网络视频监控系统方案

1  建设背景及需求分析

1.1 建设背景

        随着数字技术、计算机技术和网络技术的发展,基于互联网的各种业务呈几何指数规律飞速增长,远程视频监控作为基于互联网的一种全新业务也得到了飞速的发展。在中国,安防行业经过近二十年的发展,技术和产品性能上基本达到发达国家水平,作为安防系统中的一项重要子系统——视频监控系统,已经从最初的特殊行业的模拟监控发展到现在的数字化、高清化、智能化、集成化监控,从起初基于本地的小规模监控发展到今天基于网络的大型远程监控系统。
我们知道一个典型的传统视频监控系统一般由前端,中端和后端三部分组成,完成图像的采集,传输,显示,控制和记录五大功能,随着通信技术的发展及网络传输的普及,新型的数字监控系统将不仅具有以上五种功能,将结合其他信息安全系统,实现全方位、立体化、网络化、高清化、智能化的纵深监控防护体系,与报警系统、探测系统、控制系统、远程传输网络等形成一个完善的大型网络化监控系统。
相对传统的模拟视频监控技术和DVR视频监控技术,网络视频监控技术拥有独特的技术优势: 网络规模化、高可靠性高安全性、高清化、智能化、使用简便性、业务功能强大、管理功能强大、可扩展性好等等。网络视频监控已经应用于电信运营商、公安、军队、政府、金融、教育、工业厂矿、企业等各个行业。网络视频监控是视频监控技术发展的方向,是未来视频监控的趋势。

1.2 需求分析

视频监控系统要求监控系统基于现有IP网络建设,采用网络视频监控产品构建系统。要求系统建成后能够满足监控、远程控制、录像存储等要求。
系统具体需求如下:
1、新建网络监控系统,实现全网监控点统一管理
新建监控系统和传输网络,系统前端、平台、存等均经由IP网络进行数据传输,通过联网整合实现监控中心集中管理和统一控制。
监控中心配置大屏幕电视墙实现全网监控点的实时浏览和集中控制;授权用户可以通过客户端软件实现对监控点的远程浏览和控制。
2、系统提供高清质量的的图像,实现二十四小时不间断图像传输
监控系统要求各监控前端采用先进的H.264编码技术,提高视频文件的压缩率,通过更小的码率实现图像的高清传输。为保证监控效果,监控点要求提供1080P、720P的高清显示效果,通过4M--8Mbps码流实现高清视频的传输与存储。并根据监控区域要求选配红外摄像机,满足24小时不间断监控的要求。
3、系统提高丰富的存储策略,拥有安全、可靠的数据存储机制。
为方便监控录像的管理和控制,本项目采用分布式集中存储的方式,对监控区域的高清1080P 、720P格式的码流进行24小时不间断录像,码率大小控制在4M--8Mbps,做到“所存即所看”的效果。
系统中心平台利用IPSAN进行集中存储,磁盘阵列存储要具备15天以上的能力。对系统内的存储设备进行统一管理,资源策略、监控存储设备工作状态、分配存储资源、制订存储计划、数据安全性管理等功能。
由于本系统网络分布较广,考虑到网络带宽限制,本系统采用前端存储的方式对各地监控图像进行分布式存储,要求存储图像效果达到高清1080P 、720P的效果,采用4M--8Mbps的码流进行24小时不间断存储。系统根据监控分布采用高清NVR前端存储设备。
要求存储设备提供不小于15天的存储能力,配合监控系统可以对监控设备进行远程统一管理,资源策略、监控存储设备工作状态、分配存储资源、制订存储计划、数据安全性管理等功能。
4、系统支持接入告警设备,提供丰富的告警联动策略
系统前端设备应提供丰富的外部接口,能够轻松实现对告警输入输出设备的接入,如红外对射、烟感、温感、警灯等;通过告警信号的触发,实现向各种告警联动,如告警声光电显示、告警录像、告警图像上电视墙等,能够使用户第一时间快速了解到告警区域的情况。
监控系统通过与报警系统相对接,实现报警联动应用,当发生报警时,告警信号通过视频监控系统及时传达相关部门,系统自动产生声光电报警、监控设备自动抓拍、录像,控制中心自动显示报警现场画面等联动动作。通过告警日志记录和告警录像方便日后调查取得,简单工作难度的同时,有效保护财产安全。
5、系统能够提供丰富的录像管理策略和检索功能
系统应提供多种录像管理策略,如前端录像、本地录像、平台录像、告警录像、分时周期录像等,并提供灵活的检索功能,可以实现对前端摄像机的检索,也可通过时间进行检索,并能够支持秒级快速检索、秒级回放、时间轴放像等;同时录像系统提供录像下载服务,实现二次备份。
6、系统具备良好的开放性和扩展性。
系统采用模块化结构设计,具备良好的可靠性和强大的扩展能力。能够通过堆叠实现单级扩容;系统各级可以通过级联的方式实现多级的接入与管理。
网络视频监控系统提供丰富的接口,能够兼容已建的模拟监控系统、DVR监控系统、其他数字监控系统,轻松实现与对讲系统、报警系统、消防火警、GIS地理信息系统、视频会议等其他业务系统的对接,实现各种安防业务系统的大联网。同时系统提供完善的SDK二次开发包能够满足与其他业务平台的整合。
7、系统提供电信级的管理功能,支持运营级的授权管理
系统设计符合电信级规范,平台具备强大的网管和专业的授权子系统,提供丰富的设备管理、用户管理、认证管理和权限管理。轻松实现设备维护管理、多级用户认证管理、多级用户权限分配,有效保障系统的安全、可靠。
8、系统应能够长时间稳定、安全、可靠运行
平台采用嵌入式的结构,有很好的故障排除机制和容错能力,能够提供双机热备,N+1热备等组建方式;并且拥有自动报警功能,一旦系统中出现问题抑或前端设备出现故障,平台能够及时提醒客户进行处理。
平台采用linux的操作系统,能够很好的防止网络病毒的攻击和传播,并且对于前端数据流的传输,使用AES等算法进行加密,保证了数据流的安全可靠,万无一失。
9、系统应支持平滑升级扩容。
平台能够通过堆叠进行整个平台性能的提升,为后续的扩容做了充分的准备,并且能够兼容不同厂商的监控设备。
10、系统能够进行双向语音对讲
监控系统应能够支持接入语音对讲设备,通过网络传输能够实现监控平台与前端监控点的语音对讲、广播等功能。
同时,前端可以通过紧急呼叫按钮实现和监控中心的对讲,实现将紧急情况下主动联动平台,建立语音对讲通道,具有很好的灵活性。

