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1、精选优质文档-倾情为你奉上 安康铁路机车无线音视频监控系统（基于EVDO）技术方案 中国电信集团陕西分公司中国电信集团安康分公司安徽创世科技有限公司2009年02月目 录第一部分 项目背景及系统概述1.1 项目背景无线视频监控系统是无线网络技术应用最多的领域之一。无线监控系统主要用于对重要区域或远程地点的无线监视和无线控制，无线视频监控技术在铁路系统、电力系统、工厂、城市交通、水利系统、小区治安等领域正得到越来越广泛的应用。无线视频监控系统将被监控点实时采集的视频文件及时地传输给监控中心，实时动态地报告被监测点的情况，及时发现问题并进行处理。1.2 系统概述“安康铁路机车无线音视频监控系统”以
2、最有效、最快速的、最安全的方式，满足了各行各业对无线的需求。该系统基于无线网络，以多平台为基础，继承了数据、视频图像传输为一体，同时以无线通讯系统为载体，实现了多功能、多媒体、多单位协同指挥，并拥有安全可靠的数据保护，它使得铁路安全系统达到了极大的加强和完善。第二部分 系统总体规划2.1 系统网络拓扑图2.2 系统构成l 监控采集端无线网络视频服务器、摄像头、支架等，负责视频信号的采集、压缩与最终的传输。l 服务器集群包括数据库服务器和应用服务器，建设在CDMA EVDO的3G数据网络上，负责用户的权限分配和管理以及对所采集的视频信号进行压缩和传输并最终进行存储的服务器集群。l 手机监控端一线
3、人员可以查看手机端视频实时监控信息。视频监控客户端可以在监控中心使用，也可以在手机上观看。l 服务器监控端可通过用户后期建设的监控大屏或PC等服务器监控端进行查看视频实时监控信息。l 无线视频服务器无线视频服务器：集视频采集、图像压缩、无线网络传输等功能为一体的数字视频处理系统，放置于机车上。集成标准I/O接口和串口为一体。嵌入式设计，接通电源便可以独立工作。把采集的模拟视频，压缩编码后，变成数字图像信息，把数字视频通过CDMA EVDO的3G网络传输到网络上（当没有EVDO网络覆盖情况下，无线视频服务器将自动通过CDMA网络将数据上传。最大程度保证了视频浏览的延续性和流畅性）。l 流媒体服务
4、器流媒体服务器的作用是高效地向授权用户转发他所请求的数据流。一线业务人员可以采取视频监控设备（移动、固定视频监控设备）实地拍摄监控画面，监控视频通过VPDN网络传输至监控数据服务器，监控人员可以采取PC、LED大屏幕、手机终端采取读取服务器IP地址，通过CDMA EVDO的3G网络传输至各监控终端。安康铁路机车无线音视频监控系统，将设计采用每台机车配置一个CDMA EVDO 3G无线网络视频服务器、2个有线视频摄像头、1个无线视频摄像头，3个麦克风；其中2个有线视频摄像头分别安装于前后两个驾驶室，用于监控驾驶室内司机的操作情况，1个无线摄像头用于临时检测机车底盘及处理故障，供远端监控中心判断故
5、障等。在摄像头附近都安装有麦克风，进行音视频监控（同一时刻，只1路音频信号上传）。2.3 系统网络结构系统通过中国电信CMDA EVDO的3G无线通信网络实现无线视频传输及无线视频监控，可使不在现场的领导和相关工作人员，通过移动终端（手机、PDA等）及时获取现场的实时视频监控图像系统内车载监控点采集的图像，及时对现场状况、事件发展态势和处置过程有个全面了解，便于现场外的统一协调及调度指挥等。第三部分 系统功能概述3.1 远程图像传输系统采用标准的TCP/IP协议，可应用在局域网、广域网和无线网络之上。视频服务器提供RJ-45以太网接口，可直接接入局域网交换机或者HUB上，同时，设备可任意设置网
