甘肃电力联网视频监控系统建设方案

甘肃省电力公司

联网视频监控系统建设方案

目录

1.概述........................................................................4

1.1.引言......................................................................4

1.2.需求分析.................................................................4

2.系统方案设计................................................................5

2.1.建设标准.................................................................5

2.2.设计原则.................................................................6

2.2.1.合理性原则...........................................................6

2.2.2.先进性原则...........................................................7

2.2.3.实用性原则...........................................................7

2.2.4.可靠性原则...........................................................7

2.2.5,可扩展性原则.........................................................8

2.2.6.安全保密性原则.......................................................9

2.3.系统实现的功能性能要求.................................................10

2.3.1.实时图像点播........................................................10

2.3.2.远程控制............................................................10

2.3.3.存储和备份..........................................................10

2.3.4.历史图像的检索和回放...............................................10

2.3.5.报警管理............................................................11

2.3.6.语音双向对讲和语音广播.............................................11

2.3.7.系统的人机交互......................................................11

2.3.8.用户与权限管理......................................................12

2.3.9.网络与设备管理......................................................12

2.3.10.网络信息安全管理....................................................12

2.3.11.日志管理............................................................12

2.3.12.网络带宽考虑........................................................13

2.3.13.IP网络性能指标......................................................13

2.3.14.视频报警响应时间及PTZ功能延时.....................................13

2.3.15.系统图像质量........................................................13

2.4.详细设计方案............................................................14

2.4.1.联网监控方案比较....................................................14

2.4.2.IMOS的联网监控解决方案分析........................................19

2.43.联网监控方案详细设计................................................25

2.5.监控系统功能及其业务流程...............................................46

2.5.1.实时图像点播........................................................46

2.5.2.云台控制............................................................47

2.5.3.历史录像存储........................................................48

2.5.4.历史图像的检索和回放................................................49

2.5.5.报警管理............................................................50

2.5.6.双向语音对讲........................................................50

2.5.7.友好的人机交互界面..................................................51

2.5.8.用户与权限管理......................................................52

2.5.9.日志管理.............................................................53

2.5.10.轮切业务............................................................54

2.5.11.视频监控客户端多画面业务...........................................54

2.5.12.终端合法性，状态一致性检杳.........................................55

2.5.13.时间同步............................................................55

2.5.14.集中管理和批量配置.................................................56

2.6.系统功能特点............................................................56

2.6.1.先进的系统架构......................................................56

2.6.2.海量的接入能力......................................................56

2.6.3.创新的结构化存储....................................................57

2.6.4.全面的网络技术......................................................57

2.6.5.高可靠系统设计......................................................57

2.6.6.全局化的资源管理....................................................58

2.6.7.开放的安防中间件....................................................58

2.7,甘肃省电力公司藤网视频监控系统可扩展业务功能..........................59

2.7.1.IMOS的开放性架构...................................................59

2.7.2.专业报警应用........................................................61

2.7.3.视频分析系统应用一一智能视频分析系统..............................66

2.7.4.门禁联动应用........................................................75

3.方案部分选型产品介绍......................................................78

3.1.H3CVM3.0视频管理服务器软件............................................78

3.1.1.产品概述............................................................78

3.1.2.产品特点............................................................78

3.1.3.产品规格............................................................79

3.2.H3CDM3.0数据管理软件.................................................81

3.2.1.产品概述............................................................81

3.2.2.产品特点............................................................81

3.2.3.产品规格............................................................81

3.3.MS3.0媒体交换服务器软件...............................................82

3.3.1.产品概述............................................................82

3.3.2.产品特点............................................................82

3.3.3.产品规格............................................................83

3.4.H3CNEOCEANVX1500数字视频存储..........................................83

3.4.1.产品概述............................................................83

3.4.2.产品特点............................................................83

3.4.3.产品规格............................................................85

4.H3c售后服务...............................................................87

4.1.H3CARE视频监控产品服务..................................................87

4.1.1,技术支持服务........................................................87

4.1.2.专业技术服务........................................................88

4.2.H3CARE视频监控产品服务特点透视.........................................89

4.2.1.满足不同需求的服务整体解决方案.....................................89

4.2.2.完善的客户服务保障体系..............................................89

4.2.3.厂商专'Ik认证的工程师................................................90

1.概述

1.1.引言

随着社会经济的发展和技术的进步，图像监控系统作为安保的重要技术手段

已经应用到各行各业。图像监控系统将前端现场的信息（图像、声音、报警）通

过技术手段传到后端，使得远程监管变得简单，集中管理成为可能，满足了区域

安保工作的同时，减少了安保工作成本。

近二十年，计算机技术和网络化技术飞速发展，图像监控技术也大大发展，

人们在利用图像监控系统实现安保的同时，对监控图像提出了更高的要求，如：

实现报警联动、语音对讲、图像与数据关联等等。各行业出现了以监控系统为基

础的其他综合应用系统，如：城市报警与视频联动系统、生产指挥调度系统、远

程执法系统、远程服务监督系统等。

1.2.需求分析

随着我国电力行业的发展，电力系统原有的分散的小型的变电站监控已经不

能够满足日益增长的自身安全需要和省级别的监督指挥要求，同时对各营业厅的

安全及工作情况进行监督也成为新的监控建设需求。

甘肃省电力公司前期已建设了以各个地市为单位独立的基于模数结合方案

的变电站监控系统，未实现省内所有变电站视频监控系统的联网监控，现今，甘

肃省电力公司将率先在全国实施全省范围内的营业厅视频监控系统和变电站视

频监控系统联网监控系统建设，构建起甘肃省电力联网视频监控系统大平台。

本次联网视频监控系统建设覆盖全省14个地市电力公司营业厅及变电站。

系统具体需求如下：

1）建立一套覆盖全省14个地市电力公司约240个营业厅及各地市变电站的

大约XX个前端摄像监控点的全系统视频监控；

2）基于口.肃电力广域网或者租用电信线路构建专网，组建标准的全数字化、

网络化视频监控系统；

3）采用分级管理架构，甘肃省电力公司指挥中心可以调看及控制任意地市

营业厅及变电站的监控点图像，各地市电力公司可以调看及控制本地图

像；

4）采用B/S（或C/S）的架构，方便相关人员随时登录系统查看前端情况；

5）提供二次开发接口，以方便与其他业务系统整合；

6）支持集中录像和前端录像，支持动态录像，提供录像管理和控制；能够

实现对所有监控点实现1个月的录像存储，能够方便地察看和播放；

7）提供多路视频编解码器，同时实现多路编解码；

8）系统建成后应能够实现清晰流畅的监控图像，能够方便地调用监控图像;

9）提供报警联动功能，有报警时能够实现联动报警和录像；

10）系统应支持双向的语音功能，实现省电力公司与各地市电力公司监控点

的语音通信；

11）系统应具备强大的用户/权限管理功能，能够进行丰富的权限分配管理：

12）系统应能够长时间稳定可靠运行，故障率低、安装维护方便；

13）系统应提供简单友好的操作使用界面，能够方便地管理和操作；

14）系统应支持平滑升级扩容和智能化改造。

2.系统方案设计

2.1.建设标准

系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。本设计

将依据和参照以下的设计规范和要求进行：

•国家标准GB50198-94,《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

•信息产业部和广电总局有关中国电视制式要求

•GA/T75-94安全防范工程程序和要求

•国家标准GB50057-94,《建筑物防雷设计规范》

•国家标准GB7450-87,《电子设备雷击保护导则》

•国家标准GB50348-2004,《安全防范工程技术规范》

•国家标准GB12663-90,《防盗报警控制器通用技术条件》

・国家标准GB50198-96,《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》

•国家标准GBJZ32-90-92,《中国电器安装工程施工及验收规范》

•国家标准GBJ115-87,《工业电视系统工程技术规范》

•《安全防范工程技术规范》(GB50348—2004)

•《视频安防监控系统技术要求》(GA/T367-2001)

•《安全防范系统验收规则》(GA308—2001)

・《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)

・《防盗报警控制器通用技术条件》(GB12663-90)

•《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-96)

•《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)

•《中国电器安装工程施工及验收规范》(GBJZ32—90—92)

・《信息技术客户通用电缆铺设要求》(ISO/IEC11801)

•《「业电视系统「程技术规范》(GRl11S-«7)

•《视音频编解码标准一一视听对象的编码(6部分)》(ISO/IEC14496)

•《工业企业扩音通信系统工程设计规程》(CECS62-94)

•《工业企业通信工程设计图形及文字符号标准》(ECS37-91)

•《广播传音电缆线路工程建设技术规范》(GY5053-94)

・《安全防范系统通用图形符号》(GA/T74-2000)

