浙江大华DVR视频监控系统方案

第一部分监控及中心第1章系统需求1设计标准系统规划设计必须按照国际、国家和本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范和要求进行：《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94。《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87《公安部安全技术防范工程标准》《电视监控工程程序与要求》GA/T75-94《电视监控工程费用概预算编制办法》GA/T70-94《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90《入侵探测器通用技术条件》GB104081-89《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》(GB/T50311-2000)《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GB/T50312-2000）《电子计算机房设计规范》（GB50174-1993）《民用闭路电视监控系统工程规范》（GB50198-1994）《建筑防雷设计规范》（GBJ1115-87）《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）《中华人民共和国公共安全行业标准》2设计原则根据系统建设目标，系统设计原则如下：经济性充分利用成熟的先进技术，采用性能/价格比较高的产品;避免盲目追求最新技术，同时又要防止系统处理能力不够;整个系统易用、实用、易于维护。可靠性系统建设尽量采用主流产品，选择可靠的软件开发合作伙伴是保证系统可靠性的关键。系统应最大限度集成世界上稳定且优秀的技术及组件，采用成熟技术以降低系统的不稳定性；系统应该支持基于集群技术的负载均衡功能，保证系统核心应用有足够的备份容错，提高系统的可靠稳定性。开放性技术方案和软件具有良好的互联、互操作能力及升级能力，遵循最新的国际标准、国家标准和行业标准，遵循开放的原则。便于被更高层次的管理软件集成。先进性系统技术水平保证先进性，符合当今计算机科学的发展潮流。系统软件平台、硬件平台技术代表当今计算机技术发展的方向，并经实践证明其有很强的实用性;开发单位有能力进行该项产品的持续性开发，可以保证该项技术不断地更新并顺利升级而维持系统的先进性。可扩展性系统结构易于扩充，以适应今后可能出现的较大任务负载。硬件平台具有可升级性，当需要时可以通过设备扩展以提高系统的处理能力，从而保护原有投资。系统软件应具有可扩充性。采用面向对象的结构设计，采用VC的开发技术，具有很强的灵活性、可操作性和可扩展性。完全模块化的软件架构使得在今后业务发生变化时，模块的增加和对模块的修改不应对其他模块产生影响。可以方便的在数字图象监控系统功能上扩展安防、门禁和未来环境、电力、GIS、智能视频分析、信息安全管理等综合监控系统功能。易用性尽量采用大家熟悉的易于维护的系统平台。可操作性及界面友好，充分考虑值班人员的特点，使数据处理工作简单、方便、快捷。业务流程清晰，符合常规业务处理习惯。基于网络架构，可以远程配置管理，实施方便、维护方便。而系统软件采用统一风格的软件界面，操作方便,采用中文图形界面,采用多媒体技术,使系统具有处理声音及图像的能力。3视频监控系统网络视频监控系统是基于IP网络设计，主要数据传输介质是以太网双绞线，远距离传输中还会用到光纤传输介质。网络视频监控系统能很好的集成到现有的TCP/IP网络中来，数据传输没有时间、地域的限制。网络传输各个图像监控点位的网络汇集采用前端设备到交换机，由交换机进1000M工业网，然后上传到监控中心进行解码上墙。4.1前端监控点设计前端监控点采用原有摄像机接入嵌入式硬盘录像机，同时硬盘录像机可以接入拾音器可以监听、录像前端声音。可在获取协议的情况下接入原有云台控制器实现对云台摄像机的控制。