6、关，完全支持跨网段、有路由器的远程视频监控环境。监控中心安装视频监控服务器，局域网中的授权用户可通过IE浏览器监控远程现场。不同的监控用户可根据自己的监控需求灵活切换到任意一个监控现场，可多人同时观看一个现场，也可以不同用户选择任意现场监控。3.2 远程设备监控监控用户可分配给不同的控制权限。控制权限高的用户可优先对设备进行控制，如控制云台转动选择监视区域对象；调节摄像机镜头改变监视范围和观察效果；还可以对指定的其他现场设备开关进行控制等。3.3 多画面监视系统具有在同一客户终端上同时监视四路、八路或者十六路直至六十四路前端图像的功能。便于用户对整个监控网点进行对比监测和全局掌控。而当用户点击
7、某一路图像时可进行放大实时监控。使这一路图像出现在全屏范围内，便于用户观察细节。以下是多画面观看和单路图像观看的实际效果图（实际画面以客户安装软件显示界面为准）图（五）3.4 多画面轮巡监控用户可将监控现场在特定的时间间隔内按顺序轮流切换，也可在一个图像框内轮换显示全部的摄像机画面。画面切换间隔时间可灵活设置，画面间隔时间可调节。3.5 电视墙监控 用户可以使用专用解码器解出模拟信号。然后通过视频矩阵把各路模拟监控信号放在同一个电视屏幕上。解码器选用CR5100D支持高清图像解码，能够将前端图像无缝连接电视墙，方便客户进行统一调度指挥，电视墙观看拓扑图如下图所示：图（六）3.6 WEB界面浏览
8、创世独有CreMedia6.0软件为客户提供web接口，使所有视频窗口可以实现网络实时观看，为气象局监控平台提供了坚硬的后台技术支持。软件的再开发接口又可以随意定制网络窗口功能，可以使视频图像更好的嵌入在气象局监控网站内部，实现和谐的统一。下图为WEB界面实时图像实例图（七）3.7 支持PDA手机浏览只需要一款PDA手机（目前手机可选品牌和类型还需要选型前与软件提供方进行沟通，有些类型PDA手机目前软件不能支持手机浏览功能），就可以随时随地观看视频。独有的支持手机浏览软件，可以将插件挂在网页上，方便客户下载安装，只需要将软件安装至手机中就可以方便用户在没有电脑使用的时候也可以随时随地观看视频图
9、像。下图为手机浏览界面：图（八）（图示以最新版软件为准）3.8 控制优先权机制管理机制完善，可以给不同级别的用户分别分配相应的控制权限。3.9 录像与回放3.9.1计划录像系统管理员可设定多个时间段对多个监控前端的图像进行录制，图像数据保存在图像监控系统服务器的硬盘上。定时方式可选择单次录像和每天定时录像，各个时段可以单独设置。录像速度可以调节。3.9.2报警自动录像若某一报警探测器布防时选择录像功能，则当该报警探测器有报警发生时，自动进行录像，录像时间用户可以事先设定，录像文件保存的天数可以调节。报警自动录像文件保存在图像监控系统服务器的硬盘上。3.9.3手动录像监控终端用户可根据需要随时选
10、择系统各个监控前端进行录像控制，图像数据保存在客户端本地的硬盘上。3.9.4录像回放用户可以按时间、摄像机号、报警事件等条件智能化快速检索回放记录的录像资料，可以用软件内置的播放器进行播放。3.9.5录像管理 录像硬盘空间：录像空间管理采用自动循环覆盖的方式，即可根据用户的需求保存相应时间段的文件，过时的记录将被自动删除。 录像文件备份：录像文件可以有选择地备份到光盘或网络硬盘，以便重要录像的长期保存。 录像文件删除：可以随时将没有保存价值的录像文件手动给以删 除。 硬盘容量提示：提供可用磁盘存储剩余空间容量提示，当达到预警位置，在服务器端将会有磁盘容量不足的提示。3.10 手动抓图功能在系统
11、实时监控时，提供手动抓图的快捷键。用户可以在监控的同时，将一些重点情况保存。图（九）3.11 用户管理功能提供安全完善的用户帐号密码管理功能和严格的控制权限分级制度。只有经过授权、拥有帐号密码的用户才能浏览或控制摄像机。3.12 密码保护功能系统采用严格的操作密码保护机制。 现场监控设备视频服务器，有用户级密码保护。维护人员如需修改设备设置，必须输入授权的用户名和密码。 系统访问认证：用户进入远程视频监控系统必须事先进行输入用户名和密码，系统管理员根据用户授予相应的权限监视和控制权限。3.13 视频存储/点播/下载视频录像采用分布式网络存储，存储服务器可以设置在任何可接入网络的地方，不限制存储
