某大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统

1、某大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统解决方案某 科技 有 限 公司目录第1 章 概 述 . 11.1项 目 背 景 . 11.2需 求 分 析 . 11.2.1业 务 需 求 . 11.2.2系 统 需 求 . 21.3设 计 亮 点 . 21.3.1高 清 技 术 . 21.3.2水 温 、 ph 值 监 控 . 21.3.3灯 光 、 电 源 控 制 . 31.4设 计 依 据 . 3第2 章 系 统 设 计 . 42.1总 体 目 标 . 42.2总 体 架 构 . 42.2.1用 户 层 . 52.2.2应 用 层 . 52.2.3支 撑 层 . 62.2.4网 络 层 . 62.2

2、.5感 知 层 . 62.3系 统 详 细 架 构 . 62.3.1系 统 拓 扑 图 . 62.3.2监 控 前 端 部 分 . 72.3.3传 输 网 络 部 分 . 72.3.4监 控 中 心 部 分 . 72.4前 端 布 点 设 计 . 82.4.1实 验 室 治 安 监 控 . 82.4.2珊 瑚 礁 生 长 情 况 监 控 . 82.4.3珊 瑚 礁 养 殖 池 内 环 境 监 控 . 82.5存 储 设 计 . 82.6综 合 管 理 平 台 设 计 . 92.6.1平 台 架 构 图 . 1 02.6.2平 台 组 成 . 1 02.6.3平 台 管 理 功 能 . 112.

3、7系 统 特 点 . 1 42.7.1环 境 感 知 技 术 . 1 42.7.2生 长 过 程 可 视 化 . 1 52.7.3视 频 质 量 诊 断 . 1 52.8系 统 功 能 . 1 52.8.1实 时 预 览 . 1 52.8.2温 度 、 ph 值 监 控 . 1 62.8.3环 境 波 动 预 警 . 1 62.8.4行 为 分 析 . 1 62.8.5移 动 客 户 端 监 控 . 1 62.8.6视 频 质 量 诊 断 . 1 62.9类 似 案 例 . 1 7第3 章 设 备 选 型 . 1 83.1变 焦 半 球 摄 像 机 . 1 83.2普 通 半 球 型 摄 像

4、机 . 1 93.3综 合 管 理 平 台 . 2 03.4网 络 硬 盘 录 像 机 . 2 13.5视 频 动 环 一 体 机 . 2 23.6解 码 器 . 2 23.7环 境 温 度 传 感 器 . 2 43.8ph 值 酸 碱 性 变 送 器 . 2 5广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 1 - 第 1 章概 述1.1 项 目 背景珊 瑚 礁 研 究 实 验 室 是 某 大 学 海 洋学 院 重 点 实 验 室 ，实 验 室 信 息 化 建 设 刻 不容 ； 拟 建 设 一 套 可 视 化 的 综 合 管 理 系 统 ， 借 助现 代 信 息 技 术 和 网 络 技 术 优

5、势 ，促 进 实 验 室 各 项 工 作 的 全 面 建 设 和 发 展 。 可 视 化 综 合 管 理 系 统 ， 通 过 电 脑 管 理软 件 或 手 机app ， 现 场 或 远 程 实 时 预 览 高 清 图 像 （ 图 像 叠 加 养 殖 池 水 温 、 ph值 等 信 息 ） 掌 握 珊 瑚 礁 养 殖 情 况 ， 通 过 录 像 回放 了 解 珊 瑚 礁 生 长规 律 ， 且 能 智能 控 制 灯 光 、 电 源 等 开 关 。1.2 需 求 分析1.2.1 业 务 需 求1.2.1.1 珊 瑚礁 养 殖 池 环 境 监 控珊 瑚 礁 养 殖 池 环 境 监 控 主 要 包 括

6、生 长 环 境 如 温 度 、 ph值 的 读 取 和 灯 光 、电 源 的 智 能 控 制 。现 阶 段 我 国 实 验 室 养 殖 池 尚 未 完 成 信 息 化 建 设 ， 管 理 方 式 仍 以 人工 巡 检 及人 工 经 验 判 断 为 主 ， 可 能 导 致 水 生 生 物 个 体 长期 活 动 于 “ 逆 境 ” 中 ， 通 过 各 类环 境 传 感 器 实 时 感 知 环 境 因 子 （ 如 温 度 、 水 体 ph 值 ） 的 变 化 ， 可 理 性 评 价 水生 生 物 群 体 所 处 的 生 活 条 件 。珊 瑚 礁 养 殖 池 环 境 监 控 通 过 设 置各 类 环

7、境 指 标 的 阈 值 ， 控 制养 殖 池 灯 的 开关 及 各 个 功 能 排 插 电 源 通 断 ， 使 水 产 品 个 体 始 终 处 于 最 佳 活 动 环境 中 。1.2.1.2 珊 瑚礁 养殖 池 视 频 监 控通 过 高 清 视 频 监 控 可 代 替 人 眼进 行24小 时 盯防 ， 记 录 珊 瑚 礁 养 殖 池 内 发生 的 重 要 事 件 ，24 小 时 自 动 进 行 存 储 记 录 ，形 成 一 个 针 对 养 殖 过程 的 历 史 信 息广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 2 - 库 ， 通 过 回 放 录 像 可以 清 楚 看 到 珊 瑚 礁 生长 变

8、化 及 当 时 的 水温 、 ph 值 等 。1.2.2 系 统 需 求根 据 珊 瑚 礁 养 殖 实 验 室 建 设 现 状， 在 原 有 建 设 环 境 基 础 上 ， 从 不同 角 度 来看 珊 瑚 礁 养 殖 可 视 化 监 管 系 统 项 目 面 临 的 实 际需 求 ：1 珊 瑚 礁 养 殖 池 内 需 通 过 动 环 主 机 接 入 水 温 、 ph 值 等 环 境 传 感 器 ，实 时了 解 养 殖 环 境 状 况 ；2 环 境 量 与 视 频 画 面 的 叠 加 显 示 ， 可 将 环 境 传 感 信 息 叠 加 在 视 频 图 像 上进 行 显 示 ， 全 方 位 展示 生

