智能化小区网络视频监控系统解决方案

1星河湾智能化小区网络视频监控系统解决方案——翔视网络视频服务器在大型小区保安监控项目的实际运用━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━广州宏富房地产有限公司/工程技术室韩红高级工程师广州德特信息技术有限公司何大顺“星河湾━━心情盛开的地方”，“好房子的标准，向星河湾看齐”，作为2003年广州十大明星楼盘之一的广州星河湾花园小区，其开发商━━宏富地产向来以铸造精品楼盘而著称。除了具有强劲的发展商支持以及别具一格的硬件生活环境以外，踏入这个超大型小区，您更可以感受到处处人性化、科学化、数字化管理的实惠和便利。“以人为本、科学发展”，小区生活环境质量以及物业管理水平的高与低，一直以来都是业主所最为关注的问题，也是发展商与管理者最需思索的问题。众所周知，随着社会发展以及生活水平的逐步提高，人们对自身安全的关注程度也在逐步加强。因此，小区在提高管理人员的管理素质以及服务意识的同时，通过拥有一套技术先进、高度智能化的视频监控管理系统，实现物防、人防、技术防范三者之间的协调统一，是衡量居住小区的物业管理水平的重要指标之一。一、项目背景广州星河湾花园小区座落于广州市番禺区迎宾路，总占地80多万平方米，目前已建设区域近50万平方米，建筑面积已达70万平方米，入住人口超过3万人。精益求精、追求完满的小区开发商注意到：视频监控管理系统作为小区安全防范管理系统的核心组成部分，其技术的先进性、操作使用的简便性以及系统的稳定性，直接关系到是否能为业主营造一个安全、舒适、祥和的生活环境，同时也是影响楼盘整体素质以及物业升值潜力的重要因素之一。因此，从系统应用的实际需求出发，在综合比较分析国内监控市场上各种监控模式及解决方案的基础上，同时吸取前几年小区一、二期工程中所采用的基于2硬盘录像机的准数字视频监控管理系统的经验教训的前提下，开发商相关部门主管决定在小区第三期一区楼盘中采用基于网络视频服务器的第三代全数字网络视频监控管理系统。广州星河湾花园小区第三期一区建筑面积157000平方米，共14栋洋房900多户。二、项目需求广州星河湾花园小区第三期一区视频监控管理系统工程项目，按照实际需求规划配置108台摄像机，分别对小区内部楼道、楼内大堂与电梯口、地下室停车场、小区周边出入口等重要地点进行视频图像监控。鉴于前两期工程中所采用的基于硬盘录像机的准数字视频监控管理系统使用过程中的缺憾，对本期工程采用基于网络视频服务器实现全数字化的网络视频监控模式，无论发展商还是工程承建方，均提出了严格的技术性能、功能以及质量要求，并寄予较高的期望值。具体要求如下：所选核心设备━━网络视频服务器必须具备公安部相关管理部门的检测报告以及所在省公安厅的生产许可证，配套的网络视频监控管理软件必须具有相关政府管理部门的认证证书；系统前端摄像机视频图像通过小区内部局域网实时传输至监控中心，传输及控制延迟时间应低于一秒钟；由于小区内部局域网能够提供给监控系统的总带宽不超过30M，而系统实际需要传输的图像多达108路，因此要求在保证图像质量的前提下（即达到352*288分辨率，25帧/秒/路的图像质量效果），每路数字化压缩后的图像所占用带宽不超过280K。小区内部部分前端摄像机和监控中心距离较远，要完全避免因传输距离原因而出现视频信号衰减的问题，最大程度地保障监控图像的稳定性和清晰度；系统可以实现与红外对射、门禁等其它子系统联动报警的功能；系统监控中心通过电脑实现高度智能化控制管理，包括前端摄像机云台镜头3控制、多画面同屏分割显示、画面分组自动轮巡切换、图片抓拍、电子地图等功能，提供实时、定时、报警触发、随时启停等多种录像模式以及对录像资料的智能化快速回放查询；系统监控中心要求以“电视墙”方式实时显示所有108路图像，并且可以任意调用、放大指定的图像；系统网内的主控管理电脑可以任意调用视频图像的录像资料；网络视频服务器产品厂家能够提供设备二次开发协议，以方便系统后期功能扩容；在保证总体效果的前提下，系统总造价应不高于基于硬盘录像机的准数字视频保安监控管理模式的系统造价。