园区监控系统方案

1、先凯丽柯TM fMtC U IMK大型园区监控系统控制软件技术方案沈阳先凯丽柯电子工程有限公司2007年9月目录第一章系统框架设计3第二章软件结构61. 软件总体结构 62. 管理中心软件结构 63. 控制中心软件结构 7第三章系统功能描述91. 功能概述92. 系统管理92.1系统管理概述 92.2接入与状态管理102.3监控中心信息查询 102.4巡检及事故通知 112.5报警布防及报警通知 113. 电视墙功能123.1电视墙功能概述 123.2启动解码器133.3显示实时图像143.4视频编码器故障处理 163.5回放历史图像 164. 录像功能174.1 录像功能概述 174.2计划

2、录像194.3电视墙图像录像 214.4报警联动录像214.5硬盘录像机故障时的热备份录像 214.6回放历史图像 225. 报警联动23第四章系统性能251. 先进性252. 数据安全性25扩展性25先凯丽柯TM TWKU IMK第一章系统框架设计本监控系统方案以小平岛为例，该岛3000多个监控网点做一个统筹规划设计。本案将监控系统设计为垂直管理、平行职能按区域规划的两层结构。监控系统分为前端采集接入；接入点数字化、网络化处理，本区域控制、集中录像、 监视；监控中心集中管理、监控等三个部分。设置“区域监控分中心”、“监控中心”两级监控单位，配置相应的功能服务器和监控 控制端。基于响应并超越用

3、户要求的理念，提供从前端采集、监控站视频综合处理、监控中心 系统管理、控制、服务的全套涉及软硬件的无缝解决方案。我们提供全D1画质实时视频监控和回放，监控延时小于300ms；基于C/S架构的软件系统，在一个控制席上便能完成所有监控操作；基于区域的管理垂直管理模式，保证系统安全、有序运行，又明确各岗位 的职责；灵活细致的联动，与报警子系统有机结合，在有警情发生时，自动进行图像的切 换、录像，报警的提示、记录等处理，实现更智能化的视频监控；强大的网管功能，可在 监控中心实现对所有用户、设备的管理和维护。系统结构图如下:图1系统结构图监控中心作为整个监控系统的管理核心，具备系统功能配置、管理，系统用

4、户权限分配、管理，系统设备配置、管理的权限，在监控中心配置“管理服务器”、“流媒体服务器”、 “存储服务器”、“解码服务器”、“监控客户端”等功能服务软件及其配套硬件服务器和PC。监控分中心实现采集信号的汇总、接入、处理、传输、压缩、监视等功能，配置“DVR ”、“解码服务器”、“监控客户端”等服务软件及其配套硬件设施。先凯丽柯TM料先81丽柯TMNK监控系统详细结构图:E图释:拾音器*:摄像机il:报警输入列91:报警输出:模拟信号线:网络线:电视墙图2监控系统详细结构图先凯丽柯TM料先凯丽柯TM料如监控系统总体框架规划中设计，本案设1个监控中心和5个监控分中心，监控中心和监控分中心在本地建

5、设局域网，进行内部联网监控；各监控管理中心之间通过监控专用 网络相连接。监控分中心放置DVR （网络硬盘录像机），实现对前端采集的模拟信号的接入。前端 放置拾音器拾取音频信号，进行音频监听和记录；放置摄像机摄取视频信号，进行实时视 频监视和记录，以进行实时远程监视和事后调看；放置报警探测设备，对异常警情进行探 测，将探测信息以信号量的方式，送入DVR进行数字化处理，供管理中心进行警情管理；放置报警输出设备，对警情、异常等情况进行报警提示，通知处理。DVR对接入的模拟数据进行数字化处理，将视音频数据压缩后进行本地存储，本地配备足够容量的硬盘进行视音频分散存储。以D1码流1.5Mbps计算，一路一

