多级联网上大屏集中监控系统解决方案

2018-10-24 11:21 godin
一. 用户需求 
  目前, X单位所辖各分院及设计单位基本都建成了各自独立的监控系统,正是因为这种独立性,造成了集中管理难,数据存储分散,监控资源信息不能共享,不能实现多级用户访问,数字矩阵,电子地图和报警管理等不足。因此,要解决上述问题,就要实现: 
  1.集中管理:建立多平台,多系统下的统一管理平台,能够通过总监控中心对所有系统内监控主机及监控设备进行统一有序的调配和管理。 
  2.长时间数据存储:对于各自独立的监控系统而言,录像数据的存储是通过各自系统内的硬盘录像主机来完成的,造成数据存储零散,不易统一管理,调看,备份,监控信息资源不能共享。因此,新组建的分布式网络视频集中监控管理系统要能够达到根据实际需求,实现数据集中存储和分散存储相结合。 
  3.多级用户访问:各级领导根据其所匹配的用户权限通过网络对前端现场图像进行远程实时监视和指挥调度,方便管理,同时实现管理的安全性,减少人为的误操作。 
  4.电视墙显示:将数字视频输入信号利用软件输出到电视墙上进行大画面显示,实现自动切换或手动切换。   
        5.电子地图/报警管理:提供电子地图功能,并能将所有监控点位置在电子地图上一一坐标,通过鼠标点击能调取任何位置监控点的信息和图像,并且能将报警信息准确反应在电子地图上。 
二. 方案设计
1.系统设计达到的功能
集中管理和分级管理相结合
结合X单位现有的监控系统现状,运用分布式网络视频集中监控管理系统,可以将多个监控子系统纳入到一个网络监控体系中,建成后的网络监控总中心可以对所有下辖的各单位监控子系统进行统一集中管理。另外,可以根据实际需要,在一个监控指挥中心是无法满足用户需求的前提下,设计院及各单位都可设置成多个二级、三级指挥中心,通过多台中心管理服务器和对应的逻辑关系,进行分级监控和管理。在此基础上,网络监控指挥中心(总中心)可以针对各单位不同应用设立不同监控任务划分,从而实现集中和分级相结合,远程和本地相结合。
数据集中存储和分散存储相结合
对于现有的各单位独立监控系统来说,所有监控录像数据都是各自存储在本单位硬盘录像主机上,数据不能集中存储和管理,造成数据统一管理困难,不能实现数据的系统内共享。九鼎综合管理平台系统提供了方便灵活的存储解决方案。无论前端摄像机安装在何处,均可通过网络,将各单位本地监控端的录像数据集中存储在网络监控总中心。当系统过于庞大,集中存储造成网络指挥监控中心网络压力和设备管理过于沉重时,可采用各单位监控中心分散存储和指挥中心远程检索、网络存储相结合的方式,即把巨大的集中存储任务分散成独立的各单位本地存储,网络监控总中心可通过远程检索来重点查看图像资料,必要时可以在网络监控总中心进行二次网络存储,既保证了存储任务,对重要录像数据进行了备份,又极大缓解了中心压力。
WEB浏览
任何授权用户无需安装软件,都可以通过IE浏览器随时随地实现远程监控。在地址栏中输入中心管理服务器的地址,即可实现远程视音频实时监控。支持1/4/9/16/32分屏显示,用户通过IE方式可以控制云台、手动录像和远程回放。
电子地图和报警管理功能
九鼎矩阵软件系统提供了强大的电子地图功能。可将所有监控网点在电子地图上一一进行坐标定位,通过鼠标点击可调取该监控网点图像。用户可以自行编辑地图,地图可分层。报警后,在一级地图上自动显示报警网点位置,点击报警网点坐标,立即调出该网点内部布防图,闪烁显示具体报警方位,使报警信息更加直观和清晰。多级用户权限管理
所有用户、用户权限的设置和更改都集中在中心管理服务器上进行,用户数量不受限制,用户权限也可随意设置。用户无论在哪里,使用哪台计算机,只要登陆中心管理服务器通过身份认证,即可获得权限内的资源列 表,实现对授权设备的访问。系统管理员可根据管理需要,随时调整用户和用户权限,保证了管理上的安全性、实时性。
数字矩阵功能
利用配套的电视客户端功能,可实现1~24路信号的电视墙接入,它将数字视频信号直接显示到显示器墙  上,利用专用控制软件通过网络对电视墙输出视频进行控制,支持多画面分割显示、单屏显示和画面轮循切换显示等多种显示模式,取代了传统视频模拟矩阵,不仅满足用户对电视墙监看的需求,同时降低了系统造价。
系统扩容简易方便
九鼎客户端系统依托网络,不受距离限制,可以部署到任何地方,便于跨区域、大范围组网,中心管理服务器只需添加注册前端主控设备并对其进行合理配置后,该设备即可纳入系统,在平台下,可同时管理PC式硬盘录像机、嵌入式硬盘录像机、网络视频服务器等前端主控设备,支持这些设备的混合组网,方便用户根据具体需求选取合适设备。系统可兼容当前市场上主流品牌的视频处理硬件设备(DVR、IPC和DVS等产品),来解决用户进行旧系统升级、扩充和兼容性的问题。
3.系统设计及组成
1)系统运行原理综述


