(jī)記錄的有價(jià)值的圖像,使用平臺(tái)應(yīng)用軟件將這些有用的數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程的方式備份到報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái),提供為期3個(gè)月的存儲(chǔ),同時(shí)也可以根據(jù)用戶的要求刻錄為DVD-ROM等存儲(chǔ)媒體。
5.視頻會(huì)議
利用網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器提供的雙向音頻,可以實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議功能:
縣級(jí)金融系統(tǒng)所屬單位召開的視頻會(huì)議
基層網(wǎng)點(diǎn)的工作人員在營(yíng)業(yè)場(chǎng)所就可以看見縣級(jí)單位的會(huì)議現(xiàn)場(chǎng),聽到現(xiàn)場(chǎng)的同步聲音,也可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)言等等。
市級(jí)金融系統(tǒng)所屬單位召開的視頻會(huì)議
這些視頻會(huì)議除本內(nèi)部單位外,還可以通過報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)的管理者邀請(qǐng)其它的部門參加。同時(shí),報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)可以根據(jù)需要提供會(huì)議實(shí)況的轉(zhuǎn)發(fā)和記錄。
6.報(bào)警聯(lián)動(dòng)
在報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)上,可以把報(bào)警、視頻丟失、移動(dòng)偵測(cè)、用戶登錄、用戶退出等信息定義為“事件”,應(yīng)用軟件可以根據(jù)各種事件產(chǎn)生一系列的“動(dòng)作”,這些事件和動(dòng)作之間可以按照事先編制好的程序產(chǎn)生復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。
與金融系統(tǒng)各級(jí)保衛(wèi)部門和公安機(jī)關(guān)的聯(lián)動(dòng)
在發(fā)生緊急報(bào)警時(shí),現(xiàn)場(chǎng)的圖像在各級(jí)保衛(wèi)值班員的計(jì)算機(jī)屏幕上立即彈出,同時(shí)有聲光報(bào)警提示。對(duì)虛假的報(bào)警,值班人員根據(jù)權(quán)限設(shè)定的優(yōu)先權(quán)通過雙向的音頻提示營(yíng)業(yè)所的工作人員,復(fù)位誤動(dòng)作的各種報(bào)警設(shè)置、報(bào)警控制器。對(duì)于真正的報(bào)警,值班人員通過事先編制的預(yù)案,指揮現(xiàn)場(chǎng)工作人員,最大限度地保障生命財(cái)產(chǎn)的安全,迅速與發(fā)生情況區(qū)域的分局級(jí)110指揮中心聯(lián)絡(luò),確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生緊急事件,迅速報(bào)告主管領(lǐng)導(dǎo)以及上級(jí)單位。
與監(jiān)控平臺(tái)管理中心的聯(lián)動(dòng)
在發(fā)生緊急報(bào)警時(shí),平臺(tái)管理中心的電視屏幕會(huì)立即彈出報(bào)警單位的實(shí)時(shí)圖像。對(duì)于真報(bào)警,平臺(tái)值班人員根據(jù)GIS(地理信息系統(tǒng))顯示的報(bào)警網(wǎng)點(diǎn)的位置,對(duì)各級(jí)110指揮中心以及保衛(wèi)部門進(jìn)行報(bào)警處理復(fù)核。
7.雙保險(xiǎn)方式的報(bào)警系統(tǒng)
報(bào)警系統(tǒng)的可靠性非常重要,所以在報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)上對(duì)于一個(gè)報(bào)警源,并行運(yùn)行2個(gè)彼此獨(dú)立的報(bào)警系統(tǒng)。
傳統(tǒng)的電話線報(bào)警
這個(gè)系統(tǒng)利用傳統(tǒng)的電話線建立報(bào)警平臺(tái),這個(gè)平臺(tái)以一個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)出現(xiàn)在整個(gè)報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)上,目的是保證它的獨(dú)立性。
網(wǎng)絡(luò)報(bào)警
這個(gè)系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器與前端報(bào)警主機(jī)相連,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸報(bào)警信息,利用報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)的應(yīng)用軟件讀取、報(bào)警信息、創(chuàng)建相關(guān)的聯(lián)動(dòng)。
通過提供雙保險(xiǎn),在電話線路出現(xiàn)故障時(shí),報(bào)警信息仍然可以通過網(wǎng)絡(luò)傳送到報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)。在兩個(gè)系統(tǒng)均無故障并同時(shí)報(bào)警時(shí),網(wǎng)絡(luò)報(bào)警具有優(yōu)先權(quán)。
8.地理信息系統(tǒng)接入(GIS)
報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)嵌入有黑龍江省的GIS地圖。在發(fā)生報(bào)警時(shí),通過GIS系統(tǒng),基層網(wǎng)點(diǎn)的地理位置在彈出現(xiàn)場(chǎng)圖像的同時(shí)會(huì)在GIS地圖上閃爍。根據(jù)情況,系統(tǒng)還可以提供多分層的電子地圖,直到基層網(wǎng)點(diǎn)的三維建筑圖。
圖像瀏覽
報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)內(nèi)的合法用戶可以按照它的級(jí)別以及身份認(rèn)證碼使用IE瀏覽器,通過登陸位于管理中心的主目錄服務(wù)器觀看現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)圖像。主目錄服務(wù)器將對(duì)用戶的身份進(jìn)行認(rèn)證,僅支持合法的用戶登錄。
通過管理中心的互聯(lián)網(wǎng)接入,合法的用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái),觀看其授權(quán)范圍的現(xiàn)場(chǎng)圖像,這個(gè)程序要更加嚴(yán)格的身份認(rèn)證。
軟件的界面相當(dāng)豐富,可以提供16畫面分割、9畫面分割、4畫面分割、全屏放大顯示等多種顯示方式。每一個(gè)畫面均提供25幀/秒實(shí)時(shí)顯示。同時(shí),軟件支持創(chuàng)建若干個(gè)“頁”,每一“頁”的內(nèi)容以及“頁”之間的切換順序和時(shí)間間隔,用戶可以任意設(shè)置。
