小庄煤矿场区视频监控技术方案

小庄煤矿场区视频监控小庄煤矿场区视频监控 技术方案技术方案 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 2 页 共 58 页 目目 录录 1 1项目概述项目概述 4 1 1项目背景 4 1 2建设目标 4 1 3建设范围 5 1 4建设要求 5 2 2需求分析需求分析 7 2 1管理平台 7 2 2存储系统 8 2 3前端监控点 8 2 4网络传输系统 9 2 5监控中心 9 3 3解决方案整体需求解决方案整体需求 9 3 1高清的视频体验 9 3 2高效的智能监控 10 3 3灵活的移动应用 10 3 4丰富的业务功能 11 3 5友好的用户界面 12 3 6高效的业务操作 12 3 7弹性的部署方案 13 3 8安全的数据管理 13 3 9良好的开放性 14 3 10建设低成本 14 4 4项目总体设计项目总体设计 15 4 1设计原则 15 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 3 页 共 58 页 4 2遵循的设计标准规范 16 4 3系统整体架构设计 18 5 5管理平台子系统设计管理平台子系统设计 20 5 1平台概述 21 5 2平台构成 21 5 3平台设计 22 5 4系统功能 23 5 5统一网管系统 43 6 6网络传输子系统设计网络传输子系统设计 44 6 1设计原则 44 6 2带宽计算原则 46 6 3带宽需求分析 48 6 4网络设计 48 7 7监控中心子系统设计监控中心子系统设计 49 7 1概述 49 7 2视频显示系统设计 50 8 8系统安全系统安全 52 8 1网络传输与接入安全 52 8 2媒体安全 54 8 3应用安全 55 8 4运行维护系统设计 57 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 4 页 共 58 页 1 1项目概述项目概述 1 1项目背景 煤矿的视频监控系统是实施煤矿现代化管理 提升煤矿管理水平和构筑监 管机制的需要 同时 也是进一步提升生产安全管理水平 充分发挥科技监管 的手段 需要加强矿区现场安全生产动态监管 随着小庄煤矿建设工作的不断深入 需要依据GB T28181 2011 安全防范 视频监控联网系统传输交换控制技术 和 城市监控报警联网系统通用技术要 求 建设成一套以安全保障为目的 在地面场区和风井场区设立高清视频监 控点 将联建楼 办公楼 招待所 地面场区及风井场区的监控图像实时传输 到监管中心和其它相关职能部门 通过对高清图像的实时浏览 记录 智能行 为预警和智能识别等方式 使各级监管部门和其它相关职能部门直观地了解和 掌握小庄煤矿整体安全动态 有效提高安全防卫水平的视频监控系统 1 2建设目标 根据视频监控网络化 高清化的发展趋势和借鉴先进矿区的建设经验 结 合小庄煤矿的总体状况 坚持高起点规划 高标准建设 分阶段落实 实现小 庄煤矿所有重要场所全覆盖的视频专网 构建视频监控整合和共享平台 提高 科学管控水平 构建适应小庄煤矿需要的监管体系 小庄煤矿的安全防卫监控系统是在整合现有监控资源的基础上 加强安防 体系的布置措施 实现对监控图像信息处理 借助专用的视频专用传输网络 确保高质量图像传输的畅通 实现系统互 联 视频图像可上传下调 达到各部门资源共享的目的 建成后的系统需要具有远程控制 报警联动 历史录像回放 系统管理 统一网管 智能检测 分析和识别等功能 使监控员第一时间掌握重要监控区 域的情况 达到实时监控管理 主动预警及为事件后期取证提供依据等监控目 的 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 5 页 共 58 页 本系统包括前端监控点及其附属设施 传输网络设备 媒体录像存储设备 监控管理平台 监控中心显示设备及其附属设施等几部分组成 1 3建设范围 小庄煤矿场区监控系统的建设范围包括以下内容 前端摄像机安装 包括摄像机 立杆 供电 防雷以及有关土建基础工 作 传输线路 包括前端监控点 监控中心之间的传输链路和传输设备的安 装和调试 存储系统 包括录像存储设备和硬盘等 管理平台 包括视频管理平台 智能分析模块 硬件服务器等 业务系统 业务应用软件模块 业务系统接口模块 硬件服务器等 监控中心设备 包括 PC 控制终端 解码器 监视器 视频显示系统 DID 或 DLP 拼接显示大屏 和机房装修及运行环境工程 1 4建设要求 根据视频监控点的分类原则 结合项目需求 本项目监控点的建设要求如 下 1 4 1监控效果要求 可对工地的整体情况和关键部位进行有效监控 可看到建设进度和操作施 工的细节 能监控工地出入口的车辆和行人 车辆要求辨清车型 车牌 行人要求能 辨清人脸面部特征 对重点出入口或重点路口区域 人流密集地段高发地段 要有全天候 白 天 黑夜 监控功能 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 6 页 共 58 页 1 4 2前端摄像机选点要求 监控点的选择以 点 线 面 相结合方式保证全面覆盖 首先重点实现 对工地现场的视频监控全覆盖 力争做到无死角 区别重点 一般场所 分类选择高 中 低端监控产品 监控视野实时覆盖场区所有结构主体操作面 安全通道 工程人员 材 料主要出入口 材料堆场 制作加工场 民工宿舍 基坑 人货梯 塔吊 等重点部位运行状况实时监控的要求 1 4 3摄像机配置和选型要求 