为规范我省水利工程视频监视系统的建设-浙江水利.docx

前 言为规范我省水利工程视频监视系统的建设，避免重复投资，统一技术标准，实现省、市、县（市、区）各级水行政主管部门和防汛防旱指挥部门及其它相关部门共享水利工程视频信息，特制定本规定。本规定由浙江省水利厅提出，由浙江省水利信息管理中心解释。本规定起草单位： 浙江省水利信息管理中心 浙江省人民政府防汛抗旱指挥部办公室 浙江省水利河口研究院本规定主要起草人：虞开森、耿洛桑、王宁、陈凤激、陈超131 范围本规定涉及的范围为水利工程视频监视系统的级联方式、图像采集、传输、显示、存储和应用技术要求，以及系统测试、验收和维护管理的相关方法。本规定适用于浙江省境内水利工程视频监视系统的建设，在租用公共视频监视系统（如电信“全球眼”）组建水利工程视频监视系统时应参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规定，但鼓励根据本规定达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规定。GB 50174-1993 电子计算机机房设计规范GB 50198-1994 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB 50057-1994 建筑防雷设计规范GB/T 9361-1998 计算机站场地技术要求GB 17859-1999 计算机信息系统安全保护等级划分准则GB 50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范GBKJ-90 通讯系统机房设计GA/T 367-2001 视频安防监控系统技术要求3 术语和定义下列术语和定义适用于本规定。3.1 视频监视利用视频探测手段对目标进行监视和信息记录。3.2 视频传输利用有线或无线传输介质,直接或通过编码解码、调制解调等手段,将视频图像信号从一处传到另一处。3.3 图像质量能够为观察者分辨的光学图像质量,它通常包括像素数量、分辨率、帧率和信噪比等。3.4 监视点指安装了摄像机以及与之配套的相关设备(如镜头、云台、解码控制器、防护罩等)的现场。3.5 监视站与一个或多个前端监视点直接连接，实时采集(存储)前端监视点图像的场所。3.6 监视中心对管理范围内的监视点进行集中管理，并具有解码视频信息、操控摄像头等功能的管理场所。4 系统结构和基本功能4.1 系统结构水利工程视频监视系统由各级监视中心和监视站组成。在省级、市级、县（市、区）级水利主管部门和防汛指挥中心分别设置监视中心，在水利工程管理等单位设置监视站。监视中心和监视站通过计算机网络连接，构成多层多结点的网状结构。见图4-1。图4-1 水利工程视频监视系统结构图监视站与一个或多个前端监视点直接相连，采集前端监视点的实时图像和其它相关数据信息，并对其进行管理和存储。监视中心控制、监视、管理、调阅本辖区内监视站的所有图像信息，并向公众发布实时工况图像信息。市级、县（市、区）级监视中心配置视频流媒体服务器，向同级政府有关部门及上级监视中心提供图像信息。省级监视中心通过统一的网络监控管理平台，根据实际需要控制、监视、管理、调阅省内监视站的图像。各级监视中心、监视站以及摄像机应按标准格式统一编码，编码办法另定。4.2 监视站基本功能监视站一般应配备视频服务器（DVS）或视频录像机（DVR）、监视器等设备，主要实现以下功能：4.2.1 图像监视实时采集一个或多个前端监视点的实时图像。在监视站可通过监视器直接观看模拟图像，多路图像时可以通过矩阵进行切换；也可以采用计算机，通过网络观看数字图像。4.2.2 图像编码存储监视站将模拟图像信号进行压缩编码，并实时保存现场图像数据资料。4.2.3 图片生成监视站宜具有图片生成功能，定时或根据监视中心指令对实时监视图像进行截图，生成图片形式存储、上传。4.3 监视中心基本功能监视中心应配备计算机、显示设备及管理软件，实现以下基本功能：4.3.1 图像接收及控制监视中心的计算机能通过网络接收、解码、管理范围内所有监视点的图像信息，在相应显示设备进行显示，并对前端监视点的云台、摄像机、灯光等进行控制。4.3.2 图像显示监视中心可采用各种拼接大屏幕、监视器、电视机、正背投显示设备、液晶显示器、等离子屏等设备组成显示系统。