数字化监控系统的企业应用

李超

摘 要 公司原监控平台为模拟设备加DVR（数字硬盘录像机），模拟监控设备通过75-5同轴电缆，利用DVR（数字硬盘录像机）进行AV信号连接，其清晰度只有700线左右，抗干扰能力差，容易出现水波纹、雪花、叠影等问题，无法彻底解决。随着网络技术的迅猛发展，在09年初出现了网络高清摄像机30万像素，由于采用网络作为传播主体，抗干扰能力强，画面采用网络 MPEG-4传播方式，使其通过Web平台就可以访问到图像和音频。随着计算机芯片技术的不断发展，促使企业安防设备不断更新，2015年网络摄像机可以到达500万以上像素，采用1080P高清传播，摄像机采用千兆网络平台做专用局域网，储存设备采用EVS服务器和平台服务器进行管理控制，远程访问采用云端技术，更加便利安防人员的工作，实现技防加人防。

【关键词】视频监控 集成 传输

1 业务需求分析

1.1 系统需求概述

视频监控系统是信息时代的产物之一，是管理人员高质量管理的理想工具，实时控制现场工作现状，快速反映所发生的事件，便于管理者及时应付处理突发事件。由于原监控设备使用时间较长、部分损坏，监控设备改造要考虑设备的兼容性，业务需求如下：

1.1.1 先进性

严格按照国家有关规定，结合具体情况，用最佳设计方案，采用先进成熟的技术设备和材料，既满足当前的需求，又兼顾未来高速的数据传输需要，使整个系统在一段时期内保持先进性和良好的扩展性，以适应未来信息产业业务的发展和技术升级的需要。

1.1.2 规范性

视频监控工程，从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程，都应严格按照国家有关的标准和规范，作好系统的标准化设计和管理工作。最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供使用方存档。执行的主要规范内容包括中华人民共和国国家标准、中华人民共和国公共安全行业标准。

1.1.3 实用性和可扩充性

在设计本监控系统方案的同时，应充分考虑到目前需要和将来长远利益。首先满足其基本功能需要，达到经济实用的要求，又应充分考虑今后的发展需要，具有可扩充性，充分保护现有的投资，而且具有较高的性价比。系统的建设要严格按照国家、地方和行业的有关标准与规范。在没有标准与规范的情况下，要参照国家、地方和行业的相关标准与规范，制订相应的标准与规范。系统的分析、设计、实现和测试要严格按照软件工程标准和规范，并尽可能采用开放技术和国际主流产品，以确保系统符合国际上各种开放标准。

1.1.4 可靠性

视频监控系统的建设，直接影响着使用效果、外部形象及投资回报，因此系统设计必须安全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中采用最优化的方案。并从线路敷设、设备安装、系统调试服务等方面，充分满足可靠性的要求。

1.1.5 应用的广泛性

为了提供使用者以外场所的远程监视的需要，只需在现有的机器上安装应用软件或直接使用标准IE，即可实现此需求。

1.2 系统功能构成

本系统是在原模拟监控系统基础上，结合新增数字监控，采用模拟和数字相结合的同为数码系统，集成为数模监控系统平台。主要是考虑原模拟设备可以使用，对新增的系统选用数字平台，产生系统的集合性问题，给出如下构成：

利用网络（LAN）扩展传统模拟DVR，采用同为数码系统平台集合数字监控系统，达到平台化管理，在平台上实现实时视频、录像回放，通过将模拟视频数字化、网络化，网络内部、外部的使用者（USER）可以通过网络随时、随地观看现场清晰的视频图像，采用RAID磁盘阵列系统进行资料储存，专门提供监控专用网段，提高网络访问速度，保证动态传输的及时性。采用单模光纤建立千兆网络，让各客户访问时达到网络均衡。

在本次设计中充分体现出可持续发展的理念，利用网络技术及数字图像处理技术提供多种综合服务功能，不必再向传统的模拟系统那样需要敷设大量的电缆，节省了用户的投资，提高系统的开放性以及带来额外的投资回报。

1.3 系统功能特点

1.3.1 监控功能

（1）具备时时监控同时预览功能。

（2）用户管理，系统安全保存。

（3）对视频信号进行高密度的压缩处理和记录处理。

（4）按钮式管理界面，使用方便。

（5）能实现对历史纪录的查找和回放。

（6）视频信号的传输。

（7）Windows XP，win7，8操作系统，系统更加稳定可靠。

1.3.2 存储功能

（1）可以支持硬盘。

（2）硬盘文件系统同DOS兼容，可以在PC平台上操作。

（3）硬盘上文件可以选择循环记录和非循环记录。

（4）管理主机可以通过pc随时提取硬盘录像机上记录的文件。

1.3.3 远程监视权限

管理人员则可以不受地域限制，只要使用PC机或笔记本电脑接入互联网，就可以即时观看各个监控点的图像，以便掌握监控点的详细情况。

1.3.4 提高管理水平

当管理人员需要某一天的监控录像时可以调用监控的历史记录，来进行查找、回放以便于了解当时所发生一系列的情况，进行管理整改。

2 系统设计实现

采用Web网络传输，无需安装客户端和其他系统软件。采用B/S结构的网络视频音频传出，无论在任何系统上都能运行，实现跨平台访问，其支持iOS、安卓系统，系统为Linux嵌入式系统，保证设备的高效安全工作。系统菜单如图1。