9、 产 现 状 ；3当 环 境 指 标 超 过 阈 值 时 ，系 统 立即 发 出 报 警 信 号 通 知 管 理 员 及 时 调 控 ，保 证 珊 瑚 礁 个 体 始 终 处 在 一 个 舒 适 的 活 动环 境 中 ；4 前 端 配 备 400万高 清 网 络 红 外 可 变 焦 摄 像 机 ， 实 现 对 珊 瑚 礁 池 全 天 候7*24小 时的 实 时 监 控 与录 像 ；5 监 控 中 心 能 够 对 所 有 监 控 点 的 情 况 进 行 实 时 监 控 、 录 像 回 放 、 智 能 检索 等 操 作 ；6 平 台 系 统 具 备 完 善 的 运 维 管 理 功 能 ， 对 数

10、量 庞 大 的 视 频 监 控 设 备 进 行自 动 化 巡 检 ， 当 巡 检 结 束 后 自 动 生 成 报 表 ， 以便 运 维 部 门 及 时 处 理 。1.3 设 计 亮点1.3.1 高 清 技 术系 统 前 端 采 用 400 万 全 高 清 摄 像 机 ，最 高 分 辨 率 可 达 2560 x1440，能 清 晰地 呈 现 珊 瑚 礁 生 长 情况 。1.3.2 水 温 、 ph 值 监 控通 过 对 各 个 珊 瑚 礁 养 殖 池 温 度 、 ph值 传 感 器 的 读 取 可 以 实 时 监 看 珊 瑚 礁生 长 池 温 度 、 ph 值 等 ， 并 能 叠加 在 各 个

11、养 殖 池 对应 的 监 控 图 像 上 。广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 3 - 1.3.3 灯 光 、 电 源 控制通 过 动 环 主 机 可 以 实 现 对 每 路 灯光 、 电 源 独 立 定 时 控 制 或 手 动 控 制 。1.4 设 计 依据系 统 建 设 依 据 国 家 相 关 法 律 规 章、 国 家 和 行 业 相 关 标 准 、 相 关 研究 成 果 等资 料 进 行 规 划 设 计 ， 具 体 如 下 ：? 视 频 安 防 监 控 系 统 工 程 设 计 规 范 gb 50395-2007 ? 安 全 防 范 工 程 技 术 规 范 gb 50348-200

12、4 ? 跨 区 域 视 频 监 控 联 网 共 享 技 术 规 范 db33/t 629-2007 ? 安 全 防 范 系 统 通 用 图 形 符 号 ga/t75-2000 ? 安 全 防 范 系 统 雷 电 浪 涌 防 护 技 术 要 求 ga/t670-2006 ? 智 能 建 筑 设 计 标 准 gb/t 50314-2015 ? 民 用 建 筑 电 气 设 计 规 范 jgj 16-2008 ? 综 合 布 线 系 统 工 程 设 计 规 范 gb 50311-2007 广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 4 - 第 2 章系 统 设 计2.1 总 体 目标某 大 学 海 洋

13、 学 院 珊 瑚 礁 养 殖 可视 化 监 管 系 统 ，对 珊 瑚 礁 养 殖 实 验 室 实 现 以可 视 化 为 核 心 的 辅 助 系 统 综 合 管 理 。 系 统 以 现代 信 息 技 术 为 支 撑 ， 网 络 互 联 互通 、 信 息 资 源 共 享 、 应 用 功 能 完 备 ， 主 要 实 现以 下 目 标 ：1前 端 平 台 能 够 对 珊 瑚 礁 养 殖 实 验 室 内 视 频监 控 、环 境 监 测 、安全 警 卫 、智 能 控 制 等 辅 助 子 系 统 实 现 统 一 接 入 及 联 动 配置 ， 有 效 节 省 管 理 及 运 维 成 本 ，任 何 事 件 都

14、能 关 联 相 应 视 频 ， 做 到 事 件 能 够 被有 效 查 询 及 追 溯 ；2 珊 瑚 礁 养 殖 实 验 室 的 前 端 系 统 能 够 向 上 级 监 控 中 心 实 现 互 联 互 通 ， 通过 前 端 系 统 上 传 的 信 息 、 图 像 ， 上 级 监 控 中 心 能够 对 实 验 室 现 场 进 行 远 程 巡 视 ，使 管 理 部 门 能 够 及 时掌 握 珊 瑚 礁 实 验 室 珊瑚 礁 的 生 长 情 况 ；3 系 统 能 够 对 异 动 事 件 进 行 及 时 预 警 ， 从 而 通 知 管 理 员 进 行 有 效 防 范 ，降 低 和 控 制 危 险 事 件

15、 发 生 的 风 险 ；4 系 统 形 成 前 端 珊 瑚 礁 养 殖 池 活 动 环 境 信 息 的 各 类 统 计 报 表 ， 供 主 管 部门 统 筹 决 策 。2.2 总 体 架构基 于 “高 内 聚 、 松 耦 合 ” 设 计 原 则 和 顶 层 模 块 化 设 计 的 思 想， 系 统 平 台 采用 了soa架 构 ， 平 台 提 供 统 一 的 服 务 管理 ， 各 个 应 用 或 子 系 统 ， 以 及 功 能 模块 的 服 务 端 以 独 立 方 式 提 供 并 注 册 到 平 台 ， 具备 良 好 伸 缩 性 和 业 务 扩展 能 力 ，以 确 保 系 统 符 合 信 息

