學校網(wǎng)絡監(jiān)控方案

一、概述：.

　　圖像監(jiān)控一直是人們關注的應用技術熱點之一，它以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而被廣泛應用于許多場合。從攝像機、電視機出現(xiàn)的那天起，原始的圖像監(jiān)視系統(tǒng)就已誕生。它被廣泛應用于保安、生產(chǎn)管理等場合。本地圖象監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝象機、視頻矩陣、監(jiān)視器、錄象機等組成，由視頻線、控制線纜等連接。本地圖象監(jiān)控系統(tǒng)一般采用模擬方式傳輸，采用視頻電纜（少數(shù)采用光纖），傳輸距離不能太遠，主要應用于小范圍內(nèi)的監(jiān)控，如大樓監(jiān)控等。監(jiān)控圖象一般只能在控制中心查看。

　　數(shù)字視頻壓縮編碼技術的日益成熟，微機的普及化，為基于PC的多媒體監(jiān)控創(chuàng)造了條件。

　　多媒體監(jiān)控系統(tǒng)是一般采用下面的結(jié)構(gòu)：在遠端監(jiān)控現(xiàn)場，有若干個攝像機、各種檢測、報警探頭與數(shù)據(jù)設備，通過各自的傳輸線路，匯接到多媒體監(jiān)控終端上，多媒體監(jiān)控終端可以是一臺PC機，也可以是的工業(yè)機箱組成多媒體監(jiān)控終端。除了處理各種信息和完成本地所要求的各種功能外，系統(tǒng)利用視頻壓縮卡和通信接口卡，通過通信網(wǎng)絡，將這些信息傳到一個或多個監(jiān)控中心。

　　基于PC的多媒體監(jiān)控系統(tǒng)功能較強，但穩(wěn)定性不夠好；功耗高；需要有人值守；同時，軟件的開放性不好。特別是難以支持遠程圖像監(jiān)控。隨著技術的進步，現(xiàn)在出現(xiàn)了一種新型的網(wǎng)絡化遠程視頻監(jiān)控，即基于嵌入式技術的遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控。

　　基于嵌入式技術的遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控主要的原理是：網(wǎng)絡攝像機內(nèi)置一個嵌入式芯片，采用嵌入式實時操作系統(tǒng)。攝象機傳送來的視頻信號數(shù)字化后由壓縮芯片壓縮，通過網(wǎng)絡總線傳送到Web服務器。網(wǎng)絡上用戶可以直接用瀏覽器觀看Web服務器上的攝象機圖象，*用戶還可以控制攝象機云臺鏡頭的動作或?qū)ο到y(tǒng)配置進行操作。

　　由于把視頻壓縮集成到一個體積很小的設備內(nèi)，可以直接連入以太網(wǎng)，達到即插即看，省掉各種復雜的電纜，安裝方便（僅需設置一個IP地址），用戶的使用也簡單，僅需操作軟件。

　　二、設計原則.

　　1 可靠性原則.

　　在系統(tǒng)設計中，對各子系統(tǒng)的可靠性作了充分考慮，采用業(yè)內(nèi)人士廣泛認可并推崇的產(chǎn)品，以提高系統(tǒng)的可靠性。采用備份的子系統(tǒng)，應不影響系統(tǒng)的性能與功能。優(yōu)選具有故障自診斷和自恢復功能的設備。

　　2 *性原則.

　　在本方案設計中，我們均采用了上*的視頻壓縮技術和基于IP網(wǎng)絡的視頻傳輸技術，可以確保保持系統(tǒng)的*性；同時，由于采用了*的WINNIN網(wǎng)絡視頻傳技術，不僅可以使系統(tǒng)無限擴展，而且可以和標準的IP網(wǎng)絡產(chǎn)品實現(xiàn)無縫互聯(lián)互通。在未來的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)擴展改造進程中，本方案設計可以*保護現(xiàn)有的投資。

　　3 實用性原則.

　　系統(tǒng)性能價格比高，易維護、易使用、運行費用低。

　　4 擴展性原則.

　　系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化設計，能不斷增加護展需求，當系統(tǒng)擴容時，只需要簡單增加硬件設備即可。樓房的每個教室都預留了網(wǎng)絡接口，用戶可根據(jù)實際情況申請安裝WINNIN網(wǎng)絡攝像機與監(jiān)控報警中心聯(lián)網(wǎng)。

　　5 靈活性原則.

