1、水利系統網絡視頻集中監控解決方案 一、 項目概述 隨著國民經濟的迅猛發展，水利工程在國民經濟中所起的作用越來越大，防汛更是直接影響國民經濟發展的一個重要方面。防汛大壩集中監控系統，真正體現防汛的現代化管理，智能化操作。預警防汛大壩水位情況，為領導決策和減少洪水帶來損失爭取了寶貴的時間，有效保障人民生命財產的安全。由于水利相關工程的信息化覆蓋程度不高，在汛期或旱季，都主要通過人工方法進行現場數據采集。這樣的工作環境下，數據采集帶有很大的延遲，特別是一旦遇上反常狀況，信息傳遞的準確性和高效性，就將大大影響到廣大居民的生命財產的安全。近年來，國家提出了建設“數字水利”的目標。全面

2、實施大型水庫的信息化建設。一方面加快水利工程的信息化進程，提高其建設的效率，另一方面可以將防汛抗旱的工作逐步從被動轉為主動，通過完善的預警機制和應急指揮系統，達到最大程度降低災害的影響而當在汛期的時候，相關工作人員就需要移動式的巡查水庫水壩的運作狀況，并將一些異常狀況的圖像清晰準確地在第一時間即時傳送到監控中心。實時地對可能或正在發生的汛情、險情、災情進行動態監視，隨時了解現場情況，以便采取相應的預防和補救措施確保水庫安全運行。對領導決策和減少洪水災害，排除汛期隱患，緩解城市的防洪壓力，危險狀況預警，保障人民生命財產的安全具有重要作用。 根據以往水利項目和水利行業的特點，對于水庫、河

3、道等重要設施的監控項目，往往涉及的地理范圍比較廣，監控點比較分散，網絡監控用戶又比較多，各個水利部門需要層層監管，而且對于大規模的監控項目對系統穩定性的要求比較高，需要盡量減少日后的設備維護工作，為此，我公司專門針對此項水利設施監控項目設計了一套基于視高科技系列產品的遠程網絡視頻監控方案。 二、需求分析 根據需求， 水庫實現無人執守及安全監控，具備以下功能：    1、汛期的水庫安全防衛工作，時刻注意水庫的水位，如果水位到了警戒線，有了險情，馬上報警    2、水庫重點區域的防范，隨時

4、注意閘門、大壩的正常工作和穩固程度    3、水庫水面情況的實時遠端監控：水面上是否有漂浮物（如白色垃圾）、漂流物（如泄漏的原油）    4、水庫水岸情況的實時遠端監控：岸上的物體（如人、獸）是否進入危險區（如閘門口、大堤上），是否有可疑的情況（如有人想要破壞水庫）    5、能夠隨時檢測水庫中水的水質，并將信息傳到遠端，發現水質超標，馬上報警    6、對水庫天氣情況的實時監控 7、遠端控制中心與水庫現場的語音通訊，遇到情況

5、時能夠做到遠距離的指揮工作 由于水庫大壩等水利監控點分布在較為廣闊的范圍內，并且和監控中心/信息中心的距離較遠，且觀測點數量相對較多。由于水庫水壩的監控中心不僅要對水庫水位、流速等做精確觀察，還要對其水庫內的水質狀況進行一定的評定，保證水面污染低于指標。同時，對于監測目標的圖像要求則是需要能夠在不同觀測范圍的條件下，準確觀測到目標的數據以及水位指示等。采用傳統視頻監控方式對帶寬要求很高，一般都需要采用有線方式才能夠提供高帶寬和穩定的信道傳輸的保障。對于水庫水壩這樣的大范圍多點監控，線路鋪設成本高昂，而且系統架設工程耗時很大，同時，因為很多地理和環境的因素，如河流、山脈等障礙，架設線纜

6、相當困難。同時，視頻監控方式所能提供的圖像清晰度有限，當作為大范圍鳥瞰式觀測水庫的水質狀況的時候，就很難分辨圖像的污染水質來源、方向等細節了。深圳視高科技發展有限公司是一家專業從事數字圖像通信技術研發和應用的高新技術企業。其自行研發的 數字遠程集中監控系統 是基于IP網絡的即時、交互式高清晰監控系統。本系統采用高清晰圖像作為信息載體進行傳輸，可以在低帶寬的條件下進行即時監控。同時，系統的前端在支持定點目標監控的同時，也提供移動目標跟蹤監控，可以適應應急監控以及監控目標移動性大等狀況。三、設計原則和依據 3.1、設計原則 此水利設施網絡視頻集中監控系統設計

