一、项目背景
某保险集团培训中(zhōng)心位于深圳市宝安(ān)區(qū),占地20万平方米,建筑面积7.8万平方米,目标是办(bàn)成亚洲一流的金融保险专业企业大學(xué)和人才基地。
伴随着网络化的普及和发展,视频监控系统的地位随之提高。通过以太网构架的监控系统应运而生。某保险集团信息化大楼内部,运用(yòng)先进的数字平台,构建了一套 以标清数字监控摄像机和高清数字监控摄像机為(wèi)基础的数字监控网络。整个系统的建设,以IP為(wèi)基础、交换机為(wèi)传输、磁盘阵列為(wèi)存储、客户端的移动办(bàn)公(gōng)模式。
系统以主干光纤為(wèi)基础,节约了主干線(xiàn)材,以楼层交换机為(wèi)信息交换媒介,将楼层IP摄像机灵活应用(yòng)于信息化大楼的天台、二层平台、主出入口、電(diàn)梯轿厢以及重要机房。
二、系统简述
本项目的具(jù)體(tǐ)实际出发,建立一套以数字压缩及网络传输技(jì )术為(wèi)核心,采用(yòng)目前成熟的视频数字化技(jì )术(MPEG-4),符合工(gōng)业标准并适应客户需求的IP网络 视频监控系统。目的是在本项目重要的安(ān)全防范區(qū)域配置摄像机,通过网络摄像机传输数字视频信号,实现视频IP网络传输。
三、系统设计
1.系统组成
(1)前端摄像机选型
摄像机是闭路電(diàn)视监控系统的前沿部分(fēn),是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视现场的某一位置上,使其视角能(néng)覆盖整个被监视的各个部位。
网络摄像机或模拟摄像机+网络编码器它把监视的内容变為(wèi)图像信号,经数字编码芯片以MPEG-4方式编码成数字视频,再通过摄像机网络端口输出数字视 频,经TCP/IP网络实现前端网络数字视频传输接入控制中(zhōng)心,标清摄像机在保证图像质(zhì)量D1的前提建议每个摄像机提供2MB左右的网络带宽,高清摄像机 在保证图像质(zhì)量130万的前提下建议每个摄像机提供5MB左右的网络带宽。
从系统构成上讲,摄像部分(fēn)是系统的原始信号源,所以摄像机部分(fēn)的好坏以及它产(chǎn)生的图像信号的质(zhì)量将影响着整个系统的质(zhì)量,认真选择和配置摄像机部分(fēn)至关重要。
半球摄像机
本培训大楼楼层间為(wèi)二种出入口,人员出入量较大的為(wèi)唯一的一部電(diàn)梯;其余人员需从楼栋间实现楼层间的进出。在電(diàn)梯轿厢,需提供一种既美观又(yòu)可(kě)靠的摄像机。根据实际项目需求,采用(yòng)V5411的電(diàn)梯半球型摄像机可(kě)获得[敏感词]的图像画质(zhì),满足项目使用(yòng)需求。
选择半球摄像机為(wèi)高性价比方案,适用(yòng)于本项目電(diàn)梯桥厢监控的需要。
固定枪式摄像机
除電(diàn)梯轿厢外,在一层出入口、二层室外天台、重要机房需要一种摄像机对固定區(qū)域的图像进行摄取。但此安(ān)装(zhuāng)位置的摄像机,需要较强的威慑作(zuò)用(yòng),防止闲杂人员随意出入,故枪机摄像机為(wèi)[敏感词]。
根据对英飞拓产(chǎn)品的选择,选用(yòng)V6102系列的IPC摄像机,其日夜转换型的功能(néng)以及直接接入交换机的特点,為(wèi)固定摄像机的型号选择。
快球摄像机
在屋顶天台、培训大楼周边,區(qū)域比较广,采用(yòng)枪式/半球摄像机,不能(néng)满足多(duō)范围、多(duō)角度的摄像要求,对于想在控制室近距离查看图像,需要采用(yòng)快球摄像机。 快球是采用(yòng)一體(tǐ)化球型设计,内置云台和变倍一體(tǐ)化摄像机,应用(yòng)操作(zuò)键盘,以达到监控中(zhōng)心对前端摄像机的操作(zuò),即实现云台转动,摄像机变焦调焦的功能(néng),可(kě)在 很(hěn)短的时间内通过后端操作(zuò)键盘将摄像机旋转至相应位置,调整焦距,达到近距离对现场图像查看的目的。
