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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流大型模拟网络高清混合视频监控系统解决方案(厂区、平安城市大型系统适用)（可编辑）.精品文档.大型模拟网络高清混合视频监控系统解决方案(厂区、平安城市大型系统适用)南车青岛四方视频监控系统设计方案 南车青岛四方机车车辆股份有限公司综 合视频监控管理系统 设 计 方 案 设计单位：青岛明景电子有限公司 设计单位：青岛明景电子有限公司 设设计计单单位位：青青岛岛明明景景电电子子有有限限公公司司 :23389549 :23389549 :2233338899554499 南车青岛四方视频监控系统设计方案 目 录 第一章 概述.1 1. 项目简介.1
2、2. 项目分析.1 3. 设计原则.2 4. 设计依据.2 第二章 设计方案.4 1. 高清系统的优势.4 2. 系统防护范围.4 3. 系统图.4 4. 系统组成.5 5. 系统设计方案.6 5.1. 前端设备部分.8 高清红外同步高速云台摄像机 MG-TC26HD-S.13 网络高清智能高速球型摄像机 MG-OFHD.21 200W网络高清枪机 MG-IP200PL.25 5.2. 传输部分.27 达RC112-FE-S1.27 核心交换机：H3C S7506E-V 高端多业务路由交换机.30 H3C S5800系列数据中心级万兆交换机.37 H3C S5500-EI 系列增强型IPv6
3、万兆交换机.43 5.3. 视频存储转发设计.49 企业级应用存储系统 MG-2660MS.51 南车青岛四方视频监控系统设计方案 5.4. 视频监控平台介绍.57 能介绍.58 能介绍.65 能.68 高清监控系统安全方案.70 响石55“寸超窄边LED液晶拼接墙.74 南车青岛四方视频监控系统设计方案 第一章 概述 1. 项目简介 南车青岛四方是中国机车车辆的重要生产基地和出口基地，新厂区建于城阳区棘 洪滩，是公司产品研发、制造的主厂区，占地面积约为79 万平方米。 大规模的现代化工业园区配套齐全、管网带宽充足，能够满足高清视频传输的需 求。因此，建立一套高清的视频系统可以更有效的发挥出监
4、控系统的作用。 2. 项目分析 随着客户纷纷要求更高的图像质量标准，高清晰度的视频发展已往开始影响视频 监控市场。更清晰、更逼真的图像正是监控行业经过不断创新所追求的。 常州明景电子有限公司“ ”是中国安防集团CSST全资制造 业子公司，专业生产中高端的视频监控器材。明景最早于2008年推出百万高清网络 摄像机，历经4 个年头，产品不断升级发展。已经在安防领域取得不小的成绩：青岛 平安城市高清视频监控系统、双埠段高速公路高清监控系统、奥帆基地、青州平安城 市等大型项目都使用了明景的网络高清视频监控系统。 1 81 1 81 11/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 3. 设计原则 根据
5、南车青岛四方对监控系统的需求，公司相关设计人员结合目前厂区现有系 统，研究设计了一套高标清混合视频监控系统。 该系统有如下优势： 高清画面监控效果明显提高 资源整合可兼容厂区原有部分监控系统 节省投入数字平台不受硬件接口的限制，后期改建费用大大减少 系统设计时遵循以下原则，以达到最佳效果和最优性能价格比。 1 技术先进性和可靠性 1 技术先进性和可靠性 11 技技术术先先进进性性和和可可靠靠性性 本系统设计严密、布局合理，能与新技术新产品接轨，采用当前先进的、具有很 高可靠性的系统。 2 成熟性和稳定性 2 成熟性和稳定性 22 成成熟熟性性和和稳稳定定性性 本系统规模较大，系统构成复杂，为保
6、证系统的可用性，我们在考虑系统技术先 进性的同时，从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能 力等方面着手，选用成熟的、模块化结构的产品，单点故障不会影响到整体。确保系 统运行的稳定性，达到最大的平均无故障时间。 3 经济性和完整性 3 经济性和完整性 33 经经济济性性和和完完整整性性 本系统设备齐全、功能完善、综合管理。系统建设始终贯彻面向应用，注重实效 的方针，坚持以客户需求为核心，注重良好的产品性价比；同时，为保证系统在实际 工作中更好的发挥作用，我们的设计从整体上考虑系统技术手段的选择和前端设备的 分布，确保系统能在各个流程、安全防范工作的各种关键环节实施有效地控
7、制。 4 开放性和标准性 4 开放性和标准性 44 开开放放性性和和标标准准性性 为满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力，系统采用标准化设备，并在开 发上注意层次的切割与封装，允许其他应用的接入、调用以及不同厂商标准化设备的 兼容，从而使系统具有开放性。 5 可扩展性和易维护性 5 可扩展性和易维护性 55 可可扩扩展展性性和和易易维维护护性性 本系统具有扩展功能，并留有余量，且操作者无论对系统设置还是日常运行,通过 键盘进行简单操作即可实现。 4. 设计依据 ? 民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-94 2 81 2 81 22/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 ?