2.2.设计原则

为了达到国内领先的目标，甘肃省电力公司联网视频监控系统的设计应该充

分考虑系统的合理性、先进性、实用性、可靠性、稳定性和可扩展性的原则。

2.2.1.合理性原则

为了保证整个系统从设备配置到系统构成的合理性，甘肃省电力公司联网视

频监控系统设计根据甘肃省电力公司的实际状况和建设安防监控系统的具体要

求，充分满足用户在使用中的各项功能要求。为了保证系统的顺利使用以及与己

建成系统集成的顺利进行，本系统的建设需要提供开放的软件接口，提供底层的

API,从而为将来开发出实用而简易的集成软件，完成系统集成打好基础。

2.2.2.先进性原则

当前，计算机及通信技术高速发展，使得系统的设计不但要考虑充分利用当

前的最新技术，而且还必须考虑随着技术的进一步发展，能在系统中不断溶入新

技术，使系统始终充满活力，始终保持一定的先进性。在甘肃省电力公司联网视

频监控系统的设计中，对所有设备和相应软件的设计中，应该选用国际先进的视

频监控设备和系统，从而既保持传统监控系统图像质量高的特点，同时能够彻底

解决监控系统数字化、网络化过程中的瓶颈问题。真正实现国内先进水平的目标。

甘肃省电力公司联网视频监控系统的设计采用数字视频方式，前端图像以模

拟信号传输至各地市电力公司分控中心后，通过视频编码器将图像进行数字编码

（D1分辨率）、存储，编码器支持双流的方式，数字实时图像通过解码器在电视

墙或者直接在计算机终端上显示，数字存储图像以iSCSI流的方式直接写入磁盘

阵列。

这一技术路线保证了系统具有良好的清晰度、较少的服务器资源占用、完全

实时、一流的网络功能等诸多特点，采用了先进的数字图像技术，为系统扩展应

用打好基础，系统建成后在很长时间内不会被淘汰。

2.2.3.实用性原则

甘肃省电力公司联网视频监控系统的建设应以实用性为基本原则。系统功能

必须满足监、控、存、查、管、用的基本要求，硬件和软件平台界面友好、易学

易用、使用方便、图像清晰；采用统一的系统标准和通信协议，使整个系统中各

个子系统间能互联互控，充分发挥整个系统的功能。

2.2.4.可靠性原则

作为甘肃省电力公司安全防范管理的关键系统，需要保证安防监控系统安

全、正确地完成相应功能。从而保证系统的完整性、正确性和可恢复性。系统的

不稳定因素要从硬件、软件系统协同运行中给予充分的防止。如有发生也应做到

可即时地恢复。所有产品均具有正式的出厂合格证明和权威机构的质量认证。

本系统的规模无论在网络、系统平台，还是在系统应用方面都有相当的规

模，系统的运行可靠性是主要性能之一。保证对系统提供24小时不间断服务。

系统的可靠性主要表现在以下几个方面：

＞前端摄像系统的可靠性

＞信号传输系统的可靠性

＞数字编解码系统的可靠性

＞视频存储系统的可靠性

＞视频管理服务器的可靠性

＞网络系统的可靠性

＞软件系统的可靠性

系统在设计上采用以下容错办法：

＞后备电源系统

＞主要设备的备品、备件

＞RAID5容错机制

＞硬盘MTBF210万小时

＞图像数据远程复制技术

2.2.5.可扩展性原则

可扩展性原则主要体现在系统横向和纵向的于展能力上。在系统横向扩展方

面，智能视频监控系统在满足当前视频监控需求的基础上，应该非常方便的扩展

容量，可方便实现更大容量的视频监控系统。在纵向扩展方面，视频监控系统具

有良好的兼容性和通用的软硬件接口，用户可在其基础上进行二次功能开发（如

图像智能分析等）。

随着系统以后的扩展，用户容量将会不断扩大，新的业务功能的要求将会层

出不穷。这要求系统具备良好的可扩展性，所以在系统建设的初期，首先立足于

近期的应用需求进行系统配置，而以系统的可扩展性来保证今后5〜10年内为发

展需求。

系统的各个组成部件选用标准的硬件和软件，各个子系统的设计模块化，使

系统可以通过模块堆叠的方式进行扩展；各部分、各小系统的接口规范化，从而

使软、硬件能够平滑升级或更新，网络节点的增减对网络性能的影响不大。系统

的可扩展性主要表现在以下几个方面:

