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關(guān)鍵詞:公路、隧道、設計、視頻、監(jiān)控、方案
Abstract: This article is from the experience from the highway tunnel design and construction to the tunnel video monitoring system composition, function and practicality of exploration and analysis in the past years.Especially in view of the present situation of highway tunnel, I have deeper study and comparison in the video monitoring system scheme in order to provide useful reference for the similar projects. Hope my opinion in this area will put forward the improvement and development of highway tunnel video monitoring system.
中圖分類號:X734 文獻標識碼:A 文章編號:
引言:公路隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要用于監(jiān)控中心值班員對整條隧道、引道、匝道的交通運行狀況實行全范圍、全斷面監(jiān)視,監(jiān)視整條隧道及洞口的運營狀況,協(xié)助值班員指揮行車。隨著我國數(shù)字高清技術(shù)及網(wǎng)絡的發(fā)展,人們已不再滿足通過傳統(tǒng)模擬攝像機從公路隧道中攝取的監(jiān)控畫面;更清晰、更直觀、更實時的監(jiān)控圖像已成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必然。通過網(wǎng)絡技術(shù)的應用,使得公路隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)更加簡單、靈活,同時確保系統(tǒng)具有更強的可擴展性。所以在此做一個深入的研究和探討,以尋求視頻監(jiān)控系統(tǒng)最佳設計方案。
1、公路隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及組成
視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案就目前公路隧道應用及其它行業(yè)的案例來說,包括高清數(shù)字網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)和傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
(1)高清數(shù)字網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)
數(shù)字網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)是從視頻編碼、視頻傳輸?shù)娇刂拼鎯Χ际菙?shù)字信號的視頻監(jiān)控系統(tǒng),是相對于模擬監(jiān)控系統(tǒng)而言的。系統(tǒng)采用高清網(wǎng)絡攝像機,中心數(shù)字化設備,可以與其它子系統(tǒng)無縫連接,實現(xiàn)真正的數(shù)字化。
數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)示意圖:
(2)傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)
模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)是采用模擬攝像機、硬盤錄像機,視頻矩陣等設備,這個系統(tǒng)的特點是將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號存儲在硬盤里。
模擬監(jiān)控系統(tǒng)矩陣聯(lián)網(wǎng)示意圖:
2、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點及應用
(1)高清數(shù)字網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)
方案一:高清數(shù)字網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。目前基于IP尋址的多媒體通信技術(shù)發(fā)展勢頭強勁,監(jiān)控設備的數(shù)字化、網(wǎng)絡化發(fā)展已經(jīng)普遍展開,網(wǎng)絡數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應用已成為發(fā)展趨勢,視頻監(jiān)控系統(tǒng)將順應這一歷史潮流,采用全數(shù)字網(wǎng)絡化的電視監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。
全數(shù)字分布式的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)是完全基于數(shù)字視頻技術(shù)和網(wǎng)絡傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)綜合運用了多媒體視頻技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù),實現(xiàn)了視頻/音頻的數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡化、應用的多媒體化以及管理的智能化。系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號數(shù)字化,以IP包的形式在網(wǎng)絡上傳輸,實現(xiàn)了集中監(jiān)控、集中管理,其最大的優(yōu)點為全高清的視頻圖像。
工程設計案例:在我院2012年參與設計并完成的長沙市營盤路湘江隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,首次采用高清數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在攝像機的選擇上選用上海堯視的數(shù)字高清攝像機,在傳輸方式上通過現(xiàn)場網(wǎng)絡交換機將隧道的視頻畫面通過光纜傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。所攝取到的隧道監(jiān)控畫面在圖像的清晰度方面較傳統(tǒng)的模擬攝像機有了一定程度的飛躍。
(2)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)
方案二:模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟、性能穩(wěn)定,并在長時期內(nèi)成為監(jiān)控領(lǐng)域的主流選擇,并得到廣泛使用。其主要特點是:通過前端模擬攝像機,采用矩陣主機控制,通過視頻控制主機對所需的圖像進行監(jiān)視和調(diào)用。其主要缺點是:系統(tǒng)構(gòu)架比較復雜、施工量大,且增加任意視頻前端機均需對系統(tǒng)原配置進行必要的修改。
工程設計案例:在我院2008年參與設計并完成的的青島膠州灣海底隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,采用的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在攝像機的選擇上選用美國霍尼韋爾(Honeywell)模擬攝像機,在傳輸方式上通過光端機將隧道的視頻畫面通過光纜傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的視頻矩陣,通過視頻矩陣來調(diào)用所需的視頻圖像。