報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)具有分布式的結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的編碼器在沒有客戶瀏覽時(shí)并不向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送視頻流,僅僅發(fā)送數(shù)量非常小的監(jiān)聽I(yíng)P包,因此網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的碼流壓力并不是很大。同時(shí),我們使用了很多個(gè)分布式Server,這樣有效地降低了各個(gè)區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)壓力。
分布式圖像存儲(chǔ)
使用多錄像服務(wù)器(Archiver)。如果將所有的視頻流全部匯聚到某一個(gè)或幾個(gè)中心,從CNC可以提供的網(wǎng)絡(luò)情況來看是不能承受的,因此,存儲(chǔ)必須是分布式的。在各個(gè)地區(qū)CNC中心機(jī)房,都設(shè)儲(chǔ)存服務(wù)器以及相應(yīng)的磁盤陣列。這樣可以有效的將海量的存儲(chǔ)分散掉,有效地減輕了網(wǎng)絡(luò)的壓力。
該平臺(tái)已經(jīng)充分的考慮到了這個(gè)問題,提供多個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器,平臺(tái)可以按照分布式結(jié)構(gòu)構(gòu)建。平臺(tái)規(guī)劃者可以將整個(gè)平臺(tái)劃分為若干區(qū)域,每一個(gè)區(qū)域由一個(gè)服務(wù)器負(fù)責(zé),這樣充分地降低了平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)。圖像的存儲(chǔ)可以由每一個(gè)獨(dú)立的但彼此相互關(guān)聯(lián)的服務(wù)器負(fù)責(zé),我們可以理解為把一筐雞蛋分別放置在多個(gè)籃子里,以規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。
該平臺(tái)規(guī)劃的服務(wù)器的數(shù)量沒有限制。另外,每一個(gè)服務(wù)器負(fù)責(zé)管理的攝像機(jī)是通過軟件指定的,用戶可以靈活的將某個(gè)(或某些)攝像機(jī)調(diào)入或調(diào)出某個(gè)服務(wù)器,將這個(gè)(或這些攝像機(jī))劃入另一個(gè)(或幾個(gè))服務(wù)器進(jìn)行管理。我們可以理解為攝像機(jī)與服務(wù)器之間的關(guān)聯(lián)是“軟性”的連結(jié)。
目錄服務(wù)和存儲(chǔ)服務(wù)的故障切換
該平臺(tái)提供FOS(故障服務(wù)),包括FOD(目錄故障切換)、FOA(存儲(chǔ)故障切換)以及核心服務(wù)的冗余。通過FOS服務(wù),可以保證平臺(tái)運(yùn)行的高度安全性。FOS目前可以提供故障托管切換功能,近期內(nèi)還可以提供冗余服務(wù)器、目錄服務(wù)器備份功能。
9.用戶認(rèn)證系統(tǒng)
作為一個(gè)高度安全的平臺(tái),進(jìn)入平臺(tái)的所有用戶必須經(jīng)過認(rèn)證。用戶的認(rèn)證工作由專門的認(rèn)證服務(wù)器來完成,一個(gè)合法用戶具有唯一的用戶名稱和密碼,并且分配有相應(yīng)的權(quán)限。
特殊的傳輸控制協(xié)議
作為一個(gè)分布式平臺(tái),終端設(shè)備和平臺(tái)之間必須具有特殊的協(xié)議以保證通訊的可靠性,特殊的協(xié)議包括網(wǎng)關(guān)、VSIP等。
效益綜述
銀行報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái)項(xiàng)目是一個(gè)典型的分布式結(jié)構(gòu),非常適合使用分布式的網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案。由于綜合管理軟件具有的靈活性、安全性,使系統(tǒng)日后升級(jí)更加方便和安全。
視頻監(jiān)視系統(tǒng)的必然發(fā)展方向
分布式、網(wǎng)絡(luò)化視頻是CCTV(電視監(jiān)視系統(tǒng))系統(tǒng)的必然發(fā)展方向。分布式、網(wǎng)絡(luò)化、高度的安全性使客戶日后系統(tǒng)的擴(kuò)展、升級(jí)更加方便;FOS(故障切換服務(wù))功能使系統(tǒng)非常穩(wěn)定。所有的這些特點(diǎn)是傳統(tǒng)DVR系統(tǒng)不可能提供的。
1.高附加值
通過報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái),各級(jí)金融單位可以實(shí)現(xiàn)除保衛(wèi)工作之外的高附加值。
2.強(qiáng)化企業(yè)管理
通過這個(gè)平臺(tái),金融系統(tǒng)的各級(jí)管理部門可以隨時(shí)檢查各個(gè)基層金融網(wǎng)點(diǎn)的工作情況,從而強(qiáng)化金融系統(tǒng)的管理工作。同時(shí),金融系統(tǒng)可以建立自己的樣板營(yíng)業(yè)所,其它的營(yíng)業(yè)所可以隨時(shí)以遠(yuǎn)程的方式學(xué)習(xí)樣板的服務(wù)質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量等每一個(gè)細(xì)節(jié),有效地提高了整個(gè)金融系統(tǒng)的管理水平。利用這個(gè)平臺(tái),還可以召開各種規(guī)模的視頻會(huì)議。
3.節(jié)省投資
通過使用報(bào)警和監(jiān)控平臺(tái),金融系統(tǒng)不必自己投資建設(shè)平臺(tái),僅需向平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商交納服務(wù)費(fèi)用即可,節(jié)省了大量的投資。
網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)用可以得到更大的優(yōu)惠
由于平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商具有大量的用戶資源,就網(wǎng)絡(luò)的使用費(fèi)用可以與CNC談判,得到優(yōu)惠的價(jià)格。這樣,金融系統(tǒng)也可以享受這個(gè)優(yōu)惠。
節(jié)省維護(hù)費(fèi)用
平臺(tái)的所有設(shè)備與系統(tǒng)均由平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商提供維護(hù),金融系統(tǒng)不必配置很多的專業(yè)技術(shù)人員與備用設(shè)備來為系統(tǒng)提供維護(hù)。
總結(jié)
本設(shè)計(jì)方案的核心是系統(tǒng)平臺(tái)軟件。這個(gè)軟件基于B/S(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu),運(yùn)行在Windows2000/XP平臺(tái),具有多服務(wù)器結(jié)構(gòu),可以管理數(shù)萬只攝像機(jī),攝像機(jī)與監(jiān)看者之間沒有地理位置的限制。該平臺(tái)可以在LAN(局域網(wǎng))、WAN(廣域網(wǎng))上組成一個(gè)龐大的系統(tǒng),不管現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)和管理服務(wù)器間相隔多少距離,唯一的要求是兩者之間具備網(wǎng)絡(luò)連接。