2  设计依据与设计原则

2.1 设计依据

系统规划设计严格遵循国际、国家和地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行:
GA/T75-94              安全防范工程程序与要求   
GBJ303-88              建筑电气安装工程质量检验评定标准  
GA/T 514-2004          交通电视监控系统工程验收规范
GA/T70-2004            安全防范工程费用概预算编制办法
GB 50348-2004         安全防范工程技术规范
GB14050-93             系统接地的形式及安全技术要求
GB50198-94             民用闭路监控电视系统工程技术规范
GB50198-94             彩色电视图像质量主观评价方法
GB50198-94             民用闭路监控电视系统工程技术规范
GA308-2001             安全防范系统验收规则
YD 5032-2004       《会议电视系统工程设计规范》;
YD5033-200            《会议电视系统工程验收规范》;
GB/T16858-1997        《采用数据链路协议的会议电视远端摄像机控制规程》;
YDN075-1998           《中国公众多媒体通信网网络管理规范》;
YDN077-1997           《中国公众多媒体通信网技术体制》(暂行规定)。
ISO TCP/IP协议标准
ITU H.264协议标准
GA 308-2001           《安防系统工程验收规范》
GA/T 669-2008         《城市监控报警联网系统通用技术要求》
GB 50395-2007          视频安防监控系统工程设计规范
GA/T 493-2004          城市警用地理信息系统建设规范

2.2 设计原则

本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素,并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的;设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则:
1、先进性与适用性
采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念,系统集成化、模块化程度高。设计合理,架构简洁,功能完备,切合实际,能有效控制和提高工作效率,满足动态监控和业务工作的实际需求。系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平;同时,系统的安装调试、软件操作使用又应简便易行,容易掌握,适合中国国情和武警这一行业的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身,体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平,适应时代发展的要求。
2、经济性与实用性
在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下,体现高性价比。采用经济实用的技术和设备,充分利用现有资源,综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户现场环境,设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案,通过严密、有机的组合,实现最佳的性能价格比,以便节约工程投资,同时保证系统功能实施的需求,经济实用。
3、可靠性与安全性
系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备,系统具有一致性、升级能力,能够保证全天候长期稳定运行。在系统故障或事故造成中断后,能确保数据的准确性、完整性和一致性,并具备迅速恢复的功能,同时系统具有一整套完成的系统管理策略,可以保证系统的运行安全。
 
4、开放性
以现有成熟的产品为对象设计,同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势,可以与消防、防盗、聚光系统实现联动,具有RJ-45网络通讯口,可实现远程控制。
5、可扩充性
针对 “系统具有扩容性”的需求,系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要,具有更新、扩充和升级的可能,系统规模和功能易于扩充,系统配套软件具有升级能力。同时,本方案在设计中留有冗余,以满足今后的发展要求。方案中设备的控制容量上保留一定的余地,以便在系统中改造新的控制点;系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口;也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
6、追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下,追求最优化的系统设备配置,以尽量降低系统造价。
7、提高监管力度与综合管理水平
本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控,时时动态撑握监视及报警情况。网络视频监控的使用大大减少劳动强度,减少设备运行维护人员;另外,系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行,在最佳情况下运行,既可节能,又可大大减少设备损耗,减少设备维修费用,从而提高监管力度与综合管理水平。

