數字化監控系統的企業應用

李超

摘 要 公司原監控平臺為模擬設備加DVR（數字硬盤錄像機），模擬監控設備通過75-5同軸電纜，利用DVR（數字硬盤錄像機）進行AV信號連接，其清晰度只有700線左右，抗干擾能力差，容易出現水波紋、雪花、疊影等問題，無法徹底解決。隨著網絡技術的迅猛發展，在09年初出現了網絡高清攝像機30萬像素，由于采用網絡作為傳播主體，抗干擾能力強，畫面采用網絡 MPEG-4傳播方式，使其通過Web平臺就可以訪問到圖像和音頻。隨著計算機芯片技術的不斷發展，促使企業安防設備不斷更新，2015年網絡攝像機可以到達500萬以上像素，采用1080P高清傳播，攝像機采用千兆網絡平臺做專用局域網，儲存設備采用EVS服務器和平臺服務器進行管理控制，遠程訪問采用云端技術，更加便利安防人員的工作，實現技防加人防。

【關鍵詞】視頻監控 集成 傳輸

1 業務需求分析

1.1 系統需求概述

視頻監控系統是信息時代的產物之一，是管理人員高質量管理的理想工具，實時控制現場工作現狀，快速反映所發生的事件，便于管理者及時應付處理突發事件。由于原監控設備使用時間較長、部分損壞，監控設備改造要考慮設備的兼容性，業務需求如下：

1.1.1 先進性

嚴格按照國家有關規定，結合具體情況，用最佳設計方案，采用先進成熟的技術設備和材料，既滿足當前的需求，又兼顧未來高速的數據傳輸需要，使整個系統在一段時期內保持先進性和良好的擴展性，以適應未來信息產業業務的發展和技術升級的需要。

1.1.2 規范性

視頻監控工程，從系統設計開始，包括施工、安裝、調試直到最后驗收的全過程，都應嚴格按照國家有關的標準和規范，作好系統的標準化設計和管理工作。最后提交正規的測試驗收報告及全套施工圖紙和技術資料供使用方存檔。執行的主要規范內容包括中華人民共和國國家標準、中華人民共和國公共安全行業標準。

1.1.3 實用性和可擴充性

在設計本監控系統方案的同時，應充分考慮到目前需要和將來長遠利益。首先滿足其基本功能需要，達到經濟實用的要求，又應充分考慮今后的發展需要，具有可擴充性，充分保護現有的投資，而且具有較高的性價比。系統的建設要嚴格按照國家、地方和行業的有關標準與規范。在沒有標準與規范的情況下，要參照國家、地方和行業的相關標準與規范，制訂相應的標準與規范。系統的分析、設計、實現和測試要嚴格按照軟件工程標準和規范，并盡可能采用開放技術和國際主流產品，以確保系統符合國際上各種開放標準。

1.1.4 可靠性

視頻監控系統的建設，直接影響著使用效果、外部形象及投資回報，因此系統設計必須安全、可靠，本方案已充分考慮采用成熟的技術和產品，在設備選型和系統的設計中采用最優化的方案。并從線路敷設、設備安裝、系統調試服務等方面，充分滿足可靠性的要求。

1.1.5 應用的廣泛性

為了提供使用者以外場所的遠程監視的需要，只需在現有的機器上安裝應用軟件或直接使用標準IE，即可實現此需求。

1.2 系統功能構成

本系統是在原模擬監控系統基礎上，結合新增數字監控，采用模擬和數字相結合的同為數碼系統，集成為數模監控系統平臺。主要是考慮原模擬設備可以使用，對新增的系統選用數字平臺，產生系統的集合性問題，給出如下構成：

利用網絡（LAN）擴展傳統模擬DVR，采用同為數碼系統平臺集合數字監控系統，達到平臺化管理，在平臺上實現實時視頻、錄像回放，通過將模擬視頻數字化、網絡化，網絡內部、外部的使用者（USER）可以通過網絡隨時、隨地觀看現場清晰的視頻圖像，采用RAID磁盤陣列系統進行資料儲存，專門提供監控專用網段，提高網絡訪問速度，保證動態傳輸的及時性。采用單模光纖建立千兆網絡，讓各客戶訪問時達到網絡均衡。

