甘肃电力联网视频监控

甘肃省电力公司联网视频监控系统建设方案目录1. 概述 41.1. 引言 41.2. 需求分析 42. 系统方案设计 52.1. 建设标准 52.2. 设计原则 62.2.1. 合理性原则 62.2.2. 先进性原则 72.2.3. 实用性原则 72.2.4. 可靠性原则 72.2.5. 可扩展性原则 82.2.6. 安全保密性原则 92.3. 系统实现的功能性能要求 102.3.1. 实时图像点播 102.3.2. 远程控制 102.3.3. 存储和备份 102.3.4. 历史图像的检索和回放 102.3.5. 报警管理 112.3.6. 语音双向对讲和语音广播 112.3.7. 系统的人机交互 112.3.8. 用户与权限管理 122.3.9. 网络与设备管理 122.3.10. 网络信息安全管理 122.3.11. 日志管理 122.3.12. 网络带宽考虑 132.3.13. IP网络性能指标 132.3.14. 视频报警响应时间及PTZ功能延时 132.3.15. 系统图像质量 132.4. 详细设计方案 142.4.1. 联网监控方案比较 142.4.2. IMOS的联网监控解决方案分析 192.4.3. 联网监控方案详细设计 252.5. 监控系统功能及其业务流程 462.5.1. 实时图像点播 462.5.2. 云台控制 472.5.3. 历史录像存储 482.5.4. 历史图像的检索和回放 492.5.5. 报警管理 502.5.6. 双向语音对讲 502.5.7. 友好的人机交互界面 512.5.8. 用户与权限管理 522.5.9. 日志管理 532.5.10. 轮切业务 542.5.11. 视频监控客户端多画面业务 542.5.12. 终端合法性，状态一致性检查 552.5.13. 时间同步 552.5.14. 集中管理和批量配置 562.6. 系统功能特点 562.6.1. 先进的系统架构 562.6.2. 海量的接入能力 562.6.3. 创新的结构化存储 572.6.4. 全面的网络技术 572.6.5. 高可靠系统设计 572.6.6. 全局化的资源管理 582.6.7. 开放的安防中间件 582.7. 甘肃省电力公司联网视频监控系统可扩展业务功能 592.7.1. IMOS的开放性架构 592.7.2. 专业报警应用 612.7.3. 视频分析系统应用——智能视频分析系统 662.7.4. 门禁联动应用 753. 方案部分选型产品介绍 783.1. H3CVM3.0视频管理服务器软件 783.1.1. 产品概述 783.1.2. 产品特点 783.1.3. 产品规格 793.2. H3CDM3.0数据管理软件 813.2.1. 产品概述 813.2.2. 产品特点 813.2.3. 产品规格 813.3. MS3.0媒体交换服务器软件 823.3.1. 产品概述 823.3.2. 产品特点 823.3.3. 产品规格 833.4. H3CNeoceanVX1500数字视频存储 833.4.1. 产品概述 833.4.2. 产品特点 833.4.3. 产品规格 854. H3C售后服务 874.1. H3Care视频监控产品服务 874.1.1. 技术支持服务 874.1.2. 专业技术服务 884.2. H3Care视频监控产品服务特点透视 894.2.1. 满足不同需求的服务整体解决方案 894.2.2. 完善的客户服务保障体系 894.2.3. 厂商专业认证的工程师 89概述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。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：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；基于甘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；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；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；提供二次开发接口，以方便与其他业务系统整合；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；提供多路视频编解码器，同时实现多路编解码；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；提供报警联动功能，有报警时能够实现联动报警和录像；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；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；系统应能够长时间稳定可靠运行，故障率低、安装维护方便；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；系统应支持平滑升级扩容和智能化改造。系统方案设计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)《工业电视系统工程技术规范》(GBJ115-87)《视音频编解码标准——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）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。