三、系统规划针对上述需求情况，小区发展商相关部门以及工程承建方在长达三个月的时间里，对市场上国内及国外生产的多种品牌网络视频服务器进行技术性能和性价比的分析比较，并考察了各种品牌产品的实际应用项目，最后于2004年1月选定广州德特信息技术有限公司生产的“翔视”网络视频服务器。该品牌网络视频服务器产品除了在技术性能上完全满足系统需求外，还具备一定的资质条件（公安部检验证书编号：公沪检031367；广东省公安厅生产登记证书编号：粤1001027；系统后台的“翔视网络视频集中监控系统”管理软件获广东省信息产业厅软件产品登记证书编号：粤DGY-2002-0578。）。而且，发展商以及工程承建方相关人员通过参观考察的方式，确定其产品在广州已有相对成熟的大型应用案例（如“广州市邮储营业网点视频远程集中监控系统”等），系统项目的实际效果也令人满意。由于本项目监控摄像机数量多达108个，从经济合理性考虑，发展商以及工程承建方选用了该公司产品系列中的DT-1004V规格型号网络视频服务器。每台“翔视”DT-1004V网络视频服务器可以支持四路监控图像信号以每路25帧/秒进行全实时传输，且配有4对I/O开关量用于报警或传感、控制信号的输入输出，配有2个RS232端口可作为透明数据通道或作为PTZ控制端口控制前端摄像机云4镜。为将本系统建成行业内的典范工程，系统设计时除严格遵照《工业电视系统工程设计规范》、《MPEG4视音频编解码标准-视听对象的编码（6部分）》、《100BASE-TX快速以太网接口标准》等国家相关技术规范标准外，还根据发展商对小区监控系统的实际要求，本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量的系统实施目标，在系统总体设计上充分体现了以下几方面的特点：先进性，以先进、成熟的网络监控技术进行组网，支持图像和数据的实况传输及多路随时随地监控。标准化和开放性，网络协议采用符合ISO及其他标准，如：TCP/IP、HTTP等标准通讯协议，网络设备符合国际和国家标准，同时充分考虑到用户的潜在需求，提供相关报警信号的输入输出接口，具备报警信号与视频录像联动、报警信号与控制输出联动等功能。可靠性和可用性，选用高效可靠的监控模块和成熟的编解码技术，充分考虑监控系统在运行时的应变能力和容错能力，采取硬件防死机看门狗，断网缓存处理等手段确保整个监控系统的稳定性与可靠性。安全性和保密性，核心设备━━网络视频服务器采用嵌入式LINUX操作系统，可有效防止病毒入侵，后台监控管理软件采用用户权限设定增强系统保密性和安全级别。操作管理的简便性，监控管理通过图形化的管理界面和简洁的操作方式，直观、便捷而高效，提供强大的监控管理功能。实用性和经济性：着眼于近期目标和长期的发展，选用适合于客户的监控方式，用有限的投资构造一个性能最佳的网络监控系统。灵活性和可扩容性，采用模块化设计，能够平滑实现前端摄像机扩容、中心扩容和分控台扩容，并且可以充分利用前期资源，降低扩容投入成本，系统的扩充仅需在前端增加网络视频服务器硬件设备或在监控中心增加电脑设备而无须任何复杂的过程，真正实现高度的可扩容性和灵活性。根据本系统小区的实际监控点分布情况：监控点多而分散，108个监控点分布在小区每栋楼的大堂、电梯以及地下车库；监控点和监控中心的距离较远，部5分监控点和监控中心的实际走线距离超过1000米。考虑到模拟视频电缆不能远距离传输模拟视频信号的缺陷，同时为缩短施工周期、降低布线和施工成本，结合翔视网络视频服务器的特点，系统总体布局如下：本系统共配备27台“翔视”DT-1004V四路网络视频服务器，分别安放在各楼栋的弱电房内，楼栋内以及附近地下车库的监控摄像机每四台摄像机就近接入弱电房内的网络视频服务器。监控摄像机和网络视频服务器之间的实际走线距离最多不超过80米，可以有效避免模拟图像长距离传输的信号衰减问题。