12、器的容量空间，不限制存储器的数量，授权用户可以在任何地方下载、观看录像，分布式网络结构，方便用户根据需要设置存储服务器器。考虑到设备的统一管理，以及网络接入条件的便利性，建议每个分控中心，设立1个或几个存储服务服务器，存储本辖区的视频资料。把存储服务器设置在省一级，一是基于网路条件优化的考虑；二是不同省份或地区的网络运营商的网络基础条件不同，网络之间的关口存在瓶颈；建议一个区域最好使用同一家网络运营商的基础网络组建系统。系统支持计划录像、联动录像、手动录像设置，可以设置录像文件的保存天数，录像文件的时间长度等等。用户可以在任何网络节点，对录像文件进行查询、点播、下载、回放等操作；支持时间、位置
13、、标签、名称等多种查询方式；用户能不能下载和点播，由用户账户的权限决定。有些用户只能观看实时视频，无权操作录像文件。3.14 定时定点抓图创世科技CreMedia6视频管理平台支持在线抓图功能，通过专门为气象应用开发的抓图服务，系统能够自动根据用户的设置在规定的时间（或周期性的）将摄像机转动到预置点抓拍图像。大理观象站1月20号2点15分40秒云图实景3.15 机车信息叠加创世网络视频服务器支持时间、视频名称和自定义信息叠加，通过运行在机车上的机车信息叠加服务(需要根据各列机车上的机车信息数据库定制)，可以将当前的时间、公里标、车次、机车号、司机号等信息直接叠加到视频画面上，信息太多时滚动显示
14、。下图为某监控画面叠加机车信息后所显示视频图像3.16 移动视频监控创世CreMedia6视频管理平台同时支持有线和无线视频接入，可以选择在气象工程车、应急车上安装创世CDMA多卡捆绑无线视频服务器，在车辆出警时将现场图像实时传送到监控中心和气象总局，实现远程指挥。也可为工作人员装备便携CDMA视频服务器，内置锂电池，远程指导检修。3.17 视频信息共享创世CreMedia6系统的录像文件为标准的avi文件，可使用Mediaplayer、Realplayer等通用播放器播放，方便将视频信息在各个部门之间共享。3.18 信息采集创世网络视频服务器支持透明数据传输，可以通过RS-232连接数据采集
15、设备，将数据采集到监控中心。3.19 系统保障1、数据库备份：当系统安装运行后，可以对用户、资源等信息进行备份；如需恢复可导入备份便可；2、如果系统存储出现异常，可以进行手动录像或抓图，以便保留重要信息；3、系统自带软件狗，当系统异常或受到攻击时，软件狗会自动重启保护系统安全。第四部分 系统应用优势4.1 功能集成，充分利用网络资源常规的解决方案都是将上述的功能利用多个系统来实现，造价高且以后的扩充和升级不方便。本方案利用现代计算机网络技术的先进性，将多个功能集成起来，不仅充分利用了网高速准确的优点，同时也容易将各种服务需求集成于Intranet，体现了先进性和经济性。4.2 优秀的图像品质采
16、用先进的MPEG-4编解码技术，图像清晰、自然。标准分辨率352288像素（CIF格式），最高达704576像素（D1格式）。图像无闪烁，连续性好，标准图像帧率25帧/秒（PAL制式）、30帧/秒（NTSC制式）。4.3 低带宽占用传输图像在25帧/秒、分辨率352288像素时，平均占用带宽仅为250kbps，使用户在同样的网络条件下可传输的视频路数提高了数倍，无形中节约了用户的网络资源投入。4.4 系统结构灵活采用标准的组网方式，可以组成点对点的监控系统，又可以组成一个中心对各站点的系统；在网络上可以设置多个分控图像工作站，满足多个用户的需要，可以组成多级监控系统。4.5 可扩容性强采用模块
