煤矿行业视频监控系统技术设计方案 - 图文-.doc

酉宜煤业 视频监控系统技术方案书 山西科远科贸有限公司 2011年11月 目录 第一部分技术背景介绍 3 第一章视频监控技术发展简介 3 视频监控发展史 3 模拟视频监控系统 4 数字视频监控系统 4 数字硬盘录像机DVR 4 网络视频监控系统 5 第二章网络视频监控系统简介 6 1、什么是真正的网络视频监控系统 6 网络视频监控系统给你带来的好处 8 2、网络视频监控系统集成商的选择 10 3、弱电系统产品的选择 12 4、项目集成技术在业主管理中的思想体现 12 第三章数字化网络视频监控系统的优点 12 第四章网络视频监控平台管理软件的架构分析 14 第二部分技术解决方案书 16 第一章视频监控系统 16 1、用户需求 16 2、工程概述 17 3、总体规划 19 3.1系统总体架构 19 3.2 规划说明 26 3.3 总体结构 27 3.4设计目标 28 4、设计依据及设计原则 29 4.1 系统设计原则 29 4.2 系统设计依据和标准 29 4.3 爆炸性危险环境安装标准与规范 30 5、中心监控系统设计 33 5.1系统主要技术构成 33 5.2系统体系构成 33 5.3分控中心系统 33 5.4省厅、市级总分监控中心接入 35 5.5总监控中心系统功能 38 5.6系统组成及配置 38 6、景阳NVMS网络视频管理平台系统功能及特点 40 6.1 景阳NVMS网络视频管理平台系统功能 40 6.2 景阳NVMS网络视频管理平台系统特点 44 7、主要设备性能参数 46 7.1景阳NVMS视频监控管理软件 46 7.2 网络视频服务器编码、解码 52 7.3网络视频服务器硬件 63 7.4网络视频客户端硬件 65 7.5”等离子电视 65 第二章机房建设系统 67 1、机房装修工程 67 1.1 装饰设计说明 67 1.2 架空地板部分 67 1.3 吊顶内防尘措施 68 1.4 金属天花部分 69 1.5 金属墙板部分 69 1.6 金属门窗部分 70 2、机房UPS及供配电、照明及防雷接地工程 70 2.1电气设计说明 70 2.2机房配电系统方案 70 2.3 防雷及吸收浪涌装置 74 2.4照明及应急照明系统 76 2.5主要设备选型 76 2.6 APC Silcon系列的20KV A UPS 77 第三部分施工组织设计方案 81 第一章工程竣工验收 81 1 验收流程 81 2 竣工交接材料 81 第二章培训 82 1 培训目的 82 2 培训内容 82 2.1 操作及维护培训 82 2.2现场培训 82 3 培训使用的设施、培训教材、资料 82 3.1 培训设施 82 3.2 培训教材、资料 82 3.3 培训效果 82 第三章质保期及售后服务承诺书 82 1 质量保证期 82 1.1 保质期 82 1.2 编制工程维护保养手册 82 1.3 维修保养方案与计划 82 1.4 技术支持 83 1.5 服务时间 83 1.6 工程回访服务 83 1.7 质保期的延长及其它 83 1.8 保质期后的跟踪与保修服务 83 第一部分技术背景介绍 第一章视频监控技术发展简介 视频监控发展史 视频监控系统发展了短短二十几年的时间,从最早的模拟监控到前些年火热的数 字监控再到现在方兴未艾的网络监控,发生了翻天覆地的变化。在IP技术逐步统一全球的今天,我们有必要重新认识视频监控系统的发展。从技术的角度出发,视频监控系统的发展划分为模拟视频监控系统CCTV、基于“PC多媒体卡”的数字视频监控系统DVR和基于“智能视频监控管理软件芯片及的嵌入式视频编码器”的网络视频监控系统NVS。 模拟视频监控系统 视频监控系统是随着电视和摄像机的出现发展壮大起来的。最早期的产品,多以摄像机与监视器电视一对一监视系统为主,开始了视频监控系统的先河。在构建视频监控系统的实践中,为了避免对监视器极大的浪费,出现采用简单硬件电路方式的视频切换器。随着新技术革命的兴起,微处理器进一步普及和发展,出现了以微处理器为核心的矩阵切换控制系统。模拟视频监控技术在矩阵切换器的基础上有了极大的发展。各方面的技术堪称经典,甚至达到完善的境界。在九十年代,伴随着计算机多媒体技术的萌芽及发展,模拟视频监控系统利用矩阵切换器外挂计算机的方式,实现了对监控系统的多媒体控制,使模拟视频监控系统有了良好的人机界面,初步显示出了数字视频监控系统的雏形。 