3、視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案比選
針對方案一(數(shù)字化)和方案二(模擬化)這兩種方案各有優(yōu)缺點,下面做一個具體的分析:
(1)前瞻性:模擬監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定其無法避免諸多的局限性,如只能在線實時觀看,難以實現(xiàn)遠程監(jiān)控等,模擬監(jiān)控被網(wǎng)絡監(jiān)控替代必然是大勢所趨。
(2)先進性:網(wǎng)絡攝像機為嵌入式實時監(jiān)控設備,整個網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)簡單,布線施工容易,一條網(wǎng)線可以同時傳達多路網(wǎng)絡攝像機的視頻信號。
(3)性價比:網(wǎng)絡攝像機雖然價格比模擬的要貴,但從整個系統(tǒng)來考慮就能突顯其優(yōu)勢,特別是對于視頻路數(shù)超過100路的大型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng),所需設備簡單。系統(tǒng)可通過后端的管理軟件進行集中管理。
(4)安全性:數(shù)字化更方便對系統(tǒng)進行管理,網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)可通過設置不同的權(quán)限級別,授權(quán)給不同等級的使用者。僅有最高級權(quán)限的用戶才可以對整個系統(tǒng)進行設置和更改,只有擁有足夠的權(quán)限才能觀看相應的視頻,大大提高了系統(tǒng)的安全性。
(5)使用和維護簡單:數(shù)字化系統(tǒng)統(tǒng)設備的配置具有通用性強、開放性好、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、安裝方便、維護簡單等優(yōu)點,簡
單的系統(tǒng)架構(gòu)使系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率大大降低,且可以通過遠程操作對系統(tǒng)軟件
升級和維護。
(6)擴展性:當數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)需要擴展時,只需要增加相應的前端設備
(如網(wǎng)絡攝像機等)即可,無需對系統(tǒng)進行大范圍的更改和變動。
(7)集成性:ONVIF(開放型網(wǎng)絡視頻接口論壇)致力于通過全球性的開放接口標準來推進網(wǎng)絡在安防市場的應用,這一接口標準將確保不同廠商生產(chǎn)的網(wǎng)絡視頻產(chǎn)品具有互通性。目前數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)基于ONVIF協(xié)議的基礎上集成性強,便于多監(jiān)控系統(tǒng)之間的集成。
(8)系統(tǒng)的價格:由于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展處于起步階段,某些核心部件的成本仍然較高,造成數(shù)字系統(tǒng)的價格高于模擬系統(tǒng),然而,隨著數(shù)字系統(tǒng)的市場進一步擴大、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的日趨成熟以及系統(tǒng)核心部件的成本降低,數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)除了在功能、技術(shù)上領(lǐng)先于模擬系統(tǒng)之外,也必將在價格上壓倒模擬系統(tǒng)。
(9)設備架構(gòu):數(shù)字化系統(tǒng)將采用工控機、PC機、一體機,易于運用網(wǎng)絡技術(shù)組建大型、復雜、多功能的監(jiān)控系統(tǒng);而模擬系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和設備設置方面較為繁雜。
4、結(jié)論及探討
對于公路隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說,監(jiān)控畫面的清晰度及系統(tǒng)的智能化程度更為重要。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)全高清視頻圖像,能更清晰的實時觀看車輛、車牌及人流情況。系統(tǒng)采用靈活的網(wǎng)絡傳輸,多個用戶可以共用一套中心控制平臺,用戶投入、使用簡便,用戶能遠程進行瀏覽與控制,原則上任何可以上網(wǎng)的地方都可以進行瀏覽與控制。它還可以引入了許多新的數(shù)字化技術(shù)成果(如圖像識別技術(shù)),大大彌補了傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不足,提供了增值業(yè)務能力,擴展了功能和范圍,提高了系統(tǒng)的性能和智能化。而傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)采用視頻線纜或者光纖傳輸模擬視頻信號的方式,對距離十分敏感,且跨地域長距離傳輸不夠經(jīng)濟便利,一般以局部的區(qū)域進行集中監(jiān)控,遠距離的傳輸一般采用點對點的方式進行組網(wǎng),整個系統(tǒng)的布線工程大,結(jié)構(gòu)復雜,功耗高,費用高,需要多人值守;整個系統(tǒng)管理的開放型和智能化程度較低。相對于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng),模擬監(jiān)控系統(tǒng)存在的時間相當長,技術(shù)相當成熟,錄像格式嚴格統(tǒng)一,價格低廉,在短期內(nèi)仍然會在監(jiān)控市場上占有一席之地,與數(shù)字系統(tǒng)并存。但是,由于模擬系統(tǒng)固有的技術(shù)劣勢,并且隨著數(shù)字系統(tǒng)的不斷發(fā)展完善,模擬系統(tǒng)的市場將會逐漸萎縮,尤其是在中、高端市場,而只能以其簡單、低價的特點占據(jù)一部分低端市場,慢慢趨于淘汰。
參考文獻
馬瑛。視頻監(jiān)控在公路隧道中的方案比較[J]?!吨袊录夹g(shù)新產(chǎn)品》, 2011年09期
王長華,李曉春,修瑩,章海燕。視頻傳輸系統(tǒng)在公路隧道視頻監(jiān)控中的選擇和應用[J]。 《公路交通技術(shù)》,2009年02期
康愛社,王翠宏。數(shù)字化視頻監(jiān)控在隧道施工中的應用[J]?!秲?nèi)蒙古公路與運輸》,2010年05期
蔡權(quán)慧。高速公路視頻傳輸技術(shù)探討[J]?!豆こ膛c建設》,2008年02期
客戶需求分析
1.基層營業(yè)網(wǎng)點分布情況
該銀行在整個省內(nèi)有近千個分布在省、市、縣級以下地區(qū)的營業(yè)網(wǎng)點,并且這些網(wǎng)點多數(shù)還沒有安裝電視監(jiān)視系統(tǒng)和報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
2.基層網(wǎng)點面臨的安全風險
各地市的營業(yè)網(wǎng)點大部分分布在縣及縣以下,這些營業(yè)網(wǎng)點的特點是:
地域上,點多、線長、面廣、分散。
管理上,由于地域特點,對基層金融營業(yè)網(wǎng)點工作檢查、監(jiān)督帶來不便,同時技防設施和管理手段滯后。
安全防范上,由于地域、管理等特點,大多數(shù)基層金融網(wǎng)點都設有金庫,現(xiàn)金儲存量又較大;同時,網(wǎng)點工作人員女性職工較多,抗拒外來襲擊能力較弱,物防、技防措施又滯后。
