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1、农农业业智能视频监控系统智能视频监控系统解解决决方方案案设计人设计人:许元东许元东20142014 年年 2 2 月月 1010 日日深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 2页目目录录第 1 章、水利系统简介.51.1 概述.51.2 水利行业对智能网络视频监控的需求.6第 2 章、系统功能特点.72.1 系统基本功能要求.72.1.1 周界入侵检测.72.1.2 重要设备设施安全检测.82.1.3 安全生产管理.92.1.4 闸门开启状态分析.102.1.5 事故预案分析.112.1.6 水面清洁度检测.
2、112.1.7、对施工工地全方位监控.122.2 监控前端技术要求.132.3 监控中心技术要求.142.4 传输网络技术要求.142.5 其他要求以及系统技术特点和优势.14第 3 章 方案设计思想.193.1 设计原则.193.2 设计依据.19第 4 章 方案总体设计.214.1 系统软件架构.214.2 系统功能介绍.224.3 系统总体架构.234.4 系统组成.26第 5 章 方案详细设计.275.1 总体拓扑图.275.2 视频采集部分.285.3 视频存储部分.285.4 管理控制部分.295.5 视频显示部分.29第 6 章 方案功能特点.306.1 先进的体系架构.306.
3、2 严格的模块化设计.306.3 多级网络拓扑结构.316.4 高清晰的图像质量.316.5 专业可靠的数据存储.316.6 灵活方便的管理模式.316.7 廉价的布线成本.326.8 对新技术的包容.326.9 支持多种应用互连.326.10 操作简单、方便.32第 7 章 机房建设及施工.327.1 工期目标.327.2 质量目标.33深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 3页7.3 安全目标.337.4 文明施工目标.337.5 编制说明.337.6 编制依据.337.7 保证工期及施工进度计划.33
4、7.8 施工组织保证措施.357.9 后勤保障措施.357.10 奖惩措施.357.11 安全、文明施工目标.357.12 建立健全和严格执行各项安全管理制度.367.13、安全施工保证措施一般规定.377.14 施工用电安全措施.377.15 防高空坠落和物体打击措施.377.16 高空作业安全措施.387.17 防台风、防雨、防雷措施.387.18 文明施工保证措施.387.19 机房设计方案.387.20 UPS 电源系统.39第 8 章产品参数介绍.418.1 中心管理服务器 VS-EP216YD.418.2 中心存储转发服务器 VS-EP224YD.438.3 智能网络视频服务器 V
5、S-3301RI.458.4 两路 D1 网络视频服务器 VS-3302EYD.478.5 四路网络视频服务器 VS-3304EYD.488.6 网络高清解码器 VS-3501DYD.508.7 嵌入式解码主机 VS-DC216YD.52第 9 章 售后服务.569.1 技术培训.569.2 培训效果与考核.569.3 培训具体方法及时间安排.569.4 售后服务.579.5 售后服务响应时间.579.6 售后服务期限.579.7 备品备件的供应.579.8 保证提供服务.579.9 售后服务的具体措施.579.10 维修保养事项.589.11 保修期后的服务.58深 圳 市 拓 普 威 视
6、科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 4页错误！未找到目录项。错误！未找到目录项。第第 1 1 章、水利系统简介章、水利系统简介1.11.1 概述概述农业是我国国民经济的重要组成部分，可谓国计民生所在，因此从产品的角度来说，农业信息化建设将具备较为广泛的市场空间。传统农业大棚自动化程度极低，以温湿度为例，需人工读取温湿度数据，根据现有温湿度与额定温湿度进行比较判断，再通过人工采取升温、降温手段以保证棚内温湿度恒定。类似操作在原始农业大棚都是通过人工完成，耗费大量人力物力。现在，随着农业产业规模的不断提高，农产品在大棚中培育的品种越来越