　　系統(tǒng)構(gòu)成方式簡單，功能配置靈活，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源，能滿足將來其它業(yè)務部門的需要。

　　三、 系統(tǒng)設計特點.

　　1 系統(tǒng)為標準的嵌入式服務器.

　　該設備采用*的嵌入式操作系統(tǒng)，設備體積小，視頻處理速度快，穩(wěn)定性高。該設備有自動恢復功能，當前端發(fā)生斷電后，可自動啟動，無需人工維護。

　　2 設備簡單，便于施工.

　　通過使用視頻服務器和監(jiān)控系統(tǒng)軟件，極大地簡化了監(jiān)控系統(tǒng)中可能涉及的設備種類和數(shù)量。它*取代了模擬監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻矩陣、切換器、畫面分割器、字符疊加器等需要配合使用才能實現(xiàn)的功能；減少了調(diào)試設備的施工周期；同時，較少設備的使用，可提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，減少日后設備的維護。

　　3 采用MPEG4編碼技術.

　　MPEG4編碼技術是一套完整的*的編碼技術，能夠完成在低帶寬的條件下傳輸30幀/秒的高質(zhì)量圖像。

　　4 網(wǎng)絡化、數(shù)字化.

　　系統(tǒng)采用標準TCP/IP協(xié)議，提供RJ-45以太網(wǎng)接口，能架構(gòu)在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、Internet上。它的zui大優(yōu)點是系統(tǒng)的操作性，可以隨時隨地通過局域網(wǎng)，Internet等方式瀏覽圖像；通過網(wǎng)絡還可以對分站主機進行遠程設置與維護，在系統(tǒng)遇到故障時，維護人員不必到達設備現(xiàn)場，就可修改設備的參數(shù)，提高了設備的維護效率。同時，管理員可遠程增加、刪除和修改用戶、監(jiān)控地點以及用戶的控制權(quán)限等信息。

　　5 多權(quán)限功能.

　　系統(tǒng)監(jiān)控中心和各分控中心可以對管轄范圍內(nèi)多個監(jiān)控前端進行實時監(jiān)控，不同的用戶可根據(jù)職務分配不同的控制權(quán)限。根據(jù)權(quán)限的不同，使用者利用客戶端軟件，在權(quán)限允許的監(jiān)控區(qū)域和監(jiān)控點，可分別實現(xiàn)對遠程現(xiàn)場的實時監(jiān)控；對鏡頭、云臺的控制等。

　　6 多畫面圖像切換、顯示.

　　監(jiān)控的圖像可根據(jù)地點、權(quán)限分成監(jiān)控組，以1分屏、4分屏方式顯示，組內(nèi)圖像可自動輪巡，切換時間可任意調(diào)節(jié)。

　　7 遠程報警聯(lián)動功能.

　　可提供報警輸入接口，當發(fā)生報警時，可聯(lián)動報警設備協(xié)同工作。當監(jiān)視點發(fā)生報警時，系統(tǒng)自動啟動各種對應的聯(lián)動設備，將視頻切換到相應的攝像機，自動錄制報警圖像。

　　8 系統(tǒng)軟件.

　　系統(tǒng)軟件和客戶端軟件的操作界面全部為可視化界面，用戶可根據(jù)功能提示，實現(xiàn)全部的監(jiān)控操作。用戶在實時監(jiān)控過程中，既可利用鼠標對攝像機鏡頭、云臺等進行控制。

　　9 良好的可擴容性.

　　當系統(tǒng)擴容時，在監(jiān)控中心，管理人員只需要將增加的監(jiān)控設備加入監(jiān)控地點組別，這樣就完成了全部系統(tǒng)的升級擴容工作。

　　四、系統(tǒng)設計.

　　1 系統(tǒng)原理.