8、 电视系统视频指标CCIR RECOMMENDATl0N 4723 ? 电气指标标准ELA-422 ELA-483 ? 中华人民共和国公共安全行业标准GAT 75-94 ? 安全防范通用图形符号GAT74-94 ? 智能建筑设计标准 EBD-03-95 ? 业主提供的图纸资料 3 81 3 81 33/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 第二章 设计方案 1. 高清系统的优势 高清晰度 采用百万像素级传感器，能获得更多的视频信息，一般可达1280720、1920 1080甚至 20481536的分辨率。而传统的模拟摄像机都是40 万左右像素的传感 器，D1 分辨率一般为752586，清
9、晰度是200万像素摄像机1/6。 高清的标准化和格式 SMPTE 296M 定义了采用逐行扫描的1280x720 像素分辨率，而SMPTE 274M 定义了采用隔行或逐行扫描的1920x1080像素分辨率。这种编码格式要优于MPEG 和普通的H.264压缩标准。 系统实用性 网络高清得益于他灵活的系统延展性，全数字的解决方案不受视频线缆及系统硬 件接口的限制，在网络带宽允许的范围内可以无限增加节点，不需要杂乱的视频电 缆，管理平台不需要改造追加，从而达到控制系统建设成本的目的。 系统开放性 明景数字监控管理平台系统提供应用层接口，支持二次开发。可以将任何品牌的 模拟摄像机融入到系统中，也支持其
10、他的平台相互关联访问。 2. 系统防护范围 南车青岛四方厂区内目前以后监控系统中，部分已经采用了明景模拟的视频系 统，本套系统可兼容原先厂区内部的模拟摄像机，统一融入到数字平台上集中管理。 增大系统的防护管理能力。 新装点位分为两大区域，一是用于生产视频管理，一是厂区安防视频管理。覆盖范围 面广、距离远。因此，利用厂区的光纤网络即可解决传输上的难题。 3. 系统图 4 81 4 81 44/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 4. 系统组成 前端 前端 前前端端 兼容性高，可以接入标清、高清摄像机；完全兼容现有的视频监控系统，将模拟 信号经数字编码设备转为网络信号接入系统平台，实现同高
11、清视频信号集中管理。其 他品牌的高清摄像机可修改SDK 二次开发包接入平台。 传输 传输 传传输输 网络光端机，光纤，厂区局域网均可作为传输介质。 5 81 5 81 55/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 控制中心 控制中心 控控制制中中心心 前端所有的网络视频信号接入控制中心的交换机，通过服务器实现集中管理。 本系统服务器共分为四大类： 1） 中央处理单元/集中管理服务器 管理所有类型服务器及前端所有摄像机，用户权限的划分，摄像机的分组。根 据摄像机总数可以服务器堆叠。 2） 流媒体处理单元 对摄像机码流进行广播、组播处理，方便多用户同时访问。 3） 集中存储单元 高清、标清摄像
12、机集中存储。 4） 电视墙管理服务器 数字矩阵功能，将摄像机分屏切换输出至大屏。 显示 显示 显显示示 本系统支持DLP 无缝拼接、液晶超窄边0.55cm 拼接、监视器等多种电视墙拼接 组合。应用广泛，高清1080P 输出的画质更加清晰，效果更好。 5. 系统设计方案 南车四机高清监控系统主要包括四大子系统：前端监控设备系统，传输系 统，后端存储转发系统，及高清监控系统软件平台。前端设备配备 200 万像素 高清摄像机，对防范部位进行全方位监控，24 小时不间断录像，传输系统使用 光纤/数字链路。后端转发存储系统将前端码流进行存储，完成视频流/控制流 在专网间的转发，高清监控系统平台整合前期模