数字视频监控系统 九十年代末,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高,以及各种实用视频处理技术的出现,视频监控步入了数字化时代。数字视频监控系统以本地局域以太网为依托,以数字视频的压缩、存储和播放为核心,以单机管理软件为特色,引发了视频监控行业的技术革命,受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视,先后相继出现了上百种数字硬盘录像机产品。 数字硬盘录像机DVR 通过在工控机箱安装视频压缩卡,将前端模拟信号转换为数字信号再上网传输,属非嵌入式系统。 优点能实现在网上“互联互通”及授权客户直接访问; 便于构建系统及方便联网; 成本低廉。 缺点现场不能脱离PC机; 系统稳定性差; 不能实现大屏幕等应用; 扩展性和灵活性差; 不利于远程传输。 网络视频监控系统 网络视频监控系统是随着计算机技术、多媒体技术、数字图像压缩技术以及网络应用的飞速发展,迎应模拟CCTV监控系统和数字视频监控系统的弊端与时代发展的需求而产生的。它的工作方式不同于模拟CCTV监控系统和数字视频监控系统,完全支持网络化操作,但也支持模拟CCTV监控系统的工作模式,支持从模拟系统升级到网络化系统,从而保证用户前期投资不出现浪费。 网络视频监控系统一经出现就以它先进的理念和强大的功能,弥补了模拟CCTV 系统和数字视频监控系统的不足,并得到了相关行业的广泛关注。 网络视频监控系统利用标准的LAN/MAN/WAN/Internet作为传输视频、音频和数据的中枢链路,与模拟视频监控系统和数字视频监控系统不同的是,利用这些在大多数企业已经广泛使用的计算机网络,嵌入式视频前端可以方便地布置在网络地任何地方,而且,视频图像可以灵活地在网络上的任何地点被接收,而不是像从前那样只能在本地看到图像,利用网络技术,现场视频图像可以被发送到任何地方。系统具有强大地灵活性和扩展性。 网络视频监控系统使用开放的标准协议和网络进行通信,这让系统具有广泛的兼容性和很高的集成性,不同厂家的设备都可以在一个系统中使用,这就为用户降低了设备投资上的风险和系统升级的便利。 网络视频编码器Video Encoder和网络摄像机Network Camera在现场通过视频服务器对模拟视频压缩编码,或者采用网络摄像机,它们的输出即为IP信号并直接上网传输,在强大地智能监控管理软件的支持下,监控端利用PC 机运行浏览器就可以进行监视与控制。 优点现场不需PC机支持; 可全天24小时运行,系统稳定性高; 基于Web的系统管理,配置方便; 强大的权限管理和保密功能; 高端产品能够方便地实现大屏幕显示; 兼容模拟视频监控系统; 充分利用网络资源和功能,组网方式灵活; 构建大系统,实现远程监控优势明显。 缺点目前成本相对较高 第二章网络视频监控系统简介 1、什么是真正的网络视频监控系统 网络视频监控系统是一种革命性的技术,它采用计算机网络和互联网通信中标准的IP协议形成视频流,在有线或者无线的网络中传送,网络有多大,你就能在多大的范围内观看和录制视频图像,并且还能把它与其他网络应用集成为一个整体系统。 网络视频监控系统使用标准的局域网/城域网/广域网/互联网作为传送图像、声音和数据信息的核心线路,不需要采用复杂的模拟视频电缆将摄像机同监视器相连,而且克服了数字视频监控系统的缺陷,能为用户带来最大化的利益。网络视频监控系统正在迅速地占领大范围、高质量的安全视频监控领域,这种技术也将很快渗透到中、低端市场。 大多数企业的计算机网络已经发挥了众多功能,网络视频监控技术利用同样的基础结构扩展本地和远程视频监控。图像可直接送入计算机网络,与网络应用集成,让用户能在很远的地方装好摄像机,并通过网络/互联网观看、存储、分析现场视频。 网络视频监控系统将计算机技术、多媒体技术、网络技术与监控技术有机地结合起来。它能将监控系统和计算机网络系统连接起来,使两个相互独立的系统开始走向融合,实现真正的三网合一数据、语音和图像,在理念和方式上取得了重大突破。利用计算机网络技术,将封装成IP包的监控信息传送到网络上,与现有的信息管理 系统融为一体,使网络中的每一台多媒体计算机上均可实现对监控信息的管理和调用,提高管理水平和管理效率。