“平安县城”社会网络视频监控系统.doc

*县“平安*县”网络视频监控系统技术方案*科技有限公司2011年6月27日1.概述51.1.引言51.2.城*县报警与监控的发展现状52.视频监控技术介绍52.1.视频监控技术的发展52.2.网络视频监控技术的优势83.项目情况与需求分析83.1.项目背景与现状83.2.需求概况与分析94.系统解决方案设计104.1.系统设计依据104.2.系统设计原则114.3.系统结构设计与部署114.3.1.网络视频监控系统架构114.3.2.前端接入层设计与部署124.3.3.媒体交换层设计与部署154.3.4.用户访问层设计与部署154.3.5.存储系统设计174.4.现有社会视频监控资源的利旧整合214.4.1.对接方案分类214.4.2.对接方案设计244.5.移动图像接入244.5.1.手机监控244.5.2.车载监控274.5.3.无线单兵294.6.智能应用304.6.1.财产保护(警戒区检测)304.6.2.警戒线(虚拟墙)304.6.3.视频异常检测324.6.4.运动物体检测与跟踪324.6.5.运动物体云台（PTZ）跟踪334.6.6.智能行为分析344.6.7.车牌检测与识别技术364.6.8.智能交通364.6.9.人流监测374.6.10.人脸抓拍374.6.11.录像智能分析及事件定位384.7.系统融合介绍394.7.1.与视频会议系统的结合394.7.2.结合PKI/PMI数字证书系统414.7.3.报警联动的实现与应用434.7.4.与GIS地理信息系统的结合455.系统配置说明475.1.1.系统组网图475.1.2.组网说明475.1.3.监控中心配置485.1.4.前端编码配置505.1.5.设备清单536.功能应用546.1.业务功能546.1.1.实时图像监控546.1.2.移动侦测556.1.3.图像抓拍566.1.4.电视墙管理566.1.5.视频录像存储、数据备份与录像回放576.1.6.语音对讲、广播喊话596.1.7.报警联动606.1.8.基于视频的电子地图应用606.1.9.键盘应用616.1.10.干线管理616.1.11.视频阈值管理616.1.12.其他功能描述616.2.系统功能626.2.1.系统管理功能626.2.2.网络管理636.2.3.数据、日志管理646.2.4.系统扩容646.2.5.联网系统的主热备份646.2.6.故障自恢复机制656.2.7.双网段接入功能657.系统安全解决方案667.1.系统安全总体设计667.2.应用系统安全设计677.2.1.网络访问的控制677.2.2.数据访问的控制677.2.3.数据传输的保护677.2.4.数据存储的保护677.2.5.应用服务的控制与保护677.2.6.安全攻击的检测和反应677.2.7.偶然事故的防备677.2.8.事故恢复计划的制定687.2.9.设备安全687.3.客户端管理安全设计687.3.1.用户管理687.3.2.访问记录审计707.3.3.权限管理707.3.4.网络阻塞控制708.系统特色718.1.总体特色718.1.1.领先的应用架构718.1.2.开放的设计体系718.1.3.灵活性和伸缩性718.1.4.丰富的业务功能718.1.5.部署简单、使用便捷718.1.6.电信级管理728.2.系统优势728.2.1.控制流与媒体流分离728.2.2.集中式处理728.2.3.监控系统合并728.2.4.开放的接入方式738.2.5.灵活的开发接口738.2.6.预留的对接方案738.3.优势对比738.3.1.与模拟系统的对比738.3.2.与DVR系统的对比749.产品简介749.1.KDM2801中心管理平台749.2.KDM2801E中心管理平台769.3.iBOX100/200/300智能视频分析盒779.4.客户端软件789.5.VS200A IP磁盘存储阵列789.6.VS400 IP磁盘存储阵列799.7.VS-G100/G100L DVR接入网关809.8.VS-G300数字系统接入网关829.9.VS-G400会议监控互通网关839.10.KDM2561单路电视墙解码器849.11.KDM201集中式多路视频编解码器859.12.KDM2481/2481L单路视频编码器869.13.KDM2481E/2481EL增强型单路视频编码器889.14.KDM2481S/2481LS存储型单路视频编码器899.15.KDM2481ES/2481ELS增强型单路存储视频编码器909.16.KDM2482S/2482LS存储型双路视频编码器939.17.KDM2464LS存储型四路视频编码器959.18.IPC100P枪型网络摄像机969.19.IPC200P红外防水网络摄像机979.20.IPC201P固定半球红外网络摄像机999.21.IPC202P固定半球防暴网络摄像机1009.22.IPC300P室内型PTZ网络摄像机1019.23.IPC301P室内型PT网络摄像机1039.24.IPC302P室内型PT网络摄像机1059.25.IPC400P室外高速球型网络摄像机1079.26.IPC110高清枪型网络摄像机1089.27.IPC212 高清防暴半球网络摄像机10910.