16、技 术 发 展 的 趋 势 并 适 应 未来 应 用 动 态 升 级 的 需 要 。在 项 目 建 设 总 体 思 路 、 建 设 内 容 、 系 统 定位 等 指 导 下 ，将 系 统 划 分 为 五 个层 次 ， 同 时 根 据 技 术 标 准 和 设 备 标 准 进 行 保 障。广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 5 - 2.2.1 用 户 层为 平 台 各 类 用 户 提 供 具 有 良 好 用户 体 验 的 终 端 展 现 界 面 ， 业 务 数据 的 自 动化 录 入 ， 并 提 供 多 种 前 端 接 入 方 式 ， 主 要 包 括智 能 手 机 、 拼 接 大 屏 、

17、个 人 电 脑等 设 备 。2.2.2 应 用 层用 于 支 持 不 同 权 限 管 理 者 和 用 户的 业 务 应 用 和 智 能 化 、自 动 化 生 产 ，主 要包 括 政 府 应 用 平 台 和 企 业 /个 人 应 用 平 台 ， 政 府 应 用 平 台 与 企 业 /个 人 应 用 平 台之 间 相 互 服 务 ， 数 据 共 享 。广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 6 - 2.2.3 支 撑 层支 撑 层 负 责 为 应 用 系 统 的 运 行 提供 技 术 支 撑 服 务 ，并 将 这 些 服 务能 力 依 据不 同 功 能 划 分 ，以 松 散 耦 合 的 形 式

18、 组 织 成 各 类 基 础 服 务 。这 些 基 础 服 务 在 soa的 总 体 架 构 内 互 相 提 供 服 务 和 数 据 ， 构 成 了 上层 应 用 系 统 所 需 要 的 底 层 应 用 支撑 。 为 上 层 系 统 提 供 数 据 支 持 ， 包 括 生 产 环 境监 测 数 据 库 、 预 警 信 息 数 据 库 、视 频 图 像 数 据 库 、 门 禁 管 理 数 据 库 等 。2.2.4 网 络 层主 要 指 前 端 硬 件 设 备 上 传 数 据 所需 传 输 网 络 ， 通 过 光 纤 、 双 绞 线等 有 限 传输 方 式 或 无 线 网 桥 、 4g/5g等 无

19、 线 传 输 方 式 实 现 与 中 心 平 台的 连 接 。2.2.5 感 知 层主 要 指 保 障 上 层 系 统 正 常 运 行 的硬 件 设 备 ， 包 括 各 类 环 境 量 传 感 器 、前 端监 控 摄 像 头 及 各 类 报 警 设 施 设 备 等 。2.3 系 统 详细 架 构2.3.1 系 统 拓 扑 图系 统 最 主 要 的 部 分 由 监 控 前 端 、传 输 网 络 、 监 控 中 心 组 成 ， 系 统 拓 扑 图 如下 ：广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 7 - 2.3.2 监 控 前 端 部 分前 端 采 集 子 系 统 主 要 包 含 高 清 可 变

20、 焦 半 球 、 安 保 半 球 、 温 度 传 感 器 、 ph值 传 感 器 ， 摄 像 机 采集 的 视 频 数 据 及 分 析结 果 数 据 通 过 网 络 传 输 至 后 端 管 理 子系 统 进 行 存 储 ， 利 用 平 台 软 件 进 行 视 频 预 览 与回 放 ， 记 录 环 境 量 变 化 并 进 行 数据 展 现 。2.3.3 传 输 网 络 部 分前 端 通 过 网 线 直 接 接 入 交 换 机 （距 离 90 米 以 内） 。2.3.4 监 控 中 心 部 分监 控 中 心 的 设 计 主 要 包 括 视 频 存储 、 动 环 主 机 、 视 频 显 示 及 实

21、现统 一 管 理的 平 台 软 件 。1、 监 控 中 心 视 频 存 储可 采 用 nvr 对 高 清 视 频 图 像 进 行 存 储 。广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 8 - 2、 监 控 中 心 采 用 视 频切 换 器 切 换 各 主 机 显 示 在 监 视 器 上 。 走 廊 55 寸 4k电 视 机 采 用 解 码 器 解 码 实 验 室 监 控 画 面 ， 监 控中 心 或 者 管 理 人 员 通 过 管 理 平 台调 整 电 视 机 显 示 画 面 。3、中 心 平 台 采 用 综 合 安 防 管 理 平 台 对 视 频 监 控 设 备 和 用 户 进 行 统 一

22、管 理 ，实 现 视 频 的 预 览 、 回 放 、 权 限 控 制 等 应 用 。2.4 前 端 布点 设 计前 端 设 备 依 据 功 能 的 不 同 其 安 装位 置 也 有 不 同 的 要 求 ，摄 像 机 主 要 部 署 在吊 顶 上 ，分 别 监 视 实 验 室 现 场环 境 及 珊 瑚 礁 生 长 情 况 ；温 度 传 感 器 、ph 值 传 感器 安 装 在 珊 瑚 礁 养 殖池 内 实 时 测 量 温 度 和 ph 值 。2.4.1 实 验 室 治 安 监 控根 据 实 际 需 要 ，配 置 普 通 半 球 安 装 在 珊 瑚礁 实 验 室 的 三 个 角 落 及 旁 边 小

