网络监控系统.doc

网络监控系统技术方案第一部分 网络监控实现的目标1.1 总体目标图像（语音）监控（包括大屏幕及电视墙）中心及分控 2 级监控全网内设备的远程状态监控及网络管理功能授权与安全认证全网内报警信息管理视频流转发海量资料存储及检索1.2 IP 矩阵切换技术原理实现网络监控的技术原理主要基于 IP 视频切换矩 阵技术，其技术原理如下：随着宽带技术的发展，远程集中监控的需要越来越多，规模也越来越大，一种是重建专用网，利用现有的 CATV 技术，包括 WDM 技术，将模拟信号不做处理直接传到监控中心，进行集中 监控，其缺点是网 络建设费用非常高，采用 WDM 技术，必须 是裸光钎（中间是无源的），在有些应用场合，在一个小的区域范围内，还是可行的，只是实现集中 监控的代价很大， 费用很高另一种方法是利用 现有的数字网络，对视音频信号 进行数字化压缩，将 压缩码流组成 IP 报文，通过TCP/IP 协议，把这些 IP 报文传到监控中心，实时解码输出视频图像，进行集中监控这 个数字网络可以是 VPN，可以是专网，也可以是公网，如PSTN、ISDN、GPRS、CDMA、ADSL、宽带城域网、INTERNET 等。

下图是一个典型的应用：在上述应用框图中，PC 管理主机可以通过 IP 网络 ，对前端的每一台视频服务器进行配置、管理、控制，可以实时监控每一台视频服务器的视频图像如果视频图像的数量太多，整个网 络太大，一台管理主机可以同时监控很多台视频服务器的图像，通过 PC 机的显示器显示视频图像，并通过事先设定的规则切换图像信号1.3 实现总体目标的技术依据按照“IP 视频切换矩阵技术”原理，依据 视频编解码 技术、 计算机技术可实现图像（语音）的多级监控（包括大屏幕及电视墙）为确保监控系统的安全、正常、高效运行，使用成熟的数据库与信息管理技术，可实现全网内设备的远程状态监控及网络管理功能、授权与安全认证功能及全网内报警信息管理功能流媒体技术在 Internet 上已经得到广泛的应用，如网上的现场直播、网上的VOD 点播等将流媒体技 术应用到网络监控中来，可有效提高及改善网 络视频监控的效率及性能对于网络监控，海量存储可有效提高视频资料的管理效率目前， 针对流的海量存储与视频点播，在电视广播领域已经得到应用对于网络监控来说， 这样的应用， 对网络性能与存储 成本提出了挑战第二部分 系统总体设计2.1 系统要点分析及基本功能的实现本系统构建于现有网络平台，把网络连接看作一个整体，我们可以理解为：在网络平台上，前端通过视频 服务器接入了 N 个图 像、语音、报警输入，通过网络传输及控制，所有这些保 卫信息可以实时（视网络资源而定）地传输到信息管理中心或监控中心，通过网管、电视墙管理、媒体服务器一系列管理设备实施对全网的信息处理和远程管理，从而真正实现了一个典型的“IP 矩阵”应用案例。

围绕“IP 矩阵” 的概念，本系统的重点在于解决以下几个部份： 视频服务器的本地处理功能 录像与回放的实现与管理 电视墙及大屏显示的实现与管理 本地与网络报警联动的实现与管理 全网内设备状态与网络管理2.2 分控级的设计2．2．1 中心存储设备部分核心设备采用嵌入式网络硬盘录像机（DS-8000HC），是海康威视专为网络监控而设计的数字监控产品， 满足本监控分控端及中心控制室视频服务需求视频压缩标准：H.264视频处理芯片：DSP 处理器主 CPU：嵌入式 MPU 处理器操作系统：RTOS 嵌入式操作系 统前端将摄像机信号、报警信号与控制信号分别通过视频输入口、报警输入口与 RS485 口输入视频服务 器 视频信号经 DVS 编码 可以将码流送到网络口进行传输与内部 IDE 口进行本地 录像（每路录像参数与录像模式可独立设置），报警信号经 DS-8000HC 可进行本地的报警联动输出与（或） 联动到网络口输出（所有报警参数由远程报警管理主机设置），监控主机可通过网络来控制 PTZDS-8000HC 主要特性与功能如下： 采用 H.264 压缩标准H.264 是国际电联（ITU）与国际标准化组织（ISO）组成的联合专家组（JVT）制定的最新视频压缩标准。

