移动基站监控 监控方案 远程监控远程监控方案.docx

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移动基站监控监控方案远程监控远程监控方案

基站联网监控、集中备份

解决方案

浙江大华技术股份有限公司

目录

第一章可行性分析3

一．系统简介3

二．系统可行性分析3

第二章方案总体设计4

一．系统特点4

（一）.系统结构4

（二）.传输与组网方式5

二．系统方案实现6

（一）.移动基站监控系统的结构6

三．系统功能7

（一）.前端实现功能8

（二）.后端综合实现功能8

第三章系统及设备技术特性11

一．系统主要设备11

（一）.前端设备11

（二）.中心设备12

二．主要技术参数17

三．系统特性18

（一）.先进性18

（二）.稳定性19

（三）.安全性19

（四）.可扩展性20

第一章可行性分析

一．系统简介

随着移动通信的迅猛发展、移动通信与本地网有线通信的体制分离，移动通信的运维力量薄弱和运维工作量大的矛盾日益突出。

并且移动基站和无线基站等一般具有如下特点：

站点多且分散；传输资源受限；基站的动力设备种类少、数量少；基站设备投资少；电力网情况不很稳定；机房所处环境也比较恶劣，而且平时机房基本上都是无人值守。

因此，增加基站动力监控来降低运行维护成本有着更为迫切的需求。

技术防范产品的数字化已经实现，产品亦走向成熟，网络化的安全防范系统已经在国内外大量投入使用，因此，本项目在核心基础技术方面是完全可行的，主要是合理运用、科学集成的问题。

二．系统可行性分析

在本系统中，主要需解决的问题就是在有限的带宽条件下进行完整的图像数据传输，这不仅要求合理的带宽利用、网传数据的码流限制，还对中心软件的高度功能集成和数据管理有较高的要求。

涉及到本项目的关键技术如下：

1．媒体的数字化技术：

国内媒体记录类技防产品早已走向数字化，从早期的MJPEG到MPEG-1再到MPEG-4（SP、ACE、AVC）均是非常成熟的数字化产品。

特别是MPEG4算法的成熟，给减少网络数据传输占用带宽提供了根本的技术保证。

2．入式技术：

经过多年的发展，系统级的嵌入式产品已经成熟并在多个领域获得广泛的应用，安防产品的系统平台已经出现了成熟的嵌入式产品。

3．多媒体网络技术：

实时传输协议RTP/RTSP已经成熟，MSTP技术构建银行安全保卫的专用传输网络，结合前端设备的码流抑制（带宽控制）功能，可以实现安全保卫信息的实时传输，并与其他业务信息系统合理占用网络资源，发挥网络资源的最大效率。

4．磁盘阵列技术的成熟：

随着备份技术的广泛应用，磁盘阵列技术快速发展，硬件存储介质的多样化，容量的不断扩大，都给中心集中备份提供了可能。

第二章方案总体设计

针对以上通用和特殊的要求，我们专门针对该项目的实际情况进行了本方案的设计。

一．系统特点

（一）.系统结构

移动基站监控系统的特点是独立于移动通信网，但是又与移动通信网紧密相关。

1. 监控中心和基站监控单元

从管理结构上看，系统采用两级结构：

监控服务器、基站监控单元。

监控中心负责对整个监控网络内所有的基站动力设备和机房环境等的监控和管理。

基站监控单元只负责对某一具体移动基站内的动力设备和机房环境设备进行数据采集和控制。

监控中心与基站监控单元之间通过数据通信网（DCN，通常是WAN）交换监控信息。

通过监控中心，基站监控单元可获取所有交换局或基站动力设备和机房环境的运行数据，并可对SU所属动力设备进行遥控、遥调。

基站监控单元的另一任务就是对这些数据进行归纳总结，以获取所有被监控动力设备的宏观运行数据，并运行分析，为维护、管理及决策提供依据，并可通过接口向省监控中心传送相应监控信息。