7、多，土地集中化耕种的推行，传统的人工控制措施就显现出很大的局限性。1.21.2 农业农业行业对智能网络视频监控的需求行业对智能网络视频监控的需求智慧农业解决方案通过实时采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 5页露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。通过模块采集温度传感器等数据，经由无线信号收发模块传输数据，实现对大棚温湿度等的远
8、程控制。1 设施农业对传感器及自动化检测系统的要求由于陕北地区设施农业中要控制的对象具有很高的分散性和复杂性，四季气候环境差异很大，加之目前尚未真正应用，使用对象经济承受能力不高，文化程度和使用维护水平较低，因此必须在满足性能要求的前提下尽量降低成本，以提高性价比。所以传感器和自动化检测系统的性能必须符合以下要求；1)稳定性与耐用性要好设施农业是一个连续性的生产过程，检测系统使用环境比工业更恶劣，如高温、高湿等，再加上农业生产人员的科技素质普遍较低，使用过程中容易误操作，因此稳定性好、耐用性强的传感器才不容易出故障。因此一定要选择和设计稳定性与耐用性好的传感器和检测系统。2)适应性与适用性要强
9、设施农业的实质是调节和控制作物生长环境条件，是通过一个闭环系统来实现的。因此传感器的性能都应该与检测系统相适应，尤其是传感器的长距离布点、传感器灵敏度的一致性、传感器的响应时间等，这样才能使系统真正做到快速反应和调控环境的高效工作。3)性价比要高设施农业面积大，对检测系统的潜在用量巨大，但是我国特别是陕北地区农业生产力水平较低，对农业设施的投入非常有限，因此必须在保证性能的同时尽量降低成本，以适应当地实际情况，否则难于推广使用。2 设施农业环境检测因素及传感器的选择设施农业中需要检测的环境因素主要有温度、湿度、CO2浓度、光照度、土壤温度和含水量等，每一种环境因素都有对应的传感器对其进行数据检
10、测。2.1 温度传感器温度是作物生长发育最重要的因素之一，直接影响作物光合作用、呼吸作用、细胞璧渗透性、水分和矿物质养分的吸收、蒸腾、酶活性和蛋白质凝聚等。大多数作物生长的温度变幅较窄，一般介于1540，低于或高于这个限度，农作物生长速率减缓。目前用于检测温度的有模拟温度传感器、智能温度传感器、虚拟温度传感器等。由于模拟温度传感器功能单一(仅测量温度)、测量误差小、响应速度和传输速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单，是目前在国内外应用最为普遍的一种集成温度传感器。另外模拟温度传感器价格低廉，使用简单，特别适合在温室大棚等设施农业中使用。
11、较常用的有 ADS90、DS18B20、LM35系列等。22 湿度传感器湿度也是影响作物生长的主要因素，因此目前设施农业的检测中，空气湿度也是主要参数之一。目前使用的湿度传感器，主要有电阻式和电容式两种。其基本形式都是在基片上涂覆感湿材料形成感湿膜，空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质常数等发生很大的变化，从而对湿度进行检测。电容式湿敏元件具有响应速度快、体积小、线性度好、性能稳定等特点，特别是近几年出现的集成湿度传感器因其具有精度高、线性好、互换性强等诸多优点，在设施农业中得到快速而广泛的应用，如集成湿度传感器 IH3605等。2.3 CO2浓度传感器深 圳 市 拓 普 威 视
12、科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 6页二氧化碳是作物光合作用的主要原料，其含量直接影响作物的生长。利用传感器实时检测室内 CO2浓度，并根据植物生长发育进行 CO2施肥，可有效提高设施农业生产效率。目前市场上 CO2浓度传感器有电化学型、热导型、红外光吸收型等，而量适应于设施农业的是红外光吸收型，因其具有测量范围宽、灵敏度高、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强等特点，如8002W、CS-160、MG811、VC1008T 系列。24 光照度传感器光照是植物进行光合作用不可缺少的条件，在设施农业中采用光照传感器来检测光照度，进而控制
13、光照强度和光照时间，可以调节植物的生长发育过程。光照传感器有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏晶体管、光电池等，目前设施农业温室大棚环境检测用的光照度传感器大多为硅光电池和光敏二极管，而光敏二极管较硅光电池有工作稳定性强、光照特性曲线为线性等许多优点，更适合在设施农业中使用。25 土壤温度传感器土壤温度对作物根系的生长有重要的作用，因此也是设施农业环境检测的主要参数之一。目前，设施农业中根部温度的检测传感器较多，但应用广泛的是具有耐腐蚀和防潮性能较好的电阻式温度传感器，如 PTWD-3A、ST-22等。另外该类传感器具有价格低廉、性能稳定、市场供应便利、易于安装，更换的特点，比较适合设施农业生
