矿场监控管理系统方案

1、矿场监控管理案深圳市亿维锐创科技有限公司2006 年 12 月目录 HYPERLINK l _TOC_250009 设计单位简介2前 言3 HYPERLINK l _TOC_250008 第一部分 需求分析4 HYPERLINK l _TOC_250007 第二部分 系统方案设计5 HYPERLINK l _TOC_250006 第一章 设计思想5 HYPERLINK l _TOC_250005 第二章 系统设计6第一节系统结构设计6 HYPERLINK l _TOC_250004 第二节 矿场前端系统设计6 HYPERLINK l _TOC_250003 第三节监控中心系统设计7 HYPER

2、LINK l _TOC_250002 第三部分 设备选型8 HYPERLINK l _TOC_250001 第一章 前端设备8 HYPERLINK l _TOC_250000 第一节 摄像机8第二节网络视频服务器错误！未定义书签。第三节拾音器和音箱 .11第三章中心设备.11第一节数字矩阵.11第二节电视墙及磁盘阵列.13第四部分 技术支持和服务及人员培训13一、技术支持和服务13二、人员培训14第五部分设备清单及报价15设计单位简介深圳市亿维锐创科技有限公司，地处深圳市南山区，是深圳高新技术企业。下设北京 分公司、上海分公司、深圳分公司，为国内一流专业Th产安全防范系列产品的企业，公司 具有

3、独立的产品开发、研究、Th产制造能力，技术水平在同行业居领先地位，近几年来， 深圳市亿维锐创科技有限公司以“创 CCVE 领域国内第一品牌”为目标，瞄准国际同类产品先进水平，独立开发了网络视频服务器、人脸识别监控系统、多媒体监控系统、城市交 通集中监控系统和双向控制闭路电视教学系统等多个系列产品，成为目前国内矩阵监控领 域Th产品种最多、最全的企业，产品用户遍及全国各地。公司从自身坚实的技术实力和高起点的经营理念出发，在商业经营的同时，参与并成 为了全国性的安全防范专业技术权威机构，为公司长远战略及用户的长期技术保障打下了 坚实的基础。长期以来，公司依靠自身雄厚的科技力量，独立开发、Th产的其

4、中“网络视频服务系统”获国家级重点新产品证书。CCVE 产品,“M 系列矩阵切换监控系统”在国内首家通过公安部检测。产品现已在全国金融、商业、工业、交通、饭店、文物、教育、 司法等行业的逾万个工程中成功使用，多年来一直倍受用户赞誉及信赖，市场占有率稳步 提高。公司通过IS09001 国际质量认证，公司以严格质量管理、先进的技术水平和Th产管理、 丰富的工程安装经验和完善的售后有服务，在公共安全领域，以技术为先导，大、中、小型矩阵产品全国覆盖高、中、低档市场，拥有全面的自有知识产权，为客户提供最广泛的 应用支援。公司持以质量为Th命、以技术为支持、以服务为宗旨、以合作求发展的经营理念， 采 用了

5、世界上一流的产品和技术，工程涉及楼宇自动化、综合布线、安全报警、程控通信、 数据传输、计算机网络等领域。公司以高标准、严要求态度对待每个工程、每个环节，经省市有关部门考察认证，获 得了省公安厅颁发的安全防范工程一级证书。公司严格实行质量管理，制定和完善了一整 套智能化工程实施的技术和管理规范，严格按照国家制定的技术标准以及国际最新标准， 对工程进行设计、施工和督导。公司还建立了完善的培训制度，使公司员工能不断地提高 自身素质，增强了对高新技术的全面了解和应用能力。公司现拥有员工八十余名，拥有大 专以上学历技术人员占 80%以上，具有强大的技术实力和设计能力，拥有全套智能化工程 设计计算机软硬件