23、 实验 室 ， 共 采 用 4 台 200 万 像素 网 络 半 球 摄 像 机。2.4.2 珊 瑚 礁 生 长 情况 监 控新 建 的 2 个 大 池 子 每 个 部 署 2 台 可 变 焦 半球 摄 像 机 ， 四 个 并 排 小 池 部 署 2台 可 变 焦 半 球 摄 像 机 ， 原 来 的 两 个 小 池 子 部 署 1 台 可 变 焦 半 球 摄 像 机 ， 里 面 的半 包 围 池 子 部 署 4 台可 变 焦 半 球 摄 像 机 ， 共 采 用 11 台 可 变 焦 4k 半 球 摄 像 机 。2.4.3 珊 瑚 礁 养 殖 池内 环境 监 控新 建 的 2 个大 池 子 、四

24、 个 并 排 小 池 子 、原 来 的 两 个 小 池 子 里 各 部 署 1 个 温度 传 感 器 、1 个 ph 值传 感 器（ 靠 里的 几 个 小 池 子 暂 时 不 部 署 ） ，共 采 用 8 个 温度 传 感 器 、 8 个 ph 值 传 感器 。2.5 存 储 设计本 存 储 方 案 采 用 1 台 nvr存 储 4 路 外 部 环 境 录 像 ， 2 台 动 环 主 机 存 储 11广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 9 - 路 珊 瑚 礁 生 长 环 境 录 像 。在 计 算 存 储 空 间 时 需 先 计 算 出 所 有 路 数 存 储 一 定 的 时 间 所 需

25、 的 存 储 总 空间 ， 用 总 路 数 乘 以 每 路 码 流 大 小 ， 再 乘 以 总 的 存 储 时 间 即 可 算出 总 的 存 储 空 间 ，在 计 算 过 程 中 保 持 单 位 的 一 致 性 。存 储 空 间 计 算 公 式 ：单 路 实 时 视 频 的 存储 容 量 (gb) 【 视 频 码 流大 小 (mb)60 秒 60 分 24 小 时 存 储 天 数 /8 】 /1024 下 表 为 分 别 按 照 1 路 每 天 存 储 24 小 时 、 采 用 h.264算 法 进 行 编 码 ， 按 照d1 、 720p 、 1080p 、 4k的 分 辨 率 存 储 不

26、同 天 数 所 需 的 存 储 空 间 表 ， 如 下 表 。（ h.265编 码 设 备 的码 率 为 h.264设 备 的 1/2 ， 故 存 储 空 间 也 仅 需 1/2 ）序号分 辨 率码 流 大小1 天 存 储 空间 （ tb ）7 天 存 储 空间 （ tb ）15 天 存 储 空间 （ tb ）30 天 存 储 空间 （ tb ）1 d1 1.5mbps 0.0154 0.1081 0.2317 0.4635 2 720p 2mbps 0.0206 0.1442 0.3090 0.6180 3 1080p 4mbps 0.0412 0.2884 0.6180 1.2360 4

27、4k 8 mbps 0.0824 0.5768 1.2360 2.4720 4 路 外部 环 境 录 像 采 用 h.265算 法 进 行 编 码 ，存 储 分 辨 率 为 1080p ，预 计一 个 月 需 要 4*0.618 2.5t, 采 用 1 块 6t 的 硬 盘可 以 保 存 60 天 左 右 。2 台 动环 主 机 其 中 一 台 存 储 5 路 采 用 h.265算 法 进 行 编 码 ，存 储 分 辨 率 为4k ，预计 一 个 月需 要 5*2.472/2 6t, 采 用 2 块 6t 的 硬 盘 可 以 保存 60 天 左 右 ;另 外 一 台 动 环 主 机 存 储 6

28、 路 采 用 h.265算 法 进 行 编 码， 存 储 分 辨 率 为 4k ， 预计 一 个 月 需 要 6*2.472/2 7.5t, 采 用 2 块 6t 的 硬 盘 可 以 保 存 50 天 左 右 ； 两台 动 环 主 机 如 果 采 用 1080p的 分辨 率 存 储 ， 保 存 时 间 可 以 达 到 4k 的 两 倍 。2.6 综 合 管理 平 台 设计系 统 采 用 的 综 合 管 理 平 台 是 一 套“ 集 成 化 ” 、 “ 数 字 化 ” 、 “ 智 能 化 ”的 平 台 ，可 包 含 视 频 、 报 警 、 门 禁 、 访 客 、 巡 查 、 考 勤、 停 车 场

29、 、 可 视 对 讲 、 动 环 等 多个 子 系 统 。 在 一 个 平 台 下 即 可 实 现 多 子 系 统 的统 一 管 理 与 互 联 互 动 ， 真 正 做 到广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 10 - “ 一 体 化 ” 的 管 理 ， 提 高 用 户 的 易 用 性 和 管 理 效 率 综 合 安 防 管 理 平 台 是 基 于soa 系 统 架 构 的 集成 多 系 统 的 联 网 平 台 ，采 用 先 进 的 软 硬 件 开 发 技 术 ，满 足 系统 集 中 管 理 、 多 级 联 网 、 信 息 共 享 、 互 联 互 通、 多 业 务 融 合 等 需 求 ，

30、 广 泛 应 用于 综 合 安 防 领 域 ， 满 足 领 域 内 弱 电 综 合 管 理 的迫 切 需 求 。2.6.1 平 台 架 构 图综 合 管 理 平 台 从 系 统 架 构 上 分 为 设 备 接 入 层 、 数 据 交 互 层 、 基 础 应 用 层 、业 务 实 现 层 、 业 务 表 现 层 。 具 体 架 构 图 如 下 ：2.6.2 平 台 组 成1、 设 备 接 入 层第 一 层 为 设 备 接 入 层 ， 设 备 接入 层 包 含 各 系 统 设 备 资 源 ， 如 视 频 设 备 、 门禁 设 备 、 动 环 监 控 、 磁 盘 阵 列 等 基 础 设 施 ， 为系