＞视频管理系统的可扩展性

＞视频存储系统的可扩展性

＞网络系统的可扩展性

＞数据库系统的可扩展性

＞外围设备的可扩展性

＞应用软件系统的可扩展性

2.2.6.安全保密性原则

整个信息系统安全的问题，是系统建设中一个优先考虑的关键，所以整个系

统数据要充分安全，要严格实行操作按级管理，对关键数据实施特殊保护，各种

操作要做好记录，便于查找。图像传输网络的建设需符合国家电网的有关规定，

充分考虑网络的安全性和保密性。

在考虑系统的安全性和保密性时，除应考虑各种外界干扰外，还需在各个环

节提供安全、保密措施。系统的安全性和保密性可从以下方面加以保证。

网络的安全性

数字图像网络借助于单位数据专网，因此不允许与其他非内部专网进行物理

链接。

软件系统的安全性

操作系统级的安全规范必须满足国际C2级标准，可以保证不被身份不明的

黑客所攻击。数据库的超级用户帐号即密码由服务器的系统管理员设定，数据库

的一般用户帐号和权限由数据库超级用户（数据库管理员）设定。系统维护人员

可随时方便地对数据进行备份和恢复。

应用程序级的安全性

所有的操作人员进入系统前均应登录自己的帐号和密码，并通过权限管理服

务器认证，核对准确后方可进入系统。所有的操作人员均应规定相应的级别及权

限，任何越权的操作必须被拒绝。所有的操作、错误均应有日志记录，并可以根

据工号或操作查询。除了用户管理的基本资料外，工作人员不得对用户的其它资

料和数据进行更改和操作，除非有用户指定授权人的授权。

2.3.系统实现的功能性能要求

系统应能实现不同设备及系统的互联、互通、互控，实现视音频及报警信息

的采集、传输/转换、显示/存储、控制；进行身份认证和权限管理，保证信息的

安全；应能与报警系统联动，并提供与其他业务系统的数据接口。主要包括：

2.3.1.实时图像点播

应能按照指定设备、指定通道进行图像的实时点播，支持点播图像的显示、

缩放、抓拍和录像，支持多用户对同一图像资源的同时点播，支持IP组播技术。

2.3.2.远程控制

应能通过手动或自动操作，对前端设备的各种动作进行遥控，并可以制定各

种巡航计划，实现对设备的自动控制；应能设定控制优先级，对报警联动和级别

高的用户请求应有相应措施保证优先响应；对于耒锁定的设备控制权限在一段时

间内不操作应能自动释放操作权限，时间可调；应能实现对设备操作权限的锁定,

权限锁定后其他用户不可抢占，管理员用户可以强制解锁，报警联动时权限锁定

自动释放。

2.3.3.存储和备份

监控控制平台的数据库在记录图像信息的同时还应记录与图像信息相关的

检索信息，如设备、通道、时间、报警信息等。平台应能存储视音频信息并支持

各种录像方式，如计划存储、告警联动存储，对于超出时间段的存储空间应能实

现自动覆盖。

2.3.4.历史图像的检索和回放

应能按照指定设条、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放

和下载，也可以通过时间轴方式快捷简便的实现录像检索；回放应支持即时回放、

多路同步回放、正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧前进、进度条拖拽播放、

画面暂停、图像抓拍等；支持回放图像的缩放显示。

2.3.5.报警管理

•报警配置

应能手工自主配置多种报警，例如：温度、开关量、视频丢失、移动侦测等

等。

•报警的接收和分发

应能接收报警源发送过来的报警信息，根据报警处置策略将报警信息分发给

相应的系统、设备进行处理。应能按照不同的用户权限分发报警，并实现告警使

能和抑制。报警源包括前端报警（探测）设备/报警子系统、监控设备的视频移

动侦测输出和现有公共网络报警系统的联动输出。支持基于报警的布撤防。

>报警联动

若报警位置存在监控设备，报警发生时应能通过预设方式自动调用视频或声

音信息进行报警复核，并触发录音录像。报警应能通过邮件和短信发送到相关人

员。系统应支持与其它警用业务系统进行报警联动。

>报警记录

当发生报警时，监控中心应记录报警的详细信息，如报警地址、报警所属组

织、报警级别、报警类型、报警时间等。

2.3.6.语音双向对讲和语音广播

根据应用需要（如声音复核、通信指挥等），能支持在监控点和监控中心以

及各监控中心之间实现语音双向对讲功能。能支持用户选择多个摄像机建立语音

广播，添加摄像机到匚有的语音广播。

2.3.7.系统的人机交互

>应具有直观、友好、简洁的人机交互界面。

>应具有视频画面分割显示、信息提示等处理功能。

>应能反映自身的运行情况，对正常、报警、故障等状态给出指示。

>应具有电子地图功能，支持电子地图窗格和视频窗格的混排。

>应具备客户端同一用户名多点登录功能

2.3.8.用户与权限管理

监控中心应具有本接入的用户进行授权和认证的功能，支持角色管理。用户

及权限管埋可由各级监控中心独立执行。用户、角色及权限管埋模块应定义用户

对设备的操作权限、访问数据的权限和使用程序的权限。监控中心的用户应有权

限获取所辖范围内的历史图像和实时监视图像、报警、设备控制权限，当需要获

取非管辖范围内的历史图像和实时图像、报警、设备控制权限时，应取得有效授

权。系统可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。

2.3.9,网络与设备管理

应能在监控管理平台范围内对系统设备、网络进行管理，收集、监测网络内

的监控设备、相关服务器的运行情况；支持对编解码器的批量配置；支持对编解

码器通道的模版配置；对有权限调用访问本级监控中心的用户应能进行监控；应

支持前端设备故障恢复功能：支持时钟同步,应能支持NTP客户端方式的时钟同

步，支持配置三个NTP时钟服务器；所有设备支持SNMP协议、Trap告警、MIB。

2.3.10.网络信息安全管理

系统应具备保证信息安全的各项措施，包括身份认证、设备认证、前端设备

和社会监控中心的接入安全、移动监控系统的接入和传输安全、图像信息的防篡

改等。

2.3.11.日志管理

日志包括运行日志和操作日志两种，运行日志应能记录系统内设备启动、自

检、异常、故障、恢复、关闭等状态及发生时间；操作日志应能记录操作人员进

入、退出系统的时间和主要操作情况。支持日志信息的查询和日志报表功能。

2.3.12.网络带宽考虑

监控中心网络带宽规划设计主要应考虑前端没备接入监控中心、监控中心互

联、用户终端接入监控中心和预留的网络带宽。

2.3.13.IP网络性能指标

监控中心内部及监控中心间互联的网络性能指标应符合通信行业标准YD/T

1171-2001中所规定的1级（交互式）或1级以上服务质量（QoS）等级。具体

指标如下：

＞网络时延上限值为400ms＜＞

＞时延抖动上限值为50ms。

＞丢包率上限值为1x10-3。

＞端到端的信息延迟时间

信息（包括媒体信息、控制信息及报警信息等）经由IP网络传输时，端到

端的信息延迟时间包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显

示等过程所经历的时间。

前端设备与监控中心间端到端的信息延迟时间应不大于1秒。

前端设备与用户终端间端到端的信息延迟时间应不大于2秒。

2.3.14.视频报警响应时间及PTZ功能延时

报警信号到达监控中心后，在本监控中心的1P网络内与视频显示的直接联

动响应时间应不大于4秒.

