1116.毕业设计监狱监控系统设计方案2

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1、1. 监控系统接口1.1. 流媒体管理平台1.1.1. 硬件通信接口流媒体管理平台支持多家厂商多种设备，管理平台采用模块化设计，方便接口开发和集成。目前以集成市场主流产品协议。视频服务器系列N200音视频服务器N4000音视频服务器N4100音视频服务器N4200音视频服务器N4300音视频服务器NV4000插卡式DVRNV40XXE嵌入式DVRSA-4016P插卡式DVRNCC-668网络球型摄像机海康威视DS8000系列嵌入式DVR海康威视IP监控模块海康威视网络摄像机浙江大华HB系列嵌入式DVR卡尔视通网络音视频服务器 开关量输入设备ICM-AD系列设备CCM/JMQ系列设备ICM 2.

2、8aICM 2.8NZBJ-100卡尔视通监控设备KLM4000博世DS7400XIICM-D系列设备海康威视监控设备浙江大华监控设备NV40XXE/N4300/NCC668ICM 2.8b/ICM 3.0NCM-D04亚奥RM2000其他网络设备摄像机系列CCM X.X带云台摄像头轨道车云台摄像头视霸球机/PELCO-D明景B/缔佳（DS-4000）球机艾立克/富士康球机固定摄像头三星-641/643PELCO-P球机爱立克1.0球机南望NVD2200球机松下球机大华球机利凌PIH-1016南望解码器DVS/DVR内置协议PELCO-P东特矩阵云台控制协议 画面分割系列MV96eMV99eM

3、V94eSDM-160P海康威视DS80XXNV40XXENZ-PD16模拟量输入设备ICM-AD系列设备KLM4112LTM8662/8663KLM4000ARM系列空调遥控器LTM89XX 视频矩阵VM3208VM1604VMG256-32东特矩阵AD矩阵 音频矩阵AM801F08141.1.2. 网络通信模式系统网络传输采用TCP/IP协议规范，流媒体数据可基于TCP、UDP、多播等多种传输模式。如何可靠有效地在系统网络中传输流媒体数据是系统建设的关键，系统采用RTP（实时流媒体传输协议）协议传输流媒体数据，采用分发服务器解决“热点瓶颈”，采用链路汇聚、QOS技术保障网络可靠传输。1.2

4、. 监控设备系统流媒体管理平台支持市场大部分监控设备，而这些监控设备能够很好地组成前端硬件监控系统，这使得系统可以灵活组合，满足不同系统构架和需求。1.3. 监狱信息管理系统监狱信息管理系统有其专一性和多样性，每个系统所用开发语言多种多样，每个系统都采用了独有数据格式，封装了数据接口。流媒体管理平台系统支持面向对象和面向方面的开发语言，使用国际通用标准。流媒体管理平台与信息管理系统通过定义接口完成数据交互，轻松集成。2. 监控系统模块功能2.1. 监控设备系统2.1.1. 视频监控系统功能1) 各点实时图像监控a) 在监控监控可实时监视看守所的所有图像信息，完成图像的实时显示、监控、存储等功能

5、。b) 图像CIF分辨率为720576、352288。c) 可以调整图像色彩，包括亮度、对比度、饱和度、色相，以达到满意的视觉效果。调整图像色彩不影响图像服务器和其它用户的图像效果。d) 站端发生报警时，弹出报警当前画面，同时启动录像。e) 以树状形式显示各种操作设备，包括枪机、球形机预置位、报警输入、控制输出等。2) 图像上网功能在系统网络上至少能够10人同时可控可视不同的画面，可以通过TCP/IP方式在同一个远程软件上同时对多个监控点进行访问以达到控制和监视的要求。3) 硬盘录像功能 a) 可同时进行全部图像实时录像。b) 报警时有告警联动功能和自动启动录像功能。c) 录像采用数字硬盘录像

6、并具备回放功能，其中一个硬盘作为录象存储盘，回放能达到实时。d) 实现历史图像储存与查询； 4) 远程控制a) 远程控制监控设备（包括云台、镜头和灯光等）；b) 远程控制声光报警设备；c) 高优先级的用户根据等级优先的原则可无条件获得低优先级用户的控制权，同级别用户根据时间优先的原则获得控制权，也可以通过协商的方法获得控制权。控制权的等级可设定；5) 报警管理a) 实现告警推画面功能，当告警发生时，根据报警信号位置弹出对应摄像头画面，自动操作指定设备（照明、警铃等），并自动录像（录像时间可设），实现报警联动；b) 接收监控系统的报警信息，并指定相应摄像机进行录像，以备进行事故调查；c) 所有报

