本方案所要監(jiān)控的對象為南京市建工局轄區(qū)內的各個建筑工地，系統(tǒng)需建設一套遠程監(jiān)控系統(tǒng)，就是在各個建筑工地安裝攝像機采集現(xiàn)場的視頻信號，然后INTERNET傳送給上級監(jiān)管部門，把各個現(xiàn)在施工場點監(jiān)控統(tǒng)一管理，實現(xiàn)各個單位足不出戶即可隨時查看建筑工地現(xiàn)場的具體情況。通過技術手段提高上級監(jiān)管部門、發(fā)展商、工程項目監(jiān)理等對建筑工地現(xiàn)場的生產過程、環(huán)境的監(jiān)控力度將顯得非常有意義。

　　二、設計思想

　　一般來說視頻監(jiān)控系統(tǒng)大體可以分為三個部分：“前端采集系統(tǒng)”、“信號傳輸系統(tǒng)”以及“控制系統(tǒng)”。

　　前端采集系統(tǒng)主要包括安裝在各個工地上的攝像機;

　　信號傳輸系統(tǒng)主要包括中間的視頻信號傳輸線路、設備;

　　控制系統(tǒng)主要包括終端顯示設備、錄像設備、控制設備等。

　　三、方案設計

　　系統(tǒng)方案結構

　　系統(tǒng)解決方案拓撲結構示意圖

　　如圖所示，本解決方案的包含以下幾個組成部分

　　前端監(jiān)控設備：包括快球攝像機、帶云臺紅外一體化機、嵌入式硬盤錄像機、數(shù)字電路，完成網點視/音頻圖像攝取，圖像信號接入站場內部LAN網絡，子網內可以連接少量供主管人員調看的分控客戶端。網絡監(jiān)控管理中心(數(shù)字矩陣)：下屬所有網點的圖像、報警信息通過專網傳輸至管理中心集中處理，任意切換到電視墻上。這里選用浩銘HM_DRC100管理中心系統(tǒng)。所有站場的錄像資料定時上傳回管理中心的存儲服務器集中存儲。包括管理中心主機、控制鍵盤、電視墻、視頻存儲組件、視頻轉發(fā)服務組件等設備。視頻存儲系統(tǒng)(可選備份服務器)：站場本地的存儲系統(tǒng)根據(jù)前端要求來存儲錄像資料，管理中心系統(tǒng)要求保存15天的錄像資料(發(fā)生事故安全的資料)，這個數(shù)據(jù)量是很大的，一般的PC硬盤是不能滿足要求的。故選用HP存儲服務器，另出于對數(shù)據(jù)存儲穩(wěn)定性的考慮，采于SCSI結構的硬盤，現(xiàn)共計14路。如果還需長時間存儲，數(shù)據(jù)量很大，現(xiàn)考慮采用一臺HP磁帶機，將相關的數(shù)據(jù)轉成錄像帶。該款磁帶機具有務份量大，備份速率高及壓縮比高等特點(本系統(tǒng)不考慮磁帶系統(tǒng))。

　　分控客戶端系統(tǒng)：系統(tǒng)通過視頻轉發(fā)服務器可以支持任意多個分控客戶端?？梢酝ㄟ^專用客戶端軟件實現(xiàn)，也可以用IE瀏覽方式實現(xiàn)。而且用戶互聯(lián)網實時瀏覽監(jiān)控現(xiàn)場。

　　光纖專網：系統(tǒng)主干網租用電信的光纖，每個現(xiàn)場工地分配10M帶寬;管理中心分配1000M帶寬。

　　各區(qū)分控中心：各區(qū)分管的分控中心可以能過1000M專網光纖網連入南京總控中心，這兩級分管，用戶可以方便地進行管理，總控中心可以實時監(jiān)控各地現(xiàn)場工地。 [nextpage]

　　四、系統(tǒng)特點及功能需求分析

　　1、監(jiān)控點分布

　　本系統(tǒng)分布點分布在南京各個施工現(xiàn)場內，其中每個工地分別安裝在塔吊(工地最高點)和其它相應的各個安裝位置。

　　2、站場監(jiān)控子網

　　DVR主機：APE600C 一臺，支持 9路D1音視頻嵌入式同步錄像機。

　　攝像機：每個施工現(xiàn)場塔吊(工地最高點)采用快球：VTV(維多利亞)一體

　　化快球1臺，型號為：VT-GTV8222;具體參數(shù)請參見“系統(tǒng)設備參數(shù)”的“前端采集設備”。每個施工現(xiàn)場其它安裝點采用紅外一體化攝像機：VTV(維多利亞)紅外一體化機若干臺，型號為：VT-C4105;具體參數(shù)請參見“系統(tǒng)設備參數(shù)”的“前端采集設備”。

