平安城市网络视频监控系统技术方案.doc
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1、“平安城市”网络视频监控系统技术方案第一章 系统解决方案设计4.1 系统设计依据 公安部 城市报警与监控系统建设指导性文件 公安部 公安部报警监控方案设计要素 GA/T75-94安全防范工程程序与要求 GA/T 74-1994 安全防范系统通用图形与符号 GA/T 70-94安全防范工程费用概算编制办法 GB/T 16677-1996报警图像信号有线传输装置 GBJ 115-87工业电视系统工程设计规范 GB 50198-94民用闭路监控电视系统工程技术规范 GB 8566-88 计算机软件开发规范 GB/T 13993.1-92 通信光缆系列总则 GA308-2001 安全防范系统验收规范
2、JGJ-T16-92 民用建筑电器设计规范 GA/T367-2001 视频安防监控系统技术要求 GA/T74-2000 安全防范系统通用图形符号 GBJ42-81 工业企业通信设计规范 GB16572-96 防盗报警中心控制台 GB50057-94 建筑防雷设计规范 GBJ16-83 建筑电气设计技术规程 GBJ303-88 建筑电气安装工程质量检验评定标准以及其他相关标准和要求。4.2 系统设计原则本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素,并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的;设计方案具有科
3、学性、合理性、可操作性。遵循以下设计原则来构建本系统:1. 先进性与适用性采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念,系统集成化、模块化程度高,使用公安工作的可持续发展。设计合理,架构简洁,功能完备,切合实际,能有效控制和提高工作效率,满足治安动态监控和公安业务工作的实际需求。系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平;同时,系统的安装调试、软件操作使用又应简便易行,容易掌握,适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身,体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平,适应时代发展的要求。2. 经济性与实用性在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下,体现高性价比。采
4、用经济实用的技术和设备,充分利用现有资源,综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户现场环境,设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案,通过严密、有机的组合,实现最佳的性能价格比,以便节约工程投资,同时保证系统功能实施的需求,经济实用。3. 可靠性与安全性系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备,系统具有一致性、升级能力,能够保证全天候长期稳定运行。在系统故障或事故造成中断后,能确保数据的准确性、完整性和一致性,并具备迅速恢复的功能,同时系统具有一整套完成的系统管理策略,可以保证系统的运行安全。4. 开放性以现有成熟的产品为对象设计,同时还
5、考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势,可以与消防、防盗、聚光等系统实现联动,具有RJ-45网络通讯口,可实现远程控制。5. 可扩充性系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要,具有更新、扩充和升级的可能,系统规模和功能易于扩充,系统配套软件具有升级能力。同时,本方案在设计中留有冗余,以满足今后的发展要求。方案中设备的控制容量上保留一定的余地,以便在系统中改造新的控制点;系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口;也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。6. 易操作可维护性系统提供清晰、简洁、友好的中文操作界面,操控简便、灵活,易学易用,便于管理和维护。系统具有自动巡检功能,可自检、