为了保证机构的安全硬盘录像机可以接入红外对射、烟感等报警探测器，同时接入报警输出设备，以方便将报警信息及时通过网络传输至中心，同是本地报警输出可以提示本地人员察看及起到报警作用。前端硬盘录像机可放置8块硬盘，单盘2T支持，保证前端录像时间。4.2整体监控设计总监控中心接入各个分控端，总监控中心布置两台服务器一台安装一套平台DSS管理软件对硬盘录像机及前端设备进行管理，一台作为流媒体转发服务器，可实现对前端图像的实时监视及录像调看和转发。4.3网络带宽设计1）接入1路视频信号，每路图像分辨率可以设置为CIF/25帧或D1/25帧，按每路图像码流CIF500Kbps计算，传输1路图像需要1*500=500Kbps，按每路图像码流D12Mbps计算，高清分辨率，带宽为4M计算，传输1路图像需要因此如果需要同时监控1路CIF图像需要接入网络带宽为500Kbps视频监控应用，如果采用1路D1图像需分支机构接入网络带宽为2Mbps，如果需要监控一个高清点位需要4M带宽3）监控中心采用冗余设计，需要带宽为4M*150路约为600M带宽，目前的1000M带宽完全满足要求。4典型业务应用实现5.1系统实现架构系统是采用分布式架构实现流媒体的转发及存储服务，所以整个系统在大数据量应用时候能体现出速度快，性能可伸缩性强等特点。系统实现架构示意图如下：图表1系统实现架构示意图5.2实现原理根据上述配置和系统架构，我们可以实现以下典型的业务应用：5.2.1实时监控实时监控的原理如下：（1）客户端向硬盘录像机发出实时监控请求（2）控制服务器在验证客户端的请求合法性后，再将该授权信息转发给流媒体服务器，同时将流媒体服务的信息转发给客户端。（3）客户端根据控制服务器的授权信息及服务信息，再向流媒体服务发出请求。（4）流媒体服务器根据控制服务器的授权信息及客户端的请求信息，将相应的流媒体信息的转发给客户端。此种架构的好处既能集中控制、集中管理，又能在访问本地资源时提高访问速度和性能同时，减少上下级之间的网络传输。客户端在实时监控同一个画面时，系统可以将一份数据拷贝多个，以提高系统访问网络摄像机的性能。5.2.2录像回放录像回放的原理和实时监控大部分是一致的，其区别在于录像回放时候流媒体服务器访问的不一定是前端录像机，而是存储服务器。同时，录像回放支持多个用户同时并发访问（VOD点播），系统能缓存从硬盘录像机或者存储服务器来的数据，同时根据用户的访问将缓存的数据转发给用户，从而减少对视频服务器的访问量，从而减少对网络传输的要求，提高系统的性能。5.2.3系统报警及故障管理系统将远程设备故障纳入到系统报警处理流程中，并将系统报警分为多个级别，并根据相应的级别做相应的处理。系统报警处理支持两种方式，一种是设备主动告知系统，另外一种是系统主动询检。设备主动告知系统，将通过系统报警转发服务告知相应的客户端，由客户端做出反应后才能结束报警服务。另外一种是系统主动巡检，系统支持配置相应的巡检任务，检查某些设备，如果相应的设备有问题，则可以反馈到相应的客户端或者管理服务器，由客户端及管理服务器做出处理后，再结束相应的巡检工作。5系统功能及实现系统支持以下功能：6.1服务功能6.2系统集中管理功能功能类别功能名称功能描述控制服务器功能客户端管理及认证对客户端进行管理，并对客户端信息进行认证客户端请求转发将客户端请求转发给设备或者存储服务器。流媒体服务器功能流媒体转发接受客户端的请求，对IPC等前端设备的流媒体进行转发负载均衡多台存储服务器共同担负负载，使得系统扩展性大大增强集中存储根据所设置的参数，对前端的数据进行存储。