校园视频监控系统技术建议方案

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1、校园视频监控系统技术建议书目 录1概述51.1视频监控技术简介51.1.1视频监控技术的发展51.1.2网络视频监控技术的特点71.2科达ViewShot智能网络视频监控系统81.3科达NVR网络视频监控系统101.3.1科达NVR解决方案特色101.3.2NVR系统功能介绍112项目概况及需求分析143设计依据与设计原则153.1设计依据153.2设计原则154系统架构设计174.1网络视频监控系统架构174.2监控中心平台设计184.3监控前端设计194.4图像编码方式204.5传输设计224.6存储系统设计274.6.1存储技术介绍274.6.2存储方案设计305平安校园方案架构325.

2、1系统组网图325.2组网说明336与平安城市的融合366.1.1报警联动366.1.2二次开发376.1.3报警扩展接入387系统融合介绍387.1.1报警联动的实现与应用387.1.2与GIS地理信息系统的结合408系统功能应用448.1系统功能简介448.1.1系统业务功能介绍448.1.2系统管理功能介绍468.2系统功能应用498.2.1图像监控与远程控制498.2.2录像存储、数据备份与录像回放498.2.3报警管理508.2.4电子地图508.2.5广播喊话508.2.6数据信息管理508.2.7用户权限管理509系统特色519.1总体特性519.1.1领先的应用架构519.1.

3、2开放的设计体系519.1.3灵活性与可伸缩性519.1.4丰富的业务功能519.1.5部署简单、使用便捷519.1.6智能化应用519.2安全特性529.2.1高效的认证机制529.2.2完善的权限管理529.2.3视频流传输的安全性529.2.4视频数据存放的安全性539.3优势对比539.3.1与模拟系统的对比539.3.2与DVR系统的对比5410会议系统接入解决方案5411移动前端接入解决方案5512手机监控监控解决方案5513WLAN监控解决方案5614智能监控解决方案5714.1项目概况及需求分析5814.2方案设计5914.3组网图与组网说明5914.3.1系统组网图5914.

4、3.2组网说明5914.4智能前端设计6014.5系统功能介绍6114.6警戒区检测6114.7警戒线检测6214.8视频异常检测6314.9逆行、非法停车检测6314.10物品遗留检测6414.11财产保护6414.12人员徘徊滞留检测6514.13异常速度6514.14人群异常6514.15系统特色6614.16技术先进6614.17报警及时6614.18稳定可靠6614.19方便易用6614.20扩展兼容6614.21安全保密6715附录1 科达监控设备产品简介6815.1KDM2801监控中心平台6815.2KDM2801E监控中心平台6915.3VS-G100 DVR接入网关7015

5、.4VS-G400会议监控互通网关7115.5KDM2481E/2481EL视频编码器7215.6KDM2481/2481L单路视频编码器7415.7KDM2481S/2481LS存储型单路视频编码器7615.8KDM2482S/2482LS存储型双路视频编码器7715.9KDM2464LS视频编码器7915.10KDM201视频编码器8015.11KDM2561视频解码器8115.12网络录像机NVR28608215.13网络摄像机NVR2820E8415.14网络录像机NVR28208515.15枪型网络摄像机IPC1008615.16红外防水网络摄像机IPC2008815.17固定半球红

6、外网络摄像机 IPC2018915.18固定半球防暴网络摄像机IPC2029115.19室内型PTZ网络摄像机IPC3009215.20室内型PT网络摄像机IPC3019415.21室内型PT网络摄像机IPC3029615.22室外高速球型网络摄像机IPC4009815.23网络视频适配器IPA102(L)9915.24网络视频适配器IPA100A(L)10115.25IPC110高清枪型网络摄像机10215.26IPC212高清防暴半球网络摄像机10415.27IPC410高清高速球型网络摄像机10515.28iBOX100/200/300智能视频分析盒10715.29VS200磁盘存储阵列

7、10915.30VS400 IP磁盘存储阵列11115.31平台管理软件11215.32客户端软件11215.33NVR Station NVR管理客户端11316附录2 科达公司介绍11516.1科达公司概况11516.2科达大事记11616.3品牌与荣誉11816.4科达公司提要11916.5科达产品应用案例1191 概述在人类社会即将进入信息化社会的今天,电信网络和计算机网络的发展极大地改变着全社会人们的生活方式,而人们生活方式的改变又反过来对计算机网络和电信网络的服务能力提出了更高的要求。随着数字技术、计算机技术和网络技术的发展,基于互联网的各种业务呈几何指数规律飞速增长,远程视频监控

8、作为基于互联网的一种全新业务也得到了飞速的发展。在中国,安防行业经过近二十年的发展,技术和产品性能上基本达到发达国家水平,作为安防系统中的一项重要子系统视频监控系统,已经从最初的特殊行业的模拟监控发展到现在的数字化监控,从起初基于本地的小规模监控发展到今天基于网络的大型远程监控系统。计算机系统的应用普及、网络通讯技术、图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展,使得安全技术防范行业能够采用最新的计算机、通讯和图像处理技术,利用计算机网络传输数字图像,可为实现远程图像监控及联网报警系统提供高效可行而且价格低廉的解决方案。我们知道一个典型的传统视频监控系统一般由前端,中端和后端三部分组成,完成图像的采