系統(tǒng)的硬件部分為網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器,在Half D1(704×288)條件下可以提供25幀/秒的實(shí)時(shí)圖像。
系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與模擬監(jiān)控系統(tǒng)和基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)相比具有以下的明顯優(yōu)勢(shì):
分布式的網(wǎng)絡(luò)和管理結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)和目錄服務(wù)均可以實(shí)現(xiàn)分布式,可以實(shí)現(xiàn)異地存儲(chǔ);
特殊的協(xié)議(網(wǎng)關(guān)服務(wù)或VSIP服務(wù))可以有效的保證遠(yuǎn)端設(shè)備和管理平臺(tái)的可靠通訊,包括網(wǎng)絡(luò)通訊和數(shù)據(jù)通訊;
靈活的結(jié)構(gòu):可以隨時(shí)一個(gè)一個(gè)設(shè)備地?cái)U(kuò)展系統(tǒng),設(shè)備和各種服務(wù)之間沒有地理概念;
“軟”性的結(jié)構(gòu):設(shè)備的管理劃分可以理解為“軟”性的連接。通過管理平臺(tái),可以根據(jù)實(shí)際需要通過軟件界面隨意的劃入其它的管理區(qū)域;
維護(hù)費(fèi)用低:網(wǎng)絡(luò)維護(hù)由網(wǎng)絡(luò)提供商進(jìn)行,前端設(shè)備是即插即用,可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)和升級(jí),包括視頻編碼的升級(jí);
關(guān)鍵詞:水電施工;現(xiàn)場(chǎng);無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)
中圖分類號(hào): [TM622] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
在無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)中包含了多種數(shù)字技術(shù),比如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、視頻處理技術(shù)、流媒體及自動(dòng)化技術(shù)等等,其屬于一種以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的監(jiān)控系統(tǒng)。在實(shí)際水電施工現(xiàn)場(chǎng),無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)要結(jié)合工程的實(shí)際需求進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。本文以某水電工程為例,提出以多媒體數(shù)字壓縮及無線局域網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的設(shè)計(jì)方案,整個(gè)系統(tǒng)共分為監(jiān)控前端、網(wǎng)絡(luò)傳輸及監(jiān)控中心等三個(gè)部分。
一、監(jiān)控前端
在設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)時(shí)要參照各施工場(chǎng)所的狀態(tài)及分布來進(jìn)行,監(jiān)控前端的的主要作用是進(jìn)行圖像采集,將采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理,再向監(jiān)控中心的服務(wù)器傳輸。通常水電施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼筋、預(yù)制、模板、車場(chǎng)、拌和樓系統(tǒng)等工作場(chǎng)所需要設(shè)置監(jiān)控裝置,其中部分場(chǎng)所設(shè)置了有線視頻監(jiān)控系統(tǒng),不過需要增加無線傳輸子系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)與外界的通信。每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)包括四個(gè)部分,即無線傳輸模塊、視頻服務(wù)器、云臺(tái)系統(tǒng)及攝像機(jī)等。在運(yùn)行過程中,攝像機(jī)在采集到現(xiàn)場(chǎng)視頻后,輸出模擬視頻信號(hào),然后通過與視頻服務(wù)器相連的視頻連接線將視頻信號(hào)傳輸致視頻輸入端;云臺(tái)解碼器通過控制線連接視頻服務(wù)器的接口,可以接收到來自于監(jiān)控中心的控制命令,也可以接收視頻服務(wù)器傳輸過來的控制信息,然后再根據(jù)相應(yīng)的控制命令驅(qū)動(dòng)控制云臺(tái)及攝像機(jī)等,令其完成旋轉(zhuǎn)、變焦等控制命令。視頻服務(wù)器中還設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)接口,其利用網(wǎng)絡(luò)連接線連接無線傳輸模塊,再用定向天線發(fā)送信息。由下圖1可以直觀的看出監(jiān)控前端的結(jié)構(gòu)組成:
圖1:監(jiān)控前端的組成結(jié)構(gòu)
下面針對(duì)圖中各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行分別介紹:
首先為視頻服務(wù)器,其是整個(gè)監(jiān)控前端的核心結(jié)構(gòu)。視頻服務(wù)器的主要作用是對(duì)音頻、視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理。在水利施工現(xiàn)場(chǎng)需要采集的模擬視頻數(shù)據(jù)很多,相應(yīng)的需要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)量也非常大,所以對(duì)編碼技術(shù)的要求就比較高,要求其應(yīng)能在滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸要求的技術(shù)指標(biāo)的前提下進(jìn)行高壓縮比的編碼,才能滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊蟆1竟こ搪?lián)合視頻工作組所采用的是H1264編碼技術(shù),其以H1263為基礎(chǔ),增加了更加復(fù)雜的運(yùn)算,不僅可以有效降低碼流,而且可以提高畫面質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了以現(xiàn)有帶寬條件為前提的多種網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的應(yīng)用。比較而言,在重建圖像質(zhì)量相同的條件下,H1264與H1263相比,前者的碼率至少可以節(jié)約一半,與根據(jù)MPEG4實(shí)現(xiàn)的視頻格式相比,其在性能方面至少可以提高33%。