网络视频监控系统的出现已经超出了传统监控的范畴,在其基础上增加了管理的概念。它事实上已经成为现代化管理的一个有力工具。 网络视频监控系统正在替代传统的模拟CCTV系统和数字DVR系统,并且在更多、更大的范围内创建并激发全新的行业应用模式。包括 ⏹教育对学校操场、走廊、大厅、教室及办公楼的安全进行监视 ⏹运输对火车站、轨道、高速路、机场远程监视 ⏹银行主要大街银行、分支储蓄所、全部ATM的传统安全保障 ⏹政府实现安全监控,能经常与原有的及新介入的访问控制系统集成 ⏹零售行业安全性远程监控,使商店管理更容易、更见效 ⏹工业监视生产过程、后勤系统、仓库及存货管理系统 网络视频监控系统给你带来的好处 ⏹让你实现高质量远程视频监控 模拟视频信号的衰减很严重,传输距离不能超过1000m,否则必须采用光纤传输。而且,图像质量受环境干扰影响大。网络视频监控系统之所以能够提供稳定的、高质量的视频图像,并不是因为视频编码器能够做到无损压缩或者增强视频信号,而是因为封装成IP包的视频信号通过计算机网络的传输能做到无衰减,无论传输多远,并且不受环境干扰的影响。 ⏹让你的监控没有盲点 模拟视频监控系统只能通过有线电缆和光纤传输,数字DVR系统通常只能在局域网范围内实现点对点传输。而网络视频监控系统通过网络,可以将摄像头和编码器安装到网络可以通达的任何地方。目前的网络技术可以支持各种传输线 路,如以太网、光纤、有线电缆、专线、ADSL、ISDN、无线局域网、GPRS/CDMA、微波、卫星等。 ⏹让你在任何地方实施监控 通过网络视频监控系统,你可以在网络的任何一点实施,甚至在全世界范围实施远程监控。与模拟系统只限于用特定监视器和控制键盘访问的方式不同,网络系统使用“用户名”和“口令”控制对视频信息的访问。只要你上网,不论是专网如企业网还是互联网Internet,就能观看和管理来自摄像机的图像。 另外,为了方便和提高安全性,图像还能储存在离线的地方。 ⏹让你的监控系统更可靠 网络视频监控系统的前端采用嵌入式视频编码器或一体化网络摄像机,是专门为监控设计的专用系统,其系统内核、结构、功耗、体积、性能指标等均按工业标准设计生产,具备视频处理、网络通信、自动控制包括报警联动等强大功能,即插即用,无需专人现场维护,具有极高的可靠性,与PC多媒体卡的数字DVR系统有本质区别。传输线路可以方便地实现冗余网络,智能管理服务器可以冗余备份,不像模拟视频监控系统的点对点结构。也可以方便地实现多监控中心和分布式监控。 ⏹让你的监控信息更安全 充分利用网络安全技术防火墙、VPN、加密技术、实时时钟、权限管理、分布式存储、分布式监控等技术,充分保护你的监控信息不被越权监视、窃取、篡改、破坏。 ⏹让你的录像时间不受限制,扩容简便 网络视频监控系统支持分布式网络存储,扩容极其简便。可以根据需要随时扩容,不需要一次性投资大容量存储设备。存储设备可以分布在网络的任何地方,可以灵活地制定存储备份策略。 ⏹让你方便地发送视频录像 模拟系统存在的一个最大的问题,就是缺少发送视频图像的有效途径。其图像只能在录像带或打印好的图片上看到。而这两种方式都需要物理性的传送。也就是航空邮件、邮递员等来把信息从一个地点送到另一个地点。在网络视频监控 环境下,全部图像都被处理成数据文件,既包括视频图像,也包括视频图片。数据文件能够很容易的通过e-mail发给无数的收件人,也能在几秒钟之内发送给内部的Web服务器。这种发送的发送丝毫不会降低图像的质量。 ⏹让你更充分地利用现有网络 利用计算机网络传送视频,不必安装专用的有线电缆和光纤。此外,可以选择以太网电源。这是一种基于LAN结构将数据与电源集成的技术,通过双绞线就能向网络摄像机和其它以太网设备供应持续稳定的电源。而且,把“以太网电源”同不间断电源设备相连,你的网络视频监控系统甚至在断电的时候都能继续工作为危急时刻系统供电问题提供了最佳的解决办法。 ⏹为你提供更多产品和功能的选择 网络视频技术有能力提供高水平的集成性,可以集成其他的功能和服务,使系统持续可发展。采用公认的标准协议和信息网络,能够使系统中大量产品的集成变得很容易。转换成网络技术,就意味着向一个在将来也会持久使用的系统进行投资。 ⏹让你的系统能够持续平滑升级和扩展 网络系统既灵活又具有充分的可升级性,以满足用户的变更需求和扩容需求。 