某路高架工程交通监控工程方案.docx

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某路高架工程交通监控工程方案

某路高架工程

交通监控工程方案

成都索贝数码科技股份有限公司

2012年7月

1概述

1.1某路高架工程交通监控工程工程概况

1.1.1管理平台及设备

系统平台包括：

系统管理服务器、流媒体服务器、视频服务器、上墙服务器、监控客户端工作站。

视频存储使用IPSAN存储架构。

1.2项目建设指导思想

本期项目要求以纯数字的方式进行建设。

系统的建设应基于以下的指导思想：

3.2.1可靠性

系统设计上要充分体现分散控制、集中管理的特点，保证各个子系统都能够做到在通讯网络支持下实现集中管理，使得整个系统的结构完整，保证系统可靠运行。

3.2.2安全性

确保音视频数据在产生、传输、转发、监看、录像、存储、检索、回放等过程中的安全性，提供完善的用户权限管理机制，保证授权用户的合法访问，避免非授权访问。

3.2.3经济性

在保证合理系统性能的情况下，选用最经济的设备。

各子系统结构应采用模块化结构，便于系统的维护和扩展。

3.2.4先进性

确保本系统在行业内的先进地位。

在经济性合理的情况下，力争业界先进水平。

系统强调图像、数据、声音的多媒体综合功能与质量，以此与未来的技术发展相衔接，可长期适用而不过时。

3.2.5兼容性

系统应在不改原有系统软件平台结构的基础上兼容各类摄像机、网络设备、数据库管理系统和不同的应用开发软件。

3.2.6扩展性

本系统应具有开放式网络结构、系统架构、软件架构，以适应新技术和未来发展的需求。

1.3项目建设依据

1.3.1投标设计依据

智能化系统所涉及的设计标准、规范，产品标准、规范，工程标准、规范，验收标准、规范。

1.3.2投标设计执行标准

应依据相关工程设计图以及技术说明文件，并应符合国家现行有关标准、规范及条例，这些标准包括（但不仅限于）：

Ø《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006

Ø《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003

Ø《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

Ø《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

Ø《安全技术防范工程程序与要求》（GA/T75－1994）

Ø国际标准ISO/IEC11801

Ø《中国金融集成电路（IC）卡规范》

Ø《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007

Ø《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007

Ø《入侵报警系统工程设计规范》GB50394-2007

Ø《报警系统电源装置、测试防范和性能规范》GB/T15408-94

Ø《入侵报警控制器通用技术条件》GB12663-2001

Ø《中华人民共和国公共安全行业标准》GB38-92

Ø《电子计算机场地通用规范》GB/T-2887-2000

Ø《电子计算机房设计规范》GB50174-2008

Ø《电子信息系统机房施工及验收规范》GB50462-2008

Ø《建筑物防雷设计规范（2000版）》GB50057-94

Ø《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004

Ø《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83

Ø《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50254-50259-96

Ø《安全防范系统验收规则》（GA308－2001）

Ø《安全技术防范工程检验规范》（DB34/221－2001）

Ø《广播电影电视系统重点单位重要部位的风险等级和安全防护级别》GA568-2005

