监控调度与动力环境监控系统设计.docx

1、监控调度与动力环境监控系统设计1.1概述1.2视频云根据XXX视频云系统的建设规范要求，配合上级完成中心机关云平台安装 部署，并按要求在中心机关和直管单位延伸部署视频会议终端。详细方案待XXX 下发后进行补充完善。1.3架构监控和动环纳入XXX视屏云统一管理。°。1.4监控调度管理系统建设现状(1) 系统建设各自为政、缺少统一规划目前各中心的各站点在视频监控系统和相关业务系统的建设上，大部分的做 法是采用“一应用一系统”，总体规划不尽完善，各个系统的建设相对独立，信 息共享的FI标不明确，信息孤岛较多。加上前期的建设过程，对视频特点、功能、 作用了解不够充分，导致各视频监控系统整体的

2、应用水平不高。此外由于缺少统 一规划，各监控系统建设标准不统一，部署了不同厂家的监控系统，各系统内部 紧耦合，系统之间相对隔离。(2) 系统规模庞大、缺乏统一协调管理各中心的视频监控应用系统部署的点位数量比较多，并以一定增速在不断增 加，所以各站点视频监控系统口趋庞大。在当前视频监控系统联网共享的大趋势 下，各视频监控系统前端设备的管理、网络传输管理、存储管理、系统数据管理、 多业务系统之间的对接、网络结构横向纵向的管理、多网络间节点管理等问题, 非常复杂，需要从目前的监控现状去看待中心与站点两级系统的建设，做到资源 集约、业务高效。业务类型单路带%各省分中心出口至XXX中心5000路摄像头实

3、时访问4Mbps100路并发视频回放4Mbps20路并发视频下载4M*16 倍速=128M20路并发带宽预留20%合计2640M上级机关单位<->xxx中心业务类型单路带宽上级机关单位<->xxx中心10000路摄像头实时访问4Mbps500路并发视频回放4Mbps50路并发视频下载4M*16 倍速=128M50路并发带宽预留20%合计8100M视频存储设计现网视频接入按各省分中心100路,XXX中心500路,各路视频统一按照4Mbps 码率存储30天设计。（90天）视频存储资源计算视频格式与视频码率对照表如下:H. 264/H. 265视频格式默认码率码率取值范围备注

4、(Mbps)(Mbps)1080P (200W)44-16分辨率1920*1080,全高清计算视频裸存储容量全量录像存储裸容量=（录像路数x码率X录像天数X24X3600XCBR）4-84-10244-1024；此处码率以Mbps为单位，录像存储裸容量以TB为单位。各 分 中 心 视 频 裸 存 储 容 量 为=100X4X30X24X3600XI. 24-84-10244-1024 149TBo本次各分中心存储设备设计配置企业级16T SATA硬盘，考虑硬盘格式化损 耗和厂商标称的容量以及RAID损耗等因素，在各分中心配备存储硬盘数量14 块。（12p）XXX中心视频裸存储容量为：二500

5、X 4 X 30 X 24 X 3600 X 1. 2 ： 8 ： 1024 ： 1024 Q 742TB。本次XXX分中心存储设备设计配置企业级16T SATA硬盘，考虑硬盘格式化 损耗和厂商标称的容量以及RAID损耗等因素，在各分中心配备存储硬盘数量55 块。备注：1、CBR为码率波动系数，取值范围为1.0'1.3,可根据项目调整，一般项 目中推荐使用1.2；2、存储裸容量按照全天24小时不间断存储进行计算；开放服务设计对接前端设备国标设备接入符合国标GB/T28181的设备应采用国标规定的接入方式进行接入，并采用标 准解码库实现解码显示。支持通过GA/T1400协议接入1400采

6、集设备和1400采集系统，实现视图数 据的接入。非标设备接入Onvif设备接入不符合国标但符合Onvif协议（开放型网络视频接口协议）的设备可以通过 Onvif协议方式接入平台。1对接上级机关监控平台视频监控平台符合国标GB/T28181要求的，可按照国标GB/T28181进行上下 级域的方式进行互联对接。国标对接应实现GB/T28181协议中规定的注册、实时 视音频点播、设备控制、报警事件通知和分发、设备信息查询、状态信息报送、 历史视音频文件检索、历史视音频回放、历史视音频文件下载、网络校时、订阅 和通知等功能。需求分析（一）视频监控顶层设计需求针对当前视频监控建设中存在的数据重复、多头采

7、集、数据孤岛、建设与应 用脱节及带宽存储设备建设不足等问题，需要通过视频监控顶层设计优化视频监 控业务应用架构；从业务、应用、技术、数据、网络、安全、机制等各个角度， 推动全中心各部门开展业务梳理、流程优化再造、系统整合融合，建立边界清晰、 流程顺畅、运转高效的信息化架构，实现促进视频监控业务流、视频监控信息流 有机统一。（二）视频图像信息联网需求当前已建的视频监控建设存在基础资料信息掌握不清，视频建设联网国家标 准执行不到位，各中心视频监控系统联网接入率低等问题，制约图像资源的整合 共享成效。结合XXX现网监控系统建设实际情况，根据如GB/T 28181国标标准 等有关标准规范，按照网格化、

