森林防火综合视频指挥系统建设解决方案.docx
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森林防火综合视频指挥系统建设解决方案
森林防火综合视频指挥
系统建设解决方案
1方案概述1
1.1建设背景1
1.2VC3系统概述1
1.3建设目标2
1.4建设原则3
1.4.1先进性3
1.4.2可靠性3
1.4.3经济性3
1.4.4扩展性3
1.4.5易用性3
1.4.6资源共享3
1.4.7量身定制4
2系统结构4
2.1总体结构4
2.2主控中心子系统5
2.3分控中心子系统5
2.4监控前端子系统6
3系统功能7
3.1远程视频监控功能7
3.2调度指挥功能8
3.3视频会议功能9
3.4双流传送功能10
3.5电子地图显示10
3.6现场扩音呼叫对讲功能11
3.7电视墙多画面显示功能11
3.8数字录音、录像功能11
3.9多种级别权限设置12
3.10智能监控识别及报警联动12
3.11无线视频监控接入12
3.12系统管理配置功能13
3.13权限和级别管理13
3.14拍照功能13
3.15外设控制功能13
3.16字幕播放功能13
4系统特点14
4.1业务整合互联互通14
4.2系统规模平滑扩展14
4.3适应多种网络14
4.4便于集成14
4.5高可靠性15
4.6支持多种无线接入方式15
5系统设备介绍16
5.1交换控制中心设备16
5.1.1综合视频交换机（VC3-6MVS）16
5.1.2核心综合视频交换机（VC3-6MVS-C）16
5.1.3双流数据会议模块（VC3-6DDC）17
5.1.4流媒体转发服务器（VC3-6SRS）18
5.1.5录像服务器（VC3-6VRS）18
5.2用户终端设备19
5.2.1指挥调度终端（VC3-6CDT）19
5.2.2桌面采集软件（VC3-6CTS）21
5.2.3监控终端软件（VC3-6STS）21
5.2.4网络视频矩阵（VC3-6NVM）21
5.2.5多分屏解码器（VC3-6MSD）22
5.3监控前端设备22
5.3.1监控前端（VC3-6SFT）22
6系统主要设备技术指标24
6.1综合视频交换机（VC3-6MVS）24
6.2指挥调度终端（VC3-6CDT）24
6.3监控前端（VC3-6SFT）25
6.4流媒体转发服务器（VC3-6SRS）26
6.5录像服务器（VC3-6VRS）26
6.6网络视频矩阵（VC3-6NVM）26
6.7核心综合视频交换机（VC3-6CMS）27
6.8VGA指挥调度终端（VC3-6CDT-VGA）27
6.9多分屏解码器（VC3-6MSD）28
1方案概述
1.1建设背景
众所周知，森林在国民经济中占有重要地位，它不仅能提供国家建设和人民生活所需的木材及林副产品，而且还肩负着释放氧气、调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、美化环境、净化空气、减少噪音及旅游保健等多种使命。
同时，森林还是农牧业稳产高产的重要条件。
然而一直以来，森林火灾都是森林火灾是森林最危险的敌人，也是林业最可怕的灾害，它会给森林带来最具破坏性和毁灭性的后果。
现在，森林火灾已经位居破坏森林的三大自然灾害（病害、虫害、火灾）之首。
为了保护好森林和森林火灾对世界气候及生态环境的重要影响，以及保护好森林的重大社会和经济价值。
我们要更加重视保护现有的森林资源，预防森林火灾，对森林环境进行实时监控，防患于未然。
这样才能够保护森林自然资源、保护野生动植物、维持生物物种的多样性、防止水土流失、维持和保护生态环境、保护林区人民的生命财产安全。
我国森林防火的方针是“预防为主，积极消灭”。
预防是森林防火的前提和关键，在预防森林火灾的过程中，做好森林火警的工作又是预防中的关键。
