广电集团营业大厅监控方案37页.docx
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广电集团营业大厅监控方案37页
广电集团营业大厅图像监控系统
方
案
建
议
书
第一章概述
●
1用户需求
通过与用户交流并结合我公司经验，图像监控系统需要满足以下功能要求：
1、图像监视：
玉溪广电对下属的三个营业大厅进行图像监控，系统应能清晰监视大厅环境、人员情况等。
2、录像保存与回放：
系统应能对图像进行录像保存，保存时间至少一周。
3、网络传输：
系统应能实现网络传输功能，网络接口为10/100Mbase-Tx，用户提供接口并保证网络带宽。
4、在条件允许的情况下，可实现对摄像机的控制功能。
第二章设计依据和原则
1设计依据
本设计方案遵循或参考以下规范和标准：
●IEEE—国际电气与电子工程师协会
●IEC—国际电工委员会
●ISO—国家标准化组织
●ANSI—美国国家标准委员会
●ITU—国际电信联盟电报电话咨询委员会
●EIA—电气工业协会标准
●UL—美国保险商试验标准
●NFPA—美国国家防火协会标准
●ASCII—美国信息交换标准码
●OSI—开放系统互联
●《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
●《工业企业通信设计规范》（GBJ42-81）
●《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）
●《民用闭路电气设计规范》 （GB50198）
●《电业安全工作规程》 （GA/T75-94）
●《工业企业调度电话和会议电话工程设计规范》 （CECS36:
91）
●《计算机软件开发规范》 （GB856688）
2设计原则
根据图像监控技术的发展趋势，结合本公司丰富的实践经验，在对整个系统进行方案设计时遵循：
“技术先进，实用可靠，扩展性好，有利管理，投资合理”的原则。
实用性
系统的实用性是首先应要遵循的第一原则。
提供的产品既要有先进性，同时产品的内容又要符合实际需要；整个系统的前端产品和系统软件均要有良好的可学习性和可操作性.特别是操作性,使具备电脑初级操作水平的管理人员,通过简单的培训就能掌握系统的操作要领,达到能完成值班任务的操作水平。
先进性
系统的规划一定要兼顾眼前和未来的应用需求，要用长远的眼光，以保证规划的科学性、先进性，保证所选用的硬件设备和软件系统的实用性和先进性，并具有较长的生命周期和先进水平。
充分发挥我公司的技术优势，通过系统的二次开发和整体集成，使建成后的系统在国内居于领先水平，并在系统实际运行过程中，建立紧密结合用户管理实际的科学化、现代化管理运行机制。
稳定性和可靠性
无论从系统从结构上、产品性能上、设备的选型上还是到具体的实施方案，都要考虑到系统的稳定性和可靠性，并且在系统集成过程中对硬件设备安装、操作系统应用、网络连接、数据库设计将尽可能完善的做出故障检测、诊断及处理策略，以保证系统的稳定性和可靠性，确保系统正常、稳定、可靠、连续地运行。
开放性
系统设计应充分系统的开放性，除了保证系统内部之间的有机协调和开放性之外，应留有面向外部系统的标准接口，以实现与其它子系统之间的数据交换，保证系统的不断扩展。
系统设备选型遵循有关国际标准、国家标准和行业标准，使系统具有高度的开放性和技术上的兼容性，系统间应具有良好的互联、互操作能力。
可操作性
界面友好，充分考虑操作人员的特点，使数据处理工作简单、方便、快捷，业务流程清晰，符合常规业务处理习惯。
系统数据维护方便，备份及数据恢复快速简单。
可扩展性
系统设计不但要保证目前系统容量的要求，也要考虑今后系统的发展，便于向更新技术的升级与衔接。
要留有足够的扩充余量，考虑到今后业务的发展，系统在设计时必须考虑扩展性需求。
本方案设计的系统可扩展性体现在以下几个方面：
●数据的可扩展性：
