
技术方案
方案咨询部 著
2010年5月
第1章项目概述
(此处随标书描述)
目前,随着视频监控技术的快速发展和省公司视频监控体系的逐渐完善,提出了监控联网的需求,明确了需要在省公司建设一级监控中心平台、地区局(含超高压局)建设二级监控中心平台,35/110/220kV等级变电站的视频监控前端系统接入到各自所属的地区局二级监控中心平台,500kV等级变电站的视频监控前端系统接入到超高压二级监控中心平台,所有35/110/220/500kV变电站的视频图像通过二级平台上传给省公司一级监控平台,特高压直流变电站前端系统直接接入到省公司一级监控平台。
我公司通过学习和消化有关电力安防系统的国家标准与规范,在参与XX省变电站安防项目投标的设计中,将结合具体XX省变电站环境的特点,具体已建新建点位结构的布置,进行具体安防工程的设计。
质量是一切项目成功与否的前提,我们郑重承诺在对此项XX省变电站安防工程设计、实施的过程中我们将一如既往,以认真务实的科学态度、严谨踏实的工作作风,精心设计、综合规划,充分发挥工程经验与技术优势,全力做好新增安防工程的设计和施工。对该项目的设计、设备采购、安装调试、竣工验收、售后服务保障等工程指标实现高质量、高规格、高效率、按时完成,作为电力行业安防工程质量的总目标。
本安防工程的设计方案是遵照相关的国家标准、规范及建筑设计基础上,结合业主提供的具体需求,经现场勘察和调查实际现状后完成的。目的是确保在符合国家规范要求的前提下,最大限度地满足业主的安全管理需求。
1.1.系统建设目标
XX省变电站视频监控系统包括省级平台(一级)、XX个地区级平台及超高压监控中心平台(二级)和所有35kV及以上等级变电站的视频监控前端系统,XX省视频监控系统建设完成后,将发挥以下作用:
(1)安全、防盗监控
通过视频监控系统在变电站配置的入侵检测报警和视频监视设备对变电站周界和场区环境进行监视,满足变电站安全、防盗需要。
(2)设备监视
通过视频监控系统实现对变电站重要设备的运行状态进行远方图像监视。
(3)电网应急指挥及演习
在电网发生重大事故时,视频监控系统作为应急指挥中心的通信指挥系统的重要组成部分,可以将调度中心、监控中心和变电站图像信息和声音传送到应急指挥中心,利用图像信息和双向语音通话功能,指挥、协调、处理电网事故。
同时通过视频监控系统传送的视频图像和声音可以在联合反事故演习过程中实时看到各级调度中心、监控中心以及变电站现场情况。
1.2.系统设计依据
按国家或地方批准发布的相关法令、法规,并遵循下述标准设计图像信息系统建设方案。
(填写设计依据)
1.3.系统设计原则
根据用户现状及需求,结合数字视频监控平台的发展趋势,本系统设计将贯彻如下的设计原则。
1.3.1.系统架构的合理性
此项目属于XX省变电站视频监控联网系统,在系统的建设上需要考虑扩容性,为日后大规模的系统联网做准备,因此系统选用分布式体系结构设计。采用分布式架构设计,满足了用户在不同地点、不同应用的视频联网的接入。
本系统采用目录分布式对象管理技术,将各种图像资源对象(用户、摄像机、监视器、编码器、配置等)都存储在目录数据库中,每个对象在全网中都有唯一的名字,真正实现统一资源和统一编号。
1.3.2.系统硬件的稳定性
在视频系统硬件设计上,考虑到用户对系统安全性与稳定性的高要求,系统将采用多种技术手段保证系统的稳定性。如:核心服务器均采用嵌入式Linux操作系统,机架式服务器硬件结构。设备可自由上下电,支持7×24的工作能力。系统在意外重启后始终保持文件系统的一致性,不会造成系统启动失败,同时核心服务器采用双机热备的结构进一步保证了系统稳定性。
1.3.3.系统维护的管理性
在系统管理上,系统提供了专业的配置管理软件,完成全网图像资源的配置和管理,功能包括系统初始化、批量数据导入、配置数据的调整和复杂权限设置。
在维护管理上,系统提供全网一致的维护管理软件,采用图形化界面,基于SNMP协议或私有协议,对网内的管理控制服务器、转发服务器、存储点播服务器、视频编解码器等进行管理,支持设备巡检、远程设置时钟、远程重启、视频源状态查询、设备录像状态查询、设备性能参数查询等功能。
在图像诊断上,系统提供全网视频源的视频诊断系统,对系统中所有视频设备进行定时定期诊断并提供报警提示和日志文件,可实现镜头遮挡、黑帧检测、过饱和度检测、弱电平、雪花检测、颜色失真、画面抖动诊断功能。
1.3.4.系统维护的高效性
在系统维护管理上,本平台提供了专业的系统配置管理软件,完成全网图像资源、视频存储系统的配置和管理,功能包括系统初始化、批量数据导入、配置数据的调整和复杂权限设置。
系统采用图形化界面,基于SNMP协议或私有协议,对平台中的管理控制服务器、混合型NVR等进行管理,支持设备巡检、远程设置时钟、远程重启、视频源状态查询、设备录像状态查询、设备性能参数查询等功能。
1.3.5.系统对外的兼容性
本次平台建设,由于需要大量接入已建设或待建设其他应用系统。这些系统可与视频系统紧密结合,通过AnyVision的开放式分层的组件化的软件体系结构,能够在不改变上层应用软件的基础上,通过加载驱动,实现和多个厂家不同型号和编码格式的视频编码器、硬盘录像机、矩阵进行互通;实现和多个厂家不同型号多码流方式的网络摄像机的互通。
1.3.6.系统集成的灵活性
为了保证XX省变电站系统建成后的安全性和应急指挥及演习功能,在除视频监控子系统外,还同时建设了如双向语音对讲子系统和入侵检测子系统等。通过众多子系统的联动和集成,共同完成系统对于安全防范的要求。本设计方案采用AnyVision视频管理平台的POSA开放式架构设计,可将用户先期建设的各个松散的子系统进行合理的集成,通过一个完整的用户界面呈现出来,并将视频监控系统与其它安防系统进行可编程的灵活联动,提高了系统可用性。
第2章系统方案设计
2.1.总体设计
2.1.1.设计思路
2.1.1.1.面向服务的体系结构(SOA)
SOA结构示意图
我们认真分析了该项目需求,决定秉承数字化体系结构对整个系统进行设计。
W3C将SOA定义为:“一种应用程序体系结构,在这种体系结构中,所有功能都定义为的服务,这些服务带有定义明确的可调用接口,可以以定义好的顺序来调用这些服务来形成业务流程”。
简而言之,SOA(Service-Oriented Architecture)是一种粗粒度、松耦合服务架构,服务之间通过简单、精确定义接口进行通讯,不涉及底层编程接口和通讯模型。SOA可以看作是B/S模型、XML/Web Service技术之后的自然延伸,具有松散耦合、位置透明、协议等一系列特征。
作为业界最强大和灵活的IT架构模型,SOA已被广泛用于通过网络对松散耦合的应用组件进行分布式的组合和应用。
SOA的关键是“服务”的概念,通过将系统功能以粗粒度的服务形式表示出来,每种服务都清晰地表示其业务价值,同时,提供服务的方式采用应用加数据的方式,服务的顾客就可以简单快捷的得到这些服务,而不必考虑其后台实现的具体技术。
实施SOA的关键目标是实现企业IT资产的最大化重用,并享有不受的扩展和兼容能力。
2.1.1.2.基于SOA的集成体系设计
首先,我们建立图像信息管理系统的标准模型,在SOA构架下,该模型本身也是可调整变化的。
根据本项目的需求, 我们将系统的所有的信息和应用统一包装成六大类型的服务:“承载” 服务、“分发”服务、“存储”服务、“检索”服务、“播放”服务、“控制”服务,服务间是相互的,通过软件接口屏蔽各种技术细节,每类服务都有明确的调用接口,并提供符合SOA的调用方法,指挥中心是服务的消费者,可以随时申请获取服务。
服务可以按SOA的方法进行统一耦合,但可以分布实施,即服务不需要全部建完才能用,只有某个服务建成,就可提供服务。
通过这样的设计,我们获得了一个依赖于协议的服务系统,而不是传统的依赖于设备的应用系统。
新服务的接入变得非常简单,因为我们可以在不了解新服务背后设备的细节情况下,先定义好服务间的接口协议。在本项目中“采集”服务的加入,即意味着400路编码器的接入,我们可以在不知道编码器型号和技术细节的情况下,先行建设好专项平台的“分发”、“存储”和“播放”服务,未来接入编码器将迅速而简单,且接入后不需要修改其他服务内容。
假定未来需要建设“视频减帧系统”,我们可以在现有体系下增加“编辑”服务,该服务可调用“播放”服务获取码流,处理后再调用“存储”服务,将减帧数据再次存储,创建新服务将非常简单快捷。
因此,使用SOA架构的优势是明显的:
系统实施灵活,互相,可以快速建设,快速发挥作用
支持统一管理,快速分割业务
通过软件接口屏蔽各种技术细节,便于未来系统的升级与拓展
2.1.1.3.基于视频中间件设计
一套完整的IT体系结构中,包括系统设备、网络设备、硬件设备、系统软件设备、数据管理软件设备、专用软件设备以及应用软件设备等具体的单元组成部分,同时包括在这些设备上流动的信息的管理方法,是一个完整的信息管理系统的框架。
本次决定秉承以上IT化体系结构的信息系统设计方法对整个系统进行设计。为了保证整个体系结构能够满足XX省变电站视频监控系统平台建设的要求,我们考虑选用AnyVision公司针对城市反恐应急、物联网、数字城市、移动互联网提供视频应用支撑的通用服务载体——POSA视频中间件作为本次设计的核心理念,如下图所示:
什么是POSA?历史原因和竞争需要,在同一个网络视频管理系统中,往往会使用不同厂家和不同编码格式的编解码设备。从设计和需求上看,用户可能也需要不同的编解码设备,但是用户更需要开放体系的视频管理系统,满足灵活应用并高度稳定,此时就必须通过视频中间件来解决视频互联互通的问题。基于面向对象的设计基础,AnyVision系统在实际设备控制和上层应用之间设立了一个流媒体抽象层来隔离具体设备的特殊性,让上层应用统一编程这些设备,称为POSA架构。
基于POSA架构,AnyVision支持不同厂家不同型号矩阵的快速互联,增加一台矩阵的控制只需增加一个驱动,不需要修改底层程序和应用程序。如果厂家的控制协议无误,2-3天可联通。在南京十运会奥体中心监控项目中,7天实现了3套异质模拟矩阵系统的互联。目前,AnyVision已经实现了和所有主流矩阵的互联。
基于POSA架构,我们支持一类新的编解码器仅需要实现新的驱动,而不需要更改设计和复杂定制开发,已成功的实现对海康、博康、大华等多个厂家的MPEG2\\MPEG4\\H.2\\MJPEG编解码器支持,可在同一系统中支持不同类型的编解码器。
基于POSA架构,我们可将DVR视为标准编码设备进行互联,目前已实现和大力、三星、大华、海康、汉邦高科、恒亿等主流DVR和板卡的互联。
什么是中间件?中间件是一个广泛的概念,目前IT软件架构中最重要的部分就是中间件,被广泛接受的观点是,中间件(middleware)是一种的系统软件或服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源,中间件位于客户机服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通信。数据库其实就是中间件,SOA(面向服务的架构)的也是中间件。
POSA视频中间件来源于POSA架构,是针对于视频平台设计的基础服务软件,属于可复用软件的范畴。在视频平台建设中,POSA视频中间件处于操作系统软件与用户的应用软件层之间。为处于自己上层的集成应用软件提供基于视频应用的各项服务,可让客户选择不同的软件开发环境、操作系统、硬件平台及网络环境。帮助用户灵活、高效地实现视频平台中对图像的各项应用。
系统联网架构
2.1.2.系统原理解析
2.1.3.系统结构设计
变电站视频监控系统整体设计标准
XX省视频监控系统是由视频监控前端系统和平台系统构成,采用分层、分级、分域、分权的方式进行建设。
分层:系统按监控中心平台、前端系统分成二个层次;
分级:采用省、地、县3级结构,在省公司建设一级中心平台,在XX个地区局以及超高压局建设二级中心平台,部分地区根据各自的情况可在县局建设三级中心平台。二级中心平台具备级联三级平台的功能。各级平台之间为上-下级的树形关系,且能实现平台之间互联互通,各级平台具有各自管辖区域内视频资源的管理权限;上级平台根据授权可以访问下级平台资源;同级或下级平台间不能访问非所属区域的视频资源;
分域:系统按照地区电网管辖范围可划分为不同监控区域,并分别管理;
分权:系统应能按照业务需求对视频监控资源进行逻辑划分,并可根据不同授权对其划分资源进行访问。
变电站视频监控系统设计
整个AnyVision系统依托于视频监控承载网,确保项目视频监控系统的稳定运行。
整个视频监控系统采用全数字化体系,系统架构为三级平台架构。监控前端为视频接入层,县局三级监控中心为前端汇聚层,地区局二级监控中心系统为各自管辖区的视频管理控制平台汇聚层,一个省厅一级监控中心负责整个省电力公司的视频监控处理,作为视频管理控制的核心层。
按照此次招标范围为X个省级平台、XX个地区级平台(不含甘孜)及超高压监控中心平台,此次方案设计如下:
●各监控中心平台主要由若干台服务器、存储设备、网络交换机、监控/管理客户端、上墙解码显示等设备;
●各监控中心平台配置服务器包括:管理服务器、流媒体服务器、Web服务器、通信服务器和视频分析服务器,分别承担系统网络管理服务、流媒体处理、转发和分发服务、Web浏览、网络通信、数据处理服务和外部接口服务;
●监控系统用户可通过客户端软件和监控键盘实现远程操作(控制摄像机云台、直播、点播、视频上墙功能、后台高级应用等)。
●省厅平台需对管理服务器、流媒体服务器、Web服务器和通信服务器进行冗余配置,成都市平台需对管理服务器和流媒体服务器进行冗余配置。
2.1.4.系统平台部署
2.1.4.1.省级平台部署