Ø《停车库（场）安全管理系统技术要求》GA/T761-2008

2项目需求

要建设一个好的应用系统，必须首先明确把握客户需求，为此，对本期项目建设的要求进行分析。

本章首先明确本期项目建设的总体要求；接着给出本次招标对前端摄像机、系统架构和网络、存储系统、监控中心、系统功能、系统联动、智能功能等方面的需求。

2.1项目建设总体要求

本系统要求采用纯数字视频监控的解决方案，采用第三方安防集成监控平台，应能支持国内、外主要品牌的摄像机；

总体要求基本要求

根据采购清单给出各监控中心所需的设备列表、设备型号、设备主要参数、设备数量，提供设备表格，并予以说明。

2.2功能要求

2.2.1基本功能要求

下面简要列出招标文件中对监控系统功能的要求，就不再将原文全部摘录了，这部分功能要求为：

1.实现统一的监控视频调度管理

2.提供简洁实用、功能强大的客户端软件

3.具有即时报警监看和录像功能

4.提供细致严密的用户权限管理

5.支持双向语音通话

6.支持高分辨率实时图像显示

7.支持多路图像同时处理和显示

8.支持方便的摄像机控制功能

9.支持多功能录像回放

10.实时监看功能

11.检索回放功能

12.电子地图功能

13.系统管理

14.电视墙控制

2.2.2核心功能要求

为便于安保人员日常操作，要求监控客户端操作软件，需具备如下功能：

1.虚拟镜头：

在实时监看和检索回放的观看窗口中，可提供一个浮动的监看区全貌概览窗口，在这个窗口中，可任意选择某一个小的区域在背景观看窗口中放大显示，并可随意在虚拟镜头中对监看区域进行缩放、平移；

2.即时回放：

系统支持在实时视频窗内任意通道的即时回放功能，能够在浏览通道实时视频的同时即时回看该通道的录像。

3.报警关联录像快速查看：

在报警事件处理界面上，可查看与报警事件相关联的录像；

4.标签技术：

可手动添加、根据智能分析结果和报警事件自动生成视频标签，标签与视频录像同步保存，方便事后检索；

5.基于视频窗的云台控制：

提供基于视频窗的云台控制方法，可通过操控视频窗来控制PTZ动作：

居中、水平、垂直、变焦、视频画面的放大、缩小、局部放大；

6.多种检索方式：

提供精细化多级约束检索（按设备、录像类型、抓帧类型、录像时间等条件）、智能标签检索、快速检索（设备直接拖拽通道至回放窗）等检索方式；

7.基于时间线内容展现和定位：

在检索回放功能界面内时间线上，以不同的颜色区分普通录像、报警录像及报警等级、标签类型、标签添加位置等信息，并可快速定位对应事件；

8.视频转场：

视频是由多个连续的帧构成，多个帧连接在一起形成的帧序列形成段落，每个段落都具有某个单一的、相对完整的意思，如表现一个动作过程、表现一种相关关系、表现一种含义等等，这种段落与段落之间、场景与场景之间的过渡或转换，就叫做转场；

9.无级变速播放：

检索回放播放中，提供无级变速播放等功能；

10.复用功能：

提供设备参数复用、设备参数批量设置、计划复用（设备巡检计划、录像计划、布防计划、设备录像上载计划）、报警联动设置复用功能，充分减少了重复操作，提升了效率；

11.设备巡检：

提供设备的自动巡检和手动巡检，对设备进行“体检”，即时感知设备运行状态，方便排除设备故障；

12.用户权限管理：

基于角色的用户权限管理，将用户权限分为系统操作权限和设备操作权限，提供0～99分级权限控制，提供设备访问权限仲裁机制，完美解决各种权限级别的用户争用同一设备的问题；

13.报警处理：

基于传感器信号、系统运行状态信息、智能分析的结果自动报警，可为每种报警事件设置报警等级，提供精确到报警事件的联动处理机制，视频弹出、报警录像／抓帧、电视墙输出、短信、邮件、声光等多种联动功能，手段实现主动报警，变被动监控为主动监控；提供详细的报警处理日志。

3系统设计

针对本期项目，我们提供的解决方案的核心内容简述如下：

Ø全数字化：

整个系统基于全数字化的方式进行建设；

Ø前端摄像机：

Ø管理平台：

选用索贝i3CMS智能安防中心管理系统为核心进行搭建，该系统由i3SMS安防管理服务器、i3SPS安防平台服务器、i3STS安防存储服务器、i3STU扩展存储单元、i3MAT电视墙服务器、i3MON监控客户端工作站等设备组成；