各网络视频服务器和监控中心电脑连入小区内部局域网，网络视频服务器将接收的模拟视频信号数字化压缩处理后，通过小区内部局域网向监控中心传送。本监控系统以小区内部星形结构100M以太网为传输媒介，该网络以多模光纤为数据传输的主干线路，使用三级架构的交换机模式。第二、三级交换机区域内的网络视频服务器通过非屏蔽双绞线连入区域内的交换机，第三级交换机同第二级交换机之间以及第二级交换机同第一级交换机之间均使用光纤相连。（具体请参看下图-系统网络拓扑图）除中心交换机安放在监控中心外，其他四台二、三级交换机分别安放在楼栋内的弱电房中。按照系统规划要求，监控中心必须实现“电视墙”监看显示功能，前端108路视频图像分割显示或切换显示在电视墙上，并且能够对任意一路视频图像进行调用、放大、抓拍、录像、电子地图调用等功能。众所周知，网络视频服务器将前端的模拟信号数字化压缩后传输至监控管理中心，而数字信号是无法直接在传统意义上的“电视墙”（模拟监视器）上显示的，若将数字信号再转换成模拟信号显示，则必须要增加其它的转换设备（如：数摸转换卡）以及矩阵控制设备、画面分割器等。如此以来加大投资成本不说，更重要的是，当数字信号再通过数摸转换设备转换成模拟信号后，必然会出现失真、衰减等，导致监视器上的图像模糊不清以及比较严重的黑影现象，从而影响监控效果。6星河湾智能化小区网络视频监控系统网络拓扑图为此，参考国际通用的数字化监控中心解决模式以及翔视网络视频服务器集中监控管理的功能特点，对监控中心做出以下解决方式：由于翔视网络视频服务器后台的“翔视网络视频集中监控系统”管理软件具备最多16画面分割显示功能，而本系统总共有108路视频图像，全部要求实时录像和显示，因此，监控中心配置8台电脑并安装配套的“翔视网络视频集中监控系统”管理软件，其中1台作为监控主机，执行系统管理以及对前端网络视频服务器设置的功能，实时调用显示任意一路视频图像或回放任意一路的历史录像资料，执行对任意监控点摄像机云台镜头的控制，但不执行录像功能；另外7台电脑作为监控副机（其中6台每台负责系统内指定的16路视频图像的显示、录像功能，另外1台负责系统内余下的12路视频图像的显示、录像功能。）执行指定视频图像的显示、录像功能。7台监控副机均配备17英寸显示器，显示器固定安放在电视墙柜里，全屏显示直接组合成监视墙（即电视墙）；监控主机的显示器直接摆放在操作台上以便于日常操作管理；监控电脑机箱全部放置在机柜里。考虑到操作台空间的有限性，再加上日常控制操作以监控主机为主，因此所7有电脑通过切换器共用一套鼠标键盘实现控制管理操作。监控电脑配置为：CPUP42.4G，内存512MDDR，显卡GFORCE4128M，工控主板及机箱电源，每台电脑内置3个120G硬盘，用于存储录像资料（要求保存所有视频录像资料1周每天24小时，之后录像资料自动覆盖更新。）。通过以上“7+1”的监控中心电脑管理解决方式，不仅完全实现了系统的功能要求，在图像显示效果上更胜于传统方式（传统的模拟监视器的图像清晰度远不如数字显示器），而且监控中心无须配备复杂、昂贵的大路数矩阵切换系统、画面分割器等就可以实现画面分割、切换、调用放大等功能。四、系统实施及运行情况本系统自2004年4月1日开始进场施工，至4月15日完成设备的安装调试工作并进入系统试运行状态，由于系统架构的简便性使得工程施工难度大大降低，相比于原计划工期提前了15个工作日。在长达2个月的试运行过程中，系统各功能、性能指标参数完全达到或超过设计目标，系统运行稳定，总体效果远远好于一、二期工程中所采用的基于硬盘录像机的准数字视频监控管理系统，而且，系统良好的人机操作环境界面让小区物业管理部门的保安人员的监控管理工作更加得心应手。在实际安装使用过程中，相比于传统监控系统的解决模式本系统具有以下明显特点：充分利用现有的网络资源作为数字化视频信号以及控制信号的传送路由,无须另行铺设复杂的视频电缆和控制信号线路，大大降低了施工难度和线材费用支出。监控