其次為攝像機(jī)與云臺(tái)系統(tǒng)。攝像機(jī)的主要作用是對(duì)水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全天候、實(shí)時(shí)性的監(jiān)控,在本工程中采用的是超低照度彩轉(zhuǎn)黑專業(yè)攝像機(jī),不僅可以在白天光線條件較充足的情況下提供高彩色監(jiān)控畫面,即使在晚上光線條件不好的情況上,借助輔助照明系統(tǒng)也可以提供比較清晰的黑白監(jiān)控圖像。由此可見,需要在光線不足的情況下采用輔助照明設(shè)備,以滿足系統(tǒng)全天候、實(shí)時(shí)性的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控要求?,F(xiàn)在市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的輔助照明設(shè)備多為紅外光源,不過其存在照射距離短、功耗高且效率低等問題,在遠(yuǎn)距離夜視條件下不適用。為解決這一不足,本系統(tǒng)采用的是紅外光源與近紅外激光光源相結(jié)合的方案,紅外激光器不僅線性好,而且經(jīng)過特制的光學(xué)發(fā)散系統(tǒng)可以將激光光束進(jìn)行發(fā)散,并根據(jù)實(shí)際環(huán)境任意調(diào)整發(fā)散角度與照射方向,所以100m以內(nèi)的近距離采用紅外光源,而大于100m的遠(yuǎn)距離則采用近紅外激光光源。
最后,其它設(shè)備。除上述主要設(shè)備外,還包括一些其它設(shè)備,比如鏡頭、防護(hù)罩、備用電源、防盜及斷電報(bào)警探頭、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備等等,在選擇這類設(shè)備時(shí)需要注意水電工程施工過程中一些比較特殊的環(huán)境因素,比如氣象條件、防爆條件、粉塵等。
二、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊
在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊的設(shè)計(jì)時(shí),必須兼顧到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性與穩(wěn)定性,還要考慮工程成本及后續(xù)的系統(tǒng)維護(hù)等。本工程中結(jié)合工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇有線與無線相結(jié)合的組網(wǎng)方式,其中無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)置于不便鋪設(shè)線纜或頻繁調(diào)整位置的監(jiān)控點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊的主要作用是實(shí)現(xiàn)視頻圖像信號(hào)與控制信號(hào)的傳輸,在本系統(tǒng)方案中采用了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸圖像與控制信號(hào),所以可以說網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊即為原計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)到攝像頭的延伸;而諸如監(jiān)控中心等位置則采用有線網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊采用的是雙向傳輸模式,向監(jiān)控中心傳輸?shù)纳闲袛?shù)據(jù)包括視頻信號(hào)與報(bào)警信號(hào),而下行數(shù)據(jù)則包括控制信號(hào)與語音信號(hào)。針對(duì)監(jiān)控區(qū)域至網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)比較遠(yuǎn)的距離,采用光纖傳輸,由電信公司架設(shè)線路,再租用電信公司的線路,選擇單纖數(shù)字光端機(jī)可以有效降低系統(tǒng)成本,通過一芯光纜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)。
三、監(jiān)控中心
監(jiān)控中心的硬件系統(tǒng)包括視頻服務(wù)器、矩陣主機(jī)、電視墻及磁盤陣列等,其主要作用是進(jìn)行圖像的錄制、回放及保存。監(jiān)控中心還配置數(shù)臺(tái)視頻服務(wù)器,其與監(jiān)控前端的視頻服務(wù)器互相對(duì)應(yīng)、配套,每臺(tái)視頻服務(wù)器對(duì)應(yīng)一個(gè)監(jiān)控點(diǎn),可以控制施工現(xiàn)場(chǎng)的攝像機(jī);并且,通過視頻服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)雙向的報(bào)警功能,即從施工現(xiàn)場(chǎng)到監(jiān)控中心、監(jiān)控中心到施工現(xiàn)場(chǎng)。磁盤陣列的主要作用是將各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的圖像信息存儲(chǔ)起來,根據(jù)實(shí)際需求對(duì)圖像進(jìn)行處理與查看。通過因特網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與總部的通信連接,不同級(jí)別的管理人員對(duì)應(yīng)不同的權(quán)限等級(jí),登錄系統(tǒng)即可對(duì)工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控。
四、監(jiān)控管理軟件系統(tǒng)
由于本系統(tǒng)采用的是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控,并且攝像機(jī)上設(shè)置了獨(dú)立的IP地址,所以接入網(wǎng)絡(luò)的PC可以采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器直接訪問即可,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并管理攝像機(jī)。不過需要注意兩個(gè)問題,一是瀏覽器窗口每次只能顯示一臺(tái)設(shè)備,要觀看多臺(tái)設(shè)備必須將多個(gè)瀏覽器窗口同時(shí)打開,便捷性不足;另外一個(gè)問題則是由于攝像機(jī)本身集成的網(wǎng)頁服務(wù)器處理能力十分有限,通常要限制訪問才能保證圖像質(zhì)量與傳輸質(zhì)量。針對(duì)該現(xiàn)象,可以通過監(jiān)控管理軟件來解決,以瀏覽多個(gè)設(shè)備圖像,獲得更好的顯示效果。此外介紹索尼公司提供的RSM監(jiān)控管理軟件,在多點(diǎn)監(jiān)視系統(tǒng)中,該軟件可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭的監(jiān)控,并可以進(jìn)行搜索、歷史記錄回放等操作。