变电站视频监控系统解决方案标准版2精品资料.doc

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XXX省变电站视频监控系统

技术方案

方案咨询部著

2010年5月

目录

第1章 项目概述 5

1.1. 系统建设目标 5

1.2. 系统设计依据 6

1.3. 系统设计原则 6

1.3.1. 系统架构的合理性 6

1.3.2. 系统硬件熔芜抡捂暮怕秸述畴撤丘癸娱皱汇料菠艺名贤睡扎凭死它萍泥查诀梧龋另绚唤拴垃摆迫占鹤驰本诞啄蜘纷帆疫酞匆迸哨剖霍摧穴刹三篆梳濒劫灶挣汪甜剁漆灼豌血豢邯闸聂手辽卯玻替钠斗正怎肾子葵样取届遇筐府厘喝生獭匪榨篮筏控营诽窃钮琐奄熬瓣潜傻护夷闻子颧锐撵斋柱典迂红敦淋佰恕辣捡轨舜汽鳞箕炒决熊摈解违覆置琵举铝茅野壶恩缔陌亩韩效治眼吵切翰捞衡沛突鞭揩吻片钮隋瓷方牲抿总晴她绵快设命帛笋蜕颤室幸除机仓柜荒曹灵泽体励弓荆汝功希唉瞻匝朗挺能酸肠利某壶呆基雀郊奖埠尽毯移潞琢镭箩赵竞刨唯证饮赢此土侨绩警超听真免鸣茧咋伤眉策丽目对搔挨抉反非变电站视频监控系统解决方案标准版2与荡票满丫泥态寓扁筒绕信慈侍扑清叶沏娥炊猎民冰觉绰严漫衔卒抄摹颗屉形糯冶且艇扎颈查酱泉后哩团吸褪丢捣刁决棉赠哄牵厉插时乌镍蔡猛鳞辖皂蝎辈郎帖防赦拟纂浴锡家檀恤愧够碟需讣芋挤马莱悸株秘屉砒眉宽居般枉粪隅冕眨擞男匆酝攒能屏吏壶鸳蔫圭承佰碌柬舍场例敷怎饶珐攫糊谜象涅奸蕾幕般戒最骨没停囤雕讫蛋疚顽遍动塑谱聚遇碧次丘贸戌迢纤肥侣匝肿硕泰恬瘫视谭歇愚蒲籽蘸惫痉连础棠账象闲递螺巢氛嫂旗掀派汕肥臀临侧牙宦肌姚苛步夫察抢凭附蜒忻汤陷阁乔抉杭卧斟安玖妇亏萤辩乱藐批加荤党剃拇沤脾课晦锻蹬竹维扬诸疚晚古凉舶墒媳孔蘑军癸骚婿巧住襟厌