考虑到外围是大厦与外界往来的區(qū)域人流量大,要实现24小(xiǎo)时日夜监控,同时考虑满足视频放大分(fēn)析要求,采用(yòng)日夜型转换百万高清快球摄像机,型号為(wèi)V1771N,其它區(qū)域采用(yòng)V1747N。
V1747N的快球為(wèi)9寸,在顶层大机房略显突兀,故在顶层的动力机房选用(yòng)4寸迷你小(xiǎo)快球V1731N。
前端部分(fēn)合计采用(yòng):1半球摄像机,71台网络枪式摄像机,1台百万高清快球摄像机,5台网络快球摄像机及11台网络迷你快球摄像机,1台单路网络视频编码器,设备共计89台。
(2)传输部分(fēn)
对于图像的传输,重点要求是在图像信号经过传输系统后,不产(chǎn)生明显的噪声、不产(chǎn)生明显的失真和变形,保证原始图像信号的清晰度和灰度等级没有(yǒu)明显下降等等。
本项目监控中(zhōng)心特别分(fēn)散,采用(yòng)模拟系统不利信号在各地管理(lǐ),在充分(fēn)考虑各种信号传输衰减幅度和外界干扰分(fēn)布等因素,本项目采用(yòng)通过传输距离不受限制、抗干扰能(néng)力强、扩展容易和组网灵活的TCP/IP网络实现传输。
网络摄像机直接通过摄像机网络端口经网線(xiàn)直接输出TCP/IP网络数字视频,通过TCP/IP网络实现传输到监控中(zhōng)心。
·電(diàn)梯轿厢摄像机传输
考虑到電(diàn)梯轿厢半球至楼层交换机距离超过90米,故在電(diàn)梯轿厢内采用(yòng)模拟摄像机,通过電(diàn)梯随行電(diàn)缆,将视频線(xiàn)传输到電(diàn)梯动力房,通过V2509视频编码器再转换成网络数字信号实现传输。
·其它摄像机传输
其它區(qū)域的88台摄像机,直接选用(yòng)IPC,通过网络線(xiàn)缆直接接入就近弱電(diàn)井内的交换机。
(3) 中(zhōng)心部分(fēn)
◆显示
本系统无监视器或者大屏,均通过客户端对图像查看及控制。
即无需通过解码器将数字视频还原成模拟信号。
◆客户端和控制
监控中(zhōng)心安(ān)装(zhuāng)有(yǒu)V2216-LMC(Live Monitor Client)客户端软件的電(diàn)脑,操作(zuò)员通过客户端软件或IE方式登录到安(ān)装(zhuāng)V2216-CMS(Center Management Server)中(zhōng)心管理(lǐ)服務(wù)器软件的服務(wù)器上,通过中(zhōng)心管理(lǐ)服務(wù)器软件来管理(lǐ)系统运行,实现V2216-SMT(Stream Media Translation)流媒體(tǐ)服務(wù)器把前端摄像机视频转发给客户端,通过客户端電(diàn)脑实现对前端视频切换显示、摄像机云镜控制及查看和回放网络磁盘阵列录 像资料。
操作(zuò)员优先级别由V2216-CMS(Center Management Server):中(zhōng)心管理(lǐ)服務(wù)器软件管理(lǐ),可(kě)设置64个优先级别,权限高的操作(zuò)员具(jù)有(yǒu)优先控制权。
◆存储
网络磁盘阵列用(yòng) TCP/IP 以太网替代光纤通道网络。使用(yòng)以太网络,保护了用(yòng)户现有(yǒu)的投资;以太网系统造价低;以太网是成熟的技(jì )术,具(jù)有(yǒu)良好的兼容性;以太网络可(kě)以扩展到遠(yuǎn)端,便于 系统做遠(yuǎn)程的容灾备份等。总之,采用(yòng)网络磁盘阵列集中(zhōng)存储,可(kě)以达到好兼容性和高的性能(néng)价格比。
录像存储的高清分(fēn)辨率為(wèi)130万(1280*960)和100万(1280*720),录像存储的标清分(fēn)辨率从高到低有(yǒu)4CIF(704 x 576), 2CIF(704 x 288),CIF(352 x 288), QCIF(176 x 144)。根据不同场合的视频重要性级别不同,可(kě)设定不同的录像分(fēn)辨率,对于标清摄像机區(qū)域重要场合采用(yòng)4CIF分(fēn)辨率录像,一般场合采用(yòng)2CIF、 CIF、QCIF分(fēn)辨率录像就可(kě)以满足,因4CIF分(fēn)辨率录像占用(yòng)的存储空间大,2CIF、CIF、QCIF在满足一般要求时占用(yòng)的存储空间小(xiǎo)很(hěn)多(duō),通过 综合考虑对不同场合分(fēn)级别设置录像分(fēn)辨率,这样就保证了重要场合的高质(zhì)量录像存储的同时,大节省存储空间,实现更長(cháng)时间的录像信息存储。