3  建设方案设计

3.1 系统方案设计

3.1.1 系统组网图

          
                                         图示:视频监控系统组网图

3.1.2 组网说明

如上图所示,本系统依托IP网络构建一个星型结构的数字化、网络化的监控系统。系统采用多多级联的方式进行组网的部署,本系统主要有以下三大部分组成:
一级监控平台
一级监控平台部署在监控中心,是整个系统的核心部分,主要配置平台设备、磁盘阵列、解码器、操作席和电视墙等设备;实现对下级平台的控制和管理、视频码流的存储转发及权限管理等功能。
 二级监控平台
二级监控平台部署在总队监控中心,主要配置平台设备、磁盘阵列、解码器、操作席和电视墙等设备;负责对前端设备的统一接入和管理、实时码流的存储转发、权限管理等功能。
监控前端
监控前端部署在支队的本地监控区域,主要负责各种音视频及告警信号的采集,通过部署NVR网络录像机、解码器、操作席、电视墙、高清网络摄像机、告警设备等实现,并将采集到的信息实时传送至监控平台。

3.2 监控中心设计

监控中心是整个系统的核心,通过监控中心可以实现对监控点的浏览和集中控制、报警联动布防、语音对讲、远程指挥调度等功能。
     
                                                                                 监控中心示意图
针对本次项目的实际情况,采用两级组网架构,在监控中心部署一级监控平台,在总队监控中心分别部署二级监控平台。针对本次项目各级监控中心部署的设备主要包含:平台设备、磁盘阵列、解码器、操作席和电视墙等设备。
针对用户要求“系统可靠稳定运行”的需求,本方案采用SOPE平台设备,采用嵌入式的硬件结构设计,内嵌Linux操作系统,采用watchdog故障自检措施,能够自动进行故障的排除或告警提示;并至少可支持8级级联架构,具有10级权限管理功能,提供完善的设备管理、用户管理、告警管理等功能,完全能够满足客户要求“运营级的管理”的需求。
在电视墙解码显示方面,本方案建议在监控中心、分控监控中心、高清电视墙显示,通过集中解码器进行集中解码输出,并实现告警联动上墙的功能,完全能够满足客户要求“实时浏览、集中控制、告警联动”的需求。
各监控平台还应具备以下主要功能:
1、视频浏览和控制
Ø 客户端支持C/S和B/S架构,提供图形化管理界面,操作简单;
Ø 支持多画面风格设置,支持抽帧播放、全屏显示、图像抓拍、轮巡监控、局部放大、中心定位、PTZ控制;
Ø 支持自定义轮巡设置,支持视频浏览预案设置和视频浏览预案载入;
Ø 支持电视墙管理,支持电视墙预案轮巡、电视墙图像轮巡、告警图像上电视墙功能;
Ø 客户端支持对摄像机的号码及位置、摄像日期和时间等信息进行叠加,所有字符内容均可由用户自定义修改。
Ø 提供电子地图导航及列表导航,支持客户端地图双显功能。
2、录像管理和录像回放
Ø 支持平台录像、本地录像和前端录像,客户端支持图像抓拍;
Ø 可设置盘满自动覆盖或停止录制,支持定时录制、手动录制和报警录制;
Ø 支持秒级搜索和秒级回放,支持时间轴放像;
Ø 可以对多个摄像机批量定制录像计划,支持定时随机、定点录像;
Ø 图像记录的保存时间15天,日志记录的保存时间≥30天。
Ø 系统可按摄像机编号、日期、时间、报警信息等多种方式检索、回放录像,可逐帧,高速率快慢回放,图像和声音同步回放;
3、系统管理功能
Ø 支持用户分三级管理,可以为不同的用户分配不同的操作权限和设备管理权限;
Ø 每个云台摄像机可以支持10级权限控制,可以为各级平台监控人员分配不同的优先级;
Ø 系统具备强大的用户认证功能,支持采用密码+USB Key认证方式;
Ø 支持设备权限的设置和修改,提供设备的添加、删除以及设备信息的修改功能,可对前端进行名称、ID等进行统一编码,统一管理;
Ø 支持设备软件的远程升级功能;
Ø 提供系统配置管理和系统性能管理,提供状态监测、系统备份及数据恢复功能。
4、日志管理功能
Ø 日志功能包含:告警日志、用户日志、设备日志;
Ø 能够保存报警的详细信息,支持针对报警记录分类查询、检索、导出,方便后期整理、分析;
Ø 支持对告警日志、用户日志去重复查询;
Ø 支持根据日志的类型、时间、触发点进行查询,并能导出列表。
5、功能扩展
Ø 可支持可视指挥调度功能,包含:单点调度、多点调度、语音对讲、摄像机PTZ控制等功能;
Ø 系统支持扩展综合安防管理平台,实现视频监控系统与报警系统、门禁系统、对讲系统等的综合管理和系统联动;
Ø 根据需要可以进行自定义设置紧急报警、事故报警、预告报警、事件报警等报警的联动规则;
Ø 系统支持扩展智能应用,实现诸如警戒线、虚拟墙、视质检测、财产保护等智能功能,并能配合监控平台实现报警联动。