9、集,传输,显示,控制和记录五大功能,随着通信技术的发展及网络传输的普及,新型的数字监控系统将不仅具有以上五种功能,将结合其他信息安全系统,实现全方位、立体化、网络化、智能化的纵深监控防护体系,与报警系统、探测系统、控制系统、远程传输网络形成一个完善的大型网络化监控系统。相对传统的模拟视频监控技术和DVR视频监控技术,网络视频监控技术拥有独特的技术优势: 网络化规模化、高可靠性高安全性、使用简便性、业务功能强大、管理功能强大、可扩展性好等等。网络视频监控已经应用于电信运营商、公安、军队、政府、金融、教育、工业厂矿、企业等各个行业。网络视频监控是视频监控技术发展的方向,是未来视频监控的趋势。1.1

10、 视频监控技术简介1.1.1 视频监控技术的发展视频监控系统一直是监控领域中的热点,它以直观、方便、信息内容丰富而在各个行业得到广泛应用,视频监控系统的发展与电子、通信的发展息息相关,就其发展的阶段看,主要经历了以下三个阶段:第一代 基于模拟传输的视频监控系统(VCR为中心)视频监控系统最早的应用方案是采用模拟信号在电缆或光纤中传输,然后再集中监控和录像等。这种基于模拟图像的视频监控系统从电视机、摄像机诞生的那天,就已经诞生。其视频监控系统主要由摄像机、视频切换矩阵、监视器、录像机等组成,通过视频线、控制线连接,主要用于安保、生产管理场合。其特点是模拟视频信号传输,传输距离有限,安全性较差,监

11、控方式单一。其特点是以VCR(Video Cassette Recorder)为中心。第二代 基于PC机或工控机的板卡式视频监控系统(DVR为中心)视频采集压缩技术的进步使得基于计算机的板卡式视频监控系统成为可能,PC机的普及也推动了此类技术的发展。这类视频监控系统主要由摄像机、各类采集设备、PC机/工控机、采集卡、视频压缩卡、通信接口卡、PC监控设备、录像机(模拟或数码)等组成,依赖于通信网络构成整个视频监控系统。采用计算机作为硬件平台,WINDOWS操作系统+应用软件方式来实现。该产品集图像采集、图像压缩、图像解压、图像监控与控制、图像点播、系统管理于一体,如果某部件(硬件或软件)发生故障

12、,那么整个系统都功亏一篑,无论PC机还是工控机,都比较容易死机,不易于724小时不间断使用;Windows操作系统作为一个普通个人用操作系统,现在面临着系统极其不稳定,安全漏洞太多,容易被黑客利用等问题。另外这种方式存在功耗大、环境适应能力、联网能力差等缺点,其特点是以DVR(Digital Video Recorder)为中心。第三代 基于嵌入式的网络视频监控系统(MCU为中心)第三代视频监控领域,集中了多媒体技术、数字图像处理及远程网络传输等最新技术,它是大型的,分散的地理区域监控系统的最佳选择,它正以无可比拟的绝对优势取代着前两代监控系统。第三代视频监控技术不仅仅在可解决图像传输、远程控

13、制、现场信号采集等监控功能,还可提供高质量的监控图像和便捷的监控方式。它一般基于TCP/IP架构,符合通信网的发展趋势。嵌入式系统所有硬件软件全都采用专业设计、具备专业的制造工艺。在编解码方面,采用专用的高速DSP处理芯片,系统软件采用稳定性最高的实时专用操作系统,因此具有功能最强大、可靠性最高、功耗小、环境适应能力强、软件的扩展升级方便等优点,具有非常广泛而灵活的应用。 其特点是以MCU(Multipoint Control Unit)为中心。1.1.2 网络视频监控技术的特点网络视频监控技术为当前最新的监控技术,它基于TCP/IP通信网,集中了多媒体技术、数字图像处理及远程网络传输等最新技

14、术,可以提供清晰流畅的视频监控图像效果。相对传统的模拟监控和DVR方式的监控,网络视频监控具备无可比拟的优势, 主要体现在以下几个方面:1、网络化监控:通过IP网络真正做到任何时间、从任何地点、对任何现场进行实时监控;可充分利于IP网络的优势,实现大规模、大范围、全方位监控;2、网络化存储:系统可以实现本地、远程的录像存储及录像查询和回放;3、高可靠性、安全性:系统采用的视频编码器、网络摄像机、视频解码器、监控平台均嵌入式系统设计,具备极高的稳定性、可靠性,无需专人管理,利用构建无人值守的监控系统;3、优异的图像质量:系统采用先进的MPEG-4/H.264等视频编码算法,可实现清晰流畅的图像效