6、故障诊断及故障弱化等。在出现故障时,能得到及时、快速的维护。7. 追求最优化的系统设备配置在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下,追求最优化的系统设备配置,以尽量降低系统造价。8. 提高监管力度与综合管理水平本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控,时时动态撑握监视及报警情况。闭路电视监控大大减少劳动强度,减少设备运行维护人员;另外,系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行,在最佳情况下运行,既可节能,又可大大减少设备损耗,减少设备维修费用,从而提高监管力度与综合管理水平。4.3 系统结构设计与部署4.3.1 网络视频
7、监控系统架构网络视频监控系统的逻辑结构通常可分为前端接入、媒体交换以及用户访问三个层次,具体由中心业务平台、网络录像单元、编码单元、解码单元和客户端单元等设备组成。如图所示:图4.3.3.1 网络监控系统逻辑结构图媒体交换层媒体交换层由中心业务平台和网络录像单元组成,主要负责视音频的传送、存储以及系统管理。中心业务平台是整个系统的核心,逻辑上需要实现用户接入认证、系统设备管理、业务功能控制以及媒体分发转发等功能。网络录像单元用于实现网络媒体数据的数字化录像、存储、检索、回放以及管理。前端接入层前端接入层主要由编码单元、视频采集单元、报警单元等组成。编码单元主要实现视音频信号、报警信号的采集编码
8、、网络传输以及辅助设备(如云台、矩阵等)的控制。编码单元通过LAN、WAN等IP网络接入中心业务平台;视频采集单元一般指监控摄像机,实现监控图像采集输入到编码单元;报警单元主要是报警信号发生设备,通常有烟感、温感、红外、门磁等设备。用户访问层用户访问层由客户端单元和解码单元组成。客户端单元是远程图像集中监控和维护管理的应用平台,主要实现图像浏览、录像回放、辅助设备控制、码流分发控制等业务功能。解码单元主要负责在客户端单元的控制与管理下,实现视音频信号的电视墙解码输出。科达提供监控客户端软件和网络视频解码器KDM2560等产品构成用户访问层。4.3.2 前端接入层设计与部署4.3.2.1 编码单
9、元的选择编码单元主要完成视频图像的编码和视频数据流的上传。本次系统设计选择苏州科达公司的KDM24XX网络视频编码器作为系统的前端编码设备。KDM24XX网络视频编码器可实现监控点信号的输入、编码与传输。KDM24XX系列网络视频编码器具有1路视频输入接口和双向语音接口,可提供CIFD1格式视频监控图像。对于重点监控点采用支持高清(D1)图像的视频编码器,一般地段可采用CIF格式的视频编码器。4.3.2.2 视频采集单元的选择视频采集单元主要是完成视频信号的采集功能,一般指摄像机,根据现场的实际情况可选则不同的摄像机,比如室内或室外摄像机、枪机或球机等。对于前端室外的安装环境将充分考虑到防雷防
10、水的措施。各监控点根据光线环境选择适合照度的摄像机,同时结合现场对没有路灯照明的地方将充分考虑辅助光源、红外灯等配套设备。本系统可根据各监控点的实际环境及监控需求,选择摄像机。4.3.2.3 报警单元的选择报警单元主要指报警信号的发生设备,为监控系统提供报警信息。通常报警设备有红外、烟感、温感、门磁、紧急按钮等等,报警设备通常提供告警电平的输出,由前端编码器接受报警电平,实现报警信号接入系统与告警联动。报警设备的选择主要根据监控现场的需求确定,如:在某些重点防火单位监控点安装烟感,当发生火灾时,火灾产生的烟雾触发烟感告警,告警信号经前端编码设备接入系统,实现报警。4.3.2.4 其他设备前端监
11、控点除编码单元、视频采集单元、报警单元外,还有一些其他外围配套设施设备:1、立杆设计:为保证前端道路监控点监视视角宽广,监控范围大,摄像机可安装在原有建筑物或杆件上(可借用现有的灯杆、电信杆),如无法借用,应特制立杆,立杆的设计除了美观、实用并考虑节约成本外,最重要的是要保证其安全性,能够承受九级以下的台风,并保证在正常风力下,立杆顶部的摆幅对摄像机图像没有太大的影响。为达到上述安全和使用要求,立杆下端管径应为22010mm,上端管径应在1205mm,材质为热镀锌钢管,壁厚6mm,高度不低于5000mm,连接处应为无缝焊接。悬臂长应3000mm,特定地点悬臂长度根据现场实际情况设计。立杆的设计
