.XX燃氣遠程視頻監控設 計 方 案 書設計單位：設計人：前 言本方案針對新澳燃氣監控子系統的具體要求，我們特向用戶推薦具有強大本地錄像、檢索和遠程監控功能的，基于H.264壓縮格式的DS-7800系列硬盤錄像機數字監控系統。產品采用穩定的嵌入式平臺，用戶界面友好。系統實時采集音視頻信號（PAL制或NTSC制）壓縮成標準的H.264文件，并可在多個硬盤上實現循環錄像。同時可存貯多個通道的音視頻信號，并保證音視頻的同步。支持各種網絡傳輸介質，能在internet上做實時流暢傳輸，完全滿足客戶需求。一、系統設計依據1. GB50198-94（民用閉路監視電視系統工程技術規范）。2. GA/T75-94（安全防范工程程序和要求）3. GA/T70-94（安全防范工程費用概預算編制辦法）。4. GA/T74-94GA（安全防范系統通用圖形符號）5. GB50054-95（低壓配電設計規范）6. 中華人民共和國7. 中華人民共和國8. GA/T27-19929. GA/T75-199410. QB/T50198-199411. QB/T9813-200012. QB15207-199413. 甲方的實際需求。二、系統設計原則本套監控系統的設計須嚴格按照甲方的要求且遵守以下原則：l 先進性：本監控系統采用國際上技術先進、性能優良、工作穩定的監控設備，使整個系統的應用在相當長的一段時間內保持領先的水平。l 可靠性：系統的可靠性原則應貫穿于系統設計、設備選型、軟硬件配置到系統施工的全過程。只有可靠的系統，才能發揮有效的作用。l 方便性：監控系統的操作應具有靈活簡便，人機界面友好，易于掌握的特點，操作人員能夠方便物進行使用及維護，使整個系統的功能得以最大實現。l 擴展性：系統設計留有充分的余地，以便日后比較方便地進行系統擴充。為此，設備采用模塊式結構，在需要時可隨時補充。增加視頻及其它控制模塊，使系統具備靈活的擴展性。三、 集中監控系統需求分析：隨著網絡通訊技術的發展，對監控管理系統提出了新的要求，集中監控的目標是充分利用現有的網絡平臺，在較小的投資下，實現監控系統的集中管理。完善原有的本地化安全防范手段，強化本地監控和遠程管理中心兩層安全防范機制，便于最大化的調動所有資源，處理突發事件，提高處警效率，規范下屬網點日常工作。因此我們特向新澳燃氣有限公司推薦以下產品，以保證我們整個系統的正常運行。3.1 前端監控點31. 1前端硬件配置與選擇前端各個監控點安裝模擬攝像機、球形云臺等信號采集設備，通過視頻電纜、控制電纜匯總到前端監控點的嵌入式硬盤錄像機。網絡音視頻監控系統在前端監控點的硬件主要包括：攝像機、云臺、云臺解碼器、嵌入式硬盤錄像機。l 攝像機、鏡頭及云臺的選擇針對本項目監控來說，需要安裝攝像機的地點主要保安室和油罐車，保安室監控位置固定，可以選擇不用云臺，帶標準鏡頭或廣角鏡頭的攝像機。油罐車范圍較大，需要對整體環境進行全方位監控，可選用云臺+可變焦的攝像機或快球對院內進行監視。攝像機的選擇，除考慮上述因素外，還應根據攝像機的使用環境來確定。如背景光線較強，就應選擇有自動白平衡及逆光補償功能的；環境光線較暗，就應選低照度攝像機。對于其他一些可提高攝像效果的先進功能，可以適當采用，但圖象質量還受到編解碼技術和通道帶寬的影響，因此提高攝像機攝像質量對提高遠端圖象質量的效果可能并不明顯，所以在選擇攝像機時，還應結合通道情況，從整體的性能價格比考慮。