智能分析在安防应用中的分类Word文档下载推荐.docx
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经济性：
系统整体配置性能高，价格合理，建设成本和投入较低，同时方案考虑原有监控系统的利旧。
扩展性：
系统采用业界主流的硬件设备，提供标准的协议，具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，可以全面兼容主流厂商的设备，并能为其他系统提供接口。
1.4设计依据
《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-2011）
《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《信息技术安全技术IT网络安全》GB/T25068
第2章系统总体设计
本系统采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示；
本系统基于IP网络传输技术，通过智能视频分析服务器，提供包括功能介绍一、入侵检测；
二、物品看守；
三、物品遗留；
四、翻越围墙；
五、传送带检测；
六、人流统计；
七、超员检测；
八、性别和年龄检测；
九、徘徊检测；
十、逆行检测；
十一、烟火检测；
十二、车流量统计；
十三、传送带检测等等在内的智能视频分析技术，以实现全网调度、管理及智能化应用，为用户提供一整套“高清化、网络化、智能化”的视频图像监控系统，满足用户在视频图像业务应用中日益迫切的需求。
2.1设计目标概述
（1）
构建统一的中心管理平台：
本方案以建设高度稳定性、易于操作、易于管理和维护的监控系统为目标，采用高集成化、模块化的设备进行高效部署，构建统一的结构化、模块化的中心管理平台。
中心管理平台可实现全网统一的视频资源管理，包括：
a）
全网统一的用户及其权限管理，b）
前端高清网络摄像机、编解码器、控制器等资源的统一管理，c）远程参数配置的配置及远程控制等。
（2）实现系统高清化与全网络化：
本方案以建设全高清监控系统为目标，为用户提供更清晰的图像和细节，让视频监控变得更有使用价值；
同时以建设全IP监控系统为目标，让用户可通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息，且系统组网便利，结构简单，新增监控点或客户端都将非常方便。
（3）实现高度智能化的视频分析技术：
本方案以建设高度智能化的监控系统为目标，为用户提供更智能、更高效、更精确的视频监控服务。
本系统具备以下特征：
（1）系统具备高可靠性、高开放性的特征：
通过采用业内成熟、主流的设备来提高系统可靠性，尤其是录像存储的稳定性，另外系统可接入多个厂家的摄像机、编码器、控制器等设备，能与多个厂家的平台无缝对接；
（2）具备高智能化、低码流的特征：
运用智能视频分析提高系统智能化水平，同时通过先进的编码技术降低视频码流，减少存储成本和网络成本，减弱对网络的依赖性，提高视频预览的流畅度；
（3）具备快速部署、及时维护的特征：
通过采用高集成化、模块化设计的设备提高系统部署效率，减少系统调试周期，系统能及时发现前端监控系统的故障并及时告警，快速响应。
2.2系统架构
系统结构框图如下图所示：
系统物理结构主要分为以下五个模块：
视频监控前端：
前端支持多种类型的摄像机接入，本方案配置前端均采用高清网络摄像头（IPCamera,IPC），实现高清视频采集，同时为满足前端多种应用场景的不同需求，支持接入配置不同类型、不同功能的IPC。
前端网络摄像机将采集到的高清图像按照标准的音视频编码格式（H264/H265）及标准的通信协议（RTP/RTSP/RTCP），可直接接入网络并进行视频图像的传输。
（2）IP网络部分：
IP网络部分主要负责对系统内包括网络摄像头、视频分析服务器等网络设备进行组网、图像数据传输、控制等任务。
根据站点情况，前端网络摄像头可以或通过光纤收发器或直接接入汇聚到监控中心的千兆以太网交换机，视频分析服务器、客户端以及视频存储服务器直接接入该交换机。
可根据站点具体部署的网络摄像机个数选择不同端口数量的三层千兆以太网交换机，构建摄像头图像数据网络组播数据源，以供视频分析服务器、视频存储服务器和客户端接收。
（3）视频分析服务器：