13、拟监控系统，实现模拟监控高 清监控系统的无缝融合。 系统需要实现的具体监控功能如下： ? 现场监视功能：根据监控点的实际情况，提供全天候及全方位的图像监 6 81 6 81 66/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 视功能。根据监控点的现场地理位置和周边的建筑物情况，在前端配置 高清摄像机。全天 24 小时均可在监控中心、监控室观察到前端现场的 实时画面。 ? 图像显示功能：图像能在监视器/显示器上进行固定或时序轮流显示， 并能切换、记录、回放、字幕叠加等处理；市局能够通过监视器选择显 示所有图像，或通过计算机显示所有图像。 ? 控制权限分配功能：监控中心的视频资源管理服务器结合矩阵设
14、置，进 行总的权限的分配设置和管理。在矩阵键盘的操作中，权限按现场控制 级别最高。 ? 图像存储功能：各级中心配备磁盘阵列，全天不间断地记录监控点的图 像，保存所有监控点 15 天内的录像资料，可提供本地和远程网络查 询、回放和下载。 ? 电子地图操作功能：基本操作：放大、缩小、漫游、点选查询属性等。 例如，具有权限的操作者能够方便地通过点击摄像点来查询该摄像点的 属性，如：摄像点的编号；摄像机的型号；安装的具体位置等。监控相 关功能：选择地图上有摄像机标志的位置，可以查看该摄像机的属性、 播放实时视频等。 ? 视频资源管理功能：系统能够对视频资源进行管理，包括视频资源自动 分配、用户访问控制
15、、用户权限优先级控制等功能。 7 81 7 81 77/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 ? WEB 发布功能：系统能过提供 WEB 发布，WEB 发布客户端不限客户 端数，与市局治安监控系统平台融合 ? 日志管理功能：系统能够对系统运行、用户登录及操作、设备告警等信 息形成日志。 ? 设备网管功能：实现在线监测、故障自动告警及定位。 5.1. 前端设备部分 前端接入模块主要完成图像的生成和处理，它主要由红外云台一体化摄像 机、室外网络高清枪机、球机、室外立杆、室外防雨设备箱、防雷接地、传输 模块和电源等组成。 前端接入部分示意图： 前端设备集图像高清采集和视频编码于一体，该设备直接
16、影响视频最终的 显示效果和网络传输速率。 ? 发端速率控制技术 8 81 8 81 88/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 在视频监控系统媒体流传输协议设计中，对于实时性要求较高的视频监控 业务来说，因为 TCP 方式重传造成的时延是不能承受的，在视频监控系统中采 用 UDP 包来传输实时的视频业务。但是，UDP 包没有提供拥塞控制和质量保 证的机制，不管网络状况是否变化，始终保持同样的速率发送 UDP 包，在低带 宽情况下，容易造成网络阻塞，导致丢包现象，致使视频内容丢失。 为了解决 UDP 本身的技术缺陷，在系统媒体传输协议设计中，在 UDP 的 上层加上拥塞控制的机制，调整视频
17、编码的速率，使其适应传输网络带宽的变 化。 ? 抽帧策略管理技术 现场监控目标的变化，编码器上传的码流也随之变化，监控目标变化的范 围越大，上传的码流就越大，由于现场运动图像的急剧增大，使得编码器的码 流突然增多，在 IP 网络上行带宽一定的情况下，将引起丢包现象。码流控制技 术将直接影响监控视频的画面效果，码流控制是视频编码中一个重要的问题。 为了解决这个问题，在系统技术设计中，增加了针对前端设备码流控制技 术，在现场运动图像的急剧增大的情况下，系统采取抽帧策略，优先上传关键 帧，降低编码器输出的码流，避免造成丢包现象，同时保持监控中心视频的流 畅性。 ? 打包策略控制技术 在 IP 网络通