l 攝像機、鏡頭、云臺設備選型及技術參數參照產品選型附件l 嵌入式網絡硬盤錄像機的選擇根據其監控環境的特點，選擇嵌入式網絡硬盤錄像機時因該注意以下幾點： 必須采用工業級的嵌入式處理器和嵌入式操作系統，保證產品的穩定性 采用先進的壓縮方式，音視頻同步壓縮 可以內置多塊硬盤，本地保存錄像資料在1個月以上 可以選擇多種錄像方式，計劃錄像、移動偵測錄像、報警錄像、手動錄像。根據不同的監控點選擇不同的錄像方式 帶有報警模塊，可接多路報警輸入，報警輸入可聯動錄像、聯動報警輸出、上傳報警信息 內置WEB SERVER，可實現在INTERNET上通過IE進行遠程瀏覽和云鏡控制 多級權限管理，客戶端用戶可根據自己的權限瀏覽不同的通道，進行云鏡操作，遠程設置等 雙向語音對講功能，可在客戶端與同級及上下級之間進行雙向對講，實時溝通 多種網絡連接方式，適應多種網絡帶寬l 嵌入式網絡硬盤錄像機選型及技術參數參照產品選型附件網絡傳輸效果傳輸介質電話線ISDNE1信道LAN/光纖每秒傳輸幀數5-10幀（QCIF）15-25幀（QCIF）25幀（最多4路）25幀3.1.2 前端監控點達到的功能按照以上產品配置建立的前端監控點部分，可以達到以下主要功能：l 音視頻采集：前端監控點系統通過攝像機、拾音器進行音視頻信號的采集。選用不同的攝像機可以達到全方位實時監控、調用預置位、在指定的預置點之間進行巡航、控制輔助燈光設備等功能l 音視頻壓縮：前端的模擬攝像機、拾音器采集的音視頻信號經過嵌入式硬盤錄像機轉變為數字音視頻信號存儲在本地硬盤上，并通過網絡接口傳送到遠程分控中心和總控中心l 音視頻本地錄像：嵌入式硬盤錄像機帶本地硬盤，可以進行本地的音視頻錄像，文件記錄有六種模式：定時錄像、手動錄像、移動檢測錄像、報警錄像、移動偵測錄像&報警錄像、移動偵測錄像|報警錄像，其中報警錄像可設置提前預錄時間和報警停止l 云鏡控制：嵌入式硬盤錄像機自帶RS-485接口，內置云臺、快球控制協議，可接多種型號的云臺解碼器和快球，可在本地和遠程進行云鏡控制、預置位的設置和調用、自動巡航等操作l 網絡傳輸：嵌入式硬盤錄像機自帶10M/100M自適應網絡接口，支持TCP/IP協議（支持ARP、RARP、IP、TCP、PPP、PPPOE、DHCP、SNMP等等）；支持組播，支持寬帶撥號上網（PPPOE）；可以使用應用軟件或瀏覽器通過網絡設置參數、實時瀏覽任何一路或多達十六路的視頻和音頻信號、查看； 遠程下載或實時查看錄像文件等操作l 報警聯動：本地報警（包括硬盤滿、硬盤異常、移動偵測、視頻遮擋、視頻丟失、報警輸入觸發等）均可聯動報警輸出、上傳客戶端管理主機、本地聲音提示、本地聯動視頻彈出等；報警時間表（布防、撤防）l 視頻會議：對于分控中心監控點，可以利用硬盤錄像機的雙向對講功能結合分控中心中心控制終端實現簡單的視頻會議功能313 前端監控點系統特點先進的數字編碼方式在本方案中前端數字編碼產品選用了海康威視的嵌入式產品，海康威視先進的H.264編解碼技術為本地高質量的視音頻存儲和網絡上流暢的視頻傳輸提供了保障。采用H.264壓縮格式，在保證圖像質量的前提下從源頭上減少數據量，很好地解決了MPEG1/MPEG2標準傳輸碼流大、存儲量大、不適合于網絡化的問題，特別適合于網絡傳輸，從而使數據網絡與視頻網絡的集成成為現實。