要求配置基本覆盖整个地区的高清固定摄像机或高清高速球摄像机 能通过对可控摄像机的缩放 监控到经过的行人和部分车辆 不留死角 720P 高清高速球摄像机 720P 高清红外高速球摄像机 720P 高清固定摄像机 720P 高清红外固定摄像机 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 7 页 共 58 页 2 2需求分析需求分析 为进一步增强利用安全防范技术支撑小庄煤矿的安全防卫能力 本期项目 决定建设一套全新的智能高清视频监控系统 对本期智能高清视频监控系统的需求如下 1 采用先进的智能视频监控系统管理平台 各级管理权限明确 各级职能 划分清晰 借助智能事件行为分析和智能识别技术提高系统的主动监管能力 2 采用最新技术的摄像机产品 采用低照度 宽动态 红外产品 保证全 天候监控 以及监控图像的高质量 3 全方位覆盖监控区域 采用枪机 球机相结合的布点原则 保证无监控 死角 本项目的设计和实施必须满足相关文件和规范 项目建设采用纯数字方式 由高清前端子系统 网络传输子系统 存储子系统 视频管理平台子系统 业 务应用子系统 视频显示子系统等构成 各子系统的主要建设内容如下 2 1管理平台 平台基本需求 平台要求采用一级部署架构 存储系统采用集中式部署方式 视频质量诊断分析需求 要求能够对摄像机视频图像出现的亮度异常 清晰度异常 雪花噪声异 常 条纹噪声异常 偏色异常 视频冻结 视频信号丢失 视频画面抖 动 摄像机被遮挡等进行自动巡检 并进行准确分析 判断和报警 行为分析需求 要求能够实现周界入侵检测 定向移动检测 物体滞留检测 物体移走 检测 突然出现检测 速度检测 密度检测 徘徊检测 移动物体数量 统计等功能 每路视频可同时设置 5 个警戒规则 每个警戒规则可支持多个不同布防 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 8 页 共 58 页 时间 视频检测范围 全屏 矩形 不规则区域 在不修改原始视频图像的前提下 用户设定的警戒规则及视频分析的结 果如目标框等信息要能与视频流一起显示 2 2存储系统 在监控中心部署存储设备 负责工地内内所有前端摄像机采集的视频信号 的存储 15天24小时不间断录像 2 3前端监控点 根据现场的实际需求 部署高清球型摄像机 高清红外球型摄像机 高清 枪型摄像机和高清红外枪型摄像机 前端系统是指在场区部署的监控系统 包括新部署的摄像机系统和已经部 署的视频管理系统和摄像机 根据对场区的监控要求 结合目前的技术条件 要求配置高清固定摄像机或高清高速球摄像机 因此 主要的摄像机需要选择 高清高速球摄像机 高清红外高速球摄像机 高清固定摄像机和高清红外固定 摄像机 其基本组网如下图所示 图 前端工地设备连接图 各高清摄像机通过交换机汇聚后 与监控中心连接 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 9 页 共 58 页 2 4网络传输系统 前端监控点通过WIFI网络或者以太网光纤收发器设备分别汇聚到各站点媒 体汇聚点 之后经以太网汇聚到监控中心 核心层 由1台核心交换机组成 满足核心监控管理平台设备联网部署需要 对于传输网络来说 针对小庄煤矿来说 可以直接部署以太网 2 5监控中心 监控中心主要由控制终端 解码器 大屏幕系统和接入交换机组成 包括 分控中心 监控中心的设备运行环境 对装修和机房照明 消防 空调 UPS等 设备的要求 3 3解决方案整体需求解决方案整体需求 智能视频监控系统旨在全面提升行业客户的视频监控业务体验 为客户构 建高清晰 高可靠 高性能 高开放性 易维护 易管理 易部署的智能视频 监控系统 3 1高清的视频体验 采用数字化传输技术 提高视频传输距离 降低传输干扰 从接入 承载 平台 存储 显示实现端到端高清 提供完整的高清监 控解决方案 支持 720P 编解码能力 画面清晰流畅 适用于治安监控场景 基于 H 264 视频编码 实现高清低带宽 2 4Mbps 带宽承载 1080P 能力 解决高清视频传输 节约存储空间 以低照度 宽动态 去噪等多种视频图像增强技术保障高清体验 支持 ROI 编码技术 提升感兴趣区域的图像清晰度 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 10 页 共 58 页 3 2高效的智能监控 支持智能事件检测 人脸识别及人数统计 视频质量诊断 智能录像等智 能监控功能 有效提升监控系统效率及可维护性 满足不同场景监控智能业务 需求 支持周界入侵检测 区域入侵检测 滞留徘徊检测 遗留检测 移走检 测 逆向检测等智能事件检测 支持人脸识别 人数统计及人群密度分析 支持视频质量诊断 提供视频信号丢失 雪花 视频遮挡 黑屏 偏色 冻结等功能 前端视频资源无法长期正常使用时 能够及时发现 便于 对全网设备进行维护 支持多次抽帧的淡忘式存储 支持前端录像缓存补录及录像标签 降低 录像存储成本 提高视频存储可靠性及高效性 支持智能检索功能 按时间 前端 事件 录像标签等多方式进行视频 录像查询 提升录像查询效率 3 3灵活的移动应用 移动监控支持包括客户端无线接入和前端无线接入 系统支持通过 3G WLAN LTE接入前端设备 适用于车载监控以及其他布线困难的监控场景 另外 系统支持移动客户端 适用于移动办公和移动执法的监控场景 多终端一致性体验 支持手机 PAD WEB PC 监控中心实时画面监 控 支持多终端间的无缝切换 无线承载 支持网络摄像机 