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化工廠監控

化工防爆監控方案

1.1.項目背景和建設目標

1.2.網絡視頻監控技術概述

網絡視頻監控技術的演變

在上世紀90年代中期,以DVR(Digital Video Recorder)為代表的第二代視頻監視系統出現在視頻監視市場上。DVR使用戶可以將模擬的視頻信號進行數字化,并存儲在電腦硬盤而不是盒式錄像帶上。數字化的存儲大大提高了用戶對錄像信息的處理能力,用戶可以通過DVR來控制攝像機的啟閉,對于報警事件以及事前、事后報警信息的搜索也變得相對簡單。然而,DVR本身的處理能力限制使得其數字化處理能力被限制在是8~32路以內,一個項目往往需要許多臺DVR設備,系統部署仍然很繁瑣。

第三代系統就是目前正在蓬勃發展的網絡化視頻監視系統,又稱為IP監視系統,它最早出現于2001年。網絡化視頻監視系統從一開始就是針對在網絡環境下使用而設計的,是完全數字化的系統,它基于標準的TCP/IP協議,能夠通過局域網/無線網/互聯網傳輸,布控區域大大超過了前兩代系統;它采用開放式架構,可與門禁、報警、巡更、語音、MIS等系統無縫集成;它基于嵌入式技術,性能穩定,無需專人管理;它靈活性大大提高,監控場景可以實現任意組合,任意調用。

此外,網絡化視頻監控系統的出現,使高清化、智能化視頻監控及其大規模應用成為可能,從而真正實現了視頻監控技術的飛躍。

百萬高清網絡視頻監控

在第三代網絡視頻監控系統中有兩個代表性的產品,一個網絡攝像機,一個是視頻編碼器。其中視頻編碼器是一個能夠將模擬視頻信號轉化為數字視頻信號的產品,它的主要用途是實現對模擬視頻監控系統進行數字化、智能化改造。原有的模擬攝像機通過模擬視頻電纜接入視頻編碼器,其圖像經視頻編碼器進行數字化后,直接通過網線接入網絡并傳輸給后端的監控系統。

網絡攝像機通常也被稱為IP攝像機,它們是一種高度集成化的產品,可以看作一臺攝像機和一臺微型服務器的結合體,是完全數字化的產品。

視頻圖像由其攝像機部分進行采集,即將組成圖像的各種光信號轉化為電信號,同時還進行曝光控制、快門控制、白平衡調整、亮度色度調整以及背光補償等常見的圖像調整工作;采集來的視頻圖像通過嵌入在網絡攝像機內部的視頻壓縮/處理芯片進行壓縮、編碼并通過網絡進行傳輸,同時芯片也可以實現相應的智能分析、報警事件管理安全防務和加密等數字化功能,以及提供HTTP、TCP、SNMP等多種網絡服務。

由于視頻圖像在網絡攝像機直接完成了數字化處理,并通過標準的網絡協議進行傳輸,因此無需再進行其他的模數轉換,從而能夠充分保持圖像的清晰度。用戶只需通過電腦連接到網絡就可以觀看視頻圖像,而錄像設備也只需要直接獲取相應的數字化視頻信息并進行存儲即可,從而大大方便了視頻數據的共享、存儲和與其他系統的集成。


1.3.項目需求分析

1)本次項目建設為某油庫的全網絡架構的防爆高清視頻監控系統。系統全部網絡數字化,前端選用百萬像素網絡高清防爆紅外攝像機,并以此來架構一個全數字的專有油庫視頻監控網絡系統。在每個重點監控區域部署網絡高清防爆紅外攝像機,通過油庫監控專有網絡,連接到遠程后端部署在油庫信息中心的NVR服務器集群,并通過一臺集中管理服務器,實現一個系統管理平臺對所有監控點的前端攝像機、NVR、高清解碼器等設備的視頻瀏覽、控制、報警聯動、錄像檢索和回放等全局管理。系統同時接入數字信息化專網,實現視頻監控和酒店門禁、報警、消防、巡更等系統的無縫對接和信息共享。具體如下:

2)系統應能所有的監控點實時視頻圖像進行動態觀察和控制;

3)系統應能對所有的監控點視頻圖像進行統一授權調用管理;

4)系統能對監控中心大屏上監控圖像進行輪流切換,按序切換;

5)系統能實現海量視頻信息的高質量可靠存儲、授權回放和點播管理;

6)系統需要具備多級身份認證功能,應對系統用戶進行分類,并綜合考慮各種因素制定合理的權限管理策略,實現對用戶訪問的控制,確保用戶只能對屬于自己維護的設備加以管理;