在計(jì)算機(jī)設(shè)備中安裝RSM軟件,連接網(wǎng)絡(luò)后再與客戶端系統(tǒng)相連接;服務(wù)器端安裝RSM標(biāo)準(zhǔn)版,做好攝像頭的注冊(cè)與設(shè)置,再進(jìn)行計(jì)算機(jī)、攝像頭的共享配置;在客戶端安裝RSM控制器版本,可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器資源的共享,從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控圖像的查看與記錄回放,并能根據(jù)實(shí)際需要對(duì)攝像頭進(jìn)行管理操作??蛻舳藘煞N版本的最大區(qū)別在于功能方面的多少,瀏覽器版本只能進(jìn)行圖像和音頻的監(jiān)視與回放,而控制器版本除了上述功能外,還可以針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行配置與調(diào)節(jié)。將系統(tǒng)軟件的各個(gè)功能模塊加載到監(jiān)控中心的多媒體數(shù)據(jù)庫服務(wù)機(jī)和客戶機(jī)上,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工區(qū)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:城市安防;視頻監(jiān)控;需求分析;系統(tǒng)介紹
中圖分類號(hào): X924.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言
安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)是智能建筑現(xiàn)代化管理、檢測(cè)、控制的重要工具之一,能形象、真實(shí)地顯示特定監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí),以及過去一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生事件的畫面,有助于及時(shí)獲取大量信息,極大地提高處理安防事件的準(zhǔn)確性和可靠性。經(jīng)過多年的發(fā)展我國(guó)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)在技術(shù)、水平和實(shí)際應(yīng)用上都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,己經(jīng)初步形成了社會(huì)治安技術(shù)防范的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。城市安防視頻監(jiān)控指揮系統(tǒng)對(duì)城市安全和社會(huì)治安進(jìn)行有效監(jiān)管,預(yù)防和避免惡性事件的發(fā)生。最終達(dá)到全面提升我國(guó)城市安防監(jiān)控報(bào)警管理的反應(yīng)和處理能力。
1視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成和作用
視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)其使用環(huán)境、場(chǎng)所和功能具有不同的組成方式。一般視頻監(jiān)控系統(tǒng)由攝像、傳輸、控制、圖像處理和顯示等4部分組成。
1.1攝像部分
攝像部分的作用是把系統(tǒng)所監(jiān)視的目標(biāo)(視頻圖像)轉(zhuǎn)換成檢測(cè)信號(hào),再經(jīng)系統(tǒng)的傳輸部分送到控制中心進(jìn)行控制、處理,還原成原來監(jiān)視的圖像信號(hào)。如果需要,還能將其記錄、保存下來。攝像部分的核心是攝像機(jī),它是光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的主體設(shè)備。
1.2傳輸部分
傳輸部分的作用是將攝像機(jī)輸出的視頻(有時(shí)包括音頻)信號(hào)饋送到中心機(jī)房或其他監(jiān)控點(diǎn)??刂浦行牡目刂菩盘?hào)同樣通過傳輸部分送到現(xiàn)場(chǎng),以控制現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)和防護(hù)罩的工作。視頻信號(hào)的傳輸方式有兩類:一類是用電纜進(jìn)行傳輸?shù)挠芯€方式,如同軸電纜、平衡對(duì)電纜、光纜、電話線、網(wǎng)絡(luò)線等;另一類是用超高頻、微波、毫米波等進(jìn)行傳輸?shù)臒o線方式。
1.3 控制部分
控制部分的作用是在中心機(jī)房通過有關(guān)設(shè)備對(duì)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制??刂撇糠值闹饕O(shè)備有集中控制器和微機(jī)控制器。
1.4圖像處理和顯示部分
圖像處理是指對(duì)系統(tǒng)傳輸?shù)膱D像信號(hào)進(jìn)行分配、切換、記錄、重放、加工和復(fù)制等。顯示部分則是使用顯示器、監(jiān)視器進(jìn)行圖像顯示。圖像處理和顯示部分的主要設(shè)備有視頻控制/切換器、顯示器、監(jiān)視器和錄像機(jī)。
2、城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及需求分析
城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備及系統(tǒng)的互聯(lián)、互通、互控, 實(shí)現(xiàn)視音頻及報(bào)警信息的采集、傳輸/轉(zhuǎn)換、顯示/存儲(chǔ)、控制;進(jìn)行身份認(rèn)證和權(quán)限管理, 保證信息的安全;應(yīng)能與報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng), 并提供與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口。主要包括以下幾個(gè)方面。1、實(shí)時(shí)視頻瀏覽: 操作員通過用戶界面及時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)視頻信息, 能通過手動(dòng)或自動(dòng)操作, 對(duì)前端設(shè)備的各種動(dòng)作進(jìn)行遙控;應(yīng)能設(shè)定控制優(yōu)先級(jí), 對(duì)級(jí)別高的用戶請(qǐng)求應(yīng)有相應(yīng)措施保證優(yōu)先響應(yīng)。2、視須存儲(chǔ)備份:操作員可以靈活設(shè)置存儲(chǔ)策略, 能對(duì)重要視頻信息進(jìn)行長(zhǎng)期、可靠的保存, 方便今后的查詢和取證, 并保證被存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)的安全性。監(jiān)控平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫在記錄圖像信息的同時(shí)還應(yīng)記錄與圖像信息相關(guān)的檢索信息, 如設(shè)備、通道、時(shí)間、報(bào)警信息等。3、錄像文件檢索和回放:操作員以特定的條件(攝像頭名稱、時(shí)間段和其他條件)來檢索所需要的錄像信息, 回放和傳送錄像信息應(yīng)能按照指定設(shè)備、通道、時(shí)間、報(bào)警信息等要素檢索歷史圖像資料并回放和下載;回放應(yīng)支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐幀進(jìn)退、畫面暫停、圖像抓拍等; 支持回放圖像的縮放顯示。