矿区3G数字视频监控系统设计方案.doc

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1、矿区3G数字视频监控系统设计方案深圳市方通科技有限公司NewStream Technologies2010年6月 目 录一、概述1.1 需求分析 1.2 系统功能1.3 系统先进性和优点1.4 系统简述二、概述系统平台结构2.1 前端设备2.2 用户端 2.3 3G矿区视频管理和下发手机系统平台三、设计原则和技术标准3.1 设计思想3.2 设计依据和技术标准 四、 系统功能4.1 实时监看和控制4.2 资料存储和回放4.3 报警处理4.4 预案管理4.5 用户管理4.6 设备管理4.7 互连互通五、 设备5.1 NewStream 四路3G网络视频录像机MDVR-M6891-3G一、概述移动宽

2、带网络的使用已成为我们生活和工作不可缺少的一部份。在移动宽带网络实时传输即流媒体技术将是现在和未来五年的一项新技术发展和应用的热点。基于3G网络技术的新一代3G数字安防监控系统使在移动宽带网上传输视频和音频成为一种趋势。将视频、音频、数据集成在一起进行网络传输的解决方案，具有结构简单、功能齐全、网络化管理、高可靠性、高集成度等特点，最重要的是其不受地域地形和传统互联网铺设限制。本文以煤矿为例，简述移动3G数字安防监控系统在矿井生产中的应用。1.1 需求分析 需要对矿区各出入口、矿井井口、坑道、各个作业段等重要场所进行监控，能准确、直观、快捷地反映现场有关部位的实时动态情况。 出入口图像要求彩色

3、、清晰度高，在车速慢的情况下能基本看清车牌号和人员体貌特征，在必要的监视点采用灯光辅助。 数字安防监控系统前端设备可以连接报警及对讲设备，如瓦斯浓度报警设备。 要求数字安防监控系统能够不受地域地形限制，在传统互联网无法铺设的区域也能够良好、稳定的工作。 采用基于3G宽带网络的视频监控系统来对目标区域进行事前防范，有效监管，提高管理效率，并能够事后进行追踪。 监控中心能控制球机、云台，观看实时录像。 监控中心可以采用电视墙的形式，可以使所有个摄像机同时显示在个高清液晶电视机上，通过系统软件进行数字矩阵控制切换。 可扩展，随着监控需求的逐步增加，监控系统的容量也会不断地增加，系统必须做到随时扩展，

4、并能平滑扩容。 系统能够实现实时监控，历史图像回放，远程控制等功能。 能够提供及时优质的维护服务，保障系统正常运转。1.2系统功能1 实时高清晰的数字化网络视频监控a) 监控中心的安全负责人在监控电视墙上和监控计算机上看到整个厂区各视频监控点实时高清晰DVD画质的视频画面，每个带预置位的球型摄像机可设置寻航点进行自动寻航。b) 各级领导在授权的范围内在自己的计算机上经矿区网络可查看各监控点。c) 所有的视频监控画面实时录制在硬盘上，可按计划录像或报警联动录像;管理员和领导可在网络上查看录像数据。2. 通过网络视频上级领导实现可视化管理a) 上级领导在办公室可实时查看各部门的工作情况，及时给予指

5、导管理；上级领导在外经上网登陆本公司网页，输入用户名/密码可以实时查看厂区的情况。b) 可以通过3G或2.5G手机作为终端设备观看视频，实现可视化管理。1.3系统先进性和优点本网络监控系统平台是基于全球的统一通信(SIP)协议, 系统由SIP注册/位置服务器,转发服务器, 录像服务器,中心应用服务器,核心数据库,应用数据库,中心WEB服务器,应用WEB服务器等组成，使得整个平台管理上万点的网络监控点，实现实时高清晰的数字化网络视频监控。 用自主开发的国际领先的 NewStream 3G无线视频录像机 ( MDVR) ,采用H264图象压缩。具有传输高清晰度画质图像和占用网络带宽低的优点；传输流