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已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。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。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。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具有相当的规模，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MTBF≥10万小时图像数据远程复制技术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扩展能力上。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年内的发展需求。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。 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：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。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；对于未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。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。历史图像的检索和回放应能按照指定设备、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。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。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，添加摄像机到已有的语音广播。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用户与权限管理监控中心应具有对接入的用户进行授权和认证的功能，支持角色管理。用户及权限管理可由各级监控中心独立执行。用户、角色及权限管理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。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。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。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。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设备接入监控中心、监控中心互联、用户终端接入监控中心和预留的网络带宽。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/T1171-2001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1×10-3。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。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IP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。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。详细设计方案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构非标的硬件、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。模数结合方案模数结合方案方案如图所示，特点为：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DVR。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。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。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：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。多级模数互控不灵活，很难实现全局统一权限管理。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。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。DVR非专业存储设备，大容量长时间存储不可靠。数字非压缩方案数字非压缩方案方案如图所示，特点为：不同的业务，保障不同的物理线路资源。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：专用封闭的承载平台，扩展性比较差，非标准。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。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。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。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化为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。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。采用星型结构，每一芯光纤传输一路监控点的视频信息，光纤链路租赁成本高。DVS/DVR集成方案DVS/DVR+集成平台方案如图所示，特点为：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。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。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。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：多级管理能力不足，管理平台基本上是基于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。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。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。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：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。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。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。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。系统架构设计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，IO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。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。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IP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：图3-2 编码器+多级管理平台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。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。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。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。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。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。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，提高维护管理效率，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：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一管理。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。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。为了保证整个系统运营管理的高度安全，本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。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，具体设计原则如下：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。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。