IPC 支持 LTE Wifi XPON 等多种网络接 入 支持超强纠错 移动网络下图像质量有保障 断点续传功能保证异 常断网数据不丢失 支持 WCDMA EVDO LTE WIFI 等无线网络接入 可灵活的利用各种网 络进行组网 满足无线高清监控需求 移动接入 支持无线摄像头 无线车载接入 支持移动手机摄像机回传 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 11 页 共 58 页 发布业内首款 LTE 720P 高清网络摄像机 解决高清视频的无线传输 3 4丰富的业务功能 客户端 支持 C S 客户端 B S 客户端 移动客户端 C S 客户端支持 多屏显示 满足客户不同场景的监控业务需求 实现视频监控业务的 3A 体验 即任何人 Anyone 任何时间 Anytime 任何地点 Anywhere 可 以根据系统所赋予的权限使用监控业务 实时监控 满足基本业务需求的同时 系统支持视频直连 60fps 解码 双码流 场景管理 场景自动切换 视频轮询 数字缩放 一键上墙等 丰富的实时监控特色功能 满足用户监控业务需求的同时 提高系统易 用性 云台控制 支持 PZT 控制 3D 智能定位 数字缩放 巡航 看守位等 功能 提供灵活便捷的云台控制机制 满足不同用户的操作习惯 电子地图 系统支持地图热区切换 地图视频源标注 告警闪烁提示 开启实况等功能 用户可结合电子地图实现可视化应急指挥及接处警功 能 录像功能 系统支持前端录像 平台录像 客户端本地录像等多种录像 方式 满足不同场景下的录像存储需求 支持淡忘式存储 视频归档 缓存补录 录像标签等特色功能 提供经济 安全 便捷的录像存储方 案 通过录像智能检索 多路下载回放 同步回放 录像回放控制等特 色业务功能 提升录像使用效率 解码上墙 电视墙轮询 电视墙告警窗格设置等 实现实时监控与告警 联动结合 提升监控中心应急指挥能力 告警联动 系统支持多种告警事件和告警方式 告警事件包括门禁报警 系统告警 开关量告警 移动侦测 视频遮挡 智能分析告警等 告警 联动方式包括联动预置位 联动实况 联动录像 联动开关量输出 联 动短彩信 联动前端抓拍 通过告警联动 提升视频监控系统在安防应 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 12 页 共 58 页 用中的应急处置能力 语音功能 支持双向语音对讲 随路语音 语音广播等语音功能 能够 实现不同环境下现场音视频采集 对讲 广播等应用 可应用于校园考 场监控 金融营业厅监控 保险车辆定损等领域 扩展视频监控的应用 场景的同时 实现视频监控的交互式体验 智能监控 持智能事件检测 人脸识别及人数统计 视频质量诊断 智 能录像等智能监控功能 有效提升监控系统效率及可维护性 满足不同 场景监控智能业务需求 业务管理 支持组织管理 用户管理 角色管理 设备管理 告警管理 录像管理 域管理等功能 提供丰富的业务管理权限控制 满足视频监 控业务管理需求 统一网管 支持扩展对接统一网管模块功能 通过统一网管 可以对监 控系统中部署的各个业务网元 IPC 设备 服务器设备 存储设备 网 络设备等实现全面的统一接入管理 实现告警 性能 拓扑等信息的集 中采集和管理 通过数据和监控手段的集中收敛 为用户提供方便的查 看告警性能信息和统计报表功能 方便用户对网络中的设备或网元实现 集中统一监控 管理 3 5友好的用户界面 统一的访问入口 客户端同时集成监控业务与设备和用户管理功能 多级用户设置 细致的权限划分 可根据不同的用户权限显示不同界面 便于行业监控的组织和人员管理 可根据客户需要定制界面Logo 支持中 英语言切换 3 6高效的业务操作 便捷的云台操作 直接在视频画面上通过鼠标来控制云台 收藏夹功能 用户可以随时收集感兴趣的监控点 以便后续查看 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 13 页 共 58 页 监控点搜索功能 快速检索到所需的监控点 基于时间轴方式的录像检索功能 一目了然的查看录像信息 快速定位并 播放指定时间点的录像 组显示功能 用户可以根据监控点的分布情况制定显示组 批量播放一组 相关场景的监控点画面 场景恢复功能 快速恢复上次用户退出时正在执行的业务场景 支持移动手持设备客户端接入 支持Android操作系统 随时随地监控视 频画面 3 7弹性的部署方案 根据监控点规模的不同 可灵活部署在普通PC机 专业的NVR设备以及刀片 式服务器上 适应从十几路的小型商铺 车站监控 到几千上万路的平安城市项 目需求 支持外扩存储阵列 满足长时间录像存储和备份的需要 支持多域部署 各个区域的系统可业务自治 域间网络中断不影响域内业 务的正常进行 根据客户需要 系统核心管理控制部件可采用双机配置 无单点故障 通过媒体服务器负载均衡系统 实现媒体服务器集群和负载均衡 3 8安全的数据管理 基于HTTPS的权限认证 确保用户数据安全 在RAID5 RAID6 HotSpare技术基础上 采取智能存储解决方案 通过摄 像机断线补录 存储在线扩容等技术手段 保障录像数据可在各种条件下持续 存储 大大降低了视频数据丢失的可能性 根据客户需要 交换机 防火墙 路由器可采用双平面部署 物理网络可 靠 对服务器和数据库进行安全加固 有效防止入侵 支持视频网络数据的数字水印 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 14 页 共 58 页 