6、天24小时录像约需13GB的硬盘空间。DVR提供网络传输功能， 将压缩码流通过分控中心局域网和监控 网络传输给监控分中心及监控中心的各功能服务器进行解码上墙、客户端监控和集中存储。DVR发送反向控制命令，控制前端摄像机的角度、焦距，根据需要调用预置点、轨迹 等，实现按需监控。分控中心的控制客户端，从总控中心的管理服务器上获取自己的监控权限和功能服务 器使用权限，对辖区内的监控点进行远程监控和控制，并控制解码服务器，实现压缩后视 频流的解码上电视墙显示。分控中心解码服务器，提供数字信号解码成模拟信号的反向解码服务，接收分控客户度端的控制命令，进行监控视音频的解码显示、监听。根据需求，本案中设计的

7、解码服务 器具有同时解码 20路D1码流的能力。总控中心设置管理服务器，对监控系统内的所有用户、设备进行配置和管理；设置流 媒体转发服务器，对监控中心局域网网内的监控需求和各功能服务器的码流获取需求进行 响应，代为建立视音频连接，进行视音频的复制、分发；设置集中存储服务器，对重要的 视音频进行中心集中存储记录，如对报警联动视频、人工切换的重点监控视频（如需调看 上电视墙的视频）进行集中存储录像，并提供记录的视频的VOD点播服务，响应其他客户端的查看需求。总控中心设置的电视墙服务器和控制客户端实现的功能与分控中心相同服务器的功 能保持一致。先丽ffPTM fMtCU fMK第二章软件结构1. 软

8、件总体结构视频安防监控系统软件基于C/S架构设计，系统功能采用模块化设计。图3是总体结构示意图。Cnntml. Center JCnntml Center 21图3视频安防监控系统软件总体结构示意图视频安防监控系统软件分管理中心(Server Control)、监控中心(Control Center)与控制中心三部分。监控中心提供视频安放监控系统的功能服务，包含集中存储服务、电视墙服务、流媒 体服务等。控制中心是一个用户进行监控交互的客户端软件。管理中心包含一个服务程序和一个数据库，对各监控中心服务模块、控制中心用户、 前端设备(硬盘录像机、视频编码器)实施有效管理，管理数据记录在数据库中。视

9、频安防监控系统软件支持分布式组网，可组建多个监控中心，监控中心之间可形成 一个树形结构，最高级别的监控中心可以管理各个分监控中心，上级监控中心可以按权限 实时监看下级监控中心管理的监控点。2. 管理中心软件结构图4是管理中心模块示意图。用户管理：对每个控制中心的操作用户做添加、删除和配置等管理，用户管理分管理 员、超级用户、普通用户等3个级别。控制中心管理：对所有控制中心的添加、删除和配置。服务器管理：对电视墙服务器、集中存储服务器、流媒体服务器等各类功能服务器的 添加、删除和配置。设备管理：对所有前端设备（硬盘录像机、视频编码器等编码设备）的添加、删除和 配置。日志管理：记录用户对管理中心的

10、操作日志等。网络传输：接收控制中心发送过来的验证请求、网络报文以及通过这个模块于各个控 制中心保持心跳。数据库：读写用户以及控制中心等数据。3. 控制中心软件结构Control Center主要是于前端的设置做直接的操作交互包括预览、录像、回放、远程配置等操作，以及配置控制区域、预览通道、日志管理以及电子地图，同时与Server Con trol保持心跳。图5是控制中心软件结构示意图。先91丽柯TM IMtC U 1MK用户界血泾中间件客户端抽象层：是中间件抽象出来的与视频编码设备交互的接口，应用层通过 这一层控制设备。获取码流：主要有两种模式，一种直连一种是通过流媒体。录像：应用实现管理的所

11、有通道的录像计划，调用集中存储中间件提供的接口给存储 服务器发命令控制集中存储服务器以及硬盘录像机的录像。解码：包括预览模块的软解码和硬解码两种模式，其中硬解码上电视墙调用电视墙抽 象层封装的接口控制前端的电视墙服务器。参数控制：设置预览的视频参数（亮度、对比度等）以及控制预览画面前端的云台（包括聚焦等）。远程配置：调用客户端抽象层接口配置设备的所有参数（包括网络、通道、串口、报 警、用户等）。报警：在control center启动监听被动接收前端服务器上传的所有报警信息，并且在这个模块中将所有的报警信息做脉冲过滤处理。消息联动：对过滤过的报警信息建立联动关系并且触发所有相关的联动动作启动。