15、果,实时性好;4、操作管理简单:系统具备良好的用户界面,采用C/S或B/S架构,操作使用非常简单;5、业务功能强大:系统为用户提供了灵活的监控画面选择, 电子地图使用,对云台、变焦的行控制,预置位和镜头的轮巡,以及实现图像抓拍、录像和录像回放、报警和报警联动功能;6、系统信息安全性高:充分利用防火墙/VPN、加密、权限管理、安全认证、实时时钟等技术,保证监控系统和录像资料不被越权使用和破坏;7、有效利用带宽:监控视频流可随时调整,具备带宽自适应能力,可充分利用通信网络,根据网络带宽视频流可自动调节,系统可以在现有的任何网络中完成各种监控功能; 8、设备的分级、分组管理:强大的分级、分组功能可将

16、摄像机、视频编码器、报警设备等前端设备根据监控地点和管理需要编成不同区域和工作组,区域可以分级(分层)。每个工作组可分配数个前端设备,同一个前端设备可同时分配在不同的工作组中;9、用户的分级、分组管理:根据管理需要可将用户划分成不同级别,最上层是超级管理员。不同级别的管理员被赋予不同的权限。管理员可以创建用户,分配初始密码,也可以将用户划分为用户组进行管理。系统将控制权限分为多个等级,可根据需要灵活地分配给相应的用户和用户组;10、可扩展性:增加网络摄像机、视频编码器和分监控中心非常简单,能够持续平滑升级和扩展,降低对系统的整体投资成本,和其他管理控制兼容。基于以上分析,本次重庆平安校园视频监

17、控系统建设建议采用全数字、网络化视频监控系统组建,系统建设同时预留接口,保证整合原有系统。1.2 科达ViewShot智能网络视频监控系统科达ViewShot智能网络视频监控系统是数字化、网络化和智能化相融合的新一代视频监控系统,可基于IP网络实现图像、声音及各种报警信号的远程采集、传输、储存和处理,提供便捷、经济、有效的远程视频监控解决方案。科达提供监控中心平台、前端编码器、前端网络摄像机、解码器、存储系统以及配套软件,提供整套的视频监控解决方案。系统架构示意图如下:图1 ViewShot智能网络视频监控系统架构图1) 监控中心平台科达监控中心平台采用嵌入式硬件架构,安全、稳定、可靠,没有病

18、毒、黑客等问题。监控平台部署采用分布式、模块化部署方式,系统控制平台组建简单,部署灵活,利于分期部署,边投资边建设。监控平台采用嵌入式操作系统和专用DSP数字处理芯片,集成以下功能模块:平台管理模块(PMS)中心控制模块(CMU)视频处理模块(VTDU)录像处理模块(NRU)前端接入模块(PUI)客户端接入模块(CUI)CMU 为中心管理模块,是中心服务平台的核心单元,可实现前端、客户端的接入、信令转发处理、系统及其信息管理,提供对CMU的用户个性化数据、联动告警、操作日志等数据存储功能; VTDU 为视频转分发单元,可实现音视频请求、接收、转发、分发,支持多级级联; PMS提供用户认证、管理

19、和全网设备入网认证和管理功能;NRU提供录像与回放功能。系统提供实时监控、远程控制、录像与放像、报警联动、双向语音、权限管理、网络管理、日志管理等丰富的应用功能。CUI/PUI提供全网的用户/设备的接入。2) 视频编码器、网络摄像机科达KDM系列视频编码器、网络摄像机遵循国家、公安部相关标准,采用H.264/MPEG-4协议编码,支持48k4M码流,提供CIF D1的监控图像画质;提供视频、音频、报警信号输入接口,控制、音频、报警信号输出接口,满足基本的视音频、报警信号的输入输出需求。部分编码器内嵌硬盘接口,可装入硬盘实现前端存储,与中心存储互为备份;编码器提供丰富的应用功能,支持地名、时间标

20、示,支持前端报警联动,支持移动侦测、双向语音、透明通道、NAT穿越、前端录像等功能;编码器具备较强的网络适应能力,支持智能丢包恢复,保证在网络有丢包的情况下图像清晰流畅。3) 视频解码器科达解码器采用集中式、插板式设计,单台设备最大可支持28路D1图像解码上墙,实际使用时可根据需求灵活配置解码板组建电视墙;用H.264/MPEG-4协议编码,支持100k4M码流,提供CIF D1的监控图像画质;每块解码板具备4路解码通道,每个通道可支持4路CIF图像合成解码输出显示;提供音频、报警信号输入接口,视频、控制、音频信号输出接口,满足基本的视音频、报警信号的输入输出需求。解码器具备较强的网络适应能力

21、,支持智能丢包恢复,保证在网络有丢包的情况下图像清晰流畅。4) 存储系统基于iSCSI标准的IP-SAN技术和强大的监控平台构建完善的网络存储系统,存储资源可以根据需求分布式部属并加以统一资源管理和调度,支持视频存储资源管理、在线部属,可以基于统一平台满足不同存储质量、容量和服务质量的客户需求,可以提供完善的备份和存储生命周期管理功能。提供不同性能的IP SAN盘阵,同时支持NAS备份功能。科达ViewShot智能网络视频监控系统突破了传统监控的瓶颈点,使得监控系统具备更好的可扩展性,使监控网络具有了良好的可管理性。同时有机地将模拟系统、监控前端设备、监控管理软件、网络设备融合为一个整体解决方