31、 统 应 用 提 供 可 靠 、 有效 、 稳 定的 数 据 来 源 。2、 数 据 交 互 层第 二 层 为 数 据 交 互 层 ， 数据 交 互 层 包 含 关 系 数 据 库 、 安 全 数 据 交互 中 间 件广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 11 - 等 组 成 的 综 合 信 息 资 源 库 。 对 操 作 系 统 、 数 据库 、 安 全 加 密 、 多 媒 体 协 议 进 行封 装 ， 屏 蔽 差 异 ， 实 现 上 层 应 用 的 平 台 无 关 性， 提 高 运 行 效 率 和 系 统 兼 容 性 。3、 基 础 应 用 层第 三 层 为 基 础 应 用 层 ，基

32、 础 应 用 层负 责 在 软 件 框 架 之 上 提 供 各 个 子 系 统 的管 理 。 基 于 基 础 应 用层 的 平 台 开 发 设 计 ，能 满 足 用 户 实 际 操作 应 用 需 求 ， 并 丰富 安 防 综 合 应 用 功 能 ， 实 现 了 各 子 系 统 间 的 统一 管 理 。4、 业 务 实 现 层第 四 层 为 业 务 实 现 层 ，业 务 实 现 层 负 责 提 供 在 统 一 的 综 合 安防 应 用 软 件 框架 之 上 的 各 类 应 用 ， 实 现 了 各 子 系 统 间 的 业 务集 成 及 联 动 。5、 业 务 表 现 层第 五 层 为 业 务 表

33、现 层 ， 通 过 web service接 口 使 用 平 台 提 供 的 各 种 服务 ，将 具 体 的 业 务 展 现 给 最 终 的 用 户 。 平 台 支 持 c/s 客 户 端、 b/s 客 户 端 、 大 屏 客户 端 、 手 机 客 户 端 以 及 平 板 电 脑 等 客 户 端 ， 最大 化 满 足 用 户 的 体 验 效 果 。平 台 满 足 多 部 门 对 视 频 数 据 、信 息 数 据 的 共 享 需 求 ， 可 根 据 各 使用 部 门 不同 的 应 用 需 求 ， 采 用 自 定 义 针 对 性 的 用 户 界 面， 通 过 授 权 的 情 况 下 ， 各 部 门

34、 可实 现 所 有 子 系 统 资 源 及 信 息 数 据 的 共 享 。2.6.3 平 台 管 理 功 能2.6.3.1 设 备管 理组 织 机 构 的 管 理 ， 包 括 组 织 机构 的 添 加 ， 删 除 ， 修 改 ， 为 本 组 织的 通 道 分组 ， 根 据 本 组 织 的 所有 通 道 的 不 同 监 控 职能 ， 进 行 分 组 管 理。在 对 设 备 进 行 管 理 中 ， 为用 户 提 供 组 织 树 排 序 、 设 备 关 键 字 搜 索和 监 控 点信 息 导 出 功 能 。在 用 户 需 要 快 速 找 到 某 个 设 备 或查 看 设 备 列 表 的 场 景 下

35、， 可 根 据某 个 特 征将 设 备 组 织 树 进 行 排 序 ， 通 过 排 序 后 的 组 织 树来 查 找 或 查 看 某 个 设 备 。 用 户 若广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 12 - 知 道 某 个 设 备 的 部 分 信 息 ，如 设 备编 号 、名 字 或 ip ，可 通 过 设 备 关 键 字 搜 索 功能 快 速 查 找 设 备 ； 在 大 型 项 目 中 监 控 点 数 较 多、 不 便 于 实 时 展 开 查 看 ， 系 统 可提 供 监 控 点 导 出 功 能 ， 方 便 用 户 查 看 监 控 点 信息 。在 设 备 因 各 种 原 因 失 去 连

36、 接 时 ，为 满 足 用 户 对 各 种 设 备 的 使 用 可 靠 性 ， 平台 提 供 设 备 重 连 的 功 能 需 要 ， 支 持 用 户 自 定 义设 备 的 重 连 次 数 和 重 连 事 件 间 隔定 义 ， 避 免 设 备 失 去 连 接 或 反 复 重 连 。2.6.3.2 资 源管 理为 保 证 所 添 加 的 服 务 器 已 经 正 确安 装 ， 可以 在 看 门 狗 程 序 中 查 看服 务 器 的运 行 状 态 ， 以 确 保 设 备 的 正 常 运 行 。2.6.3.3 用 户权 限 管 理1、 用 户 管 理管 理 系 统 所 有 用 户 的 添 加 删 除 ，

37、 权 限 分 配 等 操 作 ， 具 体 分 为 用 户 、 部 门 、角 色 管 理 。 可 详 细 登 记 用 户 信 息 ： 用 户 名 、 所属 机 构 、 用 户 级 别 、 联 系 电 话 、手 机 、 mail 等 。 为 提 升 用 户体 验 性 ， 支 持 批 量 导 入 用 户 。支 持 a/d 域 功 能 ， 通 过 鉴 权 ， 方 便 用 户 无 需 逐 一 注 册 即 可 登 录 系 统 。2、 权 限 管 理用 户 权 限 配 置 分 为 三 部 分 ： 用户 、 部 门 、 角 色 ， 不 同 用 户 可 以 设置 所 属 部门 和 隶 属 角 色 ， 相 关 操

38、 作 时 根 据 优 先 级 提 供 优先 级 高 的 用 户 优 先 使 用 权 利 ， 用户 权 限 可 以 进 行 授 权 、 转 移 和 取 消 ； 对 用 户 所建 立 的 用 户 组 织 ， 支 持 用 户 的 禁用 和 解 禁 功 能 ， 丰 富 用 户 权 限 控 制 的 功 能 。2.6.3.4 报 警接 收 与 联 动 管 理报 警 管 理 分 为 设 备 掉 线 报 警 、服 务 器 异 常 报 警 、 监 控 点 报 警 。 监 控 点 报 警为 监 控 点 的 视 频 类 报 警 ， 包 括 移 动 侦 测 ， 视 频丢 失 ， 遮 挡 报 警 等 。广西大学海洋学院