随着系统功能的增加，原有数据和新增数据可以无缝融合，无需对原有数据结构作重大修改。
●功能的可扩展性：
未来系统增加的功能可以和原有功能紧密结合，无需对现有系统结构重新设计。
●性能的可扩展性：
当系统负载增加时，可通过对系统现有设备增加硬件数量或升级系统以提高系统的性能，无需更换现有设备。
●系统结构易于扩充，以适应今后可能出现的较大任务负载。
系统设备及软件向下兼容，以保护系统的原始投资。
易维护性
具有强有力的系统管理手段，可方便地对系统资源进行集中配置与调整。
系统应支持集中、统一的管理视图和图形化管理界面，能够实时监视设备的工作状况。
系统各部分均采用模块化结构，各自具有相应的软硬件自检、故障诊断和安全保护措施，并有利于用户从事简单的现场维护。
安全性和规范性
系统设计应充分考虑信息资源的共享，考虑信息的保护和隔离，对不同的应用和不同的环境，采取相应的措施对系统和数据进行保护。
系统建成后，除提供详尽的用户手册和操作手册外，在技术上提供先进的、可靠的、全面的安全保密方案和应急措施，从人机界面设计、应用软件参数变更、系统设备自动检测、拒绝非授权访问、系统恢复能力等方面，确保系统万无一失。
设计的规范性主要体现在系统的接口规范、数据规范、服务规范和操作的规范性，这些规范可对前期建设系统的数据结构、发布方式提供一个统一的规范，为未来的业务模块留有转换接口和软件。
良好的性能价格比
整个系统应能够在先进性、高效性、可靠性和稳定性方面进行考虑，在满足用户总体需求的前提下，充分体现设备资源的共享性，最大程度地降低系统造价和安装成本。
第三章设计方案
1系统建设内容
本系统建设内容主要包括以下几方面：
1、营业大厅摄像机、视频编码服务器的安装设计。
2、营业大厅摄像机、视频编码服务器的布线、供电、防干扰设计。
3、传输系统与监控系统接口、带宽分配设计。
4、监控管理中心的设计。
5、监控管理软件的开发设计。
2系统构成
整个监控系统由前端系统设备，网络传输及监控中心系统设备三个部分组成。
前端系统主要指图像采集与处理，设备主要包括摄像机系统（摄像头及其辅助设备如护罩、云台、解码器等）、射灯、视频编码器等。
前端从摄像机到视频编码服务器间采用的是传统的模拟信号处理方式，即根据监控场所环境和安装位置要求，有室内安装和室外安装两种形式，以及摄像头的控制类型采用云台/镜头可控方式。
前端摄像头的视频（音频）信号通过模拟音视频线缆接入视频编码服务器（Vlinker2000-T），由视频编码服务器对模拟信号进行编码压缩（采用MPEG4）后编码为数字方式的IP信号，并通过TCP/IP网络向远端的监控中心传输。
对可控的云台/镜头的控制，通过从视频编码服务器接出的RS485的控制线来实现，发出控制信号命令的可以是由远端的分控或主控中心通过TCP/IP网络发出的控制命令。
监控系统与监控中心系统之间采用TCP/IP网络传输方式，利用已建的光传输网，组成从现场到监控中心二级监控形式的TCP/IP监控专线网。
监控中心为系统的维护和管理中心，是整个系统的核心，主要负责视音频信息的处理，包括远程监视、录像、回放等；系统的控制，包括对前端的云台、镜头控制等；系统的管理，包括系统设置/配置、用户管理等。
监控中心系统的设备主要包括服务器、监控工作站以及控制软件、存储设备和介质、图像显示电视墙等。
系统构成如图3-1所示
在本方案中，由于监控点较少，可考虑管理服务器与监控终端采用同一计算机终端，即将系统管理软件与客户端软件安装在一台计算机上，同时根据需要保存录像在一周至一个月的要求，需配置硬盘500G以上。
3系统工作原理
音视频图监控是一个上行的过程，即从摄像机传输到图像监控中心或网上监控服务器的过程。
首先，在前端，来自各摄像机的视频信号，输入Vlinker2000-T视频编码服务器；然后，视频编码服务器将视频信号转换为25帧/秒的高清晰数字图像，并完成MPEG-4图像压缩，将经压缩后的视音频数据流通过通信网络发送到监控中心局域网；最后，监控中心或局域网上的监控计算机对收到的来自前端的图像和声音数据，进行解压缩并通过计算机显示屏幕和声卡进行回放。
