网络视频监控系统技术方案.docx
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网络视频监控系统技术方案.docx
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网络视频监控系统技术方案
监控系统方案
目录
1项目概况及需求分析4
2设计依据与设计原则4
2.1设计依据4
2.2设计原则5
3系统架构设计6
3.1网络视频监控系统架构6
3.2监控中心平台设计7
3.3监控前端设计8
3.4图像编码方式10
3.5前端接入方式13
3.6存储系统设计13
3.6.1存储技术介绍13
3.6.2存储方案设计16
3.7IP承载网络建议17
4组网图与组网说明18
4.1系统组网图18
4.2组网说明19
5系统功能应用20
5.1系统功能简介20
5.1.1系统业务功能介绍20
5.1.2系统管理功能21
5.2系统功能应用21
5.2.1图像监控21
5.2.2实时数据存储22
5.2.3报警联动23
5.2.4电子地图23
5.2.5现场警告喊话23
5.2.6数据信息管理23
5.2.7二次开发接口23
6系统特色24
6.1领先的应用架构24
6.2开放的设计体系24
6.3灵活性与可伸缩性24
6.4丰富的业务功能24
6.5部署简单、使用便捷24
6.6电信级管理24
6.7与DVR系统的对比25
7产品简介26
7.1KDM2800E监控中心平台26
7.2KDM2461S视频编码器27
7.3KDM2560视频解码器28
7.4客户端软件29
项目概况及需求分析
需求拟建设一套数字视频监控系统,以实现对不间断视频监控。
采用网络视频监控产品构建系统。
要求系统建成后能够满足监控、远程控制、录像存储等要求。
系统具体需求如下:
1)建立一套视频监控系统,系统初期预计可达200~300个监控点;
2)系统应提供清晰流畅的图像,能够对实现二十四小时不间断图像传输;
3)系统应提供录像功能,能够按要求对监控信息进行存储;
4)系统应具备强大的用户/权限管理功能,能够进行丰富的权限分配管理;
5)系统应能够长时间稳定可靠运行;
6)系统应提供简单友好的操作使用界面;
7)系统应支持平滑升级扩容和智能化改造。
1设计依据与设计原则
1.1设计依据
系统规划设计严格遵循国际、国家和地区的有关标准和规范进行。
本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行:
1、GA/T75-94安全防范工程程序与要求
2、GBJ303-88建筑电气安装工程质量检验评定标准
3、GA/T514-2004交通电视监控系统工程验收规范
4、GA/T70-2004安全防范工程费用概预算编制办法
5、GB50348-2004安全防范工程技术规范
6、GB14050-93系统接地的形式及安全技术要求
7、GB50198-94民用闭路监控电视系统工程技术规范
8、GB50198-94彩色电视图像质量主观评价方法
9、GB50198-94民用闭路监控电视系统工程技术规范
10、GA308-2001安全防范系统验收规则
1.2设计原则
本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。
并综合考虑施工、维护及操作因素,并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。
本系统设计内容是系统的、完整的、全面的;设计方案具有科学性、合理性、可操作性。
其具有以下原则:
1、先进性与适用性
采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念,系统集成化、模块化程度高。
设计合理,架构简洁,功能完备,切合实际,能有效控制和提高工作效率,满足动态监控和业务工作的实际需求。
系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平;同时,系统的安装调试、软件操作使用又应简便易行,容易掌握,适合中国国情和本项目的特点。
该系统集国际上众多先进技术于一身,体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平,适应时代发展的要求。
2、经济性与实用性
在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下,体现高性价比。
采用经济实用的技术和设备,充分利用现有资源,综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户现场环境,设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案,通过严密、有机的组合,实现最佳的性能价格比,以便节约工程投资,同时保证系统功能实施的需求,经济实用。
3、可靠性与安全性
系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备,系统具有一致性、升级能力,能够保证全天候长期稳定运行。
在系统故障或事故造成中断后,能确保数据的准确性、完整性和一致性,并具备迅速恢复的功能,同时系统具有一整套完成的系统管理策略,可以保证系统的运行安全。
4、开放性
以现有成熟的产品为对象设计,同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势,可以与消防、防盗、聚光系统实现联动,具有RJ-45网络通讯口,可实现远程控制。
5、可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要,具有更新、扩充和升级的可能,系统规模和功能易于扩充,系统配套软件具有升级能力。
同时,本方案在设计中留有冗余,以满足今后的发展要求。
方案中设备的控制容量上保留一定的余地,以便在系统中改造新的控制点;系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口;也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
6、追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下,追求最优化的系统设备配置,以尽量降低系统造价。