　　恒速云臺：采用亞安恒速云臺YA3050;具體參數(shù)請參見“系統(tǒng)設備參數(shù)”的“前端采集設備”。

　　硬盤：保存本地站場錄像資料。不同路數(shù)所須硬盤數(shù)量不同見上表。目前較成熟的可供選擇是的160G\200G\250G\300G\400G

　　施工場場點內網分控客戶端：1-N個，站場內網可設置分控客戶端，如果分控端超過1個則須要安裝視頻轉發(fā)服務器軟件，轉發(fā)器可以級聯(lián)。APE600C硬盤錄像系統(tǒng)支持雙碼流傳輸，每路圖像可出一路高清晰碼流用于本地記錄，一路可調節(jié)幀率、畫質的碼流用于網絡傳輸。在DVR主機中添加管理中心信息，DVR主機可自動向管理中心系統(tǒng)注冊。

　　3、數(shù)字電路：采用南京運營商寬帶網。

　　(1)錄像部分：攝像機采集的視頻信號通過視頻傳輸線路進入數(shù)字硬盤錄像機。開機后數(shù)字硬盤錄像機根據(jù)設定參數(shù)，每天定時自動開關機，并自動進入相應的錄像狀態(tài)。當某些畫面?zhèn)蓽y到移動變化時，相應的圖像自動放大彈出，并有語音提示。當有傳感報警信號時，DVR主機自動彈出電子地圖、通過語音輸出防區(qū)號及類型、并聯(lián)動相應的外圍設備(警燈、警號等)。同時自動將移動偵測信息和報警信息自動上傳至網絡管理中心端。

　　(2)云鏡控制 通過數(shù)字硬盤錄像主機、管理中心、客戶端(局域網或廣域網)來實現(xiàn)本地或遠程控制云鏡。硬盤錄像主機和管理中心可以設置、調用云臺的預置點和花式巡航。

　　(3)報警處理 硬盤錄像主機與網點內的傳感設備聯(lián)動處理報警信號。硬盤錄像主機接到報警信號后可自動彈出電子地圖、通過語音輸出防區(qū)號及類型、并聯(lián)動相應的外圍設備，同時并將報警信號自動上傳給網絡管理中心。管理中心主機收到報警信號后，會自動彈出電子地圖，并強制上傳相應的報警圖像。屏幕墻的主顯示器自動切換到相應的一個或一組報警圖像。

　　(4)施工現(xiàn)場場內部分控 在站場內部工作站電腦上安裝客戶端軟件，主管人員可以實時監(jiān)看整個工作過程。如果有多個主管人員需要分控監(jiān)看，則只需要在其中一臺分控電腦上安裝視頻轉發(fā)器軟件即可實現(xiàn)任意多個分控觀看，每個轉發(fā)器可支持9個分控連接，通過轉發(fā)器級聯(lián)可以實現(xiàn)無限轉發(fā)及分控。分控用戶可以控制云鏡，但同一時間，只能有一個分控用戶控制云鏡。

　　(5)可靠性　數(shù)字硬盤錄像主機視頻處理全由硬件完成，占用系統(tǒng)資源少，主機性能穩(wěn)定。系統(tǒng)運行時有詳細的日志記錄，可通過日志檢查來檢查主機的工作情況，人員的情況等。

　　五、信息監(jiān)控管理中心

　　信息監(jiān)控管理中心將分布在各地前端設備通過現(xiàn)有的網絡連接起來集中管理，實現(xiàn)遠程任意攝像機圖像的調用;遠程云鏡控制和快球預置點調用;遠程錄像資料的調用;遠程DVR主機的參數(shù)設定;遠程DVR主機的觀看用戶權限設定;報警信息的搜集;電視墻的控制(數(shù)字矩陣)等等功能。管理中心可以管理的DVR主機數(shù)量是沒有限制的，但是管理中心可以通過硬件解碼輸出至電視墻的路數(shù)是有限制的。目前我們可以做到一臺管理中心硬件解碼輸出24路模擬信號。如果是對成本考慮較多，可以使用管理中心配套的軟解碼實現(xiàn)上VGA墻的方案。由于管理中心系統(tǒng)采用模塊化套件的方式，可以實現(xiàn)多種遠程監(jiān)控方式的任意組合。系統(tǒng)基于Windows2000/XP專業(yè)版平臺運行。

　　我司自主開發(fā)的浩銘網絡監(jiān)控管理中心的連接方式是簡單可行、成本低廉，而且可靠性和安全性較高，可以在較低的成本下實現(xiàn)網絡監(jiān)控、集中多級管理、報警聯(lián)動等功能。