18、信中，物理层要限制每次发送数据帧的最大长度，当网络层接 收到要发送的数据报时，将判断向本地哪个端口发送该数据报，并查询该端口 9 81 9 81 99/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 的 MTU，在网络层将MTU 与该数据报长度进行比较，如果该数据报长度超过 MTU 规定的最大值，则需要对该数据报进行分片处理，满足该数据报能够通过 该端口的需要。分片可以由发送端或中间路由器执行，但是过多的 IP 分片会导 致如下两个问题： 第一、分片的独立性导致这些片到达目的端时有可能会失序，在监控业务 中，可能导致画面效果降低、音视频不同步等问题； 第二、如果对数据报分片的是中间路由器，不是发送
19、端（编码器），那么 发送端就无法知道数据报是如何被分片的，当一片数据丢失，发送端无法重传 丢失的数据片，只能重传整个数据报或将整个数据报丢弃，增加传输网络压力 或者数据丢失。 为解决上述问题，在系统技术设计中，增加了针对前端设备打包策略控制 技术，系统根据目标端口 MTU，控制发送端（编码器）发送数据报的大小，能 够正常通过目标端口，避免通过数据报分片处理造成视频质量降低、网络阻塞 等问题。 ? 排序去抖控制技术 延迟抖动 delay jitter 定义为“抖动是对连续接收的数据包之间延迟差值的 加权平均值。” 在数据网络中，抖动指的是包抖动而非位抖动。当数据包到达 目的地时，数据流中的连续包
20、必须以恒定的时间间隔到达（德尔塔时间）。如 果数据包之间的德尔塔时间不恒定，即被视为抖动，抖动的数据包数量超过一 定值后，图像质量就会受到影响。这一数值取决于接收设备上相关的抖动缓冲 器，抖动缓冲器用于为接收的视频数据包提供缓冲，并“平滑”处理接收到的 10 81 10 81 1100/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 包与包之间的延迟时间，再将数据包传送至解码器，在显示设备上输出。在数 据网络中，数据包传输以尽力而为的机制进行，IP 数据包在网络中完全独立传 输，不能保证可靠的数据传输，各数据包到达目的端可能会失序。 为了解决上述问题，在系统技术设计中，系统设置了排序缓冲区，对到达
21、 的数据包进行排序处理，经过排序处理后的数据包再按照一定的时间顺序传送 给解码器进行解码处理，能够有效地处理抖动问题，为用户展现清晰、流畅的 视频效果。 ? 智能视频路由技术 系统支持单播、组播以及多级转发功能。 ? 单播（Unicast）：主机之间“一对一”的通讯模式，网络中的交换机 和路由器对数据只进行转发不进行复制。如果 10 个客户机需要相同的 数据，则服务器需要逐一传送，重复 10 次相同的工作。但由于其能够 针对每个客户的及时响应，所以此类协议主要应用在响应要求高的监控 场合中。网络中的路由器和交换机根据其目标地址选择传输路径，将 IP 单播数据传送到其指定的目的地。 ? 组播 M
22、ulticast ：主机之间“一对一组”的通讯模式，也就是加入了同 一个组的主机可以接受到此组内的所有数据，网络中的交换机和路由器 只向有需求者复制并转发其所需数据。主机可以向路由器请求加入或退 出某个组，网络中的路由器和交换机有选择的复制并传输数据，即只将 11 81 11 81 1111/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 组内数据传输给那些加入组的主机。这样既能一次将数据传输给多个有 需要（加入组）的主机，又能保证不影响其他不需要（未加入组）的主 机的其他通讯。 组播所带来的好处是显而易见的，但组播技术的应用、特别在互联网上 的组播应用很难实现，其原因主要是组播需要协议和设备的支