在20000路规模情况下,所有用户对远端摄像机,PTZ远摇操纵时间应不高于

300ms©

2.3.15.系统图像质量

应保证图像信息的原始完整性，即在色彩还原性、图像轮廓还原性（灰度级）、

事件后继性等方面均与现场场景保持最大相似性。系统的最终显示图像应达到四

级（含四级）以上图像质量等级，对于电磁环境特别恶劣的现场，图像质量应不

低于三级。高风险对象的图像存储、回放的图像分辨率应与其相对应的风险等级

划分规定的要求相一致，保证目标图像质量的有效性。经智能化处理的图像，其

质量不受上述等级划分要求的限制，但对指定目标的处理，其处理前后的保留信

息应保持一致。视频图像应支持多种分辨率，最高支持1080P高清。

2.4.详细设计方案

241.联网监控方案比较

目前，整个安防监控系统已经进入了网络监控的时代，各行业联网监控需求

的快速增长，对传统的监控厂商提出了全新的要求。要求传统的监控解决方案向

数字化、联网化方面发展，但传统监控厂商由于能力限制，很难涉足开发联网监

控系统的各个方面，在实现联网监控需求时其重点还是在各个子系统之上去考虑

上层软件的设计，或者通过不同厂商的软件、硬件产品进行整合。当联网监控范

围不断扩大，海量的视频访问和视频存储需求不断增加，业务需求越来越复杂和

灵活时，由于传统监控厂商无法从网络监控的整体架构角度对所有网络监控的组

件进行优化，只能依靠上层软件被动的去整合异阂非标的硬件、不同厂商存储、

网络等，系统设计已经存在一些不可逾越的瓶颈。

目前，联网监控主流解决方案有以下四种：模数结合方案、数字非压缩方案、

DVR/DVS集成方案、编码器与多级管理平台。

2.4.1.1.模数结合方案

模数结合方案

方案如图所示，特点为：

1）前端模拟摄像机通过模拟光端机接入中心，通过分配器分配给给矩阵和DVRO

2）由级联的多级矩阵实现模拟图像切换、电视墙控制和云台控制。

3）由DVR负责存储，通过客户端实现DVR录像资源调阅和网络实时浏览。

4）构建流媒体平台实现多级网络监控基本功能，可以开展部分增值应用。

主要问题在于：

1）图像压缩、传输、交换、集成、控制和存储标准性差，异构平台整合困难，

无法灵活开展增值业务。

2）多级模数互控不灵活，很难实现全局统一权限管理。

3）模拟传输系统线路成本高昂，全系统可管理性差，缺少可靠的全系统网络管

理、系统自检和故障分析手段。

4）受限于系统架构，图像存储与网络传输存在瓶颈，多用户并发处理能力弱。

5）DVR非专业存储设备，大容量长时间存储不可靠。

2.4.1.2.数字非压缩方案

数字非压缩方案

方案如图所示，特点为：

1）不同的业务，保障不同的物理线路资源。

2）图像清晰，能真实还原监控图像，时延小，几乎感觉不到时延。

主要问题在于：

1）专用封闭的承载平台，扩展性比较差，非标准。

2）采用树形机构，对核心的压力大，核心设备一旦出现故障，全网的业务将被

中断

3）很难解决多个光矩阵权限管理的问题，对于云台控制冲突的解决能力有限。

4）可以选择星型结构和总线型结构，总线型结构（环网）稳定性差，单个前端

接入设备故障，其他接入设备无法传输，造成大量视频丢失。

5）基于光平台的透传网口进行公安城域网建设，只支持二层协议，无法使用任

何高层协议，只能支持百兆接口，无法满足大数据量的分发，网络可靠性差。

6）数字光矩阵通过解码板将数字信号还原为模拟信号，并再连接DVR/编码器将

模拟信号再次转换为编码压缩的数字信号，然后通过存储服务器转叱为

FC-SAN支持的格式，经过光交换机存储到FC-SAN中，存储步骤复杂，存在

服务器性能瓶颈，设备故障点多。

7）没有专门的数据管理服务器，对于多个存储系统无法实现统一管理，前端设

备写入方式必须手工配置，占用大量精力。

8）采用星型结构，每一芯光纤传输一路监控点的视频信息，光纤链路租赁成本

曷］。

.DVS/DVR集成方案

DVS/DVR+集成平台

方案如图所示,特点为:

1）前端模拟摄像机接入数字硬盘录像机进行数字编码和本地存储。

2）基于前端DVS/DVR提供的SDK接口，中心配置管理服务器用于系统配置、认

证管理和报警处理等。

3）中心配置流媒体服务器组实现视频转发并发访问和集中存储。

4）中心配置数字矩阵实现解码和电视墙控制，配置客户端完成日常监控功能。

主要问题在于：

1）多级管理能力不足，管理平台基本_L是基于DVS/DVR的SDK接口开发，无法

有效的实现多级的权限管理、多级用户管理。

2）图像清晰度差，基于DVR的存储可靠性较差，控制时延大，无法满足高端用

户本质监控需求。

3）标准性仍然较差，不同厂商数字设备无法实现统一管理维护，开展增值业务

较困难。

2.4.1.4.编码器+多级管理平台

编码器+多级管理平台

方案如图所示，特点为：

1）纯IP架构，广泛采用数字编解码器，IPSAN存储阵列和网络数字矩阵。

2）存储以数据块方式保存，并且采用TCP协议传输（当有丢包时可以重传）,

保证存储的录像的海量和稳定。

3）系统平台按照多级多域部署，每一级平台独立管理，平台与平台之间采用标

准的协议实现互通。

2.4.2.IMOS的联网监控解决方案分析

综合联网监控区域的分布和网络资源的现状，同时更多的从数据安全性、系

统先进性和可实施性等角度考虑，我们推荐此次联网监控方案采用基于IMOS操

作系统为核心的联网监控解决方案，即采用集中存储、流媒体转发的设计思路，

管理平台采用标准多级多域架构，也就是编码器-多级管理平台模型。

以IMOS为核心的联网监控解决方案从系统的架构设计、监控视频存储设计、

系统的维护管理、视频编解码技术、系统的先进性和可靠性方面都存在不同程度

的优势。

2.4.2.1.系统架构设计

.1.DVR集成方案

对于甘肃省电力已有的变电站监控系统，如果采用纯软件平台兼容DVR的方

式来实现平台搭建，不仅因为站端DVR七国八制兼容起来十分困难，而且受DVR

可靠性的影响较大，后期一旦网络条件具备系统可升级到更先进的NVR系统，那

么之前的硬件投资也难以有效利旧。

前端DVR一般分为两种，一种为工控式DVR,其组成与目前的PC架构相似,

由处理器，10处理模块，PCI总线系统，存储系统，操作系统构成。DVR能实现

图像的编码存储，报警信号的接入，并具备一定的网络功能。出于成本的考虑，

处理器的性能一般都不高；操作系统基于intelX86系列和windows操作系统，

缺乏稳定性，同时有限于PCI总线33MHZ的传输率，在应对并发访问请求时，DVR

往往力不从心，容易发生DVR死机的现象。

另一种为嵌入式DVR,主要是解决工控式DVR系统不稳定，易受病毒攻击、

体积过大等问题而出现，采用了高效的250MHz左右的DSP、32bit、33MHz的系

统总线。但是PCI总线带宽的局限性并没有解决，基于这样的硬件结构，应该说

在图像质量、响应速度、传输效率、存储速率上均无法满足大规模监控联网部署

的要求。

次

音

软音祝

洽皱A/D1卜蛤校块晚&控制器

入转换

接

口

VGA控制

ATA/SATA

硬盘

VGA*示监视；8

工控机DVR产品结构

在管理平台方案也存在不足：没有分级分域的设计，所有的设备注册、管理

都由最上级的服务器负责­，为上级单位的管理、维护增加负担；前端任何一台设

备的增加、删除、修改都需要上级完成，增加上级维护人员的工作压力；所有前

端设备的管理、注册都由上级的一台设备完成，一旦核心的管理设备故障，整个

系统无法运行，整个系统对最上层的服务器的依赖增强。虽然有厂商宣称管理注

册服务器能够支持集群功能，但是仍然解决不了最上层服务的使用、维护人员的

压力。

.2.编码器+多级管理平台

H3c基于IMOS构建的联网监控系统的图像数字化、传输、存储、管理系统

完全构建在现有的IP网络之上，采用开放的IP架构、基于全TP软交换技术实

现所有视频流的交换分发，实现控制信令与视频交换承载网络相分离，符合下一

代网络(NGN)架构发展趋势。从根本上满足变联网监控系统标准、简洁、开放和

可扩展架构的本质需求，实现在不影响基本业务性能前提下弹性、智能、可靠、

高质量的满足监控系统规模不断扩展的需求。具体表现如下：

甘肃省电力公

司总控中心

各地市供电公司155M

营业厅变电站营业厅站端

图3-2编码器+多级管理平台

1）为了提高系统存储的可靠性，避免大量图像并发存储的业务瓶颈，本系统的

视频编码设备不仅能够满足单播传输的要求，而且支持组播和iSCSI存储协

议，充分支持小集中IPSAN存储•，未来系统升级时不需通过专用服务器，

