项目背景 

某水電(diàn)站建设于90 年代中(zhōng)后期，库容约60 亿立方米，装(zhuāng)机容量超过300 万KW，是我國(guó)在西部地區(qū)的重要能(néng)源输出企业， 在西部電(diàn)网中(zhōng)占有(yǒu)重要地位。近年来，由于企业管理(lǐ)水平提高，原有(yǒu)模拟CCTV 系统应用(yòng)不够方便，逐渐不能(néng)满足实际应用(yòng)的 需求，亟待為(wèi)该系统进行改造。 

考虑到模拟系统施工(gōng)过程比较复杂，扩展性不够灵活，实现图像资源的遠(yuǎn)程应用(yòng)比较困难等因素，本次改造建设了一套以 英飞拓V2216 网络视频管理(lǐ)平台為(wèi)核心的数字视频系统。该软件平台实现对所有(yǒu)前端进行管理(lǐ)，并為(wèi)用(yòng)户提供了丰富的应用(yòng)功 能(néng)服務(wù)。英飞拓[敏感词]的产(chǎn)品品质(zhì)，赢得了客户的一致好评，為(wèi)该水電(diàn)站的安(ān)全生产(chǎn)做出了重大贡献。 

系统结构

根据项目的实际情况以及实际的位置分(fēn)布情况，我们可(kě)以将系统简单的划分(fēn)為(wèi)网络摄像机前端以及接入网络、中(zhōng)心服務(wù)器 集群、内网访问用(yòng)户(包括监控中(zhōng)心以及普通客户端)、遠(yuǎn)程网络用(yòng)户访问4 个部分(fēn)。 

其中(zhōng)，内网访问用(yòng)户包括距离中(zhōng)心服務(wù)器较遠(yuǎn)的多(duō)个用(yòng)户，与核心服務(wù)器之间提供 1000M 网络连接。另外，设计系统的外 网访问按照10 路进行预留。系统结构如下图所示。

在网络的构建上，将所有(yǒu)摄像机按照分(fēn)區(qū)接入，區(qū)域集中(zhōng)汇聚的方式，包括分(fēn)布于水電(diàn)站大坝以及水库上游區(qū)域、坝體(tǐ)以 及各级泄洪洞以及泄洪闸控制设备间、发電(diàn)机进水口以及闸门控制设备、水轮机层、励磁层、发電(diàn)机层、变電(diàn)站、开关室等各 个區(qū)域的摄像机，均按照就近接入區(qū)域交换机的原则，采用(yòng)百兆网络将摄像机连接到附近的接入交换机；接入层交换机与核心 交换机之间采用(yòng)光纤连接，汇聚到核心交换机。

部分(fēn)较遠(yuǎn)、摄像机较少的區(qū)域的接入交换机采用(yòng)二次汇聚的方式，保证了足够的带宽和网络状况的良好，如上图所示。

前端选择 

本系统中(zhōng)的前端摄像机，包括部署于广场、出入口、生产(chǎn)區(qū)域以及重点设备等多(duō)种监控场景，使用(yòng)环境差异大。特别是对 于重点运行设备的监控点位，要求采用(yòng)高清摄像机提供清晰的图像。

英飞拓提供了适应不同应用(yòng)环境、种类丰富的前端设备供用(yòng)户选择。包括用(yòng)于场景监控 V1700N-M 系列日夜型网络快球， 用(yòng)于固定场景监控的V6102-M 系列日夜型网络枪机等。所有(yǒu)摄像机均支持MPEG4/MJPEG 双编码格式，MPEG4 格式支持主副 双码流同时输出，在提供高清晰度图像的同时，也可(kě)以為(wèi)一些与中(zhōng)心连接速度有(yǒu)限的，例如网络遠(yuǎn)程访问用(yòng)户，在较低带宽下 提供流畅的图像。 

本次建设中(zhōng)，系统的部分(fēn)重点安(ān)保部位使用(yòng)了英飞拓 V6201-M 系列百万像素网络枪机。该摄像机支持高清分(fēn)辨率输出，提 供了[敏感词]的图像品质(zhì)，受到用(yòng)户的好评。 