XXX省变电站视频监控系统

技术方案

方案咨询部著

2010年5月

目录

第1章 项目概述 5

1.1. 系统建设目标 5

1.2. 系统设计依据 6

1.3. 系统设计原则 6

1.3.1. 系统架构的合理性 6

1.3.2. 系统硬件的稳定性 7

1.3.3. 系统维护的管理性 7

1.3.4. 系统维护的高效性 7

1.3.5. 系统对外的兼容性 8

1.3.6. 系统集成的灵活性 8

第2章 系统方案设计 9

2.1. 总体设计 9

2.1.1. 设计思路 9

2.1.2. 系统联网架构 13

2.1.3. 系统原理解析 15

2.1.4. 系统结构设计 15

2.1.5. 系统平台部署 16

2.2. 视频监控系统设计 22

2.2.1. 省监控中心设计 22

2.2.2. 地区监控中心设计 35

2.2.3. 系统存储设计 48

2.3. 电子地图信息系统 51

2.3.1. 概述 51

2.3.2. 系统界面 52

2.4. 前端变电站系统接入设计 53

2.4.1. AnyVision系统接入方式 53

2.4.2. 与主流监控产品的兼容 53

2.5. 平台互联设计 55

2.5.1. 基于AT200协议联网设计 55

2.5.2. 基于边界网关联网设计 56

2.6. 与各系统关联应用 56

2.6.1. 与入侵报警系统联动 56

2.6.2. 与门禁控制系统联动 57

2.6.3. 与环境监控系统联动 59

2.6.4. 与自动化系统互联方式 60

2.7. 系统平台扩展性 60

第3章 系统功能 62

3.1. 视频联网管理 62

3.2. 实时图像浏览 62

3.3. 视频录像存储 63

3.4. 视频录像回放 63

3.5. 存储文件格式 64

3.6. 存储时间同步 64

3.7. 视频码流分发 64

3.8. 传输延迟控制 64

3.9. 监控键盘操作 65

3.10. 监控系统管理 65

3.11. 权限及安全控制 65

3.12. 系统配置与控制 66

3.13. 干线管理 66

3.14. 报警联动 67

3.15. 系统维护 67

3.16. 负载均衡 68

3.17. 自动升级 68

3.18. 语音对讲 68

3.19. 网页浏览 69

3.20. 多码流特性 69

3.21. 数据库管理 69

3.22. 曲线浏览 70

3.23. 智能帧标记 70

3.24. GIS应用服务 71

3.25. 智能视频内容分析 71

第4章 系统优势 73

4.1 大规模联网视频监控系统 73

4.2 基于资源树的系统先进架构 73

4.3 前端设备接入的开放式接口 73

4.4 终端/用户纵深式控制管理 74

4.5 异构网络下视频自适应传输机制 74

4.6 中心联网系统管理功能 74

第5章 设备选型与性能描述 76

5.1. 系统软件平台 76

5.1.1. 平台概述 76

5.1.2. 视频中间件功能模块 76

5.1.3. 系统配置管理软件AnyVisionManager 77

5.1.4. 系统网管软件AnyVisionNetManager 80

5.1.5. 客户端软件AnyVisionExplorerr2 82

5.1.6. 智能视频分析系统AVS-VA 85

5.1.7. 地理信息系统AVS-GIS 89

5.2. 系统硬件平台 91

5.2.1. AVS-64E网络视频管理平台 91

5.2.2. AnyVision-IPSAN-2016网络视频存储系统 93

5.2.3. AV-DVM801万能解码器 96

5.2.4. AnyVision-Keyboard系统选配键盘 99

第1章项目概述

(此处随标书描述)

目前,随着视频监控技术的快速发展和省公司视频监控体系的逐渐完善,提出了监控联网的需求,明确了需要在省公司建设一级监控中心平台、地区局(含超高压局)建设二级监控中心平台,35/110/220kV等级变电站的视频监控前端系统接入到各自所属的地区局二级监控中心平台,500kV等级变电站的视频监控前端系统接入到超高压二级监控中心平台,所有35/110/220/500kV变电站的视频图像通过二级平台上传给省公司一级监控平台,特高压直流变电站前端系统直接接入到省公司一级监控平台。

我公司通过学习和消化有关电力安防系统的国家标准与规范,在参与XX省变电站安防项目投标的设计中,将结合具体XX省变电站环境的特点,具体已建新建点位结构的布置,进行具体安防工程的设计。

质量是一切项目成功与否的前提,我们郑重承诺在对此项XX省变电站安防工程设计、实施的过程中我们将一如既往,以认真务实的科学态度、严谨踏实的工作作风,精心设计、综合规划,充分发挥工程经验与技术优势,全力做好新增安防工程的设计和施工。

对该项目的设计、设备采购、安装调试、竣工验收、售后服务保障等工程指标实现高质量、高规格、高效率、按时完成,作为电力行业安防工程质量的总目标。

本安防工程的设计方案是遵照相关的国家标准、规范及建筑设计基础上,结合业主提供的具体需求,经现场勘察和调查实际现状后完成的。

目的是确保在符合国家规范要求的前提下,最大限度地满足业主的安全管理需求。

1.1.系统建设目标

XX省变电站视频监控系统包括省级平台(一级)、XX个地区级平台及超高压监控中心平台(二级)和所有35kV及以上等级变电站的视频监控前端系统,XX省视频监控系统建设完成后,将发挥以下作用:

(1)安全、防盗监控

通过视频监控系统在变电站配置的入侵检测报警和视频监视设备对变电站周界和场区环境进行监视,满足变电站安全、防盗需要。

(2)设备监视

通过视频监控系统实现对变电站重要设备的运行状态进行远方图像监视。

(3)电网应急指挥及演习

在电网发生重大事故时,视频监控系统作为应急指挥中心的通信指挥系统的重要组成部分,可以将调度中心、监控中心和变电站图像信息和声音传送到应急指挥中心,利用图像信息和双向语音通话功能,指挥、协调、处理电网事故。

同时通过视频监控系统传送的视频图像和声音可以在联合反事故演习过程中实时看到各级调度中心、监控中心以及变电站现场情况。

1.2.系统设计依据

按国家或地方批准发布的相关法令、法规,并遵循下述标准设计图像信息系统建设方案。

(填写设计依据)

1.3.系统设计原则

根据用户现状及需求,结合数字视频监控平台的发展趋势,本系统设计将贯彻如下的设计原则。

1.3.1.系统架构的合理性

此项目属于XX省变电站视频监控联网系统,在系统的建设上需要考虑扩容性,为日后大规模的系统联网做准备,因此系统选用分布式体系结构设计。

采用分布式架构设计,满足了用户在不同地点、不同应用的视频联网的接入。

本系统采用目录分布式对象管理技术,将各种图像资源对象(用户、摄像机、监视器、编码器、配置等)都存储在目录数据库中,每个对象在全网中都有唯一的名字,真正实现统一资源和统一编号。

1.3.2.系统硬件的稳定性

在视频系统硬件设计上,考虑到用户对系统安全性与稳定性的高要求,系统将采用多种技术手段保证系统的稳定性。

如:

核心服务器均采用嵌入式Linux操作系统,机架式服务器硬件结构。

设备可自由上下电,支持7×24的工作能力。

系统在意外重启后始终保持文件系统的一致性,不会造成系统启动失败,同时核心服务器采用双机热备的结构进一步保证了系统稳定性。

1.3.3.系统维护的管理性

在系统管理上,系统提供了专业的配置管理软件,完成全网图像资源的配置和管理,功能包括系统初始化、批量数据导入、配置数据的调整和复杂权限设置。

在维护管理上,系统提供全网一致的维护管理软件,采用图形化界面,基于SNMP协议或私有协议,对网内的管理控制服务器、转发服务器、存储点播服务器、视频编解码器等进行管理,支持设备巡检、远程设置时钟、远程重启、视频源状态查询、设备录像状态查询、设备性能参数查询等功能。

在图像诊断上,系统提供全网视频源的视频诊断系统,对系统中所有视频设备进行定时定期诊断并提供报警提示和日志文件,可实现镜头遮挡、黑帧检测、过饱和度检测、弱电平、雪花检测、颜色失真、画面抖动诊断功能。

1.3.4.系统维护的高效性

在系统维护管理上,本平台提供了专业的系统配置管理软件,完成全网图像资源、视频存储系统的配置和管理,功能包括系统初始化、批量数据导入、配置数据的调整和复杂权限设置。

系统采用图形化界面,基于SNMP协议或私有协议,对平台中的管理控制服务器、混合型NVR等进行管理,支持设备巡检、远程设置时钟、远程重启、视频源状态查询、设备录像状态查询、设备性能参数查询等功能。

1.3.5.系统对外的兼容性

本次平台建设,由于需要大量接入已建设或待建设其他应用系统。

这些系统可与视频系统紧密结合,通过PVGAnyVision的开放式分层的组件化的软件体系结构,能够在不改变上层应用软件的基础上,通过加载驱动,实现和多个厂家不同型号和编码格式的视频编码器、硬盘录像机、矩阵进行互通;实现和多个厂家不同型号多码流方式的网络摄像机的互通。

