变电站网络视频监控系统方案

1变电站视频监控系统方案解决方案重庆乔星电子有限公司2013年01月10日2第1章前言随着Internet和宽带网络技术的日益发展，传统的以文字和图片为主的内容服务已不能满足用户的需求，具有视频和音频的多媒体内容服务即将成为主流，这是互联网技术发展的必然趋势。近两年来一种崭新的全数字化网络视频监控系统正在得到广泛应用。网络视频监控系统使用现有的网络系统，采用纯数字的网络监控，实现从监控点前端、监控中心、监控工作站的数字化处理，是监控系统发展的必然趋势。网络数字视频系统与上述第一、二代系统相比具有明显的优势：模拟视频监控系统网络数字视频监控系统系统配置由摄像机、视频分配器、画面分割器、矩阵等组成，设备多，连接复杂，可靠性低。采用嵌入式平台系统软件+服务器，软件操作所有的设备参数、功能等非常方便。而且服务器采用嵌入式的系统，运行非常稳定存储介质定时更换录像带,录像带使用及耗费巨大,成本高,保存时间短,且丢失不易找回大容量硬盘自动循环存储,且中心存储可采用RAID5存储技术，如果其中的某些硬盘被拿走，接进新的硬盘可以恢复丢失的数据操作使用按键、简单软件所有功能全部采用软件操作。所以设备都是网络设备，可以直接使用软件进行添加、删除、修改等。用户权限一般3级以下无限级别的用户权限分配。电子地图无可将小区的监控点做成电子地图，导入平台系统，配合报警联动功能，若有地方报警，地图上会自动弹出监控画面。远程访问（在同一网络带宽下）同时在线访问用户有限，无流媒体转发功能中心平台服务器具有流媒体转发功能，可供多用户同时在线访问语音对讲一对一多对多视频会议功能无有，方便扩展时可用维护成本保修时间段，换机需要换掉整台设备，成本高平台服务器采用嵌入式系统，无漏洞，可3年不死机，不维护系统升级模拟系统为较早期的监控系统，若要更新换代成网络或高清或智能分析系统，需要全部换掉所有设备本身即是网络系统。升级只需添加相应的高清、智能分析设备等。另外如果有软件或硬件内核的升级。免费升级解码使用视频矩阵进行切换，无高清解码功能采用软解码技术，全部通过软件的多换面进行切换，而且可以让单台显示器同时显示16路D1。具备高清解码功能。后期进3入高清时代，只要前端换成高清设备。访问记录没有任何日志自动记录所有访问系统的用户、时间及警报事件管理需多人值守可实现无人值守，且接入智能分析，进行自动检测报警，真正做到无人值守增设副控中心必须重新大量投资更改原有主控中心设备副控部分只要有电脑连接到本系统局域网，被分配用户权限后即可进行管理布线成本较高较低（设备可使用交换机等集中设备先进行集中再传输）第2章用户需求分析总体需求：本项目需要将1个变电站的视频进行集中管理，这个变电站16个监控点，通过ADSL进行网络传输，中心配置平台进行集中管理，采用流媒体技术进行视频转发，供很多的用户进行同时多路视频的访问。中心配1~2台监控电脑，配置大大液晶显示器，每台同时显示1~36路视频，可进行轮巡。2.1系统基本功能要求2.1.1实时图像监看应能按照指定设备、指定摄像头进行图像的实时监看，支持监看图像的显示、缩放、抓拍和录像，支持多用户对同一图像资源的同时监看。2.1.2存储与备份采用前端视频服务器存储，中心端进行应急存储，或中心对前端的视频进行下载。在监控中心再加集中存储，这样对数据具有绝对的安全性。提供不低于RAID5级别的存储可靠级别。在记录图像信息的同时还应记录与图像信息相关的检索信息，如设备、摄像头、时间、报警信息等，便于日后的查询调用。存储容量应在图像分辩率采用D1720*576（PAL），720*480（NTSC），CIF（355*288）时，存储视频信息不少于30天。2.1.3历史图像的检索和回放应能按照指定设备、摄像头、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和外设下载；回放应支持正常播放、快速播放、画面暂停、图像抓拍等功能；2.1.4图像采集清晰度和分辨率应保证图像信息的原始完整性，即在色彩还原性、图像轮廓还原性（灰度级）、事件后继性等方面均与现场场景保持最大相似性。系统采集图像应支持多种分辨率格式，并支持最终显示达到D120*576（PAL）质量，在低亮度环境下，应保障图像质量清晰可辨。