6、畅25帧/秒，音视频同步，支持远程实时监视、录像、抓拍。结合智能识别功能,如自动化的人流的统计和识别结果叠加到视频图像上和同时发往中心平台。技术优势 基于SIP统一通讯:遵从中国电信全球眼3.0规范,多媒体设备和平合便捷互连互通 高清晰图像: DVD画质 图像存储与检索: 分布式管理,大容量存储,智能搜索 视频网络化：随时、随地连接/控制/观看 可使用灵活的终端设备：PC、电视、手机、PDA 低带宽:优化的视频H.264高效压缩,节省30%带宽和存储成本 扩容便捷:即插即用的网络化扩容 低功耗前端设备:比同类功耗30%,节省运营成本,适室外太阳能供电的应用本平台采用分布式流媒体存储和各点工作信

7、息网络协同管理的构架，视频网络化传输,存储，内容搜索，信息处理和编辑,随时随地实现可视化监控管理,具有弹性、应急扩容能支撑上万、几十万点视频共享，分控中心崩溃的热备份启动，负载均衡，智能化识别和联动系统等先进技术，可应用于基于移动3G无线的网络视频的矿区监控和可视化管理。1.4系统简述1. 构建矿区宽带网络通过矿区3G无线宽带网传输压缩的数字视频流。2. 应用3G技术的高清晰DVD画质的嵌入式网络视频服务器实现前端数字化和高效编码压缩无线传输系统特色:采用高清晰(DVD画质)低带宽高集成低功耗的NewStream嵌入式3G网络视频服务器，实现普通模拟摄像机音视频数字化、H.264编码压缩成高清

8、晰(D1,720x576)对网络带宽要求低(1-2Mbps)流媒体(RTSP)传到网上,内置嵌入式Web服务器(HTTP),具有高集成低功耗、不受地域地形和传统互联网铺设限制，在有移动互联网覆盖的区域即可使用的优点。可外接USB硬盘,自动报警，双向语音,实现了无线远程网络传输,控制和视频监控。3. NewStream 网络视频解码 嵌入式Web服务器,在网络接收H.264流, 解码(解压缩)后在电视机播放。4. NewStream 流媒体监控服务器,网络硬盘存储和备份流媒体监控服务器装有NewStream网络监控系统平台软件来接收,管理,存储和转发嵌入式视频服务器的视音频数据, 网络硬盘存储海

9、量数据。4. NewStream网络监控系统平台软件 为用户自已企业或个人网页做一个与Cooview平台连接的登录框作为入口用户可以自已企业或个人网页登陆,输入用户名/密码，就可进入自已的管理空间。登录全球统一公共网站: 让用户在全球在任何时间和任何地点都方便登录访问该Cooview网站, 使用的方式和习惯类同于email一样简单. 对第一次使用Cooview的管理员需要创建自已的用户名和密码. 随后的登陆只要输入用户名/密码，就可进入自已的管理空间。二、 概述系统平台结构2.1 前端设备3G无线视频录像机: Newstream M6891-3G(如图M6891-3G), 具有(1)无线视频网

10、络传输功能: 支3G无线网络，采用H.264视频压缩格式，图像清晰流畅。(2)视频录像功能。(3)报警管理和对讲系统: 前端设备可连接报警和对讲设备，如瓦斯浓度报警器，当矿内某监控点瓦斯浓度过高设备会自动报警，通过无线网络将报警信号传输到监控中心，并在报警中心监视器上弹出报警信号和该监控点实时画面，监控中心对警报进行分析后可通过对讲设备和矿井内作业人员联系，及时处置危险，降低损失。2.2 用户端 用户可上网的个人电脑(PC) 和手机。2.3 3G矿区视频管理和下发手机系统平台 核心功能是对前端设备和用户信息及网络视频流通信的管理,视频流一般是从前端设备(3G无线视频录像机，也称MDV)发送视频

11、,由中心服务的转发服务器转发的用户。1).中心管理服务器(CMS, SIP注册/位置服务器)，是中心服务平台的核心单元，可实现PU、CU的接入、信令转发处理、系统及其信息管理。2) 转发服务器(VTDU) 为视频转分发单元，可实现音视频请求、接收、转发、分发。并可实现多级级联。可实现分布式部署。VTDU仅接受本域CMS的管辖，但为其它域提供媒体访问接口。VTDU必须支持发起请求并建立与一个目标地址的媒体通道；可选择支持接受路由表，按路由表发起逐级请求连接的功能。VTDU可实现计时计费数据的采集。3) 网络录像服务器(NRU)，可实现视频存储、检索。支持视频回放。可实现分布式部署。具有类似于VT