7、警信息均应自动保存，有需要时可打印输出；d) 可以对报警进行综合查询。6) 图像管理a) 可显示、抓拍、存储、检索、回放各监控点的实时图像；b) 监控中心可远程回放任一摄像头的历史图像；回放方式有逐帧、慢放、常速、快速等多种方式； c) 可实现手动录像、定时录像、报警触发录像、画面异动检测；d) 能够将任意一幅回放图像存放成JPEG或BMP格式的图像，供数据交换使用；e) 能明确指出所监视的设备名称以及该设备具体部位，并将提示信息在状态栏上实时输出；7) 安全管理a) 系统实行操作权限管理，按工作性质对每个用户赋予不同权限等级，系统登录、操作应进行权限查验；b) 系统所有重要操作,如登录、控制

8、、退出、报警确认等，均应有操作记录，系统可对操作记录进行查询和统计；c) 系统保存的所有重要数据，包括用户信息、报警信息、操作记录、日志等，不可人为删除和更改；d) 应有必要的网络安全保护，保证系统数据和信息不被窃取和破坏；e) 系统应具有抗击计算机病毒和非法入侵的能力；f) 对用户权限进行分级控制、分功能控制，权限控制内容为：云台/镜头/输出控制控制面板操作地图设置 报警设置数据库观察 应用程序设置8) 系统管理a) 系统具有定义预置位、镜头分组、轮巡分组的功能，执行上述功能时应要求用户输入用户名和密码；b) 系统应具有系统配置功能，包括监控点信息、摄像点信息、视频编码处理单元信息等，上述功

9、能只能由系统管理员操作；c) 系统具有较强的容错性，不会因误操作等原因而导致系统出错和崩溃；d) 系统应具有自诊断功能，对设备、网络和软件运行进行在线诊断，发现故障，能显示告警信息；e) 系统应具有数据备份与恢复功能；f) 系统应具有对站端设备远程配置、远程维护、远程启动的能力；g) 提供对系统操作的在线中文帮助；h) 应自动生成系统运行日志，可查询及以报表方式打印输出。9) 电视墙切换功能a) 数字矩阵输出16路图像，图像质量能够得到保证。b) 具备丰富的图像处理功能：自定义画面分割方式、画中画、自定义图像显示、OSD、LOGO等；随着现在大屏幕显示设备的普及，更适于做多画面分割显示。c)

10、图像切换速度快，显示流畅，切换过程严格同步，无丢帧，无错位。d) 所见即所得，矩阵输出的内容和录像的内容完全一致。2.1.2. 语音对讲系统功能1) 主机可多路扩展。2) 主机可对故障分机自动检测、具有抗电磁干扰、防雷击等功能。3) 主机可同时显示多路监仓的报警、并记忆保持。4) 主机有音乐输入口，具广播功能，可同时对全部或部分分机播放背景音乐和语音广播。5) 主机有监听功能，可自动对所有监仓循环监听，也可单独监听某一路分机。6) 主机有报警输出口，可外接报警闪灯或喇叭。7) 主机可同时呼叫多路监仓及对讲。8) 无中断报警：主机不管是待机、通话、广播、还是循环监听状态下，均能接收分机的报警并有

11、相应提示。9) 多级管理功能：当监仓向一级主机呼叫且2分钟（时间可调）无应答时， 自动10) 将报警转到二级主机上。二级主机可对所有监仓进行呼叫、对讲、监听，具有一级主机的所有功能；最多可达到三级管理。11) 主机有485通讯接口及开锁功能。12) 分机可外接报警按钮和解除报警按钮。13) 分机有录音输出端子，可配合语音卡、硬盘录像机机可同步录像、录音；14) 配合监控系统，能控制矩阵切换摄像信号。2.1.3. 巡更系统功能1) 巡更管理功能。主要由巡更点、巡更管理主机和手持式感应巡更机组成。其主要功能，是保证厂区巡更保安员能够按时间、地点顺序地对厂区内的各防范区域的巡更点进行巡视，巡更保安人