解決上述問題的較好辦法是利用已有的網(wǎng)絡傳輸平臺,通過這個平臺,使音頻、視頻、報警、數(shù)據(jù)等信息可以讓銀行內(nèi)部的各級部門共享,實現(xiàn)對現(xiàn)場圖像的實時監(jiān)視、歷史圖像的回放、報警信息的快速傳遞、視頻會議,以及與各級公安機關(guān)視頻聯(lián)網(wǎng)報警。
系統(tǒng)設計要求
銀行網(wǎng)點報警和遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個典型的分布式系統(tǒng),各個監(jiān)視站點可分布在各個地方。這個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對于傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)來講要實現(xiàn)是非常困難的,解決這個問題需要建設一個開放式的軟件管理平臺和配置相應的硬件設備。因此,本系統(tǒng)選擇使用網(wǎng)絡視頻解決方案iDVR3.0系統(tǒng)平臺,以及AV1320e系列網(wǎng)絡視頻服務器,以構(gòu)成多系統(tǒng)、多任務綜合處理、分布式、高度安全的、被稱之為“報警和監(jiān)控平臺”的網(wǎng)絡視頻監(jiān)視系統(tǒng)。“報警和監(jiān)控平臺”最基本的要素是網(wǎng)絡。隨著城市互聯(lián)網(wǎng)、城域網(wǎng)的不斷擴容,使得用戶利用網(wǎng)絡運營商提供的寬帶服務建立網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化的“報警和監(jiān)控平臺”成為可能。
報警和監(jiān)控平臺具有以下功能特點:
1.一線多能
視頻、音頻、數(shù)據(jù)、報警信息可以在一條網(wǎng)絡線纜內(nèi)同時傳輸,前端模擬攝像機直接接入網(wǎng)絡視頻服務器,通過TCP/IP網(wǎng)絡傳輸數(shù)字視頻。這種傳輸方式突破了傳統(tǒng)的點對點布線,以及傳輸受距離限制的缺陷。
2.方便日后擴展
網(wǎng)絡化結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)的擴展變得極其容易,只要有網(wǎng)絡接入點,就可以完成系統(tǒng)擴展。
3.免維護且管理方便
網(wǎng)絡視頻服務器使用嵌入式操作系統(tǒng),系統(tǒng)性能穩(wěn)定、安全性高。只要通過網(wǎng)絡,用戶就可以方便地進行遠程管理和固件更新。
4.分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)更加安全
由于每一個設備均被分散地安裝于攝像機遠端,即使某個設備發(fā)生了故障也僅僅是影響到這個設備,而不至于影響到整個系統(tǒng)。
5.分布式存儲,系統(tǒng)更加靈活
基于B/S(瀏覽器/服務器)結(jié)構(gòu),能提供多級目錄服務,允許客戶根據(jù)實際需要靈活地配置存儲和管理服務器。存儲服務器(Archiver)可以在目錄服務器(Directory)的管理下任意地分配和切換需要存儲的攝像機圖像。傳統(tǒng)DVR存儲攝像機圖像是要通過物理方式連接攝像機,而系統(tǒng)可提供更多的存儲靈活性。
6.分布式觀看,方便使用
平臺的客戶端可以分散在網(wǎng)絡的任何地點,數(shù)量沒有限制。而DVR系統(tǒng)同時可登陸的用戶數(shù)一般不會超過5個。當多于這個數(shù)時,系統(tǒng)的速度會明顯下降,即圖像刷新速度下降、丟幀。
DVR的集中管理僅僅是一個瀏覽方式的集中管理,而不是此平臺系統(tǒng)的集中管理。由于DVR最開始的設計目標是取代模擬磁帶錄像機,完成集中、連續(xù)、較高清晰度、本地化的存儲。所以,DVR沒有一個可以與上級管理平臺的聯(lián)絡機制。沒有這個聯(lián)絡機制,DVR就不能將分散的系統(tǒng)納入一個“泛網(wǎng)絡”方式的平臺。此平臺的B/S結(jié)構(gòu)、多目錄服務、多存儲服務,以及各種故障切換服務結(jié)構(gòu)等,能有效地解決這個問題。
解決方案
基層營業(yè)網(wǎng)點
以一個典型的基層網(wǎng)點為例,設備配置如下:
柜臺內(nèi)1個攝像機,對應2個現(xiàn)金出納窗口;
大廳1個攝像機,監(jiān)視出入大廳人員情況;
金庫1個攝像機;
運鈔交接區(qū)1個攝像機;
震動探測器4個;
震動分析儀1個;
8音頻對講1套。
實施方案提供本地4個攝像機的圖像存儲,具有以下功能:
提供雙向語音通訊,用于實現(xiàn)對講和視頻會議;
提供報警事件的聯(lián)動以及遠程傳輸和管理;
提供4個攝像機的遠程瀏覽;
提供14個攝像機或4畫面異地圖像存儲;
提供本地4個攝像機的遠程方式歷史資料回放及提取。
1.網(wǎng)絡關(guān)系
基層營業(yè)網(wǎng)點、各級金融系統(tǒng)、各級公安機關(guān)(以下統(tǒng)稱為“站點”)、政府相關(guān)部門與平臺之間的關(guān)系。各個站點之間使用CNC提供的VPN建立寬帶鏈接。目錄服務、存儲服務在CNC主節(jié)點完成。
2.網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
整個系統(tǒng)具有樹冠型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),通過將目錄服務、存儲服務、網(wǎng)關(guān)服務放置在CNC在各地域的骨干節(jié)點,可以保證整個網(wǎng)絡具有最短的路由、最可靠的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、最好的帶寬。
3.網(wǎng)絡要求
基層營業(yè)網(wǎng)點由于網(wǎng)絡上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為壓縮過的視頻信號,一般建議的碼流為384kbps。這個要求的前提條件是圖像的分辨率為CIF(352×288),速率為25幀/秒。網(wǎng)點的網(wǎng)絡接入使用ADSL方式,使用CNC提供的VPN技術(shù)搭建互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的局域網(wǎng)。速度為下行1Mbps,上行全速(不低于512kbps,實際的數(shù)據(jù)吞吐量不低于384kbps)。
各級金融系統(tǒng)、公安機關(guān)、政府相關(guān)部門的網(wǎng)絡接入由平臺運營商負責。
4.基層網(wǎng)點的圖像存儲
本地存儲
建議4路圖像在本地進行存儲,為客戶和柜員爭議提供圖像復核依據(jù)。記錄設備使用4通道嵌入式數(shù)字錄像機,避免了PC式的數(shù)字錄像機可靠性較差的問題。配備一塊200G硬盤,可以提供不低于30天的現(xiàn)場圖像記錄(以4路視頻信號,每天工作10小時頻率計算)。
遠程傳輸
利用網(wǎng)絡視頻服務器可以向報警和監(jiān)控平臺傳送1路CIF格式或4路壓縮實時(25fps)的視頻圖像。通過網(wǎng)絡視頻服務器的串行端口,可以在應用軟件界面上控制4通道數(shù)字錄像機的輸出。這樣各級中心可以用切換方式得到4個彼此獨立的攝像機圖像,以及一個四畫面圖像。
異地存儲
傳送到報警和監(jiān)控平臺的數(shù)字視頻信號可以在縣(區(qū))級的
存儲服務器上實現(xiàn)一路或四路壓縮圖像視頻圖像的異地存儲(包括發(fā)生緊急事件時上傳的圖像)。對于本地數(shù)字錄像機記錄的有價值的圖像,使用平臺應用軟件將這些有用的數(shù)據(jù)通過遠程的方式備份到報警和監(jiān)控平臺,提供為期3個月的存儲,同時也可以根據(jù)用戶的要求刻錄為DVD-ROM等存儲媒體。
5.視頻會議
利用網(wǎng)絡和網(wǎng)絡視頻服務器提供的雙向音頻,可以實現(xiàn)視頻會議功能:
縣級金融系統(tǒng)所屬單位召開的視頻會議
基層網(wǎng)點的工作人員在營業(yè)場所就可以看見縣級單位的會議現(xiàn)場,聽到現(xiàn)場的同步聲音,也可以通過網(wǎng)絡進行發(fā)言等等。
市級金融系統(tǒng)所屬單位召開的視頻會議