12、还要考虑其防水性能,尤其要注意悬臂与球机连接件的密封和防水设计。立杆基础若为圆形,直径不小于1000mm,若为方体,则不小于800mm*800mm*1000mm,基础深度不小于1500mm,结构为钢混;每个监控点立杆情况见附件1。2、防雷设计:户外设备应重点考虑防雷措施,特别是摄像机应加装视频、数据及电源防雷设备,并对系统进行接地保护,从而保证系统的安全运行。立杆底部要有良好的防雷接地线,地线的母线应采用铜质线,接地线不得形成封闭回路,不得与强电的电网零线短接或混接,接地电阻4欧姆;3、取电说明:考虑到前端摄像机离系统中心距离较长,铺设强电电缆不仅费用较大,而且安全性较差,也不利于以后系统的维
13、护。因此,本方案将前端摄像机及其它前端设备的电源设计成就近取电方式。取电后通过变压器或开关电源对就地取的电源稳压和滤波,以保证前端设备输入电源的稳定性;4、控制箱设计:为提高系统的集成度,前端摄像机的其它附助设备,应设计控制机箱统一集成,该机箱带有自动温控开关,可以根据温度自动开关加热器或风扇。保证系统的全天候运行。该控制箱除保证防水、防撬外,还必须为箱内的设备提供合理的使用温度和使用空间。温控箱的内部空间应是所有箱内设备体积的2倍以上,以保证箱内设备的散热和空气流通;箱内还应设计风扇和加热器,在冬天和夏天分别开启加热器或风扇;采用底部进线,机箱和立杆统一接地;5、补光设计:由于部分监控点晚上
14、灯光较暗或根本没有灯光,因此不可能获得基本的图像效果,只有通过加装补光系统才能实现对现场的监控,补光系统一般采用冷光源。视音频输入输出报警信号输入报警输出控制信号视频信号音频信号音频信号KDM2461/2461L网线IP 网络图4.3.2.1 前端接入层示意图4.3.3 媒体交换层设计与部署4.3.3.1 中心业务平台设计中心业务平台为整体系统的核心,负责整套系统的接入、转发和管理,因此中心平台需要具备非常高的安全性、稳定性、可靠性。本次系统选择苏州科达公司ViewShot KDM2800中心业务平台。KDM2800为苏州科达公司推出的一款面向专网应用的监控平台,采用工业级嵌入式设计,系统结构
15、紧凑,稳定可靠。KDM2800具备嵌入式系统天生的防病毒、抗攻击能力,系统安全无忧。KDM2800监控中心平台具备丰富的功能模块:平台软件模块模块(CMU)、用户应用服务器模块(UAS)、AAA服务器软件模块(3AS)、前端接入单元模块(PUI)、图像浏览客户端(CU)接入单元(CUI)、视频转发分发软件模块(VTDU)、网管服务器软件模块(NMS)、网管客户端软件模块(NMC)、AAA客户端软件模块(3AC)。可实现强大的视频处理能力、完备的权限管理、配置管理、告警管理、权限管理、日志管理等功能。对于本次系统,我们建议采用分级组网、分布实施的方式构建整套系统。在派出所、警署、公安分局、公安局
16、分别配置KDM2800监控平台。系统架构如下:图4.3.3.1.1 系统分级结构示意图采用分布式级联组网,具备以下优势:1、减轻监控中心网络带宽压力,节约网络建设成本;2、提高系统健壮性,确保任一平台发生故障时不会影响整套系统的应用;3、提供模块化组网架构,系统管理维护简单,未来升级扩容方便;4、级联组网时提供统一的管理界面,使用者不会有任何的不便。4.3.3.2 系统存储设计本次系统选择的KDM2800中心业务平台,内嵌NRU网络录像模块,提供监控录像功能。KDM2800平台具备3个USB2.0接口,可接入USB磁盘阵列或硬盘盒,提供录像存储空间。系统支持RAID技术,可确保存储数据安全。本
17、次系统建议采用分布式存储方案:1、 在各级平台配置录像存储设备为各平台下属前端提供录像存储空间,实现24小时不间断录像;2、 在市局配置录像存储设备,市局可根据需求对感兴趣的前端进行录像;3、 系统为不同用户提供不同的管理权限。存储空间的计算方法如下:录像容量(MB)=录像天数246060录像码率(Mbps)/84.3.4 用户访问层设计与部署用户访问层为系统的应用层,一般部署在监控中心,在监控中心实现监控浏览、控制、管理。监控图像的浏览可通过两种方式实现:1)使用电脑通过浏览客户端对监控图像进行浏览;2)在监控中心配置多个解码器,监控图像数字码流经解码器解码输出到电视墙显示。如图4.3.4.
