雨污水泵站視頻監控系統項目系統設計方案1.1視頻監控系統設計規劃1.1.1系統現狀分析首先，地域瓶頸限制了監控的范圍；其次，集團公司總由于人員及環境的限制導致了對所轄雨污水泵站不能進行實時現場監管；第三，各個泵站建設時期不一樣，導致視頻監控系統所采用的廠商設備、編碼協議及傳輸方式也不盡相同，無法視頻實現統一集中監控管理。1.1.2系統拓撲結構設計系統采用星型的網絡拓撲結構將所轄各個泵站連接起來，在集團總建立一級集中管理中心平臺，通過RNSS網絡視頻監控系統將前端各個泵站的視頻監控圖像資料調取到監控管理中心。首先集團總監控中心配置：數據庫管理服務、流媒體服務、WEB服務、集中存儲服務、電視墻服務、超級客戶端、普通客戶端等；視頻監控聯網系統架構圖如下：系統拓撲結構圖1.1.3網絡拓撲結構設計由于受監控環境及現場環境的限制，各個泵站監控需要采用3G無線傳輸網絡，考慮到此系統點位較多覆蓋區域廣，為了保證系統的穩定性所以采用搭建聯網3GVPN局域網絡。考慮到系統所采用的網絡傳輸方式，對網絡的帶寬需求有嚴格的設計，數據流量分配和轉發策略根據實際情況調整，初步設計如下：在總監控中心配流媒體轉發服務器，轉發從下面網點上傳的數據，用于集團總監控中心工作人員及領導調看：各個站點到總監控中心帶寬計算公式：帶寬=同一時間被總監控中心調看的網點圖像數*512Kbps/1024，假設總對某站點監控網點的10路不同的圖像同時進行監看，則需要10*512Kbps/1024=5M帶寬。總監控中心采用使用100/1000M自適應的交換機。1.1.4集中存儲設計數據集中是監控行業的大勢所趨。集中有效地實現了對全局的統一調度、監視和管理，非常有利于各種事后的查閱和分析。同時避免了分散監控存在的設備維護管理困難和監守自盜的風險。采用IP-SAN存儲設備讓每臺視頻服務器直接接入SAN存儲網絡中，使用集中存儲設備。IP-SAN上的分區操作由IP-SAN設備自己的管理軟件完成，而文件系統的使用由存儲服務器上的操作系統確定。存儲服務器上除運行監控系統存儲服務器管理軟件以外，只需使用開源的iSCSI客戶端軟件，即可將刀片服務器上的磁盤空間作為本地磁盤使用。這種方式一次性采購成本較好，便于擴展，長期維護成本低。海量存儲服務不僅可以提供網絡錄像資料實時集中存儲，同時可以提供遠程檢索、下載服務。采用IP-SAN實現海量集中存儲的解決方案。拓撲圖如下所示：存儲容量的計算：以CIF的分辨率計算：225MB/小時/路1周=7天=7*24小時；1月=30天=720小時根據以上列表，以最多200路最少50路攝像頭為例，保存225MB/小時/路，保存周期為6個月（最多按180天計算），我們很容易計算出存儲容量配置為：（單位：T）30天60天90天150天180天50路8．116．224．340．548．6100路16．232．448．681．097．2150路24．348．648．6121．5145．8200路32．464．864．8162．0194．4 （以上如果按D1的視頻分辨率計算，則需在以上數據基礎上剩4）考慮到采用網絡流量的限制及視頻路數較多，存儲時限較長，全部采用集中存儲所需磁盤陣列容量及3G數據量較大，加上現有3G網絡穩定性不好，數據安全性的風險與設備投資隨之增加，故建議采用本地存儲與網絡集中存儲相結合的存儲方案。即對于大部分通道主要采用嵌入式硬盤錄像機本地存儲的方式，對于重要通道做本地存儲的同時兼做網絡集中存儲。1.2監控管理中心設計總監控管理中心作為一級管理中心，是視頻專網的一個核心節點。要求具有完善的機房基礎保障和先進的網絡設備、豐富的網絡帶寬和光纖資源。以充分保障全區下屬各泵站網點整合的運營品質。總監控中心負責系統間的數據交換服務。對前端監控資源進行整合，對前端設備進行集中維護和管理。總監控管理中心通過視頻專網與所轄各泵點的DVR資源連接，負責圖像信息的接收、監控。整體網絡環境星形結構，總監控中心管理各個泵站監控網點。總監控中心由網絡視頻管理平臺搭建，主要由服務器系統、控制臺系統電視墻系統、監控席位組成。