可提供端到端的网络视频存储业务。

2）为了满足可靠、快速的系统控制切换需求，本系统所有的控制、切换、注册、

自检、报警信令的转发控制采用独立的高性能服务器完成，并支持SIP信令

标准满足系统互连互通需求。

3）为了满足本项目未来系统规模扩展的需求，本系统所有EC、DC编解码设备

和信令服务器都可以分布式部属在各地市供电公司，未来系统扩展只需要通

过软件设置方便的完成系统迁移、容量扩展而不应该中断业务的开展。

4）系统可以方便的通过IP网络（含交换机）自身的扩展能力克服网络视频传

输数量的瓶颈，通过网络自身的交换能力的扩展满足视频交换切换能力不断

提升的需求。

5）采用标准的分级分域设计，下级的管理平台是独立的物理域，直接管理前端

接入编码器。上级的管理平台和下级的平台之间采用自动推送的方式同步信

息。由于每个下级独立成域，所以对于前端设备的增加、删除、修改都有下

级的平台独立完成，极大的降低了上级维护人员的压力。

6）由于采用先进的分级分域的设计方法，任何一个平台出现故障，都不影响其

他平台的正常运行，有效保障的系统的可靠性。同时管理系统的N+1备份设

计，还可以有效避免系统中任何一级平台的单点故障。

因此建议此次甘肃电力联网视频监控采用H3C智能数字

化视频监控解决方案新建营业厅监控系统，同时对已建的变

电站监控系统进行改造。

2・422.维护管理设计

联网监控系统的建设是一个长期的过程，为了满足系统可运营、可维护、可

管理的需求，提高维炉管理效率，降低系统后期运营成本，本项目设计充分考虑

前端维护管理方面的设计需求，具体表现如下：

1）无论是视频终端、存储还是管理服务器都可以提供丰富的QoS保障手段，支

持SNMP协议，可以和被本项目网络管理平台统•管理。

2）本系统可以提供强大统一的基础视频业务管理软件平台，该平台应能对所有

设备进行统一配置注册、对所有访问进行统一认证和行为审计；客户端软件

可以提供分布式端到端的基础视频业务，如实时浏览控制、录像回放查询、

解码输出控制（数字矩阵）功能；支持多级多域、全网时钟同步、日志管理

等管理功能；管理服务器支持对存储设备的认证管理、卷管理、配置管理和

状态检测等功能，支持重要数据的备份管理功能；同时，为了提高管理系统

整体可靠性，防止今后核心管理系统软件硬件供应商相互扯皮，本次设计所

采用的产品应将模块化的管理软件和高性能通用服务器有机整合成各种专

用服务器，并采用LINUX操作系统。

3）为了满足本项目维护管理高可靠性要求，本系统设计中的核心硬件支持各种

冗余技术，如视频存储设备的硬盘支持RAID0/1/5等硬盘冗余保护技术，

核心交换机支持电源冗余等。

4）为了保证整个系统运营管理的高度安全，木系统网络本身具备各种自适应安

全网络特性，未来该可以整合各种信息安全防护手段，通过执行入侵检测、

病毒防范、端点安全访问、信息加密、存取控制、端口识别和防火墙等保护

手段保证前端监控维护管理的高度安全。

2.4.23.图像编解码技术

图像编解码的质量将直接关系到本项目最终能否满足各管理部门实时事态

控制、事后取证、视频信息综合利用等各项管理需求，具体设计原则如卜.：

1）要求视频编解码方式完全符合国际标准的MPEG2、MPEG4、H.264的编码方式,

所有编解码方式完全遵守国际标准可以保证系统互连互通和增值应用的业

务需求，并可以通过标准检测设备测试验证。

2）编解码设备可以根据管理部门需求提供从CIF标准清晰度到FULLD1高清晰

度的多种格式，支持从64Kbps至最高8Mbps码流满足高清图像监控需求，

同时便于今后开展各种图像增值应用业务。

3）为了满足联网监控业务对事态控制中低延时图像切换和PTZ控制的实战需

求，采用H3c专利的IMF软件总线设计，所有视频流通过交换机完成视频传

输，控制信令流直接通过专用信令服务器独立处理，视频切换和PTZ控制可

以达到毫秒级延时（＜300毫秒），满足实时控制切换需求。

2.424.监控视频存储设计

本项目设计可以保证监控业务核心的视频存储具备极高的可靠性，并能够满

足未来系统扩容的需求。具体表现如下：

1）考虑到存储系统的扩展性、可靠性和易用性，本项目采用分地市供电公司集

中存储方式，每个地市供电公司的视频存储VX1500实现本地市内的模拟图

像接入存储，并可以在数字图像综合管理平台上进行统一配置管理。

2）为了提高系统网络存储的可靠性，提高存储的效率和减少存储的中间环节，

本项目编码器直接通过iSCSI协议将压缩的数字视频信息以裸数据块的方式

