铜陵市学校网络监控系统方案.docx
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铜陵市学校网络监控系统方案.docx
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铜陵市学校网络监控系统方案
铜陵市学校
网
络
监
控
方
案
方案设计:
设计人:
日期:
电话
目录
一、闭路监控系统概述………………………………………
(1)
二、公司简介…………………………………………………(3)
二、项目需求…………………………………………………(3)
三、设计思想……………………………………………………(4)
四、系统设计原则………………………………………………(4)
五、方案设计……………………………………………………(5)
六、产品介绍……………………………………………………(7)
七、器材清单………………………………………………………(15)
八、施工周期……………………………………………………(16)
九、售后服务措施……………………………………………(16)
一、系统概述:
图像监控一直是人们关注的应用技术热点之一,它以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于许多场合。
从摄像机、电视机出现的那天起,原始的图像监视系统就已诞生。
它被广泛应用于保安、生产管理等场合。
本地图像监控系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成,由视频线、控制线缆等连接。
本地图像监控系统一般采用模拟方式传输,采用视频电缆,传输距离不能太远,主要应用于小范围内的监控,如大楼监控、小区监控等。
监控图像一般只能在控制中心查看。
随着社会的进步,本地监控也不能满足人们的需求。
因此远程网络视频监控越来越受到人们的关注。
远程网络视频监控主要的原理是:
采用嵌入式实时操作系统。
摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩,通过网络总线传送到Web服务器。
网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像,授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进校操作。
同时,在本地配置硬盘灯存储工具,也可以保证在本地进校录像回放。
三、公司简介
四、项目需求
在铜陵市20个学校大门口,每个学校安装5个旋转的监视点(摄像机),并且根据需要可为每个监视点增加云台,报警设备.
实现:
1、在每个学校网点可以随时监视到任意一个或多个本校的监视点并可录像、回放和控制,报警上传;
2、在市局中心可以随时对任意一个或多个监视点录像,并可回放,控制;或对每个学校单独监看或对任意一个或多个学校录像,在省厅中心可以随时对任意一个学校的监视点进校录像查询。
3,在市监控中心可以随时对任意一个校或多个校的任意一个或多个监视点录像、控制,并可回放;可以随时对任意一个学校的监视点进校录像查询。
4,在省厅中心总部可以随时对任意一个校或多个校的任意一个或多个监视点录像,并可回放;可以随时对任意一个学校的监视点进校录像查询。
系统层次结构图:
学校20
学校3
学校2
学校1
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会性。
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公安局110指挥中心
省公安厅
市公安局
市教育局
三、设计思路
以最快捷、最方便的方法完成基于网络的视频监控系统。
宽带网络技术成熟,基于学校专用DDN宽带网络已经可以通达全校各学校。
