智能化安防系统方案

1、 智能化安防弱电工程设计方案福建华夏信息产业有限公司二0一0年九月前 言智能建筑已经在世界各地蓬勃发展并已成为21世纪建筑业的发展主流。近几年来，随着计算机的普及和信息产业的发展，人们对办公环境要求的不断提高，也将“智能化”引入了办公区建设中。办公智能在20世纪80年代中期起源于美国，并在美国得到了迅猛的发展。继美国之后，日本、欧洲、东南亚等国家和地区也得到了飞速发展。在我国，办公智能是在近几年才发展起来的，并且发展速度很快。办公智能是随着现代科学技术的迅猛发展，特别是计算机技术、通讯技术、网络技术、信息技术、自动化控制技术、办公自动化技术的普及和应用而发展起来的。本公司该套系统完全体现了现代

2、安防系统，将生产基地防盗报警、紧急报警、门禁考勤系统（贵公司原有独立系统只能接入报警信号）、周界侵入防范等有机的结合到一起，做到预防为主、有效控制。贯彻“防盗为主、图像核实”的原则，“分立设置、软件集成”的系统结构。提出建立新型模式的安防解决方案，对于建立新型控制中心的提供了有效解决手段。并能保证各项子系统均处于专业的水平，与传统的搭靠其他系统完全不同，使系统由原来被动接受转为积极主动预防管理。现代安全问题日益迫切，智能网络系统能为生产基地的安全管理提供了强有力的技术保障。成功的解决现代技防的实际应用中的技术问题，完美地体现人防、物防、技防三者的结合使用效果。使现代保卫管理又提高了一个层次。系

3、统设计总述一、设计依据的标准1、设计涉及的计量单位采用国际单位si制2、设计涉及的所有设备和材料，除专门规定外，均依照下列标准规范进行设计，制造、检验和试验。u 安全防范工程程序与要求ga/t75-94u 安全防范系统统用图形符号ga/t74-2000u 民用建筑电气设计规范jgj/t16-92u 商用建筑线缆标准eia/tia-569u 商用建筑线缆标准eia/tia-569u 通信系统机房设计gbkj-90u 防盗报警控制器通用技术条件gb12663-90u 民用闭路电视监控系统工程技术规范gb50198-94u 智能建筑设计标准（gb/t50314-2000）u 居住区智能化系统配置与技

4、术要求（cj/t174-2003）u 安全防范工程技术规范（gb50348-2004）u 招标文件及其图纸u 其他有关标准u 有线电视系统工程技术规范(gb50200-94)u 30mhz-1ghz声音和电视信号的电缆分配系统(gb6510-86)u 广电部标准：gyit12195，gyit10693u 民用建筑电缆电视系统工程技术规范u 建筑物防雷设计规范(gbj57-83u 入侵探测器通用技术条件gb 10408.1-89u 防盗报警控制器通用技术条件gb 10408.1-89u 防盗报警中心控制台gb/t 16572-1996u 安全防范工程费用预算编制办法ga/t70-94u 福建省安

5、全技术防范管理系统有关规定u 安全防范系统通用图形符号gb/t74-94u 智能建筑设计标准ebd-03-95u 智能建筑工程质量验收规范gb50339u 安防视频监控系统技术要求gat3672001u 福建省人民政府第91号福建省安全技术防范管理规定u 建筑智能化系统工程设计标准dbj 13-32-2000 j 10017-2000二、设计原则办公区智能化是指依靠先进的设备和科学的管理，利用计算机及相关的高新技术，将传统的土木建筑与计算机技术、自动控制技术以及信息技术等先进技术的结合，实现办公区使用功能的智能化，从而达到节约能源，降低人工成本，提高办公区物业管理、安防以及信息服务自动化程度，

6、为办公区提供安全、舒适、方便、快捷的办公环境。办公区智能化系统应具有以下特点：1.高度的安全性；2.舒适的生活环境；3.便利的通讯方式；4.综合的信息服务；5.物业管理的智能信息化；6.办公智能化。三、系统功能实现通过在中心配置一套安防管理控制平台软件，将系统中的各项子系统进行集成、控制及管理。系统中从中心到用户的紧急按钮只使用一条总线，将系统中的各项子系统接入安防管理控制平台（其中门禁系统只接入报警信号）。中心集成框图：读卡器出门开关灯光联动系统磁力锁传统摄像机网络云台网络摄像机周界防范系统防盗报警系统门 禁 系 统（报警信号）vista防盗报警系统海康dvr型大型集成控制平台警视警卫中心一

7、机双屏，同时显示控制中心电视墙举例说明，如发生周界侵入和室内防盗报警后，系统自动联动控制流程：发生窃盗报警 中心收到警情电子地图显示警情及方位 控制中心联动切换区域摄像机监看 派出巡更保安核实警情 启动相关dvr进行录像保存处理情况、警情内容、值班人控制门禁系统出入门报警（电子地图显示） 触发侵入报警 警卫中心收到警情 电子地图显示事件地点控制中心联动 调用高速球预置位，跟踪地点启动dvr 开启录像保存处理情况、警情内容、值班人系统结构图：系统特点各子系统功能描述网络监控管理系统软件采用模块化组件方式设计，包括用户验证目录管理服务器、报警及电子地图服务器、网络虚拟数字矩阵服务器、流媒体协议转发