14、产。26 土壤水分传感器水分是天然土壤的一个重要组成部分，它不仅影响到土壤的物理性质，制约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动，而且是构成土壤肥力的一个重要因素，更是一切植物赖以生存的基本条件。因此测定土壤含水量，对实施精准农业，节水灌溉，提高农业生产效率有重要的意义。目前采用的传感器多种多样，有陶瓷水分传感器、电解质水分传感器、高分子传感器，压阻水分传感器、光敏水分传感器、微波法水分传感器、电容式水分传感器、电阻式土壤含水量传感器等。使用较多的是压阻水分传感器和电阻式土壤含水量传感器，如32MPX 系列，sintek-4等。第第 2 章、系统功能特点章、系统功能特点2.12.1 系统基本功
15、能要求系统基本功能要求拓普威视智慧农业系统通过大棚内温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、大棚光照度传感器、视频摄像机等组建了一个可以远程感知的数字农业大棚，这些数据通过运营商3G 网络传输到中心平台进行数据分析、数据关联，打造数字化的智慧农业大棚。系统主要由前端数据采集设备、前端短程无线网络、农业数据管理中心、客户端四部分组成。前端深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 7页采集设备采用我公司基于微波无线通讯技术的无线传感器设备；短程无线传输网络采用我公司微波无线传感网网关、路由器等设备，上层远程传
16、输网络为运营商3G 无线网络，农业数据管理中心设在运营商数据机房或由用户指定。客户端分为两部分，一是农业专家远程数据诊断显示；二是农户自家中通过普通PC 上网浏览实时相关数据信息。拓普威视智慧农业系统可实时采集温室内温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度等环境参数，以直观的图表和曲线的方式显示给用户，并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息。当温湿度超过设定值的时候，自动开启或者关闭指定设备。系统利用环境数据与作物信息，指导用户进行正确的栽培管理。该系统可广泛应用于设施农业、园艺、畜牧业等领域，为实现对设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。系统整体
17、架构图拓普威视智慧农业解决方案系统特点拓普威视智慧农业解决方案系统，内置先进的无线感应器，不用布线，可实时监测温室大棚中的温、湿度等信息，通过无线微波技术，与相关设备连接，当室内温、湿度、光照等信息超过或低于系统设定范围时，可自动打开或关闭相关设备进行调控，营造作物适宜生长环境。主要系统功能特点：1.拓普威视智慧农业解决方案系统可在线实时 7*24 小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、二氧化碳、光照等各项参数情况，以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息，监测点位可扩充多达上千个点；2.系统可设定各监控点位的温湿度报警限值，当出现被监控点位数据异常时可自动发出报警
18、信号，报警方式包括：现场多媒体声光报警、网络客户端报警、手机短信息报警等。上传报警信息并进行本地及远程监测，系统可在不同的时刻通知不同的值班人员；3系统可对传感器采集的温湿度、光照等数据在后台实现自动处理，与设定阈值比对，并根据结果自动调节大棚内温湿度、光照控制设备，实现大棚的全自动化管理。4.无线网关设备具备丰富的硬件接口，可以提供有线、无线等多种方式的通讯手段；5.温湿度监控软件采用标准 windows XP 全中文图形界面，实时显示、记录各监测点的温湿度值和曲线变化，统计温湿度数据的历史数据、最大值、最小值及平均值，累积数据，报警画面；深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深