码流加密 保障视频数据传输安全 3 9良好的开放性 遵循 安全防范视频监控联网系统传输 交换 控制技术要求 GB T28181 2011 标准要求 支持ONVIF协议 支持满足ONVIF协议的前端设备接入 媒体流传输协议符合RTSP标准要求 媒体编码格式支持当前主流的H 264 编码协议 具有良好的集成能力及二次开发能力 可扩展支持与各类信息网关接口的 对接 通过HTTP XML协议扩展支持与各类业务系统的对接 以支持系统报警 通过短信 彩信等各种报警形式 3 10建设低成本 基于IP技术构建 可完全利旧现有网络设施 布线成本低 施工难度低 建设周期短 系统集成度高 容量大 节省服务器和机柜投资成本 节省占地空间 模拟摄像机可接入 无需替换已有摄像机 使用智能存储方案 通过抽取关键帧存储 移动视频归档等技术手段 在 保障视频质量的前提下 减少存储空间的使用量 提升磁盘使用效率 降低存 储成本 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 15 页 共 58 页 4 4项目总体设计项目总体设计 4 1设计原则 4 1 1可靠性 在视频监控系统中 可靠性至关重要 系统所采用的技术与产品必须是成 熟和高质量的 当外界或内部条件发生突变时 系统能够经受住干扰和冲击 确保系统在运行期间不间断工作 4 1 2先进性 采用先进的技术与设备 不仅仅因为应当采用先进的手段加以 武装 同时 也是保护投资所必须考虑的 先进性不仅指技术与设备在世界范围内处 于领先状况 而且 应体现在相关技术上具有前瞻性 4 1 3安全性 在物理设上 各类线缆 设备辐射指标应达到相关的安全要求 网络设计 上采用与监控网络相对独立的专用网络 网内的视频 数据等信息对外界是隔 离的 同时 监控平台可选择采用Linux服务器 在应用系统的设计上 适当采 用信息加密 权限管理 访问控制等技术 保证信息安全 4 1 4标准性 系统设计时 所采用的技术手段必须遵循业界标准 特别是要提供标准接 口 使系统具有较高的灵活性 方便扩展及与其它系统互联 同时 标准性也 为今后的升级或引进新技术提供了保障 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 16 页 共 58 页 4 1 5可维护性 系统运行后 其管理 如设备的维护 是可操作的 系统应具有完善的网 管功能 可以对视频监控系统平台中部署的各个业务单元 前端设备 存储设 备 网络设备等实现全面的统一接入 实现告警 性能 拓扑等信息的集中采 集和管理 通过数据和监控手段的集中收敛 为用户提供方便的查看告警性能 信息和统计报表功能 方便用户对网络中的设备或网元实现集中统一监控 管 理 4 1 6开放性 系统设计时 考虑提供丰富的二次开发接口 通过应用定制 其他外围系 统可通过二次开发包方便的调用平台视频资源 与平台软硬件设备实时交互 实现丰富的系统集成功能 4 2遵循的设计标准规范 网络视频设备之间的信息交换定义通用协议 ONVIF 以太网标准 包括802 3ab 802 3u 802 3z 等 IEEE 802 3 介质存取控制桥标准 IEEE 802 1d 虚拟网标准 IEEE 802 1q 优先级 IEEE 802 1p 基于分组网络的多媒体通信系统 ITU T H 323 98 P 64kbit s视听服务的视频编解码 ITU T H 261 1993 低比特率通信的视频编解码 ITU T H 263 1998 数字视频编码标准 ITU T H 264 MPEG 4 part 10 使用共轭结构代数代码激励线性预测 CS CELP 的8kbit s语音编码 ITU T G 729建议 1996 RADIUS协议 RFC2138 1997 RADIUS计费协议 RFC2139 1997 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 17 页 共 58 页 TCP传输控制协议 RFC872 IP互联网络协议TCP UDP用户数据包协议 RFC877 FTP远程文件传输协议 RFC775 超文本传输协议 HTTP 1 1 1999 1 ISOC IETF RFC 2068 音频信号的脉冲编码调制 PCM CCITT G 711建议 1988 7kHz的64kbit s音频编码 CCITT G 722建议 1988 使用低时延代码激励线性预测 LD CELP 的16kbit s语音编码 CCITT G 728建议 1992 实时传输协议 RTP 和实时控制协议 RTCP IETF RFC 1889 IETF RFC 1890 SIP简单会话协议 SIP 实时流协议 RFC2326 安全防范视频监控联网系统传输 交换 控制技术要求 GB T28181 2011 城市监控报警联网系统技术标准 GA T 669 2008 2009 安全防范工程程序与要求 GA T75 94 安全防范系统通用图形符号 GA T 74 2000 视频安防监控系统技术要求 GA367 2001 工业电视系统工程设计规范 GBH115 87 电气装置工程施工及验收规范 GBJ232 92 电子计算机机房施工及验收规范 SJ T30003 93 电子计算机场地通用规范 GB 2887 2000 电子计算机场地设计规范 GB50174 2000 计算站场安全要求 GB9361 1998 计算机机房用活动地板技术条件 SJ T10796 1996 建筑防雷设计规范 GB50057 94 低压配电设计规范 