預(yù)案管理: 操作員可以根據(jù)具體應(yīng)用需求, 定義一種預(yù)案, 該預(yù)案一旦啟動(dòng), 可以按照預(yù)案定義的流程完成一系列的操作, 通過預(yù)案管理可以監(jiān)控大型活動(dòng)及重大案件, 確?;顒?dòng)的安全和可掌控性。4、GIS電子地圖應(yīng)用:提供基于GIS地圖的監(jiān)控界面, 操作員能夠更直觀地利用地圖界面監(jiān)控相關(guān)區(qū)域, 進(jìn)行查看實(shí)時(shí)視頻, 控制攝像頭設(shè)備,檢索錄像文件等各種功能操作。5、用戶權(quán)限管理: 系統(tǒng)管理員可以創(chuàng)建不同的用戶和角色, 對(duì)不同的角色進(jìn)行權(quán)限配置以及對(duì)用戶進(jìn)行角色和權(quán)限分配最終實(shí)現(xiàn)對(duì)不同身份和角色的用戶進(jìn)行分級(jí)分區(qū)域分模塊的登錄和權(quán)限管理, 確保系統(tǒng)使用的安全性6、日志和報(bào)表管理: 系統(tǒng)可以記錄系統(tǒng)的操作日志生成報(bào)表等, 可方便操作員操控系統(tǒng), 并保證系統(tǒng)的安全性。日志包括運(yùn)行日志和操作日志兩種, 運(yùn)行日志應(yīng)能記錄系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備啟動(dòng)、自檢、異常、故障、恢復(fù)、關(guān)閉等狀態(tài)及發(fā)生時(shí)間;操作日志應(yīng)能記錄操作人員進(jìn)入、退出系統(tǒng)的時(shí)間和主要操作情況, 支持日志信息的查詢和報(bào)表制作等功能。7、視須智能分析及預(yù)警: 對(duì)實(shí)時(shí)視頻進(jìn)行智能分析, 自動(dòng)檢測(cè)可疑事件、治安事件、、刑事事件、恐怖事件以及攝像頭的狀態(tài), 并產(chǎn)生視頻提示或報(bào)警, 可以大大地減輕監(jiān)控人員的工作壓力, 極大地提高案件的發(fā)現(xiàn)率并保證設(shè)備的有效性。
3城市治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)介紹及優(yōu)勢(shì)
3.1城市治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述
系統(tǒng)采用城市安防視頻監(jiān)控管理平臺(tái)在市局、分局、派出所三級(jí)分布式部署架構(gòu)實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市監(jiān)控點(diǎn)大聯(lián)網(wǎng), 市局設(shè)立監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)全局控制和調(diào)度; 區(qū)縣局設(shè)立監(jiān)控中心管轄本區(qū)域內(nèi)的視頻監(jiān)控點(diǎn), 受市局統(tǒng)一管理, 同時(shí)各區(qū)縣局要實(shí)現(xiàn)資源共享;派出所管轄本區(qū)域內(nèi)視頻監(jiān)控點(diǎn)在前端可以采用全I(xiàn)P 化的接人方式, 如, 視頻服務(wù)器IPC等設(shè)備通過光纖收發(fā)器EPON等傳輸設(shè)備實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的接人;也可以采用視頻光端機(jī)非壓縮的方式傳輸, 在系統(tǒng)后端進(jìn)行視頻編碼, 即模擬控制IP 數(shù)字化管理相結(jié)合的解決方案, 可以作為現(xiàn)有已建系統(tǒng)有效快速的整合和過渡方式。
關(guān)于社會(huì)公共監(jiān)控點(diǎn)資源的接入數(shù)據(jù), 可以通過視頻安全邊界網(wǎng)關(guān)接人平臺(tái), 將外部的監(jiān)控資源傳輸?shù)揭曨l監(jiān)控管理平臺(tái), 從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源到平臺(tái)的安全接人, 必要的時(shí)候可以采用二次編碼封裝, 保證接人數(shù)據(jù)的安全性。智能分析系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)全市各監(jiān)控和布防點(diǎn)的統(tǒng)一調(diào)度管理, 極大地提高了警隊(duì)的協(xié)作指揮能力, 提高了出警效率, 節(jié)省了警務(wù)部門的人力資源。
3.2系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其便捷接入、高穩(wěn)定性以及靈活擴(kuò)展能力, 廣泛應(yīng)用于城市治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中基于當(dāng)前城市安防的應(yīng)用模式, 該網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)以高可用性為目標(biāo), 具備以下方面的特點(diǎn):1、多級(jí)網(wǎng)絡(luò)化指揮。采用IP 架構(gòu)系統(tǒng), 使各級(jí)部門具備了互通的可能。將原有指揮中心的獨(dú)立封閉架構(gòu)轉(zhuǎn)變成為:市局一縣局一基層派出所三級(jí)聯(lián)動(dòng)的架構(gòu)。極大提高了警隊(duì)的協(xié)作指揮能力, 提高了出警效率, 節(jié)省了警務(wù)部門的人力資源。2、智能化的管理:支持分級(jí)分域的管理靈活的用戶權(quán)限管理、自動(dòng)的設(shè)備批量配置、全網(wǎng)設(shè)備的統(tǒng)一拓?fù)湟晥D、拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)管理全網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)管理、故障自動(dòng)告警及定位管理和GIS地圖功能。系統(tǒng)支持靈活的告警策略和告警方式, 通過手機(jī)、電話、電子郵件、語音等多種途徑實(shí)現(xiàn)第一時(shí)間報(bào)警聯(lián)動(dòng)。
結(jié)束語:
智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化是視頻監(jiān)控發(fā)展的必然趨勢(shì)。整個(gè)安防行業(yè)正在醞釀新的視頻監(jiān)控革命——智能視頻監(jiān)控。 隨著技術(shù)的進(jìn)步,應(yīng)用場(chǎng)景的不斷深化,平安城市應(yīng)用將會(huì)向智能化、高清化方向發(fā)展,并融合包括無線接入在內(nèi)的多種接入方式。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)通過其開放、可擴(kuò)展的系統(tǒng)架構(gòu),集成智能化圖像應(yīng)用功能,豐富平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用模式,為推動(dòng)和諧社會(huì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】:數(shù)字視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)高清攝像機(jī)存儲(chǔ)帶寬
一、 概述