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。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：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。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。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。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。系统先进性与可靠性设计系统采用模块化、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。系统全网应采用IP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。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。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。联网监控方案详细设计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原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。视频管理服务器VM3.0VM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。数据管理服务器DM3.0DM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，保证数据的安全性。同时，DM内置Web服务器，用户可通过Web界面非常直观的管理和维护设备。流媒体交换服务器MS3.0MS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。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IP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备。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。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几台视频分配器，通过视频分配器，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已有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IMOS的iVS8000行业监控解决方案产品是H3C公司针对各种应用规模较大、要求高可靠海量存储、定制与集成需求繁多的行业监控市场推出的网络视频监控解决方案。通过合作伙伴基于IMOS的合作开发，iVS8000解决方案可以扩展应用到各行各业的综合监控系统中。适用的范围包括平安工程、轨道交通、机场、公路、教育、医疗、金融、电力、监狱、环保、大型园区等的联网监控。在甘肃省电力公司视频监控指挥调度中心部署一套H3C的IVS8000视频监控产品（VM3.0、DM3.0、MS3.0、VX1500等）构建起整个甘肃省电力公司一级监控平台，实现省电力公司对下属各地市供电公司视频监控系统的管理、调度、查看等，通过部署MS3.0流媒体转发服务器，实现单路视频监控图像的多路复制分发，以及单组播转换功能，满足多个监控客户端同时查看同一路监控图像的需求。通过DC2004-HF视频解码器实现监控图像的硬解上墙显示。在各地市供电公司营业厅，根据实际情况，在前端选择H3C公司不同的视频编码器产品（例如EC1501、EC1101等），实现对前端摄像头采集图像的编码处理，同时通过不同的线路传输方案（例如EPON、RRPP等），传输到各地市供电公司监控中心VX1500磁盘整列上进行视频图像的存储，通过DC1001-FF视频解码器实现监控图像的硬解到监视器上显示或者通过高性能PC实现监控图像的软解码显示，同时由部署在各地市供电公司监控中心的VM3.0视频管理服务器实现对各自所属范围内监控图像的查看、管理控制等功能，通过DM3.0实现对视频监控资源的管理控制、图像回放等。对于各地市供电公司，新建的营业厅监控系统，除实现常规的视频监控功能外，通过H3C公司的IMOS3.0的强大安防集成功能，可实现与门禁、对讲、报警等系统的强联动，例如联动图像弹出、抓拍、录像等，便于及时处理报警信息及事后取证。实现甘肃省电力公司联网视频监控系统大联网后，整个甘肃省电力公司无论是变电站监控还是营业厅监控，都能够实现各地市公司间视频监控图像资源的共享，甘肃省电力公司的领导可以在办公室就能够任意调阅甘肃省内某个已经建设了监控系统的地市供电公司营业厅或变电站中的任意一路监控图像，方便领导随时检查各供电公司变电站安全状态及营业厅的工作情况等。此外，通过在甘肃省电力公司一级监控平台部署H3CDM3.0数据管理服务器和VX1500系列数据存储，通过制定备份计划，可实现甘肃省电力公司对各地市供电公司的重点或全部图像进行备份，例如：当各地市供电公司变电站或营业厅发生紧急事件时，甘肃省电力公司领导可以在办公室内对事件现场进行监控，同时对事件过程进行录像备份，防止前端录像被破坏，无法对整个事件进行取证。