GB50054 95 电信工程制图与图形符号 YT T5015 95 民用建筑电气设计规范 JGJ T 16 1992 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 18 页 共 58 页 民用闭路电视系统工程技术规范 GB50198 94 入侵报警工程设计规范 GA 77 94 用户终端设备耐过压和过电流能力要求和试验方法 YD T870 906 信息技术设备包括电气设备的安全 GB4943 95 爆炸和火灾危险环境电力装置设计及验收规范 GB50058 92 4 3系统整体架构设计 4 3 1系统结构 在整体架构中 系统可以分为监控中心 网络传输和前端系统三部分 系 统总体架构如下图所示 该项目前端采用纯数字接入方式 前端子系统全部采 用标清和高清网络数字摄像机 由网络传输带宽决定选型 实现全天候实时 监控功能 网络传输子系统采用星形网络结构 由光纤网络和WIFI组成系统的 前端接入网 前端站点到监控中心之间的网络选择以太网 管理平台子系统部 署于核心机房 是监控系统的核心管理系统 存储子系统采用集中式部署 实 现所有前端摄像机的视频图像15天的存储 监控中心子系统部署PC控制终端 解码器和显示大屏 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 19 页 共 58 页 监控平台采用网络录像机 NVR 架构 采用嵌入式操作系统 保证高安全 性和高性能 并支持采用级联方式进行规模扩展 显示系统综合考虑技术成熟 度和性价比 选择DID拼接屏构建显示系统 同时在液晶大屏幕显示系统上方配 置LED显示屏 用于显示公告和及时信息发布用途 大屏显示系统推荐采用16 9 的46寸DID液晶窄拼缝大屏幕拼接 4 3 2整体系统组成 项目整体采用全数字架构 前端资源主要以光纤和WIFI方式接入到监控中 心的网络录像机进行存储 通过传输网络将媒体资源传输到监控中心显示 监控中心的授权用户既可以基于视频综合管理平台管理 浏览 查询各前 端设备的实时图像和历史录像 又可以通过电视墙控制模块的视频切换和控制 功能 实现图像在显示大屏幕上的切换 各场区前端系统的图像通过传输网络传输到监控中心 监控中心通过传输 网络对所有摄像点进行管理 监控中心可通过解码器和电视墙控制模块对前端 摄像机点位进行解码 并在大屏幕上显示 监控系统由以下各子系统组成 前端子系统 包括球形摄像机 固定式摄像机 镜头 护罩 立杆 基础 供电设备 机箱 防雷系统 接地设备等 传输子系统 包括光纤 电缆 PVC 管 钢管等 存储子系统 包括录像服务器 录像存储设备等 管理平台子系统 包括管理服务器 网管服务器 媒体服务器 转码服务 器等 监控中心子系统 包括解码器 监视器 拼接显示屏 机房环境工程等 4 3 3架构选择 监控平台的架构和技术路线选择具有多样性 目前存在三种主流架构 IP SAN 服务器 NVR和DVR 这几种主流架构具有各自的特点 对比分析如下 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 20 页 共 58 页 IPIP SANSAN加服务器加服务器 NVRNVRDVRDVR 集成度集成度低高高 稳定性稳定性低高高 可扩展性可扩展性好好差 安全性安全性较好很好差 高清视频支持高清视频支持支持支持不支持 可维护性可维护性较差好差 性价比性价比高适中低 目标市场目标市场大型运营级行业用户大中型小规模 根据以上的分析 同时根据标书的要求 建议采用NVR的模式构建本次项目 网络录像机 NVR 架构克服了服务器加存储模式的所有缺点 系统采用了嵌入 式操作系统 安全性高 性能高 可以采用级联方式规模扩展 已经在开始全 面替代服务器加存储模式 在未来将成为主流 技术上的主要优点体现在以下 几个方面 采用专用操作系统提高了系统的安全性 不容易受到病毒和黑客攻击 系统架构简单 维护方便 设备连接简单 后期维护和故障排除较容易 系统可靠性高 主要部件均采用专用组件和设备 可靠性高于传统架构 5 5管理平台子系统设计管理平台子系统设计 本项目建设的智能视频监控管理平台具有良好的先进性 互通性 功能 性 扩展性 同时在稳定性以及安全性方面 平台服务器的操作系统采用SuSE LINUX 系统 并采用了端口加固技术 整个平台架构采用开放式 规范化设 计 实现新建系统与已有监控系统的互联互通 平台设计充分考虑客户应用需求 具有良好的可扩展的开放性 平台的开 放性 遵循 安全防范视频监控联网系统传输 交换 控制技术要求 GB T28181 2011 标准要求 提供良好的集成能力及二次开发接口 可扩展 支持与各类网关接口的对接 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 21 页 共 58 页 5 1平台概述 管理平台是系统的核心系统 采用模块化设计 对联网系统内的各种信息 资源进行集成和处理 对设备 用户 业务等进行管理 管理中心平台部署核心机房 是整个系统的核心 系统具有容量大 稳定 性高 具备完善的主备方式 负载均衡机制 为接入大容量业务提供可靠性保 证 管理平台采用分层分模块的设计方式 具有多级多域的逻辑结构 级数的 设置和每一级域的数量可根据实际应用情况设置 软件采用模块化设计 对于不同的模块采用不同的专业应用部件 具体为 系统管理模块 业务控制模块 设备接入模块 平台互联模块 媒体服务模块 智能分析模块 视频转码模块 统一网管模块等 在功能设计上 完成系统管理 报警管理 