报警信号的传输与视频传输一样，也是一个上行过程，但必须确保信号的及时到达。
发生报警时，远程数字图像编码器自动控制和切换摄像机以获取报警点的图像，监控中心的监控主机接收到报警信号后立即发出声音信号、记录报警事件、进行录像。
摄像机控制、灯光控制等控制信号是下行传输的，由监控中心或局域网上的监控主机发出各种控制信号，视频编码服务器收到控制信号后，直接控制云台、镜头、摄像机等操作。
系统采用硬件压缩、软件解压技术，在相关科室的局域网计算机终端上增加相应的客户端监控软件或者通过Windows自带的IE浏览器的Web功能就可实现远程图像监控功能，设置成图像监控工作站。
图像监控工作站的显示分辨率根据显示器可调，图像质量达到优良水平，图像传输率达到每秒25帧实时传输。
网络通信采用TCP/IP和网络组播（Multicast）技术，即图像传输以“点播”的方式发送，即当有用户发出请求时才发送图像，没有用户观看时，不占用网络资源，从而使最大限度地利用了网络的传输性能和网络带宽，避免网络的拥塞。
第四章系统功能
图像监控系统采用我公司自行开发的Vlinker2000视频编码服务器作为前端核心设备，本系统基于SDH通信系统传输图像数据与其它相关信息至监控中心，并最终接入广电局域网。
整个系统清晰度高（DVD品质）、带宽占用小、扩展性好、配置灵活、网上传输流畅，并且便于管理和维护。
1图像监控功能
1、远程图像监视：
任意一个监控终端经授权，都可监视来自前端摄像机的图像，不受距离限制，只要有通信网络相连。
2、图像清晰：
通过合理设置摄像机的位置，任意一个监控终端能清晰监视营业大厅环境，包括出入口、营业人员工作情况等。
3、操作简单：
系统软件和客户端软件的操作界面全部为中文可视化界面，用户可根据清晰的中文功能提示，实现全部的监控操作。
用户在实时监控过程中，即可利用鼠标、也可外挂键盘对云台、摄像机等进行控制。
4、网络化分级式电子地图：
方便察看各监控现场，直观显示各级地图，用户能在监控现场的示意地图上直接点击摄像机、报警器等图标，观看该摄像机的图像，查看报警器状况，并有多级展示地图，分层次显示。
灵活快捷的镜头属性设置，与客户端程序完美结合，把摄像机、红外报警器、烟雾报警器、灯控开关等监控图标放置在地图上，设置监控图标的属性，在网上任意客户端用IE浏览器即可观看图像。
5、摄像机预置功能：
对采用带预置功能的云台镜头一体化摄像机，对于每个要监视的目标，可预先将其方位、聚焦、变焦等参数存入预置位，以后只要转到预置位就可方便地监视这些目标，也可用这些预置点进行自动扫描巡视。
摄像机和其预置位均可以中文命名并列表显示，从而使用方便。
自动巡视：
在监控终端上，可选择加入自动巡视操作前端摄像机、摄像机预置点，并设定巡视时间，从而进行图像自动巡视，画面切换间隔时间可任意调节。
6、多画面监视：
系统具有在同一客户终端上同时监视四路、九路或者十六路前端图像的功能，同时在图像上叠加时间、地点名称，用户点击某一路图像时可放大至全屏监控。
当用户监控点较多时，可按照地点分成地点组，每个组内最多为十六路视频，地点组可扩充。
7、双向对话功能:
系统可支持中心与监控现场的语音对讲功能。
可调节音量大小，设定监听和对讲功能的开启和停止。
2切换控制功能
1、监控终端具有定时自动切换，人工手动切换，报警自动切换等三种方式或设定其中的几种切换方式。
2、自动循环切换方式包括同一站点的摄像机切换、同一有预置功能摄像机的不同预置点的切换和不同站点间的轮回切换。
所切换的摄像机个数可以任意设定组合，其中切换时间可以任意设定（3秒至60秒）。
3、用户终端的图像，监控权由监控管理服务器控制。
当优先级较高的监控终端接管优先级较低的监控终端对某一远程图像的控制权时，优先级较低的监控终端上能给出相应的提示信息。