管理平台功能设计多级多域平台设计省电力公司监控中心与各地市供电公司监控中心构成了两级结构，在公司监控中心与地市供电公司监控中心部署两级平台，每一个平台就是一个物理域，也称实体域、自治域，有域内唯一的认证注册服务器（网管服务器），负责全域内设备统一注册、用户登录认证和网管，可以直接或间接管理前端设备。通过多个中心管理平台实现跨域监控资源的全局“看控存管用”。实现省电力公司监控中心平台对各地市供电公司监控中心各类视频监控资源调阅和查看，通过WEB客户端可以调阅任意点图像资源。支持省电力公司监控中心和地市供电公司监控中心对前端监控点实现图像信息共享和调用，提供实时视频播放，录像检索、录像回放功能，两级系统采用SIP/SDP+XML标准协议实现互连互通。下图是多级多域管理平台的逻辑示意图，每个域之间通过视频管理服务器VM定义了详细的业务接口和管理接口。业务接口内容包括：控制协议、实时媒体流、存储回放流等。管理接口包括：SNMP管理协议。具体内容如下：多级多域平台设计VM和PU（前端单元）之间的接口协议（接口A）VM和PU之间包含两类接口：业务接口A1、管理接口A2；业务接口：业务接口采用SIP/SDP+XML协议；理接口：管理接口采用SNMP协议，文件传输采用ftp/tftp协议。VM和CU（客户端单元）之间的接口协议（接口B）VM和CU之间的实时业务接口采用SIP/SDP+XML协议，回放业务采用RTSP协议，媒体流为标准的TS流。CU和VM之间的文件传输采用ftp协议。上接口，通过VM上AS提供的SDK接口进行封装。AS对外呈现的是SDK函数接口。DM和SU（存储单元）之间的接口协议（接口C）DM和存储单元之间当前采用H3C自定义的存储管理协议。CU和PU之间的接口协议（接口D）CU和PU之间只存在媒体流接口，采用标准的TS流传输媒体数据。另外，PU和MS之间、MS和MS之间的媒体流接口，采用相同的接口DPU和SU之间的接口协议（接口E）PU和SU之间中存在存储流接口，采用标准的iSCSI存储协议；DM和SU之间、DA和SU之间的存储流接口，采用相同的接口E。VM和DA（设备代理）之间的接口协议（接口F）VM和DA之间的接口采用SIP/SDP+XML协议，VM对DA的管理接口也采用SIP+XML协议。VM（AS）和第三方应用之间的接口协议（接口G）VM（AS）提供完整的SDK接口，第三方应用基于SDK接口进行二次开发，实现对视频系统的业务调用和管理。平级域VM和VM的接口协议（接口H）平级域VM和VM之间通常不存在互相管理的接口需求，只有业务调用的需求，在接口上，只提供域间业务调用接口，接口采用SIP/SDP+XML协议上下级域VM和VM的接口协议（接口I）上下级域之间除了业务调用接口，通常还存在上级域管理下级域的接口需求，因此接口I上除了包含接口H的内容以外，还包含了强管理的接口协议。这部分接口采用SIP/SDP+XML协议。监控平台总体功能监控中心部署的核心设备VM，是H3C公司面向大中型IP视频监控系统开发的视频管理服务器软件产品。是整个系统的核心信令管理服务器。该服务器主要用于系统认证、配置、控制、报警等所有核心信令的处理。具有自愈能力，当意外掉电、网络故障等问题修复后，服务器自动回复到故障发生前的状态继续运行。支持配置的保存和恢复，具有快速故障恢复能力；支持向NTP服务器进行时钟同步的功能。支持双IP地址配置，同时向两个子网的设备提供管理、服务功能。只处理认证、控制、配置、注册等信令信息，不进行图像的集中处理，当服务器故障时，在一段时间内不影响视频流的存储和监视。支持双机热备功能。支持实时监控系统内网络视频设备以及其他设备的状态，主动检测各个设备工作状态。当发现异常情况时，按事先设定的事件处理办法自动处理。支持对用户进行角色管理，对用户权限进行分级、分设备、分功能的管理，可以有效地控制、屏蔽非法用户的连接，保证了数据的安全性。支持监控系统区域内电子地图，并在地图上标注摄像机的具体布置，向视频管理客户端提供电子地图下载、上传、删除服务。支持记录所有功能操作、异常情况的日志，并提供多种检索、查询方案。采用国际标准IP传输协议和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。支持统一网管功能，支持对各管理服务器、存储和编解码器的统一管理。支持完善的云台控制功能。支持开关量报警、温度报警、移动侦测报警、视频丢失报警等多种报警功能。支持报警联动播放、报警联动存储、报警联动开关量等多种报警联动功能和布/撤防功能。可以与专业报警管理系统软件实现集成，当发生报警时，通过软件联动实现图像切换、报警存储和根据报警记录检索录像文件。支持分级、分域的系统管理。支持对分散的IPSAN资源实现统一配置管理。支持对IPSAN存储设备进行认证、注册、配置管理和实时存储状态检测。支持计划存储、手动存储、报警存储等多种数据存储方式。支持对设备运行状态的监视，支持设备运行状态报表功能，保证设备正常工作。业务管理设备管理功能本项目的两级联网监控系统中，平台和前端都部署了大量的设备，包括前端编解码器设备、录像存储设备、管理服务器设备，所有这些设备都需要统一管理，监控管理平台其中一项最终要的任务就是对系统中各种各样设备的管理。全平台支持SNMP协议，支持TRAP告警上报，支持MIB。支持对各管理服务器、存储、编解码器的统一管理。支持设备故障恢复功能：编码器掉电或重启时设备自动上线、业务自动恢复。