写到IPSAN盘阵上。VX1500存储设备为IP-NAS存储结构，支持完善的硬盘

冗余技术（RAID0/1/5）,有效保证存储数据的完整性和可靠性。

3）VX1500存储设备和数字视频综合管理平台的管理软件无缝集成，可以在管理

平台中对VX1500存储设备进行认证、注册、配置管理和实时存储状态检测，

同时VX1500存储设备也可被网络管理平台统一管理，提高运营维护效能。

4）当VX1500存储设备的磁盘出现损坏时，可以在线不断电更换而无需关机，

避免了因更换磁盘导致系统无法存储。

2.4.2.5.系统先进性与可靠性设计

1）系统采用模块化、分布式架构，实现用户接入、媒体交换、信令控制、资源

管理分层部署，所有功能模块采用软件模块或插件方式，实现模块的松耦合,

便于系统的迅速大规模平滑扩容，更换修改任何功能插件不影响已经稳定运

行的核心程序和功能。

2）系统全网应采用TP传输协议实现传输，各地市供电公司音、视频以数字化

模式接入系统；系统采用国际标准的SIP信令协议，可为今后开发多种业务

应用服务器提供通用接口。

3）系统核心管理单元采用热备技术，支持设备故障的自动切换功能；流媒体转

发单元支持智能集群技术，支持流量动态均衡，均衡媒体复制分发压力；录

像存储单元采用RAID5级磁盘冗余备份技术，支持录像存储设备的可靠性。

4）系统各管理单元具有掉线自动恢复机制，支持码流重传重组、访问列表控制。

系统应具有自愈能力，当意外掉电、网络故障等问题修复后，服务器自动恢

复到故障发生前的状态继续运行。管理服务器应支持配置保存和恢复，具有

快速故障恢复能力。

2.4.3.联网监控方案详细设计

2.4.3.1.系统总体结构设计

联网监控系统结构如下图所示：

新建和改建示意图

联网监控系统主要为甘肃电力公司营业厅新建监控系统建设及变电站京有

监控系统的兼容改造。从层次上分类，分为前端接入层、各地市供电公司监控中

心管理层和公司总控中心管理层三部分，前端接入层负责将前端的音视频信号采

集并传输到各地市供电公司监控中心，地市供电公司监控中心管理层对于前端分

布式的设备进行管理、控制，对于前端传输的音视频信息进行存储、实时查看、

回放调阅，省电力公司监控中心管理层负责整个甘肃省电力所有各个地市供电公

司的前端分布式的设备进行配置、管理、控制，对于前端传输的音视频信息进行

查看、分析、应用，进行系统日常监督和维护工作。

甘肃电力公司联网监控系统中心平台配置核心管理服务器、数据管理服务

器、流媒体服务器、IPSAN存储设备、视频解码器、软件客户端等。

各地市供电公司监控中心配置核心管理服务器VM3.0,对于所属营业厅和变

电站的监控设备进行管理控制；存储管理服务器DM3.0,对于所属营业厅和变电

的前端系统进行存储计划的制定、执行和监督。流媒体服务器MS3.0负责实时音

视频流的复制与转发，可以将一路视频信息复制成多个，同时分发给不同的用户

进行浏览。IPSAN存储设备用以实现音视频历史资料的存储。视频解码器将IP

数字信号还原为模拟信号，输出至电视墙进行显示。软件客户端完成系统配置和

控制的操作，并可以软件解码，输出至相应的显示设备。

总体系统设计示意图

从结构上来看，甘肃电力公司联网监控系统的组网公司监控中心、各地市供

电公司监控中心二级结构。在公司监控中心、各地市供电公司监控中心部署配置

监控平台、存储、流媒体服务器即监控管理平台VM3.0、数据管理服务器DM3.0,

媒体转发服务器MS3.0,IPSAN存储设备。

1.视频管理服务器VM3.0

VM用于对所有的监控摄像头进行管理，同时对IP存储进行统一管理。VM3.0

是IP智能监控系统的管理中心和控制中心，VM的授权用户可以在任意一台PC

管理客户端上完成全网的设备管理、资源调度及业务控制。所有对监控设备的管

理和控制都必须经过VM进行，但是业务流的媒体处理并不需要通过VM进行，所

有监控视频流由IP网络直接承载及交换。

通过VM不仅可对所有前端设备进行集中的管理和控制，还可对所有存储设

备进行远程的集中管理。日常监控时，由监控中心集中管理控制监控点到监控中

心的图像、声音的切换、接收、存储过程。维护时，由VM的超级管理员或授权

用户在监控中心远程集中管理各终端，做到整个系统的统一管理和维护。VM对

其他设备所有管理操作都是通过监控客户端实现的。

2.数据管理服务器DM3.0

DM主要功能是管理储存于IP存储系统中的视频数据，包括协助视频编码器

EC建立与存储资源的连接、制定每个频编码器EC设备的存储计划、检索回放视

频数据、备份视频数据、存储资源状态监控等功能.