7、遵循先進性、可靠性、安全性、可擴充性、規范性等原則，并具體體現為： 1、 先進性： 在投資費用許可的情況下，系統采用當今先進的技術和設備，一方面能反映系統所具有的先進水平，另一方面又使系統具有強大的發展潛力，以便該系統在盡可能的時間內與社會發展相適應。 2、 可靠性： 系統最重要的就是可靠性，系統一旦癱瘓的后果將是難以想象的，因此系統必須可靠地、能連續地運行，系統設計時在成本接受的條件下，從系統結構、設備選擇、產品供應商的技術服務及維修響應能力等各方面均應嚴格要求，使得故障發生的可能性盡可能少。即便是出現故障時，影響面也要盡可能小。&

8、#160;3、 安全性： 對于安全防范系統，其本身的安全性能不可忽視，系統設計時，必須采取多種手段防止本系統各種形式與途徑的非法破壞。 4、 可擴充性： 系統設計時應充分考慮今后的發展需要，系統應具有預備容量的擴充與升級換代的可能。e、 規范性： 由于本系統是一個嚴格的綜合性系統，在系統的設計與施工過程中應參考各方面的標準與規范，嚴格遵從各項技術規定，做好系統的標準化設計與施工。 一切應從實際出發，使智能系統具有較高的實用效能。這也是智能建筑在當今之所以能迅速興起并發展的關鍵所在。3.2、系統設計依據 本系統設計依

9、據為：安全防范工程技術規范 （GB 50348-2004）；安全防范工程程序與要求 （GA/T75-94）；安全防范系統驗收規則 （GA308-2001）； u安全防范系統通用圖形符號 （GA/T74-2000）；民用閉路電視監控系統工程技術規范 （GB50198-94）；工業電視系統工程設計規范 （GBJ115-87）； u音頻、視頻及類似電子設備安全要求 （GB8898-2001）；測量、控制和試驗室用電氣設備的安全要求 (GB4793-2001)； u 信息技術設備的安全 （GB4943-2001）；電氣裝置工程施工及驗收規范GBJ23282 u電子計算機場地通用規范GB/2887-20

10、00 u電子計算機場地設計規范GB50174-2000計算站場安全要求GB9361-1998 u計算機機房用活動地板技術條件 SJ/T10796-1996u建筑防雷設計規范GB50057-94電子計算機機房施工及驗收規范SJ/T30003-93 u低壓配電設計規范（GB50054-95） u電信工程制圖與圖形符號   YTT501595 u民用建筑電氣設計規范 JGJT 161992 uISO/IEC14496-2 MPEG4視音頻編解碼標準四、系統體系及構成4.1 視高網絡監控系統解決方案 視高網絡視頻監控系統是

11、一種以LAN/WAN等多種網絡組成方式，構成具有高質量的、動態圖像實時的監控系統，它是大型的、分散的地理區域監控網絡系統的技術基礎。視高網絡視頻監控系統是基于傳統模擬監控系統（采用矩陣/畫面分割器/長延時錄像機等很多種設備構成的、記錄和檢索均為模擬信號的第一代監控系統）和數字硬盤錄像監控系統（記錄和檢索的是數字信號，僅具有簡單的點對點聯網功能的第二代監控系統）后，最新發展的第三代監控系統，它正以無可比擬的絕對優勢取代著早期的監控系統。  視高視頻監控系統是完全基于計算機，以其為核心，結合安防監控的實際要求以及多年來不斷完善的安防理論和經驗，運用最新的數字視頻技術、現場總線技

12、術、網絡通信技術建立的一套軟硬件相結合、嶄新的、完整的安防系統，優化了內部結構，減少了不必要的環節，提高整體性能和反應速度，滿足新技術不斷發展的需要，并能向用戶提供全面的增值服務。  視高網絡監控系統相比傳統的模擬監控系統具有以下幾個方面的技術優勢：4.1.1、視高網絡監控系統的穩定性  視高網絡監控系統是建立在計算機和網絡基礎上的監控系統。工業標準的計算機是大工業生產的產物，經過了全方位的質量檢測，符合國際標準，同時也通過了國際安全及質量論證。隨著新技術的發展，視頻監控向以計算機為核心的數字化、網絡化發展已經成為不爭的事實，而計算機的國際標準化設計又給