4、系统能实现多点看一点的功能，实现网上多个用户终端（不少于10个）同时观测某终端的某一镜头的实时图像。
此时的控制权在第一召集人的用户终端，其他用户终端可以通过网络协商获得控制权。
5、系统能满足多个网络终端（不少于10个）同时观测某终端的1至16个实时图像。
系统能实现多点对多点功能，能满足多个网络终端（不少于10个）同时监控多个不同的终端。
6、监控终端能选择远方终端的任一摄像机进行监控。
实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整；如果是带预置点的云台，监控中心操作员能控制云台直接到预置的方向和观察角度（包括水平转动角度和垂直转动角度）；镜头的预置点位置以中文列表形式显示。
能控制远端监控终端的受控设备，如照明灯光等。
7、监控终端能手动对远程图像进行录像，可随时调出查询并对录像文件进行回放。
8、图像切换时间：
当远程图像处于连接状态时切换时间小于0.3秒；远程控制摄像机云台、镜头和灯光及警笛时，控制响应时间小于0.3秒。
3报警、联动、录像功能
安防报警：
本系统可配置各种安防报警（如红外报警，超声、次声报警，微波、激光报警，电子围栏，玻璃破碎探测器，震动报警器，报警开关，人工报警等），报警信号直接输入前端图像编码器，同时可与110报警系统联网。
消防报警：
本系统可配置各种消防报警器（如等离子、光电烟雾探测器，温感报警器等），报警信号可直接输入前端图像编码器，也可先接入专用消防主机，消防主机再通过串行通信口将报警信号转输到前端监控主机。
视频报警：
视频报警包括视频丢失报警和视频移动报警两种。
一旦摄像机损坏或被窃或断线，引起视频视号丢失，就会引起报警；或者监视区域内物体移动、画面变化引起视频报警信息。
警视联动：
一旦出现警情，如有非法闯入或发生火警，则系统立即启动现场警笛，并自动切换到相应摄像机，对有预置功能的摄像机，还能自动转到相应预置点。
图像编码器同时自动将图像送到报警服务器，并在该服务器上推出报警点画面，同时发出报警声音度启动数字录像。
计划录像:
系统管理员可设定多个时间段对多个监控前端的图像进行录制，图像数据保存在图像监控系统服务器的硬盘上。
报警自动录像:
此项功能在报警联动布防时可选，若某一报警探测器布防时选择录像功能，则当该报警探测器有报警发生时，自动进行录像，录像时间用户可以事先设定，录像速度也可以调节。
手动录像:
监控终端用户可根据需要随时选择系统各个监控前端进行录像控制，图像数据保存在客户端本地的硬盘上。
录像检索及回放:
录像记录可以在所有监控终端上以具有检索权限的用户名登录后进行检索，录像检索可以根据不同的查询条件如日期、监控地点和报警类型检索录像记录。
录像管理:
对录像硬盘空间、文件备份、文件删除、硬盘容量等进行统一管理。
手动抓图功能:
可实现监控同时，将一些重点情况保存成JPEG文件，并通过通用的看图工具，如ACDSEE、画图板等工具观看。
远程报警及联动控制:
系统可以检测多达64路报警信号，当发生报警时，可联动一个或者几个设备协同工作。
注：
报警功能需增加报警设备。
4权限管理功能
系统由系统管理员统一管理，系统管理员能设置操作员的数量、用户名和原始口令，具有设置和控制监控终端和操作人员的连接权限、控制权限和管理等级等使用权限的优先级功能。
1）每台监控终端可指定其监控范围。
2）每台监控终端可任意指定其所能查询的摄像机数目。
3）每台监控终端有256级优先级别之分，优先级体现在控制权协商上。
4）每个用户的各项操作权限可以分别给予和禁止，特别是一些涉及到系统安全性的重要操作。
5）同一监控终端的操作人员可分为不同的管理等级，不同管理等级的操作人员具有不同的权限；操作员具有进入和退出监控软件、修改口令、连接远端、控制远程摄像机和云台、控制远程受控端监控终端的输出、报警设备的布防和撤防、接收和处理报警信号、设置图像自动切换的方式和时间等权限。
6）操作人员进入和退出监控软件需输入用户名和口令；能随时对监控软件的操作进行锁定和解锁。