總監控中心系統示意圖如下：監控中心拓撲圖1.2.1硬件設備組成及功能●硬件設備主要包括：數據庫管理服務器、電視墻服務器、超級客戶端、集中存儲服務器、流媒體服務器、手機網關服務器；網絡設備；大屏幕顯示設備；供電設備等。各類服務器及設備依據實際情況及應用性能而定。●主要硬件設備功能總監控管理中心作為一級監控中心，作為整個聯網監控中的管理中樞，指揮中心配備了完整的管理系統，且系統中各個應用服務器軟件相互獨立，任意模塊發生故障，都不會相互影響其它系統或模塊。①管理中心服務器設在指揮中心，考慮到核心系統管理服務器的復雜性與重要性，建議采用基于windows2000/windowsXP核心的服務器版操作系統，以提高系統運行的穩定性與可靠性，防止病毒侵擾；②電視墻服務器可將站點視頻信息及時切換顯示到監控中心大屏幕電視墻上；未來結合GIS系統可對突發事件位置進行精確定位；③總控客戶端站用于系統信息的管理配置和系統巡檢；④集中存儲服務器RNSS集中下載存儲管理模塊，可以實現下載遠程圖像的錄像資料至監控中心集中備份和事后檢索與回放等作用。⑤流媒體服務器可以一起分擔同樣的應用與視頻傳輸功能，改善大型綜合安防應用數據的響應時間，減輕前端硬件連接壓力，以及節約數據流量。⑥手機網關服務器，提供手機預覽的接入服務。1.2.2軟件設備組成及功能●軟件設備主要包括：系統管理服務器軟件；監控中心數據庫服務模塊、電視墻控制服務模塊、超級客戶端、普通客戶端、流媒體服務模塊、集中存儲服務模塊、手機網關接入服務。●軟件功能主要包括：監控系統是采用統一的監控管理平臺軟件，通過一個統一的管理平臺，實現各種設備的聯網，保證聯網的視頻傳輸的質量（清晰度、流暢程度），提供一個統一的認證管理、監控檢索系統。實時監控視頻信息的傳輸、管理、分發。支持分散與集中存儲相結合的模式，保證重要監控錄像的檢索、比對、管理、備份。實現統一的身份認證和權限管理、保證信息安全和數據的安全。實現實時視頻監控、巡視、視頻信息與數據上傳和下調（檢索），并能與其它業務系統集成。主要實現以下分類功能：遠程管理：可直接對下屬各泵站網點監控主機進行遠程參數設置如對錄像方式、錄像時間、用戶設置等的調整；可對泵站各網點監控主機上圖像等設置進行調節；可對遠程監控主機進行統一校時、整理硬盤、關機重起、軟件遠程升級等系統維護功能。遠程監控：可直接對各泵站網點的監控主機進行操作，控制前端云臺;可對各主機監控圖像進行多畫面分組切換功能：可對各泵站網點的監控主機上的錄像資料進行下載備份、回放；可對遠程圖像按時間列表、手動或報警聯動等方式進行本地錄像。電子地圖：通過多極分層的電子地圖導航、點播、樹形機構等方式直接監看、回訪所轄各個網點的圖像。大屏顯示：可將各站點網點的圖像信號轉換位模擬信號，輸出到監控中心電視墻上，實現大屏幕顯示、畫面分割、圖像切換功能，做到單畫面、多畫面手動、自動切換、并可分組、按預定計劃自動切換。手機預覽：可以通過手機監控軟件調取前端各點監控錄像，控制云臺等操作。設備巡檢：可對各泵站網點監控主機的設備運行狀態、網絡情況、設備故障情況進行巡檢，發現故障以文字、聲音等方式提示監控管理人員，并記錄故障情況。日志管理：對系統運行、人員操作、前端故障、報警等情況進行詳細的記錄，記錄各種情況的發生時間、地點、管理人員處置時間、人員等信息，并實行分類管理。各類日志均可按需要進行條件檢索、統計、對比、打印，并可導出表格。兼容功能：能夠兼容多家嵌入式數字硬盤錄像機、視頻服務器和工控插卡式硬盤錄像機。1.3系統平臺二次開發視頻監控系統基于.Net平臺應用，捷諾公司將提二次開發接口，我公司具有軟件開發團隊，曾多次與捷諾公司共同配合完成二次軟件開發任務。1.4DVR存儲計算本系統采用前端存儲與平臺存儲相結合的模式。其前端存儲采用海康威視DVR存儲，其存儲空間計算公式：每個前端存儲總容量(GB)＝【視頻碼流大小(Mb)×60秒×60分×24小時×存儲天數/8】/1024，根據計算可得，前端視頻存儲所需要存儲空間要求。本系統配置2塊2T硬盤，保證連續存儲時間為3個月。1.5防雷接地所有圖像采集點的室外設備都是精密的電子設備，又是雷電多方地區，因此必須考慮防止圖像采集點室外防雷系統。