监控前端和监控工作站的增加即插即用。与大部分模拟系统不同,网络视频监控系统在不需要大多数工作重做或更换不同的系统元件的情况下,就能扩展。也不像数字DVR系统受网络层连接限制或管理限制。 ⏹让你可以降低对系统的整体投资成本 与“同等”的模拟视频摄像机相比,网络摄像机或网络视频编码器模拟摄像机显得更贵一些。但综合考虑专用线路、安装、管理、维护等成本,以及考虑网络系统强大的搜索、定位及视频传送而带来的操作人员效率的提高,网络视频监控系统可以降低整体投资成本。此外,如果使用以电网电源,额外的成本就被完全节省下来,因为不需要为摄像机提供本地电源。此外,安装或重装摄像机时,使用以太网电源不需要使用专门的电工。 2、网络视频监控系统集成商的选择 任何一个设计方案的最根本前提是用户的需求,而先进、成熟的技术,可靠、灵 活的应用,技术发展的趋势和良好的性能/价格比是设计方案的最基本依据。应该在不失先进性、成熟性、可靠性、可扩展性的基础上,充分考虑用户的需求,照顾长远利益,最大限度地保护用户投资。 数字监控系统正日益受到人们的广泛重视和应用,其产品的种类和档次也越来越多。本着高水准、高质量,提高产品的性能价格比的要求,在设计上充分体现当前数字化趋势,同时还需考虑到今后用户的使用、维护、保养的方便性。 网络监控系统不需要采用复杂的模拟视频电缆布线将摄像机同监控平台相连,图像质量完全不受环境干扰影响。分布式结构可以灵活的对视频进行组网,并且设备安装便利即插即用,根据需求还可以非常方便的随时添加或移除设备,系统具有无限的扩展性。如采用高集成度的网络快球更可以大大节省施工周期,且克服了数字视频监控系统的一些缺陷,能为用户带来最大化的利益。 应有集成化系统中的一项或几项产品、或系统中大多项数产品的直接代理; 不但具备供货能力、施工资质,而且具备培训、开发维护等技术支持能力; 具备丰富的工程经验、较好的工程业绩。在正式施工前,具备实施方案的各子系统及其集成模拟安装、测试及演示手段,保证具备各子系统以及系统集成的技术实力,做到业主放心; 拥有CCTV系统产品的专家,具备一定的科技实力,具有技术领先性,能掌握技术前沿的硬件、软件,保证系统的升级换代能力。 具备现场各类机电设备的调试指导能力,保证弱电、强电系统的统一配合开通。 具备独立测试、集成系统的能力,保证系统的具体技术参数和总体质量。 系统集成商首先要熟悉各子系统产品,这种熟悉不能纸上谈兵,应该有实际的工程经验,能真正了解技术细节。从而能正确提出信息集成所需要的各项工作任务。 该项目是一项综合性系统工程,需要相应的技术专家对众多产品作评估和把握,需要一套行之有效的技术管理和施工管理的作业方法,在这样的工程中,实际的现场经验具有头等重要的意义。 同时,系统集成商能面对现场的需要解决各种各样的实际应用问题,去满足综合管理方面的需要。应倾注全力向业主提供一套完整、全面的、最佳的整体解决方案,是对系统集成商的基本尺度和要求,而不应只关注于推销某种弱电产品,只有这样,才会客观和公正,他才能得到众多供货厂家的支持,也才会得到业主的信赖和委托。 总之,可以这样说,业主的资金加上一个优秀的弱电总包商才是一个成功的智能 建筑集成化系统的保证。 3、弱电系统产品的选择 注重产品供应商的技术服务、工程服务和售后服务的素质和能力。 确认产品本身的先进性和成熟性,是否采用当今正在发展的、主流的技术,是否可靠成熟等等。 一定要确保所选产品是真正开放的系统,即具有和外部世界交换数据的能力。这一点对系统集成来说有决定性的意义。 在系统集成工程开展时,作为系统集成商应负全面的责任,他们应将已经掌握的各种接口资料,向业主,设计院和建设者提出客观的参考意见。他们应向所有子系统供货商提出系统集成方案关于实现数据通讯的技术要求,由各子系统供货商承担责任,提供关于通讯接口的技术资料。他们应和各子系统供货商建立融洽的合作关系,因为集成系统和各子系统通讯接口的设计、技术开发和调试完成,取决于各子系统的本身的正常开通及现场数据地址的组织和编程,这种合作关系是极为重要的。 4、项目集成技术在业主管理中的思想体现 采用先进的概念、技术和方法,注意结构、设备、工具的相对成熟,既反映当今的最先进技术水平,又能保证系统功能在未来若干年内占主导地位。