学校数字化集中监控Word文件下载.docx

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2.2.2信息传输功能

控制信息、巡查信息、报警信息和视频信息等，按照工作流程在网络系统各级传输；

通过有线或无线等传输媒介，经编码解码、调制解调、光/电或数/模转换等方式，将前端设备的图像及报警信号传输至控制设备。

可单独或组合选择有线（光纤、同轴电缆、电信宽带等）或无线（微波、扩频\跳频、公共无线、宽带等）传输方式。

具有动态适应网络传输状况和网络带宽的能力，具有全系统带宽管理和流量控制能力。

支持大用户量的并发接入，保证在大量图像访问情况下系统仍能正常运行。

2.2.3实时图像点播

按照指定设备、指定通道进行图像的实时点播，支持点播图像的无级播放、图像抓帧。

2.2.4远程控制

通过手动或自动操作，对前端设备的各种动作进行遥控；

能够设定控制优先级，对级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应。

依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备，实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控图像的调用和控制。

2.2.5存储和备份

前端监控设备及各级监控中心，均可对巡检、报警、视音频、系统日志等信息予以存储。

存储和备份的报警、巡检等历史数据信息，可在网络系统中依据授权进行访问。

系统应能存储下列信息并保持一定时间，可配置专用存储设备备份需要长期保存的信息。

①报警发生前后一段时间内的音视频信息。

②监控中心操作员人工指定或通过编程定时指定的现场音视频信息。

③用户操作、设备巡检等系统日志信息。

各级系统对接收到的巡检信息、报警信息和视音频信息等按照信息的含义和归属进行分类，重要事件的图像可作永久存储，并且提供异地备份。

存储的历史视频数据要求进行防篡改处理，例如增加数字水印或者数字签名，使之可以作为证据使用。

2.2.6历史图像的检索和回放

按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像文件并回放；

回放应支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓帧等；

支持回放图像的无级播放。

2.2.7报警联动

当监控点存在报警设备时系统应具有与报警设备联动的接口，报警发生时能切换出相应部位的视、音频及报警信息，并进行记录；

对某些特定监控点，可实现视频移动侦测功能；

系统宜支持与其它业务系统进行报警联动接口。

2.2.8用户与权限管理

监控中心应具有对接入的用户进行授权和认证的功能。

用户及权限管理可由各级监控中心独立执行，也可集中执行。

用户及权限管理模块应定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用程序的权限。

监控中心的用户应有权限获取所辖范围内的历史图像和实时监视图像，当需要获取非管辖范围内的历史图像和实时图像时，需要获得有效授权。

用户可提供对前端设备进行独占性控制的锁定及解锁功能，锁定和解锁方式可设定。

2.2.9系统的人机交互

系统应具有直观、友好、简洁的人机交互界面，具有视频画面分割显示、字幕叠加等处理，能反映自身的运行情况，对下列状态给出指示：

正常状态、报警状态、故障状态。

2.2.10网络信息安全管理

网上监控系统应具备保证信息安全的各项措施，包括身份认证、设备认证、前端设备和社会监控中心的接入安全、移动监控系统的接入和传输安全、图像信息的防篡改等。

2.2.11与其它系统的数据接口

系统提供与其它信息系统的互联接口。

作为系统扩展考虑，平按校园监控系统宜能与应急指挥系统（包括视频会系统）、GIS地理信息系统、GPS定位系统、门禁系统、巡更系统、110／119报警系统等相互集成。