监控中心硬件部署:
设备部署按照一个一级省级监控中心进行描述。
管理控制单元
管理控制单元中含2台网络视频管理服务器,通过加载管理控制功能模块,实现各监控子系统对设备接入、视频与其他系统联动、用户权限、电子地图、双机热备功能,并且负责对整个XX省的区级平台和超高压视频监控中心及其下属变电站的权限分配。2台管理服务器加载双机热备模块实现冗余热备的功能。
部署列表如下:
| 管理控制单元 | 视频中间件平台 | AnyVision 6 |
| 键盘接入模块 | AVS-S | |
| 报警管理模块 | AVS-A | |
| 短信通知模块 | AVS-Message | |
| 门禁管理模块 | AVS-GM | |
| 对讲管理模块 | AVS-IM | |
| 环境监测管理模块 | AVS-EM | |
| 业务管理模块 | AVS-OM | |
| 电子地图模块 | AVS-GIS | |
| 双机热备模块 | AVS-Backup |
流媒体单元中含2台网络视频管理服务器,通过加载流媒体功能模块,统一系统视频资源的调度、实时图像转发,供客户端和电视墙进行视频输出。加载双机热备模块来实现2台流媒体服务器的双机热备冗余功能。
部署列表如下:
| 流媒体 单元 | 视频中间件平台 | AVS-6 |
| 网络直播模块 | AVS-C | |
| 网络点播模块 | AVS-P | |
| 网络录像模块 | AVS-R | |
| 帧标记检索模块 | AVS-FM | |
| 双机热备模块 | AVS-Backup |
通信单元含2台网络视频管理服务器,通过加载边界模块实现平台与平台之间的互联互通,它将本平台需要向其他平台传输的信令、音视频流转换成标准的协议,发往其他平台的接口网关服务器,同时将收到的采用标准协议的信令、音视频流转换成本平台所能解析的协议语言,送往其他服务器进行分析操作,由此实现平台与平台之间的互联互通。加载双机热备模块来实现2台通信服务器的冗余热备。
部署列表如下:
| 通信 服务器 | 视频中间件平台 | AVS-6 |
| 信令汇接模块 | AVS-Eproxy | |
| 上级平台媒体网关 | AVS-Lite | |
| 双机热备模块 | AVS-Backup |
通信单元含1台网络视频管理服务器,通过加载Web浏览模块,提供基于WEB的通信系统信息数据发布及信息浏览查询服务。这些信息包括:网络管理信息、实时监控信息、运行管理信息及资料信息等。通过访问WEB服务器,通过身份验证后,不需要在安装客户端软件,就可以远程浏览控制各个变电站的视频图像,并且根据权限进行录像的查询回放。
部署列表如下:
| WEB浏览 服务器 | 视频中间件平台 | AVS-6 |
| Web浏览模块 | AVS-WEB | |
| 双机热备模块 | AVS-Backup |
操作单元含1台串口服务器,负责接入监控键盘,实现串口信号和网络数据信号转换;1台监控键盘实现视频图像切换上大屏和前端摄像机控制操作;1套网管软件可对监控系统内部各设备及模块的运行状态进行综合的监视与管理,在必要时对系统数据及配置作及时的修改;1套管理客户端对平台的设备进行管理与配置;1套客户端软件可安装到PC机上实现图像管理、查看回放实时和历史图像。
部署列表如下:
| 操作单元 | 串口服务器 | AVS-NC802 |
| 专业矩阵键盘 | AVS-Keyboard | |
| 环境监控软件 | AVS-Environment | |
| 网管软件 | AnyVision NetManager | |
| 管理客户端 | AnyVision Manager | |
| 监控客户端 | AnyVision Explorer |
解码单元含XX台万能解码器,单台设备具备多个复合输出接口:1个VGA、1个TV-OUT(BNC)、1个HDMI、1个DVI。
部署列表如下:
| 解码单元 | 万能解码器 | AV-DVM801 |
智能分析单元含视频分析服务器主要用于对视频流进行智能分析,能进行入侵检测、滞留检测、图像异常、摄像机镜头移位、视频信号输入更改、信号丢失等情况的检测并发出报警。
部署列表如下:
| 移动视频监控系统; | AVS Mobile | |
| 智能视频分析系统 | AVS VA | |
| 边界管理模块 | AVS-VBGP |
监控中心硬件部署:
设备部署按照一个二级区级监控中心进行描述。
管理控制单元
管理控制单元中含1台网络视频管理服务器,通过加载管理控制功能模块,实现各监控子系统对设备接入、视频与其他系统联动、用户权限、电子地图,并且负责对辖区内的变电站和超高压视频监控中心及其下属变电站的权限分配。
部署列表如下:
| 管理控制单元 | 视频中间件平台 | AVS-6 |
| 键盘接入模块 | AVS -K | |
| 报警管理模块 | AVS -A | |
| 短信通知模块 | AVS -Message | |
| 门禁管理模块 | AVS -GM | |
| 对讲管理模块 | AVS -IM | |
| 环境监测管理模块 | AVS -EM | |
| 业务管理模块 | AVS -OM | |
| 电子地图模块 | AVS -GIS |
流媒体单元中含1台网络视频管理服务器,通过加载流媒体功能模块,统一系统视频资源的调度、上传到省级平台实现对实时图像的转发,供客户端和电视墙进行视频输出。
部署列表如下:
| 流媒体 单元 | 视频中间件平台 | AVS-6 |
| 网络直播模块 | AVS-C | |
| 网络点播模块 | AVS-P | |
| 网络录像模块 | AVS-R | |
| 帧标记检索模块 | AVS-FM |
通信单元含1台网络视频管理服务器,通过加载边界模块实现平台与平台之间的互联互通,它将本平台需要向其他平台传输的信令、音视频流转换成标准的协议,发往其他平台的接口网关服务器,同时将收到的采用标准协议的信令、音视频流转换成本平台所能解析的协议语言,送往其他服务器进行分析操作,由此实现平台与平台之间的互联互通。
部署列表如下:
| 通信 服务器 | 视频中间件平台 | AVS-6 |
| 信令汇接模块 | AVS -Eproxy | |
| 下级平台媒体网关 | AVS -Eagent |
通信单元含1台网络视频管理服务器,通过加载Web浏览模块,提供基于WEB的通信系统信息数据发布及信息浏览查询服务。这些信息包括:网络管理信息、实时监控信息、运行管理信息及资料信息等。通过访问WEB服务器,通过身份验证后,不需要在安装客户端软件,就可以远程浏览控制各个变电站的视频图像,并且根据权限进行录像的查询回放。
部署列表如下:
| WEB浏览 服务器 | 视频中间件平台 | AVS-6 |
| Web浏览模块 | AVS -WEB |
操作单元含1台串口服务器,负责接入监控键盘,实现串口信号和网络数据信号转换;1台监控键盘实现视频图像切换上大屏和前端摄像机控制操作;1套网管软件可对监控系统内部各设备及模块的运行状态进行综合的监视与管理,在必要时对系统数据及配置作及时的修改;1套管理客户端对平台的设备进行管理与配置;1套客户端软件可安装到PC机上实现图像管理、查看回放实时和历史图像。
部署列表如下:
| 操作单元 | 串口服务器 | AVS -NC802 |
| 专业矩阵键盘 | AVS -Keyboard | |
| 环境监控软件 | AVS -Environment | |
| 网管软件 | AnyVision NetManager | |
| 管理客户端 | AnyVision Manager | |
| 监控客户端 | AnyVision Explorer |
解码单元含XX台万能解码器,单台设备具备多个复合输出接口:1个VGA、1个TV-OUT(BNC)、1个HDMI、1个DVI。
部署列表如下:
| 解码单元 | 万能解码器 | AV-DVM801 |
智能分析单元含视频分析服务器主要用于对视频流进行智能分析,能进行入侵检测、滞留检测、图像异常、摄像机镜头移位、视频信号输入更改、信号丢失等情况的检测并发出报警。
部署列表如下:
| 移动视频监控系统; | AVS Mobile | |
| 智能视频分析系统 | AVS VA | |
| 边界管理模块 | AVS-VBGP |
在管理控制单元和流媒体单元采用双机热备模块,根据此项功能配置,成都市监控中心管理控制单元和流媒体单元设备数量为默认配置的2倍。
2.2.视频监控系统设计
2.2.1.省监控中心设计
2.2.1.1.整体性结构概述
系统结构示意图
一级监控中心即XX省电力监控中心。一级监控中心的作用是对XX省所有的地区监控中心通过通信网络上传的数字信号进行处理,包括视频信号的切换、显示、图像调阅、报警信号和环境监测信号等主要功能,即负责为用户呈现系统所提供的服务,包括实现实时、历史音视频的解码播放和控制、实现用户权限管理、实现业务开通和管理面、实现系统网络管理维护、电视墙、电子地图、报警联动、智能视频分析和环境监测等功能。且考虑到此次项目是对整个XX省电力系统监控联网,对系统的稳定性要求较高,采用主要服务器热备的方式来提高整个系统的稳定性和冗余性。
后端系统包括监控中心和客户端(个人用户)两种业务应用模式。客户端由浏览器和客户端软件构成,可以实现C/S和B/S两种图像浏览方式。监控中心由图像控制管理单元、控制键盘、加载视频中间件的各种功能服务器、解码器和电视墙/大屏幕等显示设备,组成监控中心从平台中选择所需的数字视频图像,通过键盘和客户端的管理控制视频码流解码成模拟信号输出大屏,数字信号直播点播。
存储系统采用分布式架构,采用一级监控中心磁盘阵列进行事件、报警和重要点位定制化存储,各级变电站用户查看历史图像经存储单元检索后发送到调看终端。
2.2.1.2.管理服务器
2.2.1.2.1.管理控制子系统
管理控制系统是平台的管理控制服务单元,不考虑硬件瓶颈支持10000路以上的视频源,实现用户管理、干线管理、报警信息的接收与处理以及业务支撑信息管理。
管理控制系统可自成系统,若干个管理控制系统之间通过数字干线相互联网。
管理控制系统支持精细化权限设置和用户权限的全网漫游,支持用户优先级级别管理,满足平台权限管理的要求。
管理控制系统具备干线和路由管理功能,支持任意拓扑结构的视频网络,支持干线的预留、复用和抢占,以保证视频网络在各种状态和每一时刻都能提供最佳的传输品质。
管理控制系统可直接连接模拟监控键盘,操作员可以通过键盘完成绝大多数实时监控的操作。
管理控制系统实现前端设备、后端设备、各单元的信令转发控制处理。
管理控制系统负责报警信息的接受和处理以及业务支撑信息管理
管理控制系统同时也需要提供用户的认证、授权业务以及提供网络设备管理的应用支持。
系统示意图如下:
管理控制子系统示意图
2.2.1.2.2.权限管理子系统
用户权限管理系统负责全局系统用户的权限授权管理,配合管理控制系统,可针对每个用户、用户组做权定和划分,主要功能如下。
用户授权功能:
◆用户授权功能包括:增加、删除和变更用户信息;增加和删除用户对应的用户组权限回收
用户登录身份校验
◆用户登录时所需模块:登录客户端
登录客户端:
◆负责与用户直接交互的系统,它可以是运行在PC上的用户登录软件,也可以是三维控制键盘
用户使用资源时的鉴权:
◆用户使用资源前,首先要对用户进行鉴权,查询到用户所属的用户组,获得用户对资源所拥有的权限与级别,解决好资源争抢和共享等情况后,完成鉴权过程。
系统示意图如下:
2.2.1.2.3.配置管理子系统
配置管理系统管理对象包括:用户和用户组、资源以及用户对资源操作的权限。
配置管理系统的功能:资源的统一编号与管理、用户及用户组信息编号与管理、划分用户所能使用的资源以及分配用户使用对于资源的权限
配置管理系统提供在线(on-line)或离线(off-line)编辑配置数据库两种方式:
在线(on-line)方式为配置管理提供空间上的便利,一方面操作员可以在网络连通的情况下,通过软件直接线上修改配置数据库,另一方面其它局部系统能够自动与中心配置数据库同步,只需修改中心,无须其它局部一一重复修改,大大减少配置的繁重工作,体现了分布式结构的优势
离线(off-line)方式为应急情况提供配置管理便利,操作员在本地即可修改配置数据库,并使本地系统及时得到最新配置,体现系统局部自治的特点
系统示意图如下:
2.2.1.2.4.资源调度子系统
提供实时对系统内数据转发服务器数据流量的监视与统计,根据统计实时分配数据流的走向。充分利用各转发服务器的资源。在发生重大事件时,图像资源调度管理系统能够将事件视频图像指定转发到相应存储设备中实现存储。图像资源调度管理系统能够将报警图像指定存储在特定存储设备中。
2.2.1.2.5.网络管理子系统
通过网管系统,可实时利用TCP/IP网络对整个系统中的服务器进行监控。对监控系统内部各设备及模块的运行状态进行综合的监视与管理。在必要时对系统数据及配置作及时的修改,并实现网络化管理。本项目提供全网一致的网管软件,完成全网设备运行状态的监测和维护管理,主要的功能包括设备在线巡检功能、远程设置时钟、设备远程重启、视频源状态查询、设备录像状态查询、设备性能参数查询及统计等。
2.2.1.2.6.设备接入子系统
具备数字设备接入模块,能兼容多种视频存储格式,支持知名常用品牌(如:海康、大华等)录像设备的接入,数字设备接入模块具有完善的索引机制,能提高视频查询效率,而且拥有完整的操作、信息日志功能。
基于IP管理模式,提供预案管理功能,预案触发支持外部报警、用户手动、系统定时等多种模式。
提供系统关键设备运行状态在线监测机制,实现系统运行、故障信息查询、归类统计等功能,并配套相关软件,实现关联信息的即时发送,为系统故障发现和判断提供及时有效性的保障。