Ø接口和联动：

基于开放架构建设，可轻松实现与其他系统的接口和联动，可灵活地对系统进行扩充。

3.1系统架构设计

根据招标文件对本期项目建设的要求，首先确定系统的架构，架构定了，其他设计内容就有了基准。

系统架构如下图所示：

3.1.1监控现场

3.2前端摄像机设计

请程商填写

3.3存储系统设计

3.3.1存储容量计算

存储容量的计算，使用下面的计算公式：

存储空间＝摄像机数量×视频流的码率（以Mbps为单位）／8位每字节×3600秒×24小时／1024MB每GB／1024GB每TB。

3.3.2存储架构

响应招标文件要求，本期项目选用IPSAN存储架构，选用RAID5冗余。

3.3.3存储设备选择

本期项目选用索贝的i3STS4500安防存储服务器作为本项目的存储设备，一台索贝的i3STS4500安防存储服务器（即招标文件中的IPSAN存储服务器）可提供16个SATA硬盘盘位，支持2TB硬盘，并可带1～3个索贝i3STU3000扩展存储单元，每台索贝i3STU3000扩展存储单元可提供16个SATA硬盘盘位，支持2TB硬盘。

使用IPSAN存储架构，选用RAID5冗余，以一台i3STS4500安防存储服务器或一台i3STU3000扩展存储单元作为一个存储分组，每个分组需要一个RAID盘、一个热备盘，则每一台i3STS4500安防存储服务器或一台i3STU3000扩展存储单元可提供14个有效的存储数据盘盘位。

本期项目中，拟选用2TB的SATA硬盘作为录像的存储载体，而2TB的硬盘格式化后，其有效的存储容量为1.85TB。

3.4系统功能设计

3.4.1索贝的后端管理平台的功能

后端管理平台选用索贝i3CMS智能安防中心管理系统，该系统由i3SMS安防管理服务器、i3SPS安防平台服务器、i3STS安防存储服务器、i3STU扩展存储单元、i3MAT电视墙服务器、i3MON监控客户端工作站等设备组成，本章不对这几款设备的功能、规格进行介绍，这部分内容，请参见下一章“设备选型”一章中的对应介绍。

3.4.2后端管理平台的智能功能

索贝i3CMS智能安防中心管理系统中的智能功能，基于前端索尼摄像机的DEPA智能技术提供，前端摄像机的DEPA智能完成目标提取，把目标与环境干扰分开，提取移动或固定的目标，把目标信息打包，并作为分开的数据流发送。

索贝i3CMS智能安防中心管理系统接收从摄像机发送过来的目标数据，并记录筛选与录像机中预设条件相符的目标产生报警，提供操作界面，并显示相关信息。

这种前后分工的分布式智能图像分析处理技术，充分降低了后端服务器的处理负荷，并有效利用了前端摄像机富余的处理能力，是一种分工明确的分布式智能处理框架，是业界的发展趋势。

索贝的智能分析功能，都是以插件化的方式提供，新增一项智能功能，就像堆积木一样简单，能实现招标文件中要求提供的“绊线检测、物品消失检测、物品遗留检测、图像增强”等智能功能。

3.5系统集成和联动设计

本期项目的招标文件要求：

“以视频监控系统为基础，对视频监控系统进行统一的管理和联动；视频监控管理系统平台能提供SDK（软件开发包）或标准协议接口，供相关系统访问”。

为响应该要求，我们给出如下设计：

1.以索贝数字网关产品为基础，由系统提供它们各自的软件开发包（SDK），通过索贝的i3CMS智能安防中心管理系统的二次开发，把系统集成起来，实现报警联动；

下面先对索贝的数字网关和软件开发包进行介绍，然后说明系统建成后所具备的功能。

3.5.1索贝数字网关产品介绍

索贝数字网关产品是用于视频监控系统通过OPC开放性接口协议，集成第三方的系统，通过监控系统的二次开发，实现跨系统报警联动的软件产品。

（1）主要功能

Ø负责与第三方数字系统进行信令交换等功能。

Ø负责将本系统的内部协议转换成OPC协议，与第三方系统通信。

Ø接收第三方系统的元数据，包括系统配置信息、报警事件信息、设备信息、设备状态信息等。

Ø控制完成与第三方数字系统的通信。

（2）遵循的协议

信令和控制协议：

采用系统普遍遵循的协议：

OPC协议；

网络协议：

采用TCP／IP协议。

（3）应用模式

需集成到本期项目中来的第三方数字系统，都必须通过网络，按照标准的OPC协议，通过TCP／IP数据包，将这些第三方系统的相关数据（设备基础数据、设备状态数据、基础参数、报警事件数据等）传递给索贝的i3CMS智能安防中心管理系统中。