科达产品部分应用案例1101. 概述1.1. 引言随着社会经济和科学技术的飞速发展，特别是计算机网络的发展，人们对安全防范技术的要求也越来越高。为了打击各种各样的经济刑事犯罪，保护国家和人民群众的生命财产安全，保证各行各业和社会各部门的正常运转，采用高科技手段预防和制止各种犯罪将会成为安全防范领域的发展方向。其中，视频监控成为一个重要的技术手段，得到越来越广泛的应用。计算机系统的应用普及，网络通讯技术及图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得安全技术防范行业能够采用最新的计算机、通讯和图像处理技术，通过计算机网络传输数字图像，可为实现远程图像监控及联网报警系统提供高效可行而且价格低廉的解决方案。随着公安系统宽带IP网络的发展和网络监控技术的成熟，网络视频监控正在越来越多的应用于公安系统。全国各地广泛实施的“平安城*县”、卡口监控、道路监控越来越多地采用网络监控技术构建。网络监控技术以其先进性、安全性、稳定性、良好的可扩展性、兼容性在公安系统广泛应用。1.2. 城*县报警与监控的发展现状近些年来，我国报警与监控系统建设在技术水平和实际应用等方面都取得了长足的进步。经过多年的发展，已经初步形成了社会治安技术防范的基础网络。如在全国19万个重点、要害单位中，3/4的单位安装了安全技术防范设施；利用已建的安防系统工程和报警服务网络，破获治安和刑事案件3万多起，挽回了大量经济损失，为维护社会治安稳定发挥了重要的作用。然而，目前国内已建成的监控系统大都自成体系，相互间缺少统一规划和技术协调，不能有效实现网络的信息资源共享，没有形成面向公安实战的综合应用系统集成平台，制约了技术防范在城*县社会治安管理中作用的发挥，难以满足报警、视频监控专业化、社会化管理的要求。在城*县范围内，实现报警和监控系统的互联，综合应用各种报警和监控资源，构建报警与监控系统，逐步实现全国联网，是在新形势下完善我国城*县治安防控体系、提高我国城*县治安防控体系建设水平的重要工作，也是报警与监控系统建设的目标和任务。2. 视频监控技术介绍2.1. 视频监控技术的发展视频监控系统一直是监控领域中的热点，它以直观、方便、信息内容丰富而在各个行业得到广泛应用，视频监控系统的发展与电子、通信的发展息息相关，就其发展的阶段看，主要经历了以下三个阶段：第一代 基于模拟传输的视频监控系统(VCR为中心)视频监控系统最早的应用方案是采用模拟信号在电缆或光纤中传输，然后再集中监控和录像等。这种基于模拟图像的视频监控系统从电视机、摄像机诞生的那天，就已经诞生。其视频监控系统主要由摄像机、视频切换矩阵、监视器、录像机等组成，通过视频线、控制线连接，主要用于安保、生产管理场合。其特点是模拟视频信号传输，传输距离有限，安全性较差，监控方式单一。其特点是以VCR（Video Cassette Recorder）为中心。图3.1.1 表示模拟视频监控系统的系统结构示意图。图2.1.1模拟视频监控系统的系统结构示意图 第二代 基于PC机或工控机的板卡式视频监控系统（DVR为中心）视频采集压缩技术的进步使得基于计算机的板卡式视频监控系统成为可能，PC机的普及也推动了此类技术的发展。这类视频监控系统主要由摄像机、各类采集设备、PC机/工控机、采集卡、视频压缩卡、通信接口卡、PC监控设备、录像机（模拟或数码）等组成，依赖于通信网络构成整个视频监控系统。采用计算机作为硬件平台，WINDOWS操作系统+应用软件方式来实现。该产品集图像采集、图像压缩、图像解压、图像监控与控制、图像点播、系统管理于一体，如果某部件（硬件或软件）发生故障，那么整个系统都功亏一篑，无论PC机还是工控机，都比较容易死机，不易于7*24小时使用；WINDOWS操作系统作为一个普通个人用操作系统，现在面临着系统及其不稳定，安全漏洞太多，容易被黑客利用。另外这种方式存在功耗大、环境适应能力、联网能力差等缺点，其特点是以DVR(Digital Video Recorder)为中心。图3.1.2 表示DVR式视频监控系统的系统结构示意图。图2.1.2 DVR式视频监控系统的系统结构示意图第三代 基于嵌入式的网络视频监控系统（监控中心平台为中心）第三代视频监控领域，集中了多媒体技术、数字图像处理及远程网络传输等最新技术，它是大型的,分散的地理区域监控系统的最佳选择，它正以无可比拟的绝对优势取代着前二代监控系统。