另外，本次所采用(yòng)的摄像机均支持 POE 供電(diàn)，可(kě)以為(wèi)项目施工(gōng)以带来很(hěn)大的便利。

中(zhōng)心架构 

考虑到系统的前端数量较多(duō)，我们采用(yòng)了多(duō)台服務(wù)器并行运行的方式，由中(zhōng)心管理(lǐ)服務(wù)器对各个服務(wù)器模块进行统一管理(lǐ)， 实时监测服務(wù)器的运行状况，根据预定策略，為(wèi)用(yòng)户给出管理(lǐ)提示以及故障告警，在系统存在管理(lǐ)需求或者出现异常的时候， 可(kě)以提供声光告警，提醒用(yòng)户进行处理(lǐ)。 

考虑到软件的后端用(yòng)户数量较多(duō)，為(wèi)减少前端设备的运行压力，我们為(wèi)用(yòng)户设置了单独的流媒體(tǐ)服務(wù)器，所有(yǒu)客户端访问 图像时均从流媒體(tǐ)服務(wù)器进行获取。在流媒體(tǐ)服務(wù)器出现断線(xiàn)的情况下，仅具(jù)备一定级别的用(yòng)户可(kě)以通过直接和前端建立连接 以获取图像资源。在流媒體(tǐ)服務(wù)器恢复正常时，用(yòng)户自动重新(xīn)从流媒體(tǐ)服務(wù)器获取图像。

常规数字系统的存储构架包括前端存储和中(zhōng)心存储两种方式。在设备前端进行存储可(kě)以减小(xiǎo)网络中(zhōng)实时传输数据的数据量， 减小(xiǎo)网络的压力，但是，存储数据可(kě)靠性受环境影响比较大，并且存储容量受到较大限制。本系统采用(yòng)了在数据中(zhōng)心采用(yòng)NVR + IPSAN 的方式作(zuò)统一存储，采用(yòng)RAID5 技(jì )术构建的磁盘阵列；為(wèi)用(yòng)户摆脱了存储容量上的限制，保障了長(cháng)时间大容量数据存储 的连续性和可(kě)靠性。 

由于采用(yòng)中(zhōng)心存储的方式，所有(yǒu)前端摄像机的图像需要实时传回数据中(zhōng)心，因此，系统的中(zhōng)心平台管理(lǐ)服務(wù)器、流媒體(tǐ)服 務(wù)器、录像服務(wù)器均直接接入核心汇聚交换机，保障足够的应用(yòng)带宽。考虑到服務(wù)器网络端口的可(kě)靠性，采纳了负载均衡技(jì )术， 提高了服務(wù)器网络接口的可(kě)靠性。

报警联动

鉴于应用(yòng)环境的需要，本次监控系统建设需要与消防报警系统联动功能(néng)。系统包括部分(fēn)已经建设的火灾报警系统，同时需 要為(wèi)部分(fēn)新(xīn)增点位添加红外行人探测等功能(néng)。在消防报警部分(fēn)发生报警输出时，需要将该探头附近的摄像机调出到监视器上进 行显示。另外，部分(fēn)摄像机在观看时需要联动附近的灯光，以提供充足的照明。 

英飞拓软件提供了在数字前端直接接入开关量、采用(yòng) V2431 接入开关量、采用(yòng)RS232 端口接入报警码、采用(yòng)TCP/IP 网络 接入报警指令等方式，易于集成主流报警设备，例如HONEYWELL 的VISTA 系列等等。这些报警信号可(kě)以直接进入V2216 管 理(lǐ)平台，由CMS 模块统一进行管理(lǐ)，屏蔽前端差异。软件中(zhōng)采用(yòng)统一的报警编号规则，实现视频联动、電(diàn)子地图等功能(néng)。如下 图：

用(yòng)户原有(yǒu)模拟系统连接采用(yòng)英飞拓公(gōng)司的报警接口单元 V2431 实现消防报警到CCTV 系统的接口设备。V2216 网络视频管 理(lǐ)平台充分(fēn)考虑了对用(yòng)户历史投资的保护，对模拟系统设备提供了良好的支持。软件平台中(zhōng)采用(yòng)串口将报警接口单元V2431 完 成对火灾报警信号的统一接入，除此以外，可(kě)以采用(yòng)的方式包括采用(yòng)串口直接连接到中(zhōng)心管理(lǐ)服務(wù)器，或者将报警主机信号接 入串口服務(wù)器，再经过网络传输到CMS。对于具(jù)备网络接口的报警主机，可(kě)以直接通过中(zhōng)心管理(lǐ)服務(wù)器通过以太网进行接收。 此外，英飞拓还可(kě)以根据用(yòng)户需求，进行报警接入信号的定制。
其余在新(xīn)增点位附近有(yǒu)需要接入报警的，可(kě)将其开关量信号就近接入前端摄像机的IO 口，接入软件进行管理(lǐ)；对于有(yǒu)灯光 联动的，将摄像机的报警输出连接到相应设备上，通过继電(diàn)器即可(kě)实现对灯光照明等设备的控制。系统中(zhōng)对报警信号的响应和 处理(lǐ)由中(zhōng)心管理(lǐ)服務(wù)器来完成统一处理(lǐ)。