在每个学校,采用将摄像机连接到迎评录像机,直接连接交换机端口,解码器连接到硬盘录像机。
在校中心,所有工作都由基于IPC的中心服务器完成。
需要考虑的问题:
由于视频数据量大,因此需要重点考虑带宽:
采用将所有视频流都送到中心,这时的需要中心的带宽:
每一路动态视频需要500kbps,如果4路动态视频,则中心需要4X500=2Mbps。
而学校专用网络带宽为2M,完全可以达到视频实时传输的的要求。
这种做法的优点可以实时录像,控制和回放;可以经过中心转发视频给需要的访问者,带宽容易支持多个访问者而不影响效果,但这种做法的缺点是:
二级中心需要的带宽大约10M;如果采用不将所有视频流都送到中心,而是需要的时候(监视或者保警)才送中心的带宽:
这样中心就只需要比较少的带宽。
四、系统设计原则
先进性
此系统利用现有的综合布线网络传输图像,并进校实时监控。
系统所需的前端设备少,连线简洁。
可靠性
此系统的主要设备视频服务器实时操作系统,所需设备简单,而图像的传输是通过内部专用网络实现的,系统的可靠性是相当高的。
性能价格比
此系统所需设备少,系统的控制全由后端的系统实现,省去了传统模拟监控系统中的大量设备,如昂贵的矩阵、画面分割器、切换器等。
由于图像的传输通过内部专用网络实现的,省去了大量的视频同轴电缆,降低了费用。
安全性
系统设置了不同等级的使用者权限,仅有最高级权限的用户才可对整个系统进校设置或更改。
没有权限的用户是接收不到图像的。
图像数据的存储是专有的格式。
使用及维护性
系统的安装简单,软件系统的安装及使用也非常易懂。
在维护性方面,系统的接线十分简洁,而主要设备的可靠性很高,维护性能好,而且可实现远程维护。
五、方案设计
方案说明:
1.在每个学校,采用5台旋转的摄像机与1台8路视频服务器相结合。
双鉴探测器与报警主机连接,采用电话线的传输方式传输到中心机房。
2.在市监控中心,构建一个校中心服务器平台,该平台可以对各合作社内的视频服务器和中心存储显示设备(视频工作站、网络客户端)进校统一集中管理,包括设备注册认证、用户注册认证、系统内设备所属关系配置、系统内用户权限配置、集中远程控制修改设备参数与设置和资源分配及指向服务等。
校领导通过网络交换机接入学校专用网络的服务器机(或者宽带网络),点击定制好的电子导航图,在IE浏览页即可查看各学校各监视点的现场情况,并可任意查询录像。
3、在市监控中心,教育局领导通过网络交换机接入学校专用网络的监控专用电脑上,监控专用电脑在校中心服务器上通过视频工作站的图像转发来浏览下属前端设备的视频通道。
在视频工作站未开启时,客户端能直接连接在服务器中注册而未分配的前端设备。
此中心需要在校中心服务器上先进校授权,授权后的监控专用电脑能够在IE浏览页即可查看各学校各监视点的现场情况,并可对各学校任意查询、控制和录像。
4、在省监控中心,厅领导通过网络交换机接入学校专用网络的监控专用电脑上,监控专用电脑在各学校中心服务器上通过视频工作站的图像转发来浏览下属前端设备的视频通道。
在视频工作站未开启时,客户端能直接连接在服务器中注册而未分配的前端设备。
此中心需要在校中心服务器上先进校授权,授权后的监控专用电脑能够在IE浏览页即可查看各学校各监视点的现场情况,并可对各学校任意查询、控制和录像。
本方案的优点是:
录像可以在每个学校单独进校自己的录像,也可以在校中心循环录像每次可以录像16画面,同时市局和省厅的领导可以对各分校进校选择录像,而市局中心只需要3台服务器即可,前端每个分校可以接一个视频服务器。
操作简单,占用的带宽也不大,由于采用了学校内部的专用网络,数据非常安全,系统教为稳定;采用了原有网络,节约了大量施工的时间和线材。
系统界面:
中心服务器主界面设备设置界面
工作站主界面电子报警地图
该方案的示意图如下:
六、产品介绍
1、
黑白转换智能室内外恒速球型一体化彩色摄像机
【技术特征】
一体化球型机,7″球罩,外观美观,解码器内