19、圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 8页6.监控主机端利用监控软件可随时打印每时刻温湿度数据及运行报告；7.强大的数据处理与通讯能力，采用计算机网络通讯技术，局域网内的任何一台电脑都可以访问监控电脑，在线查看监控点位的温湿度变化情况，实现远程监测。此外，还可将监测信息实时发送到用户个人终端（手机）。农业远程视频监控设备农业远程视频监控设备是实现音视频等信号无线传输以及数字化处理设备，具有模拟音视频信号的数字采集、影像压缩、监控数据处理、报警信号采集、数据无线网络传输等功能。该设备可将前端的音视频信号和温湿度数值处理成实时数字信号,并通过 3G 无线网络传输
20、到农业视频数据管理中心。2.22.2 监控前端技术要求监控前端技术要求1、前端监控主机1)支持 H.264 视频编码协议；2)支持 32kbps8Mbps 编码速率；3)支持 iSCSI 等网络存储协议；4）支持支持 3G3G 和和 WIFIWIFI 传输功能；传输功能；5)支持 1 个 10/100M 以太网接口；6）支持报警 I/O 输入输出；7）支持云台 485 控制；8）支持 SATA 存储接口；2.32.3 监控中心技术要求监控中心技术要求1、视频回放和检索1)视频服务器上的数据库中应支持多种检索和查询方法。可根据设备、摄像头、时间、报警同图像存储物理位置的对应关系，查询历史视频资料
21、。2）可以对回放进行正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧播放、暂停抓拍、录像下载等操作。3)图像回放的过程中，应具有权限认证功能，对于不同权限的用户，可访问预先权限所划分的图像信息。2、软件功能1)视频监控平台软件应具有友好的操作界面，支持图形化的配置界面，所见即所得;2)系统对所含设备能进行统一网管，支持对终端系统批量配置等功能，同时，在任意设备故障时，应能在统一平台上触发报警，便于值机人员及时处置。3)支持多级用户管理，对全网的用户有配置权限，对设备有操作权限。应支持查看、配置、回放、下载等多个级别的用户权限区分。4)支持整个系统的日志管理，可记录和查询系统运行、操作、告警等日志信息。5)实
22、时显示图像应支持多画面分屏显示功能，并应能通过 VGA 接口接驳至已配置的 46 寸高清液晶大屏幕上。基于实时监控，应具有良好的实时性，时延应在毫秒级别。同时，应具有分屏轮切显示功能。这里可以通过嵌入式解码主机把图像合成一个画面在 46 寸的液晶大屏上显示。深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 9页2.42.4 传输网络技术要求传输网络技术要求应支持 IP 网络的组网要求，提供标准以太网接口，每个监控点都必须通过有线宽带或者无线 3G（EVDO/WCDMA/TD-CDMA）的方式连接到广域网，通过宽带光纤联
23、入水利厅监控总机房。2.52.5 其他要求以及系统技术特点和优势其他要求以及系统技术特点和优势1 1、经济性、经济性在充分满足各项技术功能的前提下，合理配置资源，使得该系统具有一定的经济性。2 2、智能性、智能性通过水面智能视频监控系统，能有效地构成虚拟防线。对于所有穿越警戒线的物体实现即时预警，同时报警、联动,进而目标远程捕捉，目标实时跟踪，同时进行目标远程辨识，便于实现早期判断，提供充足时间便于准确决策和及时应急响应。智能系统可以采用活动目标分割、跟踪、检测等技术对水面各类活动目标识别检测。还可实现多摄像机间的目标交接和跟踪。可以在堤岸和禁区设置视频警戒线。应用以上技术，从而检测到有人翻越
24、堤坝、行船和漂浮物进入堤岸或水域警戒区，及时发出报警。2 2、二次功能开放性二次功能开放性采用的软件应具有较强的开放性，在其功能纳入社会治安动态监控项目系统时，必须免费开放相关接口和协议，并提供必要的技术支持。同时，应具有较强的二次软件开发能力，能根据实际应用需求，进行软件功能的二次开发。应详细说明软件的自有知识产权情况、所采用接口的开放性、后续对二次软件开发的支持承诺和现有研发团队实力等相关情况。3 3、技术或应用优势性、技术或应用优势性采用 C/S、B/S 整合架构监控指挥系统在设计中充分考虑监控系统在实际应用中的主要带宽瓶颈及稳定性在整体系统中采用C/S、B/S 整合架构。监控指挥系统在
