监控方案4稿.docx
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监控方案4稿
第1章.多元异构监控视频平台
1.1.概述与需求
1.1.1.系统概述
监控监测系统是城市现代管理的重要技术防范手段之一，它通过对现场进行实时监控、监测和录像，为数字城管系统提供十分有效的监督指挥措施。
在防汛检测点、水文站、环卫、园林、公交车、抢险执法车、城市重要交通路段等等场所安装视频监控、GPS监测系统，其重要性和必要性是显而易见的。
随着科学技术的飞速发展，特别是微电子技术，计算机技术，通讯技术，控制技术的突飞猛进，使得监控设备在小型化，智能化，可靠性等方面都得到了很大的改善，价格也在不断下降，因而视频监控和GPS系统越来越多地得到广泛应用。
1.1.2.系统需求
根据德州市数字化城市管理建设工程设计方案征集项目招标文件的要求，德州市数字化城市管理建设工程的视频监控系统包括以下部分：
1、35套防汛视频监控的建设；
2、8套桥梁视频监控的建设
3、59套景区、广场、公园及三区安装视频监控系统
4、10套环卫监控视频
5、22套车载视频监控系统
6、35套移动式摄像取证设备
7、39套GPS定位系统
8、11套单兵作战系统
8、视频监控系统、GPS和其它监测系统与数字化平台和GIS的集成。
利用高速发展的计算机网络技术与先进的数字图像处理技术，结合数字化视频监控产品开发的专业能力和经验，在充分了解德州市数字化城市管理建设工程的视频监控系统远程监控的实际需求与对未来用户需求的分析后，为德州市数字化城市管理建设工程的视频监控系统设计了一套软硬件相互结合、多种硬件设备和系统同平台处理的网络监控系统远程网络监控系统。
此系统打破了传统视频监控系统的分级（主控中心,分控中心客户端）概念，使任何一个客户端也同样能够满足大型显示监控中心的需求，甚至网络端监控中心可以同时监控管理下属更多的主机端，构成真正的网络远程监控系统。
远程监控系统提供了监控系统所有核心硬件和软件。
该系统的成熟将标志着更多大型远程监控系统可以利用我们的平台更加便利的建设并投入应用。
1.2.系统设计
1.2.1.系统设计原则
1）先进性原则：
系统采用高性能的嵌入式SoC和软件技术，面向应用可扩展的体系结构以及H.264压缩技术，3G网络传输保证系统建成后整体达到国际先进、国内领先水平。
且我公司产品提供终身软件免费升级服务，保证系统的保持一定的先进型。
2）可靠性原则：
在系统中的核心设备系列产品均通过了电信部门检测，消除了用户对稳定性的疑虑。
3）高性能原则：
该系统要求具有很高的处理性能。
编码终端能够同时处理24通道视频的显示及同步录像，3G网传能保证视频同时可以处理多通道视频的显示的存储录像。
4）可扩展性原则：
在系统设计时充分考虑到将来系统扩充的可行性，系统中预留了为后期进行扩展的大量接口。
5）经济性原则：
在满足用户需求、保证系统功能完善、先进、可靠的基础上，通过利用网络监控系统的远程控制管理功能，尽量降低系统的成本和运行、维护费用。
6）易用性原则：
系列产品系统经过几年的时间开发，已经达到了系统功能强大、界面友好、软件设计人性化，易于被普通用户掌握、操作和使用的特点。
7）易维护性原则：
系统基本上可以处于免维护工作状态，且人工维护可在远程操作，维护简单，易于管理。
1.2.2.系统设计依据
本方案是依照如下标准与规范进行设计的
∙ 《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
∙ 《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-89
∙ 《防盗报警控制器通用技术条件》GB/2663-90
∙ 《磁开关入侵探测器》GB15209-94