H.264的主要優點如下：1) 在相同的重建圖像質量下，H.264比H.263+和MPEG-4(SP)減小50%碼率。2) 對信道時延的適應性較強，既可工作于低時延模式以滿足實時業務，如會議電視等；又可工作于無時延限制的場合，如視頻存儲等。3) 提高網絡適應性，采用“網絡友好”的結構和語法，加強對誤碼和丟包的處理，提高解碼器的差錯恢復能力。4) 在編/解碼器中采用復雜度可分級設計，在圖像質量和編碼處理之間可分級，以適應不同復雜度的應用。5) 相對于先期的視頻壓縮標準，H.264引入了很多先進的技術，包括44整數變換、空域內的幀內預測、1/4象素精度的運動估計、多參考幀與多種大小塊的幀間預測技術等。6) 可實現變碼率和變幀率，當圖像畫面穩定（長時間沒有變化或變化較少）時，壓縮碼流很小，而不會因此而犧牲清晰度。完善的本地/遠程存儲機制在本方案中，前端視頻本地化存儲是很重要的功能之一，海康嵌入式硬盤錄像機產品本地支持最大4TB硬盤，同時配合海康高性能的H.264編碼技術，能夠滿足用戶長時間存儲的需求，同時，針對用戶需求，海康嵌入式硬盤錄像機有如下特點：1) 多樣化的錄像方式：DS-7800系列產品支持手動錄像、計劃錄像、移動偵測錄像、報警錄像、報警移動偵測錄像、報警&移動偵測。其中使用報警移動偵測錄像、報警&移動偵測兩種錄像方式是海康獨有的技術，在報警觸發錄像方式下，使用這兩種方式可以在很大程度上減少誤報的情況。錄像計劃以周為單位，每天可設置4個錄像時間段，可以滿足用戶每天多樣化的錄像計劃。2) 硬盤預分區技術：DS-7800嵌入式硬盤錄像機采用獨特的硬盤預分區技術，在硬盤格式化的時候對硬盤進行預分區，錄像文件在硬盤上進行存儲時按照預先分配的區塊進行存儲，在硬盤長時間使用后可以避免磁盤碎片的出現，提高硬盤使用率，同時可以提高錄像文件的檢索速度。3) 硬盤S.M.A.R.T分析技術：英文全稱：SelfMonitoring, Analysis and Reporting Technology，它的中文含義是自監測、分析和報告技術，該技術已經在ATA3標準中被正式確立，而所有硬盤廠商也都提供對它的支持。S.M.A.R.T.技術可以監測磁頭、磁盤、馬達、電路等，由硬盤的監測電路和主機上的監測軟件對被監測對象的運行情況與歷史記錄和預設的安全值進行分析、比較，當出現安全值范圍以外的情況時，能夠自動向用戶發出警告。通過S.M.A.R.T.技術可以對硬盤潛在故障進行有效預測，提高數據的安全性。穩定的嵌入式結構海康DS-7800系列采用嵌入式軟/硬件平臺，采用高速嵌入式微處理器，工業級RTOS全實時嵌入式操作系統，完全脫離PC式windows平臺，系統更加穩定，完全避免病毒侵襲，人性化的操作界面，所有操作系統保存在EPROM中，掉電不丟失。主板采用ALL-In-One結構設計的單片集成系統，無須散熱片，功耗低，主板內置Watch-Dog，系統更加穩定。優秀的網絡傳輸特性1) 支持TCP/IP協議，支持組播協議2) 可以通過網絡設置參數，實時瀏覽視頻和音頻信號、查看視頻服務器狀態，網絡報警聯動，可以通過網絡集中存儲壓縮碼流3) 支持動態寬帶撥號接入互聯網（PPPoE協議)4) 支持動態域名解析5) 通過網絡控制云臺和鏡頭，通過網絡遠程升級，實現遠程維護6) RS-485與RS-232接口支持網絡透明通道連接，客戶端可以通過視頻服務器的透明通道控制串行設備3. 