25、视、音频信号至视频监控服务器端采用 C/S 架构，视频监控终端作为一个客户端通过专用内嵌式系统运行，并和视频监控服务器端通过专用协议进行通讯，大大增加了系统的稳定性，同时，在信号传输中采用单播方式，将实时数据传输到视频监控服务器，再由视频监控服务器进行以后的工作，每一客户端在与视频监控服务器的通讯中仅占用一路带宽，大大节省网络资源，与市场上其它采用 B/S架构产品相比，有非常明显的优势。有一些同类的产品也采用 B/S 架构，但在远程用户访问传统的前端编码器时造成了大量的带宽重复占用，对于远程监控造成很大的瓶颈，并且对一般对访问用户数有所限制，而本套系统却完全解决这一问题，同时增加了系统的稳定性
26、及易扩展性。监控指挥系统在系统管理、控制方面，采用方便而快捷的 B/S 架构，用户可以很方便的通过浏览器对深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 10页系统所管理的每一个监控端进行相应操作及观看，同时相应权限人员可以在远程对系统进行管理、配置等，界面友好、操作方便，控制平台所有用户直接通过访问视频监控服务器来访问每一个监控点内容，而不用直接访问每一台视频监控终端，大大节省了视频监控终端至视频监控服务器之间的网络资源，对于远程监控系统建设省去很多麻烦，这与其它产品相比有明显的优势。市场上同类的远程监控产品并非完
27、整的解决方案，并没有管理及存贮、转发服务器，用户只能单独访问每一个编码器，在造成大量网络资源浪费同时，很难形成良好的管理，对于资料存贮也带来很大问题。不利于构造大型复杂的监控网络。4.4.采用分布式结构体系采用分布式结构体系监控指挥系统采用智能流媒体分发交互传输技术，涵盖流媒体技术的各个方面。利用“多种业务提供、多种接入方式、多种宽带选择”完成从网络视频、音频、数据信息的采集到压缩直至发布的全自动控制过程，为新一代智能数字监控系统，采用国际先进的视、音频压缩和传输技术，是对现有数字监控系统的丰富和扩展。5.5.数字化前移数字化前移数字化前移技术是构成分布式体系统的根本所在，正是由于数字化前移技
28、术的有效使用，使整个监控系统的体系结构发生了根本性转变，从编码器开始-服务器-控制平台，已经从传统的一个复杂而庞大的信号传输、控制、矩阵、存贮等系统转化为标准的计算机网络，稳定且具有易管理特性的计算机网络使得整个监控网络模块式，充分体现了即插即用的优良特性。数字化前移就是将视、音频及控制等信号的数字化过程推向最前端一般与摄像头等设备同在防区，这样将大大降低了线缆的布设难度、工程费用、施工时间等，更大大提高了系统运行的稳定性。数字化前移技术使整个监控系统实质上变为一个特定功能的计算机网络，运行于计算机网络的数字监控系统将具有网络的所有特性，在地域、距离、时间同步、远程管理、传输物理层等方面都没有
29、任何具限。6.6.具备更加广泛的扩展特性具备更加广泛的扩展特性监控指挥系统特有的分布式体系，将复杂的监控系统转型为标准的计算机网络，使得整个监控体系在物理结构上不受限制，在逻辑结构上允许的情况下实现轻松的任意扩展，只需在综合布线或宽带网络所允许的范围内，在监控小区域作简单的线路布设后就可以实现联网。可以根据发展需求适时的调整布控区域的结构。完全意义上实现了整个监控体系中的方便、简单控制。运行于计算机网络的整个系统决定整个系统中的功能模块不受限制。7.7.模块化特性模块化特性分布式体系使监控指挥系统中的所有功能设备具备模块化的特性，也正是这一特性，促进了分布式体系的著多优点，整个监控体现中的各功
30、能设备都以独立模块的形式存在，其具备自己特有的功能，自成功能体系，可以任意的添加、拆除、移动等，而每一模块又是整个系统的一部分，由管理服务器统一管理，共同服务于整个监控系统，模块化特性决定了每一部分可以独立工作，具有更换方便、易替换、损坏情况下不影响整个系统、添加方便等特点。8.8.功能扩充简单功能扩充简单分布式体系对于整个系统的功能扩充带来很大方便，与传统监控系统相比，分布式体系具有非常明显且是其它结构系统不可替代的优势，分布式体系统可以方便的集成第三方功能设备或软件，而其特有的中心管理方式，也为第三方功能设备的介入提供方便的程序等接口，对于整个系统的功能升级及完善提供完备的软件支持。传统的
31、监控系统所采用体系结构决定系统一旦完成，将不可更改，如果要进行功能升级将非常麻烦，几乎要将整个系统重新架设。该系统应具有良好的容量扩展性，应提供系统扩容的详细方案。后期系统扩建只需升级管理 PC 机的CPU 处理能力即可实现无限扩容。9.9.集监控、指挥调度、数字视频集监控、指挥调度、数字视频，大屏幕显示为一体大屏幕显示为一体。支持传送多路图像，能够同时传送监控现场图像、分析报告、照片、等等事件相关信息，更加直观提供更为详细的决策依据。深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 11页支持监控系统、远程接入、现场