存储设备上线后能继续存储；中心服务器掉电或重启后设备自动恢复、业务自动恢复（恢复实时监控、轮切、中心存储功能，客户端实时监控/轮切功能的恢复通过点击“场景恢复”实现）。支持解码器的添加、删除、修改、配置、查询等功能，支持解码器的批量增加、批量即时升级和批量计划定时升级、基于通道的模板配置。支持监视器和解码器的绑定。解码器视频输出通道支持OSD功能。可设置场名、时间OSD，OSD显示位置可调。支持设置两组OSD文字，两组OSD文字可交替显示，交替显示周期时间可调。场名支持图片类OSD。场名文字支持中文。支持编码器的添加、删除、修改、配置、查询等功能，支持解码器的批量增加、批量即时升级和批量计划定时升级、基于通道的模板配置。支持摄像机和编码设备的绑定。编码器和摄像头具有显示名，显示名支持中文。编码器视频输入通道支持OSD功能。可设置场名、时间OSD，OSD显示位置可调。支持设置两组OSD文字，两组OSD文字可交替显示，交替显示周期时间可调。场名文字支持中文。支持各管理服务器的添加、修改、信息查询、故障信息上报、状态管理等功能。支持流媒体服务器的动态负载均衡管理。可通过设备告警信息可以定位到对应设备。支持电视墙的资源管理、布局设置等功能，可以向电视墙资源增加或删除监视器。可修改监视器在电视墙布局中的位置和大小。各管理服务器支持NTP时钟同步功能，每个管理服务器可以支持配置3个NTP时钟服务器。全平台支持SIP协议，平台通过SIP协议对编解码器、终端、服务器等设备进行控制。设备管理角色定义及权限管理本系统建设完成之后，不但为业务部门使用，还为生产业务部门使用，而且两级平台部署，不同级别的用户的管理权限和使用权限也不同，系统设计必须充分考虑分级分域分权的管理功能，为系统定义贴近用户使用的角色和权限。支持用户配置、用户登录、认证、管理功能，可增加、删除、修改等功能。支持基于角色的用户权限管理。支持对用户的跨域设备调用、控制权限的管理。支持对角色的分级、分设备、分功能、分资源组、报警接收处理等权限的管理，角色分级最高支持63级。用户可拥有一个或多个角色。支持对用户的信息管理，可编辑用户信息。可查询所有用户的权限、状态，操作的历史记录。支持用户的多点登录。支持组织结构功能。可创建、删除、添加组织。组织下可以添加下级组，最大可支持7级组织。可以在组织中添加删除设备和用户。用户授权录像存储系统设计需求分析以及建设目标本联网监控系统对监控录像的安全性要求很高，同时，对不同的监控点存储时间长度和清晰度也可能不同，对于视频监控系统的存储平台具体要求如下：要求监控控制平台的数据库在纪录图像信息的同时，还应纪录与图像信息相关的检索信息，设备、通道、时间、报警信息等。平台应能存储音频信息并保持30天。图像存储设备满足采用H.264或MPEG-4/2视频编码格式进行图像存储。跟进需要扩展G.711/G.723/G.729等音频编解码器标准实现音频同步存储。在AVS系列标准成熟并且证明适用于监控领域后，宜优先考虑采用AVS标准。具有足够的扩展空间，存储的图像数据应保证具有FULLD1（720*576）以上的图像分辨率；监控图像存储时间根据每个监控点要求进行设计，平均存储时间为30天，经过复合后的报警图像应按相应的报警处置规范做长期的保存。应考虑对录像文件的采取防篡改或完整性检查措施；支持按图像来源、纪录时间、报警事件类别等多种方式对存储的图像数据进行检索，支持多用户同时并发访问同一数据源；支持图像纪录、网络回放的双工、双码流或多码流模式。设备管理：要求平台内的存储系统，在同一的管理平台下，实现对所有存储软硬件资源的配置及查询，系统性能的实时监视，系统设备的故障报警监视、故障诊断、及定位分析、报警日志的创建及维护等。安全认证：验证用户的访问权限和优先级，监测和纪录用户进行的访问和操作等；验证接入设备的合法性，并注册合法设备。存储技术架构分析海量集中存储存储架构分为以下三种：DAS、NAS、SAN（IPorFCSAN）DAS（DirectAttachedStorage，直接外挂存储）通过SCSI（SmallComputerSystemInterface，小型计算机系统接口）等I/O总线连接存储设备和应用服务器的存储架构。该存储设备由应用服务器独享。SAN（StorageAreaNetwork，存储区域网络）：通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储构架，对外提供块（block）级的存储数据共享。这个网络专用于主机和存储设备之间的互访，数据可以通过SAN在多个服务器和多个存储设备之间高速传输。NAS（NetworkAttachedStorage，网络附加存储）一种文件共享服务，由专用的服务器通过专有文件系统管理存储空间，对外通过NFS（NetworkFileSystem，网络文件系统）或者CIFS（CommonInternetFileService，公共因特网文件服务）等文件共享协议提供文件级的访问功能。NAS支持不同的操作系统共享同一个文件。SAN（StorageAreaStorage，存储区域网）在流媒体应用的系统架构及扩展上，SAN及NAS系统优于DAS系统。SAN（StorageAreaStorage，存储区域网）是一个高效的子网，今天，构建存域网SAN的方式一般有两种，一种是用传统的FibreChannel协议，叫做FC-SAN，目前主要工作在2Gbps速率上，2006年将逐步升级到4Gbps。