　　系統(tǒng)主要由三個層次構(gòu)成：前端設備層、傳輸網(wǎng)絡層、中心服務應用層。各層之間相對較為獨立，模塊化強，設備更換不會影響到系統(tǒng)運行。層與層之間采用標準的TCP/IP協(xié)議進行通訊，不受網(wǎng)絡平臺的限制。前端設備提供采集并壓縮視頻圖像、狀態(tài)信號采集及控制信號輸出等功能，支持用手提電腦對前端設備進行本地設置，本地維護時具有人面交互、各種圖形顯示、視頻圖像的當?shù)貙崟r監(jiān)控功能；中心服務應用層器提供視頻及報警數(shù)據(jù)存儲、訪問控制、視頻解碼顯示、回放、控制、報捷處理及各種系統(tǒng)管理功能的操作界面等，攝像機模擬視頻信號首先接入前端視頻服務器進行視頻編碼和壓縮，形成網(wǎng)絡化的視頻數(shù)據(jù)流，經(jīng)由網(wǎng)絡傳輸至監(jiān)控中心。監(jiān)視工作站接收視頻流進行解碼顯示。解碼后的視頻流可以直接在監(jiān)視工作上顯示或切換到其它顯示輸出設備。

　　其它顯示輸出設備采用具有解碼功能的網(wǎng)絡視頻服務器，些服務器將數(shù)字信號再轉(zhuǎn)化成模擬信號在模擬監(jiān)視器上輸出顯示。

　　2系統(tǒng)結(jié)構(gòu).

　　2.1系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu).

　　系統(tǒng)軟件采用客戶/服務模式，服務器主要實現(xiàn)對用戶、權(quán)限、系統(tǒng)設備及視頻流的存儲管理等功能，并可實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)功能，將W750V的數(shù)字視頻信號送至W750V-R，由W750V-R轉(zhuǎn)化成模擬信號送至監(jiān)視器顯示?？蛻舳丝梢蕴峁崟r監(jiān)視、遠程控制、系統(tǒng)配置、存儲回放等功能的操作平臺。由于整個軟硬件產(chǎn)品均是基于TCP/IP協(xié)議進行網(wǎng)絡連接，因此系統(tǒng)支持遠程客戶登錄，遠程登錄的客戶功能與局域網(wǎng)客戶登錄*一樣。

　　2.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu).

　　系統(tǒng)主要由前端系統(tǒng)和監(jiān)視中心系統(tǒng)組成。前端設備主要實現(xiàn)采集信頻信號并壓縮編碼。監(jiān)控中心系統(tǒng)主要實際對來自分站系統(tǒng)的壓縮視頻流進行實時解碼顯示、存儲和回放，并提供系統(tǒng)管理功能。

　　前端設備包括W750V視頻服務器、攝像機。根據(jù)項目要求，前端攝像視頻信號接入W750V視頻服務器，可以支持云臺，在監(jiān)控中心操作控制前端攝像機上、下、左、右移動，可以并調(diào)整焦距或光圈對目標進行高清晰度的監(jiān)視。。

　　監(jiān)控中心設備主要由錄像主機和W750V-R網(wǎng)絡視頻服務器及監(jiān)視器組成。視頻流進入監(jiān)控中心后，通過錄像主機進行錄像存儲，同時在顯示器上進行顯示，可以按多畫面進行監(jiān)視，并可以多畫面、多分割模式自動切換。并可實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)功能，將W750V的數(shù)字視頻信號送至W750V-R，由W750V-R轉(zhuǎn)化成模擬信號送至監(jiān)視器顯示3系統(tǒng)配置.

　　系統(tǒng)硬件.

　　3.1 監(jiān)控中心：.

　　主要設備：.

　?。?）  系統(tǒng)的存儲服務器錄像主機：配置在監(jiān)控中心，可以對各路攝像機進行實時錄像。

　　功能：可以對30路圖象進行存儲.

　　2）W750V-R網(wǎng)絡視頻服務器，對各路數(shù)字圖像解碼成模擬圖像送至監(jiān)視器顯示。

　　（3）視頻監(jiān)視器：采用模擬監(jiān)視器3.2 學校：

　　采用W750V網(wǎng)絡攝像服務器。

　　圖像壓縮格式 MPEG4

　　圖像解析度 CIF（352×288）

　　視頻輸入BNC  接口

　　控制通訊口 RS422/RS485

　　網(wǎng)絡接口 RJ-45   100-BaseT

　　網(wǎng)絡協(xié)議 TCP/IP

　　圖像傳輸速率 1~30 幀/秒

　　報警 I/O 口 1 路輸入/1 路輸出

　　3.3系統(tǒng)功能

　　3.3．1監(jiān)控中心的存儲錄像功能：配置在監(jiān)控中心，可以對各路攝像機進行實時錄像。

　　3.3．2監(jiān)控中心的30個監(jiān)視點監(jiān)視功能：由30臺監(jiān)視器監(jiān)視。