图像显示应能实现多画面显示、图像任意切换等功能，并应能支持各种数据资料（如实时水情、工情等数据）的叠加。 推荐采用GIS电子地图相结合的图像显示管理方式。4.3.3 图像存储监视中心应具有图像存储功能。可以对图像进行保存，并具有对录像资料进行回放、调阅、剪辑、备份的功能。4.3.4 图像流媒体转发各级监视中心应能通过流媒体服务器，转发下属监视站的图像数据，供多用户使用。4.3.5 图片发布功能监视中心宜具有图片发布功能，对实时监视图像进行截图，生成图片形式上传或通过网络发布，系统可配置图片发布服务器。图片发布服务器一般应部署在与前端监视站直接相连的监视中心。4.3.6 系统管理功能监视中心应该对系统内所有的设备和用户进行统一管理，应实现用户登陆管理、权限管理、安全管理、日志管理以及设备管理等功能。l 通过统一的管理权限认证系统对用户的类别、操作权限、操作信息进行管理。l 应具有统一的设备管理标准，对设备的配置、工况进行管理。l 系统应能对用户操作情况、设备工作情况、系统运行故障等实现日志记录，日志可实现分析、调阅、查询、打印。4.3.7 图像管理功能l 软件宜提供电子地图服务功能。用户可以通过树形列表和电子地图两种设备列表方式对前端设置进行操作，发送/接收消息，查看/保存多媒体信息。l 图像浏览操作可使用预览组设置分屏轮巡。预览组支持分屏。l 软件支持录像文件和抓拍图片的实时与分时集中存储功能，在前端不适合保存的，或网络带宽有限，不适合远程实时查看视频文件的可以在网络相对空闲的时段，通过集中存储功能把图像资料保存在中心集中存储主机上。l 系统应提供多路图像同步/异步回放功能，应提供多种回放速率。4.3.7 其它扩展功能l 支持水情、工情等数据在实时画面和录像资料中叠加和显示；l 提供对于水情、工情等其他系统的数据接口和管理模式接口；l 监视中心的各个功能单元应提供相应的二次开发接口，使第三方在不增加硬件设备的前提下通过软件方式完成系统的无缝接入。5 技术要求5.1 监视点位选择水利工程视频监视系统应根据水库、闸站、海塘、分滞洪区、重要测流断面等不同监视对象的特点，兼顾防汛及工程管理，合理选择监视点位。监视点位布设应满足对以下监视对象的有效观察：水库：大坝、溢（泄）洪道、泄洪闸、泄洪洞、水位尺；闸站：闸站建筑主体、闸门、上（下）游水域及堤防、水位尺；堤防：堤顶、路面及附近水域； 分滞洪区：分洪闸、爆破点；重要测流断面：水域、水位尺；避风港：水域。5.2 摄像设备的选择原则摄像设备主要包括摄像机和云台等，应根据实际需要遵循以下原则进行选择：-户外监视点应选择日/夜转换型摄像机或黑白摄像机；-室内照度较低或补偿性光源较弱的区域可选择低照度黑白摄像机；-受现场条件限制无法安装辅助照明设备的监视区域可选择采用红外摄像机；-在水库库区、大坝、水闸管理区等需要经常快速变换监视对象的室外场景，宜选用一体化高速球型摄像机；-对水文观测设施、分滞洪区爆破点等进行监视可采用由云台和变焦摄像机组成的摄像设备；-对闸门、水泵的出水口等固定对象进行监视可采用固定式定焦摄像机；-摄像机定焦镜头焦距可参照附录一选择。摄像机变焦镜头的最大变焦倍率所对应的焦距，应大于监视区域内最远被监视对象所对应的焦距（应根据监视区域内最远被监视对象所对应的焦距进行选择），且光学变焦18倍，电子变焦6倍。5.3 主要设备的要求及指标5.3.1 摄像设备a. 摄像机分辨率：彩色模式480线，黑白模式530线。b. 摄像机最低照度：彩色模式1Lux，黑白模式0.06Lux。c. 高速球型摄像机：可预置位20个，可水平360度和垂直90度连续旋转，最高水平旋转速度240度/秒，最高垂直旋转速度150度/秒。手控水平变速范围达到0.8度90度/秒，手控垂直变速范围达到0.8度45度/秒。d. 云台可在12级风力时正常工作。e. 室外防护罩的防护等级应不低于IP65。f. 解码控制器应具有开放的兼容性控制协议，宜使用PELCO-D协议和PELCO-P协议。g. 辅助照明设备开启时投射到被监视区域的有效照度应不低于40W白炽灯的照度。h. 红外摄像机的有效监视距离应根据实际状况确定，室外一般不应低于30米。5.3.2 视频服务器和硬盘录像机视频服务器（DVS）和硬盘录像机（DVR）宜采用嵌入式结构，主要指标应符合以下要求。