8、精细化和分级分类管理的原则，结合各分中心建 设状况，划分不同区域、部位的监控等级，明确安全防护级别和视频图像信息属 性类别，明确各行业各单位实时监控和历史图像资源的管理、使用和共享需求， 建立包括全中心各单位视频监控图像信息互联互通的视频图像专用传输、存储、 浏览的应用体系。（三）视频图像数据共享需求近年来我国视频监控行业发展迅速，在GB/T 28181标准的规范指导下己经 可以实现视频联网共享。但是在各中心之间的视频监控系统还不能实现互联互通、 资源共享，存在严重的信息孤岛问题。尤其是视频编码和联网控制标准不统一、 视频监控网络独立、共享服务机制不明确等因素，制约了全中心视频监控系统的 共享

9、和应用，特别是视频监控系统后期向WH中心共享的问题。这就需要通过推 行国标GB/T28181视频联网应用标准进行联网，构筑全中心视频监控一体化体系, 实现视频资源的跨区域、跨部门、跨平台的联网与共享服务。设计原则统一标准、开放互联系统设计时，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；系统设计时，考虑提供 丰富的二次开发接口，通过应用定制，其他系统可通过二次开发包方便的调用平 台视频资源。支持提供实况浏览、录像调阅、设备管理、云台控制等接口；支持 提供登陆和用户管理接口；支持图像信息库文件操作，上传（含小文件批量上传）, 下载，智

10、能分析；支持智能分析服务接口，包括实时行为分析，事后行为分析; 支持告警订阅接口；支持资料/告警查询接口。容器架构，技术领先采用先进的容器云化技术与高性能设备，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。1. 硬件资源池化打通硬件资源，提升资源利用率统一管理，按需调度资源，灵活收放软件服务化供给，避免厂商锁定，各厂商服务优胜劣汰2. 软件分布式分布式云化集群部署，整合系统资源，支持大规模、可靠部署分布式数据库，秒级响应并发检索需求3. 资源混合编排统一资源管理，按业务类型，编排不

11、同硬件资源模板化编排策略，快捷匹配各类业务按需分配，灵活调度日常工作中的计算资源和算法资源可按不同单位需求灵活组合，按需分配使 用；应急事件处理过程中，全系统计算资源和算法资源可及时调配给应急事件处 理，协助快速破案；智能负裁均衡，预测并避免系统资源瓶颈，硬件利用率最大化。集群部署，弹性扩展业务节点支持集群，可线性扩展；支持负载均衡，动态计算管理或计算节点 负载，判断新的需求加载到哪一个集群节点上，保证集群中每一节点负载均衡, 保证集群成员不会因为单设备负裁过大故障，提升系统的可靠性。支持自动检测 集群内节点故障，将故障节点的业务调度到其它可用节点，当故障节点恢复后自 动加入集群重新提供服务。

12、安全可靠，过载保护在物理设备上，各类线缆、设备辐射指标应达到相关的安全要求；应选择高 可靠型的操作系统，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。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。支持守护进程监听各服务组件状态，状态异常后可 自动拉起。软硬件冗余设计，提供高可靠，系统能够在消息风暴情况下稳定运行。简单运维，统一界面系统运行后，用户管理和设备的维护是町操作的，提供清晰、简洁、友好的 中文人机交互界面，操作简便、灵活、易学易用，便

13、于管理和维护。系统应具有完善的管理功能，可以对视频监控系统平台中部署的各个业务服 务器和前端设备实现管理，实现信息的集中采集、统计和管理。统一管理，通过可视化界面进行管理，提高系统可用性硬件标准化，减少备件种类，降低运维成本整体设计本次设计的监控调度管理平台的建设应实现各级互联，全中心统一管理。通 过各省的视频数据在本省汇聚后再向上级联的方式进行组网，实现“物理分散、 逻辑统一、按需共享”的“全中心一片云”。系统总体架构图如下:图0-1系统总体架构图视频调度管理平台按照“一总六分”设计，在6个分中心的视频监控数 据由前端硬盘录像机设备或者摄像机通过GB28181协议接入其对应的视频调 度管理分

14、平台。视频调度管理分平台同样通过GB28181协议接入到中心的视 频调度管理平台，实现全中心的视频资源的汇聚整合，为全中心各部门提供 视频图像服务，同时又满足了后期向WH中心上传视频监控数据的需求。各分中心的视频调度管理平台既能实现自治，同时支持多级管理的能力。 各级视频调度管理在和上级脱离时，能够进行独立的业务发放操作和运维操 作。在与上下级互联时，能够实现任务协同、资源协同、算法协同、数据协 同，以及统一运维、统一管理、统一使用。视频云平台功能设计本次设计的视频云平台包括各省的监控调度管理分平台和XXX中心监控调 度管理平台，管理平台和管理分平台设计上主要差异在平台的性能上，其功能是 一致