8、、视频存储服务器、动态域名解析服务器等多种组件。主要特征：1 系统整体架构n 高度自由的界面设计、多图层、多面板，可设定隐藏或显示；手动拖放或自动排列；界面风格可更换n 模块化设计，模块可单独升级扩展n 简化前端，前端的设置都应可以在后端或中心设置n 数据库管理，查询检索更强大；详尽的事件日志处理功能n 采用向导式设置，引导用户快速上手；人性化的提示及操作，简化客户操作n 引入优先级及冲突检测机制，信任上级模式n 动态语言菜单，可自定义编辑导入导出2 灵活的显示模式n 直观易搜索的逻辑分组和目录树显示n 简单拖放完成服务端连接和显示视频图像，支持本地和远程多个不同地理位置的站点同时监控，浏览和

9、录像n 支持1/4/6/8/9/10/16多种窗口显示模式及实时视、音频连接n 多屏显示支持n 多种电视墙显示/切换支持，多种设备解码支持n 个人化的窗口布局和连接状态，自动保存为默认参数n 视频图像局部电子放大n 在vga显示器或模拟监视显示和控制摄像机序列（轮巡），vga或电视墙上的某一窗口上连续切换显示摄像机图像、调用预置点或花式扫描，每个图像显示停留时间自定义n 群组切换摄像机分组（组切），同屏多窗口调用显示某组内的所有摄像机n 显示和控制报警信息n 显示和联动控制报警相关的视频图像n 显示和控制电子地图，站点地图导航n 在网络不同节点的多个授权用户能同时浏览、管理和录像3 强大控制和

10、集中管理功能n 用户集中认证和分布认证相结合，实现多级管理n 逻辑目录树和物理目录树统一集中管理n 用户和用户组策略管理，优先级自定义n 精确到每个摄像机的浏览和ptz控制权限自定义n 系统管理权限自定义n 对低优先级用户锁定浏览权限和ptz控制权限n 高优先级用户夺取低优先级用户的浏览和ptz控制权限n 支持鼠标和操作杆的ptz控制、预置点、扫描线录制和调用n 在窗口直接控制ptz方位(预留)n 高优先级用户对视频图像的即时锁定n 移动侦测、传感输入的本地报警输出和管理中心联动输出n 手动启停录像，集中存储与分布存储相结合n 即时抓取当前窗口当前帧图像并保存（快照）n 设备参数的远程配置、集

11、中管理和设定、备份、恢复n 设备自动检索识别，ip的批量分配管理，无须rs232接口配置参数n 系统设备诊断功能4 详细的事件和报警日志n 即时报警信息提醒（工具栏指示灯、声音、自动切换报警视频）n 显示、应答、转发报警事件n 监控系统事件n 告警信息自定义5 存储、检索和播放n 手动录像与集中存储自定义，多种录像计划和任务n 数字水印技术支持，录像资料不易被篡改n 录像和回放同时进行n 多种智能检索录像资料的方式n 多路视频图像同步回放，快放、慢放、帧进n 录像片段剪切和文件合并、备份；录像文件格式转换特色功能：1 人性化、易于操作的用户界面及接口我们发现，在以往的一些安防系统中往往专业术语

12、较多，影响了一部分普通用户的使用。所以我们的系统定位在于首次安装调试成功后简化用户操作，让用户的操作图形化更直观，即使是从未接触过的用户都能快速上手。例如采用一些操作向导模式，采用友好的提示，用快捷工具栏替代鼠标右键，减少菜单的级数等，在很大程序上增强系统的友好度。2 简便适用的批量调试管理工具工程商施工的过程中，往往需要预先对大批量的视频服务器或网络摄像机产品进行调试。比如批量分配ip、端口；批量升级、备份参数等等这样的操作，如果工程商需要单个去配置将会是一件异常繁琐的工作。我们为您准备了一个强有力的批量调试管理工具-admintool，支持指定ip地址段的网络设备检测、批量管理，节约您的调

13、试时间，也能增加产品的一次安装成功率。3 灵活、适应性强的模块化结构 视频服务器的配套软件具有较强的灵活性，既可满足小型监控项目的简单需求，又可轻松地升级为大中型集中监控系统。管理中心软件通过不同功能模块的组合就可以适应不同规模的监控系统。例如客户端的基础上增加电视墙、集中存储或视频转发等组件即可升级为网络监控管理中心系统。另外，视频服务器产品支持qcif到d1的不同分辨率的录像格式，满足不同行业对不同画质的需求。4 强大的集中管理功能通过管理中心软件可以对网络中的数字硬盘录像服务器(dvs)、嵌入式dvs、网络视频服务器(nvs)、网络摄像机(ip camera或network camera

14、)等产品进行远程参数配置，远程视频控制，远程主机工作状态检测，报警上报等集中管理（如远程布撤防、多级电子地图以及网络虚拟矩阵等），真正做到“坐阵于中心，掌控千里之外”。5 完善的用户认证管理系统系统采用完善的集中用户认证管理模式，采用合理的优先级及冲突检测机制以满足大中型多级网络监控系统中多用户的监控、管理需求；此外通过流媒体视频转发服务器以解决带宽、内外网和多用户访问的冲突，有效地利用网络带宽。6 集中存储与检索录像文件资料的集中存储和分散存储对于不同的监控应用来说各具优势。就nvs产品来讲，集中存储却是必不可少的，而对于存储成本、存储介质、存储方式、存储容量及可靠性也是目前各供应商面临的一