同时,面向实际应用、注重实效,坚持实用、经济的设计实施指导思想,充分考虑到保护系统投资的长期效应、及随着技术进步系统功能不断扩展的需求,以最先进、科学的方法和最经济、合理的投资,保证系统据具备高标准的开放性、扩展性,实现系统将来的扩展和维护,从而有效保护业主的初期投资。 坚持高起点,充分利用目前最先进成熟的系统设备及集成技术,总体优化,稳步推进,保证系统在未来一定时期内的先进性;并适应当代信息技术迅猛发展的要求,全面考虑功能扩容性、技术升级性,以获取最大经济效益及社会效益。 系统建成后,最后一个环节--管理阶段才刚开始,管理不是传统的管理,而是综合管理,只有最终实现数字化和科学化的综合管理,才能实现系统建设的最终目的,即高效利用系统内部可见或不可见资源,提高竞争生存力。 第三章数字化网络视频监控系统的优点数字化IP视频监控的优点是克服了模拟闭路监控的局限性,具有如下优点 1.节约系统布线成本 由于IP视频监控的所有信号包括视频信号、录音信号、报警信号、前端设备控制信号都可通过IP网络传输实现,数字视频可利用计算机网络联网,网络带宽可复用,无须重复布线。省去了大多数模拟系统中必定使用的视频线、音频线、报警信号线、控制线等线缆的布线要求,大大节约了布线成本和减低了布线难度。 2.节约设备成本 IP视频监控在监控中心无需安装视频分配器、矩阵、DVR等设备,所有相关功能都由软件平台实现,相对来说节约了采购设备的成本。 3.管理方便 传统的模拟监控系统,人为检查模拟的摄影图片,费时费力而且效率低劣。一方面视频资料的保存不方便,另一方面,一旦需要查询,更是要花费比资料采集多上几十甚至几百倍的时间。而在IP视频监控系统中,每一设备都是数字化的,通过指定的IP地址,授权用户可以在网络中任意访问其可以访问的数据信息。所有数据资料的传输也是完全基于IP网络的。这样,在管理角度来讲,由于所有资料都是数字化的,存储和查询的定位将变得十分方便。同时由于网络的普及化,数字化视频可以在计算机网络局域网或广域网上传输图像数据,基本上不受距离限制。 4.抗干扰强 由于IP视频监控系统所有数据都是在网络中传输,从前端设备起,就已经数字化,在IP网络传输过程中,可以避免传统模拟方式在传输过程中易受外界环境干扰而引起的视频模糊、波纹等现象。事实上,从IP网络传输的视频信号后端解码出的图像与前端采集到的图像是完全一致的。 5.资料安全易保存 传统模拟方式传输的视频信号,由于模拟信号本身的局限性,任何截读到模拟系统的信号都很容易还原观看甚至进行篡改,毫无安全性可言。而数字信号在视频信息和资料安全方面,通过编码器编码加密,没有相应的解码设备根本无法读取信息更不用提篡改了,信号资料的安全性得到了极大的保障。另外,经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中,查询十分简便快捷。 6.网络稳定 由于IP网络本身多年来发展出的各种冗余、备份等安全机制,因此只要IP网络安全设计到位,整个IP系统崩溃的可能性微乎其微。 7.维护便利 由于整个IP视频监控系统从设备、传输线缆方面都得到了比较明显的简化,在系统工作过程中的维护工作将会变得十分轻松。 从以前的模拟监控到现在的数字监控;从落后的现场监控到先进的远程监控;从有人值守监控到现在的无人值守监控,视频监控正朝着数字化、网络化、规模化方向蓬勃发展。 本方案的设计是基于系统最新发展阶段,充分利用现代化高科技的便利,可应用基于计算机网络的多媒体监控技术,将多媒体监控的控制和管理及监控视频图像的处理全部纳入计算机网统一管理。多媒体监控系统采用硬盘记录监控图像,可方便地实现内部计算机信息网远程画面监视和回放,同时可以实现对画面进行移动分析报警处理等功能。 当今科学技术的飞速发展,已经把人们提前带入了数字化、信息化的时代。而利用高新技术预防、制止、打击犯罪,已逐渐在三大防范手段即人防、制防、技防中,占据了愈来愈重要的主导地位。 第四章网络视频监控平台管理软件的架构分析 单服务器体系为大部分第三代网络监控软件所采用。通过一台专业的 PC SERVER 安装服务器软件,完成对设备和媒体数据的管理以及各种监控业务的处理。在这种体系下,如下一些问题得不到好的解决系统规模无法扩大受制于网络带宽瓶颈和数据存储瓶颈,单服务器体系一般不太适合管理 100 路以上的流;系统稳定性和数据安全性差,服务器的任何故障都会导致整个应用系统的瘫痪,甚至导致数据丢失; 功能服务器体系为了解决单服务器体系面临的问题,部分监控软件提供商,提出了功能服务器的概念。