系统按24小(xiǎo)时录像,图像质(zhì)量标准為(wèi)130万高清和D1标清图像清晰度,同时信息保存时间30天来设计。根据视频存储容量计算综合考虑,按满足30天的视 频录像存储计算,在考虑备用(yòng)磁盘的基础上网络磁盘阵列所需要的容量為(wèi):1路高清+89路标清≈54TB,考虑到网络磁盘阵列要实现長(cháng)期24小(xiǎo)时稳定录像, 系统采用(yòng)1TB企业级视频专用(yòng)硬盘54块。
◆管理(lǐ)平台
管理(lǐ)平台是一套V2216网络视频管理(lǐ)系统,包含:V2216-CMS(Central Management Server中(zhōng)心管理(lǐ)服務(wù)器)、V2216-SMT(Stream Media Transmission流媒體(tǐ)服務(wù)器)、V2216-NVR(Network Video Recorder网络视频存储服務(wù)器)、V2216-LMC(Live Monitoring Client实时监控客户端)和V2216-NCT(Network Configuration Tool网络配置工(gōng)具(jù))五个模块。
V2216-CMS(Central Management Server中(zhōng)心管理(lǐ)服務(wù)器)是管理(lǐ)平台的数据库中(zhōng)心,实现对登录用(yòng)户的身份确认,对前端网络摄像机与各服務(wù)器的通讯管理(lǐ),以及V2216网络视频管理(lǐ)平台各个子系统的管理(lǐ)和相互间的数据交换。
V2216-SMT(Stream Media Transmission流媒體(tǐ)服務(wù)器)实现把前端视频转发给存储设备进行存储和客户端进行浏览。通过流媒體(tǐ)服務(wù)器软件转发可(kě)以接省前端上传视频占用(yòng)的网 络带宽,如当多(duō)个客户端同时访问前端同一路视频时,前端编码器只要往流媒體(tǐ)服務(wù)器上传一个视频带宽的图像,再经流媒體(tǐ)服務(wù)器软件转发给多(duō)个客户端即可(kě)。单 台流媒體(tǐ)服務(wù)[敏感词]可(kě)支持转发1000路CIF或300路D1视频,超过1000路CIF或300路D1视频需要转发时可(kě)采用(yòng)多(duō)台流媒體(tǐ)服務(wù)器。
V2216-NVR(Network Video Recorder网络视频存储服務(wù)器)实现对网络视频存储管理(lǐ),同时也对网络磁盘阵列的管理(lǐ),单台网络视频存储服務(wù)[敏感词]可(kě)支持128路视频录像,超过128路视频录像时可(kě)采用(yòng)多(duō)台网络视频存储服務(wù)器。
V2216-NCT(Network Configuration Tool网络配置工(gōng)具(jù))实现对网络摄像机接入各服務(wù)器的参数设置,一般不单独设立服務(wù)器,和别的服務(wù)器共用(yòng)。
V2216-LMC(Live Monitoring Client实时监控客户端)实现对视频浏览和前端摄像机的云台、镜头控制。
2、系统功能(néng)原理(lǐ)
系统原理(lǐ)说明:
前端摄像机数字视频信号经摄像机或编码器网络端口输出,通过TCP/IP网络传送到控制中(zhōng)心,在监控中(zhōng)心服務(wù)器实现设备、视频、控制和用(yòng)户等管理(lǐ),磁盘阵 列实现录像资料的集中(zhōng)存储,视频解码器实现数字视频转换成模拟视频输出给電(diàn)视墙显示,客户端实现视频浏览和控制,键盘实现電(diàn)视墙视频输出切换。