系统示意图如下:
2.2.1.3.流媒体服务器
2.2.1.3.1.直播转发子系统
在主控中心配置的视频转发系统主要用于将已经数字化的视频信息利用网络进行数据转发,单台支持100路,监控中心总共支持400路实时视频图像的直播并发,这样可降低核心网络和服务器的负担。视频转发系统实现音视频请求、接收、分发,支持多级级联和分布式部署。视频转发系统仅接受本节点管理控制服务器的管辖,但为其它节点提供流媒体服务访问接口。
视频图像转发系统用于数字视频图像的转发,物理上由多个视频图像转发服务器组成,每个视频图像转发服务器都配置了若干条数字干线,通过冗余的数字干线配置,一旦某些视频图像转发服务器出现崩溃时,视频图像转发系统的自动路由机制将找到冗余的视频图像转发服务器,让视频走这个新找到的视频图像转发服务器的数字干线。
系统示意图如下:
结构示意图
2.2.1.3.2.点播录像子系统
点播录像系统完成本节点之间所有图像信息的实时存储并满足本节点内以及其他节点(各级监控中心以及其他有权限的部门)用户对本节点历史图像信息(录像)的点播需求。监控前端的图像存储点播设备,可支持100路图像的并发点播和100路图像并发录像,可根据需要灵活扩展。
系统示意图如下:
2.2.1.3.3.分布存储子系统
此系统采用3级存储架构,前端实时滚动存储,一级和二级监控中心进行事件、报警、按需定制化备份存储。
结构示意图
2.2.1.3.4.索引检索子系统
视频图像索引检索系统以数字视频图像录像文件为单位进行管理,用户通过录像检索客户端来登录录像存储系统,输入相关查询参数即可通过网络获取到视频信息。
功能:
负责从储存系统提取录像文件信息,将文件相关的摄像头名称、 文件开始时间、文件长度以及和这个摄像头相关的事件信息都录入关系数据库中,在关系数据库中建立多关键字(例如摄像头名称,突发事件等)和具体录像文件映射的关系。
规模:
每台录像信息索引服务器负责跟若干视频管理控制服务器建立录像索引,由于各平台中存储系统数量和规模都很大,录像信息索引服务器建议以服务器挂载磁盘阵列群的方式存在。
防错冗余:
为了解决某台录像信息索引服务器崩溃后,它所负责的录像仍然能够索引到,录像信息索引服务器可以多台同时配置为相同的磁盘阵列建立录像信息索引,这些配置相同的录像信息索引服务器同时运行,其中一个磁盘阵列端崩溃,另外的磁盘阵列就自动承担起检索工作。
录像检索客户端:
负责提供用户友好界面,通过多种关键字作为条件定位到服务器上的相应录像文件,并且在本地回放。
通常,用户选定了指定摄像头A,录像检索客户端会罗列出跟摄像头A相关的所有信息,包括:录像的开始时间,录像时间的长度,在此录像过程中发生的事件,事件发生对应的时间点和延续时间,事件的类型等,用户可以根据所要关注的情况输入关键字来检索录像文件。
系统示意图如下:
2.2.1.4.智能分析服务器
智能视频(IV,Intelligent Video)源自计算机视觉(CV,Computer Vision)技术。计算机视觉技术是人工智能(AI,Artificial Intelligent)研究的分支之一,起源于Marr的视觉计算理论,它的目的在于在原始图像数据与有关图像的描述之间建立映射关系,从而使计算机能够理解视频画面中的内容。
视频监控中所提到的智能视频技术主要用于自动分析和获取视频源中的关键信息。借助计算机强大的数据处理功能,对视频画面中的海量数据进行数据处理,过滤掉用户不关心的信息,为变电站用户提供有用的关键信息。
此次项目设计要求如下:视频监视系统应能支持视频智能分析功能,支持入侵检测、周界防护、逗留(滞留)检测、可疑物品遗留检测、图像异常告警识别等应用。
2.2.1.4.1.核心技术
构建智能视频监控系统需要两大方面的核心技术:计算机视觉技术与嵌入式芯片技术。
计算机视觉技术
其研究目标是使计算机具有通过一幅或多幅图像认知周围环境的能力。这种能力将不仅使机器能感知环境中物体的几何信息,包括它的形状、位置、姿态、运动等,而且能对它们进行描述、存储、识别与理解。计算机视觉,作为一门的学科正在受到广泛的重视,计算机视觉已应用于遥感图像分析,文字识别,医学图像处理,多媒体技术,图像数据库,工业检测与军事以及视觉监控等领域。
计算机视觉在智能监控中主要是解决摄像机的定标,多摄像机的协同,基于主动视觉的感兴趣区域划分,景深及目标尺寸估计,目标的运动估计,目标的分类及行为分析,特殊情况报警及控制,系统的动态学习等。目前发展的重点是多摄像机的协同监控,基于主动视觉的感兴趣区域划分,目标的分类及行为分析,特殊情况报警及控制,系统的动态学习等。
计算机视觉技术又可被分为Low-level Vision 与 High-level Vision两大分支。低层视觉技术(Low-level Vision)要解决特征提取、运动检测、多目标跟踪等基本问题;High-level Vision希望得到对场景的语义理解,比如有关目标运动轨迹的判别,异常行为异常事件的最终结论等等。下面图示了一个运动目标统计及异常事件生成的过程:
嵌入式芯片技术
以DSP为代表的嵌入式技术的迅猛发展,为视觉技术在产业界的应用提供了实现的基础和产品化的保证。由于视频处理高计算复杂度的本质,使得很多年来有关视频处理及压缩的产品化实现都面临计算资源不够的难题。
随着芯片技术特别是DSP技术的发展,从本世纪初开始,这些矛盾逐渐得以缓解。德州仪器公司的定点DSP芯片单片处理能力已经达到8GIPS,已经有了符合H.2 Baseline编解码标准的DSP软件实现。嵌入式芯片技术的发展保障了计算机视觉技术的产业化应用。
2.2.1.4.2.系统组成
整个省级监控中心智能视频分析系统主要由管理平台以及传输网络构成。前端接收摄像机传出的标准视频信号,处理后将关键数据通过传输媒介发送给中心管理平台,由管理平台对不同智能前端发来的信息进行按照用户设定的规则进行综合事件分析与判别,并将反馈的控制信号发送给相应的智能前端。
智能管理平台是后台的核心处理软件,运行于linux操作系统,通过加载各视频中间件分离出来的智能分析服务模块,实现的主要功能包括:
入侵检测:对未经允许而进入特定区域的行为产生报警。每路视频中,可设置多个防区,每个防区可分别设置检测规则,并可以多防区同时进行检测和跟踪;能检测各种形状的物体如:人、动物、包裹等;检测到目标后如果目标在防区内停留超过预定时间或目标在防区内走过预设的一段距离方触发报警。
逗(滞)留检测模块:当人员在警戒区内滞留超过用户自定义的时间时产生报警,用以识别人员在禁停区域长时间停留或逗留,滞留的判别不受人员在警戒区内的行为影响。
可疑物品遗留模块:当物体在警戒区内滞留超过用户自定义的时间时产生报警。能检测各种形状的物体如:人、包、旅行箱等;用户可灵活设置允许物体遗留时间。
视频分析报警连联动模块:根据不同检测对象提供实时告警及恢复信息。当有报警发生时,根据用户的定义视频录像机自动录像存储到本地或网络服务器中、自动事件标记存储到数据库。
事件检索模块:根据事件来检索视频。对视频内容进行分析,将分析的信息与视频关联起来存储下来,按照用户设定的检索规则,检索分析信息将检索到的关联视频提供给用户。
智能视频诊断系统:通过对视频信号的分析,对各图像采集设备的视频质量做综合的评估,识别的异常信号事件主要包括视频遮挡、增益失衡、镜头非正常抖动、信号干扰、图像丢失、镜头过脏等异常检测。
2.2.1.5.通信服务器
通信服务器边界系统可通过“协议转换”的方式,实现平台与平台之间进行的互联互通。通信服务器含2种软件模块:
⏹1.信令汇接模块,负责管理通信服务器之间的信令交互,维护省级通信服务器与地区级通信服务器之间的连接状态;
⏹2.上、下级媒体平台网关模块,上级模块负责将地区级平台上传的标准SIP联网通信协议,转换成省级平台内部专有通信协议,下级模块负责将地区级平台内部专有联网协议转换为标准SIP联网协议。
⏹以上两种软件模块分别实现控制信令交互和联网协议转换。
⏹通过通信服务器的软件模块来实现与省级和地区级异质平台的协议转换工作,完成两个平台的无缝对接。
系统示意图如下:
2.2.1.6.Web服务器
WEB服务器中安装着基于WEB浏览器的数据服务平台,提供基于WEB的通信系统信息数据发布及信息浏览查询服务。
用户通过WEB服务系统,利用标准PC中的IE浏览器,输入用户名、密码,即可登录本系统中,访问系统中视频资源、查询历史图像、管理信息和相关资料信息,利用IE浏览器同时能够实现云镜控制等功能。
WEB发布系统界面如下:
2.2.2.地区监控中心设计
2.2.2.1.整体性结构概述
系统结构示意图
二级监控中心包括:地区局监控中心和超高压监控中心。二级监控中心的作用是对所辖变电站前端监控点位和环境监测点位,通过通信网络上传的数字信号进行处理,包括视频信号的切换、显示、图像调阅、报警信号和环境监测信号等主要功能,即负责为用户呈现系统所提供的服务,包括实现实时、历史音视频的解码播放和控制、实现用户权限管理、实现业务开通和管理面、实现系统网络管理维护、电视墙、电子地图、报警联动、智能视频分析和环境监测等功能。
后端系统包括监控中心和客户端(个人用户)两种业务应用模式。客户端由浏览器和客户端软件构成,可以实现C/S和B/S两种图像浏览方式。监控中心由图像控制管理单元、控制键盘、加载视频中间件的各种功能服务器、解码器和电视墙/大屏幕等显示设备,组成监控中心从平台中选择所需的数字视频图像,通过键盘和客户端的管理控制视频码流解码成模拟信号输出大屏,数字信号直播点播。
二级监控中心将汇聚到的各类信号按需上传到省厅监控中心集中调度。
存储系统采用分布式架构,采用二级监控中心磁盘阵列进行事件、报警和重要点位定制化存储,各级变电站用户查看历史图像经存储单元检索后发送到调看终端。
2.2.2.2.管理服务器
2.2.2.2.1.管理控制子系统
管理控制系统是平台的管理控制服务单元,不考虑硬件瓶颈支持10000路以上的视频源,实现用户管理、干线管理、报警信息的接收与处理以及业务支撑信息管理。
管理控制系统可自成系统,若干个管理控制系统之间通过数字干线相互联网。
管理控制系统支持精细化权限设置和用户权限的全网漫游,支持用户优先级级别管理,满足平台权限管理的要求。
管理控制系统具备干线和路由管理功能,支持任意拓扑结构的视频网络,支持干线的预留、复用和抢占,以保证视频网络在各种状态和每一时刻都能提供最佳的传输品质。
管理控制系统可直接连接模拟监控键盘,操作员可以通过键盘完成绝大多数实时监控的操作。
管理控制系统实现前端设备、后端设备、各单元的信令转发控制处理。
管理控制系统负责报警信息的接受和处理以及业务支撑信息管理
管理控制系统同时也需要提供用户的认证、授权业务以及提供网络设备管理的应用支持。
系统示意图如下:
管理控制子系统示意图
2.2.2.2.2.权限管理子系统
用户权限管理系统负责全局系统用户的权限授权管理,配合管理控制系统,可针对每个用户、用户组做权定和划分,主要功能如下。
用户授权功能:
◆用户授权功能包括:增加、删除和变更用户信息;增加和删除用户对应的用户组权限回收
用户登录身份校验
◆用户登录时所需模块:登录客户端
登录客户端:
◆负责与用户直接交互的系统,它可以是运行在PC上的用户登录软件,也可以是三维控制键盘
用户使用资源时的鉴权:
◆用户使用资源前,首先要对用户进行鉴权,查询到用户所属的用户组,获得用户对资源所拥有的权限与级别,解决好资源争抢和共享等情况后,完成鉴权过程。
系统示意图如下:
2.2.2.2.3.配置管理子系统
配置管理系统管理对象包括:用户和用户组、资源以及用户对资源操作的权限。
配置管理系统的功能:资源的统一编号与管理、用户及用户组信息编号与管理、划分用户所能使用的资源以及分配用户使用对于资源的权限
配置管理系统提供在线(on-line)或离线(off-line)编辑配置数据库两种方式:
在线(on-line)方式为配置管理提供空间上的便利,一方面操作员可以在网络连通的情况下,通过软件直接线上修改配置数据库,另一方面其它局部系统能够自动与中心配置数据库同步,只需修改中心,无须其它局部一一重复修改,大大减少配置的繁重工作,体现了分布式结构的优势
离线(off-line)方式为应急情况提供配置管理便利,操作员在本地即可修改配置数据库,并使本地系统及时得到最新配置,体现系统局部自治的特点
系统示意图如下:
2.2.2.2.4.资源调度子系统
提供实时对系统内数据转发服务器数据流量的监视与统计,根据统计实时分配数据流的走向。充分利用各转发服务器的资源。在发生重大事件时,图像资源调度管理系统能够将事件视频图像指定转发到相应存储设备中实现存储。图像资源调度管理系统能够将报警图像指定存储在特定存储设备中。
2.2.2.2.5.网络管理子系统
通过网管系统,可实时利用TCP/IP网络对整个系统中的服务器进行监控。对监控系统内部各设备及模块的运行状态进行综合的监视与管理。在必要时对系统数据及配置作及时的修改,并实现网络化管理。本项目提供全网一致的网管软件,完成全网设备运行状态的监测和维护管理,主要的功能包括设备在线巡检功能、远程设置时钟、设备远程重启、视频源状态查询、设备录像状态查询、设备性能参数查询及统计等。
2.2.2.2.6.设备接入子系统
具备数字设备接入模块,能兼容多种视频存储格式,支持知名常用品牌(如:海康、大华等)录像设备的接入,数字设备接入模块具有完善的索引机制,能提高视频查询效率,而且拥有完整的操作、信息日志功能。
基于IP管理模式,提供预案管理功能,预案触发支持外部报警、用户手动、系统定时等多种模式。
提供系统关键设备运行状态在线监测机制,实现系统运行、故障信息查询、归类统计等功能,并配套相关软件,实现关联信息的即时发送,为系统故障发现和判断提供及时有效性的保障。
