校园网络视频监控解决方案.docx
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校园网络视频监控解决方案.docx
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校园网络视频监控解决方案
基于千兆校园核心网的
网络数字视频监控系统
项目建议书
华中科技大学
武汉宏明科技有限公司
WuhanHOMICSTechnologyCo.,Ltd
地址:
武汉市关东科技园留学生创业园F座
电话:
(027)59717058/59
传真:
(027)87599899
网址:
邮编:
430074
目录
一、项目背景2
二、项目概述4
三、承担单位简介6
四、项目设计方案概述7
1、视频监控系统构成7
2、监控网络拓扑结构8
3、系统功能概述9
4、系统核心设备和软件介绍12
五、投资概算14
六、结论与建议15
一、
项目背景
在国内外市场上,视频监控系统主要分为“模拟-数字混合视频监控”和“全IP网络数字视频监控”两类技术。
以硬盘录像机(DVR)为核心的数控模拟系统中信息流的形态没有变,从摄像机到DVR仍为同轴电缆传输模拟的视频信号,长距离传输信号衰减严重,中继成本较高,并且还要专门铺设一套同轴线缆。
因此系统尽管已发展到较高水平,其局限性依然明显,要满足更高的要求,数字化是必由之路。
前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向,而数字化是网络化的前提,网络化又是系统集成化的基础,所以,视频监控发展的最大两个特点就是数字化和网络化。
“全IP网络数字视频监控”是以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统,该系统解决了“模拟-数字混合视频监控”系统在大规模视频监控时所存在的弊端,是安防监控产品的发展方向。
随着我国教育事业的发展,学校的规模不断扩大,学生高密度集中,校区开放程度和后勤服务社会化程度越来越高。
如何处理各校区安全保卫工作和突发性、群体性事件,减少校园暴力,对学校进行有效的安全防护成为百姓关注的重点。
校园安防监控系统与普通安防有共通之处,但也有很多独到的特点和要求:
1、监控点多:
学校人员密集,要求监控到校区每一个角落。
因此需要在学校内每栋宿舍的走廊、楼厅处都应装摄像探头,但监视范围不包括宿舍内部,避免侵犯学生的隐私。
2、监控面积大:
学校的校园面积一般较大,监控点多,要求系统支持多种布线方式,最好可利用现成线路,或充许多个子系统相对独立,方便施工及维护。
3、要求远程报警:
当学生及教职工离校后可启动远程移动报警,各监控点发生人员侵入,可通过网络将警情传至网络监控中心,将需传输图像自动切换到现场并自动录像,以便于及时采取措施。
4、可防止校园暴力:
当校园暴力事件发生或可能发生时,各级人员均可触动紧急按钮,向报警中心报警,预防或制止校园暴力事件。
5、可意外伤害取证:
对学生在校期间,要能对所有监控点进行录像,方便发生意外伤害时,主动举证。
6、可作其它应用:
安防系统要与学校日常工作相结合,最大限度的发挥作用。
“平安校园”建设系统的规模不同于普通监控项目,宜采用以IP数字系统为主、传统模拟系统为辅相结合的方式。
以“嵌入式视频服务器+后台管理软件”模式的IP网络视频监控系统非常适合监控点数目众多、分布地域广泛、超大容量存储、系统管理复杂的校园监控需求。
而且可以直接依托已建设的校园核心光网进行二次组网,避免重复投资。
二、
项目概述
校园视频监控是数字化校园的重要信息基础设施。
本项目将依托具有宽带高速互联校园网络,采用武汉宏明科技有限公司先进的“网络IP视频服务器”技术,构建校园视频监控系统,可以达到提升校园视频监控信息化水平的目标,提高视频监控质量和效率,同时大幅度节省建设费用。
与传统视频监控技术比较,本项目建议的“基于千兆校园核心网的网络数字视频监控系统”技术特点和优越性主要体现在:
1)监控网络数字化,借助宽带信息高速公路视频监控畅通无阻
视频监控网络主体采用千兆校园网,能提供比模拟视频监控网络更清晰的信号;网络骨干带宽1000兆,宽阔的信息高速公路可让音视频监控信号畅通无阻,为提高校园监控质量提供了可靠保障;嵌入式视频服务器直接连入网络,克服了模拟视频监控线传输距离的瓶颈限制;不同的用户可以远程管理和控制指定的监控点,适合多层级的权限管理。