22、案,有效地将客户的监控应用由原先的安防应用提升到IT应用,符合技术发展趋势,能够满足未来业务需要不断扩展的需要。根据重庆市沙坪坝区平安校园视频监控系统的需求,本次方案在重庆市沙坪坝区教委将采用科达ViewShot智能网络视频监控系统解决方案设计。1.3 科达NVR网络视频监控系统1.3.1 科达NVR解决方案特色n 网络化:基于IP网络组建,真正的数字化、网络化、智能化监控系统;远程监控、管理、维护都极为简单;n 组网简单:中心点一根网线实现所有点接入,前端点通过一根网线实现视频、音频、控制信号传输;n 部署灵活:系统组网简便、灵活,任一监控点均可采用就近接入的方式接入网络,构成系统;在网络发

23、达的今天,NVR充分利用IP网络资源,与传统的DVR系统相比,不再需要布设视频线、音频线、报警线、控制线等诸多线路,综合布线的成本自然降低;n 存储可靠:NVR支持中心存储、前端存储二种存储方式,存储灵活可靠,并可通过USB接口扩展外部存储,满足海量的存储需求;n 管理方便:NVR的全网管理能实现传输网络以及所有IP前端的全程监测和集中管理,包括设备状态的监测和参数的浏览;n 安全性高: NVR采用嵌入式硬件和专用嵌入式软件,使用AES码流加密、用户认证和授权,安全可靠,无病毒侵扰;n 双码流技术:NVR和前端设备均支持双码流技术,根据应用场景自动适配,提供清晰流畅的图像效果;n 重传重组:系

24、统支持丢包智能重传重组,可在复杂网络状况下提供清晰流畅的监控图像;n 简单易用:系统操作使用简单,易于上手;支持控制键盘、鼠标、遥控器、WEB等多种操作方式,为不同类型的使用者提供称心的使用方法;n 系统扩展性好:支持多台NVR堆叠组网,通过统一的远程客户端软件,可以对多个NVR进行操作、管理;1.3.2 NVR系统功能介绍本地监控功能n 本地显示:NVR具备BNC和VGA输出接口,可以外接监视器、显示器等,实现本地监控,最大可同时实现16画面监控;n 多画面显示:NVR的本地显示支持多种画面显示风格:单画面、2画面(左右分)、2画面(一大一小)、3画面(品字型)、4画面(22)、4画面(一大

25、三小)、6画面(一大五小)、7画面(三大四小)、8画面(一大七小)、9画面(33)、10画面(两大八小)、13画面(一大十二小)、16画面(44)、NVR2860支持64画面(4:3)、70画面(16:9); n 轮询显示:NVR支持轮询解码输出,能够按照预设时间间隔、轮询方案进行自动切换显示;显示画面支持预案功能,能够自动切换显示风格;n PTZ控制:NVR支持PTZ控制,允许用户进行远程摄像机控制;n 图像抓拍:NVR具备图像抓拍功能,支持手动或自动抓拍,支持单次和连续抓拍;n 本地管理:用户可以通过USB鼠标、遥控器、控制键盘进行操作和管理。远程监控功能n 远程监控:通过科达监控客户端、

26、Web客户端可以连接到NVR,浏览前端实时图像;n 多画面显示:NVR的客户端软件支持多种画面显示风格:单画面、4画面(22)、4画面(一大三小)、6画面(一大五小)、8画面(一大七小)、9画面(33)、13画面(一大十二小)、16画面(44)、NVR2860支持64画面(4:3)、70画面(16:9); n 图像抓拍:客户端具备图像抓拍功能,支持手动或自动抓拍,支持单次和连续抓拍;n PTZ控制:通过客户端监控图像时,对于支持PTZ控制的通道,允许用户进行PTZ控制;n 多台管理:客户端软件支持对多个NVR同时管理,可以同时浏览不同NVR上面的图像;n 混合组网:支持前端或客户端在私网内的组

27、网、支持NAT 与Socks5 穿越;多运营商接入:支持多运营商线路接入,提供跨运营商线路解决方案。电视墙监控功能n 电视墙显示:通过配置电视墙解码器,可实现图像上墙监控,支持16路电视墙解码;n 电视墙预案:NVR支持预设16套电视墙预案,用户可以设定、保存、删除电视墙浏览预案,支持预案轮询;n 轮询显示:支持电视墙通道轮询,可以在电视墙通道内实现多路图像自动轮询显示。 录像与放像功能n 录像功能:NVR支持同时对16路图像录像,录放像支持本地、远程管理;n 录像方式:支持定时录像(以分钟为单位设定,每天最多4个时间段)、手动、告警录像,用户可以对不同的视频服务器设定不同的触发策略;n 覆盖