系统示意图如下:
2.2.2.3.流媒体服务器
2.2.2.3.1.直播转发子系统
在主控中心配置的视频转发系统主要用于将已经数字化的视频信息利用网络进行数据转发,单台支持100路,监控中心总共支持400路实时视频图像的直播并发,这样可降低核心网络和服务器的负担。视频转发系统实现音视频请求、接收、分发,支持多级级联和分布式部署。视频转发系统仅接受本节点管理控制服务器的管辖,但为其它节点提供流媒体服务访问接口。
视频图像转发系统用于数字视频图像的转发,物理上由多个视频图像转发服务器组成,每个视频图像转发服务器都配置了若干条数字干线,通过冗余的数字干线配置,一旦某些视频图像转发服务器出现崩溃时,视频图像转发系统的自动路由机制将找到冗余的视频图像转发服务器,让视频走这个新找到的视频图像转发服务器的数字干线。
系统示意图如下:
结构示意图
2.2.2.3.2.点播录像子系统
点播录像系统完成本节点之间所有图像信息的实时存储并满足本节点内以及其他节点(各级监控中心以及其他有权限的部门)用户对本节点历史图像信息(录像)的点播需求。监控前端的图像存储点播设备,可支持100路图像的并发点播和100路图像并发录像,可根据需要灵活扩展。
系统示意图如下:
2.2.2.3.3.分布存储子系统
此系统采用3级存储架构,前端实时滚动存储,一级和二级监控中心进行事件、报警、按需定制化备份存储。
结构示意图
2.2.2.3.4.索引检索子系统
视频图像索引检索系统以数字视频图像录像文件为单位进行管理,用户通过录像检索客户端来登录录像存储系统,输入相关查询参数即可通过网络获取到视频信息。
功能:
负责从储存系统提取录像文件信息,将文件相关的摄像头名称、 文件开始时间、文件长度以及和这个摄像头相关的事件信息都录入关系数据库中,在关系数据库中建立多关键字(例如摄像头名称,突发事件等)和具体录像文件映射的关系。
规模:
每台录像信息索引服务器负责跟若干视频管理控制服务器建立录像索引,由于各平台中存储系统数量和规模都很大,录像信息索引服务器建议以服务器挂载磁盘阵列群的方式存在。
防错冗余:
为了解决某台录像信息索引服务器崩溃后,它所负责的录像仍然能够索引到,录像信息索引服务器可以多台同时配置为相同的磁盘阵列建立录像信息索引,这些配置相同的录像信息索引服务器同时运行,其中一个磁盘阵列端崩溃,另外的磁盘阵列就自动承担起检索工作。
录像检索客户端:
负责提供用户友好界面,通过多种关键字作为条件定位到服务器上的相应录像文件,并且在本地回放。
通常,用户选定了指定摄像头A,录像检索客户端会罗列出跟摄像头A相关的所有信息,包括:录像的开始时间,录像时间的长度,在此录像过程中发生的事件,事件发生对应的时间点和延续时间,事件的类型等,用户可以根据所要关注的情况输入关键字来检索录像文件。
系统示意图如下:
2.2.2.4.智能分析服务器
智能视频(IV,Intelligent Video)源自计算机视觉(CV,Computer Vision)技术。计算机视觉技术是人工智能(AI,Artificial Intelligent)研究的分支之一,起源于Marr的视觉计算理论,它的目的在于在原始图像数据与有关图像的描述之间建立映射关系,从而使计算机能够理解视频画面中的内容。
视频监控中所提到的智能视频技术主要用于自动分析和获取视频源中的关键信息。借助计算机强大的数据处理功能,对视频画面中的海量数据进行数据处理,过滤掉用户不关心的信息,为变电站用户提供有用的关键信息。
此次项目设计要求如下:视频监视系统应能支持视频智能分析功能,支持入侵检测、周界防护、逗留(滞留)检测、可疑物品遗留检测、图像异常告警识别等应用。
2.2.2.4.1.核心技术
构建智能视频监控系统需要两大方面的核心技术:计算机视觉技术与嵌入式芯片技术。
计算机视觉技术
其研究目标是使计算机具有通过一幅或多幅图像认知周围环境的能力。这种能力将不仅使机器能感知环境中物体的几何信息,包括它的形状、位置、姿态、运动等,而且能对它们进行描述、存储、识别与理解。计算机视觉,作为一门的学科正在受到广泛的重视,计算机视觉已应用于遥感图像分析,文字识别,医学图像处理,多媒体技术,图像数据库,工业检测与军事以及视觉监控等领域。
计算机视觉在智能监控中主要是解决摄像机的定标,多摄像机的协同,基于主动视觉的感兴趣区域划分,景深及目标尺寸估计,目标的运动估计,目标的分类及行为分析,特殊情况报警及控制,系统的动态学习等。目前发展的重点是多摄像机的协同监控,基于主动视觉的感兴趣区域划分,目标的分类及行为分析,特殊情况报警及控制,系统的动态学习等。
计算机视觉技术又可被分为Low-level Vision 与 High-level Vision两大分支。低层视觉技术(Low-level Vision)要解决特征提取、运动检测、多目标跟踪等基本问题;High-level Vision希望得到对场景的语义理解,比如有关目标运动轨迹的判别,异常行为异常事件的最终结论等等。下面图示了一个运动目标统计及异常事件生成的过程:
嵌入式芯片技术
以DSP为代表的嵌入式技术的迅猛发展,为视觉技术在产业界的应用提供了实现的基础和产品化的保证。由于视频处理高计算复杂度的本质,使得很多年来有关视频处理及压缩的产品化实现都面临计算资源不够的难题。
随着芯片技术特别是DSP技术的发展,从本世纪初开始,这些矛盾逐渐得以缓解。德州仪器公司的定点DSP芯片单片处理能力已经达到8GIPS,已经有了符合H.2 Baseline编解码标准的DSP软件实现。嵌入式芯片技术的发展保障了计算机视觉技术的产业化应用。
2.2.2.4.2.系统组成
整个地区级监控中心智能视频分析系统主要由管理平台以及传输网络构成。前端接收摄像机传出的标准视频信号,处理后将关键数据通过传输媒介发送给中心管理平台,由管理平台对不同智能前端发来的信息进行按照用户设定的规则进行综合事件分析与判别,并将反馈的控制信号发送给相应的智能前端。
智能管理平台是后台的核心处理软件,运行于linux操作系统,通过加载各视频中间件分离出来的智能分析服务模块,实现的主要功能包括:
入侵检测:对未经允许而进入特定区域的行为产生报警。每路视频中,可设置多个防区,每个防区可分别设置检测规则,并可以多防区同时进行检测和跟踪;能检测各种形状的物体如:人、动物、包裹等;检测到目标后如果目标在防区内停留超过预定时间或目标在防区内走过预设的一段距离方触发报警。
逗(滞)留检测模块:当人员在警戒区内滞留超过用户自定义的时间时产生报警,用以识别人员在禁停区域长时间停留或逗留,滞留的判别不受人员在警戒区内的行为影响。
可疑物品遗留模块:当物体在警戒区内滞留超过用户自定义的时间时产生报警。能检测各种形状的物体如:人、包、旅行箱等;用户可灵活设置允许物体遗留时间。
视频分析报警连联动模块:根据不同检测对象提供实时告警及恢复信息。当有报警发生时,根据用户的定义视频录像机自动录像存储到本地或网络服务器中、自动事件标记存储到数据库。
事件检索模块:根据事件来检索视频。对视频内容进行分析,将分析的信息与视频关联起来存储下来,按照用户设定的检索规则,检索分析信息将检索到的关联视频提供给用户。
智能视频诊断系统:通过对视频信号的分析,对各图像采集设备的视频质量做综合的评估,识别的异常信号事件主要包括视频遮挡、增益失衡、镜头非正常抖动、信号干扰、图像丢失、镜头过脏等异常检测。
2.2.2.5.通信服务器
通信服务器边界系统可通过“协议转换”的方式,实现平台与平台之间进行的互联互通。通过AnyVision信令转换模块来实现与变电站异质平台的通用协议互相翻译转码工作,完成两个平台的无缝对接。通过通信服务器与上级监控中心的通信服务器进行信令交互,实现地区级监控中心上传视频码流到省级监控中心平台。
另外一种方式既是:异质平台厂商无需提供SDK开发包,通过通信服务器上配置数字设备接入模块对前端视频采集设备和平台端解码器直接进行控制,中间没有协议转换,利用RS232串口信号线缆直接与省级通信服务器进行联网,视频码流以模拟方式传输,这样还可以实现两个平台间的物理网络隔离,达到项目安全性的要求。
系统示意图如下:
2.2.2.6.Web服务器
WEB服务器中安装着基于WEB浏览器的数据服务平台,提供基于WEB的通信系统信息数据发布及信息浏览查询服务。
用户通过WEB服务系统,利用标准PC中的IE浏览器,输入用户名、密码,即可登录本系统中,访问系统中视频资源、查询历史图像、管理信息和相关资料信息,利用IE浏览器同时能够实现云镜控制等功能。
2.2.3.系统存储设计
2.2.3.1.存储方式设计
视频监控系统数据的保存具有分散存储、集中存储、混合存储三种方式:
分散存储
图像数据直接存储在最底层的网络视频编码单元。需要时,直接通过图像调用进行回放、检索等。这种方式的优点是在大部分的情况下网络流量降低。由于分散保存,每一个图像保存点所需要的存储介质投资较少。
集中存储
将图像数据直接保存到某一个指定的地点,这种方式要求网络带宽较大,且存储设备需要的容量较大,需要专用的存储设备,投资较大。优点是便于统一管理。
混合存储
图像数据直接存储在最底层网络视频编码单元的同时保存到某一个指定的地点(如数字城市监控中心),增加了图像数据的安全性。
本方案存储方式设计
本方案中,由于本期建设二级监控中心采用分布式存储方式,省级监控平台、地区级监控平台和站端分别进行存储,地区级监控平台分别对告警录像或按需进行存储。通过ROFS文件系统对监控点实现报警前(15秒)、报警后(5分钟)的录像存储。
2.2.3.2.磁盘介质选择
存储采用的磁盘阵列的磁盘介质主要有FC、SCSI和SATA、SAS等几种,由于SATA磁盘价格明显低于SCSI和FC硬盘。以前只有在SCSI和FC硬盘中才具有的性能,现在SATA硬盘也可以做到,本项目中建议采用。
SATA存储产品具有如下的特点:
首先,此类系统在RAID的实现上具有较强的易用性;其次,传输速度比IDE(ATA/PATA)磁盘高很多,能够满足存储速度的要求;第三,基于SATA的存储系统可以支持设备的热插拔,维护十分简便;第四,相比高价格的SCSI存储系统,SATA的价格相对低廉是目前性价比最好且最适合超大容量流媒体数据存储的首选介质。
2.2.3.3.网络存储区域架构
IP SAN中所采用iSCSI通信协议是internet Small Computer System Interface的缩写,实际上是一个互联协议,是SAN结构的一种。通过将SCSI协议封装在IP包中,使得SCSI协议能够在LAN/WAN中进行传输。
IP SAN特点
支持数据库应用所需的基于块的存储。虽然是通过IP传输,但iSCSI 却是基于块的存储,这有别于NAS的基于文件的存储。
基于TCP/IP,iSCSI是被封装在IP包中进行传输的,所以它具有TCP/IP的所有优点,诸如可靠传输,可路由等。
建立和管理基于IP的存储设备。因为主机和客户端之间的连接是建立在广泛使用的、为大家所熟悉的开放标准之上的。
提供高级的IP路由,管理和安全工具。现有的绝大部分网络管理工具都可以用来管理IPSAN。
IP SAN的优势
IP SAN的优点正是FC SAN目前存在的普遍缺点。
低成本由于通过以太网进行传输,企业可以利用现有的以太网设施来部署iSCSI存储网络,而不需要更改企业的网络体系,所以他的部署成本比较低。由于对以太网的熟悉程度都比较高,所以培训和维护管理的费用也大大降低。
协议本身没有距离由于使用TCP/IP进行传输,因此不但可以在局域网中进行部署,也可以跨过路由设备在广域网中进行部署,大大扩展了iSCSI存储网络的部署范围。
易于使用。由于iSCSI结构简单,容易理解,协议通用,即使是多个厂家的设备,也可以有机地结合起来共同使用,极大地保护了企业的投资。
易于扩展由于iSCSI存储系统可以直接在现有的网络系统中进行组建,并不需要改变网络体系。对于需要增加存储空间的企业用户来说,只需要增加存储设备就可完全满足,因此iSCSI存储系统的可扩展性高。
IPSAN架构示意图
2.2.3.4.存储容量分析
视频图像存储设计方式如下:
本次设计按,视频压缩算法为H.2,视频图像分辨率为D1,进行存储管理配置。
采用ROFS文件系统对监控点按照每5秒进行一次打包存储,实现报警前(15秒)、报警后(5分钟)的录像存储。
录像存储格式为D1/4CIF可调,录像存储时间为1个月。
配备1T的10盘位的1台IPSAN总容量为10T,完全满足此次项目需求。
2.3.电子地图信息系统
2.3.1.概述
本系统中视频监控点数多。按照常规的以树形结构作为监控点选择方式的应用程序虽然能够满足用户监控需求。但如果将应用程序下发到各个业务处,难免会因为操作存在一定问题。因此本系统中,在提供一套完整的基于C/S结构的应用程序的基础上,用户还可以利用另外一套以GIS方式为应用界面的程序来进行操作。采用GIS方式访问的程序的优点:
⏹GIS采用地图显示的界面,摄像机点位在地图中清晰显示,在操作上更直观。
⏹GIS应用系统在应用上无需进行系统培训,操作简单,适合广泛应用于各业务处。
⏹可以实现各个监控中心监控点位的标示和报警联动。
⏹按照XX省地图(一级)——>地区电网一次接线图(二级)——>变电站(三级)的方式进入变电站平面布置图
⏹在XX省地图界面,只有本地区的地图是具有可操作,其他地区的地图应处于不可用状态。
在本系统服务器中提供针对GIS应用的接口,通过GIS来实现访问。在应用系统的客户端程序中,本系统提供完整的二次开发SDK来做应用接口。通过二次开发程序的应用接口,可以与GIS系统做集成和定制化开发功能应用等。通过电子地图可实现基于一级监控中心、二级监控中心显示,便于用户查询所需视频资源。报警发生时,报警地点以醒目的标记闪烁在电子地图或目录标识上,准确判断报警类型和地点。