IP化特性可以支持监控系统与公安部分的“平安工程”无缝对接,真正发挥监控系统的治安管理功能。
2)视频监控共用校园互联网络,大幅度节省网络建设费用
音视频信号与数据信号共用性能优越的千兆校园互联网络,能保证各项业务的顺利开展,保障视频监控的高速、高效。
网络建设部分不需要另行建设,可以大幅度节省建设费用。
3)VLAN技术将各监控区域隔离,互不影响,保障了系统的安全性
与成熟的以太组网技术一样,利用校园网关交换机的VLAN功能,可以把监控资源(如网络视频服务器、网络存储服务器等)分割成一个个独立的VLAN,避开了与常规数据业务的冲突,也避开了恶意的网络IP攻击,保证监控系统的安全性。
4)大幅度减少布线数量,工程安装简单经济
采用“网络IP视频服务器”技术组网最大的优点是在保证视频监控质量的前提下还大幅度减少工程布线数量,节省了线缆用量和工程安装费用。
5)网络维护简单,大幅度降低维护费用
嵌入式视频服务器采用嵌入式实时多任务操作系统,直接连入局域网或广域网,即插即看,系统实时性、稳定性、可靠性大大提高,也无需专人管理,非常适合于无人值守的环境,可以大幅度降低网络维护费用。
6)网络支持集中式或分布式海量存储,不受DVR硬盘容量限制
存储系统实现网络节点化,可以灵活组成本地存储和中心集中存储结合的海量存储系统,不再受类似DVR硬盘容量的局限。
7)网络结构大幅度简化,可以实现无缝升级扩容
IP化音视频数据直接在以太网传输,组网方式与成熟的以太网完全一致,支持跨网关、跨路由器的远程视频传输,特别适合于多级复杂结构的监控网络;所有视频监控设备都以IP地址进行标识,增加设备只是意味着IP地址的扩充,可以实现无缝升级扩容。
三、
承担单位简介
项目承担单位武汉宏明科技有限公司位于东湖开发区留学生创业园E座3层,成立于2003年9月,是一家专业从事网络视频监控以及宽带信息化产品生产和销售的新兴高新技术企业,也是华中科技大学光纤网路器件与技术研究开发中心国家863项目成果转化与产业化开发基地。
武汉宏明科技有限公司专注于音视频编解码技术、监控网络信息化技术和中大型网络视频监控软件系统技术,向监控系统各大工程商和集成商提供完整的网络视频监控解决方案。
公司解决方案以HOMICAM网络视频服务器为核心,配合NETSCOUT网络监控管理软件,满足视频监控系统基本的安全性、完整性和时效性要求,依靠强大的软件管理功能实现方便灵活的系统分层管理,真正发挥出视频监控系统的实际效能。
公司产品广泛应用于各类监控系统,其中在某大学校园近500个监控点的大型视频监控系统得到了非常良好的应用,使数字化网络监控系统建设融合为数字化校园工程的一个重要组成部分。
公司是湖北省认定的双软企业,NETSCOUT视频监控软件套件是实现IP化网络视频监控系统分布布控、集中管理的关键。
公司完善的软件服务能够充分结合学校现有资源和特定需求,为学校提供完整方便的管理方案。
四、
项目设计方案概述
这里以宏明公司在某大学校园的实际案例为例予以说明。
整个视频监控系统一期建设规模为450个监控点,二期为300个监控点。
要求实现分区布控、集中管理、全部存储、轮巡上墙、报警联动、扩容方便。
并按照校方要求:
将数字化网络监控系统的建设纳入到数字化校园工程的一个重要组成部分,核心传输系统直接采用已建设的校园核心光网。
1、视频监控系统构成
校园监控系统应该说是跨学科跨行业的系统工程,以功能要求的不同可分为以下几个方面:
1)前端摄像系统
2)视频传输系统
3)视频控制系统
4)视频显示和记录系统
摄像部分是电视监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”,它把监视的内容变为图像信号,传送控制中心的监视器上,摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。
传输部分是系统的图像信号通道,把前端采集到的图像传输到网络监控中心,传统的模拟形式视频主要是采用视频电缆,控制主要是采用双绞缆,电源主要是采用电源电缆。
数字的监控依托于网络系统,主要采用超五类双绞线和光纤来传输,本方案是通过超五类双绞线和光纤完成传输。
控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”,是实现整个系统功能的指挥中心。
