校园监控方案资料.docx
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校园监控方案资料.docx
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校园监控方案资料
校园区视频监控系统
数字监控项目
技
术
方
案
目录:
1.1、项目背景概述
网络监控产品正逐步进入市场并取代传统纯模拟的监控设备,形成了第三代视频监控系统。
她以计算机网络为依托,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,并可以很方便的与报警系统、门禁系统完美、无缝地整合到一个使用平台。
与第一代传统闭路电视监控系统(CCTV)和第二代系统半数字式监控系统(DVR)相比,第三代网络监控系统基于TCP/IP网络协议,以分布式的概念出现,将监控模式拓展为分散与集中的相辅相成,无限度的拓展了监控的范围。
在硬件设备方面,第三代系统运用了把图像处理(采集、压缩、协议转化、传输)设置在监控点,利用无处不在的互联网和局域网,达到全网范围内的即插即用,实现了从图像采集、传输、录像、最终输出的全过程数字化,所以系统也更加稳定,因而是真正意义的全数字监控系统。
网络监控系统从资源利用、功能扩展、安装维护和使用情况等多方面考虑,传统的监控设备是无法与之比拟的。
总之,数字化、网络化是现代信息科技的发展趋势,在视频监控系统中更是如此。
1.2、项目需求
网络监控设计要满足“监”,“控”,“查”的基本功能外在网络的可靠性,安全性,易用性,可扩展性等方面都有充分的考虑。
可靠性:
要求设备通过公安部安全与警用电子产品的质量认证。
编码器满足防潮,防震动,防雷器件和制造工艺。
平均无故障时间达到10万小时。
安全性:
平台支持分级管理和密码加密认证功能,平台的磁盘支持热插拔顺序上电设计,支持RAID保护,数据盘损毁更换后可自动恢复。
实用性:
采用客户端管理软件访问,人性化人机接口(鼠标,数字网络键盘等)。
可扩展性:
可管理50000个编码器,100000路摄像机图像,存贮流与实时流分开无需服务器中继无处理瓶颈。
1.3、项目目标
以科学发展观和构建社会主义和谐社会理论为指导,全面贯彻“统一标准,整体部署,分期实施,信息共享”与建设力度和社会可接受程度相结合、探索创新和稳步推进相结合、服务用户业务和服务社会经济发展相结合的原则,体现“实用,可靠,经济,科学”的指导思想。
以规范技术应用为重点,以增强技术设施的实际应用效能为核心,通过技术集成,建立和完善覆盖面广、资源共享、综合应用的各级监控系统的技术平台。
1.4、系统功能需求
系统可实现不同设备及系统的互联、互通、互控,实现视音频及报警信息的采集、传输/转换、显示/存储、控制;进行身份认证和权限管理,保证信息的安全;应能与报警系统联动,并提供与其他业务系统的数据接口。
主要包括:
1.实时图像点播
应能按照指定设备、指定通道进行图像的实时点播,支持点播图像的显示、缩放、抓拍和录像。
实时监控图像质量要求清晰流畅。
2.远程控制
应能通过手动或自动操作,对前端设备的各种动作进行遥控;应能设定控制优先级,对级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应。
3.存储和备份
监控控制平台的数据库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、通道、时间、报警信息等。
平台能存储视音频信息并保持15天或者以上时间。
图像存储支持RAID数据保护,具备更高的可靠性。
4.历史图像的检索和回放
能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载;回放应支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓拍等;支持回放图像的缩放显示。
5.双码流配置
监控控制平台支持双码流,满足实时监控流和存储流或者双路视频流可以采用不同的编码方式、清晰度和带宽,以满足必要的实时监控和存储策略。
6.报警管理
Ø报警的接收和分发
应能接收报警源发送过来的报警信息,根据报警处置策略将报警信息分发给相应的系统、设备进行处理。