第三代视频监控技术不仅仅在可解决图像传输、远程控制、现场信号采集等监控功能，还可提供高质量的监控图像和便捷的监控方式。它一般基于TCP/IP架构，符合通信网的发展趋势。嵌入式系统所有硬件软件全都采用专业设计、具备专业的制造工艺。在编解码方面，采用专用的高速DSP处理芯片，系统软件采用稳定性最高的实时专用操作系统，因此具有功能最强大、可靠性最高、功耗小、环境适应能力强、软件的扩展升级方便等优点，具有非常广泛而灵活的应用。 其特点是以监控中心平台为中心。图3.1.3 表示MCU式视频监控系统的系统结构示意图。图2.1.3 网络视频监控系统的系统结构示意图2.2. 网络视频监控技术的优势网络视频监控技术为当前最新的监控技术，它基于TCP/IP通信网，集中了多媒体技术、数字图像处理及远程网络传输等最新技术，可以提供清晰流畅的视频监控图像效果。相对传统的模拟监控和DVR方式的监控，网络视频监控具备无可比拟的优势， 主要体现在以下几个方面：1、网络化监控：通过IP网络真正做到任何时间、从任何地点、对任何现场进行实时监控；可充分利于IP网络的优势，实现大规模、大范围、全方位监控；2、网络化存储：系统可以实现本地、远程的录像存储及录像查询和回放；3、高可靠性、安全性：系统采用的视频编码器、网络摄像机、视频解码器、监控平台均嵌入式系统设计，具备极高的稳定性、可靠性，无需专人管理，利用构建无人值守的监控系统；3、优异的图像质量：系统采用先进的H.264等视频编码算法，可实现清晰流畅的图像效果，实时性好；4、操作管理简单：系统具备良好的用户界面，采用C/S或B/S架构，操作使用非常简单；5、业务功能强大：系统为用户提供了灵活的监控画面选择, 电子地图使用，对云台、变焦的行控制，预置位和镜头的轮巡，以及实现图像抓拍、录像和录像回放、报警和报警联动功能；6、系统信息安全性高：充分利用防火墙/VPN、加密、权限管理、安全认证、实时时钟等技术，保证监控系统和录像资料不被越权使用和破坏；7、有效利用带宽：监控视频流可随时调整，具备带宽自适应能力，可充分利用 根据网络带宽视频流可自动调节，系统可以在现有的任何网络中完成各种监控功能； 8、设备的分级、分组管理：强大的分级、分组功能可将摄像机、视频编码器、报警设备等前端设备根据监控地点和管理需要编成不同区域和工作组，区域可以分级（分层）。每个工作组可分配数个前端设备，同一个前端设备可同时分配在不同的工作组中；9、用户的分级、分组管理：根据管理需要可将用户划分成不同级别，最上层是超级管理员。不同级别的管理员被赋予不同的权限。管理员可以创建用户，分配初始密码，也可以将用户划分为用户组进行管理。系统将控制权限分为多个等级，可根据需要灵活地分配给相应的用户和用户组；10、可扩展性：增加网络摄像机、视频编码器和分监控中心非常简单，能够持续平滑升级和扩展，降低对系统的整体投资成本，和其他管理控制兼容。3. 项目情况与需求分析3.1. 项目背景与现状近年来，随着信息技术、网络技术的迅猛发展，特别是科技强警示范城*县工作的开展，全国各地报警与视频监控系统的发展非常迅速，在基层公安机关打击、预防违法犯罪方面起到了良好的作用。同时，由于系统应用的不断深入，系统规模的不断扩大，系统的整合需求日益强烈，各级公安机关也对远程图像资源共享提出了新的要求，诸警种跨区域图像共享需求日益增多，治安动态视频监控系统管理范围不断加大。下面从五个方面对报警与监控系统建设的需求进行分析，说明系统建设的必要性。（1）报警与监控系统建设是当前犯罪发展规律和治安状况的客观要求。目前我国正处于犯罪高发阶段，同时各种恐怖活动、突发性事件对我国现有治安防范体系提出了更加严峻的考验。如何提升城*县安全防御能力，防御重大恐怖活动和公共突发事件的发生，扼制犯罪发展态势成为摆在公安机关面前的一个重大课题。过去，受信息传输方式单一、安防产品通信协议不一致等因素的影响，社会报警信息只能通过几种简单的通信方式间接传送到公安机关，由于信息传输的滞后性往往造成公安机关不能及时对犯罪活动进行准确打击，公有或私有财产蒙受损失。随着通信技术的日渐成熟、人们的安全防范意识逐渐增强，如何利用现有的技术将社会各种报警与图像信息整合起来，根据公安机关应用需求及时反馈到公安机关各级应用单位，为公安机关打、控、防工作提供有效的信息支撑，已成为社会最迫切的需求。（2） 报警与监控系统建设是解决警力不足，提升我国社会治安防范水平的需要。据统计，我国警察人均数量仅为发达国家的1/3，警力绝对数量严重制约着城*县犯罪预防工作的质量，基层民警始终处于高强度超负荷运转中。由于经济和社会环境的转变，组织大规模的、义务性的群防群治已经不再可能，因此向科技要警力，借助高科技手段建立覆盖全社会的报警与监控网络，成为提高社会治安防控能力的迫切需要。（3） 报警与监控系统建设是充分优化警务资源，提高警务效能的需要。