分布式网络视频集中监控管理系统分为网络监控中心,本地监控端,以及客户端。它是基于网络运行的一套综合应用软件。适用于跨地域,跨网络的组网方式。通过网络监控中心的中心管理服务器来集中管理和配置系统内的所有监控主机。所有本地监控端所采集的音视频数据及报警数据都会通过网络及时回传到网络监控中心的视频工作站或客户端,网络中心可以在远程调看所有本地端视频监控图象资源,并且网络中心也可根据具体需要来设置音视频数据及报警数据是否集中存储在网络中心的视频工作站上,或是存储在本地监控端的硬盘录像机上。当系统对录像数据要求较高安全性时,也可同时将数据存储在网络中心的视频工作站和本地监控端的硬盘录像机上。当前端报警设备采集到报警信息后,会将报警信号反馈到网络监控中心的电子地图/报警主机上,通过电子地图,会直观反应出该监控网点图像资料。而对于普通客户端以及IE浏览客户端而言,则可在中心管理服务器所分配的权限内进行不同级别的操作,当其需要调看实时视频数据时,通过视频工作站的图像转发功能来实现各个客户端对前端图像的远程访问,这样前端主控设备上传图像时,不会重复占用网络带宽,保证了图像上传的稳定性,使得前端图像传输速度和图像质量不受客户端数量的影响。
2)系统组成
A.网络监控中心
网络监控中心设备由中心管理服务器,视频工作站,电子地图/报警主机,电视客户端和IP解析服务器组成。
中心管理服务器由一台PC主机安装客户端软件构成。它是整个分布式网络视频集中监控管理系统的核心, 通过中心管理服务器可以对系统中硬盘录像机、网络摄像机、网络视频服务器和视频工作站进行配置,包括IP地址的设置,用户权限的设置,解码器的设置,连接通道的设置,画面质量的调节,手动录像和自动录像的设置等。通过中心管理服务器可以随时根据需要添加,删除,修改前端主控设备的设置参数。
视频工作站主要连接网络视频服务器和硬盘录像机等前端设备,视频工作站将网络视频服务器所传输的音视频信号和报警信号进行存储,并可根据需要对硬盘录像机的视频录像进行备分。同时,为用户提供所有远程视频图像的显示、录像和云台控制,也作为其他网络客户端的视频源,负责音、视频图像转发。
电子地图/报警主机是九鼎软件分布式网络视频集中监控管理系统中的重要组成部分,结合电子地图,能够准确的将监控点报警信息反映在地图上。
电视客户端是以PC机作为视频图像解码设备并以显示器作为视频图像显示终端设备来显示网络传输来的网络视频信号,支持多画面分割显示、单屏显示和画面轮循切换显示等多种显示模式。
IP解析服务器主要用于动态IP网络环境下的地址解析,对于ADSL等动态IP传输方式,可以通过系统自带的
IP解析服务器软件来解决由于IP变更导致网络监控中断的问题。是否选用IP解析服务器主要取决于网络接入的方式,对于静态IP网络而言,不需要IP解析服务器。(本例中,根据用户选择网络接入方式决定是否选用IP解析服务器)
B.本地监控端
本地监控端设备主要包括硬盘录像机、网络视频服务器、摄像机、云台、拾音器和报警盒等设备。
硬盘录像机负责对前端摄像机采集的音视频信号和报警信号进行数字转换,压缩和存储。控制云镜,调节画质,设置录像方式和参数等。
网络视频服务器是一种内置Web服务器的数字摄像监控设备,可以连接1或4路音视频输入,4路报警输入和两路报警输出,它直接将采集到的前端音视频信号或者报警信号进行数据打包,再传输到网络监控中心的视频工作站上。
C. 普通客户端
普通客户端是指除监控中心以外的其它临时网络客户端,在授权情况下,具有远程监看图像、控制云镜、手动录像及回放功能。
4 .录像存储容量计算
录像存储容量根据用户所选画面质量,录像压缩格式,以及监控点移动目标流量来计算。当如果按照一般画面质量,采用CIF压缩格式,监控点移动目标流量适中情况计算,每路录像存储每小时200M左右,36路摄像机全实时录像,则每天录像存储所需硬盘容量=200*24*36=172800M(172.8GB),因此1块1000G硬盘可对36路摄像机全实时录像存储:1000/172.8=5.78天,8路摄像机全实时录像,则每天录像存储所需硬盘容量
=200*24*8=38400M(38.4G),1块1000G硬盘可对8路摄像机全实时录像存储:1000/38.4=26天。在实际的使用当中,可以根据每路摄像机监控范围的重要性和监控时间长度对录像画质和录像资料保存时间长度进行分别设置和管理。
 