如何快速、准确的发现森林火警，并对火警情况进行清晰、直观的呈现，让林区领导及工作人员能够在第一时间掌握完整资料，快速做出紧急响应和准确决策，这是森林防火中十分重要的工作容。
1.2VC3系统概述
VC3-6000远程视频指挥调度系统，是集远程视频监控、视频会议、指挥调度、报警联动等多功能于一体的多媒体通信系统。
它采用了符合MPEG4/H.264标准的先进视频编解码技术，并结合网络技术和多媒体技术，使其运行在现代数字通信网络（LAN/WLAN/SDH/ATM）平台上，确保了在中低带宽网络环境条件下提供高清晰、全动态、全实时图像，它是一套具有双向音、视频交互及数据传送功能的以视频指挥调度通信为主的多媒体通信系统。
该系统能够将远程视频监控、视频指挥调度与视频报警联动有机地结合。
用户可以通过该系统进行各级多部门间全方位的综合视频指挥调度和应急事务处置协调。
该系统可以满足用户对森林防火现场情况的事前预防、火情警报现场的事中监控、出现森林火灾事故的事后处置等一系列森林防火远程视频监控、视频指挥调度需求。
建设方案特点：
先进性：
采用先进的MPEG-4/H.264视频编码技术，压缩比高，图像质量好；
整合性：
一套系统综合实现了远程监控，视频指挥调度，视频会议功能；
兼容性：
支持多种视频监控系统的接入；
安全性：
独有的多级别、多权限的指挥调度管理。
实时性：
支持用户多级别实时指挥调度；
多业务性：
单一用户终端支持多项业务应用；
可扩展性：
支持环境数据采集、视频报警联动；
1.3建设目标
如何最快的发现火情，如何确认森林火警，如何远程的判断火情，这是在森林防火中所要做到的关键工作。
为解决林区围对于森林情况进行实时的“可视化”、“直观化”，使林区工作人员能够通过远程就可以实时查看火光、烟雾等警报信息，让工作人员能够时刻通过系统的远程监控功能来“直击”森林林区的现场情景，增加后方工作人员和领导所获信息的直观性和客观性，提高森林防火工作的效率。
同时，在火警发生之后，各级领导以及工作人员能够在最快时间通过监控图像，了解现场态势，紧急调动资源以及协同其他部门进行灭火行动。
VC3-6000远程视频指挥调度系统紧密结合森林防火最好能够多种视频业务的综合应用需求。
充分调动系统部署后的所有数据资源，实现以下目标：
（1）对林区进行多方位远程视频监控，做到对林区进行远程火警监控，并对林区野生动植物进行监控，防止非法砍伐和狩猎。
（2）对森林防火实现安防报警自动化，做到快速发现火情，提高林区安全防火力度。
（3）做到林区日常工作管理、计划下达、应急处理的可视化；
（4）做到各级部门的集中管理、统一指挥的信息化；
（5）实现视频信息共享网络化，能够满足多部门调用现场数据资源，进行决策；
1.4建设原则
本系统设计遵从以下原则：
1.4.1先进性
系统采用先进、成熟的音视频编码技术和网络传输技术，核心技术具有多项中国专利，视频编码采用先进的MPEG.4/H.264标准，压缩比高、图像质量好、容错能力强、网络适应性强。
1.4.2可靠性
系统软件设计采用C/S架构，稳定性好，监控前端采用嵌入式设计，采用专用芯片，结构紧凑、功耗低、可靠性高，能够适应各种恶劣环境。
1.4.3经济性
系统的核心设备和主要设备由我公司自主研制生产，核心系统软件全部为自有知识产权，有效地控制产品成本，并可兼容多种音视频相关外围设备，充分保护用户投资，使系统建设成本大大降低。
1.4.4扩展性
系统采用分布式结构设计，核心设备综合视频交换机具有大容量的处理能力并支持级联，方便系统容量的平滑扩展；业务功能采用模块化设计，可以根据用户需求，方便地与可选的增强功能系统进行集成，拓展系统功能。
1.4.5易用性
紧密结合用户不同业务的应用需求，系统操作流程明晰、高效，软件操作界面简洁、友好，易于使用。
1.4.6资源共享
系统运行在基于IP网络的环境下，与用户的其他数据和语音业务共用一个基础网络。