建立一个高覆盖率的报警与监控系统可以保证警情信息的准确及时传递，减少人民警察的工作量，提高警务工作效率，为公安机关有效调配警力，实现精确打击提供必要的前提条件。（4） 报警与监控系统建设是整合现有防范系统和各种防范资源，充分利用治安防控网络的需要。随着全国范围内“科技强警”和建设“平安城*县”工作的开展，安防行业大量采用最新的信息通讯技术，安防企业技术开发和系统集成的水平大幅提高，安防队伍日渐壮大，安防工程连年递增，安防产品日益普及，整合报警与监控信息资源的时机已经成熟。全国一些城*县以重点要害部位、道路、社区、机动车为重点防护目标，逐步建立了固定点报警系统、图像监控系统、卡口系统、移动目标报警系统、电子巡更系统等安防系统。这些为报警和监控资源的整合和报警与监控系统的建设提供了良好的外部条件和建设基础。（5） 报警与监控系统建设是整合社会资源，适应社会安全服务发展的需要。根据各地公安机关的统计数据显示，在每天发生的报警中，误报率占很大的比重，而这之中通过公安机关建设的视频监控系统或报警系统发现案件所占比重更是少之又少，大部分已破案件是利用覆盖面更广的社会信息资源成功地打击犯罪。因此，要充分利用社会监控资源，整合社会资源，进一步提高公安机关对违法犯罪的快速反应和有效处置能力，避免重复建设造成资金和设备的浪费，推动报警服务良性发展。3.2. 需求概况与分析随着信息化的发展，为建设稳定的社会治安环境和有序的工作生活氛围，旨在构建和谐社会的“平安城*县”。作为“平安城*县”的基础保障，社会治安防控体系的构筑必须以科技为支撑，通过先进的信息化技术，实现从以人力为主体的“人防”向以科技为主体的“技防”的转变。目前，各地正在酝酿的社会面治安监控正是以视频监控与报警联动为代表的安防科技在社会治安防控体系中的集中体现，正在成为“平安城*县”创建中的重要环节。具有数字化、网络化和智能化三种特征相结合的新一代视频监控技术作为现代化安防技术的典型代表。它将逐步取代传统的视频监控技术，在社会面治安监控系统中发挥不可替代的作用。*县公安局拟建设 “平安城*县”视频监控系统，实现对车站、码头、机场等旅客集散的公共交通场所，治安卡口、城*县主要出入口、交通主干线、重点路段、高速公路出入口等地区的监控。我们经过分析，对*县公安局构建视频监控系统的需求总结如下：1.系统以*县公安局为中心，构建视频监控平台，所有300个前端监控点直接接入*县公安局监控平台，*县公安局作为监控系统的使用单位建立监控指挥中心，对监控资源进行管理和调度。监控中心平台应具有500路以上前端点接入能力。2.在*县公安局建立16路电视墙对前端监控点进行实时监看显示，在5个派出所分别建立4路电视墙对前端监控点进行实时监看显示。3.提供良好的监控图像质量，对监控图像进行存储备份，便于随时调用。录像存储应具有对300路监控点进行D1存储30天以上能力。4.网络视频监控系统应具备多级管理体系，*县公安局可以在*县监控中心对前端监控点进行远程监管。5.各派出所经授权后可对辖区监控点进行电视墙或PC监看，对监控录像进行查询调阅。6.系统具有良好的扩展性，能够满足未来系统不断扩容的需求。7.要求新构建的网络视频监控系统具有较强的整合能力，能够将已建系统充分整合到新的网络视频监控系统中；8.提供及时优质的维护服务，保障系统正常运转。基于上述分析，结合科达网络视频监控产品特点，下面我们将阐述使用科达网络视频监控系统构建满足*县公安局视频监控系统的详细方案。4. 系统解决方案设计4.1. 系统设计依据 公安部 城*县报警与监控系统建设指导性文件 公安部 公安部报警监控方案设计要素 GA/T75-94安全防范工程程序与要求 GA/T 74-1994 安全防范系统通用图形与符号 GA/T 70-94安全防范工程费用概算编制办法 GB/T 16677-1996报警图像信号有线传输装置 GBJ 115-87工业电视系统工程设计规范 GB 50198-94民用闭路监控电视系统工程技术规范 GB 8566-88 计算机软件开发规范 GB/T 13993.1-92 通信光缆系列总则 GA308-2001 安全防范系统验收规范 JGJ-T16-92 民用建筑电器设计规范 GA/T367-2001 视频安防监控系统技术要求 GA/T74-2000 安全防范系统通用图形符号 GBJ42-81 工业企业通信设计规范 GB16572-96 防盗报警中心控制台 GB50057-94 建筑防雷设计规范 GBJ16-83 建筑电气设计技术规程 GBJ303-88 建筑电气安装工程质量检验评定标准以及其他相关标准和要求。4.2. 系统设计原则本本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。遵循以下设计原则来构建本系统：1、先进性与适用性采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，系统集成化、模块化程度高。