　　低成本：管理中心系統(tǒng)除了DVR主機和管理中心系統(tǒng)外，不需增加額外的服務器，在很大程度上節(jié)約了用戶的支出。

　　可靠性：DVR主機與管理中心之間的通訊是點對點的通訊，沒有其它的中間設備，所以即使有一臺DVR主機癱瘓，最多也只是影響了這一臺DVR主機的網絡管理功能，而不會出現(xiàn)由于一臺視頻服務器癱瘓而造成整個管理中心系統(tǒng)的癱瘓情況?？梢娺@種分布式的管理中心從根本上分散了網絡管理的不穩(wěn)定性的風險，使整個系統(tǒng)顯的更加健壯。由于報警時在遠程DVR主機端已經錄像(本地錄像)，所以如果管理中心這邊出現(xiàn)異常情況也不會影響錄像，當管理中心的故障修復后，我們依然可以調用遠程主機端的錄像資料回查。而且使用本地錄像后，錄像資料的清晰度不受網絡效果的影響，只與現(xiàn)場的環(huán)境和攝像機的效果有關。

　　對其它廠商產品的兼容性：由于眾所周知的原因，每個監(jiān)控廠商的產品均未有很好的兼容性。對于采用了不同廠商的不同產品來說，要實現(xiàn)兼容是很難一件事。目前我們可以做到對采用PHILIPS解決方案的同類產品只需要經過簡單的軟、硬件修改就能較好地兼容。具體實施時我們可以分批將這些硬件換回公司修改調試，再分批裝回原位。對于不是采用PHILIPS解決方案的同類產品，我們正在著手尋求其它一些解決方案，為整個系統(tǒng)穩(wěn)定性考慮暫時不考慮兼容。 [nextpage]

　　靈活性：管理中心套件系統(tǒng)支持多種網絡套件，可以靈活搭配使用。

　　多畫面軟解碼圖像控制：軟解碼圖像控制器是管理中心的擴展套件之一。此套件可以將DVR服務器傳過來的多路圖像軟解碼并在顯示器上分割顯示，并可以與遠程DVR服務器同步錄像。但是軟有解碼的路數(shù)會受到計算機系統(tǒng)資源的限制。一般情況下采用雙頭顯卡可以軟解碼8路圖像。管理中心軟件可以控制選擇任意DVR服務器的任意圖像軟解碼至VGA電視墻。通過VGA轉AV輸出可以在電視上顯示。

　　多路圖像轉發(fā)服務器：采用轉發(fā)服務器，可以將指定的圖像發(fā)送至指定的副控端;可以發(fā)送多任意多個副控及管理中心系統(tǒng)而不影響帶寬。轉發(fā)服務器也可以被看作是一臺虛擬的DVR服務器，由此我們可以實現(xiàn)跨省、地區(qū)的多級網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　多路錄像資料存儲器：方式一，前端所有圖像同時傳回管理中心端錄像。按每秒400K的數(shù)據(jù)計算，計算機將是在全負荷工作;方式二：前端主機有自己的存儲系統(tǒng)，供前端檢索查詢，在系統(tǒng)空閑的時段，將當天錄像的資料自動傳送回管理中心備份。由于所有圖像都在存儲服務器中存儲，所以存儲服務器的數(shù)據(jù)量將是非常的大。

　　以上套件為可選件，系統(tǒng)基于Windows2000/XP專業(yè)版平臺運行。

　　網絡接入方式：DVR主機與管理中心之間支持多種的數(shù)據(jù)傳輸方式，如TCP、UDP、多種組播方式和電話線等連接方式。但其連接有很大的靈活性。音頻信號傳輸對網絡帶寬的適應性：多種的網絡音視頻傳輸方式，可以實現(xiàn)在高帶寬上全實時的圖像傳輸和在低帶寬上時的傳輸高清晰的關鍵幀圖像。在管理中心上可以同時調看多臺遠程DVR主機上的多路音視頻圖像。系統(tǒng)支持雙碼流傳輸，在管理中心或分控端可以調節(jié)網絡傳輸?shù)拇a流和幀率，這種調節(jié)只影響網傳效果不影響網點本地DVR主機的錄像。

　　遠程備份：網點前端采用本地高質量錄像，當整個系統(tǒng)空閑的時候才將當天的錄像資料傳輸回管理中心集中存儲。這樣不但保證了錄像文件的質量效果，便于網點人員查找回放錄像資料，而且有效地緩解了管理中心主機的壓力。管理中心主機可以將有限的系統(tǒng)帶寬資源用于報警信息的處理和電視墻的控制。

　　遠程參數(shù)設置：管理中心可以對遠程DVR主機進行工作參數(shù)的設定、修改、刪除。

　　報警與電子地圖：管理中心會自動接收遠程DVR主機的報警信息，當遠程DVR主機有報警信號時，管理中心可以發(fā)出音效提示，并自動連接相應的圖像，彈出相關聯(lián)的電子地圖。