某數(shù)據(jù)中心工程建筑面積65245 ,地上4層,層高20.9m,按TIA-942中三級(jí)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行建設(shè)。
根據(jù) “電子信息系統(tǒng)機(jī)房應(yīng)設(shè)置環(huán)境和設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)及安全防范系統(tǒng)”和“安全防范系統(tǒng)宜由視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)和出入口控制系統(tǒng)組成” [1],本工程設(shè)置視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)。
又根據(jù) “視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)錄制內(nèi)容應(yīng)為數(shù)字格式[2]”,本工程視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)采用數(shù)字視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)。
二、 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
1、 系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)由前端設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、管理系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)以及顯示系統(tǒng)五部分組成。
2、 前端設(shè)計(jì)
本工程監(jiān)控的地點(diǎn)主要分布在園區(qū)、樓梯間、機(jī)房門口、公共走廊、電梯轎廂等區(qū)域。根據(jù)不同區(qū)域物理環(huán)境的特點(diǎn),選用攝像機(jī)結(jié)果如下:
園區(qū)采用室外一體化快球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(高清),具備日夜轉(zhuǎn)換、寬動(dòng)態(tài)及背光補(bǔ)償功能以便適應(yīng)室外不同的天氣情況,同時(shí)選用多預(yù)制位、可巡航軌跡產(chǎn)品增強(qiáng)攝像機(jī)報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能??紤]到工程所在地的氣候環(huán)境,室外一體化快球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)內(nèi)配備加熱器及散熱風(fēng)扇,這樣就增加了攝像機(jī)的實(shí)際功耗。為了保證攝像機(jī)的工作效果,設(shè)計(jì)采用單獨(dú)供電方式。
電梯轎廂由于安裝位置及傳輸線路外界干擾大的原因,采用電梯專用攝像機(jī)(標(biāo)清、模擬)配合視頻編碼器方案,單獨(dú)供電。
其余室內(nèi)攝像機(jī)采用槍式或半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),為節(jié)省布線施工工作連,室內(nèi)攝像機(jī)采用POE供電模式。
本工程共設(shè)置室內(nèi)固定槍式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(標(biāo)清)208臺(tái),室內(nèi)固定槍式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(高清)174臺(tái),室外一體化快球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(高清)36臺(tái),室內(nèi)固定半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(高清)4臺(tái),電梯專用攝像機(jī)(標(biāo)清,模擬)4臺(tái),總計(jì)426臺(tái)攝像機(jī)。
3、 傳輸設(shè)計(jì)
3.1 帶寬計(jì)算
系統(tǒng)采用高效的雙碼流技術(shù),一路單播存儲(chǔ)碼流,一路組播顯示碼流。
實(shí)時(shí)觀看視頻數(shù)據(jù)流為組播碼流,只有在客戶終端設(shè)備請(qǐng)求調(diào)看圖像時(shí),編碼器才發(fā)送實(shí)時(shí)觀看視頻流,并且在多個(gè)用戶同時(shí)調(diào)看同一個(gè)碼流時(shí),該碼流在網(wǎng)上只占用1路的帶寬。
存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)流為單播碼流,即每臺(tái)攝像機(jī)均同時(shí)上送視頻數(shù)據(jù)流到視頻存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ),所以存儲(chǔ)碼流占用了大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬,在設(shè)計(jì)方案中需要著重考慮。
下面以高清攝像機(jī)為例計(jì)算帶寬:
每路視頻實(shí)時(shí)觀看碼流(在圖像分辨率為720P,25幀/秒時(shí))=2.9M(實(shí)時(shí)觀看視頻數(shù)據(jù)流,高碼流1)+0.75M(實(shí)時(shí)觀看視頻數(shù)據(jù)流,低碼流2)+1M(其他數(shù)據(jù)流)=4.65M
每路視頻存儲(chǔ)碼流(分辨率為720P,25幀/S時(shí))=2.9M
每路視頻占用端口帶寬=實(shí)時(shí)觀看碼流+存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)流=7.55M
在存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)交替瞬間,會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)單播存儲(chǔ)碼流。因此,單路高清攝像機(jī)極端峰值碼流為7.55M+2.9M=10.45M
同理單路標(biāo)清攝像機(jī)極端峰值碼流為7.5M。
3.2傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)
考慮到數(shù)字視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流具有帶寬占用率高、流量恒定、延時(shí)要求嚴(yán)格等特點(diǎn),對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)組網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎枚蛹軜?gòu),分為核心、接入層兩層。
接入層由部署在各弱電間的接入交換機(jī)組成,建筑物每樓層設(shè)置4個(gè)弱電間,每個(gè)配線間內(nèi)配置1臺(tái)接入交換機(jī),平均每臺(tái)負(fù)責(zé)25個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)左右,按15臺(tái)高清攝像機(jī)、10臺(tái)標(biāo)清攝像機(jī)考慮,需要背板帶寬為15×10.45+10×7.5=231.75M。接入交換機(jī)背板帶寬選擇千兆,利用率為25%。