7)系統應具有防止網絡攻擊的防御能力和防御措施,系統應采用訪問控制和身份認證保證整個系統的安全;

8)系統應具有強大的接入能力和擴展能力,以實現今后大規模、大范圍的監控點覆蓋;支持靈活的接入方式,以適應各個監控點網絡傳輸條件的差異性;

9)系統應具備良好的兼容性,應能兼容目前市場上主流的IP視頻設備,且能夠兼容市場上所有主流的存儲設備。

10)系統能實現和電子圍欄、消防報警、防盜紅外、溫度、濕度感應器等報警感應系統聯動;

11)系統能夠接入今后的統一管理平臺,實現視頻監控信息的共享。

12)本次系統項目共計部署30個百萬網絡高清防爆監控點。


1.4.系統平臺應具備的功能需求

一、系統管理功能

支持中心集中管理模式,實現對所有設備及平臺用戶的集中控制。對前端設備添加、設置、管理均由中心完成。

二、遠程圖像實時查看功能

可實時監看任一路(或多路)現場畫面,支持多種分割方式,并可對當前畫面進行現場聲音監聽、錄像、云臺控制、抓圖等。并可根據需要設置定時分組切換、畫面切換等。

三、報警及觸發聯動功能

整合報警視頻,觸發報警時,在監控中心做出相應的視頻聯動;發生報警信息及聯動圖像畫面上傳監控中心。

四、信息共享功能

醫院各相關業務職能部門和領導均可在互聯網上通過客戶端軟件使用該網絡視頻監控系統,即通過授權隨時觀看到權限內的任一路圖像,支持在有限的帶寬下多用戶同時調用同一路視頻圖像,不占用額外的帶寬;支持在帶寬允許的情況下多用戶同時調用不同的視頻圖像。

五、遠程管理

通過集中聯網,酒店管理部門可進行異地實時后臺監督,遇到突發事件可實施應急快速反應,主要功能有:

1、錄像文件下載

監控中心具備遠程錄像下載功能,在回放的同時即可下載重要的錄像資料。

2、遠程圖像回放

監控中心和授權用戶可以遠程查詢、回放所屬任意網點的任一路視頻錄像。

3、設備巡檢、網絡校時

監控中心能實現設備狀態巡檢,錄像機網絡校時功能。

4、設備異常狀態上傳

前段設備的視頻丟失、視頻恢復、網絡斷開和硬盤錯誤等設備異常狀態可自動上傳到監控中心服務器。

六、錄像存儲

1、所有監控點的圖像均需支持1280*720@25幀/秒的實時錄像能力。

2、錄像采用24小時連續錄像方式,錄像保存時間不少于30天。

3、所有錄像資料由NVR統一進行管理維護。無論用戶在何時登錄,都可自由訪問其權限范圍內被允許訪問的錄像資料。

4、為了節省錄像存儲空間,系統應能實現減幀存儲技術,用戶可設定是否啟用歷史錄像降幀幀以及設定啟用降幀技術的時間閥值。

七、網絡現狀與規劃

本視頻監控項目將基于獨立的油庫視頻監控專用網絡構建,系統采用樹形網絡拓撲結構,構建由接入層、傳輸層、核心層組成的三層次網絡拓撲結構。

由于本系統為一個全數字化的系統,所有視頻、控制和管理數據都將通過網絡進行承載,為了確保視頻圖像能夠達到高清晰度、高流暢度和低延時,因此必須保證網絡有充裕的帶寬,和良好的連接性能和穩定性。在選擇網絡設備時,應當選用高端知名品牌的產品,以確保網絡質量。在進行網絡結構設計時,也要考慮系統高的可接入性、靈活性、開放性和實用性,同時為該系統后期的擴容和二次開發提供冗余空間。

接入層:前端的網絡高清防爆紅外攝像機,通過光纖傳輸至監控中心,并轉換網口通過接入層的POE交換機接入到油庫視頻監控網絡。

傳輸層:通過光纖傳輸和后端的核心層設備完成通訊級聯。

核心層:部署在油庫控制信息中心的核心層交換設備,是基于系統的各種功能應用而構建的層次,包括管理、控制、預覽、轉發、分控和存儲等,將前端所有監控區域發送的數據信號,在其內部完成的高速的數據交換,內容包括不同數據流格式(如視頻、音頻、控制、開關量等)和不同的目的主機地址,以對應后端中心的各種綜合應用


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