2.3.2.系统界面
GIS应用
一机双屏应用
以C/S客户端访问界面方式展现带完善GIS功能的AnyVision Explorerr2,通过AnyVision Explorerr2加载GIS模块组件实现对视频监控平台上的GIS功能调用。
单机使用时可以以按钮的方式切换GIS系统和视频监控系统界面,双机使用时可以将GIS系统画面拖到分屏。
2.4.前端变电站系统接入设计
2.4.1.AnyVision系统接入方式
AnyVision系统采用组件化的系统设计,系统既能支持以往的设备保护已有的投资,也能支持未来可能的设备;具有灵活的可任意扩展,用户可以自行开发一些系统尚不具备的功能插件无缝插入到系统中,支持各种新型设备和业务,支持各种系统互联协议(多种标准同时支持),支持以太网/无线/串口等各种联网介质(不仅支持IP也支持非IP的协议),对项目进行客户化定制。
站端设备的接入,只要站端设备厂家提供设备SDK或者协议,都可以为其开发一个接口转换组件将其连接到系统中,不需要的协议转换设备。组件开发完成后,只需按以下流程进行添加,即可实现接入站端设备。省平台显示站端上传图像只需要将相应开发组件添加到管理服务器和客户端软件内,即可查看站端上传图像资源并上墙显示。
2.4.2.与主流监控产品的兼容
AnyVision网络视频管理平台,采用开放的POSA架构,以其强大的管理功能与兼容能力,兼容的产品几乎涵盖市场上所有主流的矩阵、云台控制协议、硬盘录像机、编解码器和报警主机。能充分保护用户以前的投资和构建复杂的视频管理系统。以下是AnyVision已兼容的设备清单:
AnyVision兼容的设备列表(截至2009年9月9日,更新信息请详见公司网站)
| 序号 | 矩阵 | 云台 | DVR/DVS | 高清网络摄像机 |
| 1 | HoneywellMatrix(VB) | ADDomePTZ | 海康 DVR | 三星 |
| 2 | Pelco | AD2040PTZ | 大华 DVR | Sony |
| 3 | Panasonic | AlexDome | 诚丰 | 金联视讯 |
| 4 | Ab-50 | Bocom BC-232 | 大立 | ACTI |
| 5 | AD2052Matrix | ConcordDome | ACTI | Hikvision IPC |
| 6 | DerekMatrix | Panasonic CS-850 | 同洲 | Arecont Vision |
| 7 | Infinova | AD2040PTZ | 汉邦 | 三洋 |
| 8 | PhilipsLTC8x00Matrix | HoneyDomePTZ | AXIS | MOBOTIX |
| 9 | Bocom | KalatelDomePTZ | Aproud | AXIS |
| 10 | KcMatrix | Sony | Scom | |
| 11 | OTNMatrix | Molynx | ||
| 12 | KalatelMatrix | PELCO-24/P | ||
| 13 | Longcomity | PELCO-D | ||
| 14 | Extron | PELCO-24/P_SAMSING | 板卡 | |
| 15 | LanKe | PELCO_ASCII | 海康板卡 | |
| 16 | Pelco_asc | PELCO_CM97XX_PTZ | 恒亿 | |
| 17 | Pelco_CM97XX | PELCO_CM97XX_PTZ_2 | ||
| 18 | 6601Matrix | PhilipsLTC8x00Dome | ||
| 19 | KalatelMatrix | VCLDome | ||
| 20 | KC2X00Matrix | ConcordDome | ||
| 21 | HD600Matrix | ComControlPTZ | ||
| 22 | NPEMatrix | HoneyDomePTZ | ||
| 23 | K_CombinedMatrix | TotaDome | ||
| 24 | RD_MAX1000 | KC2X00 | ||
| 25 | MAX1000A | NPEDome | ||
| 26 | RD_MAX1000A | Samsung3 | ||
| 27 | MAX1000PTZ |
2.5.1.基于AT200协议联网设计
AT200协议是AT200主机用于视频联网的一种基于串口通道传输的控制协议,AT200协议主要实现了视频的切换和云镜控制两个指令。切换指令完成了使用哪条干线来切换哪个摄像机的功能,云镜指令实现了对摄像机发云镜控制命令码和控制速度的功能。
通过直接用串口线把异质视频平台和管理控制服务器相连,让RS232数据通道传输基于串口的AT200协议,以此来互联互控,通过AT200协议让两个平台的标准控制信令,管理控制服务器可以直接对异质视频平台的前端设备发送控制指令,控制前端设备的上传的视频图像信号等。此种方式使用串行线路传输实现。
2.5.2.基于边界网关联网设计
放置边界网关加载边界模块,实现平台协议和AnyVision平台协议互换编译,即AnyVision平台需要和异质平台通讯时,上级平台媒体网关把AnyVision联网平台协议(RMIP协议)转换成标准联网协议(SIP),下级平台网关把标准联网协议(SIP)转换成异质平台协议,使异质平台能和AnyVision管理控制服务器互联互控,反之亦然。此种方式使用TCP/IP传输实现。
此种方式需要异质平台厂家合作,提供平台协议接口和SDK开发包,进行协议中转开发,使之能和AnyVision系统互联互控。
2.6.与各系统关联应用
2.6.1.与入侵报警系统联动
在变电站周围内,当不法分子入侵防范区域,试图非法进入时,能够及时将入侵信号告知监控中心人员的技术系统称为入侵报警系统。入侵报警系统能直接或间接接收来自入侵探测器和紧急报警装置发出的报警信号,发出声光报警,并指示入侵发生的部位,此时值机人员应对信号进行处理,如监听、监视等。确认有人入侵,立即报告保安人员和监控中心人员出视现场。若确认为是误报警时,则将报警信号复位。
AnyVision视频平台可实现将入侵报警子系统集成进本平台,实现当探测器进行入侵报警时,视频平台将自动将报警点的视频图像弹出或提示的形式展现在监控中心显示设备中,同时报警点的相关视频、音频将采用D1高清晰存储模式存储在磁盘中。
系统示意图
入侵报警子系统,通过串口与综合接入服务器连接,当入侵报警子系统发生报警事件时,系统会通过RS232与综合接入服务器进行数据通讯,综合接入服务器获取到报警数据后将自动联动到视频系统,进行处理:
报警数据的高品质存储:
综合接入服务器获取到入侵报警子系统数据后,将按照事先定制的规则,将报警点视频通过D1高清晰格式存入图像存储管理服务器。同时存储的事件视频系统会自动叠加报警帧标记,便于高速检索。
报警视频的自动弹出:
综合接入服务器在将把报警点视频根据规则存入存储系统的同时将自动实现报警视频自动弹出或提示弹出的形式展现在监控中心显示设备中,便于监控人员及时处理事件。
2.6.2.与门禁控制系统联动
变电站内各个关键出入口均设置了出入口控制系统,出入口控制系统也称为门禁管理系统,它对建筑物正常的出入通道进行管理,控制人员出入,控制人员在楼内或相关区域的行动。出入口控制系统通过出入口控制器进行管理,本项目通过综合接入服务器与出入口控制器集成。实现当有人或事件触发出入口控制系统时,监控中心的出入口控制器将通过RS232或者TCP./IP形式与综合接入服务器进行通讯,管理控制单元将出入口通讯信息送入视频平台,视频平台按照事先定制的规则自动弹出出入口视频信息或自动记录在数据库中,同时系统会自动将该记录自动以帧标记形式叠加到存储视频数据中,便于用户高速查询事件。
系统示意图
视频系统与出入口控制系统的集成,实现如下功能:
1、日常工作中,人员经过门禁控制系统,中心控制主机会将出入口数据通过串口送入管理单元,管理单元与中心图像管理控制服务器进行数据通讯,将门禁出入数据存入数据库中,出入口数据将通过系统自动以帧标记形式叠加到视频中。
2、当遇到突发事件时,人员非法闯入出入口控制系统,出入口控制器会自动将报警数据与管理单元通讯,管理单元会自动实现与图像管理控制服务器进行数据交互,将预先设定的报警规则来自动进行报警联动,如将该报警点视频数据自动弹出在显示设备中,同时将报警点视频以D1高清晰格式存储在磁盘中。
3、监控人员可通过集成在视频系统中的触发方法手动或自动利用管理单元与门禁控制子系统服务器实现数据交互,可实现对门禁系统的开启或闭合操作。
2.6.3.与环境监控系统联动
系统在变电站环境监控点周围的重要环境监控区域,安装现场温度、湿度、风速、烟雾、水、浸湿等环境探测器和摄像机接入到环境专用视频服务器,当有警情发生时,此类现场监控传感仪通过传输网络实时向变电站本地发出报警信息,能起到阻止作用,防止警情进一步发展,同事报警信号通过专用网络上传到各级监控中心,在监控中心通过环境监控系统软件可以对前端报警信号,通过音箱或者其他音频输出设备,提醒工作人员前方有异常状况发生,方便及时作出相应的处理,同时联动视频监控系统,将视频图像弹出到相应电子地图、客户端软件和输出到视频电视墙。如果监控中心值班人员不在场的情况下,系统还会通过“短信猫”将警情发到相关人员的手机上,让其可以及时地了解现场状况。
联动系统示意图
监控中心可以对环境信息进行收集记录到固定数据库中,进行统计管理。通过图形化的界面展现出环境曲线数据,最后形成报表方便人工修改、数据调研和打印输出。
环境监控系统示意图
2.6.4.与自动化系统互联方式
管理服务器可提供如下三个层次的视频中间件二次开发接口,供调度自动化系统集成,其它系统也可提供基于串口协议、SDK二次开发包方式供本平台系统集成。
提供三个层次的开发接口:
●协议层(AT200、公用控制、边界控制RMIP),平台无关性;
●API层(RMIP的封装),在linux和windows上运行;
●PIX(AnyVision功能的封装),ActiveX控件,在windows上运行。
2.7.系统平台扩展性
AnyVision独有的中间件技术,将各种应用组件化,分为系统中间件和业务中间件,系统中间件便于AnyVision系统接入各种异质设备、平台和系统,业务中间件开放系统的接口来实现各种增值业务服务应用,例如移动视频监控、GIS、WEB视频发布和智能视频分析等。具有几乎无限的软件延展和扩充能力。
AnyVision数字视频综合管理平台可以提供应用集成系统开发所需的API或开发包,同时所提供的视频信息可以被国际认可的标准软解码器解码,便于第三方开发增值视频应用软件。
如系统后期对点位有扩建的需求,可在系统中通过各类功能服务器导入授权文件来实现模块增量功能,扩建中的这一级监控子系统的不影响其它监控子系统的正常工作。
系统采用工业级标准化、网络化、分布式的系统结构,具有高度的可靠性和安全性,同时符合ISO/OSI开放系统互联标准。
第3章系统功能
3.1.视频联网管理
⏹AnyVision单机自成系统,若干个AnyVision系统之间通过模拟或数字干线(视频编码器和网络)互联形成更大规模的视频监控系统,授权用户可以从任何一个视频控制中心操作控制其它控制中心的摄像机、存储设备等资源;
⏹节点之间可以设定上下级关系,即多个节点可以分层级,全网中的层级数没有;
⏹用户可以远程控制其它节点的模拟矩阵,将模拟图像资源通过模拟干线传送至本地的监视器上,并能使用模拟键盘进行PTZ控制,实现和模拟矩阵系统的互联;
⏹用户可以把其它节点经过编码后的数字图像资源切换到本地的任意解码器上,并能使用模拟键盘进行PTZ云台控制,实现与数字系统的联网;
⏹用户可以远程控制其它节点的模拟矩阵,将模拟图像资源输出至编码器,通过视频转发服务器转发至本地PC电脑上,通过客户端软件进行实时视频浏览、录像和回放,并能进行PTZ控制,实现模拟系统的数字化。
3.2.实时图像浏览
⏹网络客户端可实时监视多路实时图像信息并实现一机同屏同时监视;多个网络客户端可以同时监控任一前端图像;
⏹在电视墙上可以实时显示前端任意一个监控点的图像,可以在1、4、6、8、9、10、13、16、全屏等多种画面分割模式中切换显示;
⏹支持按照监控区域、管理权限和实际使用情况(如行进路线)对摄像机分组;
⏹系统具备视频自动巡视功能,在可设定的间隔时间内对全网的监控点进行图像巡检,参与轮巡的对象可以任意设定,轮巡间隔时间可设置。分为组内轮巡和组间轮巡;
⏹支持实时设定音视频编解码器的各种参数,如码率、品质、分辨率、制式、帧频、色彩、音量等;
⏹可在图像的任意位置叠加名称、时间、场地等字符信息;可在图像的任意位置叠加图片和黑屏框以屏蔽需隐藏的图像区域;
⏹支持实时图像自动复位,即可对监控点的摄像机设定默认监视状态,正常状态下摄像机保持默认状态,在控制完成的可设定的时间段内恢复默认监视状态。
⏹支持云台和快球的方向控制、自动扫描、预置位管理、光圈焦距管理、镜头缩放;云台速度可调;支持灯光、雨刷、电源开关控制;支持自定义辅助开关控制;支持摄像机锁定与解锁;方便进行云台/快球控制器的参数设定
⏹支持将任意实时直播图像存放成JPEG或BMP格式的图像;
3.3.视频录像存储
⏹支持手动、自动定时录像、动态感知录像、报警联动录像、视频丢失报警录像、循环录像和报警预录像;支持服务器录像和本地录像;
⏹分布式存储结构:录像内容可存储在PC客户端、服务器、专用存储设备或带硬盘的视频编码器上,用户可通过客户端软件对全网的录像文件进行统一管理;
⏹支持存储服务器、磁盘阵列、NAS、SAN等多种存储方案;