视频分析服务器负责对从网络摄像头组播来的监控视频进行解码、智能视频分析、目标数据库及分析服务定制等任务。
视频分析服务器采用GPU+CPU的并行计算架构：
视频解码任务部署在GPU上，实现多路、多码块高速并行解码；
智能视频分析任务部署在CPU和GPU上，实现多路、多功能的高速视频分析；
目标数据库以及分析服务定制等任务则部署在CPU上，由CPU负责维护、调度整个视频分析任务的高效有序执行。
根据客户端定制的分析服务具体情况，一台视频分析服务器可支持接入8-12路视频的并行处理。
其中，动目标检测为基础服务，用于对监控视频内的潜在目标进行提取，并按照制定的协议存入数据库进行管理。
当接收到客户端的定制服务协议包后，可触发视频分析服务器中的其他服务，处理结果将以协议包的形式实时回发至客户端。
（4）视频存储服务器：
视频存储服务器负责实现对从网络摄像头组播来的监控视频进行存储，解决视频落地问题，同时向客户端提供回放、下载、检索等服务。
根据视频存储服务器的配置情况，可提供1-3个月的连续视频存储。
（5）客户端：
客户端负责实现对从网络摄像头组播来的监控视频进行解码、拼接及部署LCD大屏用来将视频进行上墙显示的任务，并提供对系统内的网络摄像头进行远程配置、控制及用户注册等服务。
客户端具备权限后，可通过网络对视频分析服务器提供的智能视频分析服务进行权限内的服务定制。
当接收到视频服务器的处理结构协议包后，根据协议包实现局域网内的视频帧同步，并对可疑目标进行标注显示，同时触发声光电报警装置。
客户端支持从视频存储服务器下载监控视频、检索等功能。
第3章IP网络设计
3.1概述
网络的整体设计不仅关系到整个网络系统的性能，还涉及到未来网络系统如何有效地与新技术接轨以及系统的平滑升级等问题。
本系统立足于满足高清视频接入、转发、存储、解码等需求，同时选择适合的有发展前途的网络技术，充分满足未来五年监控系统业务的需求。
因此首先对监控系统网络的建网思路做一个整体规划，监控网络系统应考虑如下几个方面：
（1）采用新一代、主流网络技术来设计监控网络，新一代网络技术往往能提供更高的性能，而且有更长的产品生命周期，便于维护。
（2）传统的设计方法是按核心层、接入层分级设计，但是随着网络管理技术的进步和发展，网络设计向扁平型方向发展。
（3）监控网络需要按照模块化、结构化的原则设计，便于今后扩充和升级。
（4）针对网络的安全隐患，系统应通过多种安全措施保障系统的安全。
3.2设计要求
（1）网络传输协议要求
系统网络层应支持IP协议，传输层应支持TCP和UDP协议。
（2）媒体传输协议要求
视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议；
视音频流的数据封装格式应符合标准要求。
（3）信息传输延迟时间
当信息（包括视音频信息、控制信息及报警信息等）经由IP网络传输时，端到端的信息延迟时间（包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间）应满足要求：
前端设备与信号直接接入的监控中心相应设备间端到端的信息延迟时间应不大于2s。
前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于4s。
（4）网络传输带宽
联网系统网络带宽设计应能满足前端设备接入监控中心、监控中心互联、用户终端接入监控中心的带宽要求，并留有余量。
（5）网络传输质量
联网系统IP网络的传输质量（如传输时延、包丢失率、包误差率、虚假包率等）应符合如下要求：
u网络时延上限值为400ms；
u时延抖动上限值为50ms；
u丢包率上限值为1×
10-3；
u包误差率上限值为1×
10-4。
3.3网络IP地址规划
IP地址的合理分配是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键，要充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络地址分配及业务流量的均匀分布。
IP地址空间的分配与合理使用与网络拓扑结构、网络组织及路由有非常密切的关系，将对网络的可用性、可靠性与有效性产生显著影响。
因此在对网络IP地址进行规划建设的同时，应充分考虑本地网对IP地址的需求，以满足未来业务发展对IP地址的需求。
