企业视频监控系统(接口转换器+视频服务器)|工业自动化

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企业视频监控系统(接口转换器+视频服务器)

一、用户需求

搭建系统,实现以下要求:

1、远程设立66个监控点,每个监控点各有1路视频; 

2、前端完成数字化编码(可以考虑4路集中编码); 

3、编码后的数字图像通过E1网进行传送;

4、集中在监控中心进行存储;

5、可以通过企业内部网对图像进行实时调用; 

6、须做权限管理;

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提供的资源:

每个监控点提供1路2Mbps的带宽;

在监控中心提供100Mbps以上的带宽;

监控中心提供1台高性能的计算机;

前端提供66路视频信号;

随着社会经济的发展,城市建设速度和规模也逐渐加大,但是相应产生的城市安全问题也倍受人们的关注,城市的发展需要很多外来人口,外来流动人口的增加也就增加了很多人为的犯罪因素。现在以某基层单位建立监控系统,在发生紧急事件时警方能够即时得到现场图像信息和声音信息以使得相关人员可以针对现场的实际情况做出快速反应,保障企业的财产和人身的安全,达到预防突发事件和打击犯罪行为的目的。

利用企业内部局域网网络扩展传统模拟CCTV系统和现有的报警系统,利用现有网络(宽带网)建立数字化视频监视系统可以为用户节省费用,并且可以完全达到用户对安全的要求。 

本方案采用了国际上先进的基于IP网络的数字安防产品,为使用者提供功能齐全、应用新颖、投资合理的网络视频解决方案。方案充分体现出了可持续发展的理念,利用网络技术及数字图像处理技术提供多种综合服务功能。


设计原则

标准化:网络视频监控系统就是要实现在网络系统上的图像传输和共享。本系统采用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。 

可扩展性:由于用户以后的需求会不断发展,监控数量将随之扩大,只要增加前端设备和升级软件,不用添加其他附加设备,以保护用户的投资。 

可用性和可靠性:我们的方案在充分考虑用户实际情况的基础上,选用新一代硬盘录像机作为视频服务器和局端存储设备,采用了嵌入式的操作系统,减少了其他因素造成故障的可能性。 

易用性:软件使用界面良好,用户安装相应软件后就可进行实现监控,完全智能控制,不用单独设置。 

开放式结构 软件可以与第三方系统相融合,可以读取第三方系统的相关数据,也可以为第三方系统提供其需要的相关数据,提供SDK(二次开发包),具有开放式结构。 

可靠性:具有设计独到的视频流量管理功能,保证网络通畅。实行操作权限管理,保证统一、规范管理;系统具有自诊断功能;系统的平均无故障工作时间MTBF>500000小时。 

完善性:具有强大的视频、音频和数据告警功能,以及完善的控制功能和录像管理体系。 

实时性:视频延时小于0.5S。 

良好的硬件平台: 系统硬件平台为嵌入式设计,实现高度一体化、高度工程化,便于施工、安装、调试。 

良好的软件平台: 系统的软件操作简便,模块化结构,能应用于Windows2000/NT/XP等操作系统。


二、系统特点

该方案具有以下特点: 

 网络化结构“一线多能”、方便日后扩展

网络化的好处是视频、音频、数据可以在一条网络线缆内同时传输,解决了传统布线一种电缆仅仅能够传输一种信号的问题。网络化结构使得日后系统的扩展工作变得极其容易。我们仅仅需要找到一个信息点(网络接入点)就可以,不必再敷设任何的电缆。 

嵌入式操作系统免维护

GQ-DVS系列网络视频服务器使用嵌入式操作系统,系统的稳定性能、安全性能很高。通过网络,用户可以方便的进行远程的管理以及固件的更新。 

强大的多点组播更加灵活的网络机制,图像存储和图像浏览可以同时进行。


三、系统可以完成的功能

本系统可以实现以下的功能: 

网络化图像传输在互联网(专网)内以及单位内部网,任意一个授权用户都可以通过浏览器观看来自现场摄像机的实时图像。每一个授权用户可以观看的图像在数量理论上没有限制。

多存储服务器图像记录 图像记录在若干个存储服务器端,利用分散在网络内的普通IDE硬盘记录图像。图像的存储是灵活的、分布式结构。这一点对于要求长时间、大容量记录场所至关重要。多个存储服务器可以提供几千支摄像机连续24小时记录要求。