這些視頻會議除本內(nèi)部單位外,還可以通過報警和監(jiān)控平臺的管理者邀請其它的部門參加。同時,報警和監(jiān)控平臺可以根據(jù)需要提供會議實況的轉(zhuǎn)發(fā)和記錄。
6.報警聯(lián)動
在報警和監(jiān)控平臺上,可以把報警、視頻丟失、移動偵測、用戶登錄、用戶退出等信息定義為“事件”,應用軟件可以根據(jù)各種事件產(chǎn)生一系列的“動作”,這些事件和動作之間可以按照事先編制好的程序產(chǎn)生復雜的關(guān)聯(lián)。
與金融系統(tǒng)各級保衛(wèi)部門和公安機關(guān)的聯(lián)動
在發(fā)生緊急報警時,現(xiàn)場的圖像在各級保衛(wèi)值班員的計算機屏幕上立即彈出,同時有聲光報警提示。對虛假的報警,值班人員根據(jù)權(quán)限設定的優(yōu)先權(quán)通過雙向的音頻提示營業(yè)所的工作人員,復位誤動作的各種報警設置、報警控制器。對于真正的報警,值班人員通過事先編制的預案,指揮現(xiàn)場工作人員,最大限度地保障生命財產(chǎn)的安全,迅速與發(fā)生情況區(qū)域的分局級110指揮中心聯(lián)絡,確認現(xiàn)場發(fā)生緊急事件,迅速報告主管領(lǐng)導以及上級單位。
與監(jiān)控平臺管理中心的聯(lián)動
在發(fā)生緊急報警時,平臺管理中心的電視屏幕會立即彈出報警單位的實時圖像。對于真報警,平臺值班人員根據(jù)GIS(地理信息系統(tǒng))顯示的報警網(wǎng)點的位置,對各級110指揮中心以及保衛(wèi)部門進行報警處理復核。
7.雙保險方式的報警系統(tǒng)
報警系統(tǒng)的可靠性非常重要,所以在報警和監(jiān)控平臺上對于一個報警源,并行運行2個彼此獨立的報警系統(tǒng)。
傳統(tǒng)的電話線報警
這個系統(tǒng)利用傳統(tǒng)的電話線建立報警平臺,這個平臺以一個獨立子系統(tǒng)出現(xiàn)在整個報警和監(jiān)控平臺上,目的是保證它的獨立性。
網(wǎng)絡報警
這個系統(tǒng)利用網(wǎng)絡視頻服務器與前端報警主機相連,通過網(wǎng)絡傳輸報警信息,利用報警和監(jiān)控平臺的應用軟件讀取、報警信息、創(chuàng)建相關(guān)的聯(lián)動。
通過提供雙保險,在電話線路出現(xiàn)故障時,報警信息仍然可以通過網(wǎng)絡傳送到報警和監(jiān)控平臺。在兩個系統(tǒng)均無故障并同時報警時,網(wǎng)絡報警具有優(yōu)先權(quán)。
8.地理信息系統(tǒng)接入(GIS)
報警和監(jiān)控平臺嵌入有黑龍江省的GIS地圖。在發(fā)生報警時,通過GIS系統(tǒng),基層網(wǎng)點的地理位置在彈出現(xiàn)場圖像的同時會在GIS地圖上閃爍。根據(jù)情況,系統(tǒng)還可以提供多分層的電子地圖,直到基層網(wǎng)點的三維建筑圖。
圖像瀏覽
報警和監(jiān)控平臺內(nèi)的合法用戶可以按照它的級別以及身份認證碼使用IE瀏覽器,通過登陸位于管理中心的主目錄服務器觀看現(xiàn)場攝像機圖像。主目錄服務器將對用戶的身份進行認證,僅支持合法的用戶登錄。
通過管理中心的互聯(lián)網(wǎng)接入,合法的用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)進入報警和監(jiān)控平臺,觀看其授權(quán)范圍的現(xiàn)場圖像,這個程序要更加嚴格的身份認證。
軟件的界面相當豐富,可以提供16畫面分割、9畫面分割、4畫面分割、全屏放大顯示等多種顯示方式。每一個畫面均提供25幀/秒實時顯示。同時,軟件支持創(chuàng)建若干個“頁”,每一“頁”的內(nèi)容以及“頁”之間的切換順序和時間間隔,用戶可以任意設置。
報警和監(jiān)控平臺具有分布式的結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡內(nèi)的編碼器在沒有客戶瀏覽時并不向網(wǎng)絡發(fā)送視頻流,僅僅發(fā)送數(shù)量非常小的監(jiān)聽IP包,因此網(wǎng)絡內(nèi)部的碼流壓力并不是很大。同時,我們使用了很多個分布式Server,這樣有效地降低了各個區(qū)域之間的網(wǎng)絡壓力。
分布式圖像存儲
使用多錄像服務器(Archiver)。如果將所有的視頻流全部匯聚到某一個或幾個中心,從CNC可以提供的網(wǎng)絡情況來看是不能承受的,因此,存儲必須是分布式的。在各個地區(qū)CNC中心機房,都設儲存服務器以及相應的磁盤陣列。這樣可以有效的將海量的存儲分散掉,有效地減輕了網(wǎng)絡的壓力。
該平臺已經(jīng)充分的考慮到了這個問題,提供多個存儲服務器,平臺可以按照分布式結(jié)構(gòu)構(gòu)建。平臺規(guī)劃者可以將整個平臺劃分為若干區(qū)域,每一個區(qū)域由一個服務器負責,這樣充分地降低了平臺的風險。圖像的存儲可以由每一個獨立的但彼此相互關(guān)聯(lián)的服務器負責,我們可以理解為把一筐雞蛋分別放置在多個籃子里,以規(guī)避風險。
該平臺規(guī)劃的服務器的數(shù)量沒有限制。另外,每一個服務器負責管理的攝像機是通過軟件指定的,用戶可以靈活的將某個(或某些)攝像機調(diào)入或調(diào)出某個服務器,將這個(或這些攝像機)劃入另一個(或幾個)服務器進行管理。我們可以理解為攝像機與服務器之間的關(guān)聯(lián)是“軟性”的連結(jié)。
目錄服務和存儲服務的故障切換
該平臺提供FOS(故障服務),包括FOD(目錄故障切換)、FOA(存儲故障切換)以及核心服務的冗余。通過FOS服務,可以保證平臺運行的高度安全性。FOS目前可以提供故障托管切換功能,近期內(nèi)還可以提供冗余服務器、目錄服務器備份功能。
9.用戶認證系統(tǒng)
作為一個高度安全的平臺,進入平臺的所有用戶必須經(jīng)過認證。用戶的認證工作由專門的認證服務器來完成,一個合法用戶具有唯一的用戶名稱和密碼,并且分配有相應的權(quán)限。
特殊的傳輸控制協(xié)議
作為一個分布式平臺,終端設備和平臺之間必須具有特殊的協(xié)議以保證通訊的可靠性,特殊的協(xié)議包括網(wǎng)關(guān)、VSIP等。
效益綜述
銀行報警和監(jiān)控平臺項目是一個典型的分布式結(jié)構(gòu),非常適合使用分布式的網(wǎng)絡視頻解決方案。由于綜合管理軟件具有的靈活性、安全性,使系統(tǒng)日后升級更加方便和安全。
視頻監(jiān)視系統(tǒng)的必然發(fā)展方向
分布式、網(wǎng)絡化視頻是CCTV(電視監(jiān)視系統(tǒng))系統(tǒng)的必然發(fā)展方向。分布式、網(wǎng)絡化、高度的安全性使客戶日后系統(tǒng)的擴展、升級更加方便;FOS(故障切換服務)功能使系統(tǒng)非常穩(wěn)定。所有的這些特點是傳統(tǒng)DVR系統(tǒng)不可能提供的。
1.高附加值
通過報警和監(jiān)控平臺,各級金融單位可以實現(xiàn)除保衛(wèi)工作之外的高附加值。
2.強化企業(yè)管理
通過這個平臺,金融系統(tǒng)的各級管理部門可以隨時檢查各個基層金融網(wǎng)點的工作情況,從而強化金融系統(tǒng)的管理工作。同時,金融系統(tǒng)可以建立自己的樣板營業(yè)所,其它的營業(yè)所可以隨時以遠程的方式學習樣板的服務質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量等每一個細節(jié),有效地提高了整個金融系統(tǒng)的管理水平。利用這個平臺,還可以召開各種規(guī)模的視頻會議。
3.節(jié)省投資
通過使用報警和監(jiān)控平臺,金融系統(tǒng)不必自己投資建設平臺,僅需向平臺運營商交納服務費用即可,節(jié)省了大量的投資。
網(wǎng)絡使用費用可以得到更大的優(yōu)惠
由于平臺運營商具有大量的用戶資源,就網(wǎng)絡的使用費用可以與CNC談判,得到優(yōu)惠的價格。這樣,金融系統(tǒng)也可以享受這個優(yōu)惠。
節(jié)省維護費用