12、DU的视频请求、接受机制。NRU仅接受本域管辖。可为异域提供媒体访问接口，亦可通过本域VTDU提供该接口。4.) 应用服务器: 中心应用服务器,核心数据库,应用数据库,中心WEB服务器,应用WEB服务器等组成. 核心功能是对前端设备和用户信息及网络视频流通信的管理,视频流一般是从前端设备(A)网络摄像机发送视频直接(A3)到用户(B),只有特殊VIP付费应用由中心服务的转发服务器转发(A3a) 给大量的用户。三、设计原则和技术标准3.1设计思想任何一个设计方案的最根本前提是用户的需求，而先进、成熟的技术，可靠、灵活的应用，技术发展的趋势和良好的性能价格比是设计方案的最基本依据。应该在不失先进性

13、、成熟性、可靠性、可扩展性的基础上，充分考虑用户的需求，照顾长远利益，最大限度地保护用户投资。 先进性 采用目前最先进的软硬件组合，使系统兼容性、升级、扩展更容易，并采取模块结构维护简单化。所有操作均采用WINDOWS标准窗口操作，并使信号实时上传，真正做到实时性。稳定性体积小，集成度高，功耗低，根本不需另加散热装置。完善的视频流控制功能，保证网络传输的顺畅。管理、操作权限的分级实现，保障管理的统一、规范。完善性 与数据采集监控系统无缝地结合，实现报警信号的联动，报警设备的自启动；当报警信号产生时，可实现多种可用信道的信息传输。 可扩容性可根据需要方便地进行网络逐级汇接，增减各类前端设备等。3

14、.2设计依据和技术标准 根据同用户沟通与现场勘测及用户提供的图纸。n 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）n 民用闭路电视监视系统工程技术规范（GB 50198-94）n 计算机软件开发规范 GB8566-88 n 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168-92 四. 系统功能 4.1 实时监看和控制n 支持BS和CS架构，支持节点树导航模式和电子地图导航模式；n 多屏显示：监控图像可以按照1/4/6/8/9/16画面同屏幕显示现场图像。任选一路图像可全屏显示；n 轮巡监视：系统具备视频间自动巡视功能，在自由设定的时间间隔内对部分或全部前端监控点进行图像巡查，参与巡查对象顺

15、序可以任意选定；n 音频交互：系统可支持中心调度中心与前端交互点的点对点语音对讲功能，对于同类前端设备支持点对多点的语音广播；n 电视墙：可接大屏幕投影设备，中心还可提供数字矩阵，可将前端视频压缩图像还原成模拟信号，输出到中心监控室的电视墙上（目前只支持1种前端）；n 远程控制：支持镜头的光圈、变焦、聚焦三可变控制、预制位跳转；支持云台的全方位控制；支持对PELCO、AB等矩阵的远程控制；n 可对所需要的监控图像进行单帧抓拍并进行打印；n 可对图像进行亮度，对比度，色彩，饱和度的设置；n 能自动叠加摄像机名称、时间字符；n 系统锁定：防止非管理人员接触监视信息。4.2 资料存储和回放n 整个系

16、统中包含的所有视音频数据、报警数据和其它用户数据在服务器的数据库均记录有它们的索引信息，用户可以按时间，地点，摄像机编号等信息查询到所有对他授权的数据信息。n 录像方式：按天录像、按周录像、按月录像n 存储策略：提供本地存储及远程服务器存储，并可设定文件保存时间和最小磁盘剩余空间，如保存时间到期或可用磁盘空间小于最小剩余空间则按时间顺序自动循环覆盖。n 录像检索：录像记录可在所有监控终端上以具检索权限的用户名登录后进行检索，并可根据日期来检索录像记录。n 录像回放：检索到的图像记录可以实际尺寸或全屏方式回放，播放速度可以按照正常、快速、慢速回放、单帧步进。n 图像比对：可同时回放多路图像，并可