12、员在规定的时间区域内到达指定的巡更站，并且通过手持巡更机记录“巡更到位”的信息，报警管理中心记录巡更到位的时间、巡更点编号，并记录在报警管理中心数据库中。2) 保安操作员管理。设定保安操作员的姓名和操作密码、操作级别，设备控制权。系统对进行操作的保安员，以本人姓名和操作密码的方式鉴别和管理。系统只赋予保安员进行同级别的数据访问及修改权和设备控制权。系统记录并存储保安员进行数据访问或修改、操作控制设备的时间、本人密码以及有必要加以记录的操作内容。3) 巡更系统设计。根据厂区的情况，原则上应设置同时巡逻人数+1个巡更器，其中预留一个备用，可供同时提供多位值班人员同时外出巡逻。在厂区的停车场，各个楼

13、座，周界等位置设置信息点（可随便增加巡更点），巡更点设置按照设置4) 在重点位置，照顾到整个区域为目标，通过设置巡更点，能够让巡更人员定时按照设定好的巡更路线到达巡更点。管理中心一般设置在厂区的监控中心。2.1.4. 报警系统功能1) 可以与各种报警控制设备相连接，报警设备可以是烟感探测器、温感探测器、 红外探测器等；同时可连接各种开关量设备，报警时执行预先设定的动作。2) 可和多种消防系统、综合自动化系统实现联动。当某一报警单元产生报警信号后，系统能根据预先设置，联动相应设备采取措施。比如联动电话机，拨打火警电话；3) 当发生报警时，系统可以自动控制摄像机转动，对准需要查看的地方，并且自动开

14、启录像，这其中包含录像功能中的预录功能；所以您可以不必担心发生报警时，摄像机没有监视到现场情况。4) 报警时自动弹出报警场景的视频画面，同时显示电子地图，并且闪烁该报警设备的图标，标明该报警设备在整个监控场景中的具体位置5) 报警设备在电子地图中的添加简单方便，报警设备在电子地图中的位置更是可以自由摆放，使用户不会觉得有任何的局限性。设置完成后还可以对图标进行位置锁定。6) 系统不但可以处理开关量报警，而且也可以处理模拟量报警以及模拟量的数据采集，如现场环境的温度，湿度等，将视频图像数据一起保存下来，并且提供数据记录查询及打印报表输出。7) 报警事件查询，系统对每一个报警事件都会第一时间纪录下

15、来，如果报警时没有人发现，还可以通过报警器控制面板查看报警内容。2.1.5. 电教系统功能1) 超强的编程自动控制，每天可多达200步。2) 内置灵活的音频矩阵，8路输入，32路输出。3) 输入信号带独立的音量调节，可适用于不同的音源设备。4) 内置可编程控制的MP3音源，采用CT卡存储，容量可以任意扩充。5) 外控各种音源设备，实现定时，定点，定节目的自动播放。6) 强大的电源管理，内置6路可编程控制的电源，并可外控电源时序器进行扩充。7) 多模式的消防报警功能，包括全区独立报警，相邻（1.2.3.4）分区6种报警模式。8) 本地广播功能，可灵活的实现全区，分区广播。9) 配合呼叫站可进行远

16、程寻呼广播，可控制16台远程分控寻呼话筒。10) 与电话寻呼器连接则可实现电话远程全区，分区寻呼广播。11) 内置监听，可对各种输入信号进行监听。12) 自创的后备自动控制功能，方便实用 。13) 灵活的手动，自动控制，设有多个功能快捷键。2.1.6. 门禁一卡通系统功能采用多层次模块化结构，当一台控制器发生故障时，不会殃及整个系统；在主机与控制器的通讯中断时，控制器仍可独立正常工作。在脱网工作情况下，控制器可记录16000条信息，在系统恢复通讯后,信息会自动上传最近的50条信息；每个控制器可登记16000张卡；支持非接触ID卡： EM、Mifare（ISO14443）和Tag it、i.Co

17、de（ISO15693）卡片；管理软件中具有实时图文信息显示功能；带图文显示的控制器中具有公共短信息和电子布告牌功能；可实现各个控制器之间的路线规划管制功能；每个控制器可管理四/二门，可挂8/4个Reformer格式读卡器；联动控制功能。系统输入点，输出点的可编程设置使本系统方便同其他系统结合，且输入点具有时段管理； 时段管理功能。系统可以设置100种用户群组，并且可以根据用户群组类型来设置不同的管制时区和节假日计划。每个管制时区可以设置5个时段，同时各个时段可以设置不同的开门流程（刷卡、刷卡加密码、禁止通行）。并适合多目标对象的时段管理功能； 通道管理功能。支持多卡认证，多卡加触发输入，防潜