15、的。平台功能主要包含了日常业务中会使用到的视频实时预览、点位检索、 云台控制、图片抓拍、紧急录像等功能。管理功能前端设备管理前端设备管理功能主要是可以通过设备组管理设备，将前端设备进行分 组，己实现各中心设备精细化管理，有效降低前端点位设备查找时间，提高 效率用户管理在本次设计方案中，涉及到各中心区域内多个站点的多个用户，通过用 户管理功能，管理者可以通过系统管理员用户给各单位分配不同权限的用户。 不同的权限对不同的资源有不同的监控级别，同时系统管理员还可以将用户 级别及用户对设备的权限自由设置以方便管理。用户可分成多个不同的级别。不同级别用户可以同时浏览任意的同一个 前端图像，但控制权需按用

16、户级别获取。级别较高的用户有优先控制权，高 级别用户释放控制权以后低级别用户才能继续控制；相同级别的用户抢占相 同控制权时，按照先来先服务的原则取得控制权。日志管理为保证系统业务有效运行，提高系统健壮性，日志管理功能对于操作日 志，用户可通过时间段查询操作日志信息，查询后的操作日志可以导出。导 出的日志文件可以用Excel打开。对于运行日志，用户可以导出，导出后可 通过文本编辑器查看。日常维护管理统计报表模块提供录像回放路数、录像下载路数、实时录像路数、实时 视频路数报表，录像执行计划报表、设备硬盘故障统计、录像完整性统计、 丢包率统计报表。支持统计视频设备的在线率，离线率、当前状态统计，可

17、支持按照区域、设备类型的统计。实时监控功能实时图像预览功能在目前的业务需求中，对需求量最大的就是监控图像实时预览功能。通过客 户端软件可以快速检索到其账户权限下各点位的的某一路视频，从而实现实时监 控画面预览功能。在预览功能中，除了画面的实时预览，还会用到多画面预览、 图片抓拍、点位模糊查询、数字缩放等功能。多画面预览功能是在需同时查看多个点位的视频实时图像时，可以通过客户 端软件来实现广64多画面实时预览，从而实现同时观看更多点位的视频图像的 需求。图片抓拍功能主要是在视频预览或录像过程中，如果出现紧急事件可以通过 图片抓拍功能，截取需要的画面。同时图片抓拍功能既支持单张抓图，也支持多 张连

18、续抓图。模糊查询功能主要是应用在快速查找到前端点位，通过属于摄像机名称关键 字可快速查找需要查看的相机，从而便于视频图像预览、录像回放等操作。数字缩放功能是对对实时监控和录像回放的视频进行数字缩放，可实现画面 的放大功能，查看更多的画面细节。视频轮巡功能视频轮巡功能主要是考虑到各中心的管理人员需要定期查看各个摄像机监 控的区域的现场情况，如果摄像机数量比较多，可以在一个或多个实况播放窗口 中自动切换播放不同摄像机的实时监控画面，从而节省点击摄像机的人力和时间 成本。视频轮巡功能具体的实现是按一定的时间间隔（如8s/30s/60s等）设置 轮巡计划，以实现切换不同摄像机画面到播放窗口中，从而可以

19、不用人工操作就 实现了各站点的视频图像实时展示。云台控制功能各中心的视频监控系统设备中包含有部分的云台摄像机和球机设备，这两类 设备都是适用于大场景或者远距离监控的设备，其设备性能的主要就是依靠设备 的云台及镜头的远程实时控制来展现的。云台控制功能是通过操作界面的的软键 盘来实现云台摄像机的转动、变焦、变倍、光圈等功能，同时也可以实现上、下、 左、右、左上、左下、右上、右下八个方向进行云台方向调节。考虑到设备可能会同时由多个用户操作的情况，系统同时设计了控制权限优先级功能，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。录像管理功能录像管

20、理功能主要设计到日常业务中需要查看各点位的录像数据或者是各 站点的重要点位需要在各中心做录像存储时，可以通过录像管理功能来实现录像 回放、录像下载、录像备份、录像计划等功能。1.4.5.3.1录像配置各站点的重点监控点位可以通过在录像管理功能中配置像计划（包括录像开 始和结束时间、录像天数），来实现在指定时间进行平台录像。同时定时录像功 能也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。考虑到一些特殊点位视频图像数据的重要性，在重点监控录像中系统还支持 录像锁定功能，可以保留重要区域的录像或者延长录像保留时间，保证重要数据 的可靠性。录像锁定的解锁及锁定、锁定名称、锁定描述、锁定周期等都

21、支持由 管理员来进行管理配置。录像回放/下载录像管理功能中最基础的应用就是录像回放和录像下载功能，但是在设计时 考虑到录像回放数据依托人工去进行查找检索比较费时费力，录像问放下载功中 还一个具备录像高速回放、录像同步放、数字缩放、录像标签等功能，同时还 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 计划录像；可快速定位并播放指定时间点的录像。录像回放功能主要是通过录像町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。同时回放功能也支持同一个摄像机不同时间段的录像在多个 窗格同时播放，可以通过设置播放窗格数量和布局，根据窗格数量自动分段，分 段回放时可以对每一个播放窗口进行独立的回放控制。高速回放功能主要是考虑到在录像回放时会有大量的重复画面数据，在查阅 时会消耗大量的精力。该功能支持支持加快录像文件播放速度，可以