28、策略:支持对整体或者某个通道设定空间覆盖策略:可覆盖、不可覆盖;超时录像自动删除、覆盖时间最远录像;不覆盖告警录像、可覆盖报警录像;不覆盖未备份录像,可覆盖未备份录像等组合;n 录像保留:支持对整体或者某个通道设定录像保留时间:按照用户设定保留时间,计算需要的空间。空间不足时,且无法通过覆盖获得空间时,进行告警,并停止录像;n 录像存储:支持对录像保存位置设置:2820内嵌硬盘分区、外接USB硬盘分区可设定,缺省内嵌硬盘可录,USB硬盘不可录;n 录像检索:录像文件查询时可以指定录像标签,录像标签包括告警事件标签、手动事件标签、定时时间标签;n 录像回放:支持录像本地回放、录像远程回放;录像回

29、放时支持播放,停止,暂停、恢复、快放(2倍、4倍)、慢放(1/2、1/4)、拖拉定位、单帧播放等功能控制;n 多路回放:支持同时回放4个视频源录像。支持同步功能,播放时,各个窗口时间同步,统一控制。告警管理功能n 告警接入:系统支持在NVR或监控前端接入报警信号,支持常开或常闭型报警设备;n 移动侦测:最大支持16个移动侦测块,通过拖拉等方式实现框选;提供显示与隐藏移动侦测区域功能;n 告警联动:告警联动具备以下功能:告警输出(本地NVR输出或者前端输出)、告警录像、告警抓拍、告警字幕叠加、告警视频联动(把告警通道切换到当前监控通道显示)、蜂鸣器发声、告警联动视频浏览预案;n 告警设置:支持各

30、种告警预案的设定与执行。告警联动策略可以按不同前端,按不同时间段设定不同的联动策略,以周为单位或以天为单位设定告警联动预案,每天最多4个时间段;n 告警查询:支持按条件查询告警,通过查询的结果可以方便地回放告警录像。系统管理功能 n 用户管理:支持增加删除用户、用户权限管理、在线用户管理;n 日志管理:包括多种日志管理:登录日志、操作日志、备份日志、升级日志、报警日志等;硬盘管理:支持对硬盘进行分区与格式化;n 参数配置:可设置NVR 的各项参数;n 前端管理:支持前端编解码器的添加与删除、设备参数设置。安全功能n 码流加密:支持128位AES加密,有效保障图像传输安全;n 安全管理:具备密码

31、清除模式设置、密码尝试禁止、允许接入IP 设置、用户登录加密。2 项目概况及需求分析2.1 项目背景由于近期全国校园不断发生恶性案件,教育部、公安部等部委发出联合通知,把维护校园安全作为当前和今后一个时期一项重大政治任务,切实抓紧抓实抓好。孩子是无辜的,请不要让无辜的孩子再受到伤害了!教育局和公安局联合发出紧急通知,全市所有学校必须在校门口和关键地方设置监控探头,强化防控,确保学生安全。通知要求,有条件的学校,要在校门口设置高清探头,并安排人员在后台值守,及时发现、快速处置异常情况。学校要确保校园内及校门口所设监控探头运行正常,且监控数据存储时间不少于30天。为了坚决防止不法分子进入校园制造事

32、端,健全学校保卫组织,充实校园保卫力量,配备必要的防护装备,加强校门保卫、校内巡逻和安全检查,尤其要加强农村寄宿制学校夜间值班和巡逻。严格执行校内安全管理工作制度、外来人员出入登记制度等。加强技防,确保重点时段和重点部位的安全。教育部要求,制定学校安全工作考核目标,将其纳入教育督导评估体系。严格责任追究制度。协调地方财政加大投入力度,配备专职保安人员,安装监控报警设备。协调公安部门在校园周边治安复杂地区设立警务室或治安岗亭,完善中小学兼职法制副校长和治安联络员制度。探索符合国情的校车制度和管理模式。2.2 需求分析“平安校园”工作作为平安城市的一个重要部分,全市将建设一套视频监控系统,涵盖普通

33、大学、职业学校、中学、小学、幼儿园。以实现对全市所有学校实施不间断视频监控。要求监控系统基于现有IP网络建设,采用网络视频监控产品构建系统。依托于现有教育网作为网络承载。要求系统建成后能够满足实现平安校园、电子巡考、教学评估、宝宝在线等个性化应用,各级管理人员可以不受时间、地点限制进行一体化图像浏览、存储、录像回放以及集中管理。系统具体需求如下:平安校园 校园失窃、恐怖、刑事案件屡有发生,为切实维护师生正常的教学、科研和生活秩序,保证全体师生生命财产安全,营造安全、稳定、健康的教学环境,平安校园应运而生。3 平安校园方案架构3.1 系统整体架构图系统整体建设方案: u 系统采用“VS平台+NV

34、R+IPC”建设;u 系统采用两级级联架构,在市建设一级平台,负责对整个系统进行管理;在区县建设二级平台;负责对区县各学校视频监控系统接入和管理和调度;u 在市、县建设两级监控中心,负责对辖区内的重点视频监控点进行监控,学校设立自己的监控中心,负责对学校内所有视频监控点进行监控。u 整个系统和公安系统对接,确保出现紧急事件时公安等管理部门在第一时间被通知,并且便捷调取视频资源; u 学校采用NVR+IPC的建设方案,全数字化、IP化架构; u 系统可以通过G系列网关与其他系统对接: 通过G100网关可以对接第三方的DVR系统; 通过G300网关可以对接第三方的数字视频监控平台; 通过G700网