∙ 《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94
∙ 《报警图像有线传输装置》GB/T1667-1996
∙ 《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/T70-94
∙ 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
∙ 《30MHz-1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》GB6510-86
∙ 《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94
∙ 《建筑房类设计规范》GBJ57-83
∙ 当地政府及应用行业的相关规定
1.2.3.系统总体结构
德州市数字化城市管理建设工程的远程监控、监测系统包括视频监控、GPS车辆调度系统、报警联动和第三方系统对接，是基于Internet、支持实时流式传输、播放和交互的流媒体应用系统，总体结构如下图:
1.1.1系统原理
远程监控系统是基于Internet、支持实时流式传输、播放和交互的流媒体应用系统，它创造性地利用了分布式多级智能中转技术解决多路音视频的分发控制，有效解决了媒体交换中媒体控制于处理能力和带宽资源不足造成的问题；其主要的关键技术是通过自主研发并制订了扩展模块控制协议标准，极大提高了控制信令传输的可靠性；多种媒体编解码优化、传输优化技术也是系统的关键技术。
远程监控系统管理平台是通过在网络上设立虚拟的“远程监控中心”、在各中心下建立多个虚拟的“远程监控室”来实现网络应用服务。
需要进行远程监控的用户利用监控终端（桌面计算机或手提电脑）通过计算机网络按权限访问“远程监控中心”上的“远程监控室”，自“远程监控室”中接收其它监控点的视（音）频，同时，远程监控的人员依据权限，在“远程监控室”中打开指定的“远程监控室”中的监控对象视频，其它进入“远程监控室”的人员自“远程监控室”中接收已打开的监控对象视频，以此实现对监控对象的远程（音）视频远程控制。
系统采用了分布式多级结构布置，管理服务器和流媒体服务器的分布灵活，扩展性很强，可以根据用户对稳定性的要求动态扩展。
适应多种网络接入方式，强大的转播代理服务，跨越内外网，支持通过代理、网关、路由等各种上网方式的内网用户。
对于防火墙，无需特别配置，直接穿过，直接支持路由器网络地址映射，自身达到内外转换能力，无须通过传统代理服务器或网关。
从多层结构上讲，大量与数据库相关的应用程序完全在底层平台提供的接口基础上构造起来。
这种分层结构降低了系统的复杂性，从而使系统具备了很高的稳定性和对应用系统的容错能力。
系统中的各个服务器均采用了多线程结构，通过系统性能参数（进程、线程、内存、I/O系统）的极限优化，提高服务的并发能力以及网络的吞吐能力，实现最大流量的网络视频输出和高效的事务处理。
1.2.4.系统功能
1.2.4.1.图像显示
支持多路VGA跨屏显示,一台显示服务器可以支持4路或8路VGA在多个VGA屏幕同时显示，每个屏幕可以有多种显示方式，单画面、多画面分割、多路轮循，隐藏部分区域等，可以多台显示服务器同时工作，显示内容任意选择，并且每个分割画面保证有高清晰的实时图像画面（比同分割的VIDEO电视墙清晰近4倍以上）。
1.2.4.2.移动音视频
本系统能够完成移动音视频的采集，这是其它系统无可比拟的。
带宽不足一直是移动视频传输中瓶颈，本系统就很好的解决了这个问题，我们采用多路CDMA或者GPRS捆绑的方式，增加带宽，满足传输图象需要，这样移动点的音视频码流可以一起传到目录访问服务器，授权的用户就不仅可以看到移动点的实时图像，还可以与移动点实时对讲，还能实现移动视频点物理位置在地图上的动态显示和报警联动。
1.2.4.3.声音采集