15、个问题。而录像数据资料的安全、以及冗余备份等问题也是必须考虑的。系统套件支持ide、sata、scsi、光纤等多种存储介质的das、nas和san存储网络，满足不同项目中的存储需求。7 系统兼容性及扩展功能网络监控系统支持dvs、nvs和ip camera组建的大中型集中监控系统。用户的项目中往往存在不同时期装备的多种监控系统平台，而由于每个硬件供应商没有标准统一的接口，压缩格式也互不相同，这就要求管理软件系统能够尽可以地兼容多家厂商的硬件，从而最大限度地利用客户现有资源减少重复投资。不同的行业应用功能扩展的需求也是不同的，如公安城市监控要求具备如人像识别功能，金融行业通常要求卡号叠加、点钞机

16、计数叠加或清晰人脸叠加等功能；而对于超市卖场，可能又会需求如人流量统计等功能。系统可以扩展升级支持多种视频分析技术，如基于物体外形的检测和对象自动跟踪；基于移动侦测技术的运动物体报警，定点物体防盗检测；公路交通停车场非法占用（或闯入）检测或逆行检测等。此外，监控系统往往需要同用户的门禁、对讲、考勤和报警等系统联动。所以监控系统软件应提供完备的扩展功能接口，以供用户二次开发或多系统的联动。3.1 用户验证目录管理服务器 (directory & users server)用户验证目录管理服务器(directory & users server,以下简称dus)dus基本功能:n 设备分组&分级设

17、定，设备目录树管理n 用户&用户权限管理，权限分配、集中认证、冲突检测n 黑/白名单管理3.1.1 概述dus服务器是大中型管理中心系统中最重要一个核心组件，管理中心整个系统的管理和控制都要依从这里的参数来运作。dus承担设备（或节点）的目录树管理服务，前端节点所有的摄像机、报警器和后端监视器统一编号；dus还提供用户和用户组的设定、浏览许可和权限分配， 以及整个系统的冲突检测。管理中心是基于用户为核心的系统，某个用户的权限和优先级一旦设定，则此用户不论是在网络中的哪个地方登录，也不论使用ie、客户端或是管理中心登录，或者是通过视频转发，那么它的权限都是相同的。3.1.2 功能简介分级/分组管

18、理：可管理任意多个远端数字硬盘录像主机(dvs)和网络视频服务器(nvs)。管理员可采用树形结构组织远程各监控点的视频通道，系统可自动检索、手动添加摄像机或任意分组，操作方便；具有良好的可扩展性，不受监控点数目的限制，同一组的摄像机位于同一个树枝节点下，分类直观方便。用户可更改列表中摄像机（或通道）对应的名称和位置等信息。用户可以通过权限分级或编组将实现多级管理、调用和控制。灵活的登录注册方式：设定成功后，远程dvs/nvs服务器主机开机后自动向管理中心注册，无须人工干预；也可以从管理中心手动连接dvs服务器主机，或者连接某个级别（或区域）的一组或几组dvs服务器主机集中用户认证管理：系统支持

19、远程集中用户认证管理和分级（优先级）用户管理，提供用户帐号的添加、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/播放/管理）的监控点集合。系统以用户为中心，对于系统中设定的用户，无论它从客户端还是管理中心登录，一旦登录成功即可以对授权的所有设备进行操作。黑名单、白名单管理：系统中可以指定授权访问（或连接）系统的权限控制，传统监控系统采用的是单一化权限控制。需要在每台dvs服务器中设定各自的权限。这在多台dvs服务器的网络中，显然维护效率是很低的。而且对于多级网络监控不适用，针对多级远程监控系统的树型管理体系，我们可给用户设置针对本级和下属节点的权限，可授权

20、/拒绝某节点及其下属节点的管理权、控制权和浏览权，拒绝优先于授权，系统会自动计算该用户对各节点的权限。用户登陆服务器后，他必须至少具备监控点的浏览权才可以查看的监控点信息，他无法访问未授权的监控点。同样的，在查询历史资料时，用户只可以对授权的监控点的录像资料进行查询。优先级和冲突检测：对于多级远程网络监控系统，我们可以设置多个级别的管理中心系统，下级管理中心信任已经建立信任关系的上级管理中心的用户，像对待自身用户一样，按照事先设置的权限，为上级管理中心的用户提供服务。针对多级远程监控系统的树型管理体系，我们为每个组别的用户建立分配不同的优先级，系统采用了合理权限冲突检测机制，我们可给用户设置针

21、对本级和下属节点的权限，系统会自动计算该用户对各节点的权限，高优先权用户可授权/拒绝某节点及其下属的管理权、控制权和浏览权，拒绝优先于授权，高优先权用户可以夺取低优先权用户的控制权；同一优先级用户控制权冲突时，保持一定的锁定时间后大家再次竞争控制权；如果较高级优先权用户设定锁定后，低优先权用户无法控制或浏览；当低优先级用户被锁定或夺取控制权的时候，低优先级用户会收到友好提示！用户配置：此功能只对管理员开放，每个用户对应目录节点树中的某个节点（system是超级管理员，对应根节点），系统允许每个管理员对自己管辖范围内的设备或用户的管理，包括了设备和用户的添加、删除、属性修改、指定用户对设备的权限