IP地址规划原则：
（1）唯一性：
一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址；
这就需要选择一个足够大的IP地址范围，不但能够满足现有的需要，同时能够满足未来网络的扩展。
两个不同网络互联时应避免使用同一网段IP地址，以免造成IP地址冲突。
（2）简单性：
地址分配应简单易于管理，降低网络扩展的复杂性，简化路由表项。
（3）连续性：
连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合，大大缩减路由表，提高路由算法的效率；
IP地址分配既要考虑到扩充，又要能做到连续。
（4）可扩展性：
地址分配在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时能保证地址叠合所需的连续性。
（5）灵活性：
地址分配应具有灵活性，以满足多种路由策略的优化，充分利用地址空间。
3.4VLAN规划
VLAN就是虚拟局域网，随着视频专网中用户和终端设备大规模接入，网络广播的流量呈几何级数量增多，通过VLAN技术，把一定规模的用户和终端归纳到一个广播播域当中，从而限制视频专网的广播流量，提高带宽利用率。
每一个VLAN在数据转发时，可以二层和三层方式实现数据转发，二层VLAN技术能将一组用户归纳到一个广播域当中，从而限制广播流量，提高带宽利用率。
三层VLAN是基于IP协议，一组用户归纳到一个网段内，通过网关与别的组进行交换。
在网络用户VLAN规划方面，一般可根据视频用户、前端设备、后台设备等所属的部门，以及具体的网络应用权限来划分。
在具体VLAN规划中，应合理规划每一个VLAN中实际用户数量。
一般规划VLAN资源参考如下几个做法：
（1）VLAN1在所有设备上不启用三层接口地址，不使用VLAN1承载实际业务或者作为网管VLAN。
（2）全网每台设备的网管VLAN可以使用同一个，方便设备预配置与日常管理。
（3）我们一般建议按照每个区域进行VLAN资源的划分，所有IPC使用的VLAN均遵从所在区域的VLAN规划。
（4）尽管在不同的汇聚设备上使用相同的VLAN并不冲突，但是不允许这样的做法，会对后期的维护和故障的排除造成很大的困难。
（5）如果建设网络所使用的设备不能直接在端口上配置互联用的IP地址，需要绑定相应的VLAN的话，还需要单独划分出来一大段VLAN资源用于设备互联，强烈建议全网设备互联用VLAN按照链路去划分，每条链路使用一个互联VLAN。
3.5网络传输带宽要求
考虑到网络传输过程及其它应用的开销，链路的可用带宽理论值为链路带宽的80%左右，为保障视频图像的高质量传输，带宽使用时建议采用轻载设计，轻载带宽上限控制在链路带宽的50%以内。
（1）传输设备如光纤收发器到接入交换机之间的带宽建议达到百兆；
（2）传输设备如光纤收发器之间的传输带宽建议达到百兆；
结合项目实际需求，网络带宽规划可做相应调整。
3.6网络可靠性设计
网络的可靠性是为了保证视频在传输过程中，重要环节在出现设备损坏或失败时，还能够保证正常传输。
网络可靠性主要可从传输链路可靠性、网络设备可靠性两个方面进行设计。
1）
传输链路可靠性
传输链路的可靠性一般通过链路聚合技术来进行保障。
链路聚合设计增加了网络的复杂性，但是提高了网络的可靠性，使关键线路上实现了冗余功能。
除此之外，链路聚合还可以实现负载均衡。
2）
网络设备可靠性
网络设备的可靠性主要通过关键部件冗余备份、设备冗余备份、传输告警抑制和快速链路故障检测来进行保障。
关键部件冗余备份是指网络设备提供主控、电源等关键部件的1+1冗余备份；
另外系统各单板及电源、风扇模块均具有热插拔功能。
这些设计使得设备或网络出现严重异常时，系统能够快速地恢复和作出反应，从而提高系统的平均无故障运行时间，尽可能地降低不可靠因素对正常业务的影响。
设备冗余备份是指通过双机虚拟化或虚拟路由器冗余协议等方式实现网络设备的冗余备份。
一旦出现设备不可用的情况，可提供动态的故障转移机制，允许网络系统继续正常工作。
传输告警抑制是指对告警进行过滤和抑制，避免网络频繁振荡，因为当接口启动快速检测功能后，告警信息上报速度加快，会引起接口的物理层状态频繁在Up和Down之间切换。