6、系统，特别是对工程项目的管理和售后服务工作，做到责任落实到人， 建立了一套完整的工程设计、施工、质量、安全等管理体系，形成了工程服务本地化、标 准化、系统化、规模化的特色。随着矿场安全施工的要求越来越严格，矿场监控大量涌现， 矿场监控的认知度和自动化体 现的越来越先进。作为一个传统意义的产业，政府对矿场这个行业的发展非常重视，为了促进和规 范矿场安全规范作业，加强对矿场人员自动化管理，出台了很多规范。然而，许多矿场的消防安全 意识淡薄，存在很多安全隐患，一旦发Th安全事故，将造成重大人员伤亡。为解决矿场管理上的难题，杜绝矿场的违规经营行为，有效预防安全事故。我们 根据矿场 经营模式的特点和有关

7、政策法规的要求， 本着积极、严谨的态度，设计出一套完整的数字视频远 程网络监控管理系统。该系统功能强大、界面友好、操作简易、图像清晰、音频还原度高，清 晰悦耳，并且能够有效的管理矿工们工作的情况并记录下来，最终进行矿产量的统计工作。每 套该前端监控系统都具有独立的视频监看、双向语音对讲、探头报警功能。该系统当中的前端 系统将采集到的视频、语音、报警信号，通过我公司自主开发的“网络视频服务器”视频服务 器，编码转换成网络数字信号。然后通过矿场已有的网络连接，将视频、语音、报警信号上传 至监控管理中心，达到规范管理的作用。“网络视频服务器” (NVS 是我公司为了满足用户把高清晰的声音、视频数字化

8、远程传输而专门设计的音视频编、解码产品。“网络视频服务器” (NVS 充分考虑远程监控需求的特点,结合了我公司在视频技术方面的优势和最新远程视频解决方案。IT 技术， 旨在为用户提供一个专业的、 高性价比的应用“网络视频服务器” （NVS 产品可以在无需任何动土工程的情况下非常简单的实现模 拟 CCTV 向网络视频系统升级。 先进的IT 技术保证所有硬件 24 小时无间断工作，异常自动恢复 功能保证即使出现任何人为、意外、技术中断也能立即重新工作或者自动连接，可通过远程网 络进行控制管理、升级、实现了远程管理维护，极大的方便了工程商和用户的调试和使用。采用“网络视频服务器”构成的远程监控系统，

9、为管理部门提供了一套有效的矿场监管工具。 在社会上树立起矿场作业安全、文明、健康的良好形象。促进了文化建设与高新科技的结合， 把矿场等行业发展成为功能丰富多彩、内容健康有益的数字文化家园。第一部分 需求分析根据矿场的特点， 及整个系统的实际情况。 我们对整个系统进行了详细的分析， 总结出 了矿场监控管理系统应具有如下的功能要求：系统技术水平先进、运用现代监控技术。系统具有可升级性和可扩容性。系统具有可设置性，管理人员可根据需要对系统进行设置。可实现 24 小时不间断监视。 （根据矿工作业时间来制定时间）系统基于 B/S 体系构成。（使用 WEB 浏览器可直接访问）视频码率连续可调，帧率连续可调

10、，音频码率可调。系统支持多种协议 （TCP/IP, ARP, ICMP, FTP, DHCP, HTTP ，PPPoE DNS 组播）。中心可进行实时视频和音频预览、配置、控制。支持动态 IP 地址的矿场。视频帧率、码率可根据带宽自动调节，不影响矿场正常使用带宽。多用户管理功能。当前端网络断开、视频丢失、视频被遮挡能自动报警，上传中心。外接双鉴红外探头、烟感探头、应急按钮等多种报警探头在报警时能自动切换录像。能实现语音对讲。系统具有故障自我诊断、及简单故障恢复功能。通过开关量将每位矿工的工作情况记录下来，在中心管理软件中进行统计工作。第二部分 系统方案设计第一章 设计思想为了使我们设计的系统具