2.分控中心

分控中心负责监控网络中的某个区域内动力空调和机房环境的监视和管理。

它在管理层次上低于监控中心，但是高于基站监控单元。

由于分控中心是可选的，所以其工作状态及存在与否都不影响基站监控单元的正常运行，但是分控中心的工作受到基站监控单元的监视和管理。

分控中心适用于维护方式相对独立的地区，也可以根据需要为某类相对独立的设备（如空调）设立分控中心。

（二）.传输与组网方式

移动基站动力监控系统应该采用开放灵活的组网方式，一般采用WAN和Ethe一t组网方式。

数据通信网的传输方式一般有：

DDN、拨号电话线、专线、X.25、帧中继等。

由于移动通信网的特殊性，在很多基站难以单独为监控系统铺设线路，这就限制了上面几种方式的应用。

而移动基站与移动交换局之间是采用E1线路进行传输的，在此业务信道中，一般仍有空闲的时隙，所以可利用这些空闲时隙建立监控系统的数据通信网。

在基站端，时隙提取设备提供的接口可以直接接入基站监控中心；在交换局端，通过一台时隙汇接路由器将各时隙汇接在一起。

这种方式将作为监控主信道的传输方式。

基站的备用监控信道可利用GSM数据业务直接与监控中心的路由器建立9600bit／s的数据链路。

交换局间、市局监控中心与省局监控中心之间，可以通过G.703或V.35标准E1接口与Router相连，构成2Mb／s信道。

此外，在交换局与监控中心之间如果需备用路由，可采用X.25分组交换网来实现。

在交换局或监控中心内部采用局域网（LAN）连接。

二．系统方案实现

（一）.移动基站监控系统的结构

1．基站监控系统对基站内动力设备的运行情况进行监视，在某些情况下还可以通过相应的接口对动力设备进行控制。

应通过板卡级的系统集成技术将环境、设备监控、智能门禁、音视频和网络通信集成到一个平台之上。

2．基站监控系统负责监控的对象有电源设备：

开关电源／整流器／UPS、蓄电池组、交流配电屏、直流配电屏、地线与防雷设备等；油机：

智能油机或非智能油机；空调设备：

专用空调与分体空调；环境量：

门禁、窗禁、温湿度、烟雾、红外、水浸等；基站图像。

通过基站大华视频监控设备可对上述全部监控对象进行可靠、准确的监控。

3．基站的视频监控条件和监控中心、交换机房不同。

基站的地理位置较为分散，必须利用远程图像传输技术，而基站视频系统是为了实现无人值守，一般基站最多提供两个监视点，在交换机房采用的主控计算机集中处理方式不再适用。

另外，基站的通信条件较差，一般最多提供一路电话线或64kb／s的中继线路。

综合考虑以上特点，可提供如下解决方菜。

（二）.系统方案设计

1.整体方案结构图如下：

系统结构说明：

1.每个网点根据摄像机的数量配置相应数量的大华网络视频服务器。

2.每个网点均通过网络与总部监控中心联网。

为保证网络图像数据的传输，建议调整本地网络视频服务器的画质，即调整网络传输所占的带宽。

若前端网络视频服务器的数量减少，可将画质调高，以期在网络带宽允许的范围内，达到最好的录像效果。

3.分部数据中心采用分布式管理系统。

配置一台主控管理服务器，安装专用的中心管理软件和存储管理软件，对所有分控用户、报警主机、各存储服务器、磁盘阵列数据进行统一管理。

4.分部数据中心需根据需要配置专用存储服务器，存储服务器上安装磁盘阵列管理的软件，该存储服务器负责各种图像数据的转发和调阅。

可以根据系统需要配置磁盘阵列的存储设备容量大小。

三．系统功能

（一）.前端实现功能

用户管理

·每个组有不同的管理权限并可以任意编辑，每个用户隶属于一个组

·在无用户登录状态下，监视权限可以被任意设定

存贮功能

·根据用户的配置和策略,比如通过报警和定时设置将相应的视频数据集中存贮到中心服务器上

·用户可以根据需要通过本地客户端进行录像,录像文件存放在客户端运行的电脑上

报警功能

·实时响应外部报警输入（200MS以内），根据用户预先定义的联动设置进行正确处理并能给出相应的屏幕及语音提示（允许用户预先录制语音）