指挥调度终端既可以用于监控，也可以用于指挥调度、视频会议以及视频报警联动显示等。
综合视频交换机可以接入多个应用系统，组成功能更强大的综合视频应用系统，使有限的资源得到最大限度的利用，获取最大的整体效益。
1.4.7量身定制
公司拥有一支多年从事视频技术研发、建设的专业技术人才队伍，系统各个功能采用模块化设计，可按照实际需求“量身定制”，充分满足用户个性化需求。
2系统结构
2.1总体结构
综合视频指挥系统具有灵活的级别权限应用特点，能够充分满足多级机构多部门协同和视频指挥，可完全适应指挥体系扁平化发展的需要。
综合视频指挥系统采用基于网络的分布式控制结构，可实现分级分层分区部署，分为主控中心子系统、分控中心子系统、监控前端子系统，典型的三级组织结构图如下。
2.2主控中心子系统
主控中心子系统由交换控制设备、用户终端设备及音视频输入输出设备等组成。
交换控制设备包括综合视频交换机、流媒体转发服务器、视频录像服务器。
主要作用是：
实现信令、调度控制、视频流转发、数据信息存储和各种管理。
用户终端设备包括一体化指挥调度控制台、网络视频矩阵、一体化指挥调度终端。
主要作用是：
实现终端双向、单向音视频编解码，提供用户数据交互和功能操作界面，实现视频指挥、远程视频浏览、电视墙显示等功能。
音视频输入输出设备包括一体化摄像机、高保真音响系统、电视屏幕墙等。
部署在一级指挥中心，连接示意图如下：
一体化指挥调度控制台由三个座席组成，分别是视频指挥座席、电视墙控制座席、管理维护座席。
视频指挥座席包括座席型指挥调度终端、液晶触摸显示屏、一体化摄像机、高保真音响设备
电视墙控制座席包括网络视频矩阵控制软件
管理维护座席包括综合视频交换机管理软件、录像服务器管理软件。
一体化指挥调度终端包括液晶触摸显示屏、嵌入式摄像机、嵌入式音响设备。
2.3分控中心子系统
分控中心子系统由用户终端设备及音视频输入输出设备等组成。
用户终端设备包括一体化指挥调度控制台、一体化指挥调度终端。
主要作用是：
实现终端双向、单向音视频编解码，提供用户数据交互和功能操作界面，实现视频指挥、远程视频浏览等功能。
音视频输入输出设备包括一体化摄像机、高保真音响系统、大屏幕电视等。
一体化指挥调度控制台由视频指挥座席组成。
视频指挥座席包括座席型指挥调度终端、液晶触摸显示屏、一体化摄像机、高保真音响设备
一体化指挥调度终端包括液晶触摸显示屏、嵌入式摄像机、嵌入式音响设备。
部署在二级指挥中心。
根据实际网络环境要现视频录放像。
根据需要可增加网络视频矩阵与电视墙、大屏幕系统配合使用。
连接示意图如下：
2.4监控前端子系统
监控前端子系统包括基本型指挥调度终端、监控音视频采集设备、音视频编码压缩设备、PTZ控制设备组成。
基本型指挥调度终端主要作用是：
与上级指挥中心进行音视频双向沟通，参加视频会议对所辖监控现场进行监控管理。
部署在基层单位值班室。
音视频采集设备包括摄像机、拾音器、扬声器。
音视频编码压缩设备包括数字硬盘录像机、网络视频服务器。
PTZ控制设备包括云台、云台解码器、云台护罩。
采集林区多个需要重点关注的现场监控点的音视频数据并进行压缩编码，接受综合视频交换机发送的调度控制信令，通过流媒体转发服务器转发到用户终端。
实现已建视频监控系统的物理接入。
部署在林区的多个地点，确保监控可视围能够覆盖整个林区。
特别是对于部分需要重点监控的区域（例如，在大面积国有林区、自然保护区及风景名胜区，分布有多种古树名木、名花异草及珍禽稀兽的区域）。
连接示意图如下：
3系统功能
3.1远程视频监控功能
通过VC3综合视频指挥调度系统，用户能灵活切换现场视频画面、控制云台和摄像头，方便地组合显示一至十六路的视频画面，高清晰的呈现出林区的现场情形和实况，并支持双向语音可视对讲。
本系统能够支持多种监控模式：
点对点监控：