遠(yuǎn)程浏览 

系统的另外一个重要功能(néng)是实现遠(yuǎn)程用(yòng)户浏览。除常规用(yòng)户外，部分(fēn)用(yòng)户需要通过网络实现遠(yuǎn)程观看功能(néng)。借助于互联网， 英飞拓 V2216 系统软件提供了网络遠(yuǎn)程视频观看的支持，用(yòng)户可(kě)以采用(yòng)客户端或者浏览器通过互联网遠(yuǎn)程观看系统内的视频图 像。 

V2216 网络视频管理(lǐ)平台提供了Web 服務(wù)器模块，根据系统策略，用(yòng)户通过互联网可(kě)以获得与本地用(yòng)户相同的权限。软件 的用(yòng)户漫游功能(néng)使得用(yòng)户从任意点登陆均可(kě)获得系统内同等用(yòng)户权限，包括视频浏览，录像查看，日志(zhì)查询等功能(néng)都可(kě)以通过 遠(yuǎn)程完成，使系统可(kě)以延伸至任意角落。 

本系统中(zhōng)，一个分(fēn)區(qū)域与主區(qū)域之间仅有(yǒu) 10M 带宽连接。由于带宽限制，必须对用(yòng)户观看数量和视频资源使用(yòng)采取一定的 策略，以保证具(jù)备较高权限的用(yòng)户能(néng)访问图像资源。 

针对有(yǒu)限带宽下的应用(yòng)，V2216 提供了包括限制用(yòng)户实时访问的视频数量，允许高权限用(yòng)户抢占通道等等策略，保证了在 带宽有(yǒu)限的情况下，高权限用(yòng)户可(kě)以优先得到视频图像。V2216 為(wèi)特定用(yòng)户组设置了连接数量限制，限制该组用(yòng)户同时观看的 视频总数；同时，还可(kě)以為(wèi)用(yòng)户可(kě)查看的码流进行限制，对低权限用(yòng)户可(kě)以采用(yòng)仅查看子码流或者在设置的上限带宽临近的时 候，自动将权限级别较低的用(yòng)户切换到子码流进行显示；在高权限用(yòng)户访问带宽使用(yòng)较高时，可(kě)以抢断低权限用(yòng)户使用(yòng)带宽， 并在低优先级的用(yòng)户客户端上进行提示；待高权限用(yòng)户释放掉访问资源后，低权限用(yòng)户可(kě)以自动恢复连接，以充分(fēn)保证高权限 用(yòng)户的观看需求。

录像管理(lǐ)

另外一个重要的特点是V2216 网络视频管理(lǐ)平台中(zhōng)NVR 模块对前端录像功能(néng)的深入理(lǐ)解。考虑到录像的实际需要，一个系 统中(zhōng)不同摄像机点位的重要性的差异是比较大的，英飞拓為(wèi)网络录像模块引入丰富的录像策略管理(lǐ)。

以该系统為(wèi)例，需要对常规点位采用(yòng) 15 天录像，对蓄水大坝、发電(diàn)机层、励磁层以及電(diàn)厂核心區(qū)域的重要出入口等位置， 需要设置1 个月甚至更長(cháng)的录像时间。V2216 网络视频管理(lǐ)平台的设计中(zhōng)充分(fēn)考虑到这一点，用(yòng)户可(kě)以设置灵活的录像策略， 对不同的摄像机应用(yòng)不同的录像管理(lǐ)策略，实现对重要通道进行長(cháng)时间录像的功能(néng)，需要修改录像長(cháng)度时间时，仅需要修正相 应的录像策略，即可(kě)达到对采用(yòng)该策略的摄像机的录像方式进行统一修改。