32、指挥等多方互通，多种接入手段，多种信息来源。轻松满足远程指挥、调度需要。支持大屏幕拼接显示，支持视频监控、指挥中心将所有视频图像输出到大屏幕电视墙显示，具备视频矩阵功能，支持大容量的系统扩容，系统支持网络输入、VGA 输入、视频输入等多种图像信号输入功能，并能在大屏幕上同时显示这些图像。支持多屏图像拼接，画面可整屏显示。也可分屏显示。全屏范围内显示无非线性失真效果。整个屏幕亮度均匀。无暗角或亮角等现象，画面稳定无闪烁，画面能够自由缩放、移动、漫游，不受物理拼缝的限制。10.10.执行一体化解决方案执行一体化解决方案11.11.中心管理方案中心管理方案1）.监控指挥系统采用分布式中心方案，配备专
33、用的管理服务器，管理内容包括，摄像头、编码器、传感器、报警台、控制平台、用户、权限分配、联动设备、监控策略等，管理员可以在服务器中对整个监控网络包括远程设备进行管理、配置。管理数据统过强大的服务器端2）.专用软件进行分类控制。中心管理方案可以使用户对整个监控系统中的设备、监控策略等的运行情况了如执掌，可以非常方便的作也调整。而传统的结构方式大多采用硬盘录像机联网方式，每一台设备自行管理，管理人员需对每一台设备进行设备管理，如果有新规则修改，则需每一台进行调整，大大增加上工作量、工作难度、出错率。自成体系的管理方式无法使管理人员实时的掌握整个监控体系的运行状态。12.12.中心中心存储存储备份方
34、案备份方案监控指挥系统配备专用超大容量的存储服务器及磁盘阵列，配合专用操作系统及存储模块，系统可以根据管理服务器所采用执行策略对系统中所有或部分数字资料进行存储，并自动生成数据库信息，配合软件所具有的智能检索、查询、回放功能，形成完整的存贮管理，用户可以以多种方式查询或回放历史资料，检索非常方便，完全实现了 VOD 级回放，并且在回放过程进行拖动、快进、快退等操作，与其它方式相比有明显的优势，通用方式采用硬盘录像机各自录像的方式，历史资料存贮在分布在各处的很多台主机上，查询和管理非常不方便，同时硬盘录像机特有的特点决定了其录像质量很差，为了实现多路录制，一般要采用减祯的方式，大大降低了数字监控
35、所具有的特性。监控指挥系统中配备智能备份系统，根据策略，系统可能自动将设定的资料备份在智能数字硬盘中，并建立索引，同时系统具有的自动恢复功能可以在用户需要的时候自动将数据恢复到硬盘。为了保障数据安全，监控指挥系统在存贮服务器中采用分级认证体系及多种加密策略。对于操作系统及数据采用 RAID1/RAID5 规范。充分的保证了用户利益，作到万无一失。13.13.第三方支持第三方支持监控指挥系统在设计阶段充分考虑第三方产品的集成问题，对于安防市场上的主要相关产品如，云台控制、各种报警传感器、报警主机、矩阵及其它联动设备的驱动程序进行了集成。使用户在选择配套产品时有更大的自主性，其使用配置非常简单，用
36、户只需要通过浏览器访问服务器中的第三方控制设置，就可以自由的对相关设备进行驱动，并与整套系统关联为一体，系统可以从各种第三方产品得到传感信息，自动或手动根据策略进行有效的联动控制，一般情况下无需二次开发。如果第三方产品改变或升级，只需替换本系统中管理服务器中的驱动程序库中的相关部即可。14.14.行业扩展支持行业扩展支持监控指挥系统从硬件到程序软件都有独立自主的知识产权，从产品的最低层开发作起，在开发过程中预留了大量的扩展接口，可以根据监控用户行业不同应用做功能扩展也可以为特定用户提供二次开发，由于是自行开发产品，功能扩充非常方便，无须向任何第三方请求开发程序接口及协议。自主知识产权的专业产品
37、，在开发过程中充分提高硬件设备的性能，保证了系统产品的功能完全优于其它同类产品。15.15.良好的网络支持方案良好的网络支持方案监控指挥系统是基于 IP 网络新型数字监控系统，在设计开发时就已经充分考虑到应用中的具体问题，在具体的应用中可以分三种情况，以局域网为主的大型监控网络;以广域网络为主的远程监控网络;深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 12页以专网为主的混合监控网络。根据使用网络特征的不同，其所采用的传输方式也不相同，对于局域网体系，采用目前最为流行的组播技术;对于以广域网主为的系统采用单播技术，