快速链路故障检测是一套全网统一的检测机制，用于快速检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状况。
3.7网络安全性设计
网络安全性方面是保护网络系统中的软件、硬件及数据信息资源，使之免受偶然或恶意的破坏、篡改和泄露，保证网络系统的正常运行、网络服务的不中断。
网络安全性设计主要有结构安全、访问控制、安全审计、边界完整性检查、入侵防范和网络设备防护这几方面的内容。
3.8网络管理规划
网络管理主要是从网络监控管理、应急操作管理和日常维护管理三个方面对网络管理规划进行简要说明：
1）网络监控管理
网络系统监控主要是通过网管系统统一进行信息采集和事件呈现，配合网络系统进行实施。
2）应急操作管理
应急操作管理主要是通过固定的操作流程，通过对故障设备进行主备切换、脱网隔离和旁路等方式快速恢复网络系统的连通性。
3）日常维护管理
日常维护管理主要包括故障诊断、配置和设备操作等内容，指导网络运维人员的日常维护管理工作。
3.9设备选型说明
网络交换机选型主要分为盒式交换机和框式交换机，框式交换机比较适合核心层/汇聚层使用。
选型可参考内容如下：
1）设备性能
主要是参考选型设备自身的参数，参数值（背板带宽、交换机容量、包转发率等参数）越大性能越高。
2）端口支持
主要是参考选型设备端口数量和端口类型的匹配，例如：
电口选择主要有GE、FE；
光口选择主要有GE、10GE；
端口类型有LC、SFP、SFP+、XFP等；
端口数量有4口、8口、12口、24口、48口以及更多。
3）交换机级别
二层交换机、三层交换机或高性能路由交换机（框式交换机）。
4）功能性方面
环网保护技术、IP路由支持、组播、MPLS、虚拟化、QOS、配置与维护、安全与管理、增值业务能力等结合实际需求进行综合考虑
5）扩展性方面
盒式交换机低于框式交换机，扩展能力有限，具体可查看相关设备的官网数据。
6）可靠性
主要是参考选型设备是否支持双电源、双引擎、协议可靠性方面。
7）成本原则
主要是参考选型设备一般是功能越多、性能越好、扩展性越强的的交换机成本会越高。
第4章智能行为分析系统
智能行为分析系统分析移动或静止的人，车辆或其他物体，一路视频中可设置最多三十个检测区域或检测线。
通过对检测区域规则的设定，可以进行对象行为分析，典型包括：
进入、离开、出现、消失、停止、徘徊、运动方向等。
对于完全静止的物体，可选择物体搬移或者遗弃物检测。
4.1◎入侵检测
自动检测进入警戒区的人、动物、汽车等移动目标。
警戒区域设置多样化：
可在视场内设置任意形状的周界保护区域，满足不同场景下对周界保护监控的需求；
4.2◎警戒线穿越检测
在警戒区内，当有人或车从警戒线定义方向经过时，系统将会自动识别并报警。
如果移动目标没有按照设定方向穿越警戒线，则不会产生任何告警。
警戒线自由设定：
可在警戒区域内，任意设置警戒线的位置；
多条警戒线组合功能：
可以通过警戒区域及警戒线的设置，将多条警戒线组合来满足复杂场景的需求
4.3◎徘徊检测
当有人在警戒区域内徘徊、滞留达到一定时限后，则触发告警，并用告警框将目标标识出，对于直接穿过警戒区域的移动目标不告警。
多目标同时识别。
4.4◎运动目标逆行检测（方向检测）
在警戒区域内，当有运动目标（人或车）按照预先设定逆行方向在警戒区域内移动，则触发告警，同时逆行目标被告警框标识出，并跟踪其运动轨迹。
功能特点。
逆行方向灵活设置：
通过设置逆行冗余角度（即运动方向与逆行方向夹角），使运动目标在与逆行方向成一定角度运动时仍然能被检测。
从而满足各种场景下对运动目标逆行检测的需求。
4.5◎遗弃物检测
在摄像机监视的视场范围内，当有满足预设尺寸范围的物品被遗留在警戒区域内并停留时间达到预设门限后，则自动产生告警，并在物品停放位置产生告警框提醒相关人员注意有异常物品遗留。
此外，视场内警戒区域外的物品遗留将不会产生告警。
可在视场内设置各种形状，各种大小的警戒区域，充分满足不同场景下对物品遗留检测的需求。
多警戒区同时监测：
在同一视场内实现对多个警戒区域同时监测。
4.6◎物品搬移检测
在摄像机监视的视场范围内，当警戒区域内的目标物品被移动且时间达到预设门限，则自动产生告警，并在目标物品原来放置位置显示告警框提醒相关人员注意物品被移动。
此外，视场内警戒区域外的物品移动将不会产生告警。
功能特点：