双向音频编码可以实现实时双向对讲，无延时，保证音频与视频同步输入，音质清晰流畅，无杂音并可进行同步存储，声音与图像数据同包，音频编码格式可以采用高清晰的MP3编码格式，也可以采用低码率高压缩比的G.711、G.723、G..729等。
1.2.4.4.录像存储与回放
虚拟集中存储方式，录像分布式存储，即录像物理内容存储在远程的编码终端中，通过软件集中管理，实现虚拟集中存储，同时也支持真正的物理集中存储，即可以全部在监控中心存储，也可以部分存储，分布式的存储内容与集中存储的内容互为备份；
可以同步录像，精确、迅速检索需要的录像资料；在网络连接任何地方有权限即可以远程调用观看远端录像；
采用新一代H.264高压缩技术，大大提高压缩比及网络传输效果；
每路均可达到全实时录像，系统可按日程表设置定时连续录像、视频移动录像、报警联动录像和手动录像等多种模式；
智能化管理，支持多硬盘循环录像，无需人工换盘；支持开机状态的热插拔。
1.2.4.5.DVR（编码）设备和实时图像远程检索
由于系统架构设计的不同，我们完全抛弃了依靠IP地址或根据IP地址预先设置来检索前端设备的传统检索方式，前端设备地址采取实时上报动态刷新的工作方式，无论IP地址怎样变化都不影响前端设备的实时检索，检索的依据只有系统安排设定的用户名、设备名和某路图像名，并且系统还支持动态域名解析，IP地址变动不影响对设备的检索，当然更不需要花费组建VPN网络。
1.2.4.6.控制功能
总控管理服务器和网络键盘可方便控制前端装有设置高速球、云台的摄像机等；
1.2.4.7.报警功能
报警有视频移动探测报警功能，视频丢失报警及移动报警录像等功能，可与报警设备联动。
1.2.4.8.网络功能
支持ADSL/CDMA架构组网，支持动态域名解析（捆绑了花生壳软件），具有内网和防火墙穿透功能（支持NAT），无论是局域网、专网、VPN网或公网都能支持，并具有超强防病毒能力，提供中心服务器集中管理接口与客户端登录接口功能。
1.2.4.9.三维GIS电子地图和GPS定位
系统具有三维GIS电子地图功能，用户可根据具体的应用地理范围，采用最新的实际航拍的三维矢量电子地图，并在地图上设置报警点；报警点报警后对应位置的电子地图自动弹出，显示报警准确方位。
电子地图还包含与GPS定位系统的联动功能，GPS精确定位后，连同移动点的音视频码流一起传到MCU，实现移动视频点物理位置在地图上的动态显示和报警联动。
1.2.4.10.软件升级
用户界面友好，支持软件远程自动升级；支持专用管理终端自动升级。
1.1.2系统组成
遵从布局合理、既照顾整体又有突出重点和要害部位的原则，设计出高可靠、可扩充、操作简单、维护方便、具有不同权限级安全保密措施的远程监控、监测系统方案。
在完全满足工程需要的前提下保证设备先进、造价低廉。
由此设计如下：
监控、监测系统由以下几部分组成：
1）前端部分：
摄像机、云台、支架、GPS终端及其辅助设备；
2）音视频压缩处理:
视频光端机、硬盘录像机、3G无线视频服务器；
3）传输部分：
包括视频线、VGA线、控制线缆、3G网传、光纤和五六类网络线等；
4）控制部分：
总控管理服务器、云台、镜头控制器、网络键盘等；
5）显示部分：
监视器、拼接墙、显示服务器等；
6）服务器部分:
目录访问服务器、代理转发服务器、视频诊断服务器、NVR存储服务器
7）报警部分:
报警联动相关模块
8）与第三方系统对接相关设备。
1.3.固定视频监控系统（对比）
固定视频监控包括：
1、35套防汛视频监控；
2、8套桥梁视频监控
3、59套景区、广场、公园及三区安装视频监控
4、10套环卫监控视频
名称
方案一
方案二
备注
连接方式
架设专线（通常为联通、移动铺设的光缆）进行视频信号的传输。
前端设备采用高清数字网络摄像机（可选配云台）、光线收发器
使用3G无线视频服务器来传输视频信号，前端设备使用标清网络摄像机、3G无线视频服务器