7）操作人员对监控软件的使用记录自动存档。
5网络化分级式电子地图
1、网络分级:
方便察看各监控现场，直观显示各级地图，用户可以在前端示意图上直接点击摄像机、报警器等图标，观看该摄像机的图像，查看报警器状况，有多级地图，分层次显示，并可自动弹出报警现场地图。
2、地图编辑:
灵活快捷的镜头属性设置，与客户端程序完美结合，可把可控摄像机、固定摄像机、报警器等监控图标任意放置在地图上，设置监控图标的属性，在网上任意客户端用IE浏览器即可观看图像。
6系统管理功能
1）用户管理功能：
提供完善的用户帐号密码管理功能和严格的控制权限分级制度。
根据控制权限分级制度，可以限定某些权限等级用户可以控制摄像机，某些用户仅能浏览，而无权控制，或者不能看到管理权限以外的其他摄像机。
系统访问认证：
用户进入远程视频监控系统必须事先进行输入用户名和密码注册，系统管理员根据用户授予相应的权限监视和控制权限。
2）每台远程监控终端可指定其监控范围。
3）每台远程监控终端可任意指定其所能查询的摄像机数目。
4）每台远程监控终端有优先级别之分，优先级体现在控制权上。
5）每个远程用户的各项操作权限可以分别给予和禁止，特别是一些涉及到系统安全性的重要操作。
6）系统日志：
对于系统中的操作，如系统报警、用户登录和退出、报警布防和撤防、系统运行情况等等，都有系统日志记录。
7）控制权协商：
当多个用户同时监视一个前端时，为了避免控制混乱，只能有一个用户对前端设备进行控制，并根据用户的优先等级预先设定，对同等级用户这可通过网上自动协商完成。
8）同一远程监控终端的操作人员可分为不同的管理等级，不同管理等级的操作人员具有不同的权限；远程操作员具有进入和退出监控软件、修改口令、连接远端、控制远程摄像机和云台、控制远程受控端监控终端的输出、报警设备的布防和撤防、接收和处理报警信号、设置图像自动切换或显示的方式和时间等权限。
9）信息查询：
登录用户可查询系统的使用和运行情况，如在线用户名单、前端运行状态、报警信息等等。
7系统稳定可靠
1、监控系统所选择的设备、操作系统和应用软件均具备连续、可靠工作的能力。
2、系统具备本地自检和远方报警功能（当出现系统设备故障或异常情况具备自动报警功能）。
3、监控前端主机具有自动恢复功能具备远方启动、复位功能。
服务器软件具备自动巡检摄像设备及其附属设备的功能，能够发现摄像设备及其附属设备的缺陷并发出报警。
4、视频报警功能：
视频报警包括视频丢失报警和视频移动报警两种。
一旦摄像机损坏或被窃或断线等，引起视频信号丢失，就会引起报警；对于设定的视频报警区域，一旦有运动目标进入或图像发生变化，也会引起报警。
5、系统提供远程维护功能：
维护人员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，提高了设备的维护效率。
同时，管理员可远程增加、删除和修改用户、监控地点以及用户的控制权限等信息。
当这些信息修改之后，管理员不用对客户端进行维护，用户只要再重新登录系统一次，即可得到管理员重新分配的信息，减轻管理人员的软件维护工作量。
6、整个图像监控系统有完善的接地措施，具有良好的抗干扰（强磁场、强电场、高频、低频等干扰）能力及防雷能力。
7、系统可在环境温度-20℃～80℃、地震烈度不高于7级的环境下正常工作。
8、本图像监控系统实现本方案规定的所有功能，在MIS网上控制操作时不会影响MIS网原有系统的正常工作。
8Vlinker2000视频编码服务器原理及功能
对视频图像进行压缩的方法有很多种，如H.261、H.263、JPEG、MPEG及基于小波变换理论（Wavelet）的压缩/解压算法等。
针对动态图像在低带宽线路上传输的常用压缩方法为H.261和MPEG-1，H.261是国际电信联盟ITU为视频会议指定的H.320系列标准中的图像压缩编解码标准，H.320标准还对音频和数据的压缩传输规定了相应的方法。