为了保障视频数据存储的可靠性及数据共享，在每个地市供电公司监控中

心，监控图像均采用集中存储的方式，iVS采用先进的IPSAN储存系统存储视

频数据，VM3.0作为这些存储设备的管理者，从复杂的存储设备管理信息中抽象

出与监控业务相关的信息，实现了对系统内大量存储设备的集中管理以及存储资

源的动态分配。VM提供快速精确的视频数据检索功能，并严格控制数据访问权

限，保证数据的安仝性。同时，DM内置Wob服务器，用户可通过W'ob界面非常

直观的管理和维护设备。

3.流媒体交换服务器MS3.0

MS主要用户前端监控视频的复制分发，iVS监控解决方案的编解码器都支持

组播发送功能，在有条件的单位全网设备可以开通组播应用，监控中心的硬件解

码器或监控客户端进行组播接收。但本项目中的网络跨越省、地市、区县多级结

构，无法支持组播功能，就通过MS媒体交换服务器对监控视频进行复制分发，

MS3.0可接收编码器发出的实时音视频流，转发给解码客户端进行解码播放;MS3.0

也可以接收组播媒体流或单播媒体流，发送单播媒体流，可适应不同的网络状况,

方便系统组网；同时，MS3.0可把接收到的一路媒体流分发给多个解码客户端进

行解码播放，即使编码器的上行接入带宽不足，也可实现多用户同时浏览同一路

视频源。

4.存储设备IPSAN、解码器组、管理客户端

在各地市供电公司监控中心部署NeoceanVX1500存储设备，负责对所有的视、

音频数据进行集中存储。

在监控中心部署DC2004-FF解码器（可选），通过解码器连接到大屏显示系

统，进行监督图像输出。在TP视频监控系统中，视频解码器从IP网络获得视音

频数据流，将数字信号转换为模拟信号，输出到电视墙、多媒体大屏幕、调音台、

功放等模拟音视频设条。

在监控中心部署一台监控客户端就可以对所有的摄像机进行统一管理和调

阅查看。

5.图像接入编码器

各地市供电公司营业厅根据实际情况配置相应型号的编码器，监控视频在所

属地市供电公司监控中心集中存储；实时浏览时，各地市供电公司的监控客户端

可以按照事先设定的权限监督自己的资源，焦点事件发生时，大并发量的数据可

以通过MS流媒体服务器来复制转发。

地市各供电公司都已建设了基于每个变电站独立视频监控系统，大多数使用

的是模数结合的监控方案，系统较为陈旧，且存在模拟和数字两套架构，管理非

常不便，同时未建立联网监控平台，无法实现视频监控图像的共享，也无法向上

传各自的图像。因此在此次项目建设中，将整个变电站的视频监控系统纳入到甘

肃省电力公司联网视频监控系统中来，实现对所有变电站的联网监控，图像调阅，

管理控制等。

对于前期实施的变电站视频监控系统，如果采用的是主流厂家的DVR产品，

则通过H3c公司的DA3.0实现信令转换，从而实现对原有DVR的图像调阅、图像

转存等管理控制功能。

如果使用的是非主流厂家的DVR产品，则需在各变电站的前端增加一台或

儿台视频分配器，通过视频分配潜，摄像头的视频信号一路输入DVR系统用于

实时监控与视频数据的存储，视频分配器出来的另一路信号通过H3c公司的视

频编码器接入到新建的IP智能视频监控系统当中,这样即可实现新建IP智能视频

监控系统与己有DVR系统之间的互为备份。

非主流厂家的DVR产品互通和互控方法:

・实时图像调阅：在两个系统当中都可以实现实时图像的调阅，两个系统

互为备份，互不冲突。

・存储：在两个系统当中都可以实现对前端图像进行存储，DVR方案中数

据存储在DVR中，新建IP智能监控系统当中可存储到IP-SAN中。两个系

统互为备份，互不冲突。

•控制：本方案采用将摄像机控制信号线接入到控制线分配器上，将控制

信号一分为二，一路控制线接入到原有的DVR系统当中，另一路进入到

新建IP智能监控系统当中，并且分配器输出端口号为“1”的控制权限高

于输出端口号为“2”的控制权限，因此这时可根据客户实际需求进行

权限的分配，例如将端口号为“1”的输出控制线接入到新建IP智能监控

系统中，将端口号为“2”的输出控制线接入到已有DVR系统中，这样

就可解决当两个系统同时对前端摄像机进行控制时权限冲突分配问题

（此时新建IP智能监控系统的控制权限最高）。

整个甘肃省电力公司联网视频监控系统部署如下：

在甘肃省电力公司视频监控指挥调度中心和各地市供电公司监控中心均部

署H3c公司的基于IMOS的iVS8000行业监控解决方案产品，基于I