三. 产品介绍
1.分布式网络视频集中监控管理系统
中心管理服务器
 对所有前端主控设备(PC-DVR、EM-DVR、DVS)远程管理和维护; 管理包括视频工作站、电子地图/数字矩阵/报警管理主机在内的指挥中心;
集中管理用户和用户权限; 显示所有设备工作状态; 视频工作站
视频工作站由计算机和视频工作站软件组成,是指挥中心用于集中网络存储的设备;
每个视频工作站可负责1~64路图像的存储,所存储的具体图像和数量由中心管理服务器分配;
负责具体连接各个前端主控设备,为用户提供远程视频图像的显示、云镜控制、检索、录像等功能; 作为其他网络客户端的视频源, 负责音、视频图像转发;
递进式的二级电子地图功能:一级电子地图显示所有监控网点在某区域内的地理位置分布情况;二级地图为该监控网点内部的详细布防图;
远程接收和管理报警功能:当某前端网点发生报警情况,一级地图中该网点图标将变成红色并闪烁,同时系统发出警示音;点击报警网点图标,弹出二级地图(具体布防图),具体报警设备和关联的摄像机以红色显示,提示报警方位;报警图像自动上传显示,如果多路图像同时报警上传,将在4个图像窗口中循环显示;具有自动启动报警录像功能;

日志管理功能:软件具有系统日志功能,可以记录报警日志、操作记录等信息。并可以导出日志;
方便快捷的图像调取和云台控制功能:用户可以用鼠标在二级地图上双击任意摄像机的图标快速调看该路图像;双击鼠标可以放大图像;
电视客户端
电视客户端是以PC机作为视频图像解码设备并以显示器作为视频图像显示终端设备来显示网络传输来的网络视频信号,支持多画面分割显示、单屏显示和画面轮循切换显示等多种显示模式。PC-DVR Server、NVR中的中心管理服务器、流媒体服务器和集中管理客户端都可以作为主控设备来控制电视客户端,一台主控设备可以同时控制多台电视客户端,但所有电视客户端的显示器总数不能超过24台(即一台主控设备最多能控制由24台显示器组建的显示器墙)。
 
IP解析服务器(九鼎)
IP解析服务器由计算机和IP解析服务器软件组成。主要用来解决ADSL等动态IP网络环境下的远程网络监控问题。基本工作原理如下(以ADSL方式为例):
网络视频服务器或硬盘录像主机对ADSL拔号成功后,会根据预先设置好的IP解析服务器的IP地址向IP解析服务器主机发送设备的相关信息(本次连接的IP地址、设备名称、网络端口号等)。这样,不管IP地址怎么变,只要网络连通,网络视频服务器或硬盘录像主机的相关信息就全部传到IP解析服务器主机中了。中心管理服务器在连接前端设备之前,首先连接IP解析服务器,根据事先设置好的设备名称,去IP解析服务器的数据库中查找该前端设备是否在线,如果在线,获取相应的信息后,中心管理服务器就可以正常连接前端设备了。视频工作站、电子地图主机、网络客户端通过连接中心管理服务器获取IP信息,从而实现各环节的网络访问。
 
客户端
网络客户端主要是指挥中心以外的,有网络监控要求,但监控要求相对较低,监控活动也较随意的普通级用户,如部分领导和临时用户等。
① 普通客户端(C/S模式)
普通客户端由计算机和客户端软件组成。具有监看图像、控制云镜、手动录像及回放功能。
② WEB客户端(B/S模式)
授权用户在不安装任何软件的前提下,可以通过IE浏览器随时随地实现远程监控。用户通过IE方式可以进行
1/4/9/16路实时监视、控制云台、手动录像和远程回放等操作。