MPEG是国际标准化组织ISO制订的视、音频压缩标准，广泛应用于VCD制作和影像出版、图像监控产品等。
目前在图像监控领域已经得到了最为广泛的应用。
特别是基于MPEG-2或MPEG-4标准的监控系统。
很多厂商遵照H.261和MPEG标准研制了多种形式的视频传输编、解码器硬件和软件用于视频、音频、数据的双向传输，它有效的解决了活动视频信号在低带宽线路上实时长距离传输的问题。
由于能够同时处理图像、话音和数据信号，因此利用这些编解码器可以组成多媒体监控系统。
本公司研制的图像监控系统网络服务器所采用的方法是MPEG-4压缩算法。
并在用户提供的各种通信网络上或另建新的网络（如RPR、SDH构成的宽带IP网络）进行传输，从而构成使用方便的、可靠的远程图像监控系统。
数字图像的带宽远窄于未压缩的图像，如一个640*480分辨率、3字节/像素,要求30帧/S的质量传输时，数据率达到28M字节/s。
那么100秒时间将占用2.8G字节的存储空间。
这对于任何计算机系统都是不可重负的，因此图像的压缩编码技术就得到了迅速的发展。
其中MPEG（MovingPictureExpertsGroup，国际标准ISO11172）4压缩方式是目前最具活力、应用越来越多的压缩方式。
MPEG-1用于加速CD-ROM中图像的传输，用于将28M字节/s的图像压缩到1.2Mbit/s（压缩率200），MPEG-2是建立在MPEG-1之上的主要应用在没有色度畸变要求场合的高质量视频，数据速率在1.1Mbps到20Mbps之间。
MPEG-2能够提供广播级的视像和CD级的音质。
MPEG-2不仅能录制电视节目，而且还是为录制高清晰度的高质量动态图像而开发的，能够存储比MPEG-1清晰度更高的动态图像。
除了作为DVD的指定标准外，MPEG-2还可用于为数字有线电视分配、通过ATM的网络数据库业务、数字VTR应用以及卫星和地面数字广播分配等提供广播级的数字视频。
它是一组MPEG-1的最高级编码标准，并设计能向后兼容MPEG-1，即每一个MPEG-2兼容解码器能对有效的MPEG-1比特流进行解码。
MPEG-2主要是用于高带宽高保真的多媒体业务环境，它可以提供广播电视级图像质量乃至高清晰度电视的图像质量。
MPEG-4提出的初衷是制定一个通用的低码率的标准，它支持移动通信中的声像业务，与其他多媒体数据（如计算机产生的图形，图像）的集成和交互式多媒体服务等。
MPEG-4支持的图像格式从每行几个像素、每帧几行到CIF格式，帧率从0Hz到8Hz。
由于其压缩率非常高，一般为30-180M/小时/路，数据量也很小，图像质量较高，可以从353*288到720*576。
MPEG-4两个标准的主要指标在于压缩率不同，MPEG-4采用了比MPEG-2更先进的压缩算法，压缩出来的图像清晰而且数据量小，因此二者对于传输网络的要求不同，MPEG-2要求带宽高，而MPEG-4要求带宽相对窄。
Vlinker2000视频编码服务器的功能
Vlinker2000视频编码服务器是采用通信、计算机、互联网技术和标准，基于最先进的MPEG-4视频压缩技术开发的最新一代嵌入式远程网络视频监控设备。
该系统采用标准的互联网TCP/IP协议，不仅能在本地局域网传送实时图像，还可以在网络带宽受限的ISDN、PSTN、xDSL路由器、局域网、广域网、INTERNET和无线网络上传送高清晰图像。
对于语音传送，也真正达到了实时并与视频同步。
该系统无须铺设专用的视频和控制电缆，就可以与不同类型的以太网设备无缝连接。
该系统采用C／S结构，防止网络黑客入侵；嵌入式的结构，可以有效防止病毒；在网络上的任何计算机授权用户，根据权限的不同，使用者利用客户器软件可分别实现对远程现场的实时监视，对镜头、云台进行控制；支持多用户同时访问浏览；对网络上的任何计算机都可以实时存储录像；系
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