显示和记录部分一般是由几台或多台监视器组成,它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。
虽然功能上可以明显的划成四个部分,但在实现的方式上传统的模拟方式和现在的数字方式上却有较大的差别,我们在下面的介绍中按功能的划分对模拟和数字的方式进行对比和分析。
监控系统的粗略结构图如下图所示:
图1是系统总体结构示意图,包括11个监控分区,1个监控中心。
各分区分别通过分区机房的千兆交换机接入核心网,监控中心也通过千兆交换机由光纤直接接入核心万兆交换机。
各交换机通过VLAN划分将监控节点IP单独成网,避免了与数据网IP资源的冲突。
图1
在实际应用过程中,也可以根据用户要求,在各监控分区建立分区监控中心,进行本地存储和上墙。
2、监控网络拓扑结构
如图2所示。
各分区监控点从10个到50个不等,每个分区监控点的扩充和调整不受设备限制。
各分区以及监控中心采用VLAN技术分配网络资源,避免了与一般数据业务资源产生冲突。
分区监控服务器可以设置用于建设本地无人值守的录像服务器实现分布式录像,也可以在监控中心进行集中录像,这样就不需要架设分区监控服务器。
两种模式可以根据具体应用选择。
分配有相应权限的用户可以在校园网任意一个地方访问权限范围内的监控资源,也可以通过广域网访问中心服务器实现远程监控和管理。
中心服务器严格的用户认证机制保证了信息的安全性。
图2
3、系统功能概述
数字监控系统所具备强大的管理功能,特别是在大型监控系统中体现尤其明显,传统的闭路式监控在功能和灵活性上远不及数字网络监控。
操作简单,易于升级、维护,借以强大的后台管理软件可实现各类功能。
1)权限管理
系统具有分级权限设置功能,具备有效的安全管理措施,防止非法操作。
可以进行多级密码权限控制。
2)监控管理功能
不同的操作员有不同的监控功能权限,可限制不同的操作员的权限,在最大权限下,主监视器和背投上,可任意调用全校内所有监控点图像和声音,可任意分组以1/4/8/16等组合画面监视。
对前端云台镜头、预置、联动点(灯光、执行机构)进行控制,引进方便管理多频道摄像机组及地图管理的概念。
电视墙显示器可任意显示系统内所有图像,万能分组,实现组切、单切、单循环组、组切循环等功能,在会议时可显示各点的图像(声音)。
电视墙主要是对校内重点部位如道路、大门等地方进行重点监控,可按照地理位置、主次级别等进行有效分组,便于快捷管理和全面监控。
多级分布式录像资料管理,可以定制录像、搜索、播放、实时监控计划,可以在数据库里即时播放,可完成资料转储、照片生成、报表、打印等功能。
录像计划管理,和分布存储设计,可实现定时、报警、联动、组合等任意录像计划,录像资料保存在分布于网络中设备间嵌入设备中,整合型资料检索机制,使系统形成一个资料整体。
3)报警功能
中心的报警管理分为四层:
A:
报警信息传送,系统内任何报警信息首先在HOMICAM流媒体接入模块中登记,通过模块上传到所属监控中心,中心将立即调出所有相关资料(类别、地点、性质、图像、声音;无图像对应时,调用最可能相关图像)。
B:
消息传送,系统发生警报后,监控中心立即生成处警方案提示窗,显示如何处理报警事件。
C:
信息记录,对操作员登陆、撤布防、操作、任何警报、故障等报警,系统自动进行详细信息记录,并可对信息库进行录入、修改、统计和打印。
可事先输入接警、处警方案和处理措施,对警报响应、操作等进行对应记录。
D:
报警联动,报警联动可分为显示联动、录像联动、执行联动、控制联动和通报联动。
另外系统具备图像移动侦测报警功能,可选择的图像警戒范围和灵敏度,防误报分析,报警处理可等同于硬件报警。
系统具备在线设备故障报警功能,自动检测图像线路、报警线路等故障,并可分类提交。
4)安全机制,
监控系统的安全机制由软件、硬件两个层面保护。
软件层面:
所有操作员、系统管理员均设置自己的密码和权限制;所有设备均具备自己的网络ID密码;记录资料为硬件流媒体方式记录,不可更改和删除;完善的接交班管理,和自动时限操作,使操作者必须严格遵守。
硬件层面:
所有系统设备、用户、终端均可设定绑定模式,必须通过网络身份认证和IP端口指定,非法用户是无法登陆或访问。
5)校访功能(外网支持)
监控中心可接入广域网(INTERNET),为远程用户提供服务,如有关部门领导在外办公,无论在任何地方,只要通过互联网并验证身份就可登陆监控中心,监控授权的管理范围。
6)宣传链接