13、第三代網絡監控系統的維護和使用帶來了極大的方便，一旦出現問題，用戶只需對局部進行更換或者維修，能保證用戶的長期不間斷使用。不像早期監控系統，生產廠家的規模相對較小，沒有一個統一的國際標準，產品樣式繁多，不具備大規模的監測和應用條件，產品穩定很難保證，而且一旦某個部件發生損壞，就需要整機進行更換。4.1.2、視高網絡監控系統的強大組網功能  視高視頻監控系統以網絡為平臺，采用全新的設計理念，集成當今最先進的網絡技術、計算機技術以及數字處理技術。全視高網絡監控系統以IP地址來識別所有的監控設備，采用統一的TCP/IP協議來進行圖像、聲音和數據采集傳輸能夠實現： 

14、60;Ø  更廣闊地理區域的布局： 網絡視頻監控采用了網絡數字傳輸信號，沒有線纜長度和信號衰減的限制，而網絡自身又不受地理區域的限制，因此，可以實現更廣闊區域的監控布局，這種廣闊性幾乎不存在距離的限制，唯一的限制是網絡帶寬和應用者的想象力。Ø 無限的可擴展能力：在一個網絡視頻監控系統中，只要在技術上采用統一的標準，對于應用的擴展而言，只是增加相同的設備和增加管理上的IP地址而已，對管理而言，增加設備站點只是意味著IP地址的擴充。  Ø 龐大的網絡監控：將型號從模擬轉換到數字，在采用統一的協議在網絡上傳輸，

15、對網絡解決方案上的用戶而言，監看視頻畫面、錄制視頻資料、控制傳統云臺鏡頭，僅僅是網絡在線連接這么簡單。因此，一個龐大的網絡系統，完全可以通過網管的形式，使網絡監控的隨時隨地性得到淋漓盡致的應用。  4.1.3、視高網絡監控系統的結構靈活性  視高視頻監控系統的基礎理論建立在傳統的模擬監控理論基礎之上，結合網絡的無地域及不受空間限制的特性和現今先進的視頻數字化處理技術的理論總結，以IP地址為單元組建IP地址組合的大型監控系統，其在系統結構上具有得天獨厚的靈活性。 4.2.水利遠程監控系統結構  按照網絡狀況及實際操作的可行性，

16、視高網絡視頻監控系統主要組成模式為：監控中心統一監控、管理及存儲，網絡上的計算機，在授權的情況下，隨時 7 隨地可以瀏覽各監控點的實時圖像和調用各監控點的錄像資料。4.2.1、前端視頻采集部分  攝像裝置是收集被攝物體的光信號，并將其轉換為視頻信號的設備，它是整個系統的核心部分，包括鏡頭、攝像機、防護罩及支撐設備等。根據被攝物體及攝像地點的不同，攝像裝置的具體配置也各不相同。  同時，為適合夜間監控的要求，我們可在閘門附近安裝大功率的探照燈，系統可遠程控制燈光電源開關，保證遠程人員清楚的監控到閘門的開合狀態。  視

17、頻服務器是實現網絡化、數字化處理的重要設備，它完成模擬視頻監視信號的數字采集、影像壓縮、監控數據處理、報警信號的采集、網絡的Web發布等功能。它可將前端的模擬信號同時處理成高清晰的實時數字圖像發布到網絡中，可保證水調中心和本地涵閘都能實時監控到現場情況。  4.2.2、網絡通信部分  “視高”網絡視頻監控系統采用標準的TCP/IP協議，可直接應用在局域網或者廣域網上。針對各水庫距離比較遠，不易鋪設有線線路的情況，也可采用英特網傳輸解決遠距離通信的問題。4.2.3、總部監控中心結構 監控中心作為整個系統的核心，擔負著整個系統的協調、監管職責。只有

18、保證總監控中心內所有的設備7*24小時不間斷運行，才可以保證視高網絡視頻監控系統的質量，也同時可以用戶建立網絡化視頻監控的需要。 中心服務器應用于多服務器監控網絡系統，綜合管理系統中所有的轉發服務器、存儲服務器、管理平臺（客戶端）、網絡視頻服務器（DVS）和網絡視頻解碼器，為所有使用和訪問監控網絡系統的用戶提供統一的入口。 中心服務器提供的系統服務包括：系統中所有設備的索引，系統中所有數據的索引，系統中所有管理平臺（客戶端）的權限管理和接入，系統中電子地圖的管理，以及擴展的數據轉發和錄像功能。 總部監控中心的硬件設備包括：前端視頻設備、網絡設備、網絡視頻服務器、中

19、心服務器、存儲服務器及轉發服務器。Ø  中心服務器：接收源于網絡視頻監控設備的數據，將視頻設備分配給轉發服務器和存儲服務器，錄服務器僅僅提供索引服務，而不提供任何的音視頻傳輸服務及控制數據轉發服務。 Ø  轉發服務器：接收及處理源于中心服務器分配的網絡視頻監控設備的數據，為其管轄范圍內的視頻設備提供管理服務，包括設備配置、日志管理、電子地圖管理、數據接收及轉發等。 Ø  存儲服務器：接收及處理源于中心服務器分配的網絡視頻監控設備的數據，為其管轄范圍內的視頻設備提供存儲服務。 u  由1臺存儲服務