3.3 监控前端设计

3.3.1 高清网络录像机(NVR)的部署

在中小规模的网络监控系统中,往往会通过单独部署NVR的方式来实现;但在大型监控网络中, NVR产品主要偏向接入层面,在干线部分的联网可配合管理平台部署,实现大规模的网络监控系统。
当NVR于平台进行相连时,NVR完成了前端(网络摄像机和网络视频适配器等)的接入管理、视频录像,并实现对所辖前端进行管理;平台则把NVR作为其接入的前端单元,可实现集中调看NVR的实时图像和录像,支持大量的用户接入访问和电视墙应用,并可对图像进行集中录像备份。
同时NVR支持ANR功能,在NVR因突然断电或者网络中断原因与前端网络摄像机之间的通信链路产生故障时,前端网络摄像机可将录像暂时存放于内置SD卡中,当NVR回复供电或通信链路回复时,前端网络摄像机将会把SD卡中暂存的录像同步给NVR,并继续由NVR来进行图像存储,完全满足要求“系统安全可靠”的需求。
根据系统要求在监控区域进行本地集中存储。建议在支队采用NVR网络录像机进行接入。
NVR可以对前端摄像机进行统一接入和管理,能够支持16路至64路监控前端接入;在存储方面,支持内置16块SATA硬盘的存储,支持RAID5备份技术,实现数据的安全可靠存储。
设备连接示意图如下:
        
                                                                              NVR接入示意图

3.3.2 高清网络摄像机的部署

网络摄像机是集视频压缩技术、计算机技术、网络技术、嵌入式技术等多种先进技术于一体的数字摄像设备。它主要包括镜头、光学过滤器、影像感应器、视频压缩卡、Web服务器、网卡等设备。由于采用了新的MPEG4/H.264视频压缩技术,实现了高质量视频图像的极高压缩比,从根本上很好地解决了图像数字化和带宽之间的突出矛盾。网络摄像机采用嵌入式系统,有独立的IP地址,支持多种网络通信协议,可通过双绞线、光纤或无线网络适配器等传输设备直接与以太网连接。大部分网络摄像机除了可以通过网络传输实时图像外,还可以实现PTZ控制,具备开关量报警信号输入输出接口,能够实现报警信号的输入和输出,可接入红外、烟感、温感、门磁、紧急按钮等报警。同时,一般还具备音频的输入输出接口,能够实现双向的音频呼叫,通过外接音频采集和输出设备可实现管理员与监控现场的音频对讲。
根据项目实际需求。本次系统设计监控点部署IP高清红外半球型网络摄像机;
下图是具体的连接方式:
        
                                                             网络摄像机接入示意图

3.3.3 双向语音对讲设计

通过平台客户端能够方便实现和远程前端的对讲,但前端不能轻易实现和监控中心的对讲;针对本项目客户要求“系统实现双向语音对讲”的需求,本方案在前端采用告警开关量的输入,使用报警联动的方式来触发。具体实现的方法就是通过网络摄像机的报警接口接入一个紧急呼叫按钮开关来触发报警,报警信息会传送至监控中心,监控中心通过告警信号建立一个通道与前端进行语音对讲。其示意图如下:
          
                                                       语音对讲接入示意图

3.3.4 前端告警接入

网络视频监控系统需采用新一代的视频监控技术,有效融合了视频监控和报警联动功能,将传统的视频监控系统和报警系统合二为一。
报警信号的采集:报警信号采集主要由报警单元完成,报警单元主要指报警信号的发生设备,为监控系统提供报警信息。通常报警设备有红外、烟感、温感、门磁、紧急按钮等等,报警设备通常提供开关量输出,由前端网络摄像机接受开关量信号,实现报警信号接入系统与告警联动。报警信号的接入示意图如下:
 
报警信号接入图
报警信号的传输:报警信号的传输过程指报警信号经前端告警信号采集设备,如网络摄像机,在本地输出或通过IP网络传到后端的一个过程。报警信号最终有三种流向:
Ø 报警信号经本地网络摄像机输出,触发本地声光电等报警;
Ø 报警信号通过网络,经平台到客户端触发声、文字等报警;
Ø 报警信号通过网络,经平台、客户端发送至第三方系统,提供报警。
                      