·提供一个中心报警受理服务器的设置选项，使报警信息能够主动远程通知，报警输入可以来自连接的各种外设

·对视频丢失可以根据用户的预先设置进行提示或报警

·保留9M内存空间预录声音图像

·报警信息通过邮件通知用户

网络监视

·通过网络，将NVS经过压缩的一路音视频数据传输到网络终端解压后呈现

·在带宽允许的情况下，延时在一秒以内

·同时建立连接个数8－10个

·音视频数据的传输采用HTTP、TCP、UDP、MULTICAST、RTP/RTCP等，

·对于一些报警数据或信息使用SMTP传输

·支持WEB方式访问系统，应用于广域网环境

网络管理

·通过ethernet网络实现对NVS配置的管理及控制权限管理

·支持WEB方式和客户端方式

外设控制

·支持外设的控制功能，对每种外设的控制协议及联接接口可自由设定

·支持各种接口（RS232、RS485）的透明数据传输。

辅助功能

·支持视频NTSC与PAL制的切换

·支持系统资源信息及运行状态实时显示

·支持日志功能

（二）.后端综合实现功能

1．多级联网控制功能：

（1）监控中心（一级）能调看到下属分控中心（二级）、基站监控单元（三级）的所有摄像机图像，能控制下属各个分控中心、各个基站监控单元的各个基站的活动摄像机。

（2）根据权限设置，各个分控中心（二级）也能调看、控制监控中心（一级控制）下属的其它各个分控中心（二级）、基站监控单元（三级）的所有摄像机图像

（3）一，二，三级监控中心之间建立四路视频干线和控制干线后，监控中心（一级控制）能同时显示下属二级或某二级下属的某三级的任意四路图像。

一级与二级之间设立一路模拟下传图像通道。

（4）一级对三级所属摄像机进行控制时，二级透明，如同使用同一个矩阵一样。

（5）一级能根据预置方式，操纵二级或三级的某一组摄像机，二级能根据预置方式，操纵三级的某一组摄像机，即实现远程组切换功能。

（6）具有远程报警联动功能，能自动切换一组图像。

（7）各级能完成摄像机分组，摄像机切换，摄像机控制，摄像机名称显示，报警产生时自动切换摄像机，用户登录，失效与退出，组切换功能，I/O输出，用户权限漫游，监视器和摄像机的锁定功能和提供级间的联网功能。

2．控制功能：

系统要具有优先级管理的能力，并且优先控制权具有时效性。

即设定一级为最高级、二级为次级、三级为最低级别，当一级调用三级某路图像后，二级、三级不能控制该路图像，当一级在一定时间内对该图像不进行任何操作时，自动释放该路图像，为低级操作开放，使得二级、三级可以调用、控制该路图像。

3．监视功能：

通过矩阵和电视墙能清晰监视各点图像，无论白天晚上，无论晴天雨天，都能清晰监视目标场所，在需要的场合能对摄像机进行方位、变焦等控制。

4．电子地图功能：

监控点应直观地显示在电子地图上，并能点击显示监控点图像。

能显示街区分布、派出所辖区范围、警力分布、社区警务室及联防点、治安点位置等。

对于发生报警或其它警情时，能自动切换到相应监控点（包括摄像机切换和预置点），在屏幕上调出该点图像，并在电子地图上给出指示，计算机给出声音提示，记录相关报警信息；在进行摄像机切换和控制时也能在电子地图上指示最近监控点。

5．网络监视功能：

通过网络，各客户端能清晰监视各点图像，无论白天晚上，无论晴天雨天，都能清晰监视目标场所，在需要的场合能对摄像机进行方位、变焦等控制。

6．网络图像调度功能：

任一显示器能显示任一监控点的图像。

并且通过软件或硬件能与其它监控系统联网，并调度其图像。

7．图像的记录和备份功能：

所有图像均以分局为中心对图像进行统一录像记录，采用数字录像机，通过硬盘和光盘刻录机对需要的图像在各分控中心进行备份，备份的图像通过网络在任意一台电脑上可以回放。

分局将配置彩色视频打印机，便于监控时，快速打印可疑人员的画面和突发事件现场的画面。

8．警视联动功能：

监控系统应能与区域联网报警系统形成报警监控联动，区域联网报警系统的某用户报警时监控系统应能自动切换与该用户对应的监控图像至相应的监视器上，并自动定位在相应的预制点上。