某指挥调度终端或监控终端可以监视其他指挥调度终端及监控前端的图像，必要时可进行语音对讲。
点对多点监控：
某指挥调度终端或监控终端可以同时监视一至九路监控前端，监控前端接入视频分割器、DVR，同样带宽条件下可以实现同时对更多点的监控。
多点对一点监控：
系统中可以有多个不同级别的指挥调度终端或监控终端监视同一监控前端。
多点对多点的监控：
系统可以做到多个指挥调度终端或监控终端对多个监控前端的同时交叉监控。
单窗口轮询：
在某窗口中轮流显示一组监控点图像，按间隔时间来替换图像。
多窗口轮询：
多个监控点图像的分页自动显示。
窗体自动按照设定的时间间隔翻页。
云台预置位：
通过预先存储摄像头和云台的位置、光圈、焦距等预置点参数，使用时可准确进入对应预置点，不必人工调整。
巡航：
把若干预置位按顺序连接起来，让摄像头和云台在几个预置位设定的轨迹上转动。
实现林区远程监控：
通过部署在林区各个重要监控点的摄像机，可实现对林区的大围多角度的远程视频监控，在值班室的工作人员可以进行现场画面灵活切换、对远端摄像云台遥控，方便地组合显示多路视频画面等功能。
这将大大降低了工作人员的劳动强度，实现了林业防火工作业务的无人值守。
3.2调度指挥功能
借助于综合视频指挥系统独具的多种级别和权限模式设置，林区的上级领导可通过指挥调度终端，针对林区现场火情可以向下级发布指挥和调度命令，上下级各个部门、各级领导与下属之间可以实时地进行音、视频信息的双向交流。
实时协同处置：
一级指挥中心与各二级指挥中心、各级各部门领导之间可以就重要保障任务过程中遇到的问题进行面对面交流，及时处置，全面提高效率。
例如在重点防火区域，发生火情警告，总部值班室与相关大单位值班室、参与森林防火的多部门领导之间通过多方双向音视频全交互方式，随时保持联系，及时了解现场火情的实际情况，保证通信顺畅。
实时林火模拟演习训练：
在划定的林区围，组织实施实时互动训练，将现场视频资源进行综合调用，做到快速火险分析，指导员和灭火人员之间可以实现相当于面对面的交流，全面提高训练效率和效果。
综合指挥调度：
通过系统，将指挥中心、前方值班室、参与扑火决策的协同部门、乃至林区火情现场联接为一体，与林区火势蔓延情况和火灾实况相结合，实施综合指挥调度和快速决策，各级领导、多方协同人员、现场指挥人员通过多方双向应视频全交互方式，实现森林防火的集中指挥和综合调度。
指挥调度人员可实现多种指挥方式：
点对点指挥调度：
一个上级对一个下级的指挥调度。
点对多点指挥调度：
某指挥调度终端根据权限设置可以呼入召集多个指挥调度终端，进行一对多的指挥调度。
多组指挥调度：
系统中可以有多个指挥调度组共存，各个指挥调度组之间互不干扰。
插入指挥调度：
上级指挥调度终端可以呼叫插入其它正在进行的指挥调度组，并得到指挥调度组的指挥权；上级指挥调度终端可以呼叫其它正在进行的指挥调度组的终端用户，经指挥调度组指挥者同意后，可加入上级指挥调度组。
被指挥调度者可随时加入和退出指挥调度组。
指挥调度调用监控任意监控点的图像，并可广播该图像。
多组指挥调度同时调用监控任意监控点的图像。
支持指挥调度者对被指挥者指挥调度前的预览。
通过配置可显示任意联动报警点的图像。
指挥调度者对多个监控前端进行语音广播。
控制中心的值班人员在日常管理过程中可以利用视频指挥调度功能与各下级控制中心的值班人员、各现场的工作人员进行业务协调。
当林区即将发生或者已经发生火情，现场人员进行预判和辨别后，判断需要多部门协同扑灭火情，而各级领导特别是其它协同部门的领导不能在第一时间及时赶到现场，此时可以利用系统的指挥调度功能查看到现场的火势蔓延情况，不同部门的诸位领导为扑救火灾进行快速决策，召集相关主管和专家实时的监视现场情况，并与现场灭火人员进行语音实时交流，共同指导现场进行意外情况的处理以及相应的远程指挥，最大程度降低火灾的损失，提高指挥效率。
3.3视频会议功能