35、关可以提供手机监控功能; 通过G400网关可以和视频会议系统对接,通过VCS调度监控点,在视频会议中调用视频,辅助决策。NVR电视墙LAN显示器NVR监控点监控点监控管理平台远程客户端电视墙IP SANLAN解码器小型中学、小学、幼儿园网关编码器县、区教委教室防火墙或网闸IP教育城域网LAN监控点室外3.2 系统组网图市教委监控中心平安城市监控中心LAN监控管理平台解码器电视墙远程客户端二级监控中心三级监控中心二级监控中心大学、大型中学 中小学、幼儿园架构图大学、职业学校架构图3.3 组网说明如上图,整个监控系统分为三级,市教委一级监控中心,区县教委二级监控中心,各类学校三级监控中心。在监控中

36、心部署监控平台、电视墙、存储系统和操作坐席,依托IP承载网络构建一个星型结构的数字化、网络化、智能化的IP监控系统。市教委一级监控中心:设立一级监控中心,配置KDM2801E监控中心平台、集中式视频解码器、电视墙以及操作电脑等。KDM2801E监控中心平台负责管理所以前端编码器,实现用户登录认证、码流交换、系统管理,KDM2801E为一款嵌入式硬件监控中心平台,内嵌数据库、网络录像单元,单台设备即可实现系统管理和录像功能。集中式视频解码器,实现数字图像转模拟输出到电视墙,实现电视墙浏览。单路设备可实现单路D1或4路CIF格式画面合成图像输出。存储设备为IP SAN,可以将二级监控中心的图像进行

37、统一存储,同时也可以将重庆平安校园教委本身的监控点进行全部存储的方式,IP SAN使用RAID5等数据安全技术,可确保录像数据的安全可靠。在操作坐席的电脑上安装客户端软件,可实现对系统的控制、管理、操作等。通过客户端可浏览监控图像、对前端摄像机进行PTZ控制、修改设备参数、报警联动布防与撤防。作为整个系统的综合管理平台,一级监控中心可以调看整个系统的所有监控视频资源,在紧急事件发生时,可以调看现场监控的所有监控点,进行远程协调。一级监控中心预留统一的接口与本地区的平安城市系统进行对接,将本地区的平安校园的监控点接入平安城市指挥中心进行统一管理与调度。区县教委平安校园二级监控中心:设立一个监控中

38、心,配置监控中心平台、集中式视频解码器、存储设备、电视墙以及操作电脑等。监控中心平台负责管理所以前端编码器,实现用户登录认证、码流交换、系统管理,监控中心为一款嵌入式硬件监控中心平台,内嵌数据库、网络录像单元,单台设备即可实现系统管理和录像功能。集中式视频解码器,实现数字图像转模拟输出到电视墙,实现电视墙浏览。单路设备可实现单路D1或4路CIF格式画面合成图像输出。存储设备为IP SAN,可以将二级监控中心的图像进行统一存储,同时也可以将重庆平安校园教委本身的监控点进行全部存储的方式,IP SAN使用RAID5等数据安全技术,可确保录像数据的安全可靠。在操作坐席的电脑上安装客户端软件,可实现对

39、系统的控制、管理、操作等。通过客户端可浏览监控图像、对前端摄像机进行PTZ控制、修改设备参数、报警联动布防与撤防。二级监控中心直接与本地区的平安城市系统进行对接,将本地区的平安校园的监控点接入该区县平安城市指挥中心进行统一管理与调度。区县教委二级监控中心作为学校的直接管理者,需要对每个学校的重点监控点进行直接监管,并对这些重要监控点的图像进行平台存储。三级监控中心(大学、中学、职业学校监控中心):设立一个监控中心,配置中小型监控平台、多台单路视频解码器或者一台集中解码器、电视墙以及操作电脑等负责对每个校内的所有监控点进行监控和管理。在各个校区的教学楼、学生宿舍配置一台或者多台NVR,实现对片区

40、内前端的统一接入和管理,具有本地视频的解码输出,通过一台显示设备就可以观看实时监控图像,或者通过单路视频解码器通过电视墙解码浏览图像。单路视频解码器,实现数字图像转模拟输出到电视墙,实现电视墙浏览。单台设备可实现单路D1或4路CIF格式画面合成图像输出。在操作坐席的电脑上安装客户端软件,可实现对系统的控制、管理、操作等。通过客户端可浏览监控图像、对前端摄像机进行PTZ控制、修改设备参数、报警联动布防与撤防。三级监控中心(小型中学、小学、幼儿园监控中心):设立一个监控中心,配置中小型NVR监控中心平台、显示器及操作电脑等。由于小型中学小学等点数不多,所以使用中小型NVR可实现对所有前端的统一接入

