视频监控联网解决方案

第1章 方案说明1.1 单个分公司监控系统1.1.1 系统基本结构根据要求，分公司前端监控系统由前端设备、传输线路、控制、显示与记录几部分构成：l 产生图像的摄像机或成像装置（前端设备）l 图像的传输设备（传输网络）l 图像的控制、处理与显示装置（终端主控设备）如下图：现场监控单元传输网络监控中心 单个分公司系统结构图1.2 前端设备的构成1.2.1 监控点的分布分公司监控点的分布如下：库房 库房外围采用超宽动态高清彩色红外一体摄像机，安装在固定位置。1.2.2 传输设备传输部分的作用是将摄像机输出的视频、音频信号馈送到监控中心机房或其他监控点；同时控制中心的控制信号要传送到现场，所以传输系统包括视频信号、音频信号和控制信号的传输。闭路电视监控系统的传输分配一般采用以视频信号本身的所谓基带传输，有时也采用载波传送或脉冲编码调制传送。在本系统中，摄像枪到中控室的视频传输采用基带传输，传输结构见下图：另一方面，为使控制中心将数字化压缩后的视频信号通过网络传输，方便多个授权用户通过计算机网络与控制中心联网，具有授权权限内的监视和控制功能，这就要通过高效计算机网络进行视频传输。在本传输系统中，摄像机到控制中心的视频信号、音频信号和控制信号的传输方式采用传统的模拟传输方式，控制中心与其他授权监控点之间通过数字化的宽带网络连接。其中，摄像机到控制中心的传输主要包括下面几部分：1.2.2.1 视频信号的传输视频信号采用视频传输方式，用75欧姆同轴电缆传输，当彩色闭路基带信号在6MHZ点的不平坦度和彩色闭路基带信号在5.5MHZ点的不平坦度大于3db时增加电缆均衡器，当大于6db时增加电缆均衡放大器。因此统一采用多屏蔽网的同轴电缆单独把摄像机的信号直接传到监控室的设备，距离在200米范围内采用SYV-75-3同轴电缆，超过200米的范围时采用SYV-75-5或线径更粗的同轴电缆，摄像机端与同轴电缆的连接采用熔接方式的BNC头。1.2.2.2 电源的传输建议全部采用由集中供电的方式，在监控中心配置大功率12V电源供电，直接到摄像机附近。电源的传输（特别是当采用220V AC电源传输时）必须与视频信号、控制信号的传输分开，其设计和施工必须符合相关国家标准的要求。1.3 联网设计视频监控联网系统主要采用联网监控的方式，对7个分公司进行统一的集中监控管理。通过网络连接，领导和分公司监控负责人，可以随时调看自己权限范围内的视频图象，检查分公司库房工作人员的工作情况和库房实时动态信息，对各种图像进行联动管理，在出现异常信息后，上级单位领导能够尽快了解现场情况，作出正确的应急指挥，减少损失。1.3.1 基本功能要求各分公司监控系统可以通过专网接入到网络，公司能够通过专网，调看各分公司的实时视频图像，并能对各分公司的监控录像进行查询。1.3.2 系统结构通过专线实现分公司与总公司的联网，如下图：1.3.3 监控中心分公司视频监控联网系统由平台管理服务器、监控终端等组成。一级监控中心具有最高的管辖权，能够对全网范围内的所有音视频资源进行实时监控、录像存储、录像检索、用户授权、设备管理等，可以在对接入的任意视频解码电视墙上显示。监控中心可以实现如下功能：1) 提供全网监控管理平台。2) 对所辖全网监控范围内的视频进行选择性监控、存储、备份。3) 对全网范围内的所有用户进行注册、权限管理等。4) 对全网所有设备进行管理。5) 实现视频上电视墙功能。1.3.4 传输带宽要求1) 一路CIF图像码率按照512Kbps计算，一路D1图像码率按照1Mbps计算。2) 根据需求，一个分公司应设计至少2Mbps的上行链路，可同时上传4路图像，进行轮巡显示。3) 应充分考虑网络带宽利用率的影响。1.3.5 存储设计1.3.5.1 常用存储架构视频监控系统可选用的存储方式有三种，完全前端分散存储、网络集中存储、前端集中存储与少量网络集中存储相结合的存储方式。（1）前端分散存储，是指录像资料完全存储在前端设备中的存储方式。（2）网络集中存储，是指录像资料集中存储在网络存储中（NAS/SAN）的存储方式。（3）前端分散存储与少量网络集中存储，是指所有视频都通过前端（DVR或本地存储服务器）进行分散存储，少量重点图像上传到网络进行集中存储的存储方式。本方案采用第三种方式实现存储，即前端分散存储与少量重点图像集中存储相结合，其存储逻辑结构示意图如下所示。分散与集中结合存储方式逻辑示意图这种存储方式将所有图像的录像保存在前端，重要数据（重要监控点图像）监控中心备份，可以充分保证系统存储的性价比、减小网络的带宽需求、保障重要数据的高可靠性。网络集中存储部分优先考虑采用IPSAN技术，既可以保证存储和读取的高效率，同时可以保证较低的建设成本，在性价比上远远优于NAS和FC SAN，推荐选用。1.3.5.2 存储要求采用当前主流视频服务器编码标准，一路CIF图像码率至少应为512Kbps，按照这种标准，一路CIF图像每天所需的存储空间为：512Kbit/s8bit/B243600s1065.6GB。如果采用D1格式编码，其存储空间应是CIF格式的2倍，因此，一路D1图像每天所需的存储空间为11.2GB。监控中心集中存储建议采用RAID5冗余方式，保证重要数据的可靠性。注：在进行存储配置时，应考虑冗余方式对存储容量的影响。