12、设备管理：编码设备通道的添加、删除及配置的管理，包括各种组合的配置（组的画 面分割、组中通道的添加等等）。日志管理：记录、查询 control center所有的操作和报警日志。网络传输：向上级Control Center或Server发送报警、操作信息，并且上传该control center的运行情况。先St丽柯第三章系统功能描述1. 功能概述系统功能主要由功能服务模块来实现，主要功能包括: 系统管理电视墙功能 录像功能 报警联动 流媒体服务2. 系统管理2.1系统管理概述系统管理由管理中心实现。管理中心是整个系统的核心，各监控中心必须得到管理中心的授权才可以接入系统， 同时，管理中心还对监

13、控中心的各类服务器（电视墙服务器，存储服务器，流媒体服务器）、接入的前端编码设备（硬盘录像机、视频编码器）、控制中心的操作用户进行管理。图6是管理中心主界面。iLBIS?匚叵|区集屮首卫 -芋jj m；_ooj 叵I fflf_0i .uj HI5_D2NE ,IJJ TY5_1IJ -诵cim.ojo -簡nn_Dii a DEV/ i USft_9 * LCMTJ_EMUEFIl 咗q PV_Q6 q EV_321 j UEKl.DOlI- U5Bt_QO2 USBt_0O3 嗎町JM设銅职 设备夷型 设弃喀赫 设畚胞址 设歸口访同用尸 访问口常51用户退出（2JSUCCM用户登录（2】5

14、UCU01戏电進中，囲視SUCC01茯鬼设岳列态SWX22赧取眼超列表SWT亦snicu52冠取去备列耘sureIt ?/Z3/a& 03Q II/23/0B 06&uS II/23/aB 03d I2?/W DO n l?/23/ 03 d 12/23/06 00图6管理中心主界面管理中心负责对设备的工作状态进行监控，在出现设备掉线/死机的情况下会发出报警并通知相关的监控中心进行处理；管理中心负责接收前端设备的各种报警信号（移动报警/先凯丽柯TM NKU 1MK发送给相关的监控中心进行处理。遮蔽报警/I0报警/系统报警等），对这些报警进行过滤后,2.2接入与状态管理图7是监控中心各类服务器接

15、入系统（系统登录）及保活（工作状态管理）流程图。监丼中加吊JL.监拧中山:；应升图7监控中心登录及保活流程图2.3监控中心信息查询图8是监控中心信息查询流程图。图8监控中心信息查询流程图查询的信息主要包括操作、报警等日志信息，编码设备、摄像机等状态信息。先91丽柯TM NKL 料C2.4巡检及事故通知对前端编码设备（硬盘录像机、视频编码器）进行巡检，若发现设备故障，管理中心 进行事故通知，由监控中心对事故进行处理。图9是巡检及事故通知流程图。设备询检柑X好卜图9巡检及事故通知流程图当监控中心收到事故通知时，如硬盘录像机故障， 那么，监控中心启动存储备份任务,及时将故障硬盘录像机的监控点图像，热

16、切换到视频编码器进行传输，集中存储服务器启 动这些监控点的录像。如故障硬盘录像机修复，当管理中心获取其状态改变，即通知监控 中心停止备份录像。2.5报警布防及报警通知图10是报警布防及报警通知流程图。先凯丽柯J IHTflll 址理图io报警布防及报警通知流程图报警源来自前端编码设备（视频编码器），管理中心负责对报警信息进行过滤处理,以减少操作人员的工作量，同时避免报警信息占用网络带宽资源、管理中心服务器系统资 源。管理中心只负责接警，处警由监控中心完成。3.电视墙功能3.1电视墙功能概述电视墙功能由管理中心、视频解码服务器（以下简称解码器）、控制中心共同完成，PTZ控制可以由控制中心完成。本