平臺的所有設備與系統(tǒng)均由平臺運營商提供維護,金融系統(tǒng)不必配置很多的專業(yè)技術(shù)人員與備用設備來為系統(tǒng)提供維護。
總結(jié)
本設計方案的核心是系統(tǒng)平臺軟件。這個軟件基于B/S(瀏覽器/服務器)結(jié)構(gòu),運行在Windows2000/XP平臺,具有多服務器結(jié)構(gòu),可以管理數(shù)萬只攝像機,攝像機與監(jiān)看者之間沒有地理位置的限制。該平臺可以在LAN(局域網(wǎng))、WAN(廣域網(wǎng))上組成一個龐大的系統(tǒng),不管現(xiàn)場攝像機和管理服務器間相隔多少距離,唯一的要求是兩者之間具備網(wǎng)絡連接。
系統(tǒng)的硬件部分為網(wǎng)絡視頻服務器,在Half D1(704×288)條件下可以提供25幀/秒的實時圖像。
系統(tǒng)優(yōu)勢
網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)與模擬監(jiān)控系統(tǒng)和基于計算機平臺的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)相比具有以下的明顯優(yōu)勢:
分布式的網(wǎng)絡和管理結(jié)構(gòu),存儲和目錄服務均可以實現(xiàn)分布式,可以實現(xiàn)異地存儲;
特殊的協(xié)議(網(wǎng)關(guān)服務或VSIP服務)可以有效的保證遠端設備和管理平臺的可靠通訊,包括網(wǎng)絡通訊和數(shù)據(jù)通訊;
靈活的結(jié)構(gòu):可以隨時一個一個設備地擴展系統(tǒng),設備和各種服務之間沒有地理概念;
“軟”性的結(jié)構(gòu):設備的管理劃分可以理解為“軟”性的連接。通過管理平臺,可以根據(jù)實際需要通過軟件界面隨意的劃入其它的管理區(qū)域;
維護費用低:網(wǎng)絡維護由網(wǎng)絡提供商進行,前端設備是即插即用,可以通過網(wǎng)絡遠程維護系統(tǒng)和升級,包括視頻編碼的升級;
關(guān)鍵詞:水電施工;現(xiàn)場;無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)
中圖分類號: [TM622] 文獻標識碼: A 文章編號:
在無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)中包含了多種數(shù)字技術(shù),比如計算機網(wǎng)絡技術(shù)、通信技術(shù)、視頻處理技術(shù)、流媒體及自動化技術(shù)等等,其屬于一種以網(wǎng)絡為基礎的監(jiān)控系統(tǒng)。在實際水電施工現(xiàn)場,無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)要結(jié)合工程的實際需求進行方案設計。本文以某水電工程為例,提出以多媒體數(shù)字壓縮及無線局域網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)監(jiān)控的設計方案,整個系統(tǒng)共分為監(jiān)控前端、網(wǎng)絡傳輸及監(jiān)控中心等三個部分。
一、監(jiān)控前端
在設置監(jiān)控點時要參照各施工場所的狀態(tài)及分布來進行,監(jiān)控前端的的主要作用是進行圖像采集,將采集到的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮處理,再向監(jiān)控中心的服務器傳輸。通常水電施工現(xiàn)場的鋼筋、預制、模板、車場、拌和樓系統(tǒng)等工作場所需要設置監(jiān)控裝置,其中部分場所設置了有線視頻監(jiān)控系統(tǒng),不過需要增加無線傳輸子系統(tǒng)才能實現(xiàn)與外界的通信。每個監(jiān)控點包括四個部分,即無線傳輸模塊、視頻服務器、云臺系統(tǒng)及攝像機等。在運行過程中,攝像機在采集到現(xiàn)場視頻后,輸出模擬視頻信號,然后通過與視頻服務器相連的視頻連接線將視頻信號傳輸致視頻輸入端;云臺解碼器通過控制線連接視頻服務器的接口,可以接收到來自于監(jiān)控中心的控制命令,也可以接收視頻服務器傳輸過來的控制信息,然后再根據(jù)相應的控制命令驅(qū)動控制云臺及攝像機等,令其完成旋轉(zhuǎn)、變焦等控制命令。視頻服務器中還設置有網(wǎng)絡接口,其利用網(wǎng)絡連接線連接無線傳輸模塊,再用定向天線發(fā)送信息。由下圖1可以直觀的看出監(jiān)控前端的結(jié)構(gòu)組成:
圖1:監(jiān)控前端的組成結(jié)構(gòu)
下面針對圖中各部分結(jié)構(gòu)進行分別介紹:
首先為視頻服務器,其是整個監(jiān)控前端的核心結(jié)構(gòu)。視頻服務器的主要作用是對音頻、視頻數(shù)據(jù)進行編碼處理。在水利施工現(xiàn)場需要采集的模擬視頻數(shù)據(jù)很多,相應的需要進行數(shù)模轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)量也非常大,所以對編碼技術(shù)的要求就比較高,要求其應能在滿足網(wǎng)絡傳輸要求的技術(shù)指標的前提下進行高壓縮比的編碼,才能滿足網(wǎng)絡傳輸?shù)囊蟆1竟こ搪?lián)合視頻工作組所采用的是H1264編碼技術(shù),其以H1263為基礎,增加了更加復雜的運算,不僅可以有效降低碼流,而且可以提高畫面質(zhì)量,實現(xiàn)了以現(xiàn)有帶寬條件為前提的多種網(wǎng)絡視頻服務器的應用。比較而言,在重建圖像質(zhì)量相同的條件下,H1264與H1263相比,前者的碼率至少可以節(jié)約一半,與根據(jù)MPEG4實現(xiàn)的視頻格式相比,其在性能方面至少可以提高33%。
其次為攝像機與云臺系統(tǒng)。攝像機的主要作用是對水利工程施工現(xiàn)場進行全天候、實時性的監(jiān)控,在本工程中采用的是超低照度彩轉(zhuǎn)黑專業(yè)攝像機,不僅可以在白天光線條件較充足的情況下提供高彩色監(jiān)控畫面,即使在晚上光線條件不好的情況上,借助輔助照明系統(tǒng)也可以提供比較清晰的黑白監(jiān)控圖像。由此可見,需要在光線不足的情況下采用輔助照明設備,以滿足系統(tǒng)全天候、實時性的現(xiàn)場監(jiān)控要求?,F(xiàn)在市場上應用最廣泛的輔助照明設備多為紅外光源,不過其存在照射距離短、功耗高且效率低等問題,在遠距離夜視條件下不適用。為解決這一不足,本系統(tǒng)采用的是紅外光源與近紅外激光光源相結(jié)合的方案,紅外激光器不僅線性好,而且經(jīng)過特制的光學發(fā)散系統(tǒng)可以將激光光束進行發(fā)散,并根據(jù)實際環(huán)境任意調(diào)整發(fā)散角度與照射方向,所以100m以內(nèi)的近距離采用紅外光源,而大于100m的遠距離則采用近紅外激光光源。
最后,其它設備。除上述主要設備外,還包括一些其它設備,比如鏡頭、防護罩、備用電源、防盜及斷電報警探頭、環(huán)境監(jiān)測設備等等,在選擇這類設備時需要注意水電工程施工過程中一些比較特殊的環(huán)境因素,比如氣象條件、防爆條件、粉塵等。
二、網(wǎng)絡傳輸模塊
在進行網(wǎng)絡傳輸模塊的設計時,必須兼顧到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性與穩(wěn)定性,還要考慮工程成本及后續(xù)的系統(tǒng)維護等。本工程中結(jié)合工程施工現(xiàn)場的實際情況選擇有線與無線相結(jié)合的組網(wǎng)方式,其中無線網(wǎng)絡設置于不便鋪設線纜或頻繁調(diào)整位置的監(jiān)控點,網(wǎng)絡傳輸模塊的主要作用是實現(xiàn)視頻圖像信號與控制信號的傳輸,在本系統(tǒng)方案中采用了網(wǎng)絡攝像機,可以利用計算機網(wǎng)絡傳輸圖像與控制信號,所以可以說網(wǎng)絡傳輸模塊即為原計算機網(wǎng)絡和網(wǎng)絡到攝像頭的延伸;而諸如監(jiān)控中心等位置則采用有線網(wǎng)絡。網(wǎng)絡傳輸模塊采用的是雙向傳輸模式,向監(jiān)控中心傳輸?shù)纳闲袛?shù)據(jù)包括視頻信號與報警信號,而下行數(shù)據(jù)則包括控制信號與語音信號。針對監(jiān)控區(qū)域至網(wǎng)絡接入點比較遠的距離,采用光纖傳輸,由電信公司架設線路,再租用電信公司的線路,選擇單纖數(shù)字光端機可以有效降低系統(tǒng)成本,通過一芯光纜實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)。