索贝的数字网关，提供了一个通用的平台，通过第三方系统提供的SDK软件开发包，能实现对不同品牌、不同型号的系统的集成，但具体的联动功能，还需要在集成后，在第三方系统提供的SDK软件开发包的基础上、在索贝i3CMS智能安防中心管理系统的基础上、在索贝软件当前已经具备的联动功能的基础上，进行二次开发。

本期项目的数字网关，是一个单向的数字网关，即：

索贝i3CMS智能安防中心管理系统单向接收第三方系统的相关数据，但第三方系统并不从索贝i3CMS智能安防中心管理系统接收数据，但请求传输指令、握手信号、完成信号、差错控制信号除外。

3.5.2索贝软件开发包

索贝软件开发包（SDK：

SoftwareDevelopmentKit）提供给第三方系统（例如本期项目中的110报警中心或其他应用），由第三方系统通过SDK提供的功能访问i3CMS提供的功能，使i3CMS系统和第三方系统（或其他应用）之间的交互通过稳定、公开的接口完成。

屏蔽了i3CMS的复杂性，同时，也保持了系统间的相互独立，避免相互影响。

索贝SDK提供实时视频播放、实时录像、历史视频回放、抓图、云台和镜头控制、报警信息显示等功能。

通过索贝的SDK软件开发包，能实现第三方系统对索贝i3CMS智能安防中心管理系统单向访问，其控制流从第三方系统传向索贝i3CMS智能安防中心管理系统，数据流由索贝i3CMS智能安防中心管理系统传向第三方系统。