录像管理 电子地图管理 电 视墙管理 智能分析 媒体转码 统一网管等平台功能 同时平台设计充分考虑用户应用需求 具有良好的可扩展的开放性 良好 的集成能力及二次开发能力 能向其他业务系统提供媒体资源 5 2平台构成 施工现场视频监控管理平台负责管理所有系统设备 主要包括以下几个部 分 1 业务管理单元 业务管理单元为整个平台的管理核心 负责对平台的用户权限 设备管理 媒体管理 录像管理 告警联动策略 电子地图和操作日志等进行集中配置和 管理 管理服务器应支持主备模式 提高核心管理系统的稳定性 2 设备接入网关 设备接入网关用于接入各种前端设备 包含视频服务器 硬盘录像机 网 络摄像机等设备 通过统一的前端接入协议实现前端设备的管理和视频流的获 取 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 22 页 共 58 页 3 媒体存储 转发单元 负责媒体数据的存储 转发和分发功能 4 媒体分析单元 负责系统视频智能分析功能 完成对视频的智能分析规则设置 智能分析 任务管理以及智能分析结果上报任务 5 媒体转码单元 负责媒体数据的重新编码和分发 2 统一网管单元 主要对平台中部署的各个业务单元 前端设备 存储设备 网络设备等实 现全面的统一接入 实现告警 性能 拓扑等信息的集中采集和管理 通过数 据和监控手段的集中收敛 为用户提供方便的查看告警性能信息和统计报表功 能 方便用户对网络中的设备或网元实现集中统一监控 管理 实际功能单元可以考虑配置多台服务器 多台服务器则以服务器集群挂载 方式实现功能叠加 管理控制单元需配置冗余服务器实现双机主备功能 保证 实现主服务器宕机后自动切换到备用服务器上 5 3平台设计 监控管理平台是施工现场监控系统视频监控系统的管理核心 负责管理整 个系统的软硬件资源及用户 为机关和领导决策 指挥调度 取证提供及时 可靠的监控图像信息 在监控中心部署视频管理1套 服务器可根据需求部署两台组成双机互备系 统 根据如下项目需求 可采用多机互备机制 可支持 300 路智能视频质量检测 12 路 720P 视频行为分析 5 路 720P 视频人脸识别 可支持 16 路 720P 视频转码 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 23 页 共 58 页 5 4系统功能 5 4 1实时监控功能 5 4 1 1实时图像点播 通过在远程客户端上实时查看有权限的监控点的实时视频浏览 客户端是 视频监控业务展现的载体 是客户在任何时间 任何地点 任何终端 任何方 式运用监控系统的有力工具 客户端覆盖固定 移动两种方式 满足专业客户 普通客户的不同需求 照顾初级用户 高级用户的不同使用习惯 多前端 系统客户端支持同时播放多个前端设备的实时视频 多布局 支持多种分屏数的窗口布局 1 4 6 8 9 10 13 14 16 17 19 22 25 32 36 64 可使用分屏选项按钮设置分屏数 双击摄像机开启视频按照从左到右 从上到下的顺序选择播放窗口 如果当前所有窗格已经用完 则自动切换为下一种多窗格布局 视频直连 操作员在需要查看最佳实时动态的时候 可以直接连接视频 前端 提高视频及时性 显示比例调整 可设置实况显示的样式 支持窗格全覆盖 原比例大小 两种比例可选 1080P 60fps 解码 高清 支持前端 60fps 摄像机的解码播放 提供 更为流畅的画面 同时也更适应于对高速运动物体的监控 图片抓拍 用户在观看实时视频或录像时 能够截取需要的画面 用户 可以单张抓图 也可以多张连续抓图 轮询切换 用户通过设置一定的切换策略 按照用户要求的时间 自动 在客户端软件上进行视频自动切换 无需人工干预 一键上墙 通过一键上墙 在实况浏览时 用户可以将重要实况画面快 速切换至电视墙显示 支持在实时监控窗口进行录像回放 以便实时视频与录像进行比对 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 24 页 共 58 页 告警联动 支持告警窗口设置 可指定某窗口为告警窗口 可在该窗格 自动弹出告警联动画面 模糊查询 支持前端监控点模糊查询功能 通过属于摄像头名称关键字 可快速查找需要查看的相机 双码流 客户端网络环境较好 带宽较高时 可使用高码率的主码流 得到更清晰的画面 客户端网络环境较差 带宽低时 可使用低码率 的辅码流 得到流畅的画面 数字缩放 支持对实时监控和录像回放的视频进行数字缩放 即使是非 云台摄像机也可实现画面的变倍功能 查看更多的画面细节 5 4 1 2云台控制功能 系统支持对云台和镜头的远程实时控制 客户端在全屏显示状态下 也可 以通过键盘进行云镜控制 能设定控制的优先级 对级别高的用户请求应保证 优先响应 提供对前端设备进行独占性控制的锁定及解锁功能 锁定和解锁方 式可设定 PTZ 控制 用户可远程控制云台摄像机的转动 变焦 变倍 光圈等功 能 调整到最适合的监控角度 并可通过云台的转动扫描实现更大范 围的监控 3D 智能定位 用户查看具有 3D 定位云台控制功能的云台摄像机实况 画面时 可通过用鼠标左键在实况画面上画一个虚框 云台可通过旋转和 变焦自动定位到选定区域 并将该区域放大至全屏 预置位设置 预置位为预先设置的云镜拍摄方位 平台可支持对一个前 端设备最多设置 128 个预置位 云镜自动巡航 一个镜头设备能够设置 12 个巡航轨迹 用户在客户端 上选择一个巡航轨迹 云镜即能自动按照该轨迹转动拍摄 用户可以 选择多个预置位进行组合成一个巡航轨迹 