报警源包括前端报警(探测)设备/报警子系统、监控设备的视频移动侦测输出和现有公共网络报警系统的联动输出。
Ø报警联动
若报警位置存在监控设备,报警发生时应能通过预设方式自动调用视频或声音信息进行报警复核,并触发录音录像。
系统应支持与其它警用业务系统进行报警联动。
Ø报警记录
当发生报警时,监控中心应记录报警的详细信息,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。
7.语音双向对讲
根据应用需要(如声音复核、通信指挥等),能支持在监控点和监控中心以及各监控中心之间实现语音双向对讲功能。
8.系统的人机交互
Ø支持C/S和B/S方式管理
Ø应具有直观、友好、简洁的人机交互界面。
Ø应具有视频画面分割显示、信息提示等处理功能。
Ø应能反映自身的运行情况,对正常、报警、故障等状态给出指示。
9.用户与权限管理
监控中心具有对接入的用户进行授权和认证的功能。
用户及权限管理可由各级监控中心独立执行,也可集中执行。
用户及权限管理模块应定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用程序的权限。
监控中心的用户应有权限获取所辖范围内的历史图像和实时监视图像,当需要获取非管辖范围内的历史图像和实时图像时,应取得有效授权。
系统可提供对前端设备进行独占性控制的锁定及解锁功能,锁定和解锁方式可设定。
10.网络与设备管理
在监控管理平台范围内对系统设备、网络进行管理,收集、监测网络内的监控设备、相关服务器的运行情况;对有权限调用访问本级监控中心的用户应能进行监控;在联网系统内部应能实现实时工作时钟同步。
11.网络信息安全管理
系统具备保证信息安全的各项措施,包括身份认证、设备认证、前端设备和社会监控中心的接入安全、移动监控系统的接入和传输安全、图像信息的防篡改等。
12.日志管理
日志包括运行日志和操作日志两种,运行日志应能记录系统内设备启动、自检、异常、故障、恢复、关闭等状态及发生时间;操作日志记录操作人员进入、退出系统的时间和主要操作情况。
支持日志信息的查询和报表制作等功能。
1.5、设计标准及采纳的核心技术
1.5.1、系统设计标准
本系统建设涉及的所有设计、施工、设备、材料和工艺均符合相关的国家标准和信息产业部的规定。
具体来讲,整个系统建设中的所有工作均满足如下规范:
&《视频安防系统技术要求》(GA/T367-2001)
&《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94)
&《信息网络数字视频应用系统规范》(BJ/Z0001-2003)
&《信息技术开放系统互连网络层安全协议》(GB/T17963)
&《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)
&《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)
&《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)
&《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)
&《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)
&《建筑钢结构焊接规程》(JGT81-91)
&《钢筋混凝土施工规范》
另外,所有的设计、施工和设备均应满足该系统客户提出的具体技术需求。
1.5.2、系统采纳的核心技术
监控视频信号以流媒体的方式在网络中传输时,其所具有的特点势将增加网络发送负载,很可能带来网络延时、带宽的急剧消耗和网络拥挤等问题。
因此,对网络进行合理规划,有效控制并分配对带宽的占用,选择最适合的视频编解码方式和流媒体传输协议是避免发生影响其他系统正常运转,防止网络拥挤的有效技术手段。
1.5.2.1、图像压缩处理技术:
目前比较流行的图像压缩标准有:
MJPEG、H.261、H.263、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.264等。