5.3.2.1 视频技术指标-视频压缩编解码标准推荐采用MPEG-4/H.264；要求支持H.264国际视频压缩标准（ITU-T Recommendation H.264ISO/IEC 14496-10 AVC），支持其中的基本框架（baseline profile）和主要框架（Main Profile)中的B帧；-16路的视频输入都能用D1（704 x 576）格式进行压缩并实现远程传输；-高分辨率实时预览图像应达到：PAL 704 x 576；NTSC 704 x 480；-回放分辨率应支持4CIF（704 x 576）；-独立硬件压缩应达到，每个通道实时每秒25帧的独立硬件压缩，显示分辨率应不低于400线；-视频帧率 PAL：1/1625帧/秒可调；NTSC：1/1630帧/秒可调；-视频输出码率：每路32K2M可调。5.3.2.2 网络指标 -应支持TCP、UDP、RTP、组播等方式传输压缩码流，能支持网络实时浏览任意一路或多路的视频图像，查看视频设备运行状态，控制、操作前端监视点的设备；-应支持PPPoE协议宽带拨号接入Internet，支持DNS；-应支持DHCP协议自动获取IP地址；-延时不超过0.5秒；-至少支持8路D1实时视频数据流的网络传输，每路达到25帧/秒。5.3.2.3 存储指标：硬盘录像机应满足以下指标：-支持8个以上内置硬盘，支持每路图像录像资料保存1个月以上(含一个月)。宜使用SATA接口；-支持硬盘异步启动保护硬盘功能；-支持录像状态检测；-支持硬盘故障预警（SMART自检测、分析、报告技术）及硬盘故障报警。5.3.2.4 其它指标-能提供VGA接口，分辨率/刷新频率： 800×600/60Hz，800×600/75Hz，1024×768/60Hz；-具备远程重启功能；-能提供个以上个开关量输入，4个以上开关量（或干结点）输出；-功耗小于等于50W（不含硬盘）；-工作温度：10ºC60ºC；-工作湿度：1095；-提供SDK开发包、DEMO演示程序及其源码，其接口标准应兼容windows和LINUX多种操作系统。5.3.2.5 产品选用为保证系统的可靠性，便于联网，视频服务器（DVS）和硬盘录像机时应选用技术成熟、市场占有量大、稳定可靠的产品。参见附录二。5.3.3 流媒体服务器单台流媒体服务器转发D1格式视频数据时应不低于30路/台，并发处理用户数应不低于30户/台；监视中心的流媒体服务器配备的数量可根据实际需要选择。县、市监视中心的流媒体服务器应具有级联功能。5.3.4 图片发布服务器图片发布服务器的主要指标和要求如下：-图片采用JPEG格式，图片分辨率不低于CIF。-每台图片发布服务器可同时实现对16路CIF分辨率或者 6路D1分辨率视频流的截图和发布功能，监视点数量较多时，可按照分组方式实现截图和发布功能。-每个监视点的图片发布速率不得低于2秒一帧。-提供开发接口供其他系统进行接入。5.3.5 图像显示要求显示设备可根据现场条件选用拼接大屏幕、监视器、电视机、正背投显示设备、液晶显示器、等离子屏等设备。其指标应符合以下要求：a) 模拟直接显示图像包括数字图像的本地显示质量按五级损伤制评定，主观评价应不低于4级；b) 数字远程监看及回放图像应满足以下要求：i. 实时数字解压图像应达到25帧/秒.路的帧率；ii. 网络调用的图像分辨率不低于1CIF(352X288/路)；iii. 回放资料帧率达到25帧/秒.路，图像分辨率不低于1CIF(352X288/路)；iv. 抓拍图片分辨率不低于4CIF(704X576)。5.4 安装要求5.4.1 气候环境适应性前端监视点设备的安装应具有抗风、防雷、防震措施，抗风能力应12级。监视点、监视站设备和材料还应具有防电磁干扰、防雨、防尘、防盐雾、防腐蚀、防锈蚀、防变形、防盗、防砸等功能。电磁干扰126dB时应能保持正常工作。低照度环境下，在重要监视对象附近区域应安装辅助照明设备，满足清晰观察的要求。5.4.2 布线、供电、接地5.4.2.1 监视站和监视中心均应独立供电，有条件的可采用双路供电；5.4.2.2 监视站和监视中心机房应具备不间断供电功能，UPS系统设计后备时间不低于6小时；5.4.2.3 电压变化范围220±5%；频率变化范围50±0.5Hz;波形失真8%；5.4.2.4 视频监视系统工作接地电阻1；安全保护接地电阻4；防雷接地电阻4；5.4.2.5 室内/外布线均按照国家电气化工程标准和有关规定进行。