39、珊瑚礁养殖可视化监管系统- 13 - 2.6.3.5 录 像配 置 与 管 理录 像 管 理 ， 用 来 管 理 录 像 的 存 储 ， 包括 对 前 端 设 备 的 录 像 计 划 配 置 ，集 中存 储 的 录 像 计 划 配 置 ， 并 支 持 多 种 录 像 类 型 并存 应 用 ， 支 持 自 动 获 取 设 备 录 像计 划 。在 原 有 基 础 功 能 上 ， 新 增报 警 录 像 的 预 录 和 延 录 功 能 ， 其 中 预 录时 长 取 决于 前 端 缓 存 时 间 ， 用 户 可 自 定 义 配 置 预 录 时 间和 延 录 时 间 ， 让 用 户 能 查 看 报 警事

40、件 的 前 后 录 像 ，清 楚 了 解 事 件 发 生 的 前 因 后 果 ；同 时 ，cvr 支 持 n+1 模 式 ，大 大 提 升 系 统 录 像 的 稳 定 性 。在 系 统 录 像 计 划 配 置 主 界 面 ，能 够 显 示 各个 中 心 存 储 服 务 器 关 联监 控 点 的数 量 ， 以 及 各 个 监 控 点 中 心 存 储 位 置 、 码 流 类型 、 磁 盘 分 组 等 信 息 ， 能 让 用 户实 时 掌 存 储 信 息 ， 并 根 据 实 际 存 储 情 况 来 合 理分 配 监 控 点 存 储 位 置 。 系 统 支 持对 备 份 图 片 按 照 时 间 和 监

41、 控 点 查 询 ， 并 以 缩 略图 展 示 。2.6.3.6 客 户端 管理用 户 可 在 平 台 登 录 界 面 下 载 中 心直 接 下 载 “ 客 户 端 ” 。在 客 户 端 首 页 直 接 显 示 预 览 画 面， 便 于 用户 打 开 客 户 端 后 直 接 看到 预 览 画面 ， 系 统 更 直 观 、 更 贴 近 用 户 使 用 场 景 。为 了 提 升 用 户 对 系 统 的 操 作 体 验， 提 升 用 户 使 用 满 意 度 ， 系 统 支持 自 定 义键 盘 快 捷 键 进 行 抓 图 功 能 ， 支 持 pc 键 盘 进 行云 台 控 制 ， 满 足 用 户 对抓

42、 图 和 云台 控 制 的 快 捷 操 作 需 求 。满 足 用 户 对 客 户 端 的 控 制 需 求 ，对 客 户 端 的 控 制 也 进 行 适 当 优 化 ， 如 支 持客 户 端 性 能 计 划 的 配 置 ；在 cs 客 户 端 ，可 支 持 用 户 cs 客 户 端 增 量 获取 资 源 ，支 持 预 览 窗 口 跳 转 回 放 画 面 功 能 。2.6.3.7 授 权管 理为 满 足 用 户 对 授 权 管 理 的 多 样 化 需 求 ， 管 理 平 台 提 供 多 种 授 权 管 理 方 式 ，广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 14 - 包 括 加 密 狗 、 软

43、授 权 和 临 时 授 权 方 式 ， 且 三 种 授 权 方 式 优 先 次序 依 次 为 加 密 狗 、软 授 权 和 临 时 授 权 。 软 授 权 包 括 在 线 和 离 线 两种 方 式 。管 理 平 台 采 用license写 入 加 密 狗 的 授 权方 式 ， 在 安 装 完 平 台 后， 只 需 插入 加 密 狗 即 可 完 成 授 权 ；后 继 用 户 若 需 要 平 台 扩 容 ，再 导 入 扩 容 license即 可 。软 授 权 通 过 软 件 license形 式 ， 方 便 软 件销 售 传 递 ， 减 少 反激 活 导 致 的 操作 困 难 ， 提 升 用 户

44、 对 系 统 的 感 知 。 软 授 权 采 用当 前 业 内 最 优 方 式 ， 可 充 分 保 证系 统 的 便 捷 性 和 安 全 性 。2.6.3.8 数 据库 备 份 与 恢 复管 理 平 台 支 持 数 据 库 的 备 份 和 恢复 。 备 份 平 台数 据 后 ， 备 份文 件 保 存 在 安装 平 台 的 系 统 盘 中 ， 也 可 通 过 修 改 平 台 的 配 置文 件 ， 自 定 义 备 份 文 件 的 保 存 路径 ； 当 系 统 损 坏 导 致 数 据 丢 失 时 ， 可 方 便 快 捷地 完 成 数 据 的 恢 复 。2.6.3.9 系 统安 全为 保 证 购 买

45、用 户 的 非 授 权 访 问 ，提 高 软 件 使 用 的 安 全 性 ， 系 统 支持 用 户 和mac 地 址 的 绑 定 功 能。2.6.3.10 系 统运 维 管 理综 合 管 理 平 台 运 维 服 务 对 系 统 内的 设 备 运 行 状 况 进 行 监 视 和 管 理 ，并 能 以各 种 图 表 的 形 式 进 行 实 时 显 示 ， 主 要 提 供 资 源清 单 管 理 、 远 程 维 护 管 理 、 性 能管 理 、 故 障 管 理 、 日 志 管 理 ， 对 各 种 维 护 数 据可 以 进 行 查 询 、 统 计 ， 并 生 成 相关 报 表 。2.7 系 统 特点2.