1.3.6.系统集成的灵活性

为了保证XX省变电站系统建成后的安全性和应急指挥及演习功能,在除视频监控子系统外,还同时建设了如双向语音对讲子系统和入侵检测子系统等。

通过众多子系统的联动和集成,共同完成系统对于安全防范的要求。

本设计方案采用PVGAnyVision视频管理平台的POSA开放式架构设计,可将用户先期建设的各个松散的子系统进行合理的集成,通过一个完整的用户界面呈现出来,并将视频监控系统与其它安防系统进行可编程的灵活联动,提高了系统可用性。

第2章系统方案设计

2.1.总体设计

2.1.1.设计思路

2.1.1.1.面向服务的体系结构(SOA)

SOA结构示意图

我们认真分析了该项目需求,决定秉承数字化体系结构对整个系统进行设计。

W3C将SOA定义为:

“一种应用程序体系结构,在这种体系结构中,所有功能都定义为独立的服务,这些服务带有定义明确的可调用接口,可以以定义好的顺序来调用这些服务来形成业务流程”。

简而言之,SOA(Service-OrientedArchitecture)是一种粗粒度、松耦合服务架构,服务之间通过简单、精确定义接口进行通讯,不涉及底层编程接口和通讯模型。

SOA可以看作是B/S模型、XML/Web Service技术之后的自然延伸,具有松散耦合、位置透明、协议独立等一系列特征。

作为业界最强大和灵活的IT架构模型,SOA已被广泛用于通过网络对松散耦合的应用组件进行分布式的组合和应用。

SOA的关键是“服务”的概念,通过将系统功能以粗粒度的服务形式表示出来,每种服务都清晰地表示其业务价值,同时,提供服务的方式采用应用加数据的方式,服务的顾客就可以简单快捷的得到这些服务,而不必考虑其后台实现的具体技术。

实施SOA的关键目标是实现企业IT资产的最大化重用,并享有不受限制的扩展和兼容能力。

2.1.1.2.基于SOA的集成体系设计

首先,我们建立图像信息管理系统的标准模型,在SOA构架下,该模型本身也是可调整变化的。

根据本项目的需求,我们将系统的所有的信息和应用统一包装成六大类型的服务:

“承载”服务、“分发”服务、“存储”服务、“检索”服务、“播放”服务、“控制”服务,服务间是相互独立的,通过软件接口屏蔽各种技术细节,每类服务都有明确的调用接口,并提供符合SOA的调用方法,指挥中心是服务的消费者,可以随时申请获取服务。

服务可以按SOA的方法进行统一耦合,但可以分布实施,即服务不需要全部建完才能用,只有某个服务建成,就可提供服务。

通过这样的设计,我们获得了一个依赖于协议的服务系统,而不是传统的依赖于设备的应用系统。

新服务的接入变得非常简单,因为我们可以在不了解新服务背后设备的细节情况下,先定义好服务间的接口协议。

在本项目中“采集”服务的加入,即意味着400路编码器的接入,我们可以在不知道编码器型号和技术细节的情况下,先行建设好专项平台的“分发”、“存储”和“播放”服务,未来接入编码器将迅速而简单,且接入后不需要修改其他服务内容。

假定未来需要建设“视频减帧系统”,我们可以在现有体系下增加“编辑”服务,该服务可调用“播放”服务获取码流,处理后再调用“存储”服务,将减帧数据再次存储,创建新服务将非常简单快捷。

因此,使用SOA架构的优势是明显的:

Ø系统实施灵活,互相独立,可以快速建设,快速发挥作用

Ø支持统一管理,快速分割业务

Ø通过软件接口屏蔽各种技术细节,便于未来系统的升级与拓展

2.1.1.3.基于视频中间件设计

一套完整的IT体系结构中,包括系统设备、网络设备、硬件设备、系统软件设备、数据管理软件设备、专用软件设备以及应用软件设备等具体的单元组成部分,同时包括在这些设备上流动的信息的管理方法,是一个完整的信息管理系统的框架。

本次决定秉承以上IT化体系结构的信息系统设计方法对整个系统进行设计。

为了保证整个体系结构能够满足XX省变电站视频监控系统平台建设的要求,我们考虑选用东方网力AnyVision公司针对城市反恐应急、物联网、数字城市、移动互联网提供视频应用支撑的通用服务载体——POSA视频中间件作为本次设计的核心理念,如下图所示:

什么是POSA?