前端圖像采集點的設計必須符合以下標準中強制執行條款的要求：國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）國家標準《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2004（2004年版）國家標準《低壓配電設計規范》GB50054-95《低壓配電系統的電涌保護器（SPD）第一部分：性能要求和試驗方法》國際標準IEC61312-2《雷電電磁脈沖的防護》第二部分建筑物的屏蔽、內部等電位連接及接地》前端設備有室外和室內安裝兩種情況，安裝在室內的設備一般不會遭受直擊雷擊，但需考慮防止雷電過電壓對設備的侵害，而室外的設備則同時需考慮防止直擊雷擊。為防止雷電波沿線路侵入前端設備，應在設備前的每條線路上加裝合適的避雷器，如電源線（220V或DC12V）、視頻線、信號線和云臺控制線。

攝像機的電源一般使用AC220V或DC12V。攝像機由直流變壓器供電的，單相電源避雷器應串聯或并聯在直流變壓器前端，如直流電源傳輸距離大于15米，則攝像機端還應串接低壓直流避雷器。

信號線傳輸距離長，耐壓水平低，極易感應雷電流而損壞設備，為了將雷電流從信號傳輸線傳導入地，信號過電壓保護器須快速響應，在設計信號傳輸線的保護時必須考慮信號的傳輸速率、信號電平，啟動電壓以及雷電通量等參數。

室外的前端設備應有良好的接地，接地電阻小于4Ω，高土壤電阻率地區可放寬至

<10Ω。在本系統中所有室外點位全部采用三合一防雷器，避免雷電過電壓對設備的侵害。防雷解決措施1、前端設備直擊雷防護：圖1避雷針保護范圍示圖前端設備如攝像頭應置于接閃器（避雷針或其它接閃導體）滾球半徑的保護范圍之內。對于安裝在建筑物墻上且不在避雷帶保護范圍之內的攝像機，可以在避雷帶上安裝一支避雷短針或將攝像機移到避雷帶保護范圍之內；采用獨立支撐桿安裝的攝像機，可將避雷針架設在攝像機的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或用鍍鋅圓鋼，避雷針安裝及保護半徑示意圖如圖1所示。避雷針的高度應按GB50057-94標準規范中關于滾球半徑法進行計算。圖1避雷針保護范圍示圖2、傳輸線路的防護：電源線路與信號號線路宜全程分開穿金屬管埋地敷設，并保持整個金屬管道的電氣連通，宜應至少在金屬管兩端做接地處理，對防護雷電干擾和電磁感應是非常有效，這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應。但在實際工程中，有