在这种概念下,软件供应商将单服务器进行了模块和功能拆分,不同的模块和功能安装运行在不同的PCSERVER 上。这样,应用系统中就出现了认证服务器、流转发服务器、存储服务器、目录服务器等等。这种体系一定程度上能提高系统的效率,但是存在如下问题性价比低,多服务器带来的效率优势不足以抵消多服务器带来的成本负担;系统规模依然无法扩大,该体系并没有解决网络带宽瓶颈和数据存储瓶颈问题,流转发服务器和存储服务器依然制约着系统规模;系统稳定性和数据安全性依然存在认证、转发、存储、目录等等构成了 一个完整的监控系统,在功能服务器模式下,为了解决多服务器间数据耦合和共享问题,系统的复杂度会大大增加;另外,该体系下任何一个服务器的崩溃,都会在应用层面上导致业务崩溃。如果完全信赖软件的话,该体系的稳定性也并不比单服务器强。 为了解决前两种服务器体系的问题,景阳NVMS率先提出并实现了基于分布式多服务器体系的监控平台软件。 显然,对于中小规模的网络视频监控系统,稳定和专业的单服务器体系是用户的最优选择。如果系统能在数据冗余和备份方面有相应解决方案,那么单服务器架构必将占据中小规模市场。 那么,如何构建大规模、跨地域的网络视频监控系统呢分析大规模网络视频监控系统,我们不难看出按业务分级布防和管理是这类应用的特点。显然,与业务流程吻合的软件体系才是最高效和稳定的软件体系,分布式多服务器体系正好符合大规模网络视频监控的业务需求。 分布式多服务器具有如下的特点 网络上的每一个服务器,就功能和模块而言完全一致,每个服务器节点采用支持冗余备份的单服务器体系,做到结构简单化。 网络上的每一个服务器,负责管辖防区范围内的所有安防业务,包括用户、流、录像等等,做到业务本地化。 用户可以根据应用的需要,轻松地在各服务器之间构建多叉树的拓扑结构,满足分级和分层管理的需要,做到管理网络化。 可以看出,分布式多服务器体系中功能强大、稳定的服务器节点是基础。多服务器分布协调工作是保障。 分布式服务器架构体系具有如下优势 由于每个服务器节点采用支持冗余备份的单服务器体系,所以系统运行稳定,系统维护简单。 由于每个服务器节点可以独立工作,所以各个防区可以独立建立本辖区的安防业务。这种自下而上的业务建设方式,符合大规模网络视频监控业务的需求。 通过分布在网络上的各个服务器节点,真正做到了系统计算和网络流量分布。通过单服务器的业务本地化,将网络负担和存储负担化整为零,从而不但使得大规模组网成为可能,并且极大的减少了系统构建成本。 系统采用分布式应用管理结构,实现多级目录的服务器架构,每个子服务器、目 录服务器是各自独立的,目录服务器可以同时是子服务器和目录服务器。景阳分布式架构的目录服务器为客户提供子服务器的指向路径,然后直接访问子服务器的数据流,直接实现客户访问的数据跟镜头所在的服务器无缝对接,该模式防止了目录服务器的数据流转发瓶颈,为整个系统的稳定运行和无限扩展提供了非常有力的保证。 景阳NVMS采用的分布式架构,每个子服务器具备多级中心建设应用的功能,每个子服务器里的云台控制协议可以选择UDP协议或者TCP协议,控制命令可以设置成用户高权限优先策略或者时间先到先得的策略。每个子服务器还可以设置该台子服务器的出口带宽,当带宽不够时,有高权限客户登陆后,系统会自动强制结束低权限用户的访问线程。 平台管理服务器支持架构无限增加和扩展,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和相互之间的联动。 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。 第二部分技术解决方案书 第一章视频监控系统 1、用户需求 近年来随着社会的不断发展,人们的安全生产意识也在不断提高,因此工业防爆电视监控系统也越来越被许多有着特殊行业背景和特殊安全需求的企业和单位广泛应用。在我国诸如石油、化工、煤炭和国防等许多工业部门,在生产、加工、运输和贮存的各个过程中,经常可能会有泄露或溢散出各种各样的易燃易爆气体、液体和各种粉尘及纤维情况的出现。这类物质与空气混合后,可能成为具有爆炸危险的混合物,当混合物的浓度达到爆炸浓度范围时,一旦出现火源即会引起爆炸和发生火灾等严重事故。