20、器存儲的各監控點的錄象資料。 u  每臺存儲服務器的存儲系統采用工控磁盤存貯系統，存儲15個監控點的錄像，提供4TB以上的存儲空間，保證20個的監控點30天的錄像存儲容量。 存儲容量計算公式：碼率/8*3600秒*24小時=每天每路的存儲容量。五、視高集中監控管理系統功能特點 視高集中監控管理系統是在結合多年豐富的視頻處理、應用與網絡技術而研發出的一套“監、管、控”系統, 該系統充分考慮了監控行業市場的發展趨勢和用戶需求, 應用了多種先進技術包括P2P、微內核、插件、門戶技術、流緩沖技術、服務器集群技術等，同時采用分布式組件化結構和三

21、層設計思想（應用層、邏輯層、數據層），從而使系統在靈活性、穩定性、安全性、易擴展性等方面具有明顯的行業優勢。  SG_SCMS視高集中監控管理系統采用分布式組件設計, 包括設中心服務器、存儲服務、轉發服務器、代理服務器、自動升級服務器，各服務組件既可同時安裝在一臺服務器上，也可分布式安裝于網絡中的不同服務器電腦上。  5.1服務器管理 服務器心跳功能：在系統中各服務器（中心服務器、存儲服務器、轉發服務器等）會實時檢測自身運行狀態，并實時反饋運行狀態信息 用戶帳號管理：具有權限繼承邏輯，可快速進行帳號權限復制功能，通過帳號權限

22、細分模式并可將操作控制權限延伸到前端的具體某個設備， 靈活的權限組合策略突破了傳統的二級三級帳號管理約束. 服務器帳號管理：可對每個存儲服務器或轉發服務器進行連接認證帳號的分配與維護 在線服務狀態信息：可實時統計當前連接到中心服務器的各管理平臺的運行狀態與各管理平臺正在監看的攝像頭信息.5.2服務器應用 系統以樹狀結構的形式展現出系統所有里所有已接入的設備和對應分組，用戶可非常直觀清晰的對系統里任意設備通道進行如下服務應用: 計劃錄像:用戶可對系統里任意設備通道進行計劃錄像任務布防，并將已參與計劃錄像布防的設備通道自動更新的計劃錄像布防清單表里

23、，用戶通過該清單列表所有布防通道的布防時間明細和布防是否正常運行狀態信息 存儲服務:可對系統里任意設備通道進行網絡存儲目標的分配設置 轉發服務:可對系統里任意設備通道進行是否啟用網絡轉發服務分配設置 5.3報警中心 可按移動偵測、視頻丟失、探頭偵測、網絡中斷、磁盤空間等類型觸發條件進行聯動布防策略，可設備報警觸發時跨設備聯動任意通道錄像、調用預置位、報警輸出、視頻放大彈出、電子地圖顯示等5.4視頻回放 實現對本地或遠程存儲服務器上的錄像資料進行智能搜索，搜索條件分本地、存儲服務器、設備、通道、日期、時間、錄像文件類型等條件進行任意組合搜索所需要

24、的錄像資料，同時回放路數自適應，視頻播放時支持快放、慢放、單幀進退、音頻控制、抓拍等功能，可對搜索出的重要錄像資料進行本地備份、無用錄像資料可將其從服務器刪除（必須擁有錄像刪除權限方可進行該刪除操作） 5.5圖片查看 實現對本地或遠程存儲服務器上的錄像資料進行智能搜索，搜索條件分本地、存儲服務器、設備、通道、日期、時間等條件進行任意組合搜索所需要的抓拍圖片資料，對搜索出的圖片進行查看時支持上一圖、下一圖切換、放大、縮小等功能，可對搜索出的重要圖片資料進行本地備份、無用圖片資料可將其從服務器刪除（必須擁有錄像刪除權限方可進行該刪除操作）5.6設備搜索 本地網內搜索：

25、該功能適用于設備與管理平臺處于相同的網絡環境，使用該功能可自動搜索所有已接入網絡的設備，并顯示每個設備詳細的設備信息:設備名稱、IP地址、網關、服務器地址、服務器端口等，用戶可快速對搜索到的設備進行設備信息配置，支持批量設備同時配置，支持批量設備同時添加到系統里 中心服務器搜索：該功能適用于設備與管理平臺處于不同的網絡環境，使用該功能可自動搜索所有已配置了連接中心服務器地址端口信息的設備，并顯示每個設備的詳細設備信息：設備名稱、IP地址、網關、服務器地址、服務器端口等，支持批量設備同時配置，用戶可快速將搜索到的內網設備或跨網設備添加到系統里，支持批量設備同時添加到系統里 5