2.1.5多级别权限用户本地授权访问42.2监控前端技术要求2.2.1摄像头本项目的摄像头采用网络枪击和网络匀速球1)支持H.264视频编码协议；2)支持D120*576（PAL）分辨率；3)支持128kbps～2Mbps编码速率；4)支持TCP/IP、UDP（ADSL拨号方式）等网络存储协议；5)支持1个10/100M以太网接口6）支持云台485控制2.3监控中心技术要求2.3.1视频图像存储和实时图像调用支持1T以上的大容量磁盘：主机连接接口：GE，并至少有2个。系统容量要求：应支持千路以上的视频同时储存。RAID级别：应支持多种RAID级别，最高可以至RAID5存储性能带宽：即指实时存储录制节目的总吞吐量可支持的存储连接模式:应详细说明储存的连接模式和实现方法。状态监测功能：应提供在系统运行时可提供的状态监控功能。在线更换硬件：支持硬盘热插拔及在线更换故障硬盘，而在线任何更换操作均不会引起录制存储数据的丢失；安全性：系统硬件应具有冗余双路电源，关键控制部分和处理部分也应具有硬件的冗余备份相关措施，请详细说明安全性的相关设计。应提供集中存储、控制管理部分的系统组成描述，包括相关硬件设备数量、容量和接口配置等，硬盘配置数量和容量的计算方法和设计思路；2.3.2视频回放和检索1)视频服务器上的数据库中应支持多种检索和查询方法。可根据设备、摄像头、时间、报警同图像存储物理位置的对应关系，查询历史视频资料。2）可以对回放进行正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧播放、暂停抓拍、录像下载等操作。3)图像回放的过程中，应具有权限认证功能，对于不同权限的用户，可访问预先权限所划分的图像信息。2.4其他要求2.4.1扩展性该系统应具有良好的容量扩展性，应提供系统扩容的详细方案。2.4.2二次功能开放性采用的软件应具有较强的开放性，在其功能纳入社会治安动态监控项目系统时，必须免费开放相关接口和协议，并提供必要的技术支持。同时，应具有较强的二次软件开发能力，5能根据实际应用需求，进行软件功能的二次开发。应详细说明投标软件的自有知识产权情况、所采用接口的开放性、后续对二次软件开发的支持承诺和现有研发团队实力等相关情况。2.4.3经济性在充分满足各项技术功能的前提下，合理配置资源，使得该系统具有一定的经济性。2.4.4技术或应用优势性可以提供其它本次系统的技术优势或应用优势供参考。第3章方案设计思想3.1设计原则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。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。先进性图像监视系统采用H.264图像压缩处理技术，具有图像质量清晰，文件占用空间小，传输带宽小，速度快等特点；各子系统（音视频、报警、门禁、环境变量）紧密结合，提供强大的系统集成功能；灵活性系统支持基于WEB方式的网络浏览功能，可供用户方便使用；灵活进行系统软件升级，避免对系统产生过大的影响；灵活的组网方式，有线或无线均可，方便监控点数量的增加；实时性基于带宽的优势，各类前端信号可做到实时的传输；同时可利用其他传输通道进行实时传输，如：GSM、CDMA1X、GPRS、3G网络等；稳定性具有独特的图像管理功能，严格控制丢帧现象；完善的视频流控制功能，保证网络传输的顺畅；管理、操作权限的分级实现，保障管理的统一、规范；强大的自我诊断、恢复功能；完善性与数据采集监控系统无缝地结合，实现报警信号的联动，报警设备的自启动；当报警信号产生时，可实现多种可用通道的信息传输，如网络、电话、短消息等；扩展性系统预留相的接口以便扩充之用；控制部件（软、硬件）采用模块式结构、内部总线化等技术措施，可以方便灵活进行扩充，保证未来的适性；6易用性基于优良的操作平台；采用模块化设计，操作简便；界面人性化；3.2设计依据《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）；《