通过广域网的服务,监控中心可同时成为校方对外宣传的窗口,对被宣传用户开放必要的范围,使全国用户更直接的贴近校园生活。
7)功能扩展
本系统现在只涉及校园安全范围,将来可直接容入教学监控、电子监考、远程教学、家长会员制访问,管理层远程会客等一系列应用,我们只需在需要的管理点增加监控网点,只要监控网、INTERNAT覆盖的地方都可建设在内,系统的网络应用扩展功能极其强大。
8)无限扩展
校区在不断的建设,其规模、应用也将随之扩大,本方案的设计思路就是“任意重组、无地域限制、无框架”,随着内外网的建设,监控系统即可任意扩展。
4、系统核心设备和软件介绍
1)HOMICAMMPEG-4网络视频服务器
HOMICAM是一款独立的嵌入式网络设备,采用嵌入式的操作系统,完全脱离PC平台,可以接入CCD摄像头和麦克风,将音视频信号经过高效率的音视频压缩技术处理后,由内嵌的RJ45以太网接口,以流媒体形式发送到网络上,用户可以通过Netscout客户端软件或者Web浏览器远程管理并即时获得实时的声音和视频数据。
不论身在何处,皆可通过Internet/Intranet,随时取得您所需的影音资讯。
产品特性:
◆Non-PC设计慨念,可独立可靠运行于标准以太网环境
嵌入式作业系统设计,无须外接电脑,可直接连接网际网路通行无阻。
杜绝病毒,高效稳定的软件设计保证产品长期无故障运行。
◆先进的MPEG-4视频压缩技术,使音视频流媒体数据更为清晰流畅
应用高效的ASICMPEG-4视频压缩技术和灵活的带宽调节技术解决了画面质量和网络带宽的矛盾,保证画面清晰流畅。
◆简单的操作方式
通过Netscout客户端程序或IE浏览器可轻易地完成远程摄像机的设定,实现以遥控方式执行管理和维修。
友好的人机界面,使用者将更容易上手。
◆优越的性价比
高性价比的ASIC芯片降低整个产品的成本;流媒体IP接入技术利用以太网实现“一线(网线)式”终端管理和查看,大幅降低系统运行、维护成本。
2)NETSCOUT视频监控管理软件包
中大型视频监控系统的成功,管理软件起到了越来越关键的作用。
Netscout是一套面向网络视频监控系统的管理软件包,利用C/S和B/S混合结构设计,实现对分布式监控网络的集中管理,分别通过其中的Server提供便捷、直观的系统维护和完善的报警管理服务;Recorder提供可靠的分布式录像和回放服务;TVS提供灵活配置的电视墙服务以及Viwer提供友好的客户端管理服务。
Netscout系统软件包由四个独立发布的软件组成:
NetscoutServer中心管理服务器软件
NetscoutRecorder网络存储服务器软件
NetscoutTVS电视墙服务器软件
NetscoutViewer:
监控客户端软件
NetscoutViewer
NetscoutServer
NetscoutRecorder
HOMICAM-601是配合宏明科技Netscout流媒体管理系统的前端流媒体接入产品。
Netscout软件平台已成功应用于管理数百个IP监控终端和几十台分布式存储服务器和电视墙服务器,构建一个大型分布式网络视频监控系统,真正实现“一线(网线)式”远程监控。
五、投资概算
以500个监控点为例,系统主要包括以下设备和工程量:
1)前端设备
摄像机、视频编码器、防护罩各500台;镜头、云台、云台解码器视具体应用需求确定数量,一般约占1/3,各200台;
2)监控中心
图像监视器(24台)、中心服务器(2台)、存储/上墙服务器(12台);
3)网络设备
交换机、光纤收发器,其数量视具体网络结构;
4)工程施工
现场勘察、布线工程的设计方案制作、施工设计方案的制作、计划与管理、安装分布在宿舍区中的信息插座及其它附件、电缆端接和测试、电缆标记,编写综合布线工程的文件档案。
根据宏明科技丰富成熟的大型校园数字监控网络设计和建设的经验,在保证项目先进性、成熟性、可靠性和经济实用性的基础上,工程总造价约为350万元左右。
六、结论与建议
经过与传统硬盘录像机系统的在校园大型视频监控的应用比较,武汉宏明科技有限公司提供的IP化网络视频监控系统解决方案建设的便利性、使用的可靠性以及管理的灵活性在实际使用过程中得到了很好的体现,并获得学校用户的高度认可。
IP化网络视频监控系统技术先进、性价比高、具有前瞻性、产品成熟、安全可靠,是“平安校园”大型视频监控网络理想的解决方案。
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