学校、幼儿园网络视频监控方案

时间：2010-07-29 12:05:00 【字号大中小】【关闭】

图像监控一直是人们关注的应用技术热点之一，它以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于许多场合。从摄像机、电视机出现的那天起，原始的图像监视系统就已诞生。它被广泛应用于保安、生产管理等场合。本地图象监控系统主要由摄象机、视频矩阵、监视器、录象机等组成，由视频线、控制线缆等连接。本地图象监控系统一般采用模拟方式传输，采用视频电缆（少数采用光纤），传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，如大楼监控等。监控图象一般只能在控制中心查看。

　　数字视频压缩编码技术的日益成熟，微机的普及化，为基于PC的多媒体监控创造了条件。

　　多媒体监控系统是一般采用下面的结构：在远端监控现场，有若干个摄像机、各种检测、报警探头与数据设备，通过各自的传输线路，汇接到多媒体监控终端上，多媒体监控终端可以是一台PC机，也可以是专用的工业机箱组成多媒体监控终端。除了处理各种信息和完成本地所要求的各种功能外，系统利用视频压缩卡和通信接口卡，通过通信网络，将这些信息传到一个或多个监控中心。

　　基于PC的多媒体监控系统功能较强，但稳定性不够好；功耗高；需要有人值守；同时，软件的开放性不好。特别是难以支持远程图像监控。随着技术的进步，现在出现了一种新型的网络化远程视频监控，即基于嵌入式技术的远程网络视频监控。

　　基于嵌入式技术的远程网络视频监控主要的原理是：网络摄像机内置一个嵌入式芯片，采用嵌入式实时操作系统。摄象机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过网络总线传送到Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄象机图象，授权用户还可以控制摄象机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。

　　由于把视频压缩集成到一个体积很小的设备内，可以直接连入以太网，达到即插即看，省掉各种复杂的电缆，安装方便（仅需设置一个IP地址），用户的使用也简单，仅需操作软件。

　　二、设计原则.

　　1、可靠性原则.

　　在系统设计中，对各子系统的可靠性作了充分考虑，采用业内人士广泛认可并推崇的产品，以提高系统的可靠性。采用备份的子系统，应不影响系统的性能与功能。优选具有故障自诊断和自恢复功能的设备。

　　2、先进性原则.

　　在本方案设计中，我们均采用了国际上先进的视频压缩技术和基于IP网络的视频传输技术，可以确保保持系统的先进性；同时，由于采用了先进的WINNIN网络视频传技术，不仅可以使系统无限扩展，而且可以和标准的IP网络产品实现无缝互联互通。在未来的系统联网扩展改造进程中，本方案设计可以完全保护现有的投资。

　　3、实用性原则.

　　系统性能价格比高，易维护、易使用、运行费用低。

　　4、扩展性原则.

　　系统采用结构化设计，能不断增加护展需求，当系统扩容时，只需要简单增加硬件设备即可。楼房的每个教室都预留了网络接口，用户可根据实际情况申请安装WINNIN网络摄像机与监控报警中心联网。

　　5、灵活性原则.

　　系统构成方式简单，功能配置灵活，充分利用现有的网络资源，能满足将来其它业务部门的需要。

　　三、系统设计特点.

　　1、系统为标准的嵌入式服务器.

　　该设备采用先进的嵌入式操作系统，设备体积小，视频处理速度快，稳定性高。该设备有自动恢复功能，当前端发生断电后，可自动启动，无需人工维护。

　　2、设备简单，便于施工.

　　通过使用视频服务器和监控系统软件，极大地简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量。它完全取代了模拟监控系统中的视频矩阵、切换器、画面分割器、字符叠加器等需要配合使用才能实现的功能；减少了调试设备的施工周期；同时，较少设备的使用，可提高整个系统的稳定性和可靠性，减少日后设备的维护。

　　3、采用MPEG4编码技术.

　　MPEG4编码技术是一套完整的先进的编码技术，能够完成在低带宽的条件下传输30帧/秒的高质量图像。

　　4、网络化、数字化.

　　系统采用标准TCP/IP协议，提供RJ-45以太网接口，能架构在局域网、广域网、Internet上。它的最大优点是系统的操作性，可以随时随地通过局域网，Internet等方式浏览图像；通过网络还可以对分站主机进行远程设置与维护，在系统遇到故障时，维护人员不必到达设备现场，就可修改设备的参数，提高了设备的维护效率。同时，管理员可远程增加、删除和修改用户、监控地点以及用户的控制权限等信息。

　　5、多权限功能.