看守位 用户可设置云台默认的位置 长期不操作云台 云台将回到该 默认位置 避免多次操作后云台不能监控到预先设置的用户最常用的 监控场景 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 25 页 共 58 页 锁定云镜 为避免多个用户同时控制云镜 系统应提供云镜争控机制 将用户对云镜的控制权限分为多个级别 高级别用户能够优先控制云 镜 并将云镜锁定 使低级别用户无法控制云镜 云台控制 5 4 1 3电视墙功能 电视墙是监控中心常用的监控设备 由多个大屏幕液晶电视机组成 能够 放大监控画面 便于监控人员观看 系统支持将监控画面上传到电视墙上播放 电视墙功能 可以在客户端进行电视墙的布局配置 并将电视墙和解码 器进行绑定 布局中窗口数和解码器播放窗口一致 支持同时播放多个监控视频 系统支持在电视墙上同时播放不同监控点 视频 每台电视机可以对应一个监控点 支持电视墙手动切换及轮询切换 支持告警窗格设置 可指定某窗格为告警窗格 用于显示告警联动画面 5 4 1 4语音功能 支持监控中心之间的语音双向对讲功能 支持监控点和监控中心之间语音 双向对讲或语音广播功能 语音对讲 用户可与前端设备所在的位置进行语音对讲 实现警告 广 播 指挥等功能 同时可接收前端语音信息 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 26 页 共 58 页 随路语音 用户可通过随路语音功能实现音 视频同步监控及录像 可 用于监控现场音视频同步采集 语音广播 用户可对多个前端设备所在的位置进行语音广播 实现警告 广播 指挥等功能 音量控制 客户端支持用户在浏览视频的过程中对音量进行控制 包括 静音 静音恢复 音量调节等功能 5 4 1 5图片抓拍功能 支持客户端抓拍 包括定时抓拍 告警抓拍和手动抓拍 支持对正在播放的实况进行抓拍 可设置抓拍路径 图片格式 图片 5 4 2录像管理 主要包含客户端本地录像和平台录像两种录像业务 平台录像分为事件录 像和定时录像两种录像业务 5 4 2 1客户端录像 用户在客户端启动实时浏览后 可以进行本地录像操作 将录像文件保存 在本地PC机上 录像文件格式 保存在本地 PC 机上的录像文件格式为 mp4 录像检索 平台支持对客户端本地录像进行检索 播放方式 在客户端本地查找需要播放的录像文件 可使用主流播放器 播放录像文件 5 4 2 2平台录像 平台事件录像平台事件录像 平台事件录像属于告警联动的一种处理方式 当发生告警事件时 系统根 据联动策略启动发生告警的前端设备或其他设备的录像任务 并将录像文件保 存到的存储设备上 录像时长可由用户自行配置 录像时长结束后便停止事件 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 27 页 共 58 页 录像 事件设置 用户可以自行设置触发录像的事件 可设置的事件包括但不 限于 视频画面移动 开关量告警 入侵监测 平台定时录像平台定时录像 用户可以在监控系统中配置任一摄像机录像计划 包括录像开始和结束时 间 录像天数 系统根据这些录像计划在指定时间进行平台录像 定时录像 功能便于用户进行全天连续录像以及连续在特定时间段内录像 设置录像时间 用户可以设定定时录像策略 在策略中指定录像开始时 间 结束时间 以及录像天数 设置定时录像的前端设备 用户可以指定定时录像的前端设备 设置录像空间 用户可以设置录像存储空间的大小 5 4 2 3录像回放 下载 用户可以在客户端上点播回放监控系统录像 也可以将系统录像文件下载 到本地PC机上 录像文件格式为 mp4 然后使用暴风影音播放器进行回放 录像标签 支持录像回放时打上标签信息 方便后续检索 录像检索 用户可进行事后录像的检索 通过录像可查看之前发生的事 件现场视频 实现视频监控事后取证的功能 根据事件 告警的智能 检索可提高用户检索录像的效率 录像回放 用户可进行事后录像的播放 通过录像可查看之前发生的事 件现场视频 实现视频监控事后取证的功能 回放控制 支持加快录像文件播放速度 可以将播放速度设置为正常速 度的 2 倍 4 倍 8 倍 16 倍 支持减慢录像文件播放速度 可以将 播放速度设置为正常速度的 1 2 倍 1 4 倍 支持回退播放录像文件 可以将播放速度设置为 2 倍 4 倍 8 倍 16 倍速快退播放 支持单 帧播放 每次只播放一帧画面 便于用户观看画面细节 同步回放 支持 8 路视频同步回放 可同时回放多个视频录像 并进行 同步的录像回放控制 同步快进 慢放 同步跳转到指定时间点等 便于用户进行不同地点的监控视频对比 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 28 页 共 58 页 录像下载 用户可将平台录像保存到客户端本地便于后续查看或发布 支持正常下载和高速下载 录像标签 支持实况 录像回放时打上标签信息 方便后续检索 支持时间轴形式呈现录像检索结果 可明确标识当前时间段是否有录像 哪些是告警录像 哪些是计划录像 可快速定位并播放指定时间点的 录像 数字缩放 通过数字缩放 回放录像时也可实现画面的变倍功能 查看 更多的画面细节 5 4 2 4淡忘式存储 平台实现对过期的H 264 SVC视频降帧处理 实现长时间淡忘式的存储策略 节约存储空间约40 系统维护员通过配置存储策略 如30天后开始抽帧等 系统能自动根据 存储策略进行抽帧处理 降低视频存储量 节省存储空间 有效降低投资 按留存期抽帧存储 