内置22倍高清晰度彩色一体化摄像机
1/4″SonyCCD,彩色高清晰度480线
OSD菜单设计,内置字符发生器
图像上下左右镜像功能
高信噪比可达52dB
图像冻结功能,移动侦测功能
自动增益优先权/星光模式优先权可选
数字信号处理保证高质量图像
可以侧装、吊装
主要应用范围:
海防、边防、港口、码头、矿山等照度较低的地方
【技术参数】
型号
KTQ-9022
制式系统
PAL/NTSC
摄像元件
1/4″SonyCCD
变焦
22倍光学变焦
焦距范围
3.9~85.9mm
聚焦
快速自动聚焦
移动侦测
OSD菜单设置
镜像功能
OSD菜单调节
背光补偿
OSD菜单设置
菜单语言
中文
像素
752(K)*582(V)
同步系统
内同步/VD-LOCK
分辨率
480线
最低照度
0.2Lux
增益控制
自动
信噪比
52dB
光圈
自动/手动
旋转角度
水平355°,垂直±45°
旋转速度
水平30°/秒,垂直15°/秒
γ校正值
0.45/1
输入/输出插座
视频输出:
BNC
自动光圈:
AUTOIRIS
环境条件
-20℃—+50℃
输入电源
AC24V
技术指标
主处理器:
工业级嵌入式微处理器
操作界面:
图形化菜单操作界面,支持鼠标、键盘操作,可设置菜单的主题颜色
视频输入:
1—16路复合视频(PAL/NTSC)BNC(1.0VP-P75Ω)
视频显示:
1、4、9、16画面显示
视频标准:
PAL(625线,50场/秒),NTSC(525线,60场/秒)
系统资源:
同时多路录像,同时录像回放、同时网络操作
图像分辨率:
706X576
图像移动侦测:
区域设置,每画面可自由设置4个检测区域(大小不限)
图像压缩:
H.264
视频记录速度:
实时模式,PAL制每路1~25帧/秒可调,NTSC制每路1~30帧/秒可调
画质:
4档可调
硬盘:
内置4个IDE接口,可内置1~8个大容量硬盘
占用空间:
音视频,90~500M字节/小时
报警输入:
8路报警输入(常开常闭两种形式)
报警输出:
4路报警输出(常开,继电器闭合输出)
报警继电器:
30VDC、1.5A,220VAC、1.5A
网络接口:
RJ4510M/100M自适应以太网口
云台控制接口:
RS485/RS232
电源:
220V,50HZ/110V,60HZ
功耗:
50W
使用温度:
-10~+55摄氏度
使用湿度:
10%~90%
大气压:
86kpa~106kpa
尺寸:
2U标准工业机箱440X516X97
重量:
10KG(不含硬盘)
安装方式:
机架安装,台式安装
嵌入式硬盘录像机
外观图
产品型号:
KTD-2004、KTD-2008、KTD-2016
产品介绍
此款嵌入式网络硬盘录像机前后可设计有一个USB接口,可连接USB鼠标、键盘控制,因此实现了项目工程中一套USB鼠、键控制多台嵌入式DVR的难题。
另外,也可用USB移动存储设备对录像资料进行备份。
在外观的设计方面,我们充分考虑到按键的合理、方便性;而在机箱方面,也考虑了它的牢固程度和合理的散热。
使得此款机器运行起来更加的稳定。
在软件的操作上,我们加入了汉字的拼音输入,使得中文输入更加简捷;而在网络的传输上,不但加入了ADSL自动拨号及断线重拨功能,也支持动态域名解析功能,解决了网络应用的瓶颈问题;另外,此款嵌入式网络硬盘录像机也具备双码流、异常(如硬盘错、非法访问等)情况报警等功能。
此类嵌入式网络硬盘录像机作为KOTEA公司系列DVR产品中的一款新品,其与我公司另外多款DVR(如插卡式DVR、ITDVR、网络视频服务器等)作为前端设备,可以共享KOTEA网络端软件,解决多类产品三级联网的难题。
除此之外,在配合我公司高速球使用时,可实现快速定位功能、能能非常全面的嵌入式网络硬盘录像机。
功能特性
4/8/16/路D1(704X576)
采用高速嵌入式微控制器和嵌入式Linux操作系统;16路为纯视频,不带音频,其他路数全带音频,支持动态域名解析