设计合理，架构简洁，功能完备，切合实际，能有效控制和提高工作效率，满足动态监控和业务工作的实际需求。系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。2、经济性与实用性在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下，体现高性价比。采用经济实用的技术和设备，充分利用现有资源，综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。3、可靠性与安全性系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备，系统具有一致性、升级能力，能够保证全天候长期稳定运行。在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。4、开放性以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以与消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。5、可扩充性系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级能力。同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。方案中设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。6、追求最优化的系统设备配置在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。7、提高监管力度与综合管理水平本项目系统设备控制需要高效率、准确性及可靠性。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。4.3. 系统结构设计与部署4.3.1. 网络视频监控系统架构网络视频监控系统的逻辑结构通常可分为前端接入、媒体交换以及用户访问三个层次，具体由中心业务平台、网络录像单元、编码单元、解码单元和客户端单元等设备组成。如图所示：图4.3.3.1 网络监控系统逻辑结构图媒体交换层媒体交换层由中心业务平台和网络录像单元组成，主要负责视音频的传送、存储以及系统管理。中心业务平台是整个系统的核心，逻辑上需要实现用户接入认证、系统设备管理、业务功能控制以及媒体分发转发等功能。网络录像单元用于实现网络媒体数据的数字化录像、存储、检索、回放以及管理。前端接入层前端接入层主要由编码单元、视频采集单元、报警单元等组成。编码单元主要实现视音频信号、报警信号的采集编码、网络传输以及辅助设备（如云台、矩阵等）的控制。编码单元通过LAN、WAN等IP网络接入中心业务平台；视频采集单元一般指监控摄像机，实现监控图像采集输入到编码单元；报警单元主要是报警信号发生设备，通常有烟感、温感、红外、门磁等设备。用户访问层用户访问层由客户端单元和解码单元组成。客户端单元是远程图像集中监控和维护管理的应用平台，主要实现图像浏览、录像回放、辅助设备控制、码流分发控制等业务功能。解码单元主要负责在客户端单元的控制与管理下，实现视音频信号的电视墙解码输出。科达提供监控客户端软件和网络视频解码器等产品构成用户访问层。4.3.2. 前端接入层设计与部署4.3.2.1. 编码单元的选择视频编码器和网络摄像机做为前端接入层的核心设备，主要完成监控图像的编码和上传。视频编码器和网络摄像机基于嵌入式架构，采用MPEG-4/H.264视频编码协议，可实现720P、D1或CIF格式的视频图像。按安装位置来分，有室内和室外的区别；按传输方式来分，编码器有无线传输和有线传输的区别；按输入接口数目来分，编码器有单路、两路、四路和多路集中编码的区别；按是否能够录像来分，有带前端存储功能和不带前端存储功能的区别。4.3.2.1.1. 视频编码器与模拟摄像机的选择编码器在实现图像编码和上传的同时可实现PTZ控制，具备开关量报警信号输入输出接口，能够实现报警信号的输入和输出，可接入红外、烟感、温感、门磁、紧急按钮等报警。同时，一般编码器都具备音频的输入输出接口，能够实现双向的音频呼叫，通过外接音频采集和输出设备可实现管理员与监控现场的音频对讲。模拟摄像机主要是完成视频信号的采集功能，根据现场的实际情况可选则不同的摄像机，比如室内或室外摄像机、枪机或球机等。对于前端室外的安装环境将充分考虑到防雷防水的措施。各监控点根据光线环境选择适合照度的摄像机，同时结合现场对没有路灯照明的地方将充分考虑辅助光源、红外灯等配套设备。对于本次项目，可根据监控现场实际需要选择高速球机或是枪机，隐蔽安装盒枪机及其半球，实现图像采集；对于有夜间监控需要的点应考虑摄像机支持彩转黑或具备红外功能。