是现在及将来在网络视频监控领域内的主流压缩标准 每路图像参数独立设置，支持 D1、DCIF、2CIF、CIF、QCIF 分辨率，不仅支持定码率、变码率，还支持变帧率（PAL：≤25 帧），根据带宽状况可动态设置码流、图像质量或帧率 采用国际主流的嵌入式平台，保证了设备的稳定性、成熟性， 紧随国际主流嵌入式技术的发展，产品的升级保持向下兼容，保护用户的投资 灵活的录像模式可供选择有定时录像、手 动录像、 动态侦测录像、报警录像四种录像模式，为了减少漏报或误报， 还增加了动态侦测|报警、动态侦测&报警两种录像模式；录像文件中嵌入水印防止被 篡改 支持多播、点播及 IE 浏览等方式预览现场图像，监听现场声音，硬实时、多任务系统提供了强大的并发处理功能，编码、录像、网 传、报警等进程通过合理的任务调度，实现并发处理， 满足实时性及多工要求 提供了强大的网络 SDK 开发包，提供了用户个性化需求的开发平台 提供了本地录像，使得录像方案更具灵活性2．2．2 前端摄像机部分前端摄象机采用高速智能快球（DS-2AF1-XXX），是海康威视专为网络监 控而设计的数字监控产品，满足本监控前端图像采集的服务需求。

采用 1/4’’SONY EXVIEW HAD CCD18 倍光学变一体化机芯水平解析度达 480TVL 支持水平 360 度高速旋转支持垂直 90 度高速旋转细腻画面并实现无盲区防雷，防浪涌保护功能断电状态记忆功能高速智能快球（DS-2AF1-XXX）主要特性与功能如下： 机密电机驱动，反应灵敏，运 转平稳，在任何速度下图像无抖动；  完全实现对协议（Hikvision,Pelco-P/D 等）的自动识别，病支持点击跟踪和放大； 支持曼码及线路鼓掌诊断功能； 旋转速度可以根据镜头变倍倍数自动调整提； 水平速度最高可达 400 度/秒，可实现对移动物体的快速跟踪； 具有超宽动态范围功能； 支持多语言菜单及操作提示功能，用户界面友好； 内部设置数据断电不丢失； 支持自动光圈，自动聚焦，自动白平衡，背光 补偿 和低照度（彩转黑）； 支持随即扫描，连续扫描， 帧扫描等自动扫描功能，可设定手动限位； 支持 4 条模式路径，模式路径记录操作总时间最少可达 20 分钟； 支持 200 个预置位，并具有预置画面冻结功能； 可设置多达 12 个隐私罩块，位置，大小可调整，画面内可同时有 8 个区域被屏蔽； 内置 7 路报警输入（优先级可调）和 2 路报警输出，支持报警联动，可在报警后触发报警输出，调用预置点/模式路径/巡航扫描/自动扫描； 支持守望功能，预置点/模式路径/巡航扫描/自动扫描可在空闲状态停留指定时间后自动调用（包括上电后进入的空闲状态）； 内置温度感应器，可显示机内温度；2.3 电视墙显示方案一：解码卡+工控 PC 方案。