摄像机选型
300万像素ExmorCMOS高清网络摄像机+云台
标清网络快球
优点
图像传输质量较高，视频流畅度不受任何环境条件的影响以及限制
节省成本，对于点位偏远分散的位置较适合
缺点
造价费用较高，适用于点位较于密集的地区
视频传输受到3G网络信号强度的影响，会造成视频图像的卡顿
1.4.与其他监控部门的对接
名称
公安交警部门视频监控
视频信号模式
数字信号
模拟信号
解决方案
视频信号直接通过专线网络接入到指挥中心视频网络中即可
通过视频分配器加光端机接入通过专线网络到指挥中视频监控系统中即可
1.5.GPS监控系统功能设计
1.5.1.系统构成及主要功能
车辆调度系统由监督指挥中心、无线传输网络、车载智能终端和相关软件组成。
1.5.1.1.车辆定位部分
完成车辆定位功能的主要设备是安装在车上的智能车载终端，它实时接收来自太空中的GPS卫星发出的定位信号。
GPS（GlobalPositioningSystem）是由24颗卫星组成的卫星导航与定位系统，智能车载终端将此定位信号和其它一些车辆的有关信息通过GPRS系统发送至市监督指挥中心，通过监控指挥平台再将这些信息显示在电子地图上。
1.5.1.2.传输部分
车辆定位信息通过安装在智能车载终端内的GPRS模块通过专线传送到市监督指挥中心，此传输是双向可逆的。
1.5.1.3.监控指挥中心
监控指挥中心是整个系统的通讯与处理核心，负责中心与车载智能车载终端的通信，完成各种信息的分类、记录和转发，提供友好的人机界面，满足调度管理需求。
（1）、GPRS-GPS通信工作站
①、定位查询功能
主动查询车辆的当前位置，可以设定任意查询的次数和两次之间的间隔时长（最高频率：
16秒查询一次）；
②、消息的分发管理，系统的控制等；
③、可以按照任务需要向智能车载终端发布文字调度命令。
（2）、GPS网管系统软件：
GPS网管系统软件可以使使用人员方便地对车辆的信息进行查看，设定条件查询等。
主要功能：
①、可以将所有行驶和停车状态的车辆分组显示，并且可以自动刷新，刷新时间可以设定；
②、可以对车辆的上传信息进行分类查询，如车辆最后上传信息的时间等。
（3）、GIS工作站：
GIS工作站软件是一个能精确测量任意区域间的距离，并能根据智能车载终端发回的GPS定位信息精确对车辆定位的电子地图工作站。
它能实时跟踪被监测的车辆，为车辆调度提供必要的信息。
1.5.1.4.GIS监控管理系统
GIS工作站的主要功能是实时显示被监控的移动目标的位置及轨迹、地理信息查询、地图的更新。
具体细分为：
⏹跟踪定位：
监控中心可以随时跟踪车辆当前所处的位置、移动速度、移动方向等情况，对车辆进行定位时可按定位、定时、定距、定速、定线路、定范围、定地点等多种方式监控,具有单点定位、始终监控、重点追踪监控等功能。
并在系统界面上显示车辆的监控状态。
⏹简单调度：
可以通过车辆和监控中心的文字信息交流和语音交流实现各种车辆的调度；
⏹主动报警：
当车辆受到非法劫持或发生事故时，可以由用户主动向监控中心报警；
⏹直观显示：
监控中心直观显示车辆在电子地图上的位置和行驶轨迹；
⏹历史记录：
监控中心可以记录和查看车辆行驶路线的历史记录,实现历史轨迹重放；
⏹信息共享：
监控中心可以向用户提供车辆的监控信息；
⏹用户信息：
监控中心可以随时查看车辆的用户信息；
⏹实时跟踪：
车辆报警后，可以不受地理和地域的限制被自动实时跟踪（位置、方向、速度等）；
⏹协同追踪：
当车辆处于报警状态时，监控中心可以向有关部门报警，通报车辆位置信息，协助追踪；
⏹救助功能：
监控中心可以向车辆提供道路指引、故障帮助等功能；
⏹监控：
从中心接收到GPS定位信息后在地图上显示移动目标的轨迹，不同的移动目标配以不同的颜色，用显著标识显示移动目标的当前位置并配以移动目标编号，在地图界面的状态栏中显示移动目标的编号、速度、定位信息、方向角、GPS时间。