（1）索贝SDK的应用模式

索贝SDK提供给第三方系统，通过C／S模式由第三方系统调用索贝i3CMS系统的功能，其用于模式为：

由于采用了软件解码视频图像，开发软件能播放的视频流数取决于计算机的CPU以及播放视频的格式。

出于安全性的要求，第三方应用程序调用客户端SDKAPI接口层提供的函数接口必须满足一定的流程规则，如下图所示。

SDK调用流程

用户在使用客户端SDK接口前，首先需要进行API接口层的初始化，完成相关系统资源的创建工作。

在客户端SDKAPI接口层完成初始化后，应用程序需要完成客户端本地运行环境的检测和设置工作，包括本地显示能力的检测、与I3CMS平台之间的通信设置。

在用户接入监控系统之前，必须要进行用户登录。

通过i3CMS平台的认证后，用户才能接入监控系统，进行监控系统的业务管理。

应用程序在结束监控系统的访问时，需要调用用户注销接口，退出监控系统。

应用程序在结束监控系统的访问后，最后调用资源释放接口释放API接口层初始化时创建的各种资源。

（2）索贝SDK的功能

功能分类

具体功能

用户登录接口

登录到I3CMS系统

退出登录

设备目录信息

查询组织结构设备目录数量

获取单个组织结构设备详细信息

实时视频流访问接口

开始请求实时流

停止实时流

设置音视频数据回调函数

手动实时抓帧到本地指定目录

设置手动录像

历史录像检索、回放接口

获取点播文件列表

点播vod文件数据流

设备控制接口（PTZ控制）

获取ptz控制,释放ptz控制

控制ptz方向

控制ptz的zoom

控制ptz的focus

控制云台输出

控制云台预置点

控制云台巡航

报警信息接口

设置报警事件回调接口

3.5.3通过索贝SDK，第三方系统能实现的功能

索贝的i3CMS智能安防中心管理系统，提供给第三方系统的功能，就是索贝SDK软件开发包所具备的功能。

第三方系统拿到索贝SDK软件开发包之后，通过它们自己的二次开发，可实现以下功能：

Ø接收索贝i3CMS智能安防中心管理系统传来的报警信号，并联动；

Ø调用索贝i3CMS智能安防中心管理系统中摄像机的实时视频图像；

Ø调用录像、导出录像；

Ø控制云台动作；

Ø其他基于索贝SDK软件开发包可以开发的功能。

4系统选型

4.1i3CMS智能安防中心管理系统

索贝i3CMS智能安防中心管理系统是根植于“3i理念”（Intelligent智能化、IndustryOriented行业化、IPbased网络化），完全自主研发的综合安防监控业务平台，需要同i3SMS安防管理服务器配合使用。

主要功能有：

设备接入、实时监看、电子地图、报警呈现、检索回放、计划管理、报警管理、设备管理、设备巡检、存储管理、用户管理、日志管理等。

索贝i3CMS智能安防中心管理系统适用于大于100通道以内的安防监控应用场合。

支持单播、组播流转发，支持双码流，提供二次开发SDK，支持、NASDAS、IP-SAN等存储架构，支持MPEG4、H264、MJPEG等图像压缩标准和AAC、PCM、G.7xx等音频压缩标准。

索贝i3CMS智能安防中心管理系统由i3SMS安防管理服务器、i3SPS安防平台服务器、i3STS安防存储服务器、i3STU扩展存储单元、i3MAT电视墙服务器、i3MON监控客户端工作站等设备组成。

从下一节起，将描述各部件的功能：

4.2i3SMS安防管理服务器

i3SMS安防管理服务器是整个系统的管理核心，集用户认证、任务调度、日志管理、报警管理、电子地图功能于一身，需要同i3SPS安防平台服务器配合使用。

i3SMS支持树型的垂直中心级联和网状的对等中心级联，i3SMS和i3SPS共同构成了安防监控系统的管理平台，既可以满足中、大规模安防监控系统的应用，也可以满足超大规模安防监控系统的应用。

i3SMS安防管理服务器具备双机热备、自动容错的功能。

i3SMS安防管理服务器提供三大服务：

系统管理服务、报警服务、电子地图服务。

i3SMS8000安防管理服务器

4.2.1产品特点

Ø提供分级细化的权限管理，严密的权限冲突仲裁机制；

Ø支持解码上墙视频通道数、分控中心、分控点的任意扩展；

Ø同时兼容标清和高清；

Ø丰富的报警联动方式：

提供报警录像/抓帧、PTZ联动、电子地图弹出、E-Mail通知、短信通知，以及触发报警输出设备发出声、光、电报警。

4.2.2产品规格

分类

指标项

i³SMS8000

i³SMS8000

i³SMS8000/S

i³SMS8000/M

功能

主要功能

提供用户认证、任务调度、日志管理、报警管理、电子地图管理、提供数据库以及文件索引管理功能等功能

提供用户认证、任务调度、日志管理、报警管理、电子地图管理等功能

提供数据库以及文件索引管理功能

系统

可管理的用户数量

无限制

无限制

无限制

可管理的客户端数量

无限制

无限制

无限制

可管理的设备数量

20000

20000

20000

兼容性

兼容全系列SonyIP摄像机（包括高清IP摄像机）和DVS；兼容海康、大华等主流厂家的IP摄像机、DVR、DVS；兼容霍尼韦尔的报警主机（详见本文附录《兼容性列表》部分）