3.4.视频录像回放
⏹多画面同时回放:支持同时回放多个服务器或本地的多个存储通道的同一时间的录像文件,多达16画面同时同步回放,支持1/4/6/9/16画面显示;
⏹支持多种回放操作:回放时可以进行暂停、播放、停止、快放、慢放、单帧步进、单帧后退、循环播放、精确定位到某帧、打印、缩放、备份、调节音量、调节亮度/色度/对比度/色调等操作;
⏹画面抓拍:将任意一副回放图像存放成JPEG或BMP格式的图像;
⏹支持节假日设定、预录像设置、录像文件最大长度设定、存储容量设置和状态显示;
⏹支持文件生存期设定和录像状态(自动、手动、报警、运动检测)显示;
⏹录像工作表:可为每个摄像机指定录像工作表。工作表可按周一至周日以及节假日的不同时间段分别指定不同的动作设定;
⏹录像文件检索:按日期、时间、类型、服务器、通道检索客户端本地或远程服务器端录像文件,检索后还可以按日期时间、通道、服务器、类型来过滤;
3.5.存储文件格式
⏹H.2 编码压缩格式,并可平滑升级至符合GB/T 20090.2的AVS 格式。
⏹图像记录质量分辨率达到D1(720×576像素)。
⏹能够对监控点实现报警前(15秒)、报警后(5分钟)的录像存储。
⏹录像存储格式为D1/4CIF可调,且录像可保存的时间为1个月。
3.6.存储时间同步
⏹数字图像存储设备应支持NTP。
⏹图像存储设备的标定时间与北京标准时间的随机误差应≤10秒
3.7.视频码流分发
⏹数字码流支持一个源分发给一个或多个用户,其网络连接方式可以为单播、组播和TCP方式;
⏹数字码流在分发过程中保证图像质量的前提下每个节点的延迟不超过100ms;
⏹视频转发服务器支持从一个网络地址转发到另一个网段的网络地址(即网络地址转换NAT);
⏹视频转发服务器具备数字干线管理功能。
3.8.传输延迟控制
⏹图像的一次编解码延时不得大于300毫秒;
⏹每个IP网络传输控制命令数据的延时不得大于30毫秒,传输视频图像数据的延时不得大于30毫秒;
⏹任意一个用户欲控制平台中的任意一个摄像机,通过网络路由发出云台控制命令时,从开始发出命令到看到图像按要求移动的整体时延不得大于400毫秒。
3.9.监控键盘操作
⏹管理控制服务器可通过串口支持连接多厂家的矩阵键盘,操作员可以通过键盘完成绝大多数实时监视的操作;
⏹支持键盘全网漫游,支持多个监视器组成大屏幕,支持监视器权限设置和锁定,支持监视器和键盘复杂的对应关系并在屏幕上显示;
⏹支持宏语言来编写宏程序,实现特殊功能;可录制键盘操作过程并保存为宏语言的程序;
⏹在监视器上可以按预设的摄像机浏览序列自动切换;可以为每个键盘用户设定总会话时间;可以设定键盘的型号、串口等物理参数;
⏹支持PC机模拟的虚拟键盘,即虚拟键盘是一个模拟实际键盘功能的应用程序,其界面、功能和实际操作方法和真实键盘基本一致;在一台PC机上可以同时运行任意多个虚拟键盘;
3.10.监控系统管理
⏹状态一致性:各节点状态始终处于一致的状态,即使某节点在很短时间内状态发生了变化,但整个系统的各个节点很快能重新同步;
⏹自动恢复功能:当某些视频转发服务器由于某种情况意外重启,系统提供自动恢复机制,可恢复转发服务器之间的视频连接通路,无需用户重新发起视频请求;
⏹活动通知功能:指视频转发服务器之间的活动通知,视频转发服务器检测到目标服务器不活动,经过一段时间(可设置,如10分钟)须释放有关资源;
⏹支持自由上下电,意外重启后始终保持文件系统的一致性,不会造成系统启动失败;
⏹具有网络容错能力,当网络恢复正常后系统也能重新正常工作;
⏹系统支持各节点及其主要设备的时间同步;
3.11.权限及安全控制
⏹系统采用多级权限控制管理,按实际的管理架构对每个用户赋予不同的权限和级别,系统登录、操作都需要进行权限验证,多个用户具备同样权限时,高级别的用户可以抢占低级别用户的资源;
⏹用户权限漫游,用户在全系统中只需要通过一个帐号和密码就可以漫游全网访问任何有权限的资源;
⏹权限可以继承,包括分节点间的继承和对象间的继承,系统管理员可以通过方便一致的界面进行授权;
⏹级别高的用户可以抢占级别低的用户对某资源的控制权,反之则不行。低级别用户的控制权被抢占时会得到明显的通知;
3.12.系统配置与控制
⏹AnyVision系统提供全网一致的配置管理软件AnyVision Manager和网管维护管理软件AnyVision NetManager,可在线对全网的设备进行配置管理和维护管理。
⏹AnyVision Manager采用图像化界面,支持批量配置,对于复杂且在系统设置时未考虑到的配置调整,AnyVision 提供PowerShell指令,用户可基于命令行方式对系统进行配置调整。
⏹AnyVision NetManager网管软件支持“设备体检”功能,可随时检查设备工作状态并进行告警。
⏹AnyVision系统支持SNMP,并可对系统拓扑图进行管理。
⏹AnyVision系统支持在线配置和离线配置,每台AnyVision服务器配置完成后产生一个配置文件,AnyVision服务器硬件更换后只需重新上传保存好的配置文件既可,无需重新配置。
⏹支持全网云台、镜头及快球的远程实时控制,并可按用户权限抢占控制权。
3.13.干线管理
⏹AnyVision®网络视频管理平台具备模拟干线和数字干线管理能力,干线管理的方式有:路由选择、复用、锁定和抢占、抢占后处理和预留;
⏹干线的路由选择是指每一次需要干线的时候能找到全网中最优(经过的节点数最少、尽可能复用原来干线、抢占的代价最小等)的一系列干线;
⏹干线复用是指多个节点上的用户查看同一个摄像机的时候要尽可能复用原来干线,避免占用新的干线;
⏹在干线被占满,且有高级别用户需要调用图像资源的时候,就会发生抢占,抢占时总是抢占路径最短、抢占的代价最小的干线;同时,在高级别的用户锁定干线时,要保证低级别的用户不能抢占这些干线;
⏹在高级别的用户抢占了干线时,原来占用干线的用户能够得到友好的通知;
⏹干线可以预留给一些节点和这些节点上的用户。
3.14.报警联动
⏹报警接入:通过I/O报警输入或RS232串口,系统能接入各种标准的报警探测器,包括:红外对射、双鉴探测、烟感、玻璃破碎等;支持多种型号报警盒和报警主机的连接;
⏹远程报警及联动控制:检测多路报警信号,当发生报警时,自动启动各种对应的联动设备,将视频切换到相对应的摄相机,触发自动录像,触发自定义宏,通过网络向监控中心报警,客户端弹出报警信息提示;
⏹报警联动工作表:为每个报警输入指定报警联动工作表。工作表可按周一至周日以及节假日的不同时间段分别指定联动哪些报警输出;
⏹报警参数设置:设定报警盒型号、串口等物理参数;客户端显示报警输入\输出、运动检测、视频丢失的细节信息列表;设定报警显示次序;
⏹能提供灵活的告警信息过滤和分类手段,对不同区域、用户和工作站设置相应的过滤条件和分类方法;当平台接到告警信息后系统能根据报警处置预案将报警信息及时分发给相应的工作站、用户,并发送短消息通知相关用户。
3.15.系统维护
⏹系统所有重要操作,如登录、控制、退出、报警确认等,均有日志记录,系统可对日志记录进行查询和统计;
⏹各种日志可以打开,也可以关闭;
⏹局部配置调整后,自动更新全网系统配置,方便维护管理;
⏹更换设备(例如摄像机、编码器和键盘等设备)无须停止系统运行;
⏹通过组播协议自动发现网络上的主要设备和它们的IP地址;
⏹主要设备可以方便地远程查看版本号、可以远程修改IP地址、支持软件远程在线升级。
3.16.负载均衡
⏹由多台服务器以对称的方式组成一个服务器集合,每台服务器都具有等价的地位,都可以单独对外提供服务而无须其他服务器的辅助。通过负载分担技术,将外部发送来的请求均匀 分配到对称结构中的某一台服务器上,而接收到请求的服务器地回应客户的请求。
⏹当Web站点负载量非常大时,使用负载均衡技术来将负载平均分摊到多个内部服务器上。多个服务器同时执行某一个任务时,这些服务器就构成一个集群 (clustering)。使用集群技术可以用最少的投资获得接近于大型主机的性能。
3.17.自动升级
⏹系统支持服务器端和客户端的自动升级。自动升级功能在多数的项目中很有用。
⏹要完成自动升级功能,需要在网络中安装一台FTPServer,所有的要下载的文件通过这台FTPServer取得。对于其中的时间修改了的文件,自动下载和升级程序将会下载和替换。目前下载和替换的时机是在每一次重新启动服务器端和客户端时做的。
3.18.语音对讲
⏹支持实时语音双向对讲和语音单向广播
⏹支持编码端语音主动呼叫,即音频可以通过视频转发服务器转发,在任意的客户端或解码器输出,建立语音对讲通道
⏹一般的应用中,一个摄像机只有一个与之相关的音频,但在某些特殊应用场合,例如对讲时,可能有两个音频源伴随着同一个摄像机。这样就能保证,在录像和回放时,观看一个摄像机,但能同时录像和回放监听到和讲下去的声音。这就是AnyVision支持的双语音的概念。
3.19.网页浏览
⏹支持WEB浏览,服务器内置Web Server,用户可通过IE浏览器随时登录和退出;
⏹在Web浏览方式下,支持客户端软件的所有常见功能,包括摄像机参数设置、云镜控制、本地录像、录像回放和检索等;
⏹具备与监控客户端基本一致的全地区变电站视频和环境信息浏览功能及基本一致的人机界面,并支持所有类型的网络浏览器。
⏹具备100人以上的并发访问能力,在并发访问人数达到上限值后应能拒绝以后的访问者并给出访问者已达最大值无法访问的提示或能按照登录用户的重要等级自动将等级低的连接中断。
3.20.多码流特性
⏹AnyVision支持双码流和多码流,一般用于在直播和录像时需要不同清晰度的场合。
⏹AnyVision可以为一个摄像机定义多码流,直播时用户可以动态选择其中的任何一个码流;而录像码流,一般只能在配置时确定。
3.21.数据库管理
⏹具备数据库界面配置工具,可对数据库显示界面进行人工的配置,数据库具有完善的检错功能,所有输入条目在被写入数据库前都通过有效性及合法性检查,并能给出明确、详细的提示;具有增加、删除、拷贝、修改数据库参数等操作及多重模糊过滤、查找和替换的功能;
⏹数据库的内容均采用Excel文件或是文本文件的方式实现批量数据的导入或导出,数据库的所有操作和修改必须具备完备的日志功能,并提供人机界面以方便查询并可设定周期的自动备份和人工恢复功能,具备多种备份方式。
⏹根据存储空间发出数据库整理提醒,可自动按照事先约定的规则删除整理。
3.22.曲线浏览
⏹根据实时环境数据、历史环境数据及统计值绘制相应的环境数据曲线,采样数据、比例值、时间间隔和其它曲线参数可以在线定义和修改;曲线数据可以记录、显示和打印输出;
⏹一幅历史曲线画面能显示一条或多条曲线,用于进行不同的环境数据点按时间变化的比较,选择历史曲线上的某一点时,能显示此点对应的带时标数据;
⏹当历史曲线超过限值时,以不同的颜色显示标识;实时曲线扫描周期最小为10秒且可调,每一环境信息模拟量均可自动生成实时曲线。
烟雾曲线图
温度曲线图
3.23.智能帧标记
⏹手动方式指用户可以在启动手动录象、抓拍、制定录像计划时,输入文字提示作为帧标记。
⏹事件关联指将事件发生时的关联信息自动作为帧标记。如在车牌识别时将车牌号作为帧标记,出入口的录像可将门禁卡的身份信息作为帧标记,报警触发录象可将报警主机传来的信息作为帧标记,总之,可将任意事件的关联信息作为帧标记,方便后期检索。
⏹识别处理指可使用智能视频内容分析系统、人像识别系统、车牌识别系统,实时或定时对视频录象进行检索识别,将识别处理后的图象加上帧标记,如可针对某目标人物对视频图象进行识别处理,然后将该目标人物的名称身份作为帧标记加在处理后的图象上。
3.24.GIS应用服务
⏹AnyVision系统提供良好的电子地图功能:简单的电子地图功能可以使用AnyVision内置的或者使用PIX控件进行二次开发来完成, AnyVision可提供接口软件与第三方GIS系统集成。
⏹平台将面向全网用户提供摄像机点位的GIS电子地图服务,用户可及时获取并更新地图信息,方便直观地定位和查看前端监控点图像。
3.25.智能视频内容分析
⏹关键区域警戒,设置视频警戒区域,针对警戒区域或者警戒线的闯入进行自动提示或报警,并联动PTZ;
⏹逗留(滞留)检测,探测在禁停区域逗留的目标是否超过用户设定时间并触发报警,逗留(滞留)检测宜应用在站内重点区域和站内重点防护区域
⏹人数统计,对进入或经过某特定区域的人数进行统计;
⏹异常行为分析,对人群拥塞等情况进行自动检测与报警;
⏹视频诊断,对镜头遮挡及黑帧、过饱和度、弱电平、雪花、颜色失真、画面抖动、摄像机镜头移位、视频信号输入更改、信号丢失进行检测分析。
第4章系统优势
4.1大规模联网视频监控系统
AnyVision中心平台系统通过资源树技术、海量视频访问技术、分布式视频信息存储技术、自适应视频网络传输技术、视频源并发访问处理技术、是怕传输故障自愈技术等先进的设计方法和视频前沿技术的开发、成功地解决了一个大型系统所必须解决的诸如海量用户和设备的接入管理、区域/分级联网、服务质量体系构建、异构网络和系统的互联互通互控、视频信息的多元存储模式、海量是怕信息的分布式并发存储/检索与分发等技术难点、使之具有全面满足大型视频监控系统能力要求和质量要求。AnyVision中心平台系统支持多种网络协议,可以跨平台使用。
4.2基于资源树的系统先进架构
大型的联网视频监控系统均具有从最高级别监控中心开始向各级下属监控中心、下属应用节点和用户端系统以及前端摄像设备逐级扩展的向下发散展开的管理控制特点,同时大型视频监控系统还具有从前端视频监控点开始向各级监控中心逐级收拢的向上汇聚的传输特点。这就是大型视频监控系统的管理控制流向下逐级展开视频传输流向上逐级汇聚的相向刘董特点。AnyVision中心平台系统深入分析了大型视频监控系统的这一特征,建立起了复合这种特征的“资源树”模型,并在此模型基础上开发完整的资源树技术。
