武警监控系统方案.docx

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武警监控系统方案

武警监控系统方案

深圳亿维锐创科技有限公司

2008-2-19

一、武警监控系统图

武警组成如下图所示：

武警分布结构图

整体武警监控系统由模拟摄像机（包括一体机、球型摄像机等）、网络视频服务器、报警探头、网络传输设备（例如交换机、路由器等）等各种设备组成。

武警报警监控系统总示意图如下图所示：

前端（PU）为武警中队，所有的报警、视频、音频等信息安装在武警中队，由武警中队将这些报警信号量、报警信息、音、视频数据通过专用武警网络传输到武警支队。

同时，武警支队可以将这些信息上传到武警总队，武警总队可直接浏览武警中队的报警信息、音视频，也可以掉看武警支队存储的历史资料及实时资料。

在武警总队中的监控管理中心，通过中心管理服务器可调阅任何一个中队的实时视频，同时也可以通过接入到网络视频解码器，输出到电视墙上。

同时，监控管理中心服务器的解码软件系统可对所有网络视频解码器进行管理，将数字视频信号转发为模拟信号输出到电视墙上，进行切换显示等工作。

总队、中队、支队三层武警部门在整个报警监控系统中，有如下关系：

1、总队具有最完整权限，可直接分配、管理属下的中队、支队的报警、视频等数据管理权限。

2、支队具有管理下属中队的报警、视频等数据管理权限，并且直属于总队来管理。

3、支队中监控区域包括支队枪械库和支队弹药库，这两个监控区域需要严格进行监控和管理。

4、中队属下的两个监控区域中以报警信息为核心处理信息，音、视频信息为导向信息，由报警出发音、视频信息的上传。

并且，这两个监控区域中的报警信息分为两种类型：

紧急报警信息和非紧急报警信息。

4.1、当中队发生紧急报警信息时，支队将报警信息及出现报警的区域视频通过专用监控网络传输到支队的监控管理中心，支队的监控管理服务器立即将该报警信号和视频数据转发到总队监控管理服务器中。

总队可对属下管辖区域的情况进行及时的处理。

如下图：

4.2、当中队发生非紧急报警信息时，支队将报警信息及出现报警的区域视频通过专用监控网络传输到支队的监控管理中心，支队的监控管理服务器并不把该报警信号和视频数据传给总队监控管理服务器来进行管理。

支队有权利直接进行处理这一部分的数据信息。

5、总队下属分为6个支队，每个支队的权限是独立，管理区域也是独立的，并且每个支队能且只能管理自己管辖的区域内的中队的监控区域，管理该区域中出现各种情况，无权管理其他支队所属区域的中队监控情况。

该系统中采用了两种方式避免这种情况的发生：

5.1、采用VLAN（网管交换机中分配虚拟局域网功能）方式，每个支队与该支队下属的中队的网络是一个独立的LAN（局域网），每个支队之间的网络是划开的，彼此之间无法访问。

如下图：

5.2、在中心管理服务器软件中做了6个分组，每一个分组即代表一个支队，组下面建立多个用户，每一个用户代表一个中队，组与组是独立的，每一个支队在登录服务器的时候，只能使用该组的权限进行登录，那么，也只能以该组的权限来对组员进行管理。

6、总队到支队的专用网络的带宽为155Mbps，总队到支队的网络连接均通过总队的核心交换机进行连接。

7、支队到中队的专用网络的带宽为155Mbps/6，每个中队内部的上传带宽为（155Mbps/6）/中队数，带宽固定，每一个中队下枪械库和弹药库的带宽均保持在512kbps以上即可。

8、网络视频服务器的每一个通道的码率设置为512kbps，帧率保持25fps（全实时），分辨率均设置为D1分辨率（高清）。

9、管理监控中心软件设置前端网络视频服务器，进行布防，设置移动侦测录像、检测的区域为指定区域，侦测灵敏度为指定灵敏度。

10、管理监控中心软件设置前端网络视频服务器，进行布防，设置探头录像，检测的时间为指定时间，并且选择联动录像和报警上传。

11、管理监控中心软件设置6个组权限，在每一个组权限下分配相同权限用户级别。

12、管理监控中心软件设置电子地图管理功能，电子地图分为3层树，根节点为武警总队，1级树节点为支队，1级树节点共6个节点，每一个1级树节点下分配多个2级树节点，每一个2级树节点代表一个中队。