在本次設計中充分體現出可持續發展的理念，利用網絡技術及數字圖像處理技術提供多種綜合服務功能，不必再向傳統的模擬系統那樣需要敷設大量的電纜，節省了用戶的投資，提高系統的開放性以及帶來額外的投資回報。

1.3 系統功能特點

1.3.1 監控功能

（1）具備時時監控同時預覽功能。

（2）用戶管理，系統安全保存。

（3）對視頻信號進行高密度的壓縮處理和記錄處理。

（4）按鈕式管理界面，使用方便。

（5）能實現對歷史紀錄的查找和回放。

（6）視頻信號的傳輸。

（7）Windows XP，win7，8操作系統，系統更加穩定可靠。

1.3.2 存儲功能

（1）可以支持硬盤。

（2）硬盤文件系統同DOS兼容，可以在PC平臺上操作。

（3）硬盤上文件可以選擇循環記錄和非循環記錄。

（4）管理主機可以通過pc隨時提取硬盤錄像機上記錄的文件。

1.3.3 遠程監視權限

管理人員則可以不受地域限制，只要使用PC機或筆記本電腦接入互聯網，就可以即時觀看各個監控點的圖像，以便掌握監控點的詳細情況。

1.3.4 提高管理水平

當管理人員需要某一天的監控錄像時可以調用監控的歷史記錄，來進行查找、回放以便于了解當時所發生一系列的情況，進行管理整改。

2 系統設計實現

采用Web網絡傳輸，無需安裝客戶端和其他系統軟件。采用B/S結構的網絡視頻音頻傳出，無論在任何系統上都能運行，實現跨平臺訪問，其支持iOS、安卓系統，系統為Linux嵌入式系統，保證設備的高效安全工作。系統菜單如圖1。

2.1 信號傳播載體

（1）對于各安裝監控的部門和工廠采用千兆光纖作為視頻信號傳播主體，實現網絡傳播、授權查閱。

（2）對于各部門采用千兆局域網連接攝像機對數據采集存儲。

（3）采用總線方式進行各數據點的管理。

（4）匯總到中心機房存儲，根據查詢點授權查閱。

2.2 數據采集設備

采用同為數碼360°全方位，變焦攝像機作為數據采集設備。實現Panasonic高性能高清CMOS，優異的3D降噪功能，完美展現低照度環境。具體參數如下：

（1）1/3"逐行掃描CMOS，20倍光學變倍，12倍數字變焦。

（2）全高清網絡視頻輸出： 1920×1080@25fps （PAL）/30fps （NTSC），圖像壓縮格式H.264。

（3）支持GBT28181、ONVIF等網絡協議，組網更方便。

（4）SD卡本地存儲、網絡遠程存儲。

（5）Web圖形化用戶菜單，支持框選放大，畫面PTZ功能。

（6）提供標準SDK，易與其他數字系統集成，CVBS視頻輸出。

（7）IP66防護等級，4KV防雷擊、防浪涌、防突波設計。

2.3 數據存儲服務器

采用TD-N256T平臺級NVR作為數據存儲服務器是，產品特征如下：

（1）支持8MP分辨率高清前端接入。

（2）支持256路高清接入和存儲，流媒體接入和存儲性能高達768Mbps。

（3）純硬件RAID設計，支持多RAID組，高性能高可靠性。

（4）支持兩個擴展柜接口，最大支持4個24盤位擴展柜/6個16盤位擴展柜，滿足長時間錄像需求。

（5）可擴展HDMI輸出接口，支持多碼流錄像。

（6）支持時間切片回放，提升錄像檢索效率。

（7）支持即時回放，方便即時查找錄像。

2.4 安防系統平臺NVMS-5000

同為數碼NVMS-5000作為安防綜合管理平臺，基于標準的互聯網協議，能架構在寬帶互聯網和移動互聯網之上，將分散、獨立的現場監控點進行聯網，與各種監控設備無縫連接，實現跨區域統一監控和管理。NVMS-5000平臺可管理多達三萬個視頻監控點，支持DVR、DVS、IP攝像機和SDI設備，支持標清和高清應用，滿足用戶對安防系統的各種要求。如圖2所示。