用户可以设置全量留存期和抽帧留存期 平台对全量 留存期内的录像完整保存 当超过全量留存期后 平台对进入抽帧留存期内的 录像进行抽帧处理 保存抽帧后的录像 当超过抽帧留存期后 录像被完全删 除 按限制存储容量抽帧存储 平台首先进行全量存储 当存储容量达到一定 限额后 平台从较早的录像开始进行抽帧处理 保存抽帧后的录像 能够根据用户设置的存储策略 对视频进行抽帧处理 降低视频存储量 节省存储空间 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 29 页 共 58 页 淡忘式存储实现原理图淡忘式存储实现原理图 5 4 2 5缓存补录 系统维护员通过配置缓存补录配置 当前端设备突遇情况网络断开 前端 设备可以将视频保存在前端 当设备和服务端的网络再次连接以后 系统可以 自动将保存在前端的视频片段续传到服务端 形成完整的视频 5 4 2 6视频归档 系统维护人员通过配置存储策略 如完整视频存储若干天 系统通过实 时或非实时地对视频进行运动检测 把运动检测到的视频前后若干秒的视频自 动截取出来合并为一个新的视频文件 从而降低了存储空间 节省投资成本 5 4 3电子地图功能 用户可以通过电子地图对管辖的区域进行监控 可以在地图上查询监控点 和告警源的分布 当发生告警时 可以立即在电子地图上查看其所在的位置 查看周边的情况 并选取合适的监控点 调取视频实况 地图浏览 包括拉框放大 拉框缩小 平移 全图 鹰眼图 鼠标滚轮放 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 30 页 共 58 页 大缩小 前一视图 后一视图 四个方向的平移 比例尺级别控制 监控点和告警源地图显示 加载地图后 可以查看监控点和告警源的分布 地图上以不同显示方式区分监控点和告警源 另外也可以在地图上通过鼠标选 择查看每个摄像头的基本情况 如名称 分辨率 型号等 图上实况播放 在地图中单击某个监控点 地图上该监控点对应的位置弹 出视频播放窗口 并启动实况播放 随着地图的缩放或者移动 播放窗口始终 跟随着该监控点的位置 标签 bookmark 在监控范围内 有一些区域需要重点关注 用户可以 在地图上对这些位置设置标签 下次进入系统时 在标签列表中选择标签可马 上移到该位置 用户可以对标签命进行命名 删除标签或修改标签对应的坐标 范围 图层管理 当地图显示很大范围时 摄像头和告警源的点可能出现较密集 的情况 需要一个开关面板来控制告警源和摄像头两个图层是否显示 地图管理 用户可以导入地图图片 图片格式支持 jpg png gif bmp格式 可以命名导入的地图 也可以删除地图 选择某 个地图作为默认地图 以后进入系统时自动加载默认地图 告警事件定位 当发生告警事件时 用户希望查看这些事件所处的位置 选择告警事件 单击 定位至地图 按钮 地图将缩放至告警事件发生的位置 并闪烁显示 热区地图切换 用户可以有很多地图图片 如一个全区图 各个楼层的平 面图等 在查看全区图时 单击某栋楼相应的位置 可以将地图切换到该楼某 个楼层的地图 告警闪烁 告警发生时 如果用户在查看地图 则地图上会闪烁该告警信 息 不管告警图层是否隐藏 5 4 4告警功能 用户可对需要关注的告警进行个性化订阅 还可通过设置告警联动策略 通过短信 彩信 声光告警 视频弹出等方式将告警信息及时告知给相关人员 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 31 页 共 58 页 保障告警上报和处理的及时性 系统支持报警的设置 报警的接受与分发 报警事件联动 联动策略设置 报警事件的记录 查询 备份等功能 5 4 4 1告警设置 支持对报警分发规则 报警联动规则 报警处置预案等的设置 支持客户管理员创建报警联动策略 策略包括策略名称 描述 策略事 件 策略动作 报警参数 1 报警参数 2 关联用户 策略事件包括 开关量报警 视频丢失报警 镜头遮挡报警 设备上下 线报警 运动侦测报警 硬盘故障报警等 5 4 4 2告警联动 当报警发生时应能通过预设方式自动触发图像复核和 或声音复核设备进行 报警复核 发送报警信息和预设的命令到相关警用业务系统 并触发相关报警 联动装置 如灯光 铃声及记录设备等 同时支持在GIS地图上突出显示报警地 点 前端报警联动 系统支持前端设备开关量报警输出 主要包括声 光 电报警 门禁等 支持摄像机转到预置位 平台报警联动 平台在收到报警信息后 根据用户配置的报警联动表信 息进行联动处理 主要操作包括触发平台报警 平台录像 发送报警短 信给用户 客户端报警联动 处于接警状态的客户端收到报警信息时 将切换到报 警设备画面 并弹出告警提示信息 直到用户做接警操作后返回正常状 态 5 4 5系统管理 组织管理 系统提供组织管理功能 用户可以通过组织划分来方便的对组 织信息进行管理 小庄煤矿场区监控系统工程 2020 2 4第 32 页 共 58 页 用户管理 系统提供用户管理功能 管理员用户 特指超级管理员 可对 系统中所有的用户进行统一管理 角色管理 系统提供对所有角色的管理功能 用户可以通过角色对系统中 用户的权限进行批量配置 设备管理 系统提供对前端设备 IPC DVR DVS 接入和管理的功能 可 以对所有接入设备进行统一管理 POP 节点管理 系统支持 POP 节点的管理 支持 POP 节点的添加 修改 删除 查询等功能 用户可以为组织绑定和解除绑定 POP 节点 在进行业务处 理之前需要先为组织绑定一个 POP 节点 外域信息管理 系统提供外域信息