电子地图中相对应的实际区域添加指定的摄像机和报警探头（报警输入、报警输出设备）。

如下图所示：

二、技术原理

随着宽带技术的发展，远程集中监控的需要越来越多，规模也越来越大，一种是重建专用网，利用现有的CATV技术，包括WDM技术，将模拟信号不做处理直接传到监控中心，进行集中监控，其缺点是网络建设费用非常高，采用WDM技术，必须是裸光钎（中间是无源的），在有些应用场合，在一个小的区域范围内，还是可行的，只是实现集中监控的代价很大，费用很高。

另一种方法技术利用现有的数字网络，对视音频信号进行数字化压缩，将压缩码流组成IP报文，通过TCP/IP协议，把这些IP报文传到监控中心实时解码出视频图像，进行集中监控，这个数字网络可以是VPN，可以是专网，也可以是公网，如PSTN、ISDN、GPRS、CDMA、ADSL、宽带城域网、INTERNET等。

PC管理主机可以通过IP网络，对前端的每一台网络视频服务器及数字硬盘录像机进行配置、管理、控制，可以实时监控每一台网络视频服务器及数字硬盘录像机的视频图像。

如果视频图像的数量太多，整个网络太大，一台管理主机可以同时监控很多台前端设备的图像，通过PC机的显示器显示视频图像，并通过事先设定的规则切换图像信号。

如15秒切换一次，要求一分钟进行一次循环，以一台PC机能同时进行16路解码计算，一台PC机可以同时监控64路视频图像，两台PC机就可以监控128路视频图像，可以依次类推。

使用独立的网络视频解码器能够将经过网络视频服务器及数字硬盘录像编码过的数据进行D/A转化，最终输出到电视墙上，让用户直接看到清晰实时的监控图像。

三、功能模块说明

前端模块主要提供提供现场实时图像的监看、对现场实时图像的记录及提供录像资料的点播，同时还需要提供远程监看者（通过网络）对周边监控设备的控制。

考虑到图像存储（分散）、图像质量、视频压缩性能（网传码流要低，即压缩率要高）、稳定性、安全性（病毒）及成本等因素，同时考虑到能很好地支持实现满足网络集中监控所需的软件应用模块功能（SDK开发包），我们推荐采用深圳亿维锐创公司自主研发的网络视频服务器设备及其他厂家的数字硬盘录像机设备。

主控管理主机是监控操作的主要模块，相当于模拟视频监控中主控键盘实现的功能。

主控软件模块的运行环境：

⏹软件环境：

Windows2000ProfesionalorXP；

⏹硬件环境：

CPU/P4，RAM256MB，HD/20GB以上，显卡支持缩放。

主控软件模块的特点和功能如下：

⏹远程浏览：

界面友好操作简单，使查看的目的性更加明确。

经过管理服务器认证后，结合手工自由点播，可以非常直观、方便地查看权限许可的实时画面（1/4/8/9/16画面分割，实时录像、抓帧）或非实时画面（快/慢/逐帧回放）。

⏹报警信息处理：

当权限许可范围的前端设备发生告警时，报警信息经报警主机转发，能够精确地将报警信息传送到本机，同时具备语音、图像（画面弹出）、文字全自动提示，并在本机生成报警日志，报警提示可根据设备一直发生作用，终止条件是操作人员人工进行干预或定时清除；多个报警时按现后次序入报警队列。

⏹远程操作：

对权限许可范围的前端设备进行远程操作，如设备参数设置、通道参数设置、串口参数配置及报警参数设置，同时可以远程控制云台、镜头。

⏹高安全性：

所有操作只有在授权下，才可以进行操作。

四、系统方案设计

网络视频服务器、数字硬盘录像机、网络设备、网络设施、监控中心、管理中心通过网络联成一个整体，利用功能模块积木式的方式来构建数码集中监控系统。

管理中心的设计强化“监管”，可以做到对异常事件处理过程的实时查看，并能做到如同亲临现场的指挥效果，有利于提高处理异常事件的效率，同时减少不必要的失误。

监控中心的设计强化“执行”，包括对视音频的采集、存储、发送，构建本地报警联动装置，以及对报警信息的上传，异常事件的现场处理等。

本系统构建于现有网络平台，把网络连接看作一个整体，我们可以理解为：

在网络平台上，前端通过硬盘录像机接入了N个图像、语音、报警输入，通过网络传输及控制，所有这些信息可以实时（视网络资源而定）地传输到监控中心，监控中心通过网管、电视墙管理、服务器一系列管理设备实施信息处理和远程管理，从而真正实现了一个典型的“IP矩阵”应用案例。