另一种是在以太网基础上，使用基于TCP/IP的iSCSI协议，叫做IP-SAN，目前主要工作在1Gbps速率，2007年将全面升级到10Gbps.IP-SAN并不需要使用专门的iSCSI交换机，服务器端和存储端的软件或硬件协议将SCSI指令打包装入TCP/IP包，普通的以太网交换机即可传输。而已被业界淘汰的DAS直接连接的方式则更不能满足目前和将来的需求。使用DAS方式会导致设备管理、数据管理的大问题：设备的升级、扩容、调整、数据安全管理都非常困难，尤其是用户的数据已经放到存储设备中之后，业务又不允许中断，这样的管理几乎是不可能完成的任务。因此，当用户的应用和数据量到达一定的水平，就必须考虑将分散在各种平台上的数据整合(consolidate）到一个统一的平台，进行统一管理。一方面提升数据和设备的使用效率，一方面大大降低维护和管理成本。存储网络选择存储技术的发展经历了SCSI、FC、IP三代技术过程：SCSI磁盘阵列为第一代存储设备，基于SCSI协议，是基于SCSI总线架构的存储设备，设备的容量一般为几TB级。目前仍在少量双机应用系统中采用。FC磁盘阵列为第二代存储设备，基于FC令牌环协议，是基于FC环路架构的存储设备，设备的容量一般为数十TB级。目前仍有广泛使用。IP存储为第三代存储设备，基于ISCSI协议，主要是基于IP全交换架构的存储设备，设备的容量可接近无限扩容，达到数千TB级（PB级）。目前在大型数据中心中为主要有广泛使用。IPSAN是基于高速以太网的SAN架构，通过iSCSI（InternetSCSI，Internet小型计算机系统接口）协议来实现存储数据在服务器和存储设备之间高速传输。它继承了IP网络开放、高性能、高可靠性、易管理、可扩展性强、自适应性强的优点，实现存储网络与应用网络的无缝连接，并提供了优良的远程数据复制和容灾特性。IPSAN可以根据实际具体的监控录像存储保存期限和保密级别的要求，完成影像资料在不同的磁盘系统、磁带库、光盘等存储设备之间的实现多级归档与数据备份保护。存储设备选型分析在甘肃电力公司联网视频监控的存储系统建设中，必须考虑录像数据的安全性、对网络带宽的影响，以及对存储空间的占用。根据甘肃电力公司的实际使用需求，监控录像数字化后采用各地市供电公司监控中心集中存储方式。集中存储IP智能监控存储系统，采用专业标准的存储设备，进行集中式存储模式，有如下优点：监控画质清晰由于采用标准、专业海量存储设备存储监控录像，不受到无须受到像DVR或DVS模式因为操作系统限制，最大2T容量限制。以及CPU处理能力的限制只能存储低码流CIF格式，采用专业存储设备，可根据实际业务需要任意设定图像存储格式，提高画质质量，实现高清晰的监控。可选FULLD1、4CIF、CIF等多种不同清晰度监控画质，音频上可扩展支持必要的扩展G.711/G.723/G.729标准，确保实时监控画质、音质。还原历史监控影像完全相同，并可支持高清，达到清清楚楚监控、事后取证准确、精准支撑决策的监控效果，真正实现监控系统部署的意义。存储系统的性能由于存储系统不仅要支持多路摄像头的监控数据为并发实时顺序写入，同时要满足两级监控中心对同一数据源的多路并发随机读取，对于存储系统带宽、持续写性能、控制器处理性能要求很高。存储设备的控制性能、持续读写带宽必须需随着摄像头数量的增加和存储容量的扩展而同步提升，以满足监控系统的带宽、性能需要，要求磁盘与控制器必须交换式连接方式，存储设备不可有内部带宽、性能的瓶颈。业务可靠性高，监控数据安全性高采用标准、专业存储设备集中存储监控录像，保障监控数据安全、系统安全。存储系统采用企业级SATA硬盘，其安全性远高于IDE硬盘，可保障监控数据的安全性，事后监控、调阅、调查有充分保障。硬盘可实现RAID保护，并采用热备盘进行二级保护，进一步保障监控数据的安全性。快速精准的检索：采用数据块指针纪录技术，实现历史影像资料的基于指针数据库的检索，检索效率相对基于影像基于文件检索速度从数十分钟提高秒级，同时指针数据库考虑考虑对录像文件的采取防篡改或完整性检查措施；支持按图像来源、纪录时间、报警事件类别等多种方式对存储的图像数据进行检索，支持多用户同时并发访问同一数据源。可管理性：在统一监控模式下，可统一监控整个监控系统中的数十台，乃至数百台的存储设备的运行状态，实现集中管理。另外，由于采用专业存储设备，降低了分布式DVR带来的维护工作量大、数据丢失频繁等问题，降低了日常维护工作量。经济性和投资保护：方案设计应具有前瞻性，在可预见的未来的设备改造中，要保证现有系统能最大程度的被继续使用，使目前的投资未来也能发挥较大的作用；方案设计能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运行，提供高效能和高效益。尽可能保留并延长已有系统的投资，减少以往在资本与技术投入方面的浪费。数据管理性：系统设备必须采用智能化、可管理的设备，最终能够实现监控、监测整个系统的运行状况。通过先进的管理策略、管理工具提高设备的运行性能、可靠性，从而简化维护工作。易用性：系统能够方便地进行系统检测、监控、日常维护等方面的管理,具有良好的客户界面。综合以上对视频监控系统的业务需求，IP智能监控系统的要求，监控平台的存储系统的设备选型为：H3C智能海量IPSAN/NAS存储设备。所有存储设备均部署在监控中心机房。存储方案特点前端采集的实时视频监控图像，通过支持iSCSI协议的视频编解码器将监控图像直接打包成iSCSI数据包采用裸数据块的方式直接写入IPSAN盘阵。通过在部署在监控中心的数据管理服务器（DM）进行视频数据的管理，实施监控数据写入过程，可完成视频数据实施存储和存储系统的动态监控。