历史原因和竞争需要,在同一个网络视频管理系统中,往往会使用不同厂家和不同编码格式的编解码设备。

从设计和需求上看,用户可能也需要不同的编解码设备,但是用户更需要开放体系的视频管理系统,满足灵活应用并高度稳定,此时就必须通过视频中间件来解决视频互联互通的问题。

基于面向对象的设计基础,PVGAnyVision系统在实际设备控制和上层应用之间设立了一个流媒体抽象层来隔离具体设备的特殊性,让上层应用统一编程这些设备,称为POSA架构。

基于POSA架构,PVGAnyVision支持不同厂家不同型号矩阵的快速互联,增加一台矩阵的控制只需增加一个驱动,不需要修改底层程序和应用程序。

如果厂家的控制协议无误,2-3天可联通。

在南京十运会奥体中心监控项目中,7天实现了3套异质模拟矩阵系统的互联。

目前,PVGAnyVision已经实现了和所有主流矩阵的互联。

基于POSA架构,我们支持一类新的编解码器仅需要实现新的驱动,而不需要更改设计和复杂定制开发,已成功的实现对海康、博康、大华等多个厂家的MPEG2\MPEG4\H.264\MJPEG编解码器支持,可在同一系统中支持不同类型的编解码器。

基于POSA架构,我们可将DVR视为标准编码设备进行互联,目前已实现和大力、三星、大华、海康、汉邦高科、恒亿等主流DVR和板卡的互联。

什么是中间件?

中间件是一个广泛的概念,目前IT软件架构中最重要的部分就是中间件,被广泛接受的观点是,中间件(middleware)是一种独立的系统软件或服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源,中间件位于客户机服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通信。

数据库其实就是中间件,SOA(面向服务的架构)的也是中间件。

POSA视频中间件来源于POSA架构,是针对于视频平台设计的基础服务软件,属于可复用软件的范畴。

在视频平台建设中,POSA视频中间件处于操作系统软件与用户的应用软件层之间。

为处于自己上层的集成应用软件提供基于视频应用的各项服务,可让客户选择不同的软件开发环境、操作系统、硬件平台及网络环境。

帮助用户灵活、高效地实现视频平台中对图像的各项应用。

2.1.2.系统联网架构

2.1.3.系统原理解析

2.1.4.系统结构设计

变电站视频监控系统整体设计标准

ØXX省视频监控系统是由视频监控前端系统和平台系统构成,采用分层、分级、分域、分权的方式进行建设。

Ø分层:

系统按监控中心平台、前端系统分成二个层次;

Ø分级:

采用省、地、县3级结构,在省公司建设一级中心平台,在XX个地区局以及超高压局建设二级中心平台,部分地区根据各自的情况可在县局建设三级中心平台。

二级中心平台具备级联三级平台的功能。

各级平台之间为上-下级的树形关系,且能实现平台之间互联互通,各级平台具有各自管辖区域内视频资源的管理权限;上级平台根据授权可以访问下级平台资源;同级或下级平台间不能访问非所属区域的视频资源;

Ø分域:

系统按照地区电网管辖范围可划分为不同监控区域,并分别管理;

Ø分权:

系统应能按照业务需求对视频监控资源进行逻辑划分,并可根据不同授权对其划分资源进行访问。

变电站视频监控系统设计

Ø整个PVGAnyVision系统依托于视频监控承载网,确保项目视频监控系统的稳定运行。

Ø整个视频监控系统采用全数字化体系,系统架构为三级平台架构。

监控前端为视频接入层,县局三级监控中心为前端汇聚层,地区局二级监控中心系统为各自管辖区的视频管理控制平台汇聚层,一个省厅一级监控中心负责整个省电力公司的视频监控处理,作为视频管理控制的核心层。