使用海康威视专为 IP 矩阵切换而设计的DS-4002MD 解码卡加符合工业标准的、 稳定性更好的工控机组成电视墙管理主机每台电视墙管理主机可以独立设置视频切换规则、手 动切换，定义监视器显示的画面分割方式每台电视墙管理主机连接的监视器数量由内部插多少块 DS-4002MD 来决定，并可以方便地扩充与裁减，具有很好的伸缩性每一块 DS-4002MD 卡支持4 路 CIF 的解 码，或者 2 路 D1 的解码，具有 2 个视频 、2 个音频输出接口，可以连接到监视器上（BNC ）电视墙管理工作示意图：方案二：单路解码器方案核心设备采用单路解码器 DS-6001D，用于对获取的网络视频压缩码流进行解码并输出到监视器 DS-6001D 是海康威视专为 IP 矩阵切换而设计的嵌入式解码产品视频压缩标准：H.264视频处理芯片：DSP 处理器主 CPU：嵌入式 MPU 处理器操作系统：RTOS 嵌入式操作系 统一台单路解码器最多解 4 路 CIF 图像，以 单画面或 4 画面分割方式显示在一台监视器上（BNC ），解码参数、视频切换规则、手动切换等由电视墙管理主机统一管理、设置与操作2.4 存储管理存储管理是一个软件，运行在一台或多台存储管理服务器上。

主要功能说明如下： 配置录像参数配置 DS-8000HC 的本地录像参数、配置中心的 RAID 磁盘阵列录像参数 实现集中录像根据录像参数将网络视频压缩码流存入磁盘阵列 提供 VOD 点播响应访问 用户的录像回放请求2.5 管理中心管理服务器用来对全网内设备状态与网络信息进行管理，它是一个带数据库的管理信息系统主要功能 说明如下： 创建监控区域、DVS 及用户信息，且可被修改、 删除 设置用户权限，采用灵活的菜单级权限设置方式 认证用户权限，授权用户的所有操作必须经过验证，通过验证才允许操作 DVS，否则被拒绝操作信息记录到日志中 对授权用户设置优先权，操作许可以级别优先、时间优先为原则 对来自报警管理主机的报警信息进行分类，将转发地址下传给报警管理主机报警信息记入到日志中 提供操作日志、报警日志的查询巡 检和校时2.6 报警管理设置与管理 DVS 的本地及网络报警联动参数，以电子地图的形式显示区域内的报警信息主要功能说明如下： 地图自定义，分层设置方式，不限级数 监控区域及 DVS 在地图上可以灵活的增加、删除或移动 报警信息（信号灯、文字、声音）提示功能，上传报警信息到管理中心服务器，获取转发地址，按地址进行报警信息转发。

报警管理工作示意图：2.7 流媒体服务当访问的用户数量突破资源限制，或者前端传输网络带宽不够的情况下，使用流媒体服务器就可以解决以上 2 个瓶颈流媒体服务器与管理中心协同工作，提供在多级架构系统中用户预览前端实时视频的访问请求流媒体视频转发工作原理示意图：流媒体服务器响应同级局域网内用户的访问请求，对获取的远程视频通过组播（IGMP）或点播（TCP ）方式转发给请求用户一级用户经过一个流媒体，二级用户经过二个流媒体，多级用户可穿越多个流媒体服务器，形成一个多 级流媒体转发架构，提供系统内用户的视频访问请求服务第三部分 系统详细设计方案3.1 设计依据及指导思想3.1.1 设计依据 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92 《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87 《公安部安全技术防范工程标准》 《电视监控工程程序与要求》GA/T 75-94 《电视监控工程费用概预算编制办法》GA/T 70-94 《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90 《入侵探测器通用技术条件》GB104081-89  《民用闭路电视监控系统工程技术规范》GB50198-94 《中华人民共和国公安部行业标准》GA27-923.1.2 指导思想 实用性本系统能对各监控点进行实时的监控、录像， 电视墙管理方案使得监控系统方便实用。

 简易性配置、管理在 PC 平台上进行，方便维护与管理 先进性采用最新的 H.264 (MPEG-4 PART10)视频压缩算法和嵌入式操作系统平台，具有极佳的清晰度、较小的系统容量占用、完全实时、一流的网传功能等诸多特点，是当前国内外一流的产品和解决方案，系统建成后在较长的一段时间里不会被淘汰 稳定性采用监控行业最新技术和高品质设备，采用具专业性的设备 兼容与扩展性全新“基于 IP 的视频切换矩阵技术”，为本系统的扩 展提供了无与伦比的扩展性，只要 IP 资源足够，系统的扩展就不会受到限制，可根据需要任意增减监控系统前端的数量，而监控管理中心将不再需要增。