1.4 管理平台平台软件示意图界面1.4.1 平台功能1.4.1.1 监控管理1.4.1.1.1 实时图像监控能按照指定设备、指定通道进行图像的实时监控，支持实时图像的显示、切换、抓拍和录像，支持多用户对同一图像资源的同时浏览。图像的检索和回放能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载；支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓拍等；能支持回放图像的缩放显示。1.4.1.1.2 视频切换能支持手动切换、定时切换、分组切换和报警切换等切换方式。1.4.1.1.3 远程控制能通过手动或自动操作，对前端设备的各种动作进行遥控；能设定控制的优先级，对级别高的用户请求可保证优先响应。1.4.1.1.4 抓拍和录像能支持图像抓拍、手动录像、定时录像、报警触发录像。1.4.1.1.5 智能监控支持运动目标检测等功能在联网系统内的应用。1.4.1.2 存储管理1.4.1.2.1 信息存储对视音频信息、报警信息、用户信息、设备信息、日志信息等进行存储。1.4.1.2.2 信息整理能定期自动或手动对管理平台的信息进行整理，清理过期或失效的信息。1.4.1.2.3 信息备份能对配置信息、用户信息、日志、报警记录等数据进行定期备份；重要的信息要进行异地备份。1.4.1.2.4 存储策略设置支持对存储位置、存储时间、备份策略、整理策略等的设置。1.4.1.3 设备管理1.4.1.3.1 时钟同步在联网系统内部能实现工作时钟同步。1.4.1.3.2 设备监测检测网络内的监控设备、报警设备、相关服务器的运行情况（包括设备状态、设备处理能力占用情况，网络带宽占用情况等信息）；当发现系统设备发生故障或出现异常，发出告警信息。1.4.1.3.3 设备信息查询查询设备的基本信息如设备厂商、设备型号、版本、支持协议类型等信息1.4.1.3.4 设备状态查询查询设备当前运行状态。1.4.1.3.5 设备配置配置和查询设备的各项设置及参数。1.4.1.4 安全管理1.4.1.4.1 用户注册未注册用户向管理平台提交注册申请和必要的信息，经审批通过后，可获取合法的用户身份。1.4.1.4.2 用户身份认证对管理平台的用户身份进行合法性认证。只有通过身份认证的用户才能访问管理平台。1.4.1.4.3 用户访问控制在身份认证的基础上，根据用户的身份进行授权，用户进行视频点播、设备控制、文件访问等操作必须拥有相应的权限，系统通过检查用户的权限实现访问控制。1.4.1.4.4 用户和权限管理l 添加用户、删除用户、修改用户、查询用户和为用户分配角色；l 添加角色、删除角色、修改角色l 为某一个角色添加、删除、修改功能权限。1.4.1.4.5 设备注册支持设备进入联网系统时向管理平台进行注册登记的工作模式。1.4.1.4.6 设备认证对接入管理平台的设备进行合法性认证。1.4.1.5 日志管理管理平台的日志包括运行日志和操作日志。运行日志应能记录系统内设备启动、自检、异常、故障、恢复、关闭等状态信息及发生时间；操作日志应能记录操作人员进入、退出系统的时间和主要操作情况。管理平台应具有支持日志信息查询和报表制作等功能。第2章 方案优势2.1 分布式架构系统采用分布式应用管理结构，具备多级中心建设应用的功能，一级监控中心具有最高的管理权力。系统平台管理服务器也支持分布式的应用架构。平台管理服务器支持级联功能，实现多级视频管理平台之间的级联，上级管理平台对下级平台的调度管理。系统的存储也支持分布式架构。由于大规模集中存储占用的网络带宽较大，同时，还存在安全性隐患，所以需要进行分布式的存储。存储服务器可以按照网络带宽和实际需要，分级、分层存储，统一调度管理。2.2 统一设备管理平台通过组织机构树对网络拓扑分布的设备的状态和连接关系等进行掌握和控制，配置管理服务的启动和关闭、管理设备的各种属性和状态。设备管理包括对平台设备和前端设备的监视、注册、注销、属性参数修改、删除操作，查看设备的状态，对设备进行远程控制（如对前端设备的批量读取、批量属性设置，重启、设防、撤防的控制和对平台设备中各种服务状态的查询、控制（服务的启动与停止）等。通过配置管理，可实现对所有设备配置的查询、获取、更新和升级，完成软件/硬件的重新配置，具体功能如下：l 通过组织机构树分层分级显示网络节点的各种设备，明确显示各设备的状态，包括离线、正常、告警等状态，根据设备的显示状态，迅速故障定位，支持分布式的管理；l 所有对设备的配置操作均有权限控制；l 管理设备的配置文件：可以访问被管理设备的配置文件，并在必要时分析和编辑；l 支持网络节点设备的部件、端口配置；l 支持网络节点设备的系统软件的配置；l 对配置操作过程的记录进行存储和统计。平台设备的配置管理2.3 基于角色的权限管理对具有同一属性的用户赋予一个角色，并对角色定义对各种系统资源（摄像机、服务器、录像文件等）的访问控制权限，即可实现对一组用户的授权，可以快速实现权限配置管理。同时也可以对某个角色的单个用户独立授权，实现特殊功能。因此采用基于角色的权限管理可以实现快速和灵活的权限配置。本系统提供了多种角色（包括系统角色：超级系统管理员、机构管理员等用户角色），超级系统管理员具有最高管理权限，负责添加其他机构管理员和分配其权限，其他机构管理员对本机构范围内的用户进行添加和授权，从而建立完善的用户管理体系。