根据用户的应用需求，可根据需要适时召开视频会议，实现讨论会、总结会等各种会议，进行多点多方双向音视频交流互动。
系统支持多种会议形式：
即时会议、支持例会、多组会议。
系统能够提供的会议管理模式：
提供管理员统一管理模式和主席控制会议两种模式。
系统能够提供的会议运行模式：
广播模式、点名模式、自由讨论模式、多画面模式、自动浏览模式等。
系统能够提供的会议控制功能：
包括添加、删除会场、静音\开静音、闭音\开闭音、允许\禁止声控、结束会议等所有会议中遇到的控制功能。
会议组织者可以设定多个例会，每个例会包含相对固定的成员，可以方便地组织会议。
会议成员可随时加入和退出会议组。
会议组织者可以对各个会场的发言权进行控制，并可广播某一分会场。
可根据需要适时召开视频会议，实现讨论会、协调会、总结会等各种会议，进行多点多方双向音视频交流互动。
3.4双流传送功能
在视频会议状态下，双流指挥调度终端支持同时采集两路图像（视频流+PC画面）同步发送到各参会用户终端，并保持音视频同步，PC画面传送分辨率高达1600×1200。
硬件采集VGA信号，不依赖软件操作系统、驱动程序、硬件平台或应用软件，即插即用，可以将电子文档、表格资料轻松引入，增强会议临场感，传递更多的信息，提高视频会议的效率。
设备具备分辨率为1600×1200的高速视频采集输入，支持播放动态视频影像的实时VGA信号采集，以实现数据容实时分享，既可提高工作效率还可以节约成本。
通过桌面传送功能能够把会议容很好的同步与活动图像向远端会场发送，双流桌面传送格式则直接与VGA输入的分辨率大小一致。
灵活的双屏显示功能。
这样远地用户可以通过两个显示设备，一个显示远端图像信息（会议的参与人员，可以是双视传送），另外一个显示会议容（PC机上的容），实现图像和容的同步传输和显示，大大方便用户的使用。
分屏显示方式可以在一个显示器上显示2个或3个图像，可以一个显示远端一个显示本端，也可以显示远端视频流、PC画面及本端图像。
SXGA输入输出、双流、分离显示几个图像功能配合，为用户带来了全新的会议模式，用户可以以前所未有的角度实现全景式的会议交流。
3.5电子地图显示
在电子地图上用地图对象标注监控摄像头的位置，并以不同图形信息显示摄像头的当前状态，例如在线、脱机、告警等；
通过点击电子地图上代表监控摄像头的地图对象，调用显示监控摄像头的实时图像，支持多点连选；同时用户可以在电子地图上对摄像机进行实时监控、云台控制和录像等操作。
对地图能够完成放大、缩小、平移、选择地图对象等操作。
在单屏模式或双屏模式下显示电子地图窗口。
单屏双显模式可在视频显示区与地图显示区间切换。
双屏双显模式在两个显示屏上分别同时视频显示区与地图显示区。
电子地图可以直观地表示出摄像机的地理位置信息，并可在电子地图上添加、删除、移动摄像机以及查看摄像机信息。
3.6现场扩音呼叫对讲功能
当主控中心、各分控中心的领导需要对林区现场的工作人员进行喊话，以利用本系统对讲功能直接对现场人员呼叫，现场人员也可以在接收到调度室命令后，实时向控制中心进行汇报。
值班室的工作人员还可以通过本系统，对现场的偷猎份子或可能造成火情隐患的人员进行呼叫警示。
3.7电视墙多画面显示功能
主控中心、各分控中心可安装多台网络视频矩阵，用户通过网络视频矩阵控制终端任意选择浏览监视现场多路视频画面，通过大屏幕电视墙实时显示。
若监控点较多时，可以根据需求设置各种图像显示轮询方案，保证监控点的实时显示，便于系统管理员统一指挥、集中调度。
3.8数字录音、录像功能
主控中心、各分控中心可安装多台视频录像服务器，视频录像服务器支持视频的录制和查询检索回放等功能。
用户通过录像服务器控制终端选择任意多路现场的画面随时手动录像、也可根据要求设定定时录像和设定联动报警触发录像。
用户经授权可根据终端名称、录像时间、录像地点、录像事件特征，随时查询检索视频文件，远程播放所需视频图像。