三、方案设计原则

根据项目的要求和国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计本系统方案。

该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。

为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。

依据、参考的相关规范包括：

《工业电视系统工程设计规范》GBJll5—87

《远动设备终端通用技术条件》GB/T16435-1996

《中华人民共和国安全行业管理规范》

《软件工程国家标准》

《中国电气安装工程施工及验收规范》

《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

《安全检查防范系统通用图形符号》GA/T74-94

《社会公共场所安全防范工种设计规范》

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

《中华人民共和国公共行业标准》（GA/T70-94）

《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）

《民用工业建筑电气设计规范》（GJT16-92）

《电视系统视频指标》（CCTRRECOMMENDATION472-3）

3.1、标准化

网络视频监控系统就是要实现在网络系统上的图像传输和共享。

本系统采用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。

3.2、可扩展性

由于用户以后的需求会不断发展，监控数量将随之扩大，只要增加前端设备和升级软件不用添加其他附加设备，以保证用户的投资。

Ø

为了适宜未来系统扩展的要求，系统在满足现有功能的基础上预留足够的设备容纳性以便系统扩充之用。

系统中控制部件（软、硬件）采用集中式结构、嵌入式等技术措施，可以方便灵活的进行扩充，充分保证系统在将来的适应性。

灵活的组网方式，方便被监控点的增加。

3.3、易用性

软件使用界面良好，用户安装相应软件（集中管理监控软件）后就可进行实现监控，在授权的情况，所有服务器及前端的设备的设置都可用集中管理监控软件来操作，不用单独设置。

3.4、可靠性

具有设计独到的视频流量管理功能，保证网络通畅。

实行操作权限管理，保证统一、规范管理。

分布式由于每一个设备均以分散的方式安装于远端的摄像机端，即使单个设备发生了故障也仅仅是影响到这个设备，而不至于影响整个系统。

3.5、完善性

具有强大的视频、音频和数据告警功能：

当某台摄像机发生移动侦测报警时，系统可实时启动录像，或驱动云台前往预置位实时监视；

功能完善的录像管理体系：

系统可选用手动、移动侦测、报警、定时录像四种录像方式；

提供指定周期的滚动删除功能，有效防止存储空间耗尽。

同时可提供分布式网络存储或中心集中存储功能；

系统具备完善的控制功能：

系统设权限管理，对不同级别的用户给予不同的权限，有效防止越权操作；

四、总体方案设计

4.1基本思路

采用现代最先进、最可靠的计算机视频处理技术、现代通信技术、自动控制技术等，形成数字化、网络化的智能监控系统。

在设计上要首先保证教育系统视频监控系统的先进性，在具体实施时又要本着经济、实用、合理、可靠的原则来配置系统的硬件和软件，同时系统所配置的硬件和软件必须是模块化的、开放式的结构，以便今后扩展。

4.2系统拓扑结构

前端

实现信息采集和显示功能，是监控资源的具体体现，指需要接入到各级监控中心的前端设备。

根据需要可以是图像采集和显示设备、声音采集设备、入探测设备等。

图像采集和显示设备主要是各种摄像机、监视器（电视机）及其附属配套设备、前置传输设备；

声音采集设备主要指拾音器、扬声器及其配套前置传输设备，在有视频会、现场广播、双向对讲等需求情况下采用，也可为考前培训等应用提供设备基础。

入报警设备主要是现场设置的各类探测器、报警控制器等。

传输

实现视频、音频、报警、数据等信息在光纤上有效传递和交换。

主要设备包括传输设备、视频编/解码设备。

控制/管理

实现监控资源的控制、管理和监视等功能，主要在监控中心集中实现。

通过授权也可在用户终端对监控资源进行访问和控制。

控制管理的主体主要包括虚拟数字矩阵阵、服务器等设备，以及监控管理系统软件平台。

控制/管理的对象涉及系统的所有设备。

依照上图所示，学校各监控分区根据需求和现场情况安装好前端摄像机，可以直接用视高科技提高的数字网络摄像机，也可以安装模拟摄像机再接入视高科技发展有限公司的视频服务器（DVS）中，还可以将银行的各种报警装置级联到DVS中，以便于将报警信号上传或者和视频信号进行联动报警。

分区监控中心本地通过监控管理主机实现现场监看，通过监控存储服务器进行录像存储。

所有监控信号通过网络上传至校园总监控中心管理服务器，以便校园监控中心集中监看。

依照上图所示，前端各分区监控数字信号传输至分区分控中心，同时，通过校园网络上传至校园监控中心，通过视高科技发展有限公司提供的集中监控管理系统对校园所有视频进行统一控制和监看。