核心層由2臺(tái)萬兆核心交換機(jī)組成冗余核心,為接入層交換機(jī)提供匯聚接口,對(duì)各網(wǎng)段的數(shù)據(jù)提供路由交換,同時(shí)還負(fù)責(zé)為各系統(tǒng)服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)接入。需要背板帶寬極限值為214×10.45+212×7.5=3826.3M,利用率在40%左右。
3.3水平傳輸設(shè)計(jì)
室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)直接用六類UTP電纜傳至弱電間內(nèi)接入層交換機(jī);
室外攝像機(jī)園距離接入交換機(jī)超出網(wǎng)絡(luò)線纜100米的傳輸距離,本工程利用光收發(fā)器通過光纜將視頻傳至接入交換機(jī);
電梯攝像機(jī)需要使用扁型加抗拉鋼絲電梯專用線纜,沿電梯控制線綁附至電梯轎廂安裝位置,或在制作電梯控制線扁帶時(shí)一起做到扁帶中。最終通過同軸電纜將視頻送至就近弱電間內(nèi),經(jīng)由視頻編碼器壓縮轉(zhuǎn)換,接入交換機(jī)。
3.4垂直傳輸設(shè)計(jì)
核心層和接入層之間采用單模光纖互聯(lián),每個(gè)弱電間內(nèi)的接入交換機(jī),分別通過兩條光纖線路連接到兩臺(tái)核心層交換機(jī)上。
4、 存儲(chǔ)設(shè)計(jì)
4.1存儲(chǔ)架構(gòu)及可靠性計(jì)算
存儲(chǔ)是整個(gè)系統(tǒng)的重點(diǎn),是錄像回放、查詢、事后取證的關(guān)鍵所在,本工程采用IPSAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),采用RAID5、6備1方式,系統(tǒng)可靠性達(dá)到99.8%。
4.2 存儲(chǔ)容量計(jì)算
按照業(yè)內(nèi)對(duì)H264編碼格式的通用計(jì)算方法,D1標(biāo)清視頻流為2Mbps。720P高清視頻流為4Mbps,數(shù)據(jù)容量=碼流×存儲(chǔ)時(shí)間×監(jiān)控路數(shù),本工程圖像存儲(chǔ)時(shí)間按40天設(shè)計(jì),需要的視頻存儲(chǔ)有效容量計(jì)算方法如下
4.2.1標(biāo)清攝像機(jī)
有效容量=2Mbps×40天×212路=2×40×24×3600×212=1465344000Mb
合計(jì)175TB
4.2.2高清攝像機(jī)
有效容量=4Mbps×40天×214路=4×40×24×3600×214=2958336000Mb
合計(jì)353TB
因此,本次項(xiàng)目總的有效存儲(chǔ)容量為175+353=528TB
有效存儲(chǔ)需用占用2TB硬盤264塊,加上RAID熱備盤,共選用308塊2TB硬盤。
5、 管理設(shè)計(jì)
監(jiān)控中心是監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施中心樞紐,負(fù)責(zé)管理所有監(jiān)控點(diǎn)的視頻監(jiān)控、報(bào)警信息處理、監(jiān)控中心用戶權(quán)限、終端用戶權(quán)限等級(jí)管理、系統(tǒng)幫助等工作。監(jiān)控中心后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器保存有所有監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)備參數(shù)、用戶管理信息、信息日志存儲(chǔ)、應(yīng)急策略聯(lián)動(dòng)等數(shù)據(jù),是整套系統(tǒng)的大腦。
本工程在監(jiān)控中心設(shè)置管理系統(tǒng)服務(wù)器、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、解碼器、PC客戶端等設(shè)備。
6、 顯示設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目監(jiān)控中心采用18塊46寸LCD監(jiān)視器組成拼接顯示墻系統(tǒng),支持視頻、RGB、網(wǎng)路信號(hào)在拼接顯示墻上以單屏、M×N拼接、任意開窗口、任意縮放、跨屏漫游等多種方式顯示,顯示畫面上可設(shè)置圖像編號(hào)/地址、時(shí)間、日期等,文字顯示支持簡(jiǎn)體中文。
三、 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
1、 系統(tǒng)管理
智能管理系統(tǒng)管理模塊,主要通過web化的圖形界面為用戶提供系統(tǒng)管理、資源管理、業(yè)務(wù)管理和事件管理的功能。
2、 用戶及權(quán)限管理
系統(tǒng)存在兩個(gè)維度用戶管理,一個(gè)系統(tǒng)管理員層面,一個(gè)是用戶操作員層面。其中用戶操作員層面又可分為用戶角色管理、 用戶組管理和用戶管理。
3、 實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控
用戶通過監(jiān)視工具對(duì)網(wǎng)絡(luò)所有實(shí)時(shí)視頻圖像進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)度和管理。主要功能包括:系統(tǒng)管理、布局管理、輪巡管理、云臺(tái)控制、音頻控制、實(shí)時(shí)瀏覽、電視墻服務(wù)設(shè)置、錄像管理。
4、 電子地圖
用戶通過電子地圖功能可以提供了管理地圖以及在地圖上部署攝像機(jī)等操作的圖形化平臺(tái),能夠直觀的展示整個(gè)系統(tǒng)中攝像機(jī)的空間位置信息,方便用戶實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻并查看告警信息。具體包括設(shè)置顯示模式、設(shè)置地圖、部署攝像機(jī)、實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻、顯示告警信息等功能。
5、 歷史圖像回放
用戶通過點(diǎn)播工具對(duì)網(wǎng)絡(luò)所有存儲(chǔ)的歷史視頻圖像進(jìn)行檢索、回放、下載、抓圖和打印等功能實(shí)現(xiàn)。
四、 結(jié)語
數(shù)字視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)是完全數(shù)字化的系統(tǒng),它基于標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議,能夠通過局域網(wǎng)/無線網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)傳輸,布控區(qū)域超大;它采用開放式架構(gòu),可與門禁、報(bào)警、巡更、語音、MIS等系統(tǒng)無縫集成;它基于嵌入式技術(shù),性能穩(wěn)定,無需專人管理。因此應(yīng)該更好地研究利用該系統(tǒng),為建設(shè)數(shù)據(jù)中心綜合安保系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1] 婁宇 鐘景華等, [電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范] ,北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2009,37-38