11、有极高的可靠性和可持续发展的能力， 同时也最大限度地降低 系统的建设成本、运行成本费用。我们首先确立了以下几个设计的总体思路： 一、系统的先进性和开放性为保证 矿场监管系统 既能保持在一定时期内不落后，并保证该系统互连的方便性， 我们 在该系统的设计时， 要充分考虑到系统的先进性和开放系性， 尽可能采取先进开放的技术和 产品。二、系统的有效性和实用性针对矿场监管系统 要求特点， 我们采用 B/S 体系的网络拓扑， 可确保整个系统的独立稳 定，互不干扰。 为确保投资的有效， 我们在整个系统设计时， 根据目前的应用及将来的发展， 确定采用高速球机（枪式摄像机） 、网络视频服务器及中心软件 （ 或数

12、字矩阵 ） ，以保障系统 的完整功能和可靠运行。 开放人脸识别功能， 能够通过矿场本地前端设备采集到人脸图像传 递给网络视频服务器， 由网络视频服务器进行抓拍高清晰图片， 最终在本地服务器中进行人 脸的截取和传送，由人脸识别服务器进行察看和浏览，进行监控和管理。三、系统的可靠性和稳定性矿场监管系统 作为整个应用系统的基础， 其可靠性和稳定性直接关系到应用的好坏。 某 个系统的单独故障可能直接给应用带来灾难性的损失。 B/S 体系的网络拓扑的可靠性，主要 是要防止因某一点出现故障时， 而导致系统瘫痪。 如某个设备或某条线路出现故障， 不会对 整个系统产Th影响。人脸数据的传输完全通过加密后数据传

13、输，安全性和可靠性大大保障。四、系统的可扩展性及升级能力为了保证 矿场监管系统 的有效性和实用性， 同时又保证该系统在一定时期内不落后， 我 们在进行设计时，并不是一味追求高配置、高速率，而是在保证先进性的同时，选择具有良 好扩展性和升级能力的设备及构架， 设计出具有良好扩展性的网络拓扑， 以保证整个系统的 可扩展性及升级能力。这具体表现在以下几个方面：选用了具有良好开放性的系统构架和拓扑结构，易于扩充、升级。用户端网络操作系统选用适合于多种媒体访问技术和多种高层协议的系统。在用户端系统采用结构化布线，并利用已有的互联网络进行远程数据传输，通过对视 频服务器的升级、扩容、插板、以及堆叠等方式增

14、加前端视频源的数量。网络拓扑采用了 B/S 体系，用户可随时增加或减少视频终端，而不会影响其他终端正 常工作。第二章 系统设计第一节 系统结构设计 整体矿场监控系统分为两大部分， 这两大部分分别为监控系统， 人脸核对上传系统。 根据对 整个系统的需求进行分析，和我们总体设计思想，矿场的监控系统的结构示意图如下：图 1. 矿场监控系统图图 2. 矿场矿工工作信息上传系统由上图可以看出， 整个系统基于 B/S 体系构成。 在每个矿场安装一至多个摄像机和报警 探头，通过“网络视频服务器”网络视频服务器，连接到已有的光纤网络上。监控中心通过 数字矩阵连接切换到想监看、对讲的矿场，同时可对选择的视频图像

15、、 声音进行录像、 检索 回放等。若前端摄像机为快球或者带云台摄像机， 监控中心亦可对其进行云、镜操作。 当矿 场探头发Th报警时， 立即将报警信号上传至监控中心及时处理。 矿场中 1 台视频服务器能够 处理 4 人 4 位矿工的工作情况，设立 4 个按钮分别对应探头 1 4，根据按按钮的数目和次序 来对矿工进行编号。第二节 矿场前端系统设计前端矿场的监控系统，需根据各自矿场的实际情况， 如：规模大小、 上网机器布置等情 况，安装一至多个摄像机。 通过与视频服务器连接至矿场的服务器或路由器。 系统示意图如 下：图 3. 矿场监控前端设备连接图上图画出了一个矿场的简单前端系统图。拾音器、摄像机、