2.1 信号传播载体

（1）对于各安装监控的部门和工厂采用千兆光纤作为视频信号传播主体，实现网络传播、授权查阅。

（2）对于各部门采用千兆局域网连接摄像机对数据采集存储。

（3）采用总线方式进行各数据点的管理。

（4）汇总到中心机房存储，根据查询点授权查阅。

2.2 数据采集设备

采用同为数码360°全方位，变焦摄像机作为数据采集设备。实现Panasonic高性能高清CMOS，优异的3D降噪功能，完美展现低照度环境。具体参数如下：

（1）1/3"逐行扫描CMOS，20倍光学变倍，12倍数字变焦。

（2）全高清网络视频输出： 1920×1080@25fps （PAL）/30fps （NTSC），图像压缩格式H.264。

（3）支持GBT28181、ONVIF等网络协议，组网更方便。

（4）SD卡本地存储、网络远程存储。

（5）Web图形化用户菜单，支持框选放大，画面PTZ功能。

（6）提供标准SDK，易与其他数字系统集成，CVBS视频输出。

（7）IP66防护等级，4KV防雷击、防浪涌、防突波设计。

2.3 数据存储服务器

采用TD-N256T平台级NVR作为数据存储服务器是，产品特征如下：

（1）支持8MP分辨率高清前端接入。

（2）支持256路高清接入和存储，流媒体接入和存储性能高达768Mbps。

（3）纯硬件RAID设计，支持多RAID组，高性能高可靠性。

（4）支持两个扩展柜接口，最大支持4个24盘位扩展柜/6个16盘位扩展柜，满足长时间录像需求。

（5）可扩展HDMI输出接口，支持多码流录像。

（6）支持时间切片回放，提升录像检索效率。

（7）支持即时回放，方便即时查找录像。

2.4 安防系统平台NVMS-5000

同为数码NVMS-5000作为安防综合管理平台，基于标准的互联网协议，能架构在宽带互联网和移动互联网之上，将分散、独立的现场监控点进行联网，与各种监控设备无缝连接，实现跨区域统一监控和管理。NVMS-5000平台可管理多达三万个视频监控点，支持DVR、DVS、IP摄像机和SDI设备，支持标清和高清应用，满足用户对安防系统的各种要求。如图2所示。

2.4.1 系统功能

（1）实时监控：多分割画面预览；多路视频的轮巡、多个视频轮巡组的轮巡；云台镜头控制；系统广播与语音对讲（可录音）；手动实时录像。

（2）录像回放：支持按通道、时间及录像类型检索；支持设备远程回放录像；支持录像剪辑；支持拖放、快放、慢放、逐帧回放、回放抓拍。

（3）报警联动：支持传感器报警和移动侦测报警等方式；提供报警联动录像、联动弹出画面、联动电子地图等。

（4）手机监控：支持实时监看、云台控制、图片抓拍及本地录像等，支持iPhone、iPad、Android、WM、WP、Symbian、黑莓等智能终端操作系统。

（5）用户管理：支持分级、分区域及多用户管理；提供用户权限管理。

（6）日志管理：支持操作日志、系统日志、报警日志管理；支持按时间、日志类型、操作用户等条件对日志信息进行搜索；支持日志信息导出。

（7）解码上墙：多路视频信号解码上墙，轮巡显示；支持解码方案收藏夹、计划任务功能。

（8）电子地图：多级地图管理，实时显示监控点位置和状态，支持报警联动电子地图监控点；并可直接在地图上查看监控点的视频图像。

2.4.2 主要特征

（1）集中安全管理：对所有设备集中统一管理，重要信息独立加密认证。

（2）系统操作简单：Windows系统风格操作方式，容易上手，无需复杂培训。

（3）提供多种码流：针对专网、宽带、3G不同网络进行优化，提供相应码流。

（4）支持多运营商：针对不同运营商设置不同访问路径，有效解决跨网络带来的视频连接不通、掉线、播放延迟等问题。

（5）支持网络穿透：设备通过主动上报连接服务器，有效解决获取设备动态IP地址和设备通过3G接入时的端口穿透等问题。

（6）分布式架构：采用分布式软件架构，方便架设多级监控网络，便于系统升级扩容。

用户在任何时间、任何地点，只要能接入网络，就可以查看实时视频图像。

2.4.3 系统访问

（1）电视墙：适用于集中监控中心，对多级区域、多个监控点、多台摄像头的视频进行实时预览。

（2）C/S客户端：支持单机多显示器输出，可在多个屏幕上分别显示实时现场画面、录像回放、报警预览及触发报警等。

（3）B/S客户端：只需打开IE浏览器，下载视频控件即可查看现场画面。

（4）手机客户端：支持Symbian、iPhone、Android、黑莓、Windows Mobile等智能手机。

3 结论

通过本次项目的方案设计、工程施工，最终公司的监控平台实现了数模集合（数字监控和模拟监控）能在一个平台上访问，其画面预览流畅数字部分能达到1080P标准，模拟部分抗干扰能力提高，且能到达标清标准。最终实现系统平台统一授权，对所有客户进行可控化管理，达到预期效果。

参考文献

[1]潘国辉（西刹子）.安防天下2——智能高清视频监控原理精解与最佳实践清华大学出版社，2014（06）.

[2]陈晴，邓忠伟.现代安防技术设计与实施（第2版）电子工业出版社，2015（03）.

[3]雷玉堂.安防&智能化——视频监控系统智能化实现方案电子工业出版社，2013（01）.

作者单位

江苏常宝钢管股份有限公司 江苏省常州市 213003