                                                                             报警信号流向图
报警信号的存储:科达行业级网络监控系统具备完善的信息存储和管理功能,系统能够自动存储报警相关记录,可以提供相关记录的查询、导出等功能。
报警信号的应用
当发生报警时,前端报警设备发送告警电平到前端采集设备,前端采集设备将告警信息上传到监控中心,提供警情。系统可自动或手动启动联动机制处理警情。可以实现:
Ø 上传并显示报警信息和现场图像、声音
系统能够自动或手动将报警发生现场的图像、声音输出到客户端或电视墙,为监控中心提供报警现场的信息,便于迅速处理警情。
Ø 触发报警录像,对现场警情进行存储备份
系统能够自动或手动对报警现场信息进行存储备份,供日后查询、调用,为警情处理提供事实依据。
Ø 触发警情现场声光电告警信号,实施事发现场告警
系统能够自动或手动实现对报警现场的警示。在监控前端配置警铃、警灯等报警设备后,前端网络摄像机可根据需求把告警信号发送给本地警铃、警灯等设备,实现本地告警信号的输出,警示现场。
Ø 人工监督警情现场,通过双向语音功能对事发现场进行指挥、疏导;
报警发生时,监控中心操作人员可通过双向音频功能对报警现场喊话,与前端现场进行实时沟通,对事发现场进行指挥、疏导,迅速处理警情。
Ø 抓拍警情现场,留作物证备份;
报警发生时,监控中心操作人员可使用系统的图像抓拍功能,对报警现场图像进行抓拍,留存作为警情处理依据。
Ø 结合电子地图,迅速定位事发地点
系统支持电子地图功能,警情发生时,系统能够迅速定位事发地点,为迅速处理警情提供帮助。
Ø 向其它系统提供告警信息和图像信息,实现多系统联动处理;
报警发生时,系统可为其他应用系统提供告警信号和图像信息,实现多系统联动处理,及时有效地处理警情。
Ø 通过配置短信猫等设备,实现告警自动发生短信
平台报警时可以通过设置联动,通过短信猫的设备,实现自动向各级安保人员发生短信,实现多系统联动机动处理,安保人员迅速到位,及时有效地处理警情。

3.4 存储系统设计

存储系统是网络视频监控系统中的一个重要环节,是图像数据长期存储安全的重要保障。录像策略是存储系统的核心,决定着网络视频监控系统的总带宽以及存储系统的存储容量。
进行视频监控的存储系统设计时,需要对系统中摄像头数量、采集视频的格式和码率、视频服务器的数量等参数进行统计和分析,根据不同的录像策略,分别计算出各种录像策略下系统中存储的总带宽压力和存储容量要求,综合考虑系统成本、系统总带宽、存储容量等因素,选择合适的录像策略,确定系统的总带宽和存储容量,然后根据总带宽压力和存储容量要求选择相应的存储设备。
针对本方案,建议采用分布式存储。针对本方案的存储特点作如下介绍:
Ø 在监控中心和分控中心分别部署存储系统,实现分布式集中存储;
Ø 采用基于网络化解决方案;
Ø 部署NVR存储系统,实现分布式存储;
Ø 采用RAID5等存储技术,提高数据存储的安全性、可靠性;
Ø 基于IP网络进行存储,实现随时随地调看存储资料。
对于重要区域的监控点,可采用ANR技术防止资料丢失,建议采用容量为16G的SD卡,满足12小时的存储,为维护人员排除故障提供了充足的时间。

3.5 传输网络设计

本次项目,建议充分利用原有的IP网络资源并综合考虑到安防管理系统联网的要求,传输网络性能应满足以下指标:
前端监控点与网络机房通过校园局域网传输,距离超长采用光纤传输到机房。分控中心和中心机房采用“光纤连接”2芯用于二级监控中心之间上传下达的视频信号以及视频矩阵联网控制信号,2芯用于组建视频监控专网。
l 网络运营商提供的裸光纤链路接入
l 光缆工程光纤线路距离>50M的必须走地下标准管道
l 整个网络应当满足稳定可靠、扩展方便、可管理等特点
l 采用单模光纤作为传输介质。
光纤传输主要技术性能满足如下:
l 采用单模光纤,波长为1310、1550nm;
l 光纤每公里衰减不大于0.4dB。
 

3.6 系统融合介绍

3.6.1 电子地图系统的融合

系统提供与GIS系统对接的SDK包
视频监控平台提供用于与GIS系统对接的SDK包。通过开发进行GIS系统调用。
提供的功能列表如下:
Ø 初始操作:设置网络环境、连接监控中心平台;
Ø 中间操作:浏览视频、云镜控制、图像抓拍、本地录像、平台录像、
前端录像、录像查询、录像回放、录像下载(由权限进行控制)、
日志查询、日志删除、本地录像文件播放、设备列表获取、告警自动通知、电视墙、电视墙预案、前端参数设置、个性设置、系统设置、移动侦测设置;
Ø 退出操作:停止视频浏览、停止录像播放、停止录像下载、断开连接。
导入图层数据
对于在原有的监控中心平台上添加GIS的部分功能,以便直观的对各个监控点进行预览和监控。采用客户自定义地图的方式来实现,先将已有的电子地图导入平台中,然后对当前的背景地图进行坐标初始化定义,之后就可以灵活的将各个监控点标志到地图中去,并且能够灵活的修改、添加各个监控点的信息,包括监控点的地理位置,责任人,联系方法,监控点配置等,除了一些固定的字段外,用户还可以灵活的添加几条扩展信息,将所有的这些数据保存到平台数据库里面去,同时把各个监控标志点和实际的监控点关联起来,这样就可以方便直观地操作监控终端以及快速浏览监控终端的图像。
系统可通过双击电子地图上的监控点,弹出视频浏览的对话框,直接浏览察看该监控点图像,支持进行该前端的PTZ操作、预设位操作、视频源选择、以及前端摄像头支持的特殊控制指令的发送。
                       