17、进行同步比对。n 用户可远程以流媒体方式点播服务器上查询出来的视频文件，也可以把视频文件下载到本地。4.3 报警处理n 报警类型：支持视频遮挡报警、视频信号丢失报警、视频移动侦测报警、设备故障报警等报警；支持红外、震动、遥感、温控、门禁等多种外接开关量和模拟量报警信号；n 本地报警联动：报警本地录制、本地报警输出、报警联动快球预制位；n 总控报警联动：报警弹出报警查询窗口、报警弹出电子地图、报警显示前端机对应视频、声音提示、短信提示；n 服务器报警联动：服务器按照用户配置的规则实现跨设备的联动，报警触发录像，报警信息存入数据库；n 布防：可选择接收报警的时间段，布防时间段之外的报警将不予响应；

18、n 接警处理：可分成接警、核警、处警流程；处理报警同时查看现场视频、电子地图以及即时与前端语音对讲；处理报警同时填入报警详细原因及处理方式，便于以后查对；对于故障报警信息可以设置处理期限，限定前端人员在该期限内解决故障；n 报警查询：可对历史报警信息进行查询，对于有报警触发录像的可以回放报警时刻录像。4.4 预案管理n 支持视频编组，用户可为每个编组定义名称，自由添加摄像头到编组；有独立的视频编组节点树显示所有编组以及下属的摄像头4.5 用户管理n 采取客户到用户的管理方案，即用户属于客户，客户是一个集体，用户是客户的一个个体，根据用户所属的客户进行分组管理。n 采取角色到用户的授权方案，即用

19、户可以被授予一个或多个角色，用户的角色权限集合构成用户的默认权限。n 超级管理员（即系统默认管理员）可以管理系统的全部资源。n 管理员只能创建自己权限范围内的角色，并且只能授予自己权限范围内的权限给其它用户。4.6 设备管理n 添加设备、删除设备，并制定设备的录像方式。n 实时显示前端设备的在线状态、报警信息等设备状况。4.7 互连互通n 符合中国电信网络视频监控业务技术规范V2.0互连互通标准，可以和符合该标准的平台实现互连互通。n 提供和平台和前端设备的接口通讯协议，符合该协议的前端设备均可接入平台，目前国内主流前端设备均可接入平台。五. 设备5.1 NewStream 四路3G网络视频录

20、像机MDVR-M6891-3G 内置WEB预览功能，可进行IE访问 H.264视频压缩技术，压缩比高，带宽和存储空间节省（30-50%） 采用SIP协议统一通讯，支持PPPOE、DHCP协议 双码流输出，一支为高清晰的视频信号，用于本地录像存储；另一支为无线网络传输，用于实现远程PC查看和手机视频查看 可选内置TD-SCDMA（移动），WCDMA（联通），EVDO（电信）3G无线网络模块，实现无线视频传输到监控中心 支持GPRS/CDMA/EDGE/3G模式手机浏览，手机直接登录服务器浏览视频画面 支持视频、音频、报警、语音、串行数据通过TCP/IP和UDP/IP网络传输 通过可以随时随地观看

21、和控制前端设备 支持手机点播前端设备与报警联动视频推送 支持云台与电动镜头的控制，支持多种解码协议 Mp4存储格式 硬盘存储 双向语音技术参数：l 内置Web服务器l 压缩格式：H.264l 视频格式：PAL/NTSCl 分 辨 率：D1(720x576)l 帧率/码流：帧率：1帧-25帧/30帧可调 码流：32kbps-4000kbps，可以根据现场环境来进行调整。l 通讯协议：SIP,TCP,UDP,DNS,DHCP,TELNET,HTTP,RTSP,RTP,UPNPl 音 频：PCMU,AAC,AMU, 6-64Kbpsl 通讯接口：1个RJ45 10M/100M自适应以太网，1个RS232接口，1个RS485接口l I/O报警：4路报警输入/1路报警输出l 录 像：内置视频动态监测,定期、定时录像和事件触发报警录像，本地录像，远程进行录像视频回放。l 录像格式：MP4l 安 全：多级用户口令保护，前端视频加密。对数据进行加密，有效保护数据安全。l 看门狗：Watch Dog 时间8秒l 升 级：该产品的闪存使得通过HTTP在TCP/IP网络中进行固件升级成为可能。l 电 源：12V 3.5w