支持智能拼音汉字输入
支持USB鼠标、键盘操作功能
高性价比
连接图
3、一级中心监控管理设备介绍:
中心监控管理设备:
由中心主控管理服务器、视频工作站、转发和存储服务器组成
3.1 中心主控管理服务器的功能介绍
3.1.1添加、修改和删除DVS前端设备;
修改DVR前端设备的名称、IP地址、子网掩码、网关、连接端口、访问用户名和密码;
对DVR前端设备每个监控通道的通道描述、传输画质和传输速率等进校设置;
选择在显示画面上是否叠加时钟和字符,并可以任意调整所叠加字符在图像窗口中的位置和颜
色;
3.1.2设置视频服务器等前端设备的云台控制协议;
报警设置(报警类型、处理方式、触发通道及布防时间等);
通道报警设置(移动报警区域、灵敏度、处理方式、触发通道及布防时间);
设置高速球预置位;
设置高速球定时自动执校预置位计划;
设置是否使用PPPOE拨号功能(最常见的就是ADSL设置)、设置PPPOE拨号的用户名和密码;
设置是否使用DNS解析功能及DNS服务器的IP地址和连接端口;(适用动态IP网络环境)
3.1.3管理视频工作站
添加、删除视频工作站;
设置视频工作站所要连接的图像源(即相应的前端设备);
设置工作站是否实时显示连接通道的图像;
设置工作站的录像计划和录像模式(报警录像、连续录像、不录像)。
3.1.4权限管理
管理用户:
包括中心服务器视频工作站和网络客户端所有用户的权限设定;
设置用户的操作权限:
包括中心服务器管理权限、云台镜头控制权限、添加删除用户、监看通道等
用户凭借中心服务器设置的用户名和密码登陆,视频工作站本身没有权限管理功能;
具有系统屏蔽功能,封锁视频工作站操作界面,防止非法人员随意操作;
具有键盘锁定功能,封锁视频工作站键盘系统热键,防止非法人员随意操作;
3.1.5显示设备工作状态
按照指定的时间间隔自动扫描设备列表内所有设备的工作状态,时间间隔可设置。
显示前端设备的工作状态;
显示视频工作站的工作状态;
系统连接日志记录。
3.1.6其它功能
可以远程重新启动前端设备(仅支持DVS和EMDVR);
远程对设备进校系统升级;
查看前端设备软件版本。
3.2视频工作站功能:
3.2.1图像显示
视频工作站可同时显示1~16画面;
每路均可达到全实时25帧/秒(PAL)或30帧/秒(NTSC);
可单画面显示或多画面分割显示,并可多路轮循显示;
可隐藏监视画面中需保密的画面;
可对显示图像的亮度、对比度、饱和度、色调进校连续调整;
在系统主界面上显示每个视频通道工作状态,如连续录像、视频移动感知录像、报警联动录像、单纯监视等,以及硬盘剩余空间等状态信息;
3.2.2语音功能
具1~16路音频与视频同步输入功能,音质清晰流畅,无杂音;
监看图像时可进校现场监听;
每路视频和音频可进校同步存储,声音与图像数据同包,回放时音质无失真;
3.2.3对讲功能
视频工作站可以和前端设备进校语音对讲,主叫不需要应答即可喊话。
3.2.4录像存储
每路均可达到全实时25帧/秒(PAL)或30帧/秒(NTSC);
系统可按中心服务器设置的日程表进校定时连续录像、视频移动录像、报警联动录像和手动录像等多种模式录像;
可在录像图像上叠加字符、日期水印;
支持多硬盘循环录像,无需人工换盘。
3.2.5检索回放
可精确选定时、分、秒,以迅速检索需要的录像资料;
回放与录像同时进校,互不影响;
可对录像资料进校时间检索、事件检索,录像资料储存情况通过图形表示一目了然;
可单画面全屏回放,也可多路同时回放;
回放速度全实时,即每路25帧/秒(PAL);
多种回放速度,可正常回放、单帧回放、快速回放(2~5倍)、慢速回放(1/2~1/5)、画面冻结和跳至指定时间播放,回放图像大小可调;
回放时支持抓拍功能,即某幅图像的数字化拍照,也可对图像进校电子放大与打印;
系统支持本地端与网络远程端同时回放影音文件。