5.4.3 立杆与机箱根据监视点部位及现场气象条件选择摄像机安装方式。立杆或者铁塔的设计及安装，应采取防止摄像机在不利工况下的抖动的措施，要求坚固、稳定。 机箱中能够放置电源、网络传输设备、编解码设备、配线架，采取底部进线，机箱和立杆统一接地。机箱的防护等级应不低于IP65。5.5 传输要求5.5.1 前端传输前端监视点至监视站的图像信息传输可采用模拟或数字传输方式。模拟传输：长距离（线缆长度500米）传输时视频信号和控制信号应采用光纤进行传输；短距离视频传输可采用同轴电缆，控制信号传输宜采用总线制，并加装线尾电阻。数字传输：当传输距离100米应采用光纤进行传输，短距离传输可采用超五类网线；当遇到有线网络建设困难的场合，可根据实际需要采用无线传输方式。5.5.2 干线传输省级监视中心至市级监视中心之间、市级监视中心与县级监视中心之间图像信息的传输信道宜采用水利专网或政府专网。传输带宽：在1CIF.25帧/路图像的情况下，不能低于512Kbps/路；4CIF.帧路图像的情况下，不能低于1.5Mbps/路。传输通道：应采用TCP/IP方式，支持组播、网络流量平衡控制等功能；支持DNS、NAT端口映射，支持流媒体代理转发服务；支持ADSL / UPN / MSTP / SDH等多种网络接入。5.6 软件编制要求5.6.1 软件基本架构软件的编制应满足第四章所规定的各项功能，其基本架构可参考图5-1：图像信息接口数 据 交 互 层电子地图管理平台中心存储管理平台WEB管理平台中心权限管理平台GIS管理接口水情工情管理接口流媒体管理平台图5-1 软件基本架构图5.6.2 要求1、监视中心软件宜采用C/S、B/S并存的构架方式。2、软件可兼容当前市场上主流品牌的视频处理硬件设备（嵌入式硬盘录象机（DVR）视频服务器（DVS）。3、应采用加密算法保证系统和数据安全，接入设备应支持MAC地址验证。4、必须具备良好的人机界面，采用标准的文件管理器模式进行资料查询、检索。6 系统考核、验收及维护管理方法6.1 系统考核6.1.1 系统建设完成后，应经过至少二个月的试运行考核，通过验收合格后方可移交并投入正常运行。系统的验收和移交可合并进行。6.1.2 系统应该符合以下条件后方可允许进入试运行：a)各站点的设备安装调试后，经过全系统联调，系统运行正常。b)承建单位向建设单位提供了系统设计、安装、调试、运行、维修、管理方面齐备的文档资料。c)承建单位对建设单位的操作、维修人员进行了全面的培训。d)制订了系统运行管理工作的相关规章制度。6.1.3 进入试运行之前，由承建单位根据系统设计报告的要求，经和建设单位协商后，提出试运行实施计划，其中包括：a)考核目的；b)考核项目；c)考核方法；d)实施计划（包括人员及进度安排等）；e)考核项目资料的分析、整理、要求。6.1.4 明确试运行期间建设单位和承建单位的职责a)建设单位应在承建单位的协助下，负责系统运行的记录管理，处理一般性故障，并按规定进行登记和编写运行报告，还应对承建单位的工作提供必要的支持。b)承建单位应负责解决运行中出现的重大技术问题和其它遗留问题。在建设单位的配合下检验系统功能，考核各项技术指标，整理系统运行的记录资料。c)试运行结束后由承建单位和建设单位共同提交试运行总结报告，对系统能否验收、移交作出评价，报建设单位的上级主管部门。6.2 系统验收6.2.1 系统经过试运行，承建和建设单位确认已达到系统设计报告和合同规定的要求，应提交的验收资料文档齐全，即可进行验收移交。6.2.2 系统考核验收所提交的文件资料应包括：a)系统规划和项目建议书或可行性研究报告；b)系统设计报告；c)设备的技术说明、用户手册和有关的图纸资料；d)施工管理工作报告（包括现场安装调试报告）；e)建设管理工作报告（包括土建工程的有关资料）；f)合同书以及协调会共同达成的协议；g)系统试运行总结报告；H)监理报告；i)财务决算报告。6.2.3 验收工作委员会由上级主管单位、建设单位、承建单位共同组成，应完成下列工作：a)确认验收大纲；b)抽查运行考核项目；c)审查资料的完整性；d)检验系统的可靠性和稳定性；e)评价系统技术性能和水平；f)提出验收意见，对系统运行管理和需进行的补充工作提出建议。6.2.4 系统验收通过后，承建单位和建设单位办理移交手续。系统投入正常运行，6.3 系统维护管理1、为使系统可靠运行，应落实管理人员，通过技术培训，负责完成系统的维护管理工作。