9．电子地图功能：

监控点应直观地显示在电子地图上，并能点击显示监控点图像。

能显示街区分布、派出所辖区范围、警力分布、社区警务室及联防点、治安点位置等。

对于发生报警或其它警情时，能自动切换到相应监控点（包括摄像机切换和预置点），在屏幕上调出该点图像，并在电子地图上给出指示，计算机给出声音提示，记录相关报警信息；在进行摄像机切换和控制时也能在电子地图上指示最近监控点。

10．语音通信功能：

一级与二级，各二级之间具备双向语音通话功能。

第三章系统及设备技术特性

一．系统主要设备

（一）.前端设备

前端网点的设备主要由前端摄像机、报警设备、网络视频服务器、网络设备组成。

前端摄像机直接接入网络视频服务器即可，若为带云台的摄像机或球机，我公司的网络视频服务器可兼容多种云台解码器协议，常用的如PELCO-D、PELCO-P、三星等。

报警设备具备多样性，门禁、外部报警、110报警等，有些是银行网点原有的一些设备或原有的110报警系统（含报警主机）。

原理上，我们的网络视频服务器提供＋5-15V的电压量的报警输入设备接口和开关量的报警输出接口，对于一些新的报警设备，如红外报警探测器、烟感报警探测器、门禁开关等，可直接利用该报警接口实现报警及联动等功能；对于一些原有的报警设备，如报警主机、110报警系统等，需提供原报警主机的通讯协议进行添加，通过网络视频服务器的RS232口与原报警主机相连，以实现本监控系统与原报警系统的联网。

网络视频服务器根据前端网点的实际摄像机数量，配置相应数量的1路网络视频服务器。

网络视频服务器具有RJ45接口，可直接接入相应的网络设备。

网络视频服务器一定的时间间隔会将录像数据打包，然后以数据包的形式将录像数据通过网络传输至服务器，由服务器将数据转存到磁盘阵列中。

网络视频服务器采用TCP网络传输协议，可防止丢包现象发生，并支持断点续传功能，保证录像数据在数据中心的完整保存。

前端网络设备采用简单的集线器或交换机即可。

各网点可根据网络状况进行配置。

（二）.中心设备

分部监控中心首先需配置端口足够的交换机，该交换机需支持100M/1000M网络。

具体型号根据整个网络的实际状况进行选型。

1.中心硬件部分

主要配置的硬件设备如下图中所示：

说明：

中心的主要管理服务器部分设备为管理服务器和存储服务器。

管理服务器和存储服务器实际上组成了分布式的管理系统。

管理服务器上安装一级中心管理软件和存储管理软件，主要实现对全网的安全管理（用户权限分配、登陆认证等）、日志记录、配置管理。

存储服务器上安装二级管理软件和存储软件，主要实现各种数据的管理和转发，其中包括前端数据和磁盘阵列数据。

2.中心软件部分

中心软件部分部署图见下图（可参考硬件结构图进行对应）：

说明：

中心服务软件

它属于分布式系统软件，主要由中心管理组件及中心实现组件组成，在系统中由一个中心管理组件实例和多个中心实现组件实例在运行。

中心管理组件主要实现以下功能：

用户管理功能：

用户管理模块，负责用户连接的监听、建立、通讯，用户状态的登记、用户权限的判定等；

权限管理功能：

通过服务器软件对用户进行权限（含访问存储数据的权限）、用户组的设定，用户在分控端登陆时，首先需要通过服务器进行认证，方可登陆，登陆后根据服务器分配的权限对相应的前端进行控制；