3.2.6数字矩阵
视频工作站加配视频解码卡,可以输出模拟信号接入电视墙等设备;
支持1-16路压缩码流的解码,并支持1-160路模拟输出;
数字矩阵支持单步切换,自动切换,分组同步切换等功能。
3.2.7控制功能
支持多路云台全方位控制,可手动控制,也可自动控制;
支持电动变焦镜头的聚集、光圈与变焦控制 ;
支持灯光和雨刷等辅助控制;
可控制高速球,设置高速球手动预制位和报警联动预制位,可调节高速球转动速度。
3.2.8系统保护
系统有水印(WaterMarkProof)防伪功能,保证图像不被篡改,即使被篡改也极易鉴别。
3.2.9单机播放
备份录像资料可以通过单机播放软件在任意一台机器上播放。
备份及外设输出
支持硬盘、DVD、DAT等备份;
可对回放图像进校抓拍、储存、放大和打印,生成BMP图片;
可将录像资料考贝,通过专用软件可异地播放;
可将录像资料输出到软盘、打印机、USB活动硬盘
3.3转发和存储服务器功能介绍:
3.3.1转发服务器
转发服务器是专门针对带宽在2M内的广域网环境下的音视频传输而开发的网络视频管理服务器。
目的在于缓解网络带宽紧张的区域,对该区域内的视频服务器的访问全部通过流媒体转发服务器软件来进校转发,使得该视频服务器的视频服务只占一个通道。
流媒体转发服务器软件的多级设置可提高响应访问的效率,可以合理规划流媒体管理软件模块的设置,以求更少的时间代价换取更高的带宽利用率。
⏹添加流媒体转发服务器:
可以通过选中某一部门组织树,然后在流媒体服务器列表中增加流媒体转发服务器设备。
⏹对流媒体转发服务器增加所要管理的DVS列表:
DVS列表是添加流媒体转发服务器管理的DVS设备,这些设备在“设备管理”添加。
⏹配置流媒体转发服务器的带宽管理组:
带宽组的管理是对添加的DvS进校路数或是带宽上进校有效的限制,防止用户连接的带宽超过负荷上限或者用户连接的通道数超过流媒体所能承受的上限。
⏹IP段网关配置:
IP段网关的配置是限制这个流媒体转发服务器允许在此IP段内进校转发的功能。
设置好后,此流媒体就只能在此网段内进校数据转发,其他网段无效。
同时还可以对流媒体的IP段进校查询。
⏹不受限的IP设置:
不受限的IP是指在指定的IP段内,都不能受到IP段网关的限制,设置的IP段在该流媒体转发服务器都有效。
⏹客户端IP段关联设置:
IP段是管理员设置的IP地址范围,判断客户端即用户或者访问者的IP地址是否在管理员指定的IP端内。
通过IP段关联,如果访问者在管理员设置的IP段内时,访问者访问前端DVS时,通过流媒体转发出去,如果不是在管理员设置的IP段内,则不能通过流媒体访问前端设备等。
3.3.2网络存储服务器
网络存储服务器通过网络获取系统中所有视频源的信息,存储到大容量的存储设备中。
系统可以支持n台计算机组成的分布式集群存储结构。
在这些计算机的通讯底层是我们的高性能通讯平台技术。
在正常运作的情况下,每一台存储计算机负责存储整个系统中的某些录像信息。
首先我们需要定义存储组,每一个存储组有n录图像组成。
我们把一个存储组绑定到一台存储服务器。
这样全系统的图像将通过不同的存储服务器进校存储。
我们采用的模型是前端分布式录像和后端集中录像的综合方法。
⏹系统需要一台专门的维护服务器,对整个集群进校控制,同时执校补录、清盘、导出等工作。
⏹高性能的检索信息保存和获取
和绝大多数存储解决方案不同,我们并没有采用通用的关系型数据库,这是因为通用关系型数据库的性能是一个很大的问题,需要通过TCP/IP通讯,关系数据库也需要对SQL语句进校分析,需要保存和处理不必要的Meta信息。
我们参照了关系数据库的核心外部排序和检索机制,采用了专用的内嵌数据库,特别适合对录像资料进校检索。
该数据库不但具备现代高级关系数据库的高并发事务处理能力、系统崩溃时自动恢复、数据库复制等高级特性,而且具有通用数据库系统无可比拟的存取和检索性能。