46、7.1 环 境 感 知 技 术通 过 动 环 监 控 报 警 主 机 对 前 端 环境 监 测 传 感 器 的 接 入 ，在 线 采 集珊 瑚 礁 养殖 池 内 环 境 指 标 数 据 （ 水 温 、 水 体 ph 等 ） ，还 可 通 过 osd 叠 加 显 示 到 视 频 画广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 15 - 面 中 ， 让 管 理 者 对 养 殖 池 内 的 环 境 变 化 了 如 指掌 ， 同 时 也 是 对 外 展 示 的 首 选 呈现 方 式 。2.7.2 生 长 过 程 可 视化通 过 布 置 在 珊 瑚 礁 养 殖 实 验 室 内的 网 络 摄 像 机 、 动

47、 力 环 境 主 机 （接 环 境 传感 器 ） 等 监 控 设 备 对 珊 瑚 礁 生 产 情 况 和 进 出 实验 室 人 员 活 动 进 行 跟 踪 拍 摄 并 记录 存 储 。2.7.3 视 频 质 量 诊 断视 频 质 量 诊 断 系 统 能 够 对 前 端 设备 的 图 像 质 量 进 行 远 程 智 能 分 析 ，支 持 新建 多 个 周 期 性 任 务 ， 分 析 诊 断 摄 像 机 画 质 、 设备 运 行 状 态 ， 保 障 视 频 监 控 系 统运 行 稳 定 。系 统 能 够 识 别 至 少 十 多 种 常 见 摄像 机 故 障 ， 检 测 内容 包 括 ： 信 号 丢

48、 失 、 图像 模 糊 、 噪 声 干 扰 、 黑 白 图 像 、 图 像 偏 色 、 图像 剧 变 、 场 景 变 更 、 画 面 冻 结 、视 频 抖 动 、 视 频 遮 挡 、 对 比 度 异 常 、 登 录 异 常、 亮 度 异 常 、 条 纹 干 扰 、 云 台 失控 、 取 流 异 常 等 。2.8 系 统 功能2.8.1 实 时 预 览珊 瑚 礁 养 殖 实 验 室 内 安 装 高 清 监控 系 统 ， 可 实 现 全 方 位 监 控 和24 小 时 不间 断 的 监 视 工 作 。 管 理 人 员 可 以 在 监 控 中 心 、办 公 室 或 家 中 有 互 联 网 的 地 方

49、 观察 珊 瑚 礁 生 长 情 况 ， 甚 至 可 以 将 该 视 频 直接 公 布 在 网 络 上 。广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 16 - 2.8.2 温 度 、 ph 值 监 控本 方 案 的 设 计 不 仅 仅 是 视 频 的 监控 ， 它 还 能 够 监 控 现 场 的 环 境 量 ， 能 够 通过 传 感 器 ， 将 现 场 的 温 度 、 ph值 等 水 质 监 测 等 数 据 传 回 监 控 中 心 ， 让 管 理 人员 在 监 控 中 心 就 能 感 知 到 现场 的 温 湿度 、 ph值 等 传 回 中 心 的 数 据 ， 同 时 各 种数 据 可 以 和 视

50、 频 进 行 叠 加 ， 既 可 以 看 到 监 控 区域 又 可 以 感 知 监 控 区 域 的 环 境 情况 。2.8.3 环 境 波 动 预 警大 幅 度 的 环 境 条 件 变 化 会 直 接 影响 到 珊 瑚 礁 的 活 动 ， 甚 至 威 胁 其 生 存 ， 对于 超 出 设 定 阈 值 的 环 境 变 化 ， 系 统 会 自 动 触 发 警 报 并 以通 知形 式 告 知 管 理 人 员 ，且 每 次 报 警 都 能 进 行 存 档 记 录 ， 为 后 期 管理 和 决 策 分 析 提 供 参 考 依 据 。 环 境 波动 预 警 功 能 包 括 预 警 标 准 值 设 定 、

51、预 警 区 域 管 理 、 预 警 时 间 及 预 警 方 式 选 择 等 。2.8.4 行 为 分 析监 控 区 域 可 以 设 定 时 间 禁 止 人 员闯 入 ， 如 果 有 人 员 闯 入 ， 应 该 视为 紧 急 事件 ， 通 过 行 为 分 析 ， 本 系 统 能 够 触 发 报 警 。2.8.5 移 动 客 户 端 监 控本 系 统 可 以 安 装 移 动 客 户 端 ，移 动客 户 端 目 前 支 持 的 系 统 有 ios 、android等 系 统 ，管 理 人 员可 以 在 其 移 动 设 备 上 安 装 客 户 端 ，通 过 3g/4g网 络 查 看现 场实 时 视 频

52、 画 面 。2.8.6 视 频 质 量 诊 断采 用 轮 巡 方 式 检 测 设 备 工 作 异 常 ， 如 清 晰 度 异 常 （ 图 像 模 糊 ） 、 亮 度 异 常（ 过 亮 、过 暗 ） 、偏 色 、噪 声 干 扰（ 雪 花 、条 状 、滚 屏 ） 、画 面 冻 结 、信 号 丢 失 、云 台 失 控 等 ， 及 时 系 统 的 故 障 并 报 警 通 知 ， 提高 视 频 监 控 系 统 有 效 性 。广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 17 - 2.9 类 似 案例烟 台 清 泉 海 洋 牧 场 试 点 项 目 ，采 用 深 水 型水 下 摄 像 机 监 控 海 底 生物