采用数据块指针纪录技术，实现历史影像资料的基于指针数据库的检索，检索效率相对基于影像基于文件检索速度从数十分钟提高秒级，同时指针数据库考虑对录像文件的采取防篡改或完整性检查措施；支持按图像来源、纪录时间、报警事件类别等多种方式对存储的图像数据进行检索，支持多用户同时并发访问同一数据源。IPSAN中存储的数据同时客户端的随时下载的，读取，当用户需要查看IPSAN中已保存的视频监控数据时，可通过授权的视频监控客户端直接点播相应位置的视频监控数据进行历史图像的查看。通过在控制中心安装管理服务器（DM）进行视频数据的管理，视频监控客户端通过与系统管理服务器（VM）结合，根据适合的策略，可以通过设在各厂内的监控终端（或电视墙）实时监控（或者点播）下辖监控点的视频数据。各个地市供电公司的分控中心与省电力公司总控中心之间，采用系统管理服务器（VM）可以对多级用户授权，通过数据管理服务器DM，可以监控到整个监控系统上所有监控点的数据。通过IPSAN上的可选的软件模块进一步完成各个地市供电公司视频数据到省电力公司的集中存储和数据备份，对于解决公司系统内部的内防内控问题打下基础。也有利于实现系统管理的多级多域问题，平滑扩展。H3CIP-SAN监控存储系统特点：灵活扩展接入考虑到视频联网监控系统的存储系统的扩展性、可靠性和易用性，本项目采用H3CNeoceanIP-SAN网格存储方式，采用网格存储技术，用户通过简单堆IPSAN，就能够形成一个无限容量的存储池，数十甚至上百个IPSAN可以通过标准GE交换机相连，虚拟成为一个巨大的“存储池”,满足存储容量无缝扩展的需求。在不断增加IPSAN的时候，性能和容量均可同步扩展。每个IPSAN设备可以通过卷管理，灵活存储编码器传输过来的数字图像信息，IPSAN设备可以方便的部属在省电力公司总控中心、各地市供电公司分控中心等地方，并可以在一个数字图像综合管理平台上进行统一配置管理。端到端IPSAN为了保证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，H3CNeoceanIP-SAN存储系统完全支持前端编码器直接通过iSCSI协议将压缩的数字视频信息以数据块的形式直接写入IP-SAN存储盘阵上。本项目要求编码器必须直接通过iSCSI协议将压缩的数字视频信息以裸数据块的方式写入到IPSAN盘阵上。IP-SAN存储盘阵采用1T企业级SATA硬盘，硬盘MTBF为120万小时。高可靠的点对点交换式体系架构IP-SAN存储硬盘、电源等组件支持在线热插拔，支持磁盘电源（5V、12V）短路保护，主机设备拥有4个GE接口，支持链路聚合和故障切换。采用冗余电源设计，支持电源自动故障切换避免电源故障带来的系统异常。设备支持完善的硬盘冗余技术（RAID0，1，5，10，50），存储控制器与磁盘间采用点对点的交换式连接。与网管和数字视频管理平台无缝接合H3CNeoceanIP-SAN存储设备可以与数字视频综合管理平台（DM8000）的管理软件无缝集成，可以在管理平台中对IPSAN进行认证、注册、配置管理和实时存储状态检测。用户可以像管理其他网络设备一样，轻松管理部署在广域范围内的数十台，乃至数前千台IPSAN，可运营、可维护、可管理。灵活的部署与管理多台IPSAN通过IP交换机连接可形成一个巨大的存储池，可在不中断业务前提下，通过IPSAN的管理平台完成存储设备的在线迁移、卷重新分配和授权认证操作。存储设备基于IPSAN技术的先天优势，所有IPSAN存储设备和信令服务器都可分布式部署，无需中断业务只需通过软件设置方便完成系统的扩展。需要实施存储监控摄像机图像和监听麦克风的音频信号通过数字编码后，通过TCP/IP网络，由编码器直接写入到监控中心存储设备，图像数据集中存储在H3CIPSAN存储池中；IPSAN配置2GB高速缓存，与前端编码器、后端视频管理服务器、数据管理服务器构建大容量，高可靠、高性能、可扩展的视频存储系统；IPSAN配置达到51000IOPS、410MB高带宽。可扩展支持双64位存储处理器，2GB/4GB缓存（CacheMemory）存储系统扩展方案H3C分布式架构集中控制设计的IP存储系统，通过虚拟化堆叠技术，多台存储系统可以整合为一套存储池统一规划使用，也可拆分为多个存储智能模块，允许物理空间上、逻辑使用上的拆分与统一。实现容量和性能的弹性扩展和动态部署，可同时满足集中式监控、分布式监控等不同模式的需求，允许调整系统架构；也可同时满足监控数据集中存储、其他应用数据集中存储的整合；同时，也可满足本地、远程等多种应用模式。带宽要求网络视频监控大联网系统对带宽的要求，主要取决于各个供电公司往甘肃省电力公司传输图像的路数，按每个地市供电公司同时传递50路实时图像，每路图像均按1MD1码流计算，那么甘肃省电力公司对每个地市供电公司至少需要100兆带宽。省级监控存储大集中模式（后期建设）基于现有设计的两级监控中心的监控解决方案，在后期省电力公司到各地市供电公司的网络带宽扩容后，通过在省电力公司增加大容量的后端磁盘存储，同时对各地市的视频图像资源进行集中授权，即可通过平滑升级的方式，实现甘肃省电力视频监控系统的省级大集中模式。监控系统功能及其业务流程实时图像点播如图所示，实时图像点播业务包括视频采集、传输交换、控制和显示四个主要环节。在管理员的控制下，将摄像机的图像实时在视频监控客户端和解码器后的电视上播放出来的业务流程如下。控制环节：首先管理员通过视频监控客户端的业务控制界面，选定编码器下的摄像机为视频源，客户端和解码器下的电视为显示设备。业务申请提交之后，VM3.0（或者ISC300