2.4.1 系統功能

（1）實時監控：多分割畫面預覽；多路視頻的輪巡、多個視頻輪巡組的輪巡；云臺鏡頭控制；系統廣播與語音對講（可錄音）；手動實時錄像。

（2）錄像回放：支持按通道、時間及錄像類型檢索；支持設備遠程回放錄像；支持錄像剪輯；支持拖放、快放、慢放、逐幀回放、回放抓拍。

（3）報警聯動：支持傳感器報警和移動偵測報警等方式；提供報警聯動錄像、聯動彈出畫面、聯動電子地圖等。

（4）手機監控：支持實時監看、云臺控制、圖片抓拍及本地錄像等，支持iPhone、iPad、Android、WM、WP、Symbian、黑莓等智能終端操作系統。

（5）用戶管理：支持分級、分區域及多用戶管理；提供用戶權限管理。

（6）日志管理：支持操作日志、系統日志、報警日志管理；支持按時間、日志類型、操作用戶等條件對日志信息進行搜索；支持日志信息導出。

（7）解碼上墻：多路視頻信號解碼上墻，輪巡顯示；支持解碼方案收藏夾、計劃任務功能。

（8）電子地圖：多級地圖管理，實時顯示監控點位置和狀態，支持報警聯動電子地圖監控點；并可直接在地圖上查看監控點的視頻圖像。

2.4.2 主要特征

（1）集中安全管理：對所有設備集中統一管理，重要信息獨立加密認證。

（2）系統操作簡單：Windows系統風格操作方式，容易上手，無需復雜培訓。

（3）提供多種碼流：針對專網、寬帶、3G不同網絡進行優化，提供相應碼流。

（4）支持多運營商：針對不同運營商設置不同訪問路徑，有效解決跨網絡帶來的視頻連接不通、掉線、播放延遲等問題。

（5）支持網絡穿透：設備通過主動上報連接服務器，有效解決獲取設備動態IP地址和設備通過3G接入時的端口穿透等問題。

（6）分布式架構：采用分布式軟件架構，方便架設多級監控網絡，便于系統升級擴容。

用戶在任何時間、任何地點，只要能接入網絡，就可以查看實時視頻圖像。

2.4.3 系統訪問

（1）電視墻：適用于集中監控中心，對多級區域、多個監控點、多臺攝像頭的視頻進行實時預覽。

（2）C/S客戶端：支持單機多顯示器輸出，可在多個屏幕上分別顯示實時現場畫面、錄像回放、報警預覽及觸發報警等。

（3）B/S客戶端：只需打開IE瀏覽器，下載視頻控件即可查看現場畫面。

（4）手機客戶端：支持Symbian、iPhone、Android、黑莓、Windows Mobile等智能手機。

3 結論

通過本次項目的方案設計、工程施工，最終公司的監控平臺實現了數模集合（數字監控和模擬監控）能在一個平臺上訪問，其畫面預覽流暢數字部分能達到1080P標準，模擬部分抗干擾能力提高，且能到達標清標準。最終實現系統平臺統一授權，對所有客戶進行可控化管理，達到預期效果。

參考文獻

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[2]陳晴，鄧忠偉.現代安防技術設計與實施（第2版）電子工業出版社，2015（03）.

[3]雷玉堂.安防&智能化——視頻監控系統智能化實現方案電子工業出版社，2013（01）.

作者單位

江蘇常寶鋼管股份有限公司 江蘇省常州市 213003