三、監(jiān)控中心
監(jiān)控中心的硬件系統(tǒng)包括視頻服務器、矩陣主機、電視墻及磁盤陣列等,其主要作用是進行圖像的錄制、回放及保存。監(jiān)控中心還配置數(shù)臺視頻服務器,其與監(jiān)控前端的視頻服務器互相對應、配套,每臺視頻服務器對應一個監(jiān)控點,可以控制施工現(xiàn)場的攝像機;并且,通過視頻服務器可以實現(xiàn)雙向的報警功能,即從施工現(xiàn)場到監(jiān)控中心、監(jiān)控中心到施工現(xiàn)場。磁盤陣列的主要作用是將各個監(jiān)控點的圖像信息存儲起來,根據(jù)實際需求對圖像進行處理與查看。通過因特網(wǎng)可以實現(xiàn)監(jiān)控中心與總部的通信連接,不同級別的管理人員對應不同的權(quán)限等級,登錄系統(tǒng)即可對工程施工現(xiàn)場進行監(jiān)控。
四、監(jiān)控管理軟件系統(tǒng)
由于本系統(tǒng)采用的是網(wǎng)絡攝像機進行監(jiān)控,并且攝像機上設置了獨立的IP地址,所以接入網(wǎng)絡的PC可以采用標準的網(wǎng)絡瀏覽器直接訪問即可,對施工現(xiàn)場的具體情況進行實時監(jiān)控,并管理攝像機。不過需要注意兩個問題,一是瀏覽器窗口每次只能顯示一臺設備,要觀看多臺設備必須將多個瀏覽器窗口同時打開,便捷性不足;另外一個問題則是由于攝像機本身集成的網(wǎng)頁服務器處理能力十分有限,通常要限制訪問才能保證圖像質(zhì)量與傳輸質(zhì)量。針對該現(xiàn)象,可以通過監(jiān)控管理軟件來解決,以瀏覽多個設備圖像,獲得更好的顯示效果。此外介紹索尼公司提供的RSM監(jiān)控管理軟件,在多點監(jiān)視系統(tǒng)中,該軟件可以實現(xiàn)多個網(wǎng)絡攝像頭的監(jiān)控,并可以進行搜索、歷史記錄回放等操作。在計算機設備中安裝RSM軟件,連接網(wǎng)絡后再與客戶端系統(tǒng)相連接;服務器端安裝RSM標準版,做好攝像頭的注冊與設置,再進行計算機、攝像頭的共享配置;在客戶端安裝RSM控制器版本,可以實現(xiàn)服務器資源的共享,從而實現(xiàn)監(jiān)控圖像的查看與記錄回放,并能根據(jù)實際需要對攝像頭進行管理操作??蛻舳藘煞N版本的最大區(qū)別在于功能方面的多少,瀏覽器版本只能進行圖像和音頻的監(jiān)視與回放,而控制器版本除了上述功能外,還可以針對監(jiān)控系統(tǒng)進行配置與調(diào)節(jié)。將系統(tǒng)軟件的各個功能模塊加載到監(jiān)控中心的多媒體數(shù)據(jù)庫服務機和客戶機上,即可實現(xiàn)對整個工區(qū)的遠程監(jiān)控。
參考文獻
[1] 張永奈,程玫. 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)在特高壓線路施工中的應用[J]. 安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學院學報. 2010(01): 115-117.
[2] 張偉宗,何書強,李海鵬. 網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路長隧道施工中的應用[J]. 交通標準化. 2012(06): 82-85.
[3] 張金輝劉明明. 無線視頻監(jiān)控技術(shù)在公路隧道施工中的應用[J]. 河南科技. 2012(13).
關(guān)鍵詞:城市安防;視頻監(jiān)控;需求分析;系統(tǒng)介紹
中圖分類號: X924.3 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)是智能建筑現(xiàn)代化管理、檢測、控制的重要工具之一,能形象、真實地顯示特定監(jiān)視現(xiàn)場實時,以及過去一定時間內(nèi)發(fā)生事件的畫面,有助于及時獲取大量信息,極大地提高處理安防事件的準確性和可靠性。經(jīng)過多年的發(fā)展我國監(jiān)控系統(tǒng)建設在技術(shù)、水平和實際應用上都取得了長足的進步,己經(jīng)初步形成了社會治安技術(shù)防范的基礎網(wǎng)絡。城市安防視頻監(jiān)控指揮系統(tǒng)對城市安全和社會治安進行有效監(jiān)管,預防和避免惡性事件的發(fā)生。最終達到全面提升我國城市安防監(jiān)控報警管理的反應和處理能力。
1視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成和作用
視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)其使用環(huán)境、場所和功能具有不同的組成方式。一般視頻監(jiān)控系統(tǒng)由攝像、傳輸、控制、圖像處理和顯示等4部分組成。
1.1攝像部分
攝像部分的作用是把系統(tǒng)所監(jiān)視的目標(視頻圖像)轉(zhuǎn)換成檢測信號,再經(jīng)系統(tǒng)的傳輸部分送到控制中心進行控制、處理,還原成原來監(jiān)視的圖像信號。如果需要,還能將其記錄、保存下來。攝像部分的核心是攝像機,它是光電信號轉(zhuǎn)換的主體設備。
1.2傳輸部分
傳輸部分的作用是將攝像機輸出的視頻(有時包括音頻)信號饋送到中心機房或其他監(jiān)控點。控制中心的控制信號同樣通過傳輸部分送到現(xiàn)場,以控制現(xiàn)場攝像機、鏡頭、云臺和防護罩的工作。視頻信號的傳輸方式有兩類:一類是用電纜進行傳輸?shù)挠芯€方式,如同軸電纜、平衡對電纜、光纜、電話線、網(wǎng)絡線等;另一類是用超高頻、微波、毫米波等進行傳輸?shù)臒o線方式。
1.3 控制部分
控制部分的作用是在中心機房通過有關(guān)設備對系統(tǒng)的現(xiàn)場設備進行遠距離控制??刂撇糠值闹饕O備有集中控制器和微機控制器。
1.4圖像處理和顯示部分
圖像處理是指對系統(tǒng)傳輸?shù)膱D像信號進行分配、切換、記錄、重放、加工和復制等。顯示部分則是使用顯示器、監(jiān)視器進行圖像顯示。圖像處理和顯示部分的主要設備有視頻控制/切換器、顯示器、監(jiān)視器和錄像機。
2、城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及需求分析
城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)應能實現(xiàn)不同設備及系統(tǒng)的互聯(lián)、互通、互控, 實現(xiàn)視音頻及報警信息的采集、傳輸/轉(zhuǎn)換、顯示/存儲、控制;進行身份認證和權(quán)限管理, 保證信息的安全;應能與報警系統(tǒng)聯(lián)動, 并提供與其他業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口。主要包括以下幾個方面。1、實時視頻瀏覽: 操作員通過用戶界面及時監(jiān)控現(xiàn)場視頻信息, 能通過手動或自動操作, 對前端設備的各種動作進行遙控;應能設定控制優(yōu)先級, 對級別高的用戶請求應有相應措施保證優(yōu)先響應。2、視須存儲備份:操作員可以靈活設置存儲策略, 能對重要視頻信息進行長期、可靠的保存, 方便今后的查詢和取證, 并保證被存儲視頻數(shù)據(jù)的安全性。監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)庫在記錄圖像信息的同時還應記錄與圖像信息相關(guān)的檢索信息, 如設備、通道、時間、報警信息等。