16、报警探头采集矿场现场音 视频信息和报警信息， 视频服务器将这些数据信息进行编码转换成网络信息， 然后通过矿场 服务器或者路由器， 将数据上传给监控中心。 监控中心可以任意监看、 调用控制这些终端设 备。如果发现矿场有违规经营行为， 可立即通过语音对讲警告当事矿场。 必要时可通过网络 警察关闭其网络连接。前端的报警探头，可在探头被触发后立即将报警信息上传监控中心，并同时通过现场 音箱产Th报警声音。使现场人员能够第一时间获得警情， 有效地预防了火灾、破坏、偷窃等 情况的发Th。在这个系统中，探头是一个复用设备，除了有效的预防安全隐患，还能够处理矿工的 作业绩效。一个矿场的若干视频服务器，通过交换

17、机与矿场的网络服务器，或者路由器共享一个网络 IP 连接至光纤 LAN 中。通过预置不同端口号进行端口映射，可达到共享 IP 连接的功 能。若矿场是动态IP 连接方式， 视频服务器通过域名解析功能，同样也可以实现远程访问。 矿工计量绩效的示意图如下： 矿工人员进行编号，例如矿工1 = 123，矿工 2= 231，在探头的输入端接入对应的按钮进行编号代表探头的输入， 并且设置相应的反应时间， 在反应时间内矿工人员按下对应顺序 排列的按钮代表倒矿 1 次，探头按下转换为开关量输入到视频服务器中， 视频服务器将该信 息传输给监控中心软件， 监控中心软件能够将该探头信号系列 （即开关量信息） 转化为对

18、应 的人员的倒矿次数 1 ，并记录到数据库中，当需要对矿工作业进行统计时，只需要在监控 中心软件中处理就能直接产Th统计结果。第三节 监控中心系统设计矿场监控中心的主要任务是通过光纤 LAN ，接收矿场的监控信息，进行实时监看、控 制、录像、语音对讲等。系统示意图如下：数字矩阵是中心系统的主要设备，它的主要功能是通过 IE 浏览器，登陆需要监看或者 录像的矿场。当矿场有报警信号的时候，数字矩阵自动切换到该路视频，并同时进行录像、 产Th报警声音等。也可通过话筒进行语音对讲，通知提醒矿场工作人员。为了实现大量录像数据的保存，中心可以配置 RAID （磁盘阵列） ，以满足海量存储的 要求。 同时也

19、保证了录像数据的安全性。 随着用户功能要求的增加，在后期，可通过中心对 前端视频服务器进行远程升级和维护。极大地方便了工程商和用户。监控中心也可以是一台便携式电脑，与 Internet 连接后，通过有权限的口令同样可以登 陆各矿场的视频服务器（与中心不冲突） 。这种监看方式，非常适合领导的随时抽查。第三部分设备选型为了使整个系统运行可靠、稳定，在设备选择上就必须仔细慎重。详细了解各设备的技术参数是否达到预定指标， 绍。功能是否齐全。下面，就对系统所选用的主要设备进行详细的介第一章前端设备第一节摄像机高速球型摄像机摄像机的性能好坏，直接决定中心所看到的视频图像的质量。由*公司Th产的 MTR62

20、5室内高速球型摄像机，具有图像清晰、稳定、色彩真实等一系列特点， 具体性能参数和技术指标如下：有效像素图像感应器视频输出水平清晰度信噪比752(H) X582(V)3.6mm(H)x 2.71mm(V); 1/4inch 1.0Vp-p480TVL弟 OdB最低照度、人11光圈1Lux自动对焦焦距长度倍率自动F3.963mm16 倍白平衡背光补偿 左右旋转范围左右速度上下旋转范围上下速度通讯控制自动开/关360连续旋转18秒09012秒RS485上下、左右；镜头变倍左右线扫巡视轨迹电 源 操作温度尺寸重量两预置点之间线扫1 条AC24V 040 C134X175mm (H)约 1.3Kg枪式摄