设备信息管理：

对所有前端网点设备的信息、配置等的管理；

设备分布管理（电子地图）：

可对前端网点进行电子地图设置，根据前端网点的位置、属性等进行电子地图管理；

中心实现组件管理：

对存储服务器（中心实现组件需安装在存储服务器中）进行管理，包括登陆用户访问、网络资源、日志记录等；

与其它应用的通讯管理：

主要是指中心管理组件与存储管理组件之间的通讯；

网络资源管理：

可根据某一台存储服务器的当前连接状况和网络状况，动态的分配前端网点图像的存储位置；

日志管理：

可对前端设备状况、报警信息、用户登陆、各种操作进行日志记录和管理。

中心实现组件主要实现以下功能：

数据接收：

可通过中心管理组件建立连接后，直接接收前端网点的图像，减少服务器端的网络压力；

协议转换：

负责标准协议和其他各种协议之间的转换，通过该协议转换，可以使用同一种协议对不同的设备进行访问；

数据转发：

主要实现数据包内存的共享，减少软件系统给操作系统内存和网络带来的冲击，而提高系统性能；

日志管理：

对各种登陆、报警信息等日志进行管理；

存储服务软件

它属于分布式系统软件，主要由存储管理组件及存储实现组件组成，在系统中由一个存储管理组件实例和多个存储实现组件实例在运行。

存储管理组件主要实现以下功能：

存储实现组件管理：

对下面的各个存储服务器进行管理，包括数据存储、网络资源、登陆用户等；

存储数据索引数据库访问：

在管理服务器上建立磁盘阵列的数据索引，便于网络分控进行查询；

与中心服务软件通讯：

通过两种软件的通讯，实现用户权限认证和各种信息的互通；

日志管理：

对数据调阅、数据备份等日志进行管理；

存储实现组件主要实现以下功能：

数据保存：

通过存储服务器将前端网点的图像数据转存到相应的磁盘阵列中；

数据索引数据库建立及访问：

由存储服务器与管理服务器通讯连接，实现索引数据库的建立及访问，可实现对多台存储服务器统一管理，即对多个磁盘阵列进行统一管理；

数据访问：

各分控通过管理服务器认证后，与相应的存储服务器建立连接，然后对磁盘阵列中的数据进行访问；

数据管理：

主要指循环保存时实现策略，即保证将多个磁盘阵列作为一个整体进行数据管理，防止数据覆盖时间不一的情况；

日志管理：

记录各分控对本存储服务器的访问日志等信息；

软件组件通讯关联图（标识数据传输关联性）：

说明：

整个关联图指出了所有图像数据传输的流程。

箭头表示数据流向，连线表示数据流的链接；

前端网点DVR与中心管理服务器的关系为n对1的关系，即：

前端多台DVR对应同一套中心管理软件，所有图像数据也是多个网点图像均传输到服务器，由服务器转发；

通用客户端与中心服务软件均为多对一的关联；

通用客户端若需要观看前端网点的图像，需首先与中心服务器连接，然后前端网点图像经由相应的服务器转发至相应的分控，同时将监看的图像存储至磁盘阵列中；若要调阅磁盘阵列中的数据，则需同样经过中心服务器认证处理后，由存储服务器直接将磁盘阵列中的数据转发至相应的分控；

当有分控对前端网点进行图像监控时，监看的图像数据会同时保存到磁盘阵列中，此时，存储管理组件会记录该段文件存储的位置及数据编号，在下次进行续传时只是补齐没传的数据即可，无需再传。