41、和管理,具有本地视频的解码输出,通过一台显示设备就可以观看实时监控图像。在操作坐席的电脑上安装客户端软件,可实现对系统的控制、管理、操作等。通过客户端可浏览监控图像、对前端摄像机进行PTZ控制、修改设备参数、报警联动布防与撤防。学校监控账户负责对学校内部所有监控点进行监管,区县教委和公安负责对各区县内学校的重点监控点进行监管,派出所对辖区内学校重点监控点进行监管;市教委和市公安局平时不负责日常的监管,只有在有需要时调用任意重点视频监控点。监控前端:在监控点配置网络监控摄像机、门磁、扬声器等设备。监控摄像机可实现监控现场24小时不间断图像采集,可把站台及周边图像实时送到监控中心。网络报警信号输入

42、、输出接口,提供音频输入和音频输出接口,可实现双向音频功能。重点视频监控点选择:l 学校大门作为学校安全最重要的关口,学校大门的监管尤为重要,建议在学校大门安装高清视频监控点,对学校出入情况进行记录,并且可以监督门卫的工作。l 学校操场操场是学校内学生最为活跃的地方,也是安全事件比较多的场所,需要对其重点监控,建议在操场上部署高清视频监控点,一个监控点就可以兼顾全局和细节。l 教学楼门口学校大门,尤其是楼梯的安全需要重点关注,需要对其重点监控。l 食堂食堂是学校群体事件频发的地方,需要纳入重点监管之中。l 食堂操作间学校食堂的卫生情况是教育系统尤其关心的地方,对食堂操作间的监控符合教育部门对学

43、校食堂卫生监管的需要。l 学校周界围墙学校周界围墙是学校安全的薄弱环节,为了避免不法人员翻墙进入学校,可以在学校周界部署由视频监控系统提供的智能监控周界系统;也可以由传统的红外对射提供安全保障。传输部分:学校利用现有的校园网作为监控系统的承载,通过教育城域网和与公安局VPN专线联网。网关县、区教委二级监控中心监控管理平台远程客户端电视墙IP SANLAN解码器LAN监控管理平台解码器电视墙远程客户端市教委监控中心市公安平安城市区县公安平安城市4 与平安城市的融合政府投资建设的公共区域的视频信息资源,应全部通过三级平台整合到全市视频管理系统专网之中,包括平安校园建设的视频信息资源等。对于平安校园

44、接入公安平安城市平台对建设的视频信息资源的整合,可以根据需整合的视频信息资源规模和应用的实际需求,参照政府投资建设的视频信息资源的整合模式,直接就近接入市公安局视频图像中心(平安城市)、区县公安局视频图像分中心、或派出所视频图像信息汇聚平台,平安城市平台可以调用查看平安校园图像与录像,最重要的是需做报警联动的功能。4.1.1 报警联动系统支持告警联动功能。本次项目监控前端配置的视频编码器具备报警输入输出开关,可接入红外、温感、烟感等报警设备。当有报警时,可以触发以下联动:触发监控现场警铃,警示现场人员;自动把报警现场图像上传到监控中心大屏或电脑上自动对报警现场进行录像存储在操作员电脑上发出报警

45、提示,同时发出报警声音通过开放整合实现更丰富的报警联动功能监控平台提供完备的日志功能,提供详细的报警信息记录,能够保存报警的详细信息,如:报警地址、报警所属组织、报警级别、报警类型、报警时间、处警时间、处警结果等。对于每个学校的一些重点监控点,对学校治安最为重要的一些监控点如学校大门、操场此类的监控点,根据要求需要纳入到垂管的区县教委监控中心和区县公安和辖区派出所的直接监管当中。尤其是学校大门监控点的IPC,按照要求连接“一键报警按钮”,当发生突发事件时,保安按下“一键报警按钮”,将会产生如下联动措施:u 在垂管的区县教委、区县公安局和辖区派出所的监控中心大屏上和监控PC上自动弹出告警点视频图

46、像;u 在垂管的区县教委、区县公安局和辖区派出所的电子地图上显示告警学校方位;u 短信提醒学校相关责任人、区县教委、区县公安和学校所在片区巡警,相关责任人可以通过收集监控随时随地了解现场状况。u 告警后响应流程4.1.2 二次开发通过二次开发,平安校园的客户端可以嵌入公安的监控软件中,以按钮的方式点击直接进入平安校园的平台,通过权限分配来进行浏览或查看录像等功能。并可以通过CU客户端输出报警信号在公安的指挥中心采用声光电报警输出,直观明了,并在弹出报警窗口显示报警点图像等功能。系统提供详细的SDK,可以和公安110接警系统对接,110可以调用“平安校园”重点监控点的实时视频和历史录像,前端监控

47、点向110接警平台上报准确的GIS地理坐标,当学校发生紧急事件,学校保安按下“一键告警按钮”后,110接警系统接收到告警信号,在监控大屏上自动弹出告警点监控画面,在监控PC上自动弹出监控画面,并发出声光告警提醒接警人员关注;通过系统上报的GPS地理坐标,接警人员迅速在GIS地图上找到具体的告警学校地理位置,并寻找到离事发学校最近的巡警警力,通过GIS系统提供的最佳路径迅速到达现场;警员在赶往现场的途中通过手机监控功能初步了解现场状况,制定行动方案,便遇到现场后快速行动。5 设计依据与设计原则5.1 设计依据系统规划设计严格遵循国际、国家和地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规