监控中心以管理服务器为核心，前端一体化设计，以具体应用为目标，达到监控及报警处理的各项功能。

监控中心借助于网络平台，由管理中心完成集中控制各项功能。

监控中心设立以下模块：

⏹管理服务器：

管理本区域内的NVS（网络视频服务器）和ＤＶＲ（数字硬盘录像机），对授权用户进行操作权限的认证，杜绝内部人员对前端设备参数的恶意修改造成系统运行混乱，确保内部安全。

选用性能稳定的计算机，以保证其可靠运行。

⏹报警管理主机：

负责本区域内报警事件的管理。

⏹前端：

前端采集模块的核心是硬盘录像机，它将所有外围设备集于一体，完成视音频的采集、存储、发送，同时实现本地报警联动及报警信号上传功能。

⏹主控管理主机：

由管理服务器授权控制本区域的前端设备（DVR各项参数、PTZ控制等），完成本区域的主要监控功能。

⏹解码主机：

用于电视墙、大屏幕。

管理中心以管理为目的，可以知道想现场发生的异常事件，能查看想看的现场图像，便于处理紧急异常事件。

管理中心界面如下：

网络客户端分控：

由所要管理区域的监控中心授权，分配不同权限职能，可以通过各个监控中心授权达到对全系统操作的权力；网络客户端分控界面如下：

五、本系统技术特点

本系统采用代表国内最高技术水平和理念的架构和产品来进行构建，具备先进性、稳定性、安全性、可扩展性、低成本等特点。

2.4.1先进性

⏹压缩算法的先进性：

H.264和MPEG４算法代表了国内外最高和最新水准的视频压缩技术，具备高压缩比、清晰、码流可控、适合网络传输等特点；

⏹端平台的先进性：

采用嵌入式前端平台；

⏹整体架构的先进性：

“IP矩阵”技术的典型应用案例，顺应技术发展的潮流，也代表了今后网络化安防产品的发展方向；

⏹联网集中监控，便于管理，提高效率，是真正的网络监控管理系统；

⏹应用系统功能完善，如报警联动、分组视频切换、错误告警等。

2.4.2稳定性

⏹嵌入式架构带来的超稳定性：

前端平台采用嵌入式架构，所有代码均固化在于FLASH芯片中，不会出现“系统崩溃”类的灾难，大大提高了效率，保证了系统的稳定性；

⏹专利技术带来的硬盘稳定性：

通过采用专利技术，改变硬盘的寻道和写入工作机制，延长磁盘寿命，当工作盘运行时，其它硬盘处于休眠状态将大大提高前端设备的稳定性；

⏹与病毒绝缘：

前端采用嵌入式设备，因为结构和系统的不同，病毒无法入侵，作为一个网络化应用，杜绝被病毒入侵甚至造成全网的传播将大大提高系统的稳定性；

2.4.3安全性

⏹前端设备安全性：

分级密码功能，充分保证前端设备的安全性，避免前端设备参数被恶意修改；

⏹客户端软件安全性：

所有客户端软件分别进行分级权限管理，合理分配各自的权限，多级权限管理可以确定安全性，保证保密画面不会泄露，系统参数不会被恶意篡改，；

⏹网络资源利用的安全性：

前端设备的码流控制功能（带宽控制），再结合对客户分控端软件的多级权限管理，可以做到精确控制对网络带宽资源的占用。

2.4.4可扩展性

本系统基于IP方式构建，端口号可灵活选择，不会因为系统前端设备的增加而扩建，而前端设备可以根据需要随意添加，后台管理同样能承受。

因此本系统具备了非常强的可扩展性。

2.5.5低成本

⏹网络成本：

基于现有的网络平台，一般情况无需添置其他网络设备，只需分配IP资源即可；

⏹前端采集设备：

完全可以利用现有的前端采集设备（如摄像枪、报警探头等），不需要重新投资；

⏹前端处理设备：

网络视频服务器（ＹＷ６０００系列）具有极具亲合力的价格优势，与市场上的主流产品成本相当，却具备更高效率及更先进的性能，性价比一流，同时集成了众多接口，节省了部分末端设备（矩阵、画面分割器等等）；

⏹软件模块：

各个软件模块均对系统平台的要求不高；

六、系统防雷设计

武警闭路电视监控系统防雷设计包括电源防雷、视频信号防雷、控制信号防雷和接地四个部分内容。

1、电源防雷

电子设备因雷击造成的损坏，很大比例是由于感应雷串到电源造成的设备损坏。

根据GB50174-93《电子计算机机房设计规范》和GB50057-94《建筑物防雷设计规范》要求中心计算机机房等大量重要电子设备集中场所应设计两级以上的电源防雷保护。