可在视场内设置各种形状，各种大小的警戒区域，充分满足不同场景下对物品被盗检测的需求；
多物品同时看护：
在同一视场内实现对多个物品同时看护。
4.7◎超员检测
根据安全等级，设置每个房间能进入的人数，当人数未达到设定值时，以绿框标出房间人员，当房间人数达到或超过设定人数里，立即以红框标出房间所有人员，并立即报警，切换视频上电视墙，并以图片或短信的形式通过APP通知相关人员
4.8◎车牌识别
识别各类车牌号码
与数字矩阵进行联动
与其他第三方系统对接
4.9◎传送带检测
绿框设置检测范围、蓝框表示不符合规则、红框表示有料
一是检测传送带是否启动
二是检测传送带上是否有料
三是检测物料是否满载运行
四是联动电视墙
五是控制生产系统
联动电视墙，自动切换正在生产的视频到电视墙以替换停止生产的视频
以更直观的方式（如一个灯泡代表一条传送带）体现各传送带的运行及有无物料状态
联合工业控制系统及感应系统，控制传送带的启动、停止，实现生产系统的无人值守
4.10◎火焰检测
可对火苗、烟雾进行检测
可应用于办公区域、仓库、隧道等不方便安装烟感设备的场所
可联动视频进行火灾的事前预防
4.11◎违停检测
设置禁停区域：
区域可以任意形状
设置禁停时间段
设置禁停物体大小
可应用于高速公路、停车场、小区等场所
4.12◎人流统计
对出入口进行人流统计
可划定虚拟门或检测线
结合人头和身高双重判断以达到判断的准确性
可统计并行进出及多人拥护进出
可预设区域内的准许人数，当进入一个区域的人数达到设定值时可报警提示
可对重要出入口、店铺和人流量比较多的区域进行统计
4.13
◎翻越围墙
对护栏、围墙设置检测区域
对不存在物理围墙的区域设置虚拟围墙
可对围墙上翻越、下面钻洞、中间穿越等不同情况进行检测
触发后跟踪行动轨迹
4.14◎摄像机遮挡检测
摄像机被人为涂喷、移动位置、散焦或因环境恶劣如雨雪、日照干扰等该功能模块能及时发现并报警通知相关人员。
第5章视频智能分析系统应用
5.1视频质量诊断
应用概述
视频质量诊断系统是一种智能化视频故障分析与预警系统，对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡、云台失控、视频信号丢失等常见摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降进行准确分析、判断和报警。
系统按照诊断预案自动对摄像头进行检测，并记录所有的检测结果。
用户可通过客户端对系统运行情况进行监控，接收报警，处理报警，查询历史信息，并可根据摄像头所在区域、品牌、故障类型、故障严重程度等不同属性进行多种统计分析。
利用视频质量诊断系统，实现本次项目建设的设备资源的综合管理与运维，通过配置巡检计划，定期对监控资源进行信息采集，实现信息的展现与异常报警。
通过以事件管理为中心的管理功能和流程，提高管理人员对设备的实时监控运维能力。
凡本次项目建设范围内可被监控的图像、设备都应纳入图像质量监控管理。
该系统提供完善的网络及服务统计分析、趋势分析功能，并具备合理、完善、可靠、综合、智能的配置、性能、故障、安全管理功能。
为确保监控管理的客观性，应采用行业标准信息采集手段和管理协议，利用非被监控管理设备厂商的监控运维管理系统进行监控。
系统从监控网络获取视频信号（支持IPC、DVR、流媒体等数字视频信号）后，利用运维一体机完成视频诊断功能，利用平台服务器完成用户交互，利用数据库服务器存储诊断结果和系统配置。
运维一体机通过网络接入数字视频信号。
视频诊断服务器将诊断结果通过DSS服务器发送给用户，并在数据库服务器中记录有关信息。
用户可以通过DSS页面监控系统状态，进行信息查询、统计，设置诊断预案，维护设备信息，进行系统管理等各种操作。
5.2系统功能
亮度分析：
对视频亮度进行量化分析，对亮度过高的情况进行报警
清晰度分析：
对视频清晰度进行量化分析，对视频模糊的情况进行报警
颜色分析：
对视频颜色进行量化分析，对视频偏色的情况进行报警
噪声分析：
对视频中噪声幅度进行量化分析，对视频中噪声过大的情况进行报警
条纹检测：
对视频中条纹进行检测，对视频中出现的较严重条纹进行报警
抖动检测：
对视频抖动情况进行监测，并对抖动幅度进行量化分析
视频丢失检测：
对视频丢失状态进行监控，出现视频丢失时进行统计报警
低对比度：
对视频对比度进行检测，对出现的低
升级会员 