3、錄像文件檢索和回放:操作員以特定的條件(攝像頭名稱、時間段和其他條件)來檢索所需要的錄像信息, 回放和傳送錄像信息應能按照指定設備、通道、時間、報警信息等要素檢索歷史圖像資料并回放和下載;回放應支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐幀進退、畫面暫停、圖像抓拍等; 支持回放圖像的縮放顯示。預案管理: 操作員可以根據(jù)具體應用需求, 定義一種預案, 該預案一旦啟動, 可以按照預案定義的流程完成一系列的操作, 通過預案管理可以監(jiān)控大型活動及重大案件, 確保活動的安全和可掌控性。4、GIS電子地圖應用:提供基于GIS地圖的監(jiān)控界面, 操作員能夠更直觀地利用地圖界面監(jiān)控相關(guān)區(qū)域, 進行查看實時視頻, 控制攝像頭設備,檢索錄像文件等各種功能操作。5、用戶權(quán)限管理: 系統(tǒng)管理員可以創(chuàng)建不同的用戶和角色, 對不同的角色進行權(quán)限配置以及對用戶進行角色和權(quán)限分配最終實現(xiàn)對不同身份和角色的用戶進行分級分區(qū)域分模塊的登錄和權(quán)限管理, 確保系統(tǒng)使用的安全性6、日志和報表管理: 系統(tǒng)可以記錄系統(tǒng)的操作日志生成報表等, 可方便操作員操控系統(tǒng), 并保證系統(tǒng)的安全性。日志包括運行日志和操作日志兩種, 運行日志應能記錄系統(tǒng)內(nèi)設備啟動、自檢、異常、故障、恢復、關(guān)閉等狀態(tài)及發(fā)生時間;操作日志應能記錄操作人員進入、退出系統(tǒng)的時間和主要操作情況, 支持日志信息的查詢和報表制作等功能。7、視須智能分析及預警: 對實時視頻進行智能分析, 自動檢測可疑事件、治安事件、、刑事事件、恐怖事件以及攝像頭的狀態(tài), 并產(chǎn)生視頻提示或報警, 可以大大地減輕監(jiān)控人員的工作壓力, 極大地提高案件的發(fā)現(xiàn)率并保證設備的有效性。
3城市治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)介紹及優(yōu)勢
3.1城市治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述
系統(tǒng)采用城市安防視頻監(jiān)控管理平臺在市局、分局、派出所三級分布式部署架構(gòu)實現(xiàn)整個城市監(jiān)控點大聯(lián)網(wǎng), 市局設立監(jiān)控中心實現(xiàn)全局控制和調(diào)度; 區(qū)縣局設立監(jiān)控中心管轄本區(qū)域內(nèi)的視頻監(jiān)控點, 受市局統(tǒng)一管理, 同時各區(qū)縣局要實現(xiàn)資源共享;派出所管轄本區(qū)域內(nèi)視頻監(jiān)控點在前端可以采用全IP 化的接人方式, 如, 視頻服務器IPC等設備通過光纖收發(fā)器EPON等傳輸設備實現(xiàn)系統(tǒng)的接人;也可以采用視頻光端機非壓縮的方式傳輸, 在系統(tǒng)后端進行視頻編碼, 即模擬控制IP 數(shù)字化管理相結(jié)合的解決方案, 可以作為現(xiàn)有已建系統(tǒng)有效快速的整合和過渡方式。
關(guān)于社會公共監(jiān)控點資源的接入數(shù)據(jù), 可以通過視頻安全邊界網(wǎng)關(guān)接人平臺, 將外部的監(jiān)控資源傳輸?shù)揭曨l監(jiān)控管理平臺, 從而實現(xiàn)社會資源到平臺的安全接人, 必要的時候可以采用二次編碼封裝, 保證接人數(shù)據(jù)的安全性。智能分析系統(tǒng)等實現(xiàn)全市各監(jiān)控和布防點的統(tǒng)一調(diào)度管理, 極大地提高了警隊的協(xié)作指揮能力, 提高了出警效率, 節(jié)省了警務部門的人力資源。
3.2系統(tǒng)應用優(yōu)勢
網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其便捷接入、高穩(wěn)定性以及靈活擴展能力, 廣泛應用于城市治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設中基于當前城市安防的應用模式, 該網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)以高可用性為目標, 具備以下方面的特點:1、多級網(wǎng)絡化指揮。采用IP 架構(gòu)系統(tǒng), 使各級部門具備了互通的可能。將原有指揮中心的獨立封閉架構(gòu)轉(zhuǎn)變成為:市局一縣局一基層派出所三級聯(lián)動的架構(gòu)。極大提高了警隊的協(xié)作指揮能力, 提高了出警效率, 節(jié)省了警務部門的人力資源。2、智能化的管理:支持分級分域的管理靈活的用戶權(quán)限管理、自動的設備批量配置、全網(wǎng)設備的統(tǒng)一拓撲視圖、拓撲自動發(fā)現(xiàn)管理全網(wǎng)設備狀態(tài)管理、故障自動告警及定位管理和GIS地圖功能。系統(tǒng)支持靈活的告警策略和告警方式, 通過手機、電話、電子郵件、語音等多種途徑實現(xiàn)第一時間報警聯(lián)動。
結(jié)束語:
智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化是視頻監(jiān)控發(fā)展的必然趨勢。整個安防行業(yè)正在醞釀新的視頻監(jiān)控革命——智能視頻監(jiān)控。 隨著技術(shù)的進步,應用場景的不斷深化,平安城市應用將會向智能化、高清化方向發(fā)展,并融合包括無線接入在內(nèi)的多種接入方式。網(wǎng)絡視頻監(jiān)控平臺通過其開放、可擴展的系統(tǒng)架構(gòu),集成智能化圖像應用功能,豐富平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用模式,為推動和諧社會的發(fā)展做出更大的貢獻。
參考文獻:
【關(guān)鍵詞】:數(shù)字視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)高清攝像機存儲帶寬
一、 概述
某數(shù)據(jù)中心工程建筑面積65245 ,地上4層,層高20.9m,按TIA-942中三級數(shù)據(jù)中心進行建設。
根據(jù) “電子信息系統(tǒng)機房應設置環(huán)境和設備監(jiān)控系統(tǒng)及安全防范系統(tǒng)”和“安全防范系統(tǒng)宜由視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)和出入口控制系統(tǒng)組成” [1],本工程設置視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)。
又根據(jù) “視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)錄制內(nèi)容應為數(shù)字格式[2]”,本工程視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)采用數(shù)字視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)。
二、 系統(tǒng)方案設計
1、 系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)由前端設備、傳輸網(wǎng)絡、管理系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)以及顯示系統(tǒng)五部分組成。
2、 前端設計
本工程監(jiān)控的地點主要分布在園區(qū)、樓梯間、機房門口、公共走廊、電梯轎廂等區(qū)域。根據(jù)不同區(qū)域物理環(huán)境的特點,選用攝像機結(jié)果如下:
園區(qū)采用室外一體化快球網(wǎng)絡攝像機(高清),具備日夜轉(zhuǎn)換、寬動態(tài)及背光補償功能以便適應室外不同的天氣情況,同時選用多預制位、可巡航軌跡產(chǎn)品增強攝像機報警聯(lián)動功能??紤]到工程所在地的氣候環(huán)境,室外一體化快球網(wǎng)絡攝像機內(nèi)配備加熱器及散熱風扇,這樣就增加了攝像機的實際功耗。為了保證攝像機的工作效果,設計采用單獨供電方式。