对于武警网络监控系统供电防雷保护，设计建立二级电源防雷防护：

第一级防护在机房总配电柜进线端，设计采用一套国际知名品牌加强型电源避雷器，第二级防护在机房供电的UPS进线端，设计采用一套标准型电源避雷器。

2、视频信号防雷

系统设计在摄像机前端安装视频防雷器。

当视频信号有过电压现象发生，避雷器瞬间导通，以保证前端摄像机和末端矩阵主机的安全。

3、控制信号防雷

系统控制线路采用屏蔽专用控制电缆，控制线的屏蔽层在接头和端头进行重复接地，控制线进入控制室后先进入信号避雷器，当控制线路串有感应雷过电压时，避雷器瞬间导通，把多余的电荷引接到大地，保证前端解码器和末端矩阵控制主机的安全运行。

4、接地

根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》、JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》的有关规定，对控制室内所有设备的接地极和设备金属外壳进行接地处理。

接地的具体处理方法是：

从共同接地体的接地干线上引一条支干线到中心机房，在机房安装汇流铜排，电源接地、防静电接地、防雷接地和设备外壳接地各单独引接地导线到接地铜排，牢固连接，以保证电气设备和人身的安全。

七、设备清单（只针对与网络编解码设备）

7.1网络视频服务器

单路D1分辨率网络视频服务器

参数指标：

·采用嵌入式设计，产品体积小，集成度高，可安装于多种场所，便于组网

·支持PAL/NTSC复合视频

·支持D1高清晰H.264视频压缩，向下支持CIF、HalfD1格式

·支持MP3音频压缩

·通过网络进行人脸识别、截取、存储，大大增强后期取证时的判断准确度

·系统集成WebServer,使用Web页面便可轻松实现远程监看、控制、设置

·支持多种网络的远程升级，使维护轻松简便

·支持动态IP地址，支持局域网、Internet（ADSL、有线通）

·支持多种无线传输，802.11g无线局域网、CDMA、GPRS

·双向语音对讲，使远程通话成本大大降低

·网络自适应技术，根据网络带宽自动调整视频帧率

·视频码率16Kbps-4Mbps连续可调，帧率1-30（1-25）连续可调

·画面延迟小于200毫秒（局域网）

·视频遮挡、移动侦测、探头等报警功能（可设区域和灵敏度）

·RS-422/485串口，支持透明串口传输、支持云台控制、高速球机或摄像机等外置设备

·支持多用户同时访问，多级用户密码权限管理

·录像文件可直接使用MicrosoftMediaPlayer播放

·异常自动恢复功能，网络中断后可自动连接

单路D1分辨率网络视频解码器

参数指标：

·采用嵌入式设计，产品体积小，集成度高，可安装于多种场所，便于组网

·支持PAL/NTSC复合视频

·支持D1高清晰H.264视频压缩，向下支持CIF、HalfD1格式

·支持MP3音频压缩

·通过网络进行人脸识别、截取、存储，大大增强后期取证时的判断准确度

·系统集成WebServer,使用Web页面便可轻松实现远程监看、控制、设置

·支持多种网络的远程升级，使维护轻松简便

·支持动态IP地址，支持局域网、Internet（ADSL、有线通）

·双向语音对讲，使远程通话成本大大降低，可直接与前端网络视频服务器进行对讲

·网络自适应技术，根据网络带宽自动调整视频帧率

·视频码率16Kbps-4Mbps连续可调，帧率1-30（1-25）连续可调

·画面延迟小于200毫秒（局域网）

·视频遮挡、移动侦测、探头等报警功能（可设区域和灵敏度）

·RS-422/485串口，支持透明串口传输、支持云台控制、高速球机或摄像机等外置设备

·支持多用户同时访问，多级用户密码权限管理

·异常自动恢复功能，网络中断后可自动连接

7.2一体化摄像机（选配）---仅供参考

LG6601C（感红外一体摄像机）

270倍彩转黑超低照度（感红外）一体化摄像机镜头3.25~88mm（27倍光学,10倍电子）1/4"SonyEx-viewHADCCD480TV彩色0.1LUX黑白0.01LUX自动聚焦,OSD中/英文菜单

7.3设备清单表

设备

规格

数量

单价

备注

网络视频服务器

YW6001DS（单路D1）

网络视频解码器

YW6001DC（单路D1）

选配

一体摄像机

LG6601C（带云台、解码器，护罩）

选配—供参考