4.3前端设备接入的开放式接口
AnyVision中心平台系统采用独创的视频源设计技术,实现不同类别不同技术的前端设备的任意扩展和动态接入,满足了大型视频监控系统的开放性要求。
AnyVision中心平台系统的视频源技术是一项支柱开发的开放性接口技术。通过该接口,可以轻松实现将市面上各种不同技术规格的DVR、嵌入式视频主机、普通摄像机、网络摄像机、网络视频服务器、乃至不同技术规格的视频压缩卡都纳入系统控制。同时,各种新的技术、新的设备都可以通过AnyVision中心平台系统的视频源接口技术轻松得到扩展应用。
4.4终端/用户纵深式控制管理
AnyVision中心平台系统基于资源树架构下的权限纵深式管理机制提供了应用系统授权分级管理,用户登录操作鉴权处理以及系统日志等系统安全管理控制能力。同时,根据业务需求,系统也可提供临时的授权,使低级别或其余机构的用户跨级访问非权限范围内的视频资源。
系统在资源树中心对系统资源的集中控制、管理和监视,通过授权方式实现用户终端的权限控制。系统中所有注册用户根据权限、所在机构的不同等属性组成树状的管理结构,用户根据级别访问不同内容的视频资源。其中,高级别权限用户可以随时掌控其权限范围内用户的客户端使用情况,并对可疑用户进行远程封锁管理。
4.5异构网络下视频自适应传输机制
由于各种异构网络接入条件在带宽、时延、误码率等方面存在巨大的差异性,因此,能否提供视频流在传输过程中的实时性、流畅性和平稳性的优良性能的保证,是大型网络视频监控系统的平台软件的基本能力之一,也是区分是否达到大型网络视频监控系统的平台软件水平的分界点之一。
AnyVision中心平台系统开发了许多专门的网传优化技术。例如:基于资源树的流媒体分发技术、关键帧重置技术、轻量级数据包技术、网络带宽动态嗅探技术、基于资源树并发访问的单视频传输组织技术、问题数据包丢包和接受端重建技术、基于资源树的传输故障自愈技术、通过资源树网络流量负载均衡控制技术、基于资源树的客户端悬浮接入技术等。
4.6中心联网系统管理功能
管理服务功能:AnyVision中心平台系统管理服务功能主要由资源树管理中心软件包中各软件模块提供。实现对整个网络监控系统的管理信息和视频信息进行同一管理。本系统可以实现的管理功能包括:资源树管理、节点信息管理、用户信息管理、用户权限管理、系统日志管理等等。
客户端服务功能:系统客户端服务功能主要由PE2软件包中各软件模块提供。在系统中,PE2作为客户端工具,可以根据用用需要发布到任何授权的节点主机中,比如,可以是各级监控中心的主控台,也可以是某一普通使用人员的桌面PC、甚至是某个末端客户系统。PE2经过授权发布后,即可成为使用者专门的视频监控系统的客户平台,享受其中授权使用的功能服务。
第5章设备选型与性能描述
5.1.系统软件平台
5.1.1.平台概述
AnyVision网络视频管理平台是一套大型分布式网络视频管理软件,封装视频中间件功能模块的容器,可运行在安装有Linux操作系统的嵌入式设备或普通PC服务器上。支持不少于1万个视频资源的接入管理,可通过IP网络或串口实现对主流厂商的网络视频服务器、矩阵、报警主机等设备的管理控制,支持视频直播、录像、点播、视频联动、视频联网、视频智能分析、移动视频监控、电子地图和高清标清混合接入等应用服务功能。含配置管理工具,缺省配置权限管理模块。
PowerServer——AnyVision中间件平台软件,与自主研发的操作系统打包缺省安装于所有使用AnyVision系统的硬件服务器;
视频中间件功能模块——包括AnyVision服务器缺省配置的用户权限管理模块,以及可选配的、网络直播、网络点播、网络录像、视频联动、帧标记检索、电子地图、WEB浏览、设备接入等;
AnyVision Manager——配置管理软件;
AnyVision NetManager ——网管软件;
AnyVision Explorerr2 ——客户端软件;
AVS VA——智能视频分析系统;
AVS GIS——地理信息系统(电子地图);
其它支持软件(如PowerShell、TServer、虚拟键盘等);
5.1.2.视频中间件功能模块
| 模块名称 | 功能描述 |
| AVS-K | 监控键盘接入模块,提供监控键盘的支持。 |
| AVS-S | 模拟矩阵接入模块,提供模拟矩阵的支持。 |
| AVS-CARD | 视频采集卡接入模块,支持异质品牌视频采集卡接入的联网控制。 |
| AVS-DVR | DVR接入模块,支持异质品牌DVR接入的联网控制。 |
| AVS-DVS | DVS接入模块,支持异质品牌DVS接入的联网控制。 |
| AVS-IPC | IPC接入模块,支持异质品牌IPC接入的联网控制。 |
| AVS-GIS | 电子地图模块,提供简易电子地图软件和第三方GIS系统接口,定制开发另议。 |
| AVS-C | 网络直播模块,单机最多可支持100路并发码流。 |
| AVS-P | 网络点播模块,单机最多可支持100路并发码流。 |
| AVS-R | 网络录像模块,单机最多可支持100路并发码流。 |
| AVS-FM | 帧标记检索模块,提供按帧加标记,多条件检索功能。 |
| AVS-Web | Web应用模块,提供基础版Web界面,定制开发另议。 |
| AVS-B | 边界模块,支持异质品牌视频监控平台联网对接。 |
| AVS-AM | 报警管理模块,提供报警系统的联动支持。 |
| AVS-GM | 门禁管理模块,提供门禁系统的联动支持。 |
| AVS-GT | 巡更管理模块,提供巡更系统的联动支持。 |
| AVS-BM | 周界管理模块,提供周界系统的联动支持。 |
| AVS-IM | 对讲管理模块,提供对讲系统的联动支持。 |
| AVS-MS | 机房监测模块,提供机房UPS、空调等设备运行状态监测支持。 |
| AVS-EM | 环境监测模块,提供工业环境、自然环境和污染环境监测支持。 |
| AVS-OM | 业务管理模块,提供针对行业用户专业应用软件联动支持。 |
| AVS-Backup | 双机热备模块,运行于PowerServer核心软件之上,支持双机热备。 |
5.1.3.1.概述
单机AnyVision系统涉及众多设备的互联,复杂的AnyVision系统更需要实现多个AnyVision子系统的互联,为此,AnyVision系统提供专业的系统配置管理软件,来完成AnyVision系统全网资源对象的配置和管理,主要的功能包括系统初始化、批量数据导入、配置数据调整和复杂权限设置等功能。
5.1.3.2.软件界面
5.1.3.3.主要功能
初始的AnyVision只有少数几个必须具备的资源(或对象),所以使用AnyVision首先要做的工作就是根据视频监控系统的实际连接情况来创建、配置和管理对象。AnyVision Manager提供了一致的图形和表格把相关概念集中起来,使得复杂的AnyVision概念变得简单,视频监控系统的系统管理员可以方便的使用AnyVision Manager来配置管理AnyVision,其主要功能有:
节点、节点表和节点上下级关系
节点是AnyVision网络视频管理平台的管理控制单元,每个节点需要一个节点编号、节点的IP地址或DNS名称(又称为节点名称),多个节点通过上下级的分层架构,组成一个大型的联网系统,通过对多级的管理配置,形成一个清晰、直观的系统拓扑图。
划分节点信息的方法有:按行政单位划分节点,按监控区域或路段来划分节点,按摄像机组别来划分节点等。
串口
AnyVision平台支持四类串口方式:服务器本身的串口、服务器外挂设备的串口、网络串口和编解码器上定义的透明串口。可通过这些串口连接方式来控制系统中的矩阵、云台、报警主机等。
矩阵和云台
借助于AnyVision平台的强大兼容能力,可管理市面上主流的矩阵、云台。通过对矩阵、云台型号的选择,确定矩阵输入输出容量等基本信息,在系统中建立起相应的虚拟逻辑图。
通过AnyVision Manager配置软件,可对不同类型、不同型号的矩阵进行捆绑配置,达到系统在切换主矩阵的时候,所捆绑的从矩阵根据相应的规则也同样进行切换。
控制键盘
AnyVision可管理不同类型、不同型号的控制操作键盘。只需选择键盘的协议,填写键盘的ID即可。
数字设备管理
借助于AnyVision平台的POSA架构,通过AnyVision Manager配置软件,可提供不同的数字设备类型供用户选择,这些数字设备类型包括视频编解码器(DVS)、硬盘录像机(DVR)、NVR、高清网络摄像机等。
流传输管理
可根据用户不同的网络环境,提供不同的流传输协议供用户选择,如NPS、TS over UDP、TCP、RTP等。
用户和用户组
增加、修改、删除用户及用户组。可设置用户的名称、密码、级别、权限、同时打开的画面数等。可设置用户组的名称、组员、权限等。多级系统,用户和用户组的权限可自动通过继承方式下发。
扫描序列和宏
增加、修改、删除扫描序列和宏。可将多个摄像机组成一个扫描序列或者宏,扫描序列的间隔时间、摄像机序列的先后、是否循环等信息用户可自定义。
宏支持JavaScript语法。提供多达五种的宏定义(如系统启动宏、监控器默认摄像机、键盘缺省监视器、键盘启动宏、键盘按键宏)
扫描序列和宏不受数量,AnyVision Manager配置软件可管理复杂的宏内容。
录像存储
用户可对录像资源进行管理。包括历史图像生存期、磁盘保留空间、预录像时长、报警录像时长、录像存储位置、录像减帧、减帧存储位置等。
用户可对每一个摄像机进行不同的录像工作表进行设置。包括自动录像、手动录像、报警录像、自动帧标记录像等。
事件和联动
可设置不同事件规则和联动计划。
事件规则配置
选择事件的类别、事件的过滤、事件的通知。
联动表
将事件按照不同的类型,制定具体的联动计划表,根据预定的事件处理策略,执行相应的联动动作。具有事件联动预案、事件信息存储位置等多方面的管理。
人性化配置
所有分项管理页面均支持形如Excel表格快速增加(递增、递减、多单元格复制粘贴、表格的导入等),界面清晰、直观。
5.1.4.系统网管软件 AnyVision NetManager
5.1.4.1.概述
AnyVision系统提供全网一致的网管维护管理软件NetManager,可在线对全网的设备进行配置管理和维护管理。
NetManager网管软件支持“设备体检”功能,可随时检查设备工作状态并进行告警。
AnyVision系统支持SNMP,并可对系统拓扑图进行管理。
AnyVision系统支持在线配置和离线配置,每台AnyVision服务器配置完成后产生一个配置文件,AnyVision服务器硬件更换后只需重新上传保存好的配置文件既可,无需重新配置。
5.1.4.2.软件界面
主界面
配置界面
5.1.4.3.主要功能
可以管理网络上各类服务器、编码器、网络设备、防火墙、光传输等设备的管理
开放的事件和日志结构设计:可以有的事件服务器,专门收集事件和日志、存储和分发事件、日志
包括故障处理和分析流程
强大的事件联动、预案功能
多样的查询和报表
系统功能描述:
采用图形化界面,支持SNMP协议和自定义协议,对平台中的设备进行管理。
提供在串口或TELNET方式下系统运行参数的设置
支持软件版本的在线查询
支持远程设置时钟,时钟自动同步
支持设备的远程重启功能
支持视频源状态的查询和主动上报
支持设备录像状态的查询和主动上报
支持开关量状态的定期上报
设备自动巡检,可手动或定时对全网设备进行巡检,报告故障情况并生成报表
维护任务管理功能支持用户自定义报表模式,自动从设备状态报告和自动巡检报告中生成工单,工单的管理采用工作流模式,形成闭环管理。
日志记录:自动记录操作员登录日志(用户登入、登出时间),以及用户的操作日志(用户的每一步操作,需记录下时间、动作)并保留三个月,可支持图像化查询
5.1.5.客户端软件AnyVision Explorerr2
5.1.5.1.概述
AnyVision Explorerr2(以下简称PE2)是AnyVision网络视频管理平台和Netposa NVR的客户端软件,可运行于装有Windows操作系统的个人电脑上,通过实时接收视频图像并解码,完整实现数字视频监控的各项功能。PE2的主要操作包括:查看直播图像、录像和回放、收藏夹、打开web页面和图片文件、多画面分割切换、云台控制、视频颜色调节、巡检、事件、日志、电子地图、电视墙等。
PE2和AnyVision Explorerr相比更具有人性化,界面更加直观,操作方便,功能更加强大。
PE2的核心功能源于POSA视频中间件,它把这些功能通过Python和wxPython组织的界面体现出来了。因此,我们可以说PE2是一个基于POSA中间件的综合二次开发实例。
AnyVision5.0及更早版本中的客户端软件PE是使用Visual C++开发的、与服务器端软件紧密结合(通过直接使用RMIP协议交互)的一个软件。因为这个紧密耦合的原因,使得PE集成的功能越来越多,代码量越来越庞大,以致于到后来,要在PE上增加一些功能变得越来越困难。于是PE2应用而生。
PE2是一个分层的应用软件,最上层的界面表现和用户交互层由Python来完成,而复杂的跟服务器的交互功能则由POSA中间件完成的。
PE2覆盖了PE上的几乎所有的功能,但同时它在以下一些方面改善了PE难以完成的特性:
自适应屏幕分辨率
自定义主界面
支持多屏幕同时显示
支持面板动态加载
支持自动升级
支持多语言
项目定制能力
因此,PE2是PE的一个更好的、功能更加强大的升级版本