18、回和回传，自动布防，用户可以自己设置相关的通道特征，以实现相应的通道管理； 开门流程管理。支持刷卡开门，刷卡加密码开门，刷卡加反胁迫密码开门，用户号加密码开门，用户号加反胁迫密码开门；系统可任意对卡片的开门时间、门号进行设定，不属于此等级的持卡者则被禁止开门。对非法进入行为，系统则会马上进行报警。对于特殊通道,可通过采用带按键读卡器实现刷卡加密码开门和多卡认证的双重保险功能，进而实现对特殊通道安全管理； 警报管理功能。支持火警，防盗，水位，煤气，关门超时，胁迫进入，强行进入，非法卡介入,紧急呼叫等情况下，系统能及时报警并提供相关输出；卡片管理功能。系统提供系统卡，警卫卡，巡检卡，成员卡。其中系

19、统卡，警卫卡有超级开门权限，巡检卡可产生巡更记录，成员卡具备时段特征以时段管理；实时监控功能。即通道状态和人员进出情况及警报信息都可实时反映于监控室的电脑中。如哪扇门打开/关闭，哪个人、什么时间、什么地点、是进还是出等。门开时间超过设定值时,系统则会产生报警；记录存贮功能。所有刷卡资料均由电脑实时显示，并在控制器上保留备份数据，便于在发生事故后进行查询；数据同步及自检功能。所有在控制器上设置的参数均可与上位机实现同步，方便用户管理整个系统。2.2. 流媒体管理平台NZIT-MANAGER 软件平台体系结构分为三个层次，最低下一层是硬件抽象层，目的是给不同的3G无线视频传输主机和其他设备提供相应

20、设备类的统一接口，为系统整体管理、配置、检索所有的设备提供统一的标准；在其上面的一层是平台，平台部分包括两部分，一部分是基本的服务，另一部分是基于这些服务的设计工具。最上面一层是构架在平台之上的应用，这些应用使用平台的基本服务一致、可靠、高效、灵活地完成功能，而平台提供的工具可以让用户自定义、自创建、自组合很多和用户特定业务相关的业务功能和流程。层次的划分可以说任何一个复杂的、经过良好设计的软件系统最基本的体系结构模型，诸如操作系统和网络层次模型、目前市场上主流的中间件和应用服务器莫不如此。这些体系结构在国内一些优秀的大型IT软件中有所采用，但在国内的绝大多数监控领域的软件并没有这样去做，究其

21、原因：首先传统监控软件开发单位不能站在一个结合业务的全局角度来看待产品设计，另外是一般这些单位都不具备大型IT软件系统抽象总结的能力，最后还有涉及各种网络、视频、分析模式、人工智能以及语言解析等方面技术的掌握和融合问题，南自信息通过自身及其合作伙伴的努力，在NZIT-MANAGER中已经掌握了构架这样一个系统架构的相关技术。另外需要说明的是，平台和系统提供的所有功能都通过国际标准提供对外接口，这可以在异种操作系统、异种语言之间进行交互，也是和其他IT和业务应用程序集成的最好方法。如上文所说，平台采用标准的J2EE构架，系统的服务都是由三层结构的中间层提供的服务对象。系统的任何行为都需要经过管理

22、中心的认证，系统提供基于角色的存取控制模型提供了强大而灵活的安全保证。一旦管理中心修改了某些存取权限，这些改变将即时反映到任何用户的任何一次操作中。2.2.1. 系统功能2.2.1.1. 远程调用历史资料监控中心可以通过专用软件查看、调用主机的任意图像，可以对任意视频进行远程录像。2.2.1.2. 超大视音频管理功能系统可同时连接上下级多个前端设备视频传输主机，可控制前端设备连接的全部摄像机信息，可自由选择发送任意一路摄像机到任意一个液晶电视墙上。2.2.1.3. 用户权限管理：本系统具有多用户权限管理功能，可以设置不同等级权限，允许多个具有不同权限的工作人员进入系统，在自己权限的范围内进行监

23、视管理工作。数字矩阵提供了用户帐号的开户、修改、删除、密码修改等维护操作；对于每个用户可以指定他有权进行操作（包括浏览/控制/管理）的监控点集合。2.2.1.4. 远程录像功能 本系统可进行远程录像计划设置，通过实时录像等计划设置，完成对前端摄像机监视工作的时间、任务类型的设置。 录像以文件形式保存，录像文件名可任意设置，系统自动附加上时间，以达到按时间、录像机检索功能。 每路都可按时间和通道检索，可变速度回放，画面优化，抓拍等功能。 硬盘压缩录像算法采用独有的H.264加密算法，并能调节压缩比率，可以使用Windows 软件播放已录像的文件。2.2.1.5. 资料查询管理 远程系统日志查询：