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）；《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）；《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000）；《安全防范系统》（DB33/T334-2001）；《民用闭路电视监控系统工程技术规范》（GB50198-94）；《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）；《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-2001）；《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》(GB4793-2001)；《信息技术设备的安全》（GB4943-2001）；《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收技术规范》。第4章方案总体设计4.1系统体系结构根据本监控项目的需求，我们选择网络监控方案来构建本系统。4.2系统总体架构如下图：7图14.3系统组成从系统的物理组织结构来看，系统可以分为三层：左层的前端采集部分、中间层的网络传输部分和右层的监控中心总控部分。具体包括：前端采集部分：根据要求前端采集都是通过模拟摄像机+存储型视频编码器组成。视频监控前端设备如下：模拟摄像机16路存储视频编码器（支持硬盘存储）传输部分：前端传输采用ADSL的带宽进行传输，中心端搭配10M的光纤进行视频下载以及上传。监控中心总控部分：在本项目中，监控中心是整个监控系统的后台部分。系统可采用分级结构控制中心，分区制分配权限管理，各分管中心（弱电间）负责片区的所有的视频监控点，配置监控PC机进行实时视频监控以及操作。在中心要实现视频监控、应急录像、流媒体转发等功能。本系统，监控中心采用大型管理平台，对整个监控设备进行统一管理。第5章方案功能特点本方案充分考虑用户需求，并整合了当前IP网络、视频语音等领域的技术优势，同时借鉴了NGN中控制与交换分离的先进理念，方案具备以下特点：86.1高清晰的图像质量嵌入式监控平台系统接入的前端设备采用最新的专业图像技术，可提供FULLD1高清晰图像分辨率，支持H.264编码格式，编码带宽最高可达8M，尤其是在高动态图像监控场合，VS6100可以为用户提供最高质量的高清晰图像。同时通过组播优化等网络技术，使得VS6100具备良好的实时性，满足专业监控的要求。尤其是VS6100采用一次编码、全网交换的方式，避免了传统监控系统因为矩阵多级级联而造成的图像质量下降和时延增加的现象，在多级扩展后仍可以保持最佳的高清晰图像质量和低时延。7章设备产品参数存储型编码器存储型编码器（VS-3108RX）一、产品特性采用高性能的SOC芯片、嵌入式Linux操作系统，内置硬件看门狗，系统稳定可靠、扩展方便视频最高D1的H264编码，音频G711A编码，帧率、码流动态可调网络支持ADSLPPPOE、无线WIFI、无线TD-SCDMA/CDMA1X/EVDO/WCDMA、DNS、DDNS内嵌流媒体服务器，支持流媒体点播，支持手机监控,双向语音对讲/单向语音广播二、技术参数设备参数VS-3116RX视频视频输入16路NTSC/PAL，1Vpp75Ω（BNC）视频输出1路HDMI，1Vpp75Ω（BNC），1路VGA(可选)压缩标准H.264最高图像分辨率D1帧率、码流最高：25fps(PAL),30fps(NTSC)、32Kbps~3Mbps,CBR/VBR可调OSD功能支持文字、时间在图像上的叠加音频音频输入2路RCA，麦克/线路输入，单声道音频输出1路RCA输出，单声道音频参数采样频率：8KHZ，采样位宽：16Bit，压缩：G711A，码率：32Kbps网络网络接口1个RJ45，10/100M自适应，1个外置USB，支持WIFI、3G网络协议TCP/IP、UDP/IP、多播、HTTP、ICMP、FTP、EMAIL、TELNET等9IE应用内嵌WebServer，用户可直接用