26、.7電子地圖 用戶可導入.JPG、.BMP、PNG等常用格式的圖片文件作為系統的地圖文件，并可在樹狀多級電子地圖中添加項目中的存在設備通道標識，支持地圖熱區控制，實時顯示設備與警情狀態并可快速調出對應的視頻以便于及時核警、處警 5.8系統管理平臺 視頻容量：每套管理平臺可同時管理1728路視頻，系統視頻可分48組，每組36路視頻，每套系統支持多管理平臺 視頻顯示模式：可以實現單畫面、4畫面、9畫面、16畫面、25畫面、36畫面、N+1畫面、全屏 輪巡：支持任意窗口位置的單畫面輪巡、多畫面組輪巡顯示 聲音：可對任一監控現場，值班（保安）

27、室進行監聽，對講與廣播 系統工具欄自定義：用戶可根據自己的功能需求和使用習慣自行定義工具欄顯示模塊 日志查詢：記錄用戶操作、探頭報警、移動偵測、視頻丟失、網絡中斷、硬盤容量報警等，支持打印、備份的功能 云臺控制：RS-232和RS-485串口連接，支持內置協議和透明協議控制視頻圖像抓拍：可以對正在監視或回放的圖像抓拍 字幕疊加功能：:通道名稱、日期、時間、星期、碼率可選設疊加在圖像上，設置時有效果實時預覽窗口畫質與碼率控制：用戶可按實際需求情況進行畫質與碼率的任意控制，有效果實時預覽窗口 圖像屏蔽： 用戶可任意設置某路視頻的屏蔽區域，

28、有效果實時預覽窗口，移動偵測報警觸發后恢復預覽、移動偵測報警消失后恢復屏蔽 視頻調整：用戶可根據實際場地環境進行視頻的亮度、色度、對比度、飽和度等方面的調整，具有恢復默認設置功能 切換用戶：值班人員多用戶切換使用系統 屏蔽windows操作：以避免人為或意外的病毒侵入，保證操作系統的干凈穩定，進而保障監控服務器系統的安全 當前的主機信息備份與恢復：降低系統部署的繁瑣與不可抗性的災難恢復 前端設備的管理控制：可對連入系統的設備進行自由分組，并可對組和組里的設備進行組控制和設備獨立管理控制錄像類型：移動偵測錄像、計劃錄像、手動錄像(錄像到服務器、錄

29、像到管理平臺本地)、報警布防觸發錄像等 5.9 系統性能指標 六、產品選型  6.1、編碼技術 視高監控系統的存儲及傳輸壓縮方式采用先進的H.264的網絡視頻壓縮技術。壓縮比和幀率可調，圖像壓縮比率400-700:1，傳輸質量非常理想（圖像幀數可以在5-30幀/秒，分辨率從352*288到704*576可調，每通道只占據300K帶寬，還可以通過降低幀數來減小網絡帶寬當每秒傳輸為5幀時，帶寬只占用60K。這種很高的圖象壓縮比可以適應于在窄帶上的傳送。無論是與同族的視頻壓縮算法MPEG1和MPEG4相比，或是與ITU的H.263算法相比，

30、H.264算法對視頻數據的壓縮率都占有明顯優勢，這對于有效節省視頻監控中寶貴的IP帶寬資源具有巨大的優勢。ITU（國際電信聯盟）最近剛剛推出了H.264的圖像編解碼標準。在同樣圖像質量的情況下，H.264編碼數據量僅為H.263的50%左右，而且對網絡傳輸具有更好的支持功能，H.264能適應于不同網絡中的視頻傳輸，支持不同網絡資源下的分級編碼傳輸，從而獲得平穩的圖像質量。H.264不僅可以應用在窄帶上（帶寬小于64Kbps），還可以靈活的擴展到高質量、高清晰度的寬帶上。這就保證可以滿足了不同用戶的需求。隨著網絡技術的不斷發展，H.264的應用已經越來越普遍，成為了流媒體編碼的最新標準。6.2、硬件選型 四路D1網絡視頻服務器 視高BS1204    1U高度小機箱，基于DSP編碼的純硬件嵌入式架構，體積小巧，使用方便。產品特性： Ø 采用高性能、功能強大的媒體處理器,單片SOC芯片 Ø 支持紅外