　　系统监控中心和各分控中心可以对管辖范围内多个监控前端进行实时监控，不同的用户可根据职务分配不同的控制权限。根据权限的不同，使用者利用客户端软件，在权限允许的监控区域和监控点，可分别实现对远程现场的实时监控；对镜头、云台的控制等。

　　6、多画面图像切换、显示.

　　监控的图像可根据地点、权限分成监控组，以1分屏、4分屏方式显示，组内图像可自动轮巡，切换时间可任意调节。

　　7、远程报警联动功能.

　　可提供报警输入接口，当发生报警时，可联动报警设备协同工作。当监视点发生报警时，系统自动启动各种对应的联动设备，将视频切换到相应的摄像机，自动录制报警图像。

　　8、系统软件.

　　系统软件和客户端软件的操作界面全部为可视化界面，用户可根据功能提示，实现全部的监控操作。用户在实时监控过程中，既可利用鼠标对摄像机镜头、云台等进行控制。

　　9、良好的可扩容性.

　　当系统扩容时，在监控中心，管理人员只需要将增加的监控设备加入监控地点组别，这样就完成了全部系统的升级扩容工作。

　　四、系统设计.

　　1、系统原理.

　　系统主要由三个层次构成：前端设备层、传输网络层、中心服务应用层。各层之间相对较为独立，模块化强，设备更换不会影响到系统运行。层与层之间采用标准的TCP/IP协议进行通讯，不受网络平台的限制。前端设备提供采集并压缩视频图像、状态信号采集及控制信号输出等功能，支持用手提电脑对前端设备进行本地设置，本地维护时具有人面交互、各种图形显示、视频图像的当地实时监控功能；中心服务应用层器提供视频及报警数据存储、访问控制、视频解码显示、回放、控制、报捷处理及各种系统管理功能的操作界面等，摄像机模拟视频信号首先接入前端视频服务器进行视频编码和压缩，形成网络化的视频数据流，经由网络传输至监控中心。监视工作站接收视频流进行解码显示。解码后的视频流可以直接在监视工作上显示或切换到其它显示输出设备。

　　其它显示输出设备采用具有解码功能的网络视频服务器，些服务器将数字信号再转化成模拟信号在模拟监视器上输出显示。

　　2、系统结构.

　　2.1系统软件结构.

　　系统软件采用客户/服务模式，服务器主要实现对用户、权限、系统设备及视频流的存储管理等功能，并可实现转发功能，将W750V的数字视频信号送至W750V-R，由W750V-R转化成模拟信号送至监视器显示。客户端可以提供实时监视、远程控制、系统配置、存储回放等功能的操作平台。由于整个软硬件产品均是基于TCP/IP协议进行网络连接，因此系统支持远程客户登录，远程登录的客户功能与局域网客户登录完全一样。

　　2.2系统硬件结构.

　　系统主要由前端系统和监视中心系统组成。前端设备主要实现采集信频信号并压缩编码。监控中心系统主要实际对来自分站系统的压缩视频流进行实时解码显示、存储和回放，并提供系统管理功能。

　　前端设备包括W750V视频服务器、摄像机。根据项目要求，前端摄像视频信号接入W750V视频服务器，可以支持云台，在监控中心操作控制前端摄像机上、下、左、右移动，可以并调整焦距或光圈对目标进行高清晰度的监视。。

　　监控中心设备主要由录像主机和W750V-R网络视频服务器及监视器组成。视频流进入监控中心后，通过录像主机进行录像存储，同时在显示器上进行显示，可以按多画面进行监视，并可以多画面、多分割模式自动切换。并可实现转发功能，将W750V的数字视频信号送至W750V-R，由W750V-R转化成模拟信号送至监视器显示3系统配置.

　　系统硬件.

　　3.1监控中心：.

　　主要设备：.

　　（1）系统的存储服务器录像主机：配置在监控中心，可以对各路摄像机进行实时录像。

　　功能：可以对30路图象进行存储.

　（2）W750V-R网络视频服务器，对各路数字图像解码成模拟图像送至监视器显示。

　　（3）视频监视器：采用模拟监视器3.2学校：

　　采用W750V网络摄像服务器。

　　图像压缩格式MPEG4

　　图像解析度CIF（352×288）

　　视频输入BNC接口

　　控制通讯口RS422/RS485