2、系统维护管理的工作内容主要包括a)制定运行管理规章制度和操作规程。b)室外设备应有专人看管防止遭受人为破坏。c)值班人员应监视系统的工作状况。发现问题，尽快采取措施予以解决。d)日常维护。应保持机房和环境的整洁，对摄像头等应定时清洁，保持系统的工作环境，使系统始终处于正常状态。e)定期检查。通常在汛前、汛后对系统进行两次全面检查维护，发现和排除故障，更换存在问题的零部件。f)维修。监视分中心应储备必要的备品备件，一旦出现故障要及时修复。并把故障部位和性质，更换部件和排除故障所用时间等记入技术档案。3、系统每年的维护管理运行费用应列入部门财政预算。附录一 摄像机镜头焦距选择摄像机镜头焦距的选择根据视场大小、感光面大小（通常指CCD靶面的二维尺寸，一般用它作为成像的最大尺寸）和镜头到监视目标的距离来确定，具体计算方法如下： 计算原理示意图见图一，本图中字符含义如下：f 焦距（mm）（焦距像距）A、B 像场高、宽（mm）L 镜头到监视目标的距离（mm）H、W 视场高、宽（mm）a 水平视场角b 垂直视场角 镜头焦距计算公式：f = A×L/H = B×L/W 常用摄像机感光元件（CCD）像场高、宽参数表感光元件（CCD）规格像场高（A）像场宽（B）1/3”3.6mm4.8mm1/4”2.4mm3.2mm图一 摄像机焦距计算示意图附录二 常用设备品牌嵌入式硬盘录像机-海康威视(HIKVISION)、海视(JNVISION捷诺视讯)、浙江大华（DAHUA）、DMA(英国DM)数字图像采集卡（工控式硬盘录像机）-海康威视、海视（JNVISION）视频服务器-科利特（CREATE）浙江省水利工程视频监视系统技术规定（试 行）浙江省水利厅二八年六月 编制说明随着水利信息化建设的开展，我省不少地方开始建设水利工程视频监视系统，但由于目前国家及行业尚未颁布相应标准，因此出现了重复建设、信息不能共享等问题。为了规范我省水利工程视频监视系统的建设，2004年省水利厅提出按照地方标准要求，编写“浙江省水利工程视频监视系统技术规范”。编写工作由省水利信息管理中心牵头，省防指办、省水利河口研究院参加。2004年12月，编写组完成了“技术规范”初稿，并在征求有关市、县水利局和厅属单位意见后进行了修改。厅科技处组织专家对修改稿进行了审查。专家组认为从当前该行业的现状分析，编写规范的条件尚不成熟，建议先以“技术规定”开展编写，待条件成熟时再争取列入地方标准。近年来，湖州、杭州、金华等地相继开展了市级范围的水利工程视频监视系统建设，各地采用了3种不同的有代表性的技术路线，并取得初步的建设经验，这为“规定”的编写打下了良好的基础。编写组在吸取各地建设经验的基础上，多次征求了有关部门、单位及企业的意见，几经修改，形成了“浙江省水利工程视频监视系统技术规定”（送审稿）。送审稿采用通信审查的办法，聘请了有关大学、科研院所以及专业公司的专家进行审查。此后，编写组又根据专家们的意见对“技术规定”进行了修改，形成了目前的试行稿。目 录前 言I1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义13.1 视频监视13.2 视频传输13.3 图像质量13.4 监视点13.5 监视站13.6 监视中心24 系统结构和基本功能24.1 系统结构24.2 监视站基本功能34.2.1 图像监视34.2.2 图像编码存储34.2.3 图片生成34.3 监视中心基本功能34.3.1 图像接收及控制34.3.2 图像显示34.3.3 图像存储34.3.4 图像流媒体转发34.3.5 图片发布功能44.3.6 系统管理功能44.3.7 图像管理功能44.3.7 其它扩展功能45 技术要求45.1 监视点位选择45.2 摄像设备的选择原则55.3 主要设备的要求及指标55.3.1 摄像设备55.3.2 视频服务器和硬盘录像机55.3.3 流媒体服务器75.3.4 图片发布服务器75.3.5 图像显示要求75.4 安装要求75.4.1 气候环境适应性75.4.2 布线、供电、接地75.4.3 立杆与机箱85.5 传输要求85.5.1 前端传输85.5.2 干线传输85.6 软件编制要求85.6.1 软件基本架构85.6.2 要求96 系统考核、验收及维护管理方法96.1 系统考核96.2 系统验收106.3 系统维护管理11