17、系统中监控分中心电视墙规模为18个监视器，鉴于电视墙规模较大， 为便于值班人员进行有效监视，监视器选择单画面显示方式。多功能大屏幕可做如下用途：显示手动切换的重要图像；显示自动切换的报警画面； 显示回放画面；电视墙显示的图像来源于解码器，所以，要进行正常工作，首先要启动相关解码器。 管理中心添加解码器，控制中心从管理中心获取服务器列表。确认解码器启动后，控制中 心就可通过网络对解码器发送配置、控制等命令。在预览模式（显示实时图像）下，控制中心通过网络向解码器发送命令，控制某个解 码通道到设备获取图像数据，并且显示指定的监控点实时图像；在回放模式（回放历史图 像）下，控制中心将指定监控点的视频图

18、像数据发送至解码器并显示图像。先凯丽柯TM NKL flC控制中心可发送命令，控制电视墙在视频图像上显示关联解码通道的序号，方便使用 者灵活地进行手动切换控制。当视频编码器发生故障，监控中心将相关监控点图像软切换到硬盘录像机对应图像通 道，直到故障排除。3.2启动解码器控制中心将显示已添加的解码器及当前选中解码器的解码通道数。图11是启动解码器 的工作流程图。理小血图11启动解码器的工作流程图图12是解码器主界面。先SI丽柯TXZtC JZBCI BTIServei 1Z|r辭JSMIi即口朋金S5：L1启请載瘠番1i2yLW srfcE：灯廨止19务番Iis/iJAKLfeKiLJsawaa

19、3lirtWW喙55：姿應止19序器葩Elf图12解码器主界面3.3显示实时图像由控制中心进行实时图像的显示控制，图13是控制中心的主界面。 TW：HJT肛MMJ&itWJ1JJ-EHF7MD睥、I匕书Jfl塔即预SrtM l图13控制中心的主界面14在主界面上弹出解码服务器配置窗口，显示当前选中解码服务器的解码路数，如图先91丽柯TM所示。通过拖动主界面树上的监控点、组、序列、组序列至电视墙界面的窗口来指定电视 墙对应窗口显示的监控点实时图像及切换模式。3210203040506070809101314151617131920222324252627药33T323334353333柚4?42

20、434445464748询W5?525354555657图14解码输出通道切换模式包括：拖动通道到电视墙的详细配置界面的通道中显示该通道图像。拖动组，播放组中配置的所有通道图像。拖动序列，实现序列中配置的通道单画面轮循。拖动组列表，实现列表按照轮巡时间循环显示列表下的组。组骗号组名称切换间隔01G11D砂）021103G312)通过控制中心或控制键盘可控制当前选中通道的前端云台。 图15是电视墙显示实时图像的工作流程图。IIIIIIIA紀豎解谒棒显可:图像的竝控山览送控制命专到墀码器连接设备%返画数据二丽上墙图15电视墙显示实时图像的工作流程图先91丽柯f%IKU3.4视频编码器故障处理当管理

21、中心巡检到视频编码器故障，通知监控中心，监控中心将通过相应的DVR （硬盘录像机）视频通道代替故障视频编码器的相应通道，从而不影响电视墙显示图像。图16是视频编码器故障处理流程。览送挥制命令到解码阵11解眄LJfi图16是视频编码器故障处理流程3.5回放历史图像回放是控制中心模块去存储服务器或硬盘录像机上获取符合查询条件的视频数据进行 播放，可以在电脑屏幕播放，也可以上电视墙。在控制中心主界面中拖动历史图像至电视墙界面的某个窗口（如图17所示），若该窗口正在预览将停止预览，但不影响其它窗口的图像显示及切换。图18是回放历史图像的工作流程图。先91丽柯TM Ntcu ZkC 图17电视墙回放历史