图像回放 网络内的任意授权用户可以通过存储服务器回放其授权范围内的任意图像即使这路图像在其他的区域。 

图像监视 网络内部的操作员通过监视器可以观察所有摄像机的图像。 

虚拟矩阵 系统支持软件方式完成的虚拟矩阵功能。  

图像输出 支持各种格式的图像、图片输出。图像可以制作为光盘,使用标准的播放软件播放。 

图像远程传输 如网络已经连接到公网,那么公网内部任意授权合法用户均可以登录到网络视频服务器,通过服务器远程观看现场图像(授权范围内)、历史记录图像。 

报警管理 网络视频服务器可以管理输入节点。每一个网络视频服务器具有1-4个独立的输入节点。这些输入节点可以连接传统的入侵探测器,如门磁、红外运动探测器等入侵检测设备。这样,通DVS的报警管理功能,用户不必再额外安装专门的报警管理系统。在发生入侵时,网络视频服务器会自动记录现场情况,调用相应的摄像机,以声、光方式通知值班人员。网络视频服务器具有同时处理多任务能力,对于多个地方的同时报警情况也可以及时处理。同时,分2路报警信号通过网络视频服务器通过以太网传输到远端的监控中心,以声、光方式通知值班人员。 


四、解决方案 

每个监控点系统结构(前端子系统)可根据网络状况提供设计方案 

说明:每个监控点可设置66个以上的监控点,经网络视频服务器进行编码后,通过专线传输到公司的监控中心(二级中心),三级中心通过客户端对前端的监控点进行管理、浏览和控制,采用系统中的VM(虚拟矩阵)功能;可以在监控中心的少数的监视器上浏览前端的任意监控点。

网络带宽管理的重要性及其实现

本系统中3种信息流在同一网络平台上进行远程传输,由于网络带宽有限,中心需对各监控点现场画面进行实时显示,还要响应客户端(分控桌面级)及IE用户的访问,而访问量具有不确定性,因而带宽的管理尤为重要。

采用压缩比高的MPEG-4压缩算法

MPEG-4压缩算法的压缩率较小波有较大提高,而其技术特点更适合IP网络、无线网络的传输,同时需要长时间录像时,还可以节省存储空间。

流媒体服务器转发压缩码流

当现场突发异常事件时,势必造成多个用户同时查看同一现场画面的局面,有限的带宽资源不能满足每一用户需要,影响到突发事件处理能力。解决的方法是使用流媒体服务,由流媒体服务器响应所有远程用户的访问,获取并转发突发事件所在摄像机图像,解决了多个用户实时浏览同一路图像的问题。

前端系统的码流抑制

根据图像质量要求、带宽资源、摄像机数、数据流量等现状,利用前端设备的码流抑制及码率自定义功能(精确控制音视频码率)来适应带宽需求。

采用多级监控报警中心设计

如采用一个监控报警中心,则会造成该中心接入带宽为平均码率值×N(N为前端监控点),随着前端点的增加,中心带宽不断增加,而现实是带宽总是一定的,这将导致扩容的局限性和系统的不稳定。 

采用多级监控中心后,一级监控中心将全面管理所有前端监控点设备,而作为二级监控中心,他只需要管理重要监控点即可,并可以随时调用某一路图像和录像,这样可以大大减少中心带宽要求,也符合实际监控应用环境。


五、设备网络拓扑图 

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六、方案说明

系统建立66路视频监控平台。系统分为以下3部分:

监控中心机房;

营业厅监控的前端部分;

专网内用户监控部分;

互联网远程监控用户;

公司总部监控中心机房


以专网为传输线路搭建监控网,并通过交换机与企业的办公网进行连接,实现互联互通的通讯。通过交换机连接监控平台的中心设备,对前端的视频服务器进行管理和监控。通过视频解码器将前端的视频信号解码上电视墙进行监视。

1、楼栋监控部分:

系统的66路摄像枪,全部通过的4路视频服务器接入到连接到E1传输网,实现专网内的视频传输。

2、专网用户部分:

办公网通过交换机和监控专网建立连接后,可以通过局域网读取监控中心数据库内的视频服务器的信息,并通过软件或IE浏览器对视频服务器处理后的视频信号进行实时监视和控制。通过视频解码器将视频解码后接到电视墙上监视。 

3、公网远程监控用户部分:

互联网通过交换机或路由器和监控专网建立连接后,可以通过互联网读取监控中心数据库内的视频服务器的信息,并通过软件对视频服务器处理后的视频信号进行实时监视和控制。


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