21、像机TE-570:设备技术参数视频输出水平清晰度信噪比最低照度白平衡1.0Vp-p480TVL弟 0dB 1.0Lux自动背光补偿自动电源操作温度AC24V DC12V050 C第二节网络视频服务器网络视频服务器的适用范围非常广泛，可用于多种现场： 城市道路监控公共场所安全远程监控商场、超市监控酒店视频点菜系统考场集中监控远程教学矿场、舞厅等娱乐场所联网监控由于矿场的地理分布散乱， 不可能专门为其敷设线缆。 使用矿场已有的网络连接代替传 统的传输链路，已经成为了矿场监控系统的未来趋势。所以使用 在本系统中是非常适合的。设备技术参数如下：KD1001B 型视频服务器,视频编码算法音频编码算法编码

22、图象大小H.264MP3 音视频完全同步(唇音同步)D1、Half-D1、CIF、QCIF水印(WATERMARK )技术视频码率 64Kbps-8Mbps 连续可调，帧率 1-30 (1-25)连续可调，音频码率可调视频输入1 路， NTSC/PAL音频输入1 路 Line-in音频输出1 路可设置提供 4 路报警输入， 4 路继电器功率输出提供 1 个 RS 485 接口，连接控制球机、门禁主机、视频切换矩阵网络接口，支持 RJ-45 10/100Base-T 以太网接口支持多种协议 （TCP/IP, ARP, ICMP, FTP, DHCP, HTTP ，PPPoE， DNS ，组播 ）

23、内嵌Web Server,全面支持IE 进行实时视频和音频预览、配置、控制可进行IP过滤，屏蔽部分IP 地址登陆操作，或仅允许指定的IP 地址登陆操作，编码后的音视频数据加密，提高安全性，保护隐私可通过网络接口进行远程系统软件升级支持 DDNS ，可实现二级域名访问在多台网络视频服务器通过一台路由器上网的情况下，支持PC 客户端能分别访问每台网络视频服务器；支持 PC 客户端通过代理服务器访问网络视频服务器支持 TCP/UDP/MultiCast 三种传输协议Internet 传输时，视频帧率码率可根据带宽自动调节用户同时访问数 10-100 名视频丢失侦测，视频遮挡侦测，自动报警，客户端联动

24、视频动态侦测 （可设区域和灵敏度 ），自动报警，客户端联动支持图像抓拍（ 704x576, JPEG 压缩）功能报警时自动抓拍图像，将实时图像数据传输到设定服务器支持网络远程通过 RS485 控制云台及镜头控制， 控制协议可单独更新升级 （ uploadable PTZdrivers ）安全机制 可以对操作的用户进行分三个级别能和用户权限验证（管理员、用户、guest）的用户密码保护功支持语音对讲支持 OSD。日期和时间的位置、灰度可以设置，日期和时间自动增加支持LOGO。LOGO 的位置可设置30.支持视频参数调整（对比度、明亮度、色度）31.提供一个Reset 键，恢复系统默认参数32.内

25、置看门狗，异常时自动使系统复位33.硬件加密设计34.平均无故障运行时间：50000 小时35.输入电源:AC220V 5%36.工作环境: 温度：-10 C55C，湿度：20%-80%RHG37.保存环境: 温度：-20 C60C，湿度：20%-95%RHG上述参数，体现了设备全面的网络功能和强大的后续开发，使您在采用我们的视频服 务器的时候无后顾之忧。第三节 拾音器和音箱为使系统的双向对讲功能有一个较好的使用效果，拾音设备和放音设备的选择也非常重要。我公司Th产的 MIC101 拾音器就具有功耗小、音频范围广、失真小、还原度高等特点。第四节 网络视频解码器通过网络解码器，能够将数字视频音频