22、图像控制界面?/解帽卜.墻图18回放历史图像的工作流程图4. 录像功能4.1录像功能概述采用各监控分中心分散存储和监控中心控制室集中存储同时进行的冗余录像模式。先81丽柯TMFC前端监控分中心所有硬盘录像机采用7 X 24小时定时录像，配置相应容量的硬盘空间使录像资料保存周期满足要求；监控中心控制室的集中存储服务器可根据需要选择进行报 警联动录像、电视墙显示图像的录像、前端硬盘录像机故障时的备份录像。所有录像采用 循环覆盖方式。硬盘录像机的分散存储主要记录所有监控点的录像，监控中心控制室的集中存储主要 记录报警等事件的录像，实际上是通过网络实现了录像的备份，并且通过网络实现存储数 据的回放功能

23、。在软件中有一个存储服务器模块，所有的数据都是通过网络发命令给存储服务器，服 务器接收到命令，通过解析后由网络去视频编码器或者硬盘录像机上获取视频数据并进行 存储。在存储的同时存储服务器会建立相关的索引文件以及在数据库中保存相关的录像记 录。图19是存储服务器模块的基本软件框架示意图。图19是存储服务器模块的基本软件框架示意图存储服务器的基本功能包括：支持对磁盘分区进行分组，采用磁盘预分配技术对录像数据进行管理。支持对服务器的基本运行参数进行调整。支持以半小时为单位设置录像计划。提供完整录像计划管理界面。内建VOD服务器，支持录像数据的远程查询和点播功能。支持远程设置录像计划、启动服务器、停止

24、服务器、实时启停录像等。图20是存储服务器的主界面。先#1丽柯TM NKL 宿lC图20存储服务器的主界面 整个软件主要的存储功能包括：计划录像电视墙图像录像报警联动录像硬盘录像机故障时的热备份录像回放历史图像4.2计划录像在控制中心上可以设置对前端的任一通道做存储服务器上的计划录像，并且可以配置 其录像计划。图 21是录像计划配置界面。先SI丽柯TM NKL 仙HC灵童计划谡買I 2 勺 qd & 道适世适O迢适 i 适1R逋逋豁迈 我74 -a i设备召称设备英型：iMZK-DS&ounic _J用户容称1用户密码1車4沖沖呻検备电址：设备诵口：录噪计划輕拆L设畚信恵0 9 2 3 4 J

25、I迤晅道晅 jslsislsis13452 ffifcs狼鞭4桂概5租tftT桂概日 ffi9j 选带篠腹|fWs j_ sm另逍：|o 31苣呂：画垂迪道导:录悅计划溝加週渲01團5适扁輯世道放笄保寿|退出图21录像计划配置界面启动了存储服务器后，服务器就会根据设置好的计划去前端的视频服务器（DVR/DVS ）获取实时码流，将码流存储到当前存储服务器上。图22是计划录像的工作流程。1MKU XK图22计划录像的工作流程4.3电视墙图像录像在控制中心切换图像时给配置好的存储服务器也发相应的开始对该监控点进行远程网络存储的命令，存储服务器则会去远程的视频编码器上获取实时码流做存储。图23是电视墙

26、图像录像的工作流程。-L1开始品偉占Mt雾时刊流成珈尖取J.-乘収实时叫流壇冋实时码潦=11电慨靖返回丈时训流写录陳文fl图23电视墙图像录像的工作流程4.4报警联动录像控制中心一旦收到来自管理中心通知的报警，那么控制中心从前端视频编码器获取联 动通道的实时码流，发送命令给存储服务器启动该通道的录像。4.5硬盘录像机故障时的热备份录像控制中心一旦收到硬盘录像机故障等类似报警后，控制中心就开始查找其对应的视频 编码器信息，并且立即发送命令给存储服务器要求存储服务器对相应视频编码器的通道图 像做远程网络存储。图 24是具体的工作流程。先SI丽柯rWKU NK图24硬盘录像机故障时的热备份录像工作流程4.6回放历史图像控制中心可以根据时间检索条件自动去存储服务器或前端硬盘录像机上获取历史图像 进行回放，并且可以将图像数据推给解码器控制回放上电视墙。通过拖动主界面树上（图17）的监控点至回放界面 （图25所示）的窗口来显示该监控点在指定时间内有录像文件的 时间段，并可通过回