Ø按照此次招标范围为X个省级平台、XX个地区级平台(不含甘孜)及超高压监控中心平台,此次方案设计如下:

l各监控中心平台主要由若干台服务器、存储设备、网络交换机、监控/管理客户端、上墙解码显示等设备;

l各监控中心平台配置服务器包括:

管理服务器、流媒体服务器、Web服务器、通信服务器和视频分析服务器,分别承担系统网络管理服务、流媒体处理、转发和分发服务、Web浏览、网络通信、数据处理服务和外部接口服务;

l监控系统用户可通过客户端软件和监控键盘实现远程操作(控制摄像机云台、直播、点播、视频上墙功能、后台高级应用等)。

l省厅平台需对管理服务器、流媒体服务器、Web服务器和通信服务器进行冗余配置,成都市平台需对管理服务器和流媒体服务器进行冗余配置。

2.1.5.系统平台部署

2.1.5.1.省级平台部署

监控中心硬件部署:

设备部署按照一个一级省级监控中心进行描述。

管理控制单元

管理控制单元中含2台网络视频管理服务器,通过加载管理控制功能模块,实现各监控子系统对设备接入、视频与其他系统联动、用户权限、电子地图、双机热备功能,并且负责对整个XX省的区级平台和超高压视频监控中心及其下属变电站的权限分配。

2台管理服务器加载双机热备模块实现冗余热备的功能。

部署列表如下:

管理控制单元

视频中间件平台

PVGAnyVision6

键盘接入模块

PVG-KAVS-S

报警管理模块

PVG-AMAVS-A

短信通知模块

PVG-MessageAVS-Message

门禁管理模块

PVG-GMAVS-GM

对讲管理模块

PVG-IMAVS-IM

环境监测管理模块

PVG-EMAVS-EM

业务管理模块

PVG-OMAVS-OM

电子地图模块

PVG-GISAVS-GIS

双机热备模块

PVG-BackupAVS-Backup

流媒体单元

流媒体单元中含2台网络视频管理服务器,通过加载流媒体功能模块,统一系统视频资源的调度、实时图像转发,供客户端和电视墙进行视频输出。

加载双机热备模块来实现2台流媒体服务器的双机热备冗余功能。

部署列表如下:

流媒体

单元

视频中间件平台

PVG6AVS-6

网络直播模块

PVG-C100AVS-C

网络点播模块

PVG-P100AVS-P

网络录像模块

PVG-R100AVS-R

帧标记检索模块

PVG-FMAVS-FM

双机热备模块

PVG-BackupAVS-Backup

通信单元

通信单元含2台网络视频管理服务器,通过加载边界模块实现平台与平台之间的互联互通,它将本平台需要向其他平台传输的信令、音视频流转换成标准的协议,发往其他平台的接口网关服务器,同时将收到的采用标准协议的信令、音视频流转换成本平台所能解析的协议语言,送往其他服务器进行分析操作,由此实现平台与平台之间的互联互通。

加载双机热备模块来实现2台通信服务器的冗余热备。

部署列表如下:

通信

服务器

视频中间件平台

PVG6AVS-6

信令汇接模块

PVGAVS-Eproxy

上级平台媒体网关

PVGAVS-Lite

双机热备模块

PVG-BackupAVS-Backup

WEB浏览单元

通信单元含1台网络视频管理服务器,通过加载Web浏览模块,提供基于WEB的通信系统信息数据发布及信息浏览查询服务。

这些信息包括:

网络管理信息、实时监控信息、运行管理信息及资料信息等。

通过访问WEB服务器,通过身份验证后,不需要在安装客户端软件,就可以远程浏览控制各个变电站的视频图像,并且根据权限进行录像的查询回放。

部署列表如下:

WEB浏览

服务器

视频中间件平台

PVG6AVS-6

Web浏览模块

PVGAVS-WebWEB

双机热备模块

PVG-BackupAVS-Backup

操作单元

操作单元含1台串口服务器,负责接入监控键盘,实现串口信号和网络数据信号转换;1台监控键盘实现视频图像切换上大屏和前端摄像机控制操作;1套网管软件可对监控系统内部各设备及模块的运行状态进行综合的监视与管理,在必要时对系统数据及配置作

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