22、等。主要的配置内容有：1) 用户：用户的登录名称和用户密码，系统内唯一。2）用户组：默认包括“系统管理员”组、“普通管理员”组和“操作员”组，默认的“系统管理员”组内的用户具有最高优先级、用户管理权限以及所有节点的浏览控制管理权限，而普通用户不具备。3) 许可（授权管理的节点表）：整个系统提供了非常完善的权限控制和冲突处理机制。系统允许为每个用户针对每台dvs服务器主机独立授予不同的权限，即如果系统有m个用户、n台设备，则最负责情况下，系统提供了一个mn的权限矩阵。当然绝大部分下，不需要进行如此复杂的配置，当系统的灵活性使得系统可以满足绝大部分应用的需求。系统在保持灵活性的同时也为用户实际使用

23、提供了操作的简便性，如：如果设置了用户对每个“分组”的操作权，他自动具备对此“分组”下属所有节点具有同样的权限；同时管理员也可以手工指定对某个节点具备不同权限。系统按用户组来任意指定，默认“系统管理员”组具有最高的优先级。当不同用户对同一设备进行云台/镜头控制时，系统定义了如下的权限控制和冲突处理机制（假设对于设备s，用户a比用户b权限高，用户c和用户a具有同级权限）：用户a在控制s，则30秒内（这个值可以设置）用户b、c都无法控制s；用户b在控制s，用户a、c可以马上剥夺用户b的控制权；用户c在控制s，则30秒内（这个值可以设置）用户a、b都无法控制s；如果某个节点设置了“最大连接数”限制，

24、如果此节点下属所有设备的并发连接数没有达到限制值，则其它人新建连接不受限制，如果已经达到最大连接数了，这时新的连接将进行权限检测和剥夺，为了便于阐述问题，我们举个简单的例子。如果节点n的最大连接数为1，n下属有4个视频通道v1、v2、v3、v4，用户a和b，a的权限比b高。a正在看v1，b如果要看v1则a、b均能正常监看；如果b要看v2或v3或v4则失败，系统会给b用户提示:无法连接通道，超过连接数限制！b正在看v1，如果a要看v1则a、b均能正常监看；如果a要看v2或v3或v4则a将剥夺b的连接，即a可以正常监看，b的连接断开，系统会给b用户提示：当前更高优先级用户连接xx服务器的xx通道，

25、由于网络资源限制，您的连接将暂时中断！报警触发的服务器录制具有最高权限，服务器定时同步存储具有次高权限，其后才是用户的控制权限。用户登录服务器进行实时监看、查看历史资料、查看报警信息等都只能查看到对此用户授予“浏览权”以上权限的所有dvs/nvs服务器主机相关的信息。4) 权限控制：当前用户或用户组可以管理或配置的所有系统权限属性。设备配置：我们将系统内所有设备按逻辑关系组织成一颗节点树，物理存在的dvs/nvs服务器主机称为“采集点”，它们是树的叶节点；根节点和叶节点之间的中间节点称为“分组”，它不是实际存在的物理设备，而是逻辑上便于管理将具有关联的采集点/分组组织在一起，便于设备管理和用户

26、使用。“分组”和“采集点”的关系就同windows explorer里的“文件夹”和“文件”的关系。1）节点名：给每个采集节点（摄像机通道）定义一个逻辑名称，这个名称在整个系统内唯一，用户设置后系统会作唯一性检查。2) 采集路数：服务器限定前端允许上传的视频通道数。3) 节点最大连接数：服务器到“采集点”的最大允许并发流数，它和“采集路数”有区别，后者指的是“采集点”允许上传的总路数，比如是4；前者是并发流数，比如是1；意思就是“采集点”共有4路视频可以上传，当某一时刻只允许1路上传，可以从这4路中任选1路。“1”表示不作限制。对于“分组”同样可以设置这个值，此时意义表示此汇聚点下属所有节点的

27、并发流总和不能超过设定值。一般情况下，对“分组”设置最大连接数限制后，其下属节点可以不用再设置，系统会自动判断此“分组”下属所有节点的并发流并作限制。系统还具备完善的冲突检测和权限剥夺机制，详细在“权限控制”中描述。4) 用户列表：这项定义了对节点对用户的授权，可以指定任一用户对这个节点的访问/控制权限。如果设置了用户对每个“分组”的操作权，他自动具备对此“分组”下属所有节点具有同样的权限；同时管理员也可以手工指定对某个节点具备不同权限。5）节点（通道）列表：对应前端每个视频通道，在服务器有一个虚拟通道和它对应，虚拟通道可以从前端接收数据并可以以多播方式向本子网用户转发数据或以单播方式向更上层

28、的用户转发数据。管理员可以对每个虚拟通道独立设置各种网络参数。3.2 管理服务器（manager server）管理服务器（manage server，以下简称ms）ms基本功能n 状态监测：设备工作状态、网络连接状态、远端硬盘信息n 远程配置：设备远程参数配置、维护、软件升级n 事件&日志管理n 校时服务：提供前端设备的校时管理任务n 语音对讲状态监测：ms按照设置的时间间隔，自动收集各dvs服务器主机的工作状态，及时发现网络及dvs服务器主机故障，及时报警通知排除。能够实时检测下属监控网点所有设备的在线情况，动态检测连接通道的网络带宽，及时发现网络及dvs服务器主机故障，及时报警通知。可以