　　工作狀態(tài)監(jiān)測：管理中心可以查看到遠程DVR主機的工作狀態(tài)。包括：錄像、網絡連接狀態(tài)、報警狀態(tài)、移動偵測狀態(tài)、視頻信號是否丟失等。

　　IP語音對講：管理中心、DVR主機和分控客戶端之間可以進行IP語音/文字對講。

　　電視墻;通過管理中心內置的四路硬件解碼卡，可以將網絡傳輸過來的某一個或幾個站場的圖像解碼還原為模擬信號輸出至監(jiān)視器組成的的電視墻上。通過管理中心可以切換任意DVR主機上的任意圖像和音頻信號到電視墻的任意監(jiān)視器上，這樣就可以實現(xiàn)數(shù)字矩陣的功能了。

　　中心機房中可以設置一臺或多臺管理中心和多臺客戶端程序。管理中心支持多種的網絡聯(lián)接方式，如寬帶網、ADSL，DDN等，并能夠自動的適應不同的帶寬來調整不同的網絡傳輸畫質。支持手動、自動聯(lián)接。網絡可保持實時聯(lián)接，也可以設置讓DVR管理中心定時對DVR主機進行檢查或在DVR主機端有報警、移動偵測時自動聯(lián)接網絡。

　　電子地圖與警視聯(lián)動功能：全縣的所有監(jiān)控點都直觀地顯示在電子地圖上，并能點擊顯示監(jiān)控點圖像。能顯示街區(qū)分布、轄區(qū)范圍、執(zhí)法點位置等。對于發(fā)生報警或其它警情時，能自動切換到相應監(jiān)控點(包括攝像機切換和預置點)，在屏幕上調出該點圖像，并在電子地圖上給出指示，計算機給出聲音提示，記錄相關報警信息;在進行攝像機切換和控制時也能在電子地圖上指示最近監(jiān)控點，實現(xiàn)與GIS、GPS系統(tǒng)的協(xié)同應用。

　　權限管理功能擁有統(tǒng)一的用戶權限管理，建工局授權的用戶只要在視頻監(jiān)控與報警系統(tǒng)中開設帳號、分配權限即可(可細分為圖像瀏覽、控制、流量控制等權限)。

　　任一有權限用戶可以瀏覽任一監(jiān)控點的實時圖像和歷史圖像。有設備控制權限的用戶可以對實時圖像監(jiān)控點的云臺、鏡頭和數(shù)字切換矩陣進行控制。

　　信息存儲和備份功能：中心系統(tǒng)對所有巡檢、報警、視頻、系統(tǒng)日志等信息予以存儲和備份。存儲和備份的報警、巡檢等歷史數(shù)據(jù)信息，可在網絡系統(tǒng)中依據(jù)授權進行訪問。中心系統(tǒng)對接收到的巡檢信息、報警信息和視頻信息等按照信息的含義和歸屬進行分類，重要事件的圖像要求作永久存儲，并且提供異地備份。

　　存儲的歷史視頻數(shù)據(jù)要求進行防篡改處理，例如增加數(shù)字水印或者數(shù)字簽名，使之可以作為證據(jù)使用。

　　六、網絡傳輸部分

　　網絡傳輸是將通過視頻服務器(或數(shù)字硬盤錄像機)對視頻信號進行壓縮，然后通過以太網絡(或者是ADSL、寬帶網、微波無線網等方式在互聯(lián)網上)進行傳輸，這樣理論上傳輸距離則不受限制，但實際的效果還是要視具體的網絡帶寬而定;從本方案的需求特點來分析，可采用以上幾種傳輸方式的組合:(1)對于重點工程,從建筑工地租用運營商寬帶光纜將視頻信號傳輸?shù)降奖O(jiān)管中心進行集中監(jiān)控;(2)對于一般工地,則因為建筑工地有明顯的臨時性及數(shù)量眾多,因此最為合適的傳輸方式應該為網絡傳輸方式。

　　綜上所述，建議重點工程系統(tǒng)前端采用一體化智能高速球機，傳輸方式采用臨時租用電信局光纜,在建工局總控中心安裝數(shù)字硬盤錄像機錄像,矩陣進行控制和切換到電視墻上進行實時監(jiān)視;一般建筑工地前端安裝一體恒速球機和一套網絡硬盤錄像機作為現(xiàn)場控制和錄像，監(jiān)管中心采用服務器并建立集中監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺(集中監(jiān)控軟件系統(tǒng)含電子地圖及8-128路視頻切換輸出功能),通過互聯(lián)網遠程查看以及控制各個建筑工地的恒速紅外一體機。