还以再连到教育系统相关职能部门，以便上级部门集中监看。

4.3监控中心结构

监控中心作为整个系统的核心，担负着整个系统的协调、监管职责。

只有保证总监控中心内所有的设备7*24小时不间断运行，才可以保证视高网络视频监控系统的质量，也同时可以用户建立网络化视频监控的需要。

中心服务器应用于多服务器监控网络系统，综合管理系统中所有的转发服务器、存储服务器、管理平台（客户端）、网络视频服务器（DVS）和网络视频解码器，为所有使用和访问监控网络系统的用户提供统一的入口。

中心服务器提供的系统服务包括：

系统中所有设备的索引，系统中所有数据的索引，系统中所有管理平台（客户端）的权限管理和接入，系统中电子地图的管理，以及扩展的数据转发和录像功能。

监控中心由中心服务器、转发服务器、存储服务器、网络视频解码器和监视器组成。

中心服务器：

接收源于网络视频监控设备的数据，将视频设备分配给转发服务器和存储服务器，录服务器仅仅提供索引服务，而不提供任何的音视频传输服务及控制数据转发服务。

转发服务器：

接收及处理源于中心服务器分配的网络视频监控设备的数据，为其管辖范围内的视频设备提供管理服务，包括设备配置、日志管理、电子地图管理、数据接收及转发等。

存储服务器：

接收及处理源于中心服务器分配的网络视频监控设备的数据，为其管辖范围内的视频设备提供存储服务。

◆由4台存储服务器存储的各监控点的录象资料。

◆每台存储服务器的存储系统采用工控磁盘存贮系统，存储40个监控点的录像，提供5TB以上的存储空间，保证40个的监控点15天的录像存储容量。

◆存储容量计算公式：

码率/8*3600秒*24小时=每天每路的存储容量。

电视墙管理主机集中管理16台监视器和1台42寸液晶屏组成的电视墙，形成一个数字矩阵，管理和控制视频服务器从监视器上输出。

从数据处理角度来看，中心服务器、转发服务器、存储服务器及管理平台之间的关系，如下图：

网络视频监控设备接入中心服务器的流程：

1）网络视频监控设备主动连接中心服务器，将数据发送到中心服务器；

2）中心服务器接收到源于网络视频监控设备的数据，分配给转发服务器及存储服务器；

3）转发服务器直接读取网络视频监控设备的数据，并做数据转发；

管理平台访问网络视频监控设备（DVS1）的流程：

1）管理平台登陆中心服务器，发送访问DVS1的请求，通过中心服务器的权限验证；

2）中心服务器发送DVS1所在转发服务器的地址给管理平台；

3）管理平台直接访问转发服务器；

五、视高远程监控系统主要功能

5.1、实时图像监看

视高监控系统能进行高质量的视频采集以及音频的实时采集。

在网吧内部网，任意一个授权用户都可以通过浏览器均可以观看来自现场摄像机的实时彩色图像。

每一个授权用户可以观看的图像在数量理论上没有限制。

对关键区域和出入口通道进行24小时全天候监控，现场画面实时显示在本地监控中心的屏幕上。

工作时间内对工作区进行实时监视。

发生报警后，联动前端镜头对报警区域进行实时监视。

出入口控制等设备联动前端镜头对通道进行实时监视。

监视区域内图像的动态变化，检测监视区域内的物体运动。

5.2、报警联动机制

视高视频监控系统可以管理声光报警器的输入节点。

声光报警器通过连接红外线摄像机等入侵检测设备。

当前端有报警发生时，远程监控端不但有声音提示，同时能显示发出报警点的实时图像。

这样，通过报警管理功能，用户不必再额外安装专门的报警管理系统。

在发生入侵时，会自动记录现场情况，调用相应的摄像机，以声、光方式通知值班人员。

视高视频监控系统具有同时处理多任务能力，对于多个地方的同时报警情况也可以及时处理。

支持温度、火警、烟感、红外等多种报警信号的采集和记录，对报警进行手工/定时/自动设防和撤防。

采集报警传感器的开断信号，经过网络视频服务器记录报警信号、发生时间和地点，将重要报警信号及时上报给监控中心。

监控中心接收到报警信号后，在数据库中查找对应的联动规则，产生对应的报警输出（声音警报、灯闪、门禁动作等），通过应急广播系统可以产生相应的应急广播输出。

报警联动规则可以设定为自动产生报警输出，也可以通过人工确认方式产生。

发生紧急事件时，监控中心弹出事先设定的紧急处理预案流程，规范对安全紧急时间的处理过程，产生设备故障时，根据事先设定的故障处理预案，分配具体人员进行故障处理，并记录故障处理过程和状况。