29、实现查看远程dvs主机的硬件（硬盘、内存、系统等）信息；显示远程设备的工作状态、录像状态、报警状态；可以查看远程监控网点的详细信息（联系人联系方式等）。远程配置：管理中心可以查看、修改远程监控点的dvs&nvs服务器主机的设置选项，进行远程参数设置、系统重启动等维护操作，也可以对远程主机软件进行升级等操作自动校时：管理中心内置校时服务器，远程dvs主机或nvs主机可以实现自动与管理中心校时，保证多台设备的时间同步性。日志管理：系统提供了强大的日志记录和查询功能，对于系统应用中所有涉及的事件均记入数据库，报警事件作为监控系统的重要事件单独管理，记录或查看用户登录、操作日志、系统异常事件、查询与维

30、护日志、报警日志、远程dvs主机日志1）前端日志“前端日志”记录了采集点和服务器之间网络状态变化、版本更新等事件，系统给管理员提供了查询界面，包括事件发生的采集点名称、ip地址、事件、时间等信息。2）转发日志“转发日志”记录的是视频通道一级的事件。它记录了转发服务器上每个通道的输入、输出、录制等状态变化事件。3）用户日志“用户日志”记录了每个用户从登录系统开始到退出系统作的所有操作，如下图所示。4）配置日志“配置日志”记录了管理员对系统设备和用户作的添加、删除、修改等各种操作。它记录了那个管理员在何时对什么设备作了什么样的操作,那个管理员在何时对那个用户作了什么样的操作。系统要求做到有据可查。

31、5）系统日志“系统日志”记录了系统相关的运行状态。对服务器收集到的所有设备动态信息的一个可视化显示，主要包括三部分：服务器硬盘状态：罗列服务器上所有用于存储的硬盘路径，以及每个路径的总容量、已用空间、未用空间、当前是否在录制等状态。dvs/nvs服务器状态：列举所有前端dvs/nvs服务器（实际物理设备）和管理中心之间的网络连接状态，对于“在线”（连接状态正常）的设备，会列出它的参数信息，如果管理员选择了某路视频通道后，在下面的“视频通道状态”栏会列出此通道的参数。视频通道状态：列出此通道的当前状态参数。语音对讲和多方会议：可以实现dvs主机、nvs设备、客户端、管理中心间的点对点双向语音&文

32、字对讲，更准确掌控监控现场情况。系统可支持基于设备和基于用户的多方通话（或视频会议），授权用户创建多方通话来实现简单的网络视频会议功能。3.3 报警及电子地图管理服务器（alarm manage server）报警服务器（alarm manage server，以下简称ams）ams基本功能n 远端网点设备报警信息搜集、排队、提示、查看、记录、检索n 报警布防撤防管理n 电子地图管理n 报警联动视频切换n 多级报警管理及报警信息转发n 其它告警管理：视频丢失、镜头遮挡、移动侦测、硬盘故障、网络中断等报警信息的搜集：自动接收网络中dvs主机和nvs主机设备的报警信息，报警时，自动将报警信息上传至

33、管理中心报警服务器报警集中处理：dvs服务器主机设备产生的报警会实时发送给归属ams，前端设备产生的报警事件存储在数据库里同时进入待处理队列：1）等待系统管理员或授权的操作员在本机应答处理；2）向本级总控工作站转发，总控工作站以声、光、信号灯等方式通知管理员等待处理；3）转发给上级ams；4）dvs主机或nvs设备根据设定的报警联动策略启动录像或本地告警；5）对于存储在数据库中的历史报警信息，系统可以响应用户的各种查询条件提交报表显示，报表显示了报警发生的时间、地点、类型等信息，用户可以点播报警发生时刻对应的录像文件对于任意一个报警设备的处理情况提供报表查看；对于系统中应答、转发、待处理的报警

34、提供报表查看。 电子地图：报警时联动管理中心相应电子地图并闪烁提示。可自行添加绘制多幅电子地图。可通过多幅电子地图布撤防。同一电子地图上的多个前端报警时显示主电子地图导航图；不同电子地图的多个前端报警显示多个电子地图列表。其它告警事件管理：用户可自定义系统中的视频丢失、镜头遮挡、移动侦测、硬盘故障、网络中断等告警信息的显示或隐藏。3.4 网络虚拟数字矩阵服务器（virtual matrix server）网络虚拟数字矩阵（virtual matrix server，以下简单vms）vms基本功能：n 图像连接&轮巡：任意监控点音视频的实时调用，多路视频远程组切和轮巡n 双码流调节：任意通道连接

35、码流画质调节n 远程ptz云镜控制n 报警视频切换n 图像解码和电视墙控制3.4.1 概述管理中心系统可以实现且增强类似于传统模拟矩阵的功能，客户端软件只能进行简单的浏览和云镜控制，而管理中心的这一组件却异常灵活。管理中心可以任意连接授权的任意前端摄像机通道，连接到管理中心的视频通道的信息（如网点信息、摄像机位置等）可以实时获得。利用鼠标或cctv键盘，系统可以自动、手动切换pc显示器或模拟监控器，调用轮巡或组（群）切。像控制矩阵一样，用户就能使用相同的方式 在pc显示器或监视器上看到图像，为用户提供一个高效便利的控制方法。任何数量的用户都能同时使用vms的功能，提供一个强大的多用户的虚拟矩阵