出于安(ān)全考虑，部分(fēn)摄像机点位需要在部署于异地的服務(wù)器上进行重复录像。NVR 软件模块可(kě)以将有(yǒu)需求的点位的录像文(wén) 件在异地进行镜像保存，提供网络容错功能(néng)，在遠(yuǎn)程网络故障断开一段时间再次恢复后，可(kě)以自动将本地存储空间的文(wén)件同步 到遠(yuǎn)程存储空间中(zhōng)，為(wèi)录像文(wén)件提供了可(kě)靠的后备，整个过程仅需要设置相应的录像策略，无需人工(gōng)干预。 

NVR 服務(wù)器模块可(kě)以提供再次压缩功能(néng)，对有(yǒu)超長(cháng)时间保存需求的摄像机通道的历史录像文(wén)件进行體(tǐ)积压缩，以达到节约 空间，实现超長(cháng)时间保存的功能(néng)。

管理(lǐ)控制 

V2216 网络视频管理(lǐ)平台系统继承了英飞拓矩阵的主要功能(néng)特点，用(yòng)户可(kě)以方便的在電(diàn)视墙上实现系统巡视、成组切换等 常用(yòng)功能(néng)，通过客户端，用(yòng)户可(kě)以遠(yuǎn)程接入管理(lǐ)、观看和操作(zuò)系统，便于实现。此外，软件具(jù)备丰富的报警处理(lǐ)与管理(lǐ)机制， 根据不同的状态输入，可(kě)以触发录像、触发图像报警联动以及在指定的客户端进行告警等等一系列灵活的处理(lǐ)过程，更切近用(yòng) 户的实际需要。 

基于 V2216 网络视频管理(lǐ)平台系统灵活的架构，用(yòng)户可(kě)以根据需求进行合理(lǐ)的配置，以达到组建巨大前端接入数量的系统。 通过软件系统联网，可(kě)以為(wèi)用(yòng)户构建分(fēn)布式的超大型数字视频监控网络，為(wèi)用(yòng)户提供更安(ān)全、更便捷的视频应用(yòng)平台。 

本系统建设完成后，不仅满足用(yòng)户的安(ān)全防范需求，同时為(wèi)用(yòng)户的生产(chǎn)管理(lǐ)以及决策提供了辅助支持，為(wèi)其它后台图像应 用(yòng)提供良好的基础。

V2216 网络视频管理(lǐ)平台介绍 

V2216 网络视频管理(lǐ)平台是一套采用(yòng)模块化设计，支持多(duō)服務(wù)器并行的大型数字视频管理(lǐ)软件。根据支持视频的路数功能(néng) 的不同，分(fēn)為(wèi)基础版，专业版和企业版，单中(zhōng)心大支持9999 路视频图像接入，多(duō)套软件之间支持级联，以组建更大的数字视频系统。 

软件平台的主要功能(néng)模块由中(zhōng)心管理(lǐ)服務(wù)器模块 V2216-CMS、流媒體(tǐ)转发模块V2216-SMT、网络录像模块V2216-NVR 以 及客户端模块V2216-LMC 构成。

中(zhōng)心管理(lǐ)模块CMS 

中(zhōng)心管理(lǐ)模块主要完成系统其他(tā)所有(yǒu)模块的管理(lǐ)，负责的功能(néng)包括系统结构配置管理(lǐ)、管理(lǐ)其它软件模块运行情况、提供 运行状态监测、协调多(duō)个软件模块的并发运行，同时对前端点的接入和对后端用(yòng)户的访问及控制权限的限制。此外，CMS 模块 可(kě)以提供系统整體(tǐ)的运行状况报告，对其它模块的管理(lǐ)和运行状况监测。 

V2216 网络视频管理(lǐ)平台充分(fēn)考虑到系统的可(kě)靠性要求，系统的CMS 模块支持采用(yòng)双机冗余热备方式架设服務(wù)器，在主服 務(wù)器出现异常的时候，后备服務(wù)器能(néng)自动接管服務(wù)，保证系统的不间断运行。

CMS 可(kě)以管理(lǐ)灵活的结构配置，用(yòng)户可(kě)以根据需要SMT、NVR 模块在多(duō)台服務(wù)器上并行运作(zuò)，组成流媒體(tǐ)服務(wù)器集群或 者录像服務(wù)器集群，从而构建可(kě)靠满足更高应用(yòng)需求的系统。 