48、范和要求进行:GB4943-2001 信息技术设备的安全GB8898-2001 音频、视频及类似电子设备安全要求GB16796-1997 安全防范报警设备安全要求和试验方法GB17859-1999 计算机信息系统安全保护等级划分准则GB50057-1994 建筑物防雷设计规范GB50198-1994 民用闭路监控电视系统工程技术规范GB50348-2004 安全防范工程技术规范GA308-2001 安全防范系统验收规则GA/T74-2000 安全防范系统通用图形符号GA/T75-94 安全防范工程程序与要求GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求GA/T368-2001入侵报警系统技术

49、要求GA/T379-2002报警传输系统串行数据接口的信息格式和协议GA/T388-2002计算机信息系统安全等级保护操作系统技术要求GA/T388-2002B计算机信息系统安全等级保护管理要求GA/T390-2002计算机信息系统安全等级保护通用技术要求YD/T 1171-2001IP网络技术要求-网络性能参数与指标5.2 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;设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则:1、先进性与适用性采用科学的

50、、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。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,满足动态监控和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,

51、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、聚光系统实现联动,具有RJ-45网络通讯口,可实现远程控制。

52、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、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。7、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

53、,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。6 系统架构设计6.1 网络视频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、业务控制/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。如下图所示:业务控制/媒体交换层业务控制/媒体交换层由中心业务平台、媒体处理分发和网络录像单元组成,主要负责业务处理控制、视音频的传送、存储以及系统管理。中心业务平

54、台是整个系统的核心,逻辑上需要实现用户和前端设备接入认证、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、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

55、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。提供监控客户端软件和网络视频解码器等产品构成用户访问层。6.2 监控中心平台设计监控中心平台一般有两种架构:工业级嵌入式架构和软件+服务器架构。工业级嵌入式架构由嵌入式硬件和嵌入式操作系统(如VxWorks、嵌入式Linux)构成,采用专用的数字处理芯片和图像处理技术,设备结构紧凑、稳定可靠。嵌入式平台适合于行业用户,可为用户提供稳定可靠的监控系统;软件+服务器架构由视频监控平台软件+通用操作系统+通用服务器构成,系统能力受限于服务

56、器的硬件环境和软件环境。对比项软件+服务器嵌入式系统系统架构监控软件+服务器+操作系统软件+数据库软件,包括:监控中心平台数据转发服务器数据库服务器用户管理服务器设备管理服务器告警管理服务器. .高度集成化设备,内嵌监控中心模块、数据库、转发模块、录像模块安全性通用操作系统及数据库的漏洞多、端口开放度高、易感染病毒、受到黑客攻击嵌入式系统,专用的数字处理芯片,内嵌数据库,通常无病毒、黑客问题可靠性受服务器的CPU、内存、操作系统、数据库软件并发数等的制约,影响系统长期可靠性运行嵌入式系统,电信级的容量与可靠性设计,可长时间7*24小时不间断运行小结架构复杂、安全性较低、可靠性受制因素较多架构简

57、单、安全性高、可靠性强本次项目,系统容量大,基于IP网组建。因此,建议采用嵌入式硬件设备来构建组建监控中心平台,满足大容量、高可靠、高安全的建设需求。同时,监控平台需要支持级联、堆叠组网,能够实现平滑升级扩容。6.3 监控前端设计监控前端主要由视频采集单元、编码单元、报警单元以及配套的辅助材料等组成。主要实现前端信息采集、编码和传输,通常由摄像机、编码器、报警设备、声音设备。视频采集单元通常指监控摄像机。监控摄像机按类型可分为球机、枪机、一体机、特殊摄像机等,按应用场合可分为室内型和室外型。摄像机的选择主要根据监控现场的环境和实际应用需求,对于前端室外的安装环境将充分考虑到防雷防水的措施。同时

58、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。报警单元指报警发生设备,一般有烟感、温感、红外、紧急按钮等。具体应用根据监控现场实际需要选择。外围配套设施设备:前端监控点除编码单元、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,例如:1、立杆设计:为保证监视视角宽广,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22010

59、mm,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

60、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

61、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。对于本次项目,前端设备建议采用集视频采集和视频编码功能于一体的网络化摄像机IPC。可根据监控现场实际需要选择匀速网络球机、网络半球或是网络枪机,实现图像采集;对于有夜间监控需要的点应考虑摄像机具备红外功能。6.4 图像编码方式我们将视频和音频模拟信号进行采样并分别进行模数转换,将这些视频、音频信号转化成为数字化的信息流。但这些数据流是不能直接进行传送和存储。因为未经压缩的图形、视频和音频数据需要非常大的存储容量才能存储。例如;用PAL制式采集的视频信号在一般清晰度时要求25帧/秒、352288像素/帧,彩色图象每像素占用空间24bit,则该数据流速度为3522882524=60825kbit/s。显然这样庞大的数

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