18、1 监控浏览的实现:视频线电视墙电脑(浏览客户端)KDM2560IP 网络图4.3.4.1 监控浏览的实现4.4 系统组网拓扑与说明图4.4.1 XX市“平安城市”监控系统组网图如上图,XX市“平安城市”监控系统采用级联组网的方式构建。以派出所、警署为单位设立三级监控平台,配置监控平台KDM2800,实现所辖区域内监控图像的接入;在区县局设立二级监控平台,派出所平台级联到二级平台;二级平台向上级联到市局平台,实现派出所区县局市局三级级联组网。警署平台直接接入市局监控平台,实现警署市局二级级联组网。派出所和警署为最小管控单位,配置KDM2800中心业务平台。辖区内的监控点接入平台,由派出所负责管
19、理和维护。系统组网示意图如下:图4.4.2 派出所/警署组网示意图4.5 设备配置说明派出所监控指挥中心:序号型号产品描述数目单位备注1KDM2800ViewShot KDM2800 是一款嵌入式视频监控业务平台。嵌入式硬件架构,前端编码器接入,录像和回放,码流转发,网元管理,日志管理,告警管理,电视墙管理等多种业务功能。可以无缝的支持KEDACOM的视频编解码器、网络摄像机等监控平台2PC管理/浏览客户端3KDM2560 网络视频解码器可选4磁盘阵列5硬盘警署监控指挥中心:序号型号产品描述数目单位备注1KDM2800ViewShot KDM2800 是一款嵌入式视频监控业务平台。嵌入式硬件架
20、构,前端编码器接入,录像和回放,码流转发,网元管理,日志管理,告警管理,电视墙管理等多种业务功能。可以无缝的支持KEDACOM的视频编解码器、网络摄像机等监控平台2PC管理/浏览客户端3KDM2560 网络视频解码器可选4磁盘阵列5硬盘区县局监控指挥中心:序号型号产品描述数目单位备注1KDM2800ViewShot KDM2800 是一款嵌入式视频监控业务平台。嵌入式硬件架构,前端编码器接入,录像和回放,码流转发,网元管理,日志管理,告警管理,电视墙管理等多种业务功能。可以无缝的支持KEDACOM的视频编解码器、网络摄像机等监控平台2PC管理/浏览客户端3KDM2560 网络视频解码器可选4磁
21、盘阵列5硬盘市局监控指挥中心:序号型号产品描述数目单位备注1KDM2800ViewShot KDM2800 是一款嵌入式视频监控业务平台。嵌入式硬件架构,前端编码器接入,录像和回放,码流转发,网元管理,日志管理,告警管理,电视墙管理等多种业务功能。可以无缝的支持KEDACOM的视频编解码器、网络摄像机等监控平台2PC管理/浏览客户端3KDM2560 网络视频解码器可选4磁盘阵列5硬盘监控前端:序号型号产品描述数目单位备注1KDM2461网络视频编码器2报警设备3告警设备4电源5第二章 系统功能简介5.1 系统业务功能5.1.1 图像监控功能 支持单画面和多种多画面模式的实时图像浏览 支持每幅画
22、面的手动或自动轮询,轮询间隔可设置 支持监控点摄像机的远程PTZ控制 支持图像编码、字幕显示的配置和管理 支持移动侦测、音频对讲功能的操作与管理 可外接键盘和矩阵,实现图像切换和PTZ控制5.1.2 存储回放功能 支持中心录像存储和客户端录像存储功能 支持告警录像、定时录像、手动录像等控制方式 可按多种参数实现录像资料的检索 支持录像文件的本地回放和远程点播 录像回放中提供快进、拖拉等多种控制功能5.1.3 音频通信功能 提供监控点音频上传到客户端功能 提供客户端音频向监控点广播喊话功能 提供客户端与监控点之间的双向对讲功能,支持回声抵消 通信过程中的音量大小可调节5.1.4 报警联动功能 支
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