当然它不适合普通应用管理系统的关系存取。
⏹高可用性和容错
系统提供三个层次上的容错,首先系统体系结构上的容错技术。
我们的系统支持分布式的集群技术,简单地讲,每台服务器正常执校当前的存储任务,但是同时又作为其他服务器的后备集群节点。
当集群系统某一节点出现故障,那么我们的底层通讯协议能够准确地监测到这台机器的问题,这就是所谓的成员离开事件,成员离开事件将被可信协议递交到集群中的每一个节点,它的备份服务器将立刻承担起失败节点的责任,进校录像。
这就是容错功能。
而当失败的节点修复后重新启动并开始录像,底层通讯协议能够把这个重新加入的时间递交给每一个节点,这是所谓的成员加入事件。
备份服务器接收到这个时间以后就停止录像。
这就是错误恢复功能。
第二个层次上的容错是在整个集群都和图像源断开,不能进校实时录像。
这个时候,我们通过计划和实际的录像执校情况进校补录,请参见后面的计划和补录。
第三个层次的容错是在录像分包时,每一个录像文件结束和一个新的录像文件开始,系统都被冗余一部分数据,以保证没有任何图像帧丢失。
⏹录像计划和补录
每一个录像组可以具有自己的录像计划,录像的执校底层是我们的计划和任务调度引擎。
(请参见计划引擎)。
每次录像过程中,系统都会纪录录像的执校时间,系统的维护服务器,根据预定计划和实际的执校情况的差异性,我们可以计算出需要补录的时间段。
补录系统将自动从合适的DVS下载缺少的录像信息。
当录像计划改变时,早先的计划将被纪录下来,系统能够自动辨别补录参照改变之前还是改变之后的计划。
⏹清盘策略和录像优先保留权
当系统发现存储的容量超过系统规定的最高警戒线,将开始启动清盘任务,这个工作是由维护服务器来管理的,维护服务器将定时检查磁盘的情况,进校磁盘的清理、自动导出等功能。
系统提供集中清盘策略,包括先进先出,最近访问,最多访问,以及保留优先权。
在先进先出的情况下,所有最先录制的图像数据将被删除。
而在最近访问策略中,越最近访问的录像资料将被保留越久,越多访问策略则考虑整个系统用户对资料的访问频度,访问的人越多,录像资料保留得越久。
在所有这些策略中,都可以定义保留优先级,如果某一通道的优先保留权越高,那么它的数据将被越后删除,并且系统可以定义保留的时间长度。
4、中心监控管理设备功能介绍:
4.1视频图像显示功能
最多支持16画面同时显示;
可单画面或多画面分割显示任意一路或几路视频图像,并可多路轮循显示;
每路均可达到全实时25帧/秒(PAL)或30帧/秒(NTSC);
可对显示图像的亮度、对比度、饱和度、色调进校连续调整;
4.2语音功能
具1~16路音频与视频同步输入功能,音质清晰流畅,无杂音;
看图像时可进校现场监听;
每路视频和音频可进校同步存储,声音与图像数据同包,回放时音质无失真;
对讲功能;
可以和前端设备进校语音对讲,主叫不需要应答即可喊话。
4.3录像存储
支持手动录像,自动指定录像盘符;
录像速度每路均可达到全实时25帧/秒(PAL)或30帧/秒(NTSC);
支持多硬盘循环录像,无需人工换盘。
4.4检索回放
可精确选定时、分、秒,以迅速检索需要的录像资料;
回放与录像同时进校,互不影响;
可对录像资料进校时间检索、事件检索,录像资料储存情况通过图形表示一目了然;
可单画面全屏回放,也可多路同时回放;
回放速度全实时,即每路25帧/秒(PAL);
多种回放速度,可正常回放、单帧回放、快速回放(2~5倍)、慢速回放(1/2~1/5)、画面冻结和跳至指定时间播放,回放图像大小可调;
回放时支持抓拍功能,即某幅图像的数字化拍照,也可对图像进校电子放大与打印;
系统支持本地端与网络远程端同时回放影音文件。
4.5控制功能
支持多路云台全方位控制,可手动控制,也可自动控制;
支持电动变焦镜头的聚集、光圈与变焦控制 ;
支持灯光和雨刷等辅助控制;
可
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