安全报警联动功能
在林区监控现场可以接入森林火情报警设备后，当报警设备发现火警状况时，可发出报警，联动该地域的监控图像立即显示在指定的监视设备（如：
指挥调度终端、浏览终端），同时视频录像服务器启动对该监控点图像的录像任务，为日后取证提供宝贵资料，也为以后教育学习提供素材。
3.9多种级别权限设置
多种权限管理：
指挥权、监视权、上报权、控制权和短信权等。
指挥权即指挥调度终端对指挥调度终端是否具有行使指挥调度各项功能的权力；
监视权即用户终端对其他终端和监控前端是否具有监视图像、对讲的权力；
上报权即下级指挥调度终端对上级指挥调度终端是否具有上报对讲权；
短信权即用户终端对其它用户终端是否具有发送短信的权力；
控制权即用户终端对其他终端和监控前端云台及摄像头及外设是否具有远程控制权力。
系统支持最大99个控制级别；当多个终端同时对某个监控点进行控制等操作，发生争用时，高级别优先控制，同级别按时间顺序控制。
用户可以根据自身隶属关系进行灵活的指挥权、监视权、上报权和控制权配置，满足各种权限、级别管理组合。
比如，将主控中心设置为对所有下属单位具有最高权限，可以对下属单位终端进行指挥、监视和控制。
分控中心只对本单位现场监控点进行指挥、监视和控制，而不能对其他单位监控点图像进行指挥、监视和控制。
首长可设置为对所有下属单位具有监视和控制权，可以随时任意监控浏览下属监控点图像。
根据实际情况需要，分配给各级领导不同控制级别。
如果几个终端同时对某个监控点进行摄像头、云台遥控控制操作，发生争用时，级别不同的高级别优先，级别相同的时间优先。
低级别终端只能被动监看高级别终端的控制遥控图像，当高级别放弃控制权时，控制级别自动转交低级别终端。
3.10智能监控识别及报警联动
对林区的火情监控，也可以通过智能视频监控安全策略，进行林业烟火智能监控识别。
这样将本系统平台的视频监控、指挥调度和林业烟火识别相结合，实现在无人值守的情况下对林区安全威胁的自动报警，记录林区火情的过程，同时联动到调度中心进行报警通知。
3.11无线视频监控接入
系统通过移动监控子系统支持无线视频监控接入。
在突发事件应急指挥过程中，移动监控前端可根据指示，进入到指定现场传回实时的现场图像信息，使指挥人员能够灵活、及时地了解一线的林区火灾的情况。
3.12系统管理配置功能
用户身份认证；
终端地址解析；
业务功能逻辑调度控制；
用户级别和权限设置管理；
终端参数配置，如：
配置终端类型、级别权限、编解码地址、组播地址以及视频切换器的类型等；
对各个终端的工作状态进行实时监控；
自动切换单播和组播；
网络视频矩阵接入控制；
视频录像服务器接入控制；
其他VC3相关子系统接入控制管理。
3.13权限和级别管理
3.14拍照功能
系统支持拍照功能，终端处于监控模式时可以随时抓取所需图像。
3.15外设控制功能
支持远程摄像机、云台控制，云台控制方式可选（连续、步进）。
为了节省监控点接入带宽，支持对DVR和视频分割器进行控制，并实现远程的图像浏览切换等操作。
3.16字幕播放功能
系统嵌字幕播放功能。
在指挥和会议进行中，可以同时发送字幕，且支持多种字幕发送方式。
字幕可随视频输出，方便消息通告、指示下达等。
支持各类终端用户名称文字显示叠加功能、文字字体、颜色可选。
4系统特点
4.1业务整合互联互通
通过增加监控前端子系统、移动监控子系统，综合视频指挥调度系统集视频指挥、视频会议、视频监控和视频报警联动等功能于一体，实现多项业务的有机结合。
支持多厂家多型号编码器统一接入管理，实现不同供应商视频设备之间的互联互通，便于已建监控系统接入整合。
可以将原有视频监控系统接入新建的综合视频指挥调度系统，统一管理、统一应
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