编码器根据实际情况进行选择。对于单个监控点单独编码并且不需要前端存储的，可选择稳定性好、可靠性高的KDM2481、KDM2481E编码器，实现图像编码。对于单个监控点单独编码并且需要前端存储的，可选择稳定性好、可靠性高的KDM2481S、KDM2481ES编码器，实现图像编码。对于2个监控点集中编码的，可选择稳定性好、可靠性高的KDM2482S编码器，实现图像编码。对于4个监控点集中编码的，可选择稳定性好、可靠性高的KDM2424S编码器(D1格式)或者KDM2464LS编码器(CIF格式)，实现图像编码。对于多个监控点可汇聚统一编码的，可选择稳定性好、可靠性高的KDM201集中编解码器，实现图像编码。对于本次项目，选择部署KDM201集中编码器和KDM2481编码器，实现图像编码。4.3.2.1.2. 网络摄像机的选择网络摄像机是集视频压缩技术、计算机技术、网络技术、嵌入式技术等多种先进技术于一体的数字摄像设备。它主要包括一个镜头、光学过滤器、影像感应器、视频压缩卡、Web服务器、网卡等设备。由于采用了新的MPEG4/H.264视频压缩技术，实现了高质量视频图像的极高压缩比，从根本上很好地解决了图像数字化和带宽之间的突出矛盾。网络摄像机采用嵌入式系统，有独立的IP地址，支持多种网络通信协议，可通过双绞线、光纤或无线网络适配器等传输设备直接与以太网连接。大部分网络摄像机除了可以通过网络传输实时图像外，还可以实现PTZ控制，具备开关量报警信号输入输出接口，能够实现报警信号的输入和输出，可接入红外、烟感、温感、门磁、紧急按钮等报警。同时，一般还具备音频的输入输出接口，能够实现双向的音频呼叫，通过外接音频采集和输出设备可实现管理员与监控现场的音频对讲。网络摄像机可根据监控现场实际需要选择。对于需要定向采集图像的监控点，室内可选择标清彩转黑的IPC100P系列枪型网络摄像机(IPC100P-420、IPC100P-480)，或者标清的固定半球网络摄像机(IPC201P-IR15、IPC202P)，重点区域也可选择高清枪型网络摄像机(IPC110、IPC112)或者高清半球网络摄像机(IPC211、IPC212)，实现图像采集和编码上传；室外可选择标清红外防水的IPC200P系列枪型网络摄像机(IPC200P-IR20、IPC200P-IR30、IPC200P-IR50、IPC200P-IR80)，重点区域也可选择高清红外网络摄像机IPC210，实现图像采集和编码上传。对于需要云台控制采集周边图像的监控点，室内可选择IPC300P、IPC301P、IPC302P网络摄像机，无线WIFI传输的可选择IPC302-W网络摄像机，实现图像采集和编码上传；室外可选择标清高速球型网络摄像机IPC400P，重点区域可选择高清高速球型网络摄像机(IPC410、IPC412)或者高清高速枪型网络摄像机(IPC510、IPC510-IR100)，光纤线路的可选择高清高速球形网络摄像机(IPC410-FB、IPC412-FB)或者高清高速枪型网络摄像机(IPC510-FB、IPC510-FB-IR100)，实现图像采集和编码上传。对于本次项目，选择部署高清高速球形网络摄像机IPC412、高清高速枪型网络摄像机IPC510-IR100、标清红外防水枪型网络摄像机IPC200P-IR50，实现图像采集和编码上传。4.3.2.2. 报警单元的选择报警单元主要指报警信号的发生设备，为监控系统提供报警信息。通常报警设备有红外、烟感、温感、门磁、紧急按钮等等，报警设备通常提供告警电平的输出，由前端编码器接受报警电平，实现报警信号接入系统与告警联动。报警设备的选择主要根据监控现场的需求确定，如：在某些重点防火单位监控点安装烟感，当发生火灾时，火灾产生的烟雾触发烟感告警，告警信号经前端编码设备接入系统，实现报警。4.3.2.3. 其它设备前端监控点除编码单元、视频采集单元、报警单元外，还有一些其他外围配套设施设备：1、立杆设计：为保证前端道路监控点监视视角宽广，监控范围大，摄像机可安装在原有建筑物或杆件上（可借用现有的灯杆、电信杆）,如无法借用，应特制立杆，立杆的设计除了美观、实用并考虑节约成本外，最重要的是要保证其安全性，能够承受九级以下的台风，并保证在正常风力下，立杆顶部的摆幅对摄像机图像没有太大的影响。为达到上述安全和使用要求，立杆下端管径应为22010mm，上端管径应在1205mm，材质为热镀锌钢管，壁厚6mm，高度不低于5000mm，连接处应为无缝焊接。悬臂长应3000mm，特定地点悬臂长度根据现场实际情况设计。立杆的设计还要考虑其防水性能，尤其要注意悬臂与球机连接件的密封和防水设计。立杆基础若为圆形，直径不小于1000mm，若为方体，则不小于800mm*800mm*1000mm，基础深度不小于1500mm，结构为钢混；2、防雷设计：户外设备应重点考虑防雷措施，特别是摄像机应加装视频、数据及电源防雷设备，并对系统进行接地保护，从而保证系统的安全运行。