H.264标准是国际标准化组织ISO/IEC下辖的运动图像专家组(MovingPictureExpertsGroup,简称MPEG)于1999年制定的专门用于多媒体信息内容访问的、适宜于各种带宽下传输的图像压缩标准,不仅是目前最新的国际标准,也是目前最适合图像监控系统的图像压缩标准。
H.264技术目前已被国际各大知名厂商采纳为国际互联网(Internet)和第三代移动通讯系统(3G)进行图像传输的标准。
H.264标准的编码是基于对象的,这样就便于操作和控制对象,而以前传统的图像压缩技术是基于帧的。
在传输带宽有限制的情况下,传统图像压缩技术的图像质量是帧平均的,而H.264标准可以对用户感兴趣的对象分配较大的带宽,而对用户不感兴趣的对象分配较小的带宽,从而大幅度地提高了在同等带宽下图像的主观质量。
H.264标准还吸收了传统图像压缩技术的许多优点,在带宽可以得到保证的情况下,其图像质量可以达到MPEG-2(即DVD)的标准。
同时,其图像传输延迟很小,一般低于0.3秒,非常适合图像监控系统的要求。
1.5.2.2、流媒体管理技术:
对于一个基于TCP/IP网络的图像传输系统,如果仅仅满足于图像能在网络上传输,那是远远不够的。
由于视频源众多,情况各异,图像监控所需的视频传输数据往往会彼此或和其他系统争用带宽。
若只有一、二个视频源,带宽可以满足;若视频源超过一定数目,需要调看图像的用户又多的话,局面就会混乱不堪。
其后果就是图像质量下降、延迟、停滞,甚至造成系统瘫痪。
无疑这是用户所不能接受的。
1.5.2.3、先进的分布式服务器集群架构:
随着数字网络监控系统规模的快速发展,客户对系统访问的响应时间、监控图像质量以及所提供服务的可靠性、即时性等要求也越来越高,使得以单台服务器来支撑整个网络监控系统已无法满足客户需求。
取而代之的是一组服务器群。
“数字网络监控平台”利用第四层至第七层通信管理技术,可以根据服务器实际的响应时间,平衡服务器群中所有服务器之间的通信负载,从而提高整个监控网络的性能和响应能力,提高服务器群的效率,节省投资。
负载均衡是由多台服务器以对称方式组成一个服务器群集,除主服务器外其他从服务器都具有同等地位,均能单独对外提供服务。
通过特定的负载均衡技术,将外部客户请求视服务器群集中各服务器上的负载状况合理分配到某台服务器上,负载均衡技术根据实际响应时间制定优先响应策略,从而提高系统性能、优化流量管理、提高服务器群集性能,保证系统正常运行的高可用性和高可靠性。
如果访问量超出了服务器的响应能力,只需增加服务器数目就可平滑升级。
由于采用了负载均衡技术,进一步强化了系统的稳定性、可靠性和持续性。
它也支持路径外返回模式,即绕过流量分配器,为急于等待大量访问请求响应的客户提供更快的响应服务。
在“数字网络监控平台”系统运用了先进的负载均衡算法(对个别服务器配置最大连接数阀值或加权值)以及基于实际响应时间的智能流量分配算法,在性能不同的服务器之间进行负载平衡,充分利用服务器群中的每一台服务器,保护用户投资。
位于主服务器上的负载均衡模块能定时监测从服务器的可用性,包括物理连接、服务器运行状况。
当发现某台从服务器不能提供内容访问时,主服务器自动把用户请求分配到其他健康的服务器上,从而保证了用户的访问服务;同时负载均衡模块可通过设置每台服务器能承受最大的会话数、设置溢出服务器、备份服务器等手段来进一步保证系统连接的可靠性(根据实际系统需求用户可要求定制)。
1.5.2.4、先进稳定的C/S结构:
系统主干框架采用C/S结构,结构严密,系统稳定,且高度保密,非常适合专业部门使用。
在C/S结构下,系统有严格的用户身份认证机制,对用户的合法性及权限有严密的控制。
系统内,客户端与服务器之间有专有的通讯协议,可防止窃听和复制,从而达到系统的整体安全和保密效果。
另外从总体系统安全性上考虑,由于C/S结构是建立在浏览器基础上的,功能上就受到浏览器本身功能的限制,如浏览器不支持直接写屏,很多时候会造成系统显示的不必要延时等。
而且目前网络上的绝大多数病毒是针对浏览器的,所以导致整个监控系统易受到攻击,给日常工作带来不必要的麻烦。
因此,建议采用专业的B/S结构。
1.5.2.5、方便的B/S结构:
考虑到使用的方便性,平台系统服
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