36、系统。共有9999个摄像机和9999个监视器或pc显示器窗口能被编号，做成一个9999x9999的虚拟矩阵。3.4.2 系统简介浏览和控制：任意前端监控点的浏览和控制权限由用户和目录管理服务器控制，对于浏览和控制的权限修改不会影响用户本次连接或本次操作。高优先级用户可以在需要的时候锁定某些重要通道的浏览权限，高优先级的用户也可以在带宽不够或连接数限制的时候抢夺低优先级用户的浏览&控制权限。对于某一通道的ptz控制，当他获得当前通道的控制权限时，则我们默认他锁定此通道的ptz控制，除非有更高优先级的用户需要控制ptz云镜设备。轮巡：系统支持自定义分组的多路视频图像轮巡，轮巡可以在vga的某一个窗

37、口调用，也可以在电视墙的某一个窗口调用。组切：系统支持任意组图像平铺调用，组切可以在vga的多个窗口调用，也可以在电视墙的多个窗口调用。报警图像切换：报警时报警现场的图像可强制切换至管理中心或电视墙的指定窗口，多路同时报警时轮巡显示；用户可自定义图像的显示模式或切换模式。灵活的电视墙解码方案：系统支持电脑vga显示器实现成本低廉的电视墙，支持插卡式解码卡输出至监视器实现电视墙，也支持嵌入式解码器解码上电视墙。任意一路视频图像的解码和输出都可以在管理中心自定义和统一控制。图像连接成功时音频同步于视频预览。任意dvs和nvs设备任意通道通过远程硬件解码卡解码输出至监视器电视墙的任意窗口任意dvs和

38、nvs设备任意通道通过远程软件解码输出至vga电视墙的任意窗口任意dvs和nvs设备任意通道通过嵌入式硬件解码器解码输出至监视器电视墙的任意窗口强大的视频解码扩展功能：支持由中心控制的多家厂商的视频解码上墙。3.5 流媒体协议转发（stream transmission server）流媒体协议转发服务器（stream transmission server,以下简称sts）sts基本功能：n 实时视频转发：不同厂商视频图像的单播/多播转发n 控制信息转发：远程云镜控制信号转发n 报警信息转发：转发网络中的报警信息n 录像资料的转发n 带宽管理分配3.5.1 sts简介多年来我们对多级远程监控

39、系统的设计和实施经验表明：单个的dvs服务器主机/管理中心系统对于构建简单的小型远程网络监控系统还可以满足要求；但是对于构建多级的远程监控系统，仅有这些是很难灵活地实现系统的融合。为此，我们开发了流媒体网络视频转发服务器（stream transmission server,以下简称sts）系统。sts是网络视频监控管理体系的基本组件之一，完成视频图像的单播/多播转发、录像资料转发等工作，而且可以实现不同设备之间的转换。在多级网络监控管理中心中，上级管理中心可以连接下属管理中心连接的图像，也可以连接下级视频转发服务器。应本级客户端或上级管理中心系统的要求，管理中心可要求下属管理中心或dvs服务

40、器发送视频流，视频转发服务器可把来自下属dvs服务器或视频转发器的视频流转发给本级客户端(或管理中心)用户或上级转发服务器。视频转发服务器与dvs服务器一样，具备单播和多播能力，能够满足各类多级远程监控系统的需要。3.5.2 功能概述视频转发：单个的dvs服务器主机/管理中心系统对于构建简单的小型远程监控系统还可以满足要求；但是对于构建多级的远程监控系统，当有多个用户同时访问有限带宽中的同一视频流时，每一个连接都会占用一个广域网带宽资源，由于受到网络带宽和系统资源的限制，每个服务器可接受的连接请求数是有限的。当连接数超过某一个数值时，系统就可能会工作不稳定或连接中断。我们可以在dvs设备所在的

41、本地局域网、远程总控中心端或远程分控端分别设置安装sts，这样所有对dvs主机或nvs设备的访问连接都可以分散转化为对多台本地sts的访问，多台sts级联理论上可以实现无限连接。应本级客户端或上级管理中心系统的要求，管理中心可要求下属管理中心或dvs服务器发送视频流，视频转发服务器可把来自下属dvs服务器或视频转发器的视频流转发给本级客户端(或管理中心)用户或上级视频转发服务器。视频转发服务器与dvs服务器一样，具备单播和多播能力，能够满足各类多级远程监控系统的需要。简单地说，我们可以把视频转发服务器当成一台虚拟的dvs服务器。当我们把dvs服务器的图像映射到视频转发服务器以后。所有的客户端或

42、管理中心对dvs服务器的连接请求都可以直接通过到这台视频转发服务器进行（即：本地连接） 信任上级模式：在多级监控管理系统中，下级sts中可以设置上级sts的信息，并信任上级sts。上下级sts之间可以通过通道建立灵活的管理关系，下级sts接受上级sts的指挥，完成相应的管理控制功能。用图来表示dvs服务器、视频转发服务器（sts）、客户端和管理中心间的关系，可以参考下面一个图： 带宽管理：对于整个多级远程监控系统，网络的带宽瓶颈在各级之间的专线，sts管理到下属sts的专线带宽，当sts的用户(或上级sts)需要访问本级sts的下属sts或dvs服务器主机的视频时：若本sts已有该视频，就直接