在地图上标记移动目标轨迹的时候可根据随GPS定位信息一起传回中心的车辆状态标识以不同的颜色。
（用小点表示移动目标轨迹，用小图标表示移动目标当前位置）。
中心可以设置被监控移动目标GPS定位信息回传的时间间隔。
⏹软件告警
该功能限定移动目标的活动范围，即由操作人员在地图上对指定移动目标画定一个行驶范围或者行驶轨迹，当移动目标越区域或者偏离轨迹时监控软件自动告警。
⏹查询
∙移动目标位置查询：
输入移动目标的编号后可在地图上居中显示移动目标的历史位置，也可通过发送“请求报位”指令获取车辆的当前位置。
∙移动目标信息查询：
输入移动目标的编号后可从数据库中调出其信息，包括移动目标的编码、所属单位、用户姓名、车辆型号、车辆主要特征等等。
∙移动目标环境信息查询：
输入移动目标编号并设置了距离参数之后可以查出距该移动目标最近的另一目标的位置或在指定区间内的所有目标的位置。
⏹定位信息数据库
在监控的同时可以将GPS定位数据存储于数据库中并用监控的时间段作为索引，需要时可回放轨迹，可人工删除索引数据这时相应删除在该时段内的GPS定位数据。
⏹地图操作
∙放大：
放大功能实现对地图的版面的放大，以方便用户的查看需要。
∙缩小：
缩小功能实现对地图的版面的缩小，以方便用户的查看需要。
∙刷新地图：
对当前的地图版面进行重新刷新。
∙地物查询：
查询地图上某点或某个范围内的地理目标信息，包括目标位置、名称和其它属性信息。
∙漫游：
当地图的大小超出浏览区域时，用漫游功能来移动（漫游）图形，以便看到地图的其它部分。
∙鹰眼：
即在工作站显示屏上除了显示监控区域以外，可开启另一个显示窗口用以显示全图并标记出当前监控区域在全图上的位置，鹰眼功能帮助用户快速移动地图。
∙测距：
测距功能用来测量地图上点与点之间的距离。
∙面积量算：
在地图上通过鼠标绘制一块区域，完毕后对话框显示该区域的周长和面积，本系统可提供矩形、圆形和多边形的查询方式。
∙图层控制：
随着图形缩放比例的不同，显示不同详细程度的地图内容，避免屏幕显示过密不利观察，使屏幕承载度趋于合理；并对各图层的表现形式、显隐性进行控制。
∙打印地图：
打印当前窗口显示的地图区域范围。
∙显示比例尺：
在监控窗口的右下角显示当前监控窗口地图的比例尺。
⏹GPS监控功能：
在中心GIS监控工作站可以对所有的运行车辆进行监控，显示车辆运行轨迹，对重点车辆能实时跟踪。
⏹多窗口功能：
中心对重点车辆可另开窗口，局部放大显示。
⏹历史资料检索与历史轨迹回放，满足以后查询。
⏹中心可划定车辆行驶区域，运行轨迹越界，GIS监控工作站自动报警提示。
⏹报警提示功能：
监控工作站接收到智能车载终端发出的报警信息，自动显示对话框并发出声响报警提示。
⏹信息查询功能：
静态资料和动态实时信息查询，如市区主要道路、车站、桥渡等重要地点查询。
⏹选取菜单中的测距，可对地图中任意两点间的距离进行精确测量。
测距既可测量两点间的直线距离，也可沿着连接两地区的公路测量两地的实际距离
1.5.1.5.车载移动智能终端功能
车载移动智能终端安装在使用车上，由主机、LCD显示单元、GSM/GPS天线和遥控键盘、报警按钮组成。
车载移动智能终端的主要功能特点：
（1）、电话功能：
本产品可以作为一部标准的GSM车载电话来使用。
（2）、遇劫报警功能，司机按下隐藏的报警按钮后就可以将报警信号发至市监督指挥中心。
（3）、信息点播功能，可以向市监督指挥中心发送特定的信息。
（4）、车辆定位信息的发送与接收监控中心信息：
终端通过GPS接收模块，实时接收车辆当前GPS定位信息，并根据不同情况通过GSM短信息向中心发送定位信息；同时终端也实时接收中心下发的控制指令、调度信息和公共信息等，从而实现双向信息交互。
（5）、采用遥控小键盘的方式进行部分操作，非常方便。
1.5.1.6.车载GPS终端功能
1）、定位监控
功能项
功能子项
功能描述