24、系统可对前端设备依时间、操作员、操作类型进行系统日志查询。 远程工作记录查询：系统可对前端设备依时间、操作员、操作类型进行工作日志查询。 本地管理：系统提供本系统参数的设置、工作记录添加、工作记录查询、系统操作日志查询等功能。2.2.1.6. 码流管理 码流控制系统拥有增加了自适应带宽调整功能，在网络拥塞时，采集工作站会自动降低数据输出速率，保证数据可以比较连贯的不丢包传输，当系统检测到网络拥塞解除时会自动将输出速率调整到原有水平。 并发流控制：一般情况下，前端的监控点数目多于网络可传输的路数，如果有新的用户请求看新的监控点时，采用下面的策略实现控制：如果新用户的权限比已建立连接的某些用户权限

25、高，则剥夺低权限用户的连接，让高权限用户建立连接并通知被剥夺用户。2.2.1.7. 远程录像回放抓拍系统可进行远程录像回放抓拍，即可在远程录像回放时对特殊场景以位图格式进行图像抓拍，便于日后查询。2.2.1.8. 锁定功能系统具有自动及手动锁功能，可进行系统锁定，防止管理人员不在现场时，其他人没对系统的非法使用。2.2.2. 系统组成及特点2.2.2.1. 中心基本应用软件 MANAGER 中心系统管理软件基于J2EE体系和SERVICE标准，实现统一身份认证和权限控制、组织与角色管理维护、设备集中配置与维护管理、结合任务计划执行和调度、报警处理规则管理、报警获取与分发管理、电子地图集中配置管

26、理、设备巡检和日志管理等功能。 VIEW 客户端软件基于J2EE体系和SERVICE标准，实现按照组织和分组模式的图像预览切换、云台控制、图像检索查询回放、报警信息接收、电子地图等功能。 MONITOR 监控中心主控软件主要用于接警，基于C/S架构的中心监控主机内置程序，实现VIEW全部功能，还可以实现轮循预览、报警接警和报警处理、电子地图、报警短消息等功能。 MATRIX 网络数字矩阵软件主要用于实现控制数字矩阵控制主机的任意分组轮循输出、手动切换输出和报警联动输出等功能。2.2.2.2. 中心网络应用软件 TRANSMIT 流媒体转发服务器软件用于监控中心多客户端复用相同现场图像的流媒体转

27、发管理和现场流媒体带宽限制管理，限制管理的策略包括路数、用户优先级和事件优先级等。 STORAGE 网络存储管理服务器软件用于分散加集中存储的环境下按照管理中心软件设定的计划、策略执行高可靠性的图像集中存储、备份、检索和回放管理。2.2.3. 系统特点2.2.3.1. 完整的中心管理专业的中心系统管理服务器软件、流媒体转发服务器软件和网络存储管理服务器软件。实现对权限、设备、带宽、预览、录像的完整管理。2.2.3.2. 强大的系统管理中心系统管理服务器软件是整个系统的核心管理软件，可以实现对机构、权限、设备、预览策略、存储策略进行全局范围内的集中管理，并可以实现所有用户对数字图像设备访问的实时

28、集中权限认证。2.2.3.3. 完善的带宽管理通过多级流媒体转发管理和对所有视频访问的优先级管理，可以确保网络带宽有限的环境下，对远程实时图像访问和远程回放访问的带宽有效管理。同时通过流媒体转发，实现各级中心多人远程访问的实现和降低现场数字图像设备的使用负荷，延长数字图像设备的使用寿命。2.2.3.4. 安全的存储管理系统具备专业的存储管理软件，既支持分散存储环境下远程数字存储设备的集中配置管理和检索管理，也支持集中存储环境下对中心专业存储设备（如磁盘阵列和磁带机）的集中配置管理和检索管理，还支持混合存储环境下的存储管理，存储管理的图像包括实时图像、延迟备份图像、报警图像等。所有存储数据的访问支持实时权限认证，支持水印，支持SERVICE标准，访问管理相对于一般软件的数据库支持操作更加安全可靠。2.2.4. 系统性能 稳定：由于系统架构的先进性，一个模块的修改不会影响已经正常运行的其它模块，整个软件更加稳定健壮。 安全：支持SSL加密传输协议，对于C/S应用采用加密传输，系统更加安全。 高质：由于采用各种先进的软件工程技术，无论是软件架构、编程方式、数据库操作和编程语言，都力求精练高效，确保软件产品的高质量。