因此在这类危险环境中使用的各种设备都必须是经过专业机构认证的具有防爆性能的防爆产品,所有设备的使用都要经过具有丰富经营的工程公 司严格按照防爆工程施工规范和验收标准安装调试后才能投入实际生产使用中。这样才能最大限度的保障生产过程中各个环节的安全性要求。我公司在防爆领域有着多年的工程设计与施工经验,曾主持设计过多个国防企业的工业防爆电视监控系统和弱电系统。 本次设计的视频监控系统工程主要用于对煤矿场内工艺设备、控制仪表以及室内重要岗位的生产情况的监视,以及预防意外闯入和及时发现险情给予报警及灾情确认等。其本地监控设备设在各煤矿站场站控室,同时实现在监控中心的远程监控,以及将来可扩展实现更上一级的调度控制中心的远程监视。所有监视设备的控制优先级别以最贴近现场为优先的要求. 2、工程概述 目前,全国煤矿为了确保生产安全均采用了监控系统,随着现代数字技术的发展,传统的模拟监控系统已经不能顺应先进的数字通信趋势,必将逐步被淘汰。 传统的煤矿监控系统主要是通过人员值班已及CCTV闭路电视监控系统等模拟局部监控系统。这些方式设备投入成本和运营成本都较高。如果按传统的方式来建设煤矿系统的综合监控,需要建设三四套系统和网络才能实现音频、视频、数据的传输和监控,使系统的维护相当困难,且实时连动性差,稳定性低。而其最大的缺陷还在于不能实现联网监控,每个分矿、总矿、县级、市级、省厅只能实现局域内部监控,无法实现总矿对各分矿,省厅对县级、市级的统一监控和管理。 深圳市景阳科技股份有限公司最新推出的景阳NVMS网络视频监控综合管理系统是基于TCP/IP协议和最先进H.264硬编码技术,集监控、传输和综合管理于一体的远程多媒体视频、音频、数据综合监控系统。系统支持以太网、交换/快速以太网、ISDN、DDN、xDSL、VPN等多种标准数字通信网络方式。收集从全国乃至世界各地分矿传来的各种信息视频信号、音频信号以及数据信号,由监控中心的工作人员对其进行实时的监控和管理,并可以进行远程控制等,使煤矿的安全作业流程更加安全、有效。 景阳NVMS网络视频监控管理系统彻底改变了过去各分矿独立监控的方法,采用全矿联网监控管理的模式,解决了传统监控方式下无法克服的各种弊病,例如总矿无法及时监控各分矿信息,安全性差、管理成本高、事故取证复杂困难、出事故后联动性差等。 景阳NVMS网络视频监控管理系统顺应现代技术发展趋势,具备诸多优点 基于当今世界应用最广的TCP/IP网络进行传输。随着近年来中国宽带网的建设,覆盖全国的宽带网络正在形成,为远程数字监控系统奠定了硬件基础,煤矿系统使用数字化的远程智能监控系统完全可以实现。 克服了传统本地监控方式的缺陷,可以在全国各地,甚至世界各地进行联网监控,符合系统煤矿分矿分布范围广,同时又需要集中管理的现实需求。 传统的监控方式需要至少3套以上的网络和系统来实现煤矿系统的全面监控视频、音频和数据的监控,而景阳NVMS网络视频监控管理系统则将多媒体监控图像、声音、数据、通信传输和系统综合管理有效地集成到同一网络平台中,实现煤矿系统的全面监控,这样设备成本和维护成本降低了,系统可靠性大大提高。 煤矿监控中心不仅能够监视任何远端现场并可与现场对讲,还能与煤矿其他系统或设备如红外传感器、各种报警装置等结合,实现内部集中管理。 与煤矿原有的传统CCTV监控系统相融合,不用废弃原来的系统。 基于IP地址分配技术,每个分矿用一个IP地址定义,当需要增加监控点其他分矿时,只需赋予其IP地址,不需要增加其他网络设备,扩容非常方便,而且数量没有限制。 系统可以任意采用H.264的硬编码技术,可根据不同银行网络情况,对带宽和帧率进行调节,传输的带宽可以在32K到4M间调整,客户的网络带宽要求很低,而图像质量可达DVD标准。 集多个系统于一体的景阳NVMS网络视频监控管理系统,可以整体上降低设备以及网络建设和维护成本,大大提高煤矿系统管理的有效性。 本项目的需求分析如下 监控对象井下巷道内的生产监控、瓦斯监控红外感应器、报警装置和漏水监控。井上矿区的周边环境、井上生产区域。每个矿共XXX个监控点,井上XXX 个,井下XXX个。 井上监控对象主井口、副井口、监控值班室、主扇机房各XXX个监控点。 井下监控对象XXX个采煤工作面、XXX个掘进工作面、XXX个中央变电所、XXX 个主运输大巷。 各监控点的图像通过现有的网络经过各煤矿点监控中心上传至矿务局监控中心。