实时位置查询
单次点名
中心下发指令，可以要求终端回传一条实时定位信息。
定时回传
自定义时间间隔
中心下发指令，设置定时回传定位信息的时间间隔以及次数，终端实时回传定位信息（时间间隔设置需要大于5秒，小于此时间间隔，信息会上传，但上传信息的时间间隔会没有规律）。
自定义回传次数
始终回传
始终回传
中心下发指令，设置定时回传定位信息的时间间隔，终端将按照此时间间隔连续上传实时定位信息。
定距回传
定距回传
中心下发指令，设置定距回传的距离，终端移动距离到达预设值时将回传一条实时的定位信息。
压缩回传
压缩回传
终端回传压缩的定位信息，中心可设置回传压缩信息的频率，每次回传信息中包含的定位信息条数，以及回传次数
在线待命回传
在线待命回传信息的时间间隔
中心可设置中断在线待命时，回传定位信息的频率
停止监控
停止监控
中心可控制终端停止回传监控定位信息
矩形区域监控
设置进范围报警
中心设置目标矩形区域，终端根据预先设置的项目回传进范围、出范围或者进出范围报警信息
设置出范围报警
设置进出范围均报警
设置取消范围报警
多边形区域监控
多边形区域监控报警
中心设置目标多边形区域，终端根据预先设置的项目回传进范围、出范围或者进出范围报警信息
通信盲区补偿
定位信息盲区补偿（300）
终端处于通信盲区无法回传信息，将储存此期间的需要上传的信息，待通信恢复时再上传
2）、通话功能
功能项
功能子项
功能描述
拨打/接听电话
拨打/接听电话
用户可以通过终端来拨打和接听电话
通话方式
免提通话
用户可以设置电话接通后是否自动划为免提通话状态，通话过程中可以进行两种通话方式的切换，而且可以设置终端默认的通话方式（默认为非免提通话）
非免提通话
接听方式
自动接听
可以设置终端来电后自动接听（振铃三次）或者由人工手动接听（按接听键）；终端默认为非自动接听
手动接听
快捷拨号
快捷拨号
可以设置终端的快捷拨号电话号码，输入任意一个数字，再按通话键，即可快捷地拨打该电话号码
通话限制
设置拨打无限制
可对终端的通话权限进行如下设置：
拨打无限制、拨打指定的电话、禁止拨打、接听无限制、接听指定的电话、禁止接听
设置可拨打固定电话
设置禁止拨打
设置接听无限制
设置可接听固定电话
禁止接听
通话记录
查看拨打通话记录
直接按通话键可查看上次拨打的电话号码
3）、普通短信功能
功能项
功能子项
功能描述
短信接收
短信接收
接收普通的短信息
短信发送
短信编辑发送
可编辑数字和字符信息或者选择预制的中文短语信息发送
固定短语发送
短信回复
短信回复
收到短信息后可以直接回复
短信删除
短信删除
可删除当前或者全部的短信
4）、信息调度功能
功能项
功能子项
功能描述
公共信息
公共信息
终端可接收并临时缓存中心下发的公共信息（20条）
抢答信息
抢答信息
终端接收中心下发的业务抢答信息，用户通过抢答键响应
调度信息
调度信息
终端可接收并存储中心下发的详细业务调度信息（20条）
数字回传信息
数字回传信息
终端可接收中心下发的数字回传信息，用户可填入数字或字符信息回传到中心（12条）
特定短信息上传
上传特定短信息
用户向中心发送预先设定的信息
修改特定短信息
可以通过中心修改特定短信息内容
5）、报警处警
功能项
功能子项
功能描述
报警
紧急报警
遇警情时，按下对应的报警键超过设定的时间，终端将往中心上传劫警信息。
省电模式下亦有此功能。
盗警
2分钟内未输入登陆密码，或者连续3次输入错误密码，终端将往中心上传盗警信息。
主电源掉电报警
主电源掉电后，在有备用电池供电时，上传主电源掉电报警信息
处警
语音监听
中心可以通过下发监听指令对特定的终端进行单向语音监听
智能锁车
中心可以下发指令，使终端对车辆进行断油断电操作，使车辆无法工作（当有人非法用车时使用）
智能解锁
中心下发指令解除锁车操作
6）、故障报告
功能项
功能子项
功能描述
终端自检
升级会员 