4  系统功能应用

4.1 基本功能介绍

4.1.1 实时图像监控与远程控制

CU客户端浏览
Ø 支持单画面和多种多画面模式的实时图像浏览;支持4/9/16/25/36等等分屏浏览方式,同时支持N+1方式浏览,支持拖拉交换窗口画面;
Ø 客户端浏览支持16:9模式、4:3模式、自适应模式、满屏切割显示和满屏拉伸显示,16:9画面支持叠加4:3显示框以方便对4:3电视墙画面调节;
Ø 支持每幅画面的手动或自动轮询,轮询间隔可设置;
Ø 支持监控点摄像机的远程PTZ控制实现镜头的左右、上下转动,视野的拉近拉远等;对摄像机PTZ的控制可设置多个不同的用户权限级别进行控制;高优先级别用户可优先控制摄像头PTZ;
Ø 支持摄像头的点击居中、框选放大功能;
Ø 支持对前端监控图像进行字幕集中设置和时间显示,方便监控中心了解监控现场;
Ø 支持对前端编解码器的集中参数设置;
Ø 支持移动侦测、音频对讲功能的操作与管理;
Ø 客户端应支持预案设置和管理,个人预案和公共预案最大分别可创建128个;
Ø 系统提供图像抓拍功能,监控中心可随时根据需要抓拍监控图像;
Ø 可外接键盘和矩阵,实现图像切换和PTZ控制。能够通过键盘控制图像切换和对摄像机的控制;支持同一键盘多种不同品牌摄像头混合控制能力;
Ø 具备CPU资源监测功能,当浏览图像路数超出CPU负荷时能够给出个性化提示;
Ø 客户端应支持设置锁屏等待时间,超时后CU自动锁屏或CU自动断链;
Ø 同台CU端PC支持一机双显功能,可同时使用CU浏览视频和电子地图功能。
 
                
电视墙浏览
Ø 支持电视墙的实时浏览、录像回放浏览功能;
Ø 支持CU客户端对电视墙的配置;
Ø 支持电视墙预案轮巡、电视墙图像轮巡、告警图像上电视墙功能;
Ø 支持单路4/9/16路合成画面配置;
Ø 支持监控专用键盘对电视墙图像的切换和控制。

4.1.2 录像存储、数据备份与录像回放

Ø 支持中心录像存储和客户端录像存储功能;
Ø 实现对监控现场图像、声音、数据等进行实时存储。数据保存在监控中心。同时在监控前端进行存储备份,保证在传输线路发生故障时也能提供数据存储;
Ø 能够实现多种方式的录像:手动选择录像、定时录像或报警联动录像;
Ø 支持秒级回放、秒级搜索定位、边录边放,支持使用键盘和鼠标快捷键控制录像回放和预案播放;
Ø 录像文件的检索可按名称、录像方式、时间段等进行检索;
Ø 录像数据以文件形式存储在磁盘上,可方便的调看、导出,刻录成盘,提供数据备份;
Ø 支持录像文件的本地回放和远程点播
Ø 下载的录像文件应该是标准的asf格式,支持通用播放器(例如:暴风影音、windows media player)直接播放,方便备份、刻盘;
Ø 录像回放中提供快进、拖拉等多种控制功能;
Ø 支持专用工具对独立录像阵列进行检索和浏览;
Ø 录像存储采用智能调度方式,可将录像从故障区域智能调度到正常区域;
Ø 系统具备完善的日志功能,可对所有的操作、控制、报警等信息进行保存,日志文件支持导出。
            

4.1.3 语音对讲、广播喊话

Ø 提供监控点音频上传到客户端功能;
Ø 提供客户端音频向监控点广播喊话功能;
Ø 提供客户端与监控点之间的双向对讲功能
Ø 通信过程中的音量大小可调节
Ø 支持回声消除,保证双向对讲时的效果
Ø 可以实现监控点与监控中心、监控中心与监控中心之间的双向音频功能,同时支持对双向语音的录制。
          

4.1.4 报警联动

Ø 支持前端编码设备的开关量输入告警联动;支持移动侦测告警联动
Ø 通过二次开发接口,可实现报警主机及其他报警设备告警联动
Ø 系统告警联动后可出现功能:
² 触发监控现场警铃,警示现场人员(在监控现场配置警铃)
² 自动把报警现场图像上传到监控中心大屏或电脑上
² 自动对报警现场进行录像存储
² 在操作员电脑上发出报警提示,同时发出报警声音
² 通过开放整合实现更丰富的报警联动功能
² 支持图像切换、录像、读秒等联动操作
² 摄像头预置位回调:摄像机自动转动到特定位置,获取现场图像;
Ø 处警记录
监控平台提供完备的日志功能,提供详细的报警信息记录,能够保存报警的详细信息,如:报警地址、报警所属组织、报警级别、报警类型、报警时间、处警时间、处警结果等。
 