43、将视频传送给申请者(本级用户或上级sts)；若本sts没有该视频，sts就会自动查看到相应下属sts的总(设置)带宽、目前已占用的带宽，若带宽允许则允许建立与相应下属sts的连接；若带宽已饱和，系统会自动计算降低已有的比申请者级别低的用户的连接带宽，或关闭已有的比申请者级别低的用户连接，若能够腾出带宽则允许连接并实施降低或关闭操作。录像文件资料查询：整个系统中包含的所有视音频数据，在中心的数据库均记录有它们的索引信息，用户可以查询到所有对他授权的数据信息，并且根据实际数据文件存放的位置不同，提供多种点播方式：对于集中存储在管理中心的数据，直接从管理中心以流媒体的方式点播。对于分布存储在dvs主

44、机上的数据，由sts自动重定向到相应的dvs服务器主机上进行流媒体方式点播，用户根本不用关心数据文件的物理存放位置。权限及冲突检测：系统采用了合理权限冲突检测机制：高优先权用户夺取低优先权用户的控制权；同一优先权用户控制权冲突时，保持一定的锁定时间后大家再次竞争控制权；如果较高级优先权用户设定锁定后，低优先权用户无法控制。多种转发模式：在多级远程网络监控体系中，用户在网络中所处的位置存在差异，用户在实时监控时视频流不适宜采用单一模式，我们的系统根据用户在网络中所处位置不同，可以采用本地模式、sts服务器单播转发模式、sts服务器多播转发模式接收数据流。1）sts服务器单播转发模式在这种模式下，

45、用户（包括管理中心）若想监看某个监控点时，并不是直接连接到采集工作站接收数据，除了局域网环境，一般情况下前端视频采集点的上行（出口）带宽很宝贵，如果n个人同时连到采集点监看，则会占用n份出口带宽；而在本模式下，采集点的数据是直接发送到管理中心sts服务器的，且每个监控点只会发出一份数据，用户登陆后，从最近的sts服务器接收转发的单播数据，这样不管有多少人实时监看，每个监控点只会占用一份出口带宽；并且在服务器和采集点之间提供了控制机制，对于某个监控点，如果没有用户在监看，采集点会停止输出到服务器的数据，最大限度节省网络带宽。根据多级监控的实际情况，大部分用户是和sts服务器是在同一层次，甚至在更

46、高层次，对于和sts服务器之间不支持多播的用户可以采用本模式，对于和sts服务器之间支持多播的用户可以采用“sts服务器多播转发模式”，对于和监控点在同一级的用户可以采用“本地模式”。2）sts服务器多播转发模式本模式和单播模式基本类似，差别在于如果是单播模式，对于每个监控点，服务器需要实现1n的数据转发（n表示同时在线观看此监控点的用户数），而对于本模式，服务器实现11的单播转多播数据转发，对于和服务器在同一个局域网的用户，可以直接接收多播数据。3）本地模式对于某个监控点，如果只有和监控点在同一层次级别（如同一局域网内）的用户在监看，如果还采用单播或多播模式，则反而多占用了出口带宽，这个时候

47、用户可以直接连接到采集工作站接收单播/多播数据，用户和目录管理服务器提供权限控制和监控点信息发布。3.6 视频存储服务器（video storage server）视频存储服务器（video storage server,简称vss）vss基本功能：n 录像计划任务制定n 视频资料的存储、检索、备份管理3.6.1概述对于网络监控系统应用，录像资料的存储介质和存储方式一直是一个难题。目前常用的方法有分散存储（录像资料分散地存储在各个dvs服务器主机的本地硬盘中）和集中存储（各个dvs服务器主机定时将录像资料上传到管理中心或系统中的某个服务器上集中存储）两种方法。两种方式各具特点，我们应根据不同系

48、统需求选择不同的存储方式。分散存储方式的优点和缺点：优点：录像资料存储速度快，不受外界因素（如网络等）影响；由于采用双码流，网传和本地录像互不影响；dvs服务器本地查询录像资料方便，便于本地处理突发事件缺点：集中监控时查询录像资料不太方便；dvs服务器分散时维护不便，特别是硬盘发生故障时；数据安全性不高，被环境和人为破坏的机率大集中存储一般来讲有如下几种方式：（1）同步集中存储此种模式下vvs实时接收监控点dvs服务器主机的数据，并存储在vvs或管理中心上，这种方式适用于网络带宽足够满足需要存储的监控点的数据流量的总和，像局域网、宽带网或光纤专网。（2）异步集中存储对于dvs服务器主机和vvs

49、之间带宽较小的情况（如采用adsl联网），可以采用异步集中存储。实时的数据文件存储在dvs服务器主机上，可以由vvs/管理中心发起请求，通过网络把dvs服务器主机上的数据文件定期转存到vvs/管理中心上。（3）手工集中存储这种方式是定期手工将dvs服务器主机上数据文件通过专用的转储工具转储到活动存储设备上（如活动硬盘），在将活动存储设备送到中心vvs，再利用转储工具将数据文件转储到vvs的磁盘阵列或磁带上。优点：集中维护方便，更换维护硬盘方便；备份工作量小；数据安全性高，一般采用专业化海量存储设备，设备的使用寿命和可靠性高。缺点：如此多的数据要上传至中心备份，带宽的耗用量巨大的；数据传输的稳定

50、性受传输网络的影响较大。各种存储方式都有自身的优缺点，用户可以根据自身的实际的网络环境不同，自由选择多种存储模式，这些模式可以单独或混合使用。我们可以将录像资料在中心数据库中集中管理，尽管时间数据文件存放在前端dvs服务器主机，但vvs数据库记录了所有监控点录像资料的文件描述信息，用户在vvs可以统一查询所有监控点dvs服务器中的录像资料，当需要播放具体录像数据文件时，由vvs将用户的点播请求重定向到存放文件的dvs服务器主机完成流方式播放。集中存储的接口及介质选择：1) 基于ide的存储系统：市面上较多的基于ide的存储系统基本上扩展卡+usb/1394磁盘扩展柜，一般不具有阵列功能，由于i