17、化设计，能够平滑实现端局扩容、中心扩容和分控台扩容。无论单级扩容或多级扩容都可以充分利用前期资源，降低扩容投入成本。4.6 易操作性控制界面、菜单全为中文，人机交互式图形界面，用户可以非常迅速地熟悉操作软件的使用。4.7 自主开发系统的核心硬件设备和管理软件均属自主开发，能够及时提供良好的售后服务，响应用户的特殊需求，针对用户的要求进行功能方面的量身定做。第五部分 监控系统界面简介5.1、管理器用户使用Configer管理器软件可以管理和配置CR系列网络视频服务器或解码器，例如修改设备IP地址、增加删除用户等功能；管理器软件也可以对CreMedia6网络视频监控系统中任意服务器组件进行配置，比
18、如配置CES Server中心管理服务器、Storage Server存储服务器等。5.2、监视器监视器软件是网络视频监控的三个客户端软件之一，实现监视画面浏览，视频列表，逻辑分组，云台控制，电子地图，本地录像和远程录像，接收报警信号或信息等功能。监视器窗口一次可满足最多16 个画面的实时浏览要求，更多路的视频需要分成多个页面，每个页面最多16路图像实时浏览，这样的页面最多可达16个。每个页面的窗口数目根据用户要求可随时添加或删除。本手册是针对监视器操作员而编写，介绍了监视器软件的使用、视频控制、云台控制、电子地图、本地录像和远程录像等功能的使用。5.3、播放器用户使用Realplayer播放
19、器软件登录中心管理服务器，实现录像检索、下载、播放、点播和本地管理等功能。目前系统还不能支持任意播放软件直接播放录像的功能，所以播放器的使用是必不可少的。它起到调用并且播放录像视频的功能，其权限也可以进行调配和设置。第六部分 视频监控网络安全6.1 必要性鉴于安康铁路局的特殊组网模式，为了避免安康铁路局内部资料外泄以及黑客攻击，特建议采用视频监控隔离系统来隔离安康铁路局网络系统与Internet公网的联系，最大程度的保护安康铁路局内部的网络环境安全。6.2 网络搭建拓扑图其中红色部分为网闸6.3 隔离系统部署说明1，在安康铁路局内部网络与外网之间部署NetPorter2000A32G网络隔离与
20、信息交换系统。2，外网用户可以通过NetPorter2000A32G去访问监控网络，但是不能访问安康铁路局内网。3，内网用户可以访问监控网络不能访问外网，内网和外网链路时隔离断开的。4，内部网络和外部网络之间可以相互访问又互相隔离。6.4 隔离系统作用将安康铁路局系统网络分为铁路局监控网络和内部网络，各机车视频监控点采集的数据实时地通过专线网络进入铁路局监控网络，操作员通过视频墙监控各场所情况，并实时将数据存储在存储服务器中，当发生重大事件或有重要数据需要将视频数据传输到铁路局内部网络时，网络隔离设备会自动地将这些数据传输到铁路局内部网络的相关服务器中，由监控应用系统协调相关部门对这些数据进行
21、处理。网络隔离设备在视频监控系统中能够对铁路局网络进行有效的防护：1. 铁路局内部网络和视频监控系统对安全要求是不同的，内部网络不仅要求网络安全，对信息安全更为敏感，它的安全要求更高，而视频监控系统仅需要系统能够正常运行，因此，使用网络隔离设备将铁路局内部网络和视频监控系统隔离到不同的网络中；2. 网络隔离设备使用安全隔离技术保护视频监控系统，它能够控制到只有外网用户查看视频数据才可以进入监控网络，其它非法协议、非法端口、非法数据都不能进入；3. 铁路哭监控网络和铁路局内部网络之间的数据传输采用网络隔离设备的文件同步功能，由网络隔离设备主动地监控铁路局监控网络存储服务器的传输池，只有传输池中的数据才被网络隔离设备交换到铁路局内部网路中，这样，任何协议都不能通过网络隔离设备进入到铁路局内部网络中；4. 所有的从机车采集的数据都不能直接进入铁路局内部网络中，最大限度地保护了内部网络安全；5. 根据具体系统要求，如果不需要内部网络传输数据到外部网络中，网络隔离设备完全能够控制。6. 当外网用户查询视频数据时，只能进入监控网络，不能进入铁路局内部网络。7. 本方案既确保了视频监控系统的正常运行，又有效地防护了整个系统的网络安全和信息安全。专心-专注-专业