23、持，所有 介于组播源（服务器或组播代理服务器）和接收者（客户端）之间的路 由器、交换机、HUB、防火墙等设备均需支持组播，而互联网上的网 络设备往往从整体效率、安全及防止网络风暴等因素考虑，一般都关闭 其组播协议的支持，而链路上任一节点对组播的不支持都会使组播信息 无法下传。 ? 多级转发：媒体交换单元实现了媒体的复制和转发，当客户端登录中心 管理单元成功，并请求打开某路视频时，先向中心管理单元发送视频请 求， 中心管理单元将视频请求转发给媒体交换单元，媒体交换单元接 收到视频请求后，查询此路视频是否已经存在，若此路视频已经存在， 则通知转发进程转发此路视频给请求的客户端；当发现此路视频不存在
24、 时，则建立对应的转发进程，实现转发进程的动态建立；当转发进程输 出空闲时，会自动结束。多级转发实现了视频流转发进程的动态建立和 按需分配，解决了系统容量限制问题，节省了硬件成本。 12 81 12 81 1122/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 高清红外同步高速云台摄像机 MG-TC26HD-S 产品论述 产品论述 产产品品论论述述 采用摄像机和红外灯分体式设计，解决了红外发热对摄像机成像造成的影响，专业的工业化外观设计，全 方位的监控范围，高清摄像机搭配红外灯随动功能，保证清晰逼真的夜视监控效果，良好的防水和防老化 的特性适合各种室外环境运用，是平安城市视频监控解决方案最理想的
25、产品。 特点 特点 特特点点 ? 1/3 英寸 CMOS 图像传感器，200 万像素， ? 采用 H.264 高效视频编码，提供 1080P 的高清分辨率视频图像。 ? 20 倍光学变焦能力，f 4.7-94mm，快速聚焦。 ? 双码流功能，充分满足实际应用中不同的网络带宽环境，支持多用户访问。 ? 提供视频运动侦测 Motion-Detect 及传感联动等多种可选报警联动方式。 ? 支持双通道，网络功能和模拟功能同时工作，保证系统可靠。 ? 支持红外同步，具备宽动态功能。 ? 高强度精铸铝合金外壳，抗冲击、防腐蚀，防护等级 IP66。 ? 水平支持 360无限位旋转，垂直角度+90到-90实
26、现无盲点。 ? 支持 128 个预置位，6 条巡航轨迹，可实现巡航、扫描功能。 ? 有自学习功能，具有一条模式路径，可记忆长达 200 秒。 ? 温度检测，可显示温度、湿度功能。 ? 实时时钟显示功能。 13 81 13 81 1133/8811 南车青岛四方视频监控系统设计方案 ? 方位坐标显示功能，北方位可设置。 ? 可选择多区域隐私遮挡功能。 ? 长焦限速，快速抓取功能。 ? 自动归位（误操作自动归位）。 ? 开机检测功能。 ? 配套雨刷，遮阳罩，除霜（加热），除雾（风冷），防雷，防浪涌，防突波保护。 ? 具备红外随动功能，红外距离 50 米到 150 米可变焦。 ? 红外可变角度 4到
27、50（红外随动扇面）。 ? 红外发光体：菱形单晶大功率，波长 850mm。 ? 红外灯配备独立散热系统，延长使用寿命，防止衰减。 ? 红外灯寿命：20000 小时以上。 摄像机参数 摄像机参数 摄摄像像机机参参数数 型号 MG-TC26HD2W-SS 图像传感器 1/2.7 英寸 CMOS 有效像素数 200 万 镜头 20 倍光学变焦，10 倍数字变焦（f 4.7mm-94 mm） 支持同步系统 内置 信噪比 大于 50db 电子快门 自动；手动（1/2-1/10000s,21 步阶） 白平衡 自动白平衡，室内，室外，一键式，手动 背光补偿 开、关 图像分辨率 1080/59.94i,1080/50i，720/59.94p,720/50p 视频输出 模拟分量：Y/Pb/Pr;LVDS;VBS 宽动态 关 /开 工作温度 0-45 功率消耗