38、对于混合网系统采用组播+单播的结构方式，从而大大节约网络资源，提高系统的稳定性，4，该套系统提供专用 CCU 服务器设备以构建大型、超大型而,且复杂的监控系统。16.16.强大的中心管理机制强大的中心管理机制1 中心管理服务器互为备份、互为负载均衡在监控中心配备多台同级别的主中心管理服务器，其作用有二，一是当一台主中心管理服务器发生由于某种原因不能正常工作，另一台中心管理服务器可以在用户不察觉的状态下接管主中心管理服务器的工作，二是当某个主中心管理服务器工作负载过重时，其他的中心管理服务器可以接管这台中心管理服务器的部份工作，从而保证整个系统安全可靠的运行。2 多中心管理服务器交叉互连满足大容
39、量监控需求1），在监控中心配置的高性能主中心管理服务器，其容量单台支持 1000 路视频监控信号同时接入，通过中心管理服务器间的交叉互连，可实现同时对 1 万个视频监控点远程监看需求，,满足全区域的监控的大容量要求。2），网络视频监控指挥系统的主中心管理服务器交叉互连技术使得网络传输得到优化,并具备容错能力，事实证明网络视频监控指挥系统可以胜任大型监控系统同时进行实时监控的任务，为用户的扩展提供空间。3 先进的视频编码方式1）.基于远距离的网络视频监控一个重要的难题就是视频码流的大小，长期以来网络监控系统之所以不能广泛地投入实用，实现远距离监控，就是因为视频传输的编码没有很好的算法，造成的结果
40、是视频虽然可以在网络上传输，但视频码流较大，在局域网等网络带宽有保障的情况下使用尚可，但要应用到广域网上，受接入的带宽限制，监控图像的质量必然差。解决的唯一办法是用户投入大量的金钱用于网络的升级、改造，这样在经济上客观限制了网络视频监控的实用、推广和发展。2）.采用的最先进的视频编码技术，以很低的码流实现视频图像的实时压缩，使视频实时传输的码流大大降低，这样很好地解决了低宽下传输图像的问题，该项技术也被广泛应用。3）.视频监控指挥系统对视频的存储及传输压缩方式采用先进的 H264 的网络视频压缩技术。压缩比和帧率可调，图像压缩比率 400-700:1，传输质量非常理想，最高可达 30 帧/秒，
41、分辨率 704*576，每通道只占据 256K 带宽，还可以通过降低帧数来减小网络带宽当每秒传输为 5 帧时带宽只占用 50K。这种很高的图像压缩比可以适应于在窄带上的传送。4）.无论是与同族的视频压缩算法 MPEG1 和 MPEG4 相比，或是与 ITU 的 H.263 算法相比，H.264 算法对视频数据的压缩率都占有明显优势，这对于有效节省视频监控中宝贵的 IP 带宽资源具有巨大的优势。ITU，国际电信联盟，最近刚刚推出了 H.264 的图像编解码标准。在同样图像质量的情况下，H.264 编码数据量仅为 H.263 的 50%左右，而且对网络传输具有更好的支持功能，H.264 能适应于不
42、同网络中的视频传输，支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。H.264 不仅可以应用在窄带上，带宽小于 64Kbps，还可以灵活的扩展到高质量、高清晰度的宽带上。这就保证可以满足了不同用户的需求。随着网络技术的不断发展，H.264 的应用已经越来越普遍，成为了视频编码了最新标准。本系统选择 H.264 编码作为首选方式。视频监控指挥系统的视频编码采用 H.264 方式，保证较小带宽下非常好的动态视频效果，并攻克了网络不稳定下画面的流畅播发这一业界公认的技术难题。17.17.数据传输技术数据传输技术TCP/IP 网络协议是目前最流行也是最稳定的网络协议。监控系统在 TCP/IP
43、 网络协议之上开发了专用通讯层，针对图像数据的混合传输做了优化处理，适合多点视频和数据的并发传输，降低了系统资源的占用率。同时设计了专用文件传输协议，用于录像文件的传输。该通讯层支持多种 TCP/IP 协议的传输，包括 TCP、UDP、组播等。深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 13页18.18.WEBWEB 浏览技术浏览技术WEB 浏览技术是目前在广域网，Internet，上最流行的客户端访问技术。我公司充分借鉴并吸收其精华，通过增强监控主机的客户端管理功能，在局域网上实现了客户端的 WEB 浏览。这样
44、，客户机不需要安装任何其它客户端软件，只要安装了 IE 浏览器软件，通过输入视频服务器的 IP 地址，就可实现对远程图像的实时监控。流媒体管理技术图像监控中心主站系统采用强大的流媒体软件技术专门设计图像监控系统所使用的视频服务器软件。它的主要作用是根据网络带宽、流量和用户的请求合理地分配各个视频流数据的传输，并可以依据用户网络的实际情况采取网络组播，Multicast，技术以降低多个用户请求同一视频流数据时的网络流量。从而保证了图像质量，有效降低了在多用户并发操作下的图像延迟和带宽占用。同时也保证了高级别用户可以及时有效地获取所需信息，而且图像监控系统的使用不会影响在同一网络上其他系统的正常运