1、存储管理组件与存储实现组件为1对多的关联：

存储管理组件可动态的对存储实现组件进行即时管理，即网点数据被存储管理组件动态的分配到不同的存储组件中，真正的将所有磁盘阵列进行统一管理。

2.据中心备份部分

分部数据中心备份主要包括管理服务器、存储服务器和磁盘阵列。

管理服务器可与中心管理服务器共用，采用专用的高性能服务器。

管理磁盘阵列的存储服务器配置也采用专用的服务器，可与磁盘阵列统一配置，以保证数据安全可靠保存。

磁盘阵列专用软件在每台存储服务器上安装。

对所连接磁盘阵列进行管理，对所有磁盘阵列和存储服务器进行统一管理的专用软件安装在中心管理服务器上，管理所有分控对磁盘阵列中的数据的调用、查询等操作。

二．主要技术参数

1、网络视频服务器

型号：

DH-DVS0204E/DH-DVS0404E

品牌：

浙江大华

参数

指标

操作系统

嵌入式linux

操作界面

WEB方式或者客户端

型号

DH-NVS0104S

视频输入

1路复合视频（NTSC/PAL）BNC（1.0VP-P，75Ω）

音频输入

LINE模式：

输入峰值<2.5Vpp，输入阻抗>10KΩ

MIC模式：

Vbias=2.5V，内部20dB放大器，输入阻抗>3KΩ

音频输出

1路音频输出输出峰值<4Vpp,功率<1W,负载>8Ω单声道插头

视频显示

1画面显示

视频标准

PAL（625线，50场/秒），NTSC（525线，60场/秒）

图像分辨率

VGA、HD1、CIF、QVGA、QCIF

移动侦测

区域设置：

每画面最大可设置20x15个检测区域；

检测灵敏度设置：

每区域可设置6级灵敏度

图像压缩

MPEG-4固定码流、MPEG-4可变码流

音频压缩

ADPCM/PCM

视频记录速度

实时模式：

PAL每路1帧/秒-25帧/秒可调

NTSC每路1帧/秒-30帧/秒可调；

画质

6档可调

报警输入

4路接地报警输入

报警输出

1路继电器输出

报警继电器

30VDC1A，125V0.5A

RS232接口

用于普通串口（调试）、键盘接口及透明串口（网络将转发串口的输入输出）

网络接口

RJ4510M/100M自适应以太网口

RS485接口

支持通过RS485总线接报警解码器，云台控制接口，支持多种协议

电源

外置，输入AC100-240V50/60hz，输出DC12V/1000mA

功耗

5W

使用工作温度

5－50℃

使用湿度

20℅－80℅

大气压

86kpa－106kpa

尺寸

132x136.8x30

重量

1.2KG

安装方式

机架安装/台式安装/壁挂安装

三．系统特性

本系统采用主要具备先进性、高稳定性、高安全性、高可扩展性、低成本等特点。

（一）.先进性

1．缩算法的先进性：

我公司研发的MPEG4的视频压缩技术，具备高压缩比、清晰、码流可控、适合网络传输等特点；

2．端设备的先进性：

前端采用嵌入式网络视频服务器，是真正的专用安防产品，目前已广泛应用于金融、海关等行业，具有高可靠性和高稳定性；

3．整体架构的先进性：

前端网络传输、后端集中备份的整体结构，是一种先进的网络监控备份方案，一旦成功实现，具有很好的可推广性；

4．联网集中监控，便于管理，提高效率，是真正的网络监控管理系统；

5．应用系统功能完善，如电子地图、双向语音对讲、日志记录、分组视频切换、错误告警等。

（二）.稳定性

嵌入式架构带来的超稳定性：

前端平台采用嵌入式架构，所有代码均固化在芯片上，再也不会出现“系统崩溃”“病毒入侵”等问题；中心解码设备也采用嵌入式结构，脱离PC模式，使系统更加稳固；

（三）.安全性

1．端设备安全性：

由管理服务器进行统一管理，充分保证前端设备的安全性，避免前端设备参数被恶意修改；

2．控端软件安全性：

所有分控端软件的权限由一台管理服务器用数据库进行管理，合理分配各自的权限，多级权限管理可以确定安全性，保证敏感画面不会泄露；

3．网络资源利用的安全性：

前端设备的码流抑制功能（带宽控制），再结合对分控端软件的多级权限管理及存储管理软件的引入，可以做到精确控制对网络带宽资源的占用；

（四）.可扩展性

本系统基于IP方式构建，中心建立完成后不会再因为系统前端设备的增加而扩建，而前端设备可以根据需要随意添加，后台管理同样能承受。

因此本系统具备了非常强的可扩展性。