立杆底部要有良好的防雷接地线，地线的母线应采用铜质线，接地线不得形成封闭回路，不得与强电的电网零线短接或混接，接地电阻4欧姆；3、取电说明：考虑到前端摄像机离系统中心距离较长，铺设强电电缆不仅费用较大，而且安全性较差，也不利于以后系统的维护。因此，本方案将前端摄像机及其它前端设备的电源设计成就近取电方式。取电后通过变压器或开关电源对就地取的电源稳压和滤波，以保证前端设备输入电源的稳定性；4、控制箱设计：为提高系统的集成度，前端摄像机的其它附助设备，应设计控制机箱统一集成，该机箱带有自动温控开关，可以根据温度自动开关加热器或风扇。保证系统的全天候运行。该控制箱除保证防水、防撬外，还必须为箱内的设备提供合理的使用温度和使用空间。温控箱的内部空间应是所有箱内设备体积的2倍以上，以保证箱内设备的散热和空气流通；箱内还应设计风扇和加热器，在冬天和夏天分别开启加热器或风扇；采用底部进线，机箱和立杆统一接地；5、补光设计：由于部分监控点晚上灯光较暗或根本没有灯光，因此不可能获得基本的图像效果，只有通过加装补光系统才能实现对现场的监控，补光系统一般采用冷光源。视音频输入输出报警信号输入报警输出控制信号视频信号音频信号音频信号网线IP 网络图4.3.2.1 前端接入层示意图 4.3.3. 媒体交换层设计与部署4.3.3.1. 中心业务平台设计中心业务平台为整体系统的核心，负责整套系统的接入、转发和管理，因此中心平台需要具备非常高的安全性、稳定性、可靠性。本次系统选择苏州科达公司ViewShot KDM2801E中心业务平台。KDM2801E 是科达公司ViewShot系列视频监控产品的一款中大容量的平台级产品，针对专网应用的监控业务平台，采用工业级嵌入式设计，系统结构紧凑，稳定可靠。KDM2801E具备嵌入式系统天生的防病毒、抗攻击能力，系统安全无忧。KDM2801E监控中心平台具备丰富的功能模块：平台中心管理软件模块（CMU）、用户应用服务器模块（UAS）、AAA服务器软件模块（3AS）、前端接入单元模块（PUI）、图像浏览客户端（CU）接入单元(CUI)、视频转发分发软件模块（VTDU）、网管服务器软件模块(NMS)、网管客户端软件模块（NMC）、AAA客户端软件模块（3AC）。可实现强大的视频处理能力、完备的权限管理、配置管理、告警管理、权限管理、日志管理等功能。本项目建议采用科达嵌入式硬件平台KDM2801E来构建。KDM2801E平台稳定可靠，能够提供完善的视频监控功能，具备良好的应用扩展功能，支持平滑升级和扩容，满足不断升级的需要。4.3.4. 用户访问层设计与部署用户访问层为系统的应用层，一般部署在监控中心，在监控中心实现监控浏览、控制、管理。监控图像的浏览可通过两种方式实现：1）使用电脑通过浏览客户端对监控图像进行浏览；2）在监控中心配置解码器，监控图像数字码流经解码器解码输出到电视墙显示。如图4.3.4.1 监控浏览的实现：解码器视频线电视墙电脑（浏览客户端）IP 网络图4.3.4.1 监控浏览的实现4.3.4.1. 浏览客户端(CU)科达网络监控系统客户端软件(CU)为用户提供管理、操作、浏览等功能，是操作员与监控系统交换的接口。客户端软件具备以下能力：1) 客户端软件具有友好的操作管理界面；2) 支持多级用户权限和密码认证；3) 具备监控画面浏览功能，能够实现1、4、9、16等画面方式浏览，同时支持N+1方式画面浏览；4) 支持单画画或多画面轮询显示，支持轮询方案的预定义，方便调用；5) 支持图像抓拍、录像及回放；6) 具备模拟电视墙功能，能够方便的对电视墙进行控制，支持定义电视墙方案，方便调用；7) 具备双向音频对讲的控制界面，能够方便地与前端监控点进行对话；8) 具备PTZ控制界面、能够方便的进行摄像机控制；9) 支持对前端编码器或解码器进行参数设置；10) 能够方便地进行报警联动设置、发生报警时能够发出图像、文字、声音报警等报警信号；11) 支持电子地图功能，能够方便地进行设备定位；支持定义不同的用户权限，进行用户管理；4.3.4.2. 电视墙显示系统设计对于*县公安局监控中心及派出所监控中心可采用电视墙显示系统对前端监控点进行实时显示监看。根据*县公安局和派出所电视墙的路数配置相应数量的解码单元，可实现将监控图像视频信号进行数模转换输出。采用KDM2561视频解码器可实现单路D1解码或4路CIF图像合成1路解码输出。每台KDM2561解码输出连接1台监视器构成电视墙。采用KDM201集中解码器或KDM201S模块化网络录像机，通过配置相应的解码板来实现集中解码。通过配置KDM201-D04可实现每板卡4路D1解码或16路CIF图像合成4路解码输出。通过配置KDM201-D01H可实现每板卡1路最高1080P格式的高清解码输出，或者4路D1、9路CIF或16路CIF的多画面合成输出。