                     

4.1.5 电子地图

Ø 支持MAPINFO格式的矢量图或JPEG格式的静态地图两种方式的电子地图;
Ø 能够方便地在地图上定义监控点;支持放大缩小地图;
Ø 报警时,能够在地图相关位置显示报警,并且能够通过点击报警图标调看现场图像并进行PTZ控制;
Ø 电子地图支持缩略图显示,全屏显示以及图元自定义;支持电子地图框选浏览,自动切换画面显示风格,最多支持36画面;
Ø 支持电子地图上传;
Ø 可载入电子地图文件,载入时的显示比例可设置;
Ø JPEG静态电子地图提供多层电子地图功能,并支持电子地图图层树,支持任意图层之间的跳转;告警时,电子地图可自动切换到报警点对应的图层;
Ø JPEG静态电子地图支持缩略图显示,图元自定义;
Ø 可在电子地图中添加、删除和移动图元;
Ø 支持图元名称、属性及对应前端编码设备的配置;
Ø 可通过双击图元实现前端监控图像的实时浏览;
Ø 可实现电子地图的全局或局部放大、缩小。
          
          
 

4.1.6 系统管理功能

用户管理
Ø 提供用户及用户组的添加、删除以及用户信息的修改
Ø 支持超级管理员、用户管理员和操作员三种用户,可以为不同的用户分配不同的管理权限,如:图像浏览、云镜控制、录像与放像、电视墙操作等等。
               
认证管理
Ø 实现用户登录信息的认证
Ø 登录用户的授权
Ø 本次系统具备强大的用户认证和权限管理功能,支持采用用户名、密码认证方式或者USB Key认证方式或者用户名、密码+USB Key认证方式。
                 
权限管理
Ø 采用用户分级管理机制实现用户权限的授予和取消
Ø 可针对不同用户分配不同的系统操作和设备管理权限
                  
设备管理
Ø 提供设备的添加、删除以及设备信息的修改
Ø 可根据设备的名称、类型等参数进行设备搜索
Ø 支持设备权限的设置和修改
Ø 支持设备软件的远程升级功能
               
网络管理
Ø 提供系统配置管理和系统性能管理
Ø 提供告警管理、安全管理和日志管理
Ø 提供状态监测、系统备份及数据恢复功能
              

4.1.7 数据、日志管理

Ø 本次系统具备前端自定义功能,可对前端进行名称、ID等进行统一编码,统一管理;
Ø 系统具备完善的日志功能,可对所有的操作、控制、报警等信息进行保存,日志文件支持导出:
² 监控平台提供完备的日志功能,提供详细的系统日志、操作日志、报警信息记录。
² 能够保存报警的详细信息,如:报警地址、报警所属组织、报警级别、报警类型、报警时间、处警时间、处警结果等。
² 支持根据日志的类型、时间、触发点进行查询,并能导出
² 监控中心的监控员能够针对报警信号做手工记录,填写处理结果。
² 能够针对报警记录分类查询、检索,方便后期整理、分析。
Ø 具备告警日志,设备日志,用户日志查询功能,告警日志可连动告警录像查询,设备日志和告警日志中支持去重复查询功能;

4.1.8 报警联动功能

系统的前端设备(网络摄像机、网络硬盘录像机等)具有多个报警输入与报警输出端口,用户可以根据情况进行报警预设,通过前端设备对信号的采集传输,完成从前端设备本身到监控中心多种报警形式,完成报警联动。
1、前端设备的报警输入与报警输出之间可以任意联动。可以将所有的报警输入联动到一个报警输出口,只要某个报警设备发生报警,那么该报警输出都发生动作;
2、在监控中心的录像服务器上,可以根据各前端设备不同的报警信号采集形式进行设置,一旦在远程发生报警,该录像服务器自动进行报警联动录像,为了便于用户发现报警前的远程现场情况,录像服务器支持图像预录功能,预录时间可以自由设定;
3、在监控中心的电视墙上,平时可以浏览各个前端设备的图像,若前端某个探测器报警,该前端设备的图像或周边多路图像自动出现在监控中心的大屏幕上(或者CU(客户端单元)的监控画面上),便于工作人员发现和处警。
各系统间的报警联动有:
报警与视频联动
视频监控系统可以和上述各类报警子系统实现联动,一旦发生报警,系统将自动发出声光电警示、切换报警点图像上墙、进行图像抓拍、启动录像存储,同时弹出预先编辑好的处理预案,提示警察下一步处理流程。另外,系统还可以利用LED大屏单独显示告警文字,实现视频与告警信息的对应,直观明了。
语音对讲与视频联动
当网络视频监控系统根据预设布防发生报警时,语音系统自动打开,可以实现点对点语音对讲和广播、喊话的功能。
                  
电子地图与视频联动
电子地图在视频监控系统中应用非常广泛,监控、报警等子系统都可以通过电子地图实现直观的信息点定位、查询和管理。科达网络视频监控系统支持电子地图的集成,可在发生各类报警时,联动电子地图自动定位报警点的视频监控前端位置,并发出信号提醒工作人员。