45、行。19.19.网络数字视频显示技术网络数字视频显示技术1）.数字视频流处理(StreamVideo)是显示系统中非常有特色的部份，通过此技术能非常容易的实现远程视频信号的处理与显示。2）.在传统的监控应用中,从监控摄像头来的视频信号,最常用的方法是使用视频电缆传输经过视频分配与切换器，将视频信号送到不同的显示设备之中。这是一种模拟的视频传输与应用方式。3）.现在随着远程监控的发展，视频信号更多的采用网络压缩传输方式，如下图所示，从摄像出来的视频信号经过编码与压缩成为数据包，然后再经由光纤传输。在使用端再经过解码还原成标准的视频信号，送到视频显示设备。这是一个模似数字模拟的传输过程第第 3 3
46、 章章 方案设计思想方案设计思想3.13.1 设计原则设计原则任何一个设计方案的最根本前提是用户的需求，而先进、成熟的技术，可靠、灵活的用，技术发展的趋势和良好的性能/价格比是设计方案的最基本依据。在不失先进性、成熟性、可靠性、可扩展性的基础上，充分考虑用户的需求，照顾长远利益，最大限度地保护用户投资。先进性图像监视系统采用 H.264 图像压缩处理技术，具有图像质量清晰，文件占用空间小，传输带宽小，速深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 14页度快等特点；各子系统（音视频、智能分析报警、门禁、环境变量）紧
47、密结合，提供强大的系统集成功能；灵活性系统支持基于 WEB 方式的网络浏览功能，可供用户方便使用；灵活进行系统软件升级，避免对系统产生过大的影响；灵活的组网方式，有线或无线均可，方便监控点数量的增加；实时性基于带宽的优势，各类前端信号可做到实时的传输；同时可利用其他传输通道进行实时传输，如：GSM、CDMA 1X、GPRS、3G 网络等；稳定性具有独特的图像管理功能，严格控制丢帧现象；完善的视频流控制功能，保证网络传输的顺畅；管理、操作权限的分级实现，保障管理的统一、规范；强大的自我诊断、恢复功能；完善性与数据采集监控系统无缝地结合，实现报警信号的联动，报警设备的自启动；当报警信号产生时，可实
48、现多种可用通道的信息传输，如网络、电话、短消息等；扩展性系统预留相的接口以便扩充之用；控制部件（软、硬件）采用模块式结构、内部总线化等技术措施，可以方便灵活进行扩充，保证未来的适性；易用性基于优良的操作平台；采用模块化设计，操作简便；界面人性化；3.23.2 设计依据设计依据安全防范工程技术规范（GB 50348-2004）；安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）；安全防范系统验收规则（GA308-2001）；安全防范系统通用图形符号（GA/T74-2000）；安全防范系统（DB33/T334-2001）；民用闭路电视监控系统工程技术规范（GB50198-94）；工业电视系统工程设计规范
49、（GBJ115-87）；音频、视频及类似电子设备安全要求（GB8898-2001）；测量、控制和试验室用电气设备的安全要求(GB4793-2001)；信息技术设备的安全（GB4943-2001）；邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收技术规范。EIA/TIA568A，EIA/TIA569A 国际电子工业协会通信线缆、通讯路径和空间标准ISO/ICE/IS11801 结构化布线标准深 圳 市 拓 普 威 视 科 技 有 限 公 司深圳市龙岗区坂田新河街 8 号金禾大厦 8 楼农业智能监控系统共 52页第 15页ISO TCP/IP 协议标准ISO/IEC 13818 MPEG-2 协议标准IS
50、O IGMP/CGMP 协议标准10BASE-T，100BASE-TX 标准 IEEE802.3，IEEE802.3U中华人民共和国通信行业标准（YD/T926）防盗报警控制器通用技术条件GB50198-94电视系统视频指标CCTR RECOMMENDATION 472-3电气指标标准ELA-422ELA-485电子设备雷击保护导则GB7450-87标准号标准名称GBJ115-87工业电视系统工程设计规范GB12663-90防盗报警控制器通用技术条件GB 4798.4-90电工电子产品用环境条件无气候防护场所使用GB50217-94电力工程电缆设计规范GB/T17626.2静电放电抗扰度试验G