通过配置KDM201-D01G可实现第三方图像的解码输出。每个解码输出接口连接1台监视器构成电视墙。本次项目在不同单位选用KDM2561、KDM201集中解码器、KDM201S模块化网络录像机以及KDM201-D04/D01H解码卡实现监控图像视频信号的数模转换输出。通过CU客户端管理浏览软件的配置可实时监控显示前端点的监控图像，并可通过CU软件进行灵活的选择和切换监控点进行电视墙显示，也可对多个监控点进行轮询显示。电视墙显示系统如下图所示：4.3.5. 存储系统设计4.3.5.1. 存储方案设计存储系统是网络视频监控系统中的一个重要环节，是图像数据长期存储安全的重要保障。录像策略是存储系统的核心，决定着网络视频监控系统的总带宽以及存储系统的存储容量。进行视频监控的存储系统设计时，需要对系统中摄像头数量、采集视频的格式和码率、视频服务器的数量等参数进行统计和分析，根据不同的录像策略，分别计算出各种录像策略下系统中存储的总带宽压力和存储容量要求，综合考虑系统成本、系统总带宽、存储容量等因素，选择合适的录像策略，确定系统的总带宽和存储容量，然后根据总带宽压力和存储容量要求选择相应的存储设备。我们根据用户实际情况可分别提供四种不同类型的视频存储方案：集中存储方案、本地存储方案、前端存储方案和分布式存储方案。 集中存储：网络视频监控系统所有前端监控点的视频录像都上传中心平台进行集中录像存储； 本地存储：在CU客户端进行前端监控点的视频录像存储； 前端存储：在前端监控点存储系统上进行实时存储，需要时从前端监控点存储系统调用存储录像； 分布式存储：在中心平台、监控分中心的存储系统上，分别对前端监控点进行视频录像存储。分布式存储将图像统一存储、统一管理，增加了数据管理的便利性，统一的高性能海量存储设备提高了数据存储的安全性和可扩展性，数据可以方便地进行备份。模拟视频信号通过数字视频压缩技术转换为H.264或者MPEG 4格式的码流，尽管经过压缩，其所占的空间仍然是非常大的，尤其是城*县监控联网系统，摄像前端成百上千甚至成千上万，产生的海量数据是非常惊人的。单路D1、CIF格式视频图像实时存储一天所需的存储容量如下表：图像格式视频码率每天的存储容量（G）天数路数所需的容量（G）720P4M43.23011296D12M21.6301648CIF512K5.4301162对于本次项目,我们选择分布式存储方式。存储空间的计算方法如下：录像容量（MB）=前端监控点数录像天数246060录像码率(Mbps)/8本项目存储容量计算：X监控中心存储所需存储容量如下：计算公式：录像容量（MB）=前端监控点数录像天数246060录像码率(Mbps)/8根据前方接入点的多少和监控时间的要求，来配置相应的系统存储容量。4.3.5.2. 丰富的存储策略科达平台的集中存储提供丰富的存储策略，支持中心平台存储、前端设备存储、客户端存储，支持定时录像、手动录像、周期录像、告警录像和移动侦测录像等多种数据存储方式。l 系统首先提供多种告警联动方式：当前端产生告警时，可提供用户设置是否需要平台告警录像；若设置为是，则当告警产生时平台会自动开启平台录像功能；当收到前端告警时，中心管理平台可根据设置显示相应的告警别名，并可进行相应的联动；系统提供的告警联动包括：移动侦测告警联动、其他告警联动；支持用户对移动侦测告警的告警联动进行单独设置：关联参数、联动参数；支持用户对其他告警的告警联动参数进行设置：关联参数、联动参数。l 配合告警联动，平台提供丰富的录像存储策略根据触发录像事件的不同，录像可分为手动录像、定时录像、周期录像及告警录像（预录）等几种。系统提供通过平台录像设备对指定前端设备进行录像控制；具体录像控制包括：开始录像、停止录像、定时录像、周期录像、预录；支持平台告警预录，当设备产生告警时平台可预先录制该设备产生告警前一段时间内的图像；用户可对告警的参数进行配置，包括：预录时间、告警恢复后的录像时间、预录使能；录像磁盘满后，可根据用户的设置进行相应的处理：停止录像、覆盖原录像记录、覆盖除告警录像外的记录；平台录像时，按照客户、设备及录像的时间信息给录像文件进行命名。平台录像控制系统提供通过平台录像设备对指定前端设备进行录像控制；具体录像控制包括：开始录像、停止录像、定时录像、周期录像、预录。支持平台告警预录，当设备产生告警时平台可预先录制该设备产生告警前一段时间内的图像；用户可对告警的参数进行配置，包括：预录时间、告警恢复后的录像时间、预录使能；录像磁盘满后，可根据用户的设置进行相应的处理：停止录像、覆盖原录像记录、覆盖除告警录像外的记录。录像保存策略系统提供对支持前端存储的设备进行录像时录像保存策略进行设置，具体包括：磁盘预留空间、磁盘满覆盖策略）、录像文件的存放路径；系统提供对平台录像的录像磁盘满覆盖策略进行设置，具体策略包括：停止录像、覆盖所有记录