53、 活 动 情况 ， 摄 像 机 通 过 海 底 电 缆 连 接 风 光 互 补 设 备 供电 ， 视 频 数 据 通 过 海 底 线 缆 传 输至 水 上 平 台 ，再由 3km 无 线 网 桥 传 至 岸 边 运 营 商 网 络 ，通 过 水 下长 期 监 控 可 尽早 发 现 水 生 生 物 异 常 状 态 ， 及 时 规 避 风 险 灾 害。实 际 应 用 中 还 可 通 过 动 环 主 机 接入 前 端 各 种 环 境 传 感 器 ， 实 时 感知 水 体 指标 参 数 的 变 化 ， 达 到 监 测 预 警 目 的 。烟 台 清 泉 海 洋 牧 场 试 点 项 目广西大学海洋学院珊瑚

54、礁养殖可视化监管系统- 18 - 第 3 章设 备 选 型3.1 变 焦 半球 摄 像 机?功 能 特 性 ：支 持 最 大 2560 144030fps高 清 画 面 输 出支 持 h.265高 效压 缩 算 法 ， 可 较 大节 省 存 储 空 间支 持 2 倍 光 学 变 倍 ， 16 倍 数 字 变 倍采 用 高 效 红 外 阵 列 ， 低 功 耗 ， 照射 距 离 达 30m 支 持 区 域 入 侵 侦 测 、 越 界 侦 测 、移 动 侦 测 等 智 能 侦 测 功 能支 持 断 网 续 传 功 能 保 证 录 像 不 丢失 ， 配 合 smart nvr实 现 事 件 录 像 的

55、二 次 智 能 检 索 、 分 析 和 浓 缩 播 放支 持 宽 动 态 、 3d 数 字 降 噪 、 强 光 抑 制 、 电 子 防 抖 、 smartir等 功 能支 持 镜 像 、 一 键 恢 复 功 能支 持 350 水 平 旋转 ， 垂 直 方 向 0 -90 支 持 300 个 预 置位 ， 8 条 巡 航 扫描支 持 运 动 功 能 一 键 开 启 或 关 闭支 持 3d 定 位 功 能 ， 可通 过 鼠 标 框 选 目 标 以 实 现 目 标 的 快 速 定 位 与 捕 捉支 持 定 时 抓 图 与 事 件 抓 图 功 能支 持 定 时 任 务 、 一 键 守 望 、 一 键巡

56、 航 功 能支 持poe （ 802.3af） 供 电广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 19 - 内 置 麦 克 风 ， 同 时 支 持 1 路 音 频 输入 和 1 路 音 频 输 出内 置 speaker(内 置 功 放 )， 可 无 须 外 接 音 频 设 备实 现 双 向 语 音 对 讲内 置 1 路 报 警 输 入 和 1 路 报 警 输 出， 支 持 报 警 联 动 功能支 持 wi-fi功能 ， 可 支 持 wps 一 键 配置支 持 最 大 128g的 micro sd/sdhc/sdxc卡 存 储支 持 e 家 协议 和 萤 石 云 服 务3.2 普 通 半球 型

57、摄 像机?功 能 特 性 ：最 小 照 度0.01lux (f1.2,agc on) ,0 lux with ir；0.028 lux (f2.0,agc on), 0 lux with ir； 快 门1/3 秒 至 1/100,000秒 ；镜 头4mm, 水平 视 场 角 :79 (2.8mm,6mm,8mm可 选 )；数 字 降 噪3d 数 字 降 噪 ； 支持 两 轴 调 节： 水 平 :0 355 ,垂 直 :0 70 ；宽 动 态 范 围数 字 宽 动 态 ； 帧 率50hz: 25fps (1920 1080,1280 960,1280 720) ； 60hz: 30fps (19

58、20 1080,1280 960,1280 720) ；感 兴 趣 区 域roi 支 持 三 码 流 分 别 设 置 1 个固 定 区 域 ； 存 储 功 能支 持micro sd/sdhc /sdxc卡 (128g) 断 网 本 地 存 储 ,nas(nfs,smb/cifs均 支 持 )；智 能 报 警区 域 入 侵 侦 测 ,越 界 侦 测 ,场 景 变 更侦 测 ,人 脸 侦 测 ,虚 焦 侦 测 ,广西大学海洋学院珊瑚礁养殖可视化监管系统- 20 - 音 频 异 常 侦 测 ； 具 有 1 对 音 频 输 入（ line in） /输 出 接 口 （ 插线 式 ） 、 1对 报 警

59、输 入 /输 出 （ 三极 管 ： 超 过 30 毫 安 建 议 加 继 电 器 ） 接 口 ；工 作 温 度 和 湿 度-30 60 ,湿 度 小 于 95%( 无 凝 结 )；电 源 供 应dc12v 25% / poe(802.3af)； 功 耗5w max（ icr 切 换 瞬间 7w max） ；红 外 照 射 距 离10-30米 ；防 护 等 级ip67 ； 防 暴 等 级ik08 。3.3 综 合 管理 平 台1、平 台 支 持 分 布 式 部 署 ，支 持 50 路 视 频 授 权 管 理 ，支 持 各 子 系统 分 别 部署 在 不 同 的 服 务 器 上 。2、 支 持 本

60、 地 抓 图 的 查 看 和 管 理 ， 图 片 放 大 缩 小 、 旋 转 、 镜 像 处 理 、 亮 度编 辑 、 对 比 度 编 辑 、 锐 化 等 操 作 。3、 支 持 紧 急 录 像 、 下 载 录 像 的 播 放 和 管 理 ， 播 放 时 可 进 行 抓 图 、 倍 速 回放 、 倍 速 倒 放 、 单 帧 播 放 、 音 量 调 节 等 操 作 。4、 日 志 查 询 功 能 包 括 配 置 日 志 、 控 制 日 志 查 询 等 ， 可 以 对 各 业 务 在 统 一界 面 进 行 查 询 统 计 ， 以 报 表 等 的 形 式 展 现 ， 支持 日 志 信 息 以 exc