外部接口

网络接口

4个千兆以太网接口

USB接口

4个

通信

网络协议

TCP/IP、UDP、RTP、RTCP、RTSP、HTTP、DHCP、SIP、NTP

电源

最大功耗

280W

输入电压

115V～230VAC,50HZ～60HZ

物理参数

尺寸（高×宽×深）

标准1U19”机架式

重量

17kg

应用环境

工作环境温度

0℃～45℃

存储环境温度

-40℃～+70℃

工作环境湿度

20%～80%（非凝露）

储存环境湿度

10%～90%（非凝露）

防静电、电泳、雷电标准

GB/T17626.5GB/T17626.4

4.2.3双机热备和自动容错

i3SMS安防管理服务器实现对整个系统的管理、对客户端提出的请求进行分发、对i3SPS安防平台服务器的工作进行调度，是整个系统的管理调度核心，其稳定性要求很高。

索贝i3SMS安防管理服务器支持双机热备功能，可以在套系统中部署两台i3SMS安防管理服务器，以主－从方式进行工作，平常是主服务器在对整个系统进行管理和调度，当主服务器出现故障宕机时，从服务器自动接管其工作，实现双机热备、自动容错功能，为系统的稳定运行提供强有力的保障。

4.2.4系统管理服务

提供用户认证服务、任务调度服务、信息服务、软件升级服务、日志服务。

（1）用户认证服务

索贝智能安防系统中用户权限的验证统一由用户认证服务负责，提供分级细化的权限管理，严密的权限冲突仲裁机制，可以和第三方CA系统进行无缝集成，支持数字签名和电子公章。

用户认证服务的集中权限管理功能可以让系统的维护人员在一个地方批量、方便、集中管理系统内部的所有资源、人员、用户组，由于系统中的所有操作都要由权限验证中心许可，因此任何用户的权限改变能够及时反映到任何一个用户对系统的操作。

（2）任务调度服务

作为索贝智能安防系统的任务调度中心，任务调度服务一方面负责接受客户端的请求，另一方面实时检测自身的负载情况，按负载均衡策略动态分配客户端的请求，以充分利用系统资源，提高客户端的响应速度。

任务调度服务可调度的任务包括实时视频监看、点播、录像、布防、撤防、巡检，以及周期计划和特定日期计划的调度。

（3）信息服务

为系统中的客户端、其他服务器实时提供服务器／客户端运行状态信息，包括用户的在线、离线状态，服务器的工作状态（负载、离线、在线、故障等状态）。

（4）软件升级服务

本服务用于维护系统中前端设备、服务器的软件版本，系统自动比较已安装的软件与系统中提供软件版本的不同，可及时发现新的软件版本并通知下载。

（5）日志服务

用户登录信息、用户操作记录、报警记录、服务器事件，都会被作为工作日志记录下来，并为客户端的查询、分析、打印提供服务。

4.2.5报警服务

实现从报警接收、报警联动处理、报警处理情况记录全过程管理服务。

可接收多种报警源产生的报警信息，根据报警关联处理策略自动响应，并提请相关人员进行处理，报警处理结束后负责联动设备复位、通知客户端、提请相关人员记录报警处理过程和结果。

（1）报警信号接入服务

可接入传感器的报警、视频通道报警（含移动侦测、视频丢失、视频智能报警）、手工报警和设备故障报警（含前端设备和服务器故障）。

（2）联动服务

i3SMS安防管理服务器实现了精确到报警事件的联动处理机制，提供多镜头PTZ智能跟踪、视频弹出、报警录像／抓帧、电视墙输出、短信、邮件、声光等多种联动功能。

提供报警等级管理。

●提供五种报警等级

根据报警事件处理紧急程度的不同，提供五个报警等级：

Ø紧急报警（Emergency）：

极其紧急的错误，需要立即处理；

Ø警戒报警（Alert）：

需立即纠正的报警；

Ø关键报警（Critical）：

关键性错误，需要尽快处理；

Ø错误报警（Error）：

需关注但不关键的报警；

Ø警告报警（Warning）：

系统运行存在某种差错。

●多种智能联动策略

Ø系统关联联动操作，如报警录像／抓帧、PTZ联动、报警输出；录像时可实现保存报警前监控现场视频，这样可保证事后有证可取；

Ø监控客户端联动操作，如关联处理用户、预览通道、弹出地图、声音提示，i3SMS安防管理服务器在联动时以推的方式向客户端发送信息，当用户