在软件的管理(lǐ)上，接入网络中(zhōng)的所有(yǒu)数字设备均可(kě)由管理(lǐ)服務(wù)器进行统一管理(lǐ)并提供状态诊断；软件體(tǐ)系中(zhōng)采用(yòng)多(duō)级交叉 权限认证，确保了系统的安(ān)全性；软件支持高权限用(yòng)户控制优先抢断，充分(fēn)保证具(jù)备更高优先级的用(yòng)户可(kě)以实时获取控制权； 多(duō)套软件平台之间支持多(duō)级、多(duō)种拓扑结构联网，适应范围广泛；软件具(jù)备强大的门禁、报警等系统联动功能(néng)，支持多(duō)种报警 信号接入方式，為(wèi)用(yòng)户提供完善的报警管理(lǐ)机制；除此之外，软件支持数字视频和模拟视频混合统一接入，屏蔽资源差异，為(wèi) 用(yòng)户提供标准的应用(yòng)服務(wù)。

在软件的操作(zuò)上，英飞拓数字软件提供了良好的人机界面。除提供标准树状目录供用(yòng)户按照區(qū)域筛选图像外，系统提供了 强大的電(diàn)子地图功能(néng)，用(yòng)户可(kě)以通过软件的電(diàn)子地图快速的查找到需要的摄像机图像；系统中(zhōng)的所有(yǒu)前端图像，包括快球、百 万像素摄像机等的图像都可(kě)以通过键盘在监视器上进行切换，兼顾了模拟矩阵系统用(yòng)户的使用(yòng)习惯。

流媒體(tǐ)分(fēn)发模块SMT 

SMT 负责按照系统配置，通过网络把从前端获取到的视频流转发给有(yǒu)合法视频请求的用(yòng)户，根据实际设置，包括后台多(duō)个 客户端用(yòng)户对同一个前端的实时图像访问、异地录像备份、遠(yuǎn)程多(duō)级联网等多(duō)种码流请求，都可(kě)以指定為(wèi)由SMT 服務(wù)器负责实 现，以减少摄像机前端到中(zhōng)心的带宽占用(yòng)，确保前端网络负载不会过大，保障实时图像浏览和录像。配合CMS 模块的接入管理(lǐ)， 可(kě)以准确的控制用(yòng)户对前端的访问权限。

基于SMT服務(wù)器的引入以及多(duō)级转发功能(néng)的引入，V2216 网络视频管理(lǐ)平台的整體(tǐ)承载能(néng)力得到了一个量的飞跃：每个SMT 模块可(kě)支持300 路D1 或者1000 路CIF 视频资源的转发，单个CMS 模块可(kě)管理(lǐ)100 个SMT 模块。按此规模进行计算，单套软 件系统多(duō)可(kě)以支持管理(lǐ)到12800 路D1/100000 路CIF 资源的转发；通过CMS 的联网，系统可(kě)以支持近乎无限路的视频资源转 发。 

SMT 模块可(kě)以提供软件模块的实时运行状态给用(yòng)户进行监测，在多(duō)台SMT 服務(wù)器并行协同运行的情况下，用(yòng)户可(kě)以指定其 中(zhōng)的一台或者多(duō)台采用(yòng)后备冗余方式工(gōng)作(zuò)，根据设定的冗余策略，正常运行的服務(wù)器由于硬件或者電(diàn)源等原因出现故障时，其 正在执行的工(gōng)作(zuò)任務(wù)可(kě)以自动的由指定的后备服務(wù)器进行接管，由处于后备状态的服務(wù)器接替其工(gōng)作(zuò)情况。当故障服務(wù)器恢复 正常后，用(yòng)户可(kě)以根据设定自动取消后备服務(wù)器的任務(wù)。

网络录像模块NVR 

网络录像模块主要处理(lǐ)录像资料的存储写入、录像查询以及录像文(wén)件的生成管理(lǐ)等。NVR 模块支持定时/移动侦测/事件触 发等多(duō)种预定策略。通过為(wèi)各个NVR 制定录像策略，可(kě)以组合实现用(yòng)户的不同录像需求。 NVR 模块可(kě)以灵活的支持DAS/SAN 等多(duō)种存储方式，与SMT 类似，NVR 的录像策略也可(kě)以被灵活的指定，多(duō)台NVR 可(kě) 以协同运行，支持后备存储池，在录像服務(wù)器集群中(zhōng)的某台NVR 出现故障时，其当前服務(wù)可(kě)以被后备NVR 所接管，保持录像 服務(wù)的连续性，确保不会出现录像资料丢失。