存储服务器功能存储服务提供存储及文件查询服务报警转发服务器报警转发服务将前端设备的报警信号及故障转发给相应的客户端电子地图服务器电子地图服务提供电子地图信息给相应的客户端功能类别功能名称功能描述组织结构管理创建组织结构添加组织结构以及对应的描述修改组织结构添加、删除部门节点删除组织结构删除组织结构以及下属的部门节点角色管理创建角色新增系统中的用户角色，并选择此角色对应的系统权限、设备权限、摄像机权限等修改角色修改角色名和对此角色的描述，此角色对应的系统权限、设备权限、摄像机权限等删除角色删除系统中存在的角色用户管理添加用户添加用户以及选择该用户对应的设备权限修改用户修改用户属性以及对应角色、权限删除用户删除系统中存在的用户设备管理矩阵设备管理添加、修改、删除矩阵设备前置机管理添加、修改、删除前置机（NVS、IPC）等设备报警设备管理添加、修改、删除报警输入设备灯光管理在前置机设备上添加、修改、删除灯光设备继电器管理在前置机设备上添加、修改、删除继电器设备摄像机管理摄像机类别设置以及维护功能布防配置布防对设备进行布防并增加相关布防策略。撤防对设备进行撤防。系统参数设置参数设置设置备份下限空间，录像存储路径、覆盖期限、透明串口连接参数等电子地图管理地图管理添加、删除、修改电子地图设备管理允许在地图上添加、删除设备。图片管理允许在添加、编辑图片。系统状态监测设备状态查看前端设备连接状态、连接时间、断开时间。客户端状态查看客户端地址、类型、登陆用户、连接状态、起始时间等信息。报警日志查看系统日志。操作日志查看系统操作日志。6.3C/S客户端功能功能类别功能名称功能描述视频监控电子地图显示列表显示中心端设置所需监控的地图，并显示登陆用户有权限查看的接入通道视频监控按权限实时监控所需的通道，可以按1/4/9/16窗口监控，在一个窗口允许选择不同的比例100%、80%、60%、40%查看监控图像。云镜控制对监控通道控制其云台及镜头图像查看抓图控制包括抓图、停止等控制录像报警录像报警提示提示录像报警信息日志操作日志查看客户端及IPC操作日志查看网络流量统计统计显示统计网络流量并显示其信息客户端设置解码画质设置用户可以选择不同解码画质，分为普通、好、较好、最好四档。重启设备允许对设备进行重启。多画面预览允许对设备进行多画面预览录像回放控制在录像或报警查询时结合使用，也可通过该回放控制条进行图像保存对话用户允许与其他客户端或中心管理服务器端进行对话前端设备配置普通设置设置硬盘满时录像文件的保存方式，包括覆盖录像文件或是停止录像。设置控制一栏中选择通道及所用云台解码器协议，填写对应的地址，选择波特率大小，实现对镜头及云台的控制。设置轮巡一栏中选择通道及间隔时间，实现对通道的轮巡监视。报警设置有报警输入信号时可根据用户实际需要选择报警端口、录像通道和输出端口。图像设置按通道选择画质及协议等，允许选择固定码流和可变码流进行实时监控，提示设置视频丢失报警。定时设置可选择不同的通道和日期进行不同时间段的录像，定时分为普通录像定时、动态检测定时、外部报警定时。定时分五个时间段供用户设置。动态检测可选择区域是否设置动态检测，也可根据需要设置区域的灵敏度等视频设置设置监控录像画面的视频参数如图像的色调、对比度、亮度、饱和度等录像查询及下载查询提示输入录像时间、通道及查询类型（录像查询和报警查询），查询结果会出现在对话框中，该查询录像可以下载。辅助设置包括报警设置、日志信息、升级程序、系统信息、报警布防、监控窗口、修改密码、轮巡操作、帮助、关于等功能。6.4Web客户端功能功能类别功能名称功能描述视频监控电子地图显示列表显示中心端设置所需监控的地图，并显示登陆用户有权限查看的接入通道视频监控按权限实时监控所需的通道，可以按1/4/9/16窗口监控，在一个窗口允许选择不同的比例100%、80%、60%、40%查看监控图像。云镜控制对监控通道控制其云台及镜头主体访问控制授权数据库审计/抗抵赖资源标识/认证完整/保密传输与存储图像查看抓图控制包括抓图、停止等控制录像查询录像查询及下载查询提示输入录像时间、通道及查询类型（录像查询和报警查询），查询结果会出现在对话框中。6系统安全设计7.1安全认证在报警与监控系统中，为了保证信息来源的真实可靠，保证信息使用的合法有效，需要有一种机制来验证系统中各方的真实身份。安全认证是系统正常运行的保证，它涉及到访问控制、身份认证、数据完整性和安全审计等过程。7.2安全模型图表2各种安全服务之间的逻辑关系系统的安全模型如上图所示，其中主体包括人、应用程序、系统程序、设备等；访问客体包括各种软/硬件资源；身份鉴别必要时可采用双向认证；权限管理主要是访问控制列表或者