電梯轎廂由于安裝位置及傳輸線路外界干擾大的原因,采用電梯專用攝像機(標清、模擬)配合視頻編碼器方案,單獨供電。
其余室內(nèi)攝像機采用槍式或半球網(wǎng)絡攝像機,為節(jié)省布線施工工作連,室內(nèi)攝像機采用POE供電模式。
本工程共設置室內(nèi)固定槍式網(wǎng)絡攝像機(標清)208臺,室內(nèi)固定槍式網(wǎng)絡攝像機(高清)174臺,室外一體化快球網(wǎng)絡攝像機(高清)36臺,室內(nèi)固定半球網(wǎng)絡攝像機(高清)4臺,電梯專用攝像機(標清,模擬)4臺,總計426臺攝像機。
3、 傳輸設計
3.1 帶寬計算
系統(tǒng)采用高效的雙碼流技術(shù),一路單播存儲碼流,一路組播顯示碼流。
實時觀看視頻數(shù)據(jù)流為組播碼流,只有在客戶終端設備請求調(diào)看圖像時,編碼器才發(fā)送實時觀看視頻流,并且在多個用戶同時調(diào)看同一個碼流時,該碼流在網(wǎng)上只占用1路的帶寬。
存儲視頻數(shù)據(jù)流為單播碼流,即每臺攝像機均同時上送視頻數(shù)據(jù)流到視頻存儲服務器進行實時存儲,所以存儲碼流占用了大量的網(wǎng)絡帶寬,在設計方案中需要著重考慮。
下面以高清攝像機為例計算帶寬:
每路視頻實時觀看碼流(在圖像分辨率為720P,25幀/秒時)=2.9M(實時觀看視頻數(shù)據(jù)流,高碼流1)+0.75M(實時觀看視頻數(shù)據(jù)流,低碼流2)+1M(其他數(shù)據(jù)流)=4.65M
每路視頻存儲碼流(分辨率為720P,25幀/S時)=2.9M
每路視頻占用端口帶寬=實時觀看碼流+存儲視頻數(shù)據(jù)流=7.55M
在存儲單元存儲交替瞬間,會產(chǎn)生兩個單播存儲碼流。因此,單路高清攝像機極端峰值碼流為7.55M+2.9M=10.45M
同理單路標清攝像機極端峰值碼流為7.5M。
3.2傳輸網(wǎng)絡架構(gòu)設計
考慮到數(shù)字視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流具有帶寬占用率高、流量恒定、延時要求嚴格等特點,對該系統(tǒng)進行單獨組網(wǎng),網(wǎng)絡拓撲采用二層架構(gòu),分為核心、接入層兩層。
接入層由部署在各弱電間的接入交換機組成,建筑物每樓層設置4個弱電間,每個配線間內(nèi)配置1臺接入交換機,平均每臺負責25個網(wǎng)絡攝像機左右,按15臺高清攝像機、10臺標清攝像機考慮,需要背板帶寬為15×10.45+10×7.5=231.75M。接入交換機背板帶寬選擇千兆,利用率為25%。
核心層由2臺萬兆核心交換機組成冗余核心,為接入層交換機提供匯聚接口,對各網(wǎng)段的數(shù)據(jù)提供路由交換,同時還負責為各系統(tǒng)服務器提供網(wǎng)絡接入。需要背板帶寬極限值為214×10.45+212×7.5=3826.3M,利用率在40%左右。
3.3水平傳輸設計
室內(nèi)網(wǎng)絡攝像機直接用六類UTP電纜傳至弱電間內(nèi)接入層交換機;
室外攝像機園距離接入交換機超出網(wǎng)絡線纜100米的傳輸距離,本工程利用光收發(fā)器通過光纜將視頻傳至接入交換機;
電梯攝像機需要使用扁型加抗拉鋼絲電梯專用線纜,沿電梯控制線綁附至電梯轎廂安裝位置,或在制作電梯控制線扁帶時一起做到扁帶中。最終通過同軸電纜將視頻送至就近弱電間內(nèi),經(jīng)由視頻編碼器壓縮轉(zhuǎn)換,接入交換機。
3.4垂直傳輸設計
核心層和接入層之間采用單模光纖互聯(lián),每個弱電間內(nèi)的接入交換機,分別通過兩條光纖線路連接到兩臺核心層交換機上。
4、 存儲設計
4.1存儲架構(gòu)及可靠性計算
存儲是整個系統(tǒng)的重點,是錄像回放、查詢、事后取證的關(guān)鍵所在,本工程采用IPSAN存儲網(wǎng)絡架構(gòu),采用RAID5、6備1方式,系統(tǒng)可靠性達到99.8%。
4.2 存儲容量計算
按照業(yè)內(nèi)對H264編碼格式的通用計算方法,D1標清視頻流為2Mbps。720P高清視頻流為4Mbps,數(shù)據(jù)容量=碼流×存儲時間×監(jiān)控路數(shù),本工程圖像存儲時間按40天設計,需要的視頻存儲有效容量計算方法如下
4.2.1標清攝像機
有效容量=2Mbps×40天×212路=2×40×24×3600×212=1465344000Mb
合計175TB
4.2.2高清攝像機
有效容量=4Mbps×40天×214路=4×40×24×3600×214=2958336000Mb
合計353TB
因此,本次項目總的有效存儲容量為175+353=528TB
有效存儲需用占用2TB硬盤264塊,加上RAID熱備盤,共選用308塊2TB硬盤。
5、 管理設計
監(jiān)控中心是監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實施中心樞紐,負責管理所有監(jiān)控點的視頻監(jiān)控、報警信息處理、監(jiān)控中心用戶權(quán)限、終端用戶權(quán)限等級管理、系統(tǒng)幫助等工作。監(jiān)控中心后臺數(shù)據(jù)服務器保存有所有監(jiān)控點的設備參數(shù)、用戶管理信息、信息日志存儲、應急策略聯(lián)動等數(shù)據(jù),是整套系統(tǒng)的大腦。
本工程在監(jiān)控中心設置管理系統(tǒng)服務器、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器、解碼器、PC客戶端等設備。
6、 顯示設計
本項目監(jiān)控中心采用18塊46寸LCD監(jiān)視器組成拼接顯示墻系統(tǒng),支持視頻、RGB、網(wǎng)路信號在拼接顯示墻上以單屏、M×N拼接、任意開窗口、任意縮放、跨屏漫游等多種方式顯示,顯示畫面上可設置圖像編號/地址、時間、日期等,文字顯示支持簡體中文。
三、 系統(tǒng)功能設計
1、 系統(tǒng)管理
智能管理系統(tǒng)管理模塊,主要通過web化的圖形界面為用戶提供系統(tǒng)管理、資源管理、業(yè)務管理和事件管理的功能。
2、 用戶及權(quán)限管理
系統(tǒng)存在兩個維度用戶管理,一個系統(tǒng)管理員層面,一個是用戶操作員層面。其中用戶操作員層面又可分為用戶角色管理、 用戶組管理和用戶管理。
3、 實時圖像監(jiān)控
用戶通過監(jiān)視工具對網(wǎng)絡所有實時視頻圖像進行監(jiān)控、調(diào)度和管理。主要功能包括:系統(tǒng)管理、布局管理、輪巡管理、云臺控制、音頻控制、實時瀏覽、電視墻服務設置、錄像管理。
4、 電子地圖
用戶通過電子地圖功能可以提供了管理地圖以及在地圖上部署攝像機等操作的圖形化平臺,能夠直觀的展示整個系統(tǒng)中攝像機的空間位置信息,方便用戶實時監(jiān)控視頻并查看告警信息。具體包括設置顯示模式、設置地圖、部署攝像機、實時監(jiān)控視頻、顯示告警信息等功能。
5、 歷史圖像回放
用戶通過點播工具對網(wǎng)絡所有存儲的歷史視頻圖像進行檢索、回放、下載、抓圖和打印等功能實現(xiàn)。
四、 結(jié)語
數(shù)字視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)是完全數(shù)字化的系統(tǒng),它基于標準的TCP/IP協(xié)議,能夠通過局域網(wǎng)/無線網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)傳輸,布控區(qū)域超大;它采用開放式架構(gòu),可與門禁、報警、巡更、語音、MIS等系統(tǒng)無縫集成;它基于嵌入式技術(shù),性能穩(wěn)定,無需專人管理。因此應該更好地研究利用該系統(tǒng),為建設數(shù)據(jù)中心綜合安保系統(tǒng)打下堅實的基礎。
參考文獻:
[1] 婁宇 鐘景華等, [電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范] ,北京:中國計劃出版社,2009,37-38