5  系统特色

5.1 领先的应用架构

系统采用领先的数字化、网络化及智能化联网架构,可通过高效的视音频编码技术、灵活的网络处理技术以及智能的应用整合技术,为用户提供高效、便捷的远程监控整体解决方案。
所有设备基于嵌入式硬件结构设计,集成度高,内嵌linux操作系统,运行安全可靠,不会受到网络病毒侵扰。

5.2 丰富的业务功能

系统可提供丰富的视频监控业务功能,包括图像浏览、PTZ控制、录像存储、点播回放、语音对讲、报警联动、电子地图等。

5.3 良好的开放性

本系统具备良好的开放性,完全满足后期接入各种业务系统的需要,同时系统能够提供统一的管理平台,实现报警联动和指挥调度等功能。本系统具有以下特性:
Ø 系统采用国际标准IP传输协议,提供业界标准设备接口,用户选择设备的灵活性大,升级扩容方便;
Ø 平台预留开放接口能够接入多种其他业务系统,如安防子系统、智能分析系统、视频会议、地理信息系统等,通过系统的融合实现报警联动、可视化指挥调度等功能;
Ø 系统提供完善的SDK二次开发包,支持与其他厂商DVR、编码器、网络摄像机、模拟监控系统、数字监控系统的对接,为用户的综合管理提供了更有效的解决方案。

5.4 集中化管理

监控系统能够提供丰富的用户管理、设备管理功能,帮助实现集中化的管理。系统具有以下特点:
Ø 具备强大的用户管理功能,支持三级用户管理和多级权限管理;可以为不同的用户分配不同的管理权限,如:图像浏览、云镜控制、录像与放像、电视墙操作等;
Ø 用户通过客户端就可以对整网设备进行批量配置下发、远程升级、远程操作、业务实现等操作;
Ø 系统提供强大的网管功能,网管系统基于SNMP标准,采用图形化界面设计,具有功能强大、配置简单、易于操作的特点;
Ø 通过网管界面可以使实时查看前端、平台、存储、解码等设备和系统的运行状态、系统资源耗用情况、网络传输状态等可以迅速确定故障,便于维护;
Ø 系统能够提供告警管理、日志管理功能,支持日志导出功能,方便查询和管理;
Ø 系统提供统一的图形化管理界面,能够实现视频监控与其他业务子系统的综合管理和集监控制,方便设置各种报警联动预案;

5.5 大容量接入能力

网络视频系统满足大容量的要求,适应监控系统不断扩容需求,系统具有以下特征:
Ø 系统采用高稳定性的Linux系统和模块化结构设计,在保证系统正常运行的基础上,监控平台支持大容量接入;
Ø 平台支持单级堆叠和多级级联,可以轻松接入万点以上监控前端;
Ø 系统采用灵活的动态组网方式,平台可根据用户实际情况选择集中式、分布式部署,在有效降低网络负载的条件下实现方便快捷的平滑扩容。

5.6 高可靠存储

网络监控系统支持多种存储方式,如:平台存储、分布式集中存储、前端存储、前端摄像机存储、客户端本地存储等。
Ø 系统的平台存储、分布式集中存储支持采用高性能、高可靠性、高扩展性的IPSAN存储,支持RIAD备份、电源冗余等功能,充分保障了数据的安全性;
Ø 科达前端NVR存储支持磁盘热插拔、支持RAID5冗余备份,相对传统DVR存储具备更高的存储性能和安全保证;
Ø 科达网络监控系统前端存储和中心存储可以通过ANR技术进行备份,在网络断链时前端存储自动启用,当网络恢复后前端录像会自动合并到中心存储中。

5.7 系统的高安全性

针对监控系统高可安全性、高可靠性的要求,本系统主要单元具有完善的安全加密、认证机制,具有强大的用户管理和授权机制:
Ø 平台采用嵌入式Linux设计,精简垃圾进程,有效防止病毒木马的入侵,保障系统长时间稳定可靠运行;
Ø 平台支持添加专业防火墙保证了平台不受网路病毒、木马的攻击,提供了高安全性;
Ø 系统支持码流加密,提供端到端的安全保障;
Ø 系统提供完善的授权机制,用户只能查看权限范围内的摄像机和执行被授予的功能;
Ø 同时针对用户登录系统采用了USBKey+软件密码的方式,保证了登录用户的合法性;
Ø 监控平台提供完善的备份机制和负载均衡机制,降低了单台设备瘫痪对系统造成的损失,保障了系统全天候的运行;
Ø 系统具备完善的断电保护机制,上电后系统自动恢复之前配置数据。

5.8 部署简单、使用便捷

系统部署与设备安装简单、快捷,系统通过中心业务平台集中调度的方式实现业务、用户以及设备的统一管理,有效的保障了系统运行的稳定性和安全性,同时也提高了系统的运行效率和用户的使用便捷性。

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