矿务局监控中心以及煤矿监控中心管理人员通过授权,对监控点进行全实时监控和管理控制。 各个监控点的视频信号经过采集、压缩传输到监控中心,由监控中心进行集中存储。集中化录像存储,有利于监控录像资源的管理。做到准确处理、证据采集、避免纠纷,提高科技化管理能力。 出警时,报警信息图像上传至现场监控中心和上级监控中心。 各矿自成体系,具备单独监控、录像、报警功能,也可以根据需要,每路图像全部实时传到矿务局。 权限设置系统具有分级权限设置功能,具备有效的安全管理措施,防止非法操作。可以进行多级密码权限控制。各相关部门只能浏览管辖范围内的指定分矿或指定摄像机视频图像。 联网能力远程多个用户同时浏览;图像通过任意网络远传;保证系统扩容和联网操作简单。 软件操作系统功能设置简便,易于操作。 产品质量符合国家有关标准。 3、总体规划 3.1系统总体架构 3.1.1前端采集设计方案 本系统设计XXX个总监控中心,和XXX个分监控中心。我们在每个煤矿场设置分监控站点,设置一台存储服务器和视频管理工作站,根据现场情况添加视频编码器。对于本项目,建议井下、井上统一采用一体化红外线防爆摄像机,对于相关办公室内,采用普通红外线摄像机,在井上广阔地带,可以考虑使用日夜型高速球摄像机。对于井下采集设备,采用瓦斯报警探测器、探头报警器、其他相关报警采集设备等等,通过视频光端机上传到视频编码器。 摄像机布点主要针对煤矿场内的人员安全、环境变化、设备情况、相关控制仪表、采矿区、通道以及其他重要岗位情况的监视,以及预防意外险情、并及时发现险情给予报警及处理。 一体化红外线防爆摄像机,我们采用一体化红外线摄像机,和一体化防爆护罩云台,摄像机选用XXX. 彩色转黑白1/4″SONY EXviewHAD CCD,清晰度540TVL,最低照度彩色0.1Lux转黑白0.001Lux-0Lux可感应红外线灯 双滤光片自动切换,12倍电子放 大,内置26倍光学变焦镜头,焦距F3.5-91.0mm自动光圈、聚焦,隐私区域24块遮蔽,防抖动功能,电源DC12V。 3.1.2网络系统架构图 煤矿场视频监控系统整体基于IP数字监控系统结构,具有扩展容易,结构更改方便的特点。系统使用分层结构,可分为三层 接入层每个煤矿场实现所有摄像头视频信号的接入,对于井下的摄像机,经视频光端机传输到井上进入视频编码器,对于井上的摄像机直接经过同轴视频电缆进入视频编码器。通过视频编码器把摄像头视频采集信号传送到各煤矿场监控室和县级监控中心。传输方式可根据具体情况采用数字或模拟的方式,使用数模相结合的方式实现。 核心层总矿、分矿监控中心采用全数字监控,各个煤矿场通过网络链路上联到省厅、市级总监控中心,实现全部数字信号汇聚到总监控中心,总监控中心实现重点调用以及指挥调度。 本视频系统示意架构图如下 3.1.3 设计方案 本方案以煤矿场的个视频监控点分别为前端汇聚中心,监控中心为网络总控中心的结构进行设计,前端图像处理设备采用“前端信号采集视频编码器”的方式,对于前端图像采集设备和编码设备之间,根据距离分别采用视频线或光端机。 本设计方案的传输特点 1、对于网络传输方面采用视频编码的方式,在该系统内,视频编码设备包括视频编码器、带网络功能的DVR在系统兼容范围内、IPCamera。然后通过IP网络将现场的模拟视频信号经数字化压缩后传到总监控中心。具体实现上是采用视频编码设备直接以以太网方式连接到监控专网上。分厂监控室、总监控中心及总经办等也通过视频IP发送控制信号到每一台摄像机。流程示意图如下 2、对于多用户对视频流访问的传输多个用户集中访问某一路图像时,在总监控中心的存储流媒体服务器建立转发机制,前端的编码设备的每路图像首先汇集到存储流媒体服务器,然后存储流媒体服务器对多用户要申请的视频流进行复制转发给不同的申请用户,这样就实现了前端编码设备和存储流媒体服务器之间是点与点间的互访,存储流媒体和用户间是单点对多点的互访,这样就有力地保障了视频编码服务器的处理能力,降低网络带宽的占用率,有效增加系统的稳定性。 本系统还可以通过“组播”功能和“VOD点播”功能,全面满足到用户对突发事件的大量实时监视和录像查询回放,同时,图像传输可以实现四路同步回放和16路异步回放,自由选择某时间的录像文件进行智能截图检索。 3、对于视频监控的系统架构传输随着安防监控系统的大型