51、de硬盘的成本较低，速度较慢，稳定性不高，所以此种方式适合于数据量不大且对成本考虑较多的场合。2）基于sata的存储系统：基于sata接口的存储系统目前已经比较成熟。sata接口的硬盘速率150mb/s600mb/s，比ide硬盘电压更低，转速更高(7200rps-10000rps)，稳定性较ide硬盘有所提高，单个硬盘容量与ide硬盘差不多，可达500g目前包括 emc、ibm、hp、storagetek、sun、dell在内的国际著名存储设备提供商都推出了基于 sata 硬盘的低端存储系统。目前的很多磁带备份设备也在改成sata存储备份。使用基于stat的硬盘加上raid阵列技术，应该可以

52、在价格和存储之间找到一个平衡点。3）基于scsi的存储系统：基于scsi接口技术的存储系统是目前存储市场上的主流产品，scsi硬盘容量虽然目前只有300gb，但它具有比sata更高的转速（10000-15000rps），意味着它具有更快速的处理响应速度和多路数据写入能力；从稳定性来说，scsi从来都是定位于中、高端的存储市场，具有很高的稳定性；但就成本来说，scsi硬盘的价格比sata硬盘高了40%。推荐对稳定性要求较高的场合使用。4）san存储区域网(storage area networks )：以光纤通道（fiber channel，fc）连接的界面。配合光纤通道的其他设备，在以太网的架

53、构上，利用光纤通道长距离，大容量和高性能的特性，所形成的一个专用于数据存储和传输的网络 。它和以太网有相同的架构，以太网以tcp/ip的协议传送数据，有很大的性能消耗（overhead）；而光纤通道用于存储时，使用scsi规格，以总线方式传输数据，即使两者的规格皆为1gb，但性能相差最少二倍以上，san的产生，导致整个存储产业的革命，因而存储系统的架构，应用方式和管理都和以往不一样，高扩展性、大容量、集群共享、无网络备份，远距离容错容灾等因而成为现实。大型集中监控项目可以考虑此种存储解决方案。录像文件资料查询整个系统中包含的所有视音频数据，在vvs的数据库均记录有它们的索引信息，用户在vvs上

54、可以查询到所有对他授权的数据信息，并且根据实际数据文件存放的位置不同，提供多种点播方式：对于集中存储在vvs上的数据，直接从vvs以流媒体的方式点播。对于分布存储在dvs服务器主机上的数据，由vvs自动重定向到相应的dvs服务器主机上进行流媒体方式点播，用户根本不用关心数据文件的物理存放位置。系统提供了完善的流量控制机制，不会产生短时间流量风暴冲击网络。3.6.2 系统功能计划和任务：在服务器可以给每个采集点的每路视频定义一组“定时同步存储”和“定时异步存储”策略。如果定义了策略后，系统会自动根据策略定时启动/停止从前端设备收取数据并存储在服务器硬盘上，并将数据文件的描述信息存入数据库，用户可

55、以自动查询到对他授权的所有录像资料信息并点播。系统提供了多种灵活的资料存储方式：（1）存储在前端采集点整个系统支持nvs和dvs两种模式的前端采集点，dvs本机可以存储一定时间的视频资料，nve挂接硬盘也可以存储视频资料。采集点软件系统均提供了本机存储的各种必须的配置和控制，如：定时录制、手工录制、报警触发录制、存储路径、硬盘检测等。（2）由服务器启动定时任务进行同步存储服务器支持直播同步存储和异步转储两种方式将视频数据存储到服务器的存储介质上（可以是磁盘阵列、nas等）。定时同步存储是在指定时间断内启动/停止实时接收前端视频数据，它是以流的方式进行的，和实时监看的性质一样。同步存储方式要求必

56、要要有足够的网络带宽，比如说某路视频设置的网络输出带宽为512kbps，服务器要想同步存储此路视频，则到前端视频的网络带宽必须要达到或超过512kbps。（3）由服务器启动定时认为进行异步转储异步转储是将缓存在前端采集点（dvs）硬盘上的指定通道的视频文件上传到服务器上，它采用的是文件传输技术，采集点和服务器之间的传输带宽可以任意指定。（4）由管理中心启动手动存储总控工作站在进行实时监看的时候对于想保存的视频可以发送启动/停止录制命令给服务器，服务器会将管理员指定时间段的视频存储在服务器上。资料查询由于采用了分布式数据库技术，整个系统内不管是存储在服务器上的还是存储在前端设备上的所有资料均可以在服务器上通过统一的界面查询，系统会根据用户提交的查询条件自动到相应的主机数据库查询所需文件的描述信息并显示给用户。用户在查询结果界面上如果想某条记录对应的视频，只需点击对应记录中的“点播”按钮，系统则会自动开始播放。对于集中存储在vvs上的数据，直接从vvs以流媒体的方式点播。对于分布存储在dvs服务器主机上的数据，由vvs自动重定向到相应的vvs服务器主机上进行流媒体方式点播，用户根本不用关心数据文件的物理存放位置。提供了完善的流量控制机制，不会产生短时间流量风暴冲击网络。播放器会将历