2拓撲結構網絡音視頻監控系統從前端到監控中心的組網方式目前一般是采用星型結構或總線結構。其中點對點結構方式靈活，可同時傳送多個圖象至后臺。 針對監控系統日常管理架構，考慮建立基于前端監控點、分控匯集點、總控中心的三級網絡架構，各個前端監控點通過模擬音視頻電纜和控制電纜匯集到分控匯集點，分控匯集點和總控中心通過內部局域網連接，在總控中心設置流媒體轉發服務器進行流媒體轉發，為各級職能部門提供音視頻流的實時轉發服務和歷史錄像資料查詢下載服務。流媒體服務器接入INTERNET，為遠程領導查詢終端提供INTERNET的遠程服務。具體網絡拓撲圖如下:.3.3 監控中心系統中心控制終端實現功能：中心控制終端作為監控中心對于下屬監控點的監控管理中心，可實現以下功能：l 遠程瀏覽：中心控制終端軟件設定下屬各監控點采集終端信息（IP信息、板卡類型信息等）操作員可直接對目錄樹進行操作即可調出遠端圖像，也可根據監控點位置、所屬單位等進行預覽組設置，按照預覽組進行自動輪巡顯示；并可根據權限設置調整前端的云臺鏡頭、手動錄像、手動設置前端報警探頭； l 操作員日志記錄：中心控制終端自動記錄操作員每次登陸、退出、切換通道、記錄違規等操作，并自動發送到管理服務器數據庫中保存，作為操作員日常工作績效考核依據；l 遠程配置：中心控制終端利用遠程配置軟件，對前端各個監控點進行遠程配置，并可連接管理服務器數據庫，對監控系統內用戶進行配置操作；l 報警轉發：接收前端采集終端上傳來的設備異常報警信息（視頻信號丟失、硬盤錯誤、軟件異常等），探頭報警信息（報警探頭報警、視頻丟失報警等）并可根據預先設定自動調出報警點相關通道的視頻畫面；也可將報警信號傳到指定的客戶端機器上。具體實現流程如下：l 遠程控制：中心控制終端可直接控制前端云臺鏡頭，并可對前端設備進行遠程設置操作；管理服務器實現功能管理服務器負責整個監控系統所有硬件設備配置信息及所有用戶注冊信息的管理、智能虛擬巡檢員、網絡優化等以下幾項功能。l 硬件設備配置信息的管理：由服務器對報警設備和音視頻處理設備等各項硬件進行注冊，分類管理。報警設備的注冊信息如：報警解碼器的類型、端口地址、報警通道數等信息；報警設備報警信息的日志建檔及管理。音視頻終端（DVR）注冊信息如：IP 通信地址、網卡MAC地址、音視頻終端板卡的類型、通道數等信息。可對各項硬件設備的狀態值可進行編輯并進記錄。音視頻終端設備的重起，不影響服務器端硬件配置信息的設置，硬件設備重新啟動后即恢復到啟動前硬件功能設置狀態；l 系統用戶的管理：監控系統的所有用戶由服務器端統一注冊并進行管理，用戶的注冊包括用戶名和密碼的分配；用戶的管理包括用戶的登陸系統驗證，用戶權限的分配，用戶的注銷，系統并根據用戶權限的不同等級設立優先權。系統并為每個用戶建立日志，記錄每個登陸用戶的各項行為，以時間、觸發信息類別建檔。對于用戶訪問權限的管理，可定向于指定設備如：某一臺電腦，確保信息的安全，防止泄密事件；l 系統網絡優化：在網絡傳輸滿負荷的情況下，自動處理信息的優先級的問題(報警信息圖像質量圖像大小-幀數語音)，從而使報警信息能夠根據網絡的狀況，自動調整各種信息傳輸的優先級，保證重要信息傳輸的表現方式，從而在