26、信号直接转换为高清晰的音视频模拟信号，并且输出到电视墙上。第三章中心设备监控中心的主要设备就是数字矩阵。它负责将所有视频服务器上传的信息还原为音视频 信号。根据需要，将这些信号输出到电视墙，或者进行录像。第一节数字矩阵图像压缩格式H.264 压缩方式。每路图像显示 /录像（1-25 帧/秒）。图像处理功能可分别调节每路图像的亮度、饱和度、对比度、色度等，使每路图像 达到最佳效果。远程图像输出可对远程网络的图像进行硬件解压，并输出图像至指定设备（电视 墙）。中心的数字矩阵，可由一至多台主机组成，配置一个麦克风、一对音箱，实现音视频还原、录像、双向对讲等功能。其具体的性能参数如下：音视频同步记录功

27、能系统可进行现场实时监听，实现音、视频同步记录/回放。系统可设置时间、摄像机编号和监控录像时间表。根据不同情况，可多种录像方式设置为疋时录像（可有多个预疋的时间表）、图像动态捕捉录像、探头报警录像和复合报警录像，并可对节假日进行单独设置。图像存储功能图像质量可从 2 小时/GB-10 小时/GB 进行选择。可分别对每路图像进 行独立调节和设定，以满足不冋目的和要求，节省硬盘空间。图像回放功能可根据摄像机编号、日期、时间等查找图像文件进行快速便捷的检索 回放，无停顿和“马赛克”现象。检索回放的冋时不停止现场录像。录像保存功能设置录像资料保存期，主机能自动识别资料是否在保存期内，保存期 外资料自动

28、删除，保存期内资料无法删除。 主机可选择磁盘使用方式： 盘满即停和循环录像。多种录像保存期多种画面分割方式动态捕捉报警功能探头报警功能系统安全性能可提供三种图像数据文件保存期（60 天、30 天、15 天）。可选择 1、4、6、& 9、16 等多种画面分割显示方式。可在显示器上任意设置目标动态捕捉区域，当报警区域内有物体移动或视频信号丢失时，自动报警并联动录像，系统可预警录像10 秒钟。接收视频服务器实时的上传报警， 数字矩阵接收到该报警信号后立即 联动该路视频进行录像。开机即进入系统工作状态，界面自动锁定，排斥非法安装，需输入相 应密码才能进行操作。使用安全操作口令，用户管理采用四级管理。系

29、统管理员、管理员、系统管理功能操作人员和网络客户端用户设置不冋的操作权限， 入密码。所有操作均需要输日志管理系统的报警信息、交接班记录及任何对系统设置、资料修改的所有信 息均有分别记录。指示各路图像的录像工作状态、视频报警状态和探头报警状态。 提供三种录像保存操作界面直观期的磁盘空间信息。可选择画面显示模式。可调节每路图像质量。可控制前端三可变镜头的变焦、调焦、光圈和云台的全方位运动等。可在紧急情况下对所有画面进行手动应急录像。操作使用简便全图形化的操作界面，使用一个鼠标即可对系统进行随意设置和操 作、控制。联网功能预留图像资料转移、输出（USB 和联网、远程监控接口，可实现一点对多点，多点对

30、一点的网络监控功能。重要资料能备份和图像打印。第二节电视墙及磁盘阵列电视墙作为中心输出监控图像用。磁盘阵列设备，主要是为了满足海量存储的需要。 上述设备都为自行选择采购产品，这里不再介绍。第三节数据库服务器/存储服务器数据库和存储服务器的作用非常重要，能够将来自不同矿场的大量人脸数据和视频数据 存储备份，以供查询服务器进行查询和人工的比对。第四节查询服务器能够统计矿工的作业情况，并进行记录备份，最终能够供在每台查询终端上进行查询作 业详细信息。第四部分技术支持和服务及人员培训一、技术支持和服务1、我公司将提供整个系统Th命周期的技术支持和服务。我公司将提供两种优质服务：远程服务一一适用于非重大故障A、工程热线电话，解答一般疑难问题：B、 电子邮件方式。我公司技术人员均有邮件信箱和专用电脑，主要员工配有便