7、提高监管力度与综合管理水平
本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。
本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控,时时动态撑握监视及报警情况。
闭路电视监控大大减少劳动强度,减少设备运行维护人员;另外,系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行,在最佳情况下运行,既可节能,又可大大减少设备损耗,减少设备维修费用,从而提高监管力度与综合管理水平。
2系统架构设计
2.1网络视频监控系统架构
网络视频监控系统的逻辑结构通常可分为前端接入、媒体交换以及用户访问三个层次,具体由中心业务平台、网络录像单元、编码单元、解码单元和客户端单元等设备组成。
如下图所示:
媒体交换层
媒体交换层由中心业务平台和网络录像单元组成,主要负责视音频的传送、存储以及系统管理。
中心业务平台是整个系统的核心,逻辑上需要实现用户接入认证、系统设备管理、业务功能控制以及媒体分发转发等功能。
网络录像单元用于实现网络媒体数据的数字化录像、存储、检索、回放以及管理。
前端接入层
前端接入层主要由编码单元、视频采集单元、报警单元等组成。
编码单元主要实现视音频信号、报警信号的采集编码、网络传输以及辅助设备(如云台、矩阵等)的控制。
编码单元通过LAN、WAN等IP网络接入中心业务平台;视频采集单元一般指监控摄像机,实现监控图像采集输入到编码单元;报警单元主要是报警信号发生设备,通常有烟感、温感、红外、门磁等设备。
用户访问层
用户访问层由客户端单元和解码单元组成。
客户端单元是远程图像集中监控和维护管理的应用平台,主要实现图像浏览、录像回放、辅助设备控制、码流分发控制等业务功能。
解码单元主要负责在客户端单元的控制与管理下,实现视音频信号的电视墙解码输出。
科达提供监控客户端软件和网络视频解码器等产品构成用户访问层。
2.2监控中心平台设计
监控中心平台是整个系统的核心,逻辑上需要实现用户接入认证、系统设备管理、业务功能控制以及媒体分发转发等功能。
监控中心平台通常由以下功能模块构成:
AAA:
用户认证/授权/记帐服务器
CMU:
中心管理单元
VTDU:
视频转分发单元
CMU为中心管理模块,是中心服务平台的核心单元,可实现前端、客户端的接入、信令转发处理、系统及其信息管理,提供对CMU的用户个性化数据、联动告警、操作日志等数据存储功能;VTDU为视频转分发单元,可实现音视频请求、接收、转发、分发,支持多级级联,并可实现分布式部署;AAA服务器为用户认证/授权/记帐服务器。
监控中心平台一般有两种架构:
工业级嵌入式架构和软件+服务器架构。
工业级嵌入式架构由嵌入式硬件和嵌入式操作系统(如VxWorks、嵌入式Linux)构成,采用专用的数字处理芯片和图像处理技术,设备结构紧凑、稳定可靠。
嵌入式平台适合于行业用户,可为用户提供稳定可靠的监控系统;软件+服务器架构由视频监控平台软件+通用操作系统+通用服务器构成,系统能力受限于服务器的硬件环境和软件环境。
对于本次项目,建议采用嵌入式硬件平台来构建。
平台要求稳定可靠,能够提供晚上的视频监控功能,具备良好的应用扩展功能,支持平滑升级和扩容,满足不断升级的需要。
2.3监控前端设计
监控前端主要由视频采集单元、编码单元、报警单元以及配套的辅助材料等组成。
主要实现前端信息采集、编码和传输,通常由摄像机、编码器、报警设备、声音设备。
视频采集单元通常指监控摄像机。
监控摄像机按类型可分为球机、枪机、一体机、特殊摄像机等,按应用场合可分为室内型和室外型。
摄像机的选择主要根据监控现场的环境和实际应用需求,对于前端室外的安装环境将充分考虑到防雷防水的措施。
同时结合现场对没有路灯照明的地方将充分考虑辅助光源、红外灯等配套设备。
编码单元指视频编码器,主要完成视频、音频、告警等信号的采集编码并提供传输的一体化前端设备。
编码器有嵌入式和工控式两种架构,嵌入式编码器以其紧凑的结构、稳定的性能、高效的图像编码得以广泛应用。
对于编码器主要有以下重要参数:
⏹视频编码协议:
MPEG-4或H.264
⏹图像分辨率:
CIF、2CIF、D1
⏹图像帧率:
1~25帧/s
⏹视频接口:
至少具备1路BNC视频出入接口
⏹控制接口:
RS485
⏹报警接口:
至少具备1路报警输入、输出接口
⏹音频接口:
至少具备1路音频输入、输出接口
⏹网络接口:
10/100M自适应网口
报警单元指报警发生设备,一般有烟感、温感、红外、紧急按钮等。
具体应用根据监控现场实际需要选择。
外围配套设施设备:
前端监控点除编码单元、视频采集单元、报警单元外,还有一些其他外围配套设施设备:
1、立杆设计:
为保证前端道路监控点监视视角宽广,监控范围大,摄像机可安装在原有建筑物或杆件上(可借用现有的灯杆、电信杆),如无法借用,应特制立杆,立杆的设计除了美观、实用并考虑节约成本外,最重要的是要保证其安全性,能够承受九级以下的台风,并保证在正常风力下,立杆顶部的摆幅对摄像机图像没有太大的影响。
为达到上述安全和使用要求,立杆下端管径应为φ220±10mm,上端管径应在φ120±5mm,材质为热镀锌钢管,壁厚≥6mm,高度不低于5000mm,连接处应为无缝焊接。
悬臂长应≥3000mm,特定地点悬臂长度根据现场实际情况设计。
立杆的设计还要考虑其防水性能,尤其要注意悬臂与球机连接件的密封和防水设计。
立杆基础若为圆形,直径不小于1000mm,若为方体,则不小于800mm*800mm*1000mm,基础深度不小于1500mm,结构为钢混;每个监控点立杆情况见附件1。
2、防雷设计:
户外设备应重点考虑防雷措施,特别是摄像机应加装视频、数据及电源防雷设备,并对系统进行接地保护,从而保证系统的安全运行。
立杆底部要有良好的防雷接地线,地线的母线应采用铜质线,接地线不得形成封闭回路,不得与强电的电网零线短接或混接,接地电阻≤4欧姆;
3、取电说明:
考虑到前端摄像机离系统中心距离较长,铺设强电电缆不仅费用较大,而且安全性较差,也不利于以后系统的维护。
因此,本方案将前端摄像机及其它前端设备的电源设计成就近取电方式。
取电后通过变压器或开关电源对就地取的电源稳压和滤波,以保证前端设备输入电源的稳定性;
4、控制箱设计:
为提高
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