5.3、电子地图定位

系统支持电子地图访问，以空间数据库为基础，将应用数据与地图有机结合，提供强大的空间分析和查询功能，丰富的表达方式直观地显示结果。

电子地图系统根据系统结构分为多个级别显示，最高级为总行的全国范围地图，中间各级分别是省级分行或营业管理部，地市级分行等地图，最低一级为县级监控室的发行库区地图，每一级地图上在对应地理位置放置控制图标显示下辖单位或监控节点信息。

通过点击图标可以显示对应子图，报警节点信息，视频监控节点图像等。

下辖单位或监控节点产生报警时，在子图上通过闪亮图标等方式通知监控中心的值班人员。

5.4、远程控制功能

在网络上的计算机，在授权的情况下，可以通过英特网远程监控系统可对摄像机镜头进行光圈、焦距、景深距离的控制操作，对云台可做全方位控制。

5.5、设备在线管理

对网络视频服务器、转发服务器及存储服务器等关键设备提供注册、检测的管理能力，凭借系统强大的网络管理能力，系统能直观、方便地检测设备和线路的工作状态。

5.6、通过先进的压缩方式降低对带宽需求

视高网络视频监控系统对视频的存储及传输压缩方式采用先进的H.264的网络视频压缩技术。

压缩比和帧率可调，图像压缩比率400-700:

1，传输质量非常理想（最高可达25帧/秒，分辨率704*576），每通道只占据300K带宽，还可以通过降低帧数来减小网络带宽——当每秒传输为5帧时，带宽只占用60K。

这种很高的图象压缩比可以适应于在窄带上的传送。

视高常用视频压缩模式的带宽占用指标：

CIF:

352*2881-25fps约80Kbps-512Kbps

H-D1:

704*2881-25fps约100Kbps-1500Kbps

D1:

704*5761-25fps约384Kbps-4000Kbps

5.7、视频影像存储

图像的品质、记录的保存、系统的安全性是视高监控系统三大要素，在记录保存方面，使用了硬盘录像技术，达到以下特点：

多路实时性：

系统用实时并行处理技术，每路信号均可独立操作互不干扰。

长时间录像存储：

在保证图像清晰度和实时性的前提出下，提高了录像效率，支持长时录像

智能录像管理：

可按时间等设置参数对录像进行管理。

精细查询、回放功能：

用户可根据摄像枪编号，时间段，事件等条件准确快速查找到所需要的录像文件并回放。

回放时可随意快进、慢放、逐帧、逐秒、重复等方式，图像可以全屏放大。

高效成熟的压缩算法：

系统采用压缩比大，实时性较强的压缩方式，减少存贮的介质。

图像记录在若干个视频监控点，利用普通IDE硬盘记录图像，分散在网络内。

图像的存储是灵活的、分布式结构。

这一点对于要求长时间、大容量记录场所至关重要。

多个视频监控点提供上万支摄像机连续24小时记录要求。

5.8、图像回放

网络内的任意授权用户可以通过视频监控点回放其授权范围内的任意图像即使这路图像在其他的地市。

5.9、图像监视

网络内部的操作员通过显示器以及模拟监视器可以观察所有摄像机的图像。

5.10、虚拟矩阵

系统支持软件方式完成的“虚拟矩阵”功能。

支持通过解码器将来自远端的网络视频信号还原为模拟视频信号，利用模拟监视器（电视墙）来显示所有的远端摄像机的画面。

支持使用软件代替模拟硬件矩阵，完成图像的矩阵切换功能。

当然，也支持点-点的给予硬件的还原。

5.11、图像输出

支持各种格式的图像、图片输出。

图像可以制作为光盘，使用标准的播放软件播放。

5.12、图像远程传输

如网络已经连接到公网，那么公网内部任意授权合法用户均可以登录到视高网络视频监控服务器，通过服务器远程观看现场图像（授权范围内）、历史记录图像。

六、技术及设备选型

某连锁连锁店网络视频监控系统项目是一个较大的安全监控系统工程，物理分布距离较广，总安装摄像机将可能达到数千台之多，相对密度较大。

对这样的系统，数字化监控不是问题的关键，关键的问题在科学、合理的管理和应用策略上。

因此，设备和技术的选型就显得非常重要了。

6.1、编码技术

视高监控系统的存储及传输压缩方式采用先进的H.264的网络视频压缩技术。

1，传输质量非常理想（图像帧数可以在5-30帧/秒，分辨率从352*288到704*576可调，每通道只占据300K带宽，还可以通过降低帧数来减小网络带宽——当每秒传输为5帧时，带宽只占用60K。

无论是与同族的视频压缩算法MPEG1和MPEG4相比，或是与ITU的H.263算法相比，H.264算法对视频数据的压缩率都占有明显优势，这对于有效节省视频监控中宝贵的IP带宽资源具有巨大的优势。

ITU（国际电信联盟）最近刚刚推出了H.264的图像编解码标准。

在同样图像质量的情况下，H.264编码数据量仅为H.263的50%左右，而且对网络传输具有更好的支持功能，H.264能适应于不同网络中的视频传输，支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。

H.264不仅可以应用在窄带上（带宽小于64Kbps），还可以灵活的扩展到高质量、高清晰度的宽带上。

这就保证可以满足了不同用户的需求。

随着网络技术的不断发展，H.264的应用已经越来越普遍，成为了流媒体编码的最新标准。

6.2、硬件选型

四路D1网络视频服务器视高BS1204

1U高度小机箱，基于DSP编码的纯硬件嵌入式架构，体积小巧，使用方便。

产品特性：

采用高性能、功能强大的媒体处理器,单片SOC芯片

支持红外夜视功能（参照具体型号）

支持光学变焦、自动聚焦功能（参照具体型号）

采用标准的H.264压缩算法，方便在窄带上实现高清晰的图像传输

支持UPNP和动态域名解析,方便用户使用（待开发）

内置WebServer，方便用户使用标准的IE浏览器实现对前端的实时监看和设置管理

支持IEEE802.11b/g（待开发）

支持远程系统升级功能

支持动态域名解析，支持LAN和Internet（ADSL、CableModem）（待开发）

支持自动拨号功能（待开发）

支持多种网络协议：

HTTP、TCP/IP、UDP、SMTP、DDNS、DNS、SNTP、BOOTP、DHCP、FTP、SNMP、RTP、UPNP

支持双向语音对讲和语音广播

网络自适应功能：

根据网络带宽自动调整码流大小和编码帧率

提供移动检测（区域、灵敏度可设）

提供RS485串口和内置各种解码器协议，支持透明传输协议

异常自动恢复功能，网络中断自动连接功能

规格参数：

视频压缩方式

H.264baselineprofile

制式

PAL制/NTSC制

视频输入

4路BNC接口，电平：

1.0Vp-p，阻抗：

75Ω

视频参数

亮度、对比度、色度、饱和度可调

码流类型

纯视频流或音视频复合流

图像分辨率

CIF：

352x288（PAL），352x240（NTSC）

帧率

1-30帧连续可调

视频压缩码率

32Kbps-5000KbpsCBR/VBR可调

音频

1路麦克和4路RCA输入，1路音频输出

ADPCM/GSM音频压缩标准

移动侦测

可设置16块侦测区域，75级灵敏度可调

网络协议

TCP/IP、UDP/IP、HTTP、IGMP、ICMP、TELNET、

FTP、DDNS、DNS、PPPOE、DHCP

远程访问

网络管理软件或WEB浏览器

网络管理

支持网络远程升级，网络远程复位系统

内置看门狗

定时检测芯片和软件工作状态，死机可自动复位系统

网络接口

RJ45

控制接口

1路RS485

报警输入输出

4路开关量报警输入，2路报警输出

复位按键

一个Reset重启键

环境湿度

≤90%

环