5.1.5.2.软件优势
全WEB方式:无需安装,符合绝大多数用户已经形成的软件体验
快速入门:只使用一次或者很少使用的用户可以快速地学会
C/S界面模仿:采用最新的AJAX技术通过WEB方式模仿了传统C/S方式用户界面,即时响应点击和拖放,界面细腻美观大方
多主题风格:提供多种界面主题风格(配色、布局、简易或专业版等)供用户选择,增强用户的体验。有经验的用户还可以自定义主题风格
多标签视频浏览:极大地扩大用户桌面可以同时浏览的摄像头数目
多显示屏:如果检测到系统中有多个显示屏,软件将会充分利用来显示各种电子地图、摄像机列表、报警信息、视频图像等
随意布局用户界面元素:方便地通过拖放支持窗口移动、停靠、改变大小,可以随时记录用户的最喜欢的布局
增强的事件信息管理:支持很多种类的事件源如设备故障、视频丢失、门禁等,可以订阅感兴趣的事件然后做进一步的联动处理
功能强大的录像智能标记检索:可以通过任意的关键字对对录像进行逐帧标记,然后以类似google的语法检索录像。也可以通过事件日志和录像快照迅速定位想要查询的录像文件的特定时刻
易于修改、扩充和二次开发:绝大多数用户界面采用HTML/CSS页面描述语言和JavaScript脚本语言实现,便于临时地快速地修改。可以用HTML/CSS、Javascript脚本语言自行定义对象浏览树、工具条按钮、与摄像机或视频源相关的特效操作面板(如红外夜视、智能分析)等。自定义的用户界面组件和系统缺省配置的都遵循相同的接口,可以被不同的应用模式复用,减少二次开发的工作量
5.1.5.3.软件界面
5.1.6.智能视频分析系统 AVS-VA
5.1.6.1.系统概述
视频应用的早期阶段,用户关注的是摄像机数量的建设,并逐步通过数字化和网络实现视频的联网和存储,但随着视频资源的逐步增多,用户开始关注如何从海量的信息中提取真正有效的信息,为安全防范、可视化管理提供决策信息,而视频内容分析(Vision Analysis)技术正是解决这一问题的最有效手段。
视频内容分析技术源自计算机视觉(Computer Vision)与人工智能(Artificial Intelligent)的研究,其发展目标是让计算机具备人一样的能力,能快速的从图像中间获取有用的信息,在图像和具体的事件之间建立一种映射关系,借助于计算机强大的数据处理能力过滤掉图像中的无效信息,自动分析、抽取视频源中的关键有用信息,从而使传统的监控系统中的摄像机不但成为人的眼睛,也使“视频内容分析”计算机成为人的大脑,并具有更为“聪明”的学习思考方式。这一根本性的改变,可极大地发挥与拓展视频监控系统的作用与能力,使监控系统具有更高的智能化,大幅度降低资源与人员配置,同时,必将全面提升安全防范工作的效率。
基于对行业监控应用,特别是“平安城市”、地铁应用领域的需求分析,发展出自己的智能视频分析系统-AVS-VA,可提供视频诊断、车牌识别、人脸定位、运动轨迹分析、目标计数、行为分析等功能。同时,基于POSA视频中间件,AnyVision也可广泛集成第三方智能视频分析系统,为用户提供集成化的智能应用环境。
5.1.6.2.系统结构图
5.1.6.3.系统特点
基于深入的行业分析,提供可实用化的智能应用
AVS-VA是平台级的产品,是AnyVision视频应用解决方案的一部分。
基于POSA视频中间件,提供良好的开放兼容性,可以方便的把第三方的产品以分析模块的形式 整合进入系统。
支持基于嵌入式和服务器的分布式部署,可无缝扩展并发能力,为大规模部署奠定基础。
采用最新的计算机视觉的技术,使得系统具备较强的鲁棒性。
支持业务集成功能和动态扩展能力。
支持与AnyVision系统的权限目录结合,提高可管理性和安全性;能够体现资源的增值服务功能。
5.1.6.4.系统功能
预警
AnyVision-VA智能视频分析系统能够从纷繁复杂的图像画面中提取的目标特性、特征,正确识别出不同目标及其运动轨迹规律,它可以明确地区分出人、车或其它物体,并过滤掉类似水波、潮汐、树叶、光影等自然干扰和光线变化影响,能在条件容许的情况下识别出车牌号,人脸等精确的目标信息,所以AnyVision-VA系统能够按照用户定义的规则快速作出反应,一旦发现监控画面中出现规则所定义的情形时就能发出报警信息,用户就可以在第一时间作出响应,尽可能早的发现潜在的威胁并作出应对策略。
检索
当事件发生后,用户往往需要察看相关的监控点的某个时间段的全部录像,来寻找有用的信息,整个过程时间会比较长。
AnyVision-VA智能视频分析系统能够通过对视频的内容进行分析,提取有用的信息建立索引,帮助用户快速的找到他关心的画面。如:出现车辆被盗,一定会有人进入车辆的停放区域,这个时候只需要回放车辆周围的监控点有人出现的画面,如果被盗车辆停的位置在监控画面内,就可以快速定位到该位置的车离开的画面。
维护
在一个大规模的监控系统中,保证设备的正常运转尤为重要,及时地发现设备的故障进行维修是必不可少的需求。通过维护人员去巡检所有的设备,非常耗费人力资源。
AnyVision-VA智能视频分析系统能够通过对视频的内容进行有效地分析,发现偏色,噪声,模糊,过爆,冻结,抖动,局部遮挡等故障,可通过运动矢量检测来判断云台转动是否正常,极大地降低了系统地维护工作量,加快了系统的故障响应时间。
5.1.6.5.系统典型应用
视频诊断
适用于各种监控网络。在具备联网的条件下,可以方便的部署,对网络内的各路视频进行诊断,给出视频的品质评价结果,主要包含以下内容的评价:噪声评估,雪花评估,黑帧,亮度失衡和颜色失真,清晰度,镜头遮挡,镜头抖动,画面冻结等。其典型应用是:智能网管系统在网管系统里面配备视频诊断服务,通过定时地扫描网络内的摄像头,及时发现故障,发出故障维修单,缩短故障的发现时间,加快维修的反应速度,保证系统高可靠的运转。
车牌识别
适用于城市监控,道路监控和停车场等,车牌字符在画面高度不小于12个像素点即可。具体应用方式有:
停车场车牌号统计。摄像头安装于停车场的入口处,或者用摄像头扫描停车场的车位上的车牌,通过车牌识别系统,识别车牌号,记录下车牌号。
城市监控中,大量的摄像头可以预设预制位,在这些预制位上可以清晰的看到车牌,在摄像头没有特定的任务时便可以工作在预制位,此时车牌识别系统就可以将经过每个摄像头的车牌号记录下来,在配合摄像头的地理位置信息,可用来提供车辆定位和查询服务。
人脸定位
适用于ATM监控,登记口等,要求人脸在画面的尺寸大于16*16个像素点。典型应用如下:
ATM监控时,当取款等操作发生时,人脸定位程序就需要从监控画面中间准确地定位到人脸,当监控画面无法准确定位到人脸时,系统就发出报警,提示安保人员注意该取款操作。
运动轨迹
通过AnyVision-VA系统的运动目标轨迹分析,系统可以完成诸如周界警戒,人员密度,危险物品检测,物品移位或物品被盗等功能。其典型应用如下:
周界警戒:主要用于小区围墙,监狱电站等敏感区域。通过设定虚拟周界和周界规则,对违反规则的行为发出报警,如翻越小区围墙、在监狱围墙边徘徊、逆行进入检票口等。
人员密度:主要应用于监控地铁站台的人数,广场的人数等。
危险物品检测:主要应用于公共场合,检测是否有人遗留危险物品。
物品移位或物品被盗:如对广告牌进行检测,当广告牌不在预设位置时就发出报警等。
目标计数
通过对特定的目标的识别,来统计区域内目标的数量,完成计数功能。可以用来做人数统计,车辆数量统计等。对摄像头安装有一定的要求,有固定的安装角度可以提高算法的准确度。其典型应用如下:
地铁入口人数统计,在地铁的入口上方安装摄像头,记录下经过入口的人数,就可以用来统计进入地铁内的人数了。
行为分析
通过对特定行为(打斗,追赶,聚散等)的识别,来完成特定的预警。如看守所的打斗检测,胡同的抢夺检测,广场的人员聚集检测等。其典型应用如下:
抢夺检测,一般在胡同等地方出现追赶,都可能会有特殊事件发生,通过识别追赶的行为,来发出预警,提醒安保人员注意监控画面,可以提前发现抢夺等事件。
5.1.7.地理信息系统 AVS-GIS
5.1.7.1.系统概述和组成
基于地图快速调取图像,是监控系统的基础应用。AnyVision系统可为用户提供全面灵活的地理信息系统(电子地图)应用。用户可选择第三方地理信息系统,AnyVision可提供图像调取接口进行集成,同时,基于对行业监控的深入理解,AnyVision可提供专业级的地理信息系统AVS-GIS,为用户提供整合的解决方案,并已在大量项目中成功应用。
AVS-GIS基于POSA视频中间件进行开发,整合了地理信息系统的相关实现,采用了符合行业标准的地理空间数据和方法。同时,AVS-GIS很好地展现了AnyVision网络视频管理平台中的视频和报警事件功能。
AVS-GIS按不同的部署方式,可以分为两类应用子系统,分别称为AVS-PyGIS和AVS-WebGIS。
AVS-PyGIS基于C/S构架,集成在AnyVision的客户端PE2上,在PyGIS的窗口上可以打开视频和看到相应的报警事件。
AVS-WebGIS基于B/S构架,系统需部署Web服务器,配置和地理空间数据等保存在Web服务器上,客户端的图像显示和控制在浏览器上运行。
5.1.7.2.系统特点
●扩展性好
支持较多的GIS成图引擎,如:GoogleMap,KaMap,Yahoo,WorldWind等,也支持自己扩展。
支持多种地图数据,如WMS、WFS、GoogleMap、KaMap、MSVirtualEarth、WorldWind等等,也可以采用简单的图片作为源。
●开放和专业
AVS-GIS代码实现符合WMS,WFS等服务接口,支持多种数据格式,如:XML、GML、GeoJSON、GeoRSS、JSON、KML、WFS、WKT等,所有辅助软件均为开源软件。专业的代码实现使得GIS服务更加稳定。
●方便易用
AVS-GIS可以方便的架设,可以不依赖服务端直接在客户端显示地图数据,也可以在服务器存放地图数据,客户端通过网络访问服务器。
5.1.7.3.系统应用界面
基于B/S构架的AnyVision-WebGIS界面
5.1.7.4.系统主要功能
●图层放大/缩小/拖动。
支持图层的放大/缩小/拖动等基本操作。
●添加/删除/修改 图层/图层元素
支持添加/删除/修改新的图层以及在新图层上添加/删除/修改元素。
●快速定位
支持根据经纬度快速定位图层上的元素。
●双模式
浏览/编辑双模式。浏览模式可以打开,关闭,控制视频对象。编辑模式可以添加 修改视频对象。
●多格式的对象数据存储
图层上的视频对象可以方便的存储到sqlite数据库/XML/JSon等格式中,方便数 据的读写。
●当前位置
显示选定图层元素的经纬度位置。
●实时监控
打开/关闭视频对象源,进行PTZ等相关控制。
●报警管理
显示/处理报警对象的信息,并可记录相应的报警信息。
●距离/面积统计
元素间距计算或某个对象的面积统计。
●图层显示/隐藏
可以显示指定图层的信息。可以使终端用户只显示自己关心的内容。
●元素查找
查找某个特定的元素。支持模糊查询。
●多地图编辑
可以指定地图文件,单个图片或者指定的地图文件。
●多图标支持
可以指定图层上视频元素的图标。
5.2.系统硬件平台
5.2.1.AVS-E网络视频管理平台
5.2.1.1.产品概述
AVS-E是特别为AnyVision网络视频管理平台设计的一款稳定可靠、高性能2U机架式服务器,采用多核英特尔至强处理器,本机支持6块热插拔SATA、SAS硬盘。
AVS-E出厂缺省内置的PowerServer基本系统和用户权限管理模块,可实现AnyVision系统的基本功能以及用户和权限管理功能,支持AnyVision Manager的离线或在线配置。用户可根据应用需要,灵活选择AnyVision视频中间件功能模块,实现大容量视频转发、大容量视频存储点播、矩阵和键盘控制、报警信息的接收与处理、虚拟矩阵、帧标记以及业务支撑信息管理功能。
5.2.1.2.产品外观
前面板
硬件接口
6.1.1.1.产品特性
AVS-E通过网络接收编码器或其他视频转发服务器发送的数字码流,再通过网络实施转发给多台PC端或解码器,特别设计的流媒体技术可保证转发过程的图像质量和低延迟,以满足大量用户同时访问同一视频的需求,单机支持100路D1并发录像(每路2M带宽)。
AVS-E采用分布式体系架构,可实现分布式部署,数字图像在共享平台、专项平台、汇聚平台、指挥中心的视频转发服务器之间可进行多次数字转发,网络连接方式可以为单播、主播和TCP方式。
AVS-E具备高稳定性,支持防错冗余配置。
AVS-E可支持用户选定的任意方式的存储方案,可通过网络连接IPSAN设备,也可内置SCSI或光纤接口卡连接DAS或FC SAN存储设备,还是思想专用NVR应用的理想平台。
6.1.1.2.技术参数
| 处理器 | 多核英特尔®至强®处理器,标配5110*1,支持两颗CPU |
| 系统前端总线 | 1066/1333MHz |
| 内存 | 标配2G ECC 内存,最大支持24GB |
| 串口 | 标准DB9*2个 |
| 网络 | 集成2个PCI-E千兆网络控制器,支持网络唤醒,网络冗余,负载均衡等网络高级特性,支持I/OAT |
| 硬盘 | 6个热插拔硬盘位,支持SATA、SCSI、SAS硬盘 |
| Raid | 集成SATA、SCSI RAID0、1、10,SAS RAID0、1、1E |
| 电源 | 单电510W,双电500W,1+1冗余 |
| 机箱 | 2U机架式(430 宽 x 88 高 x 660 深)mm |
| 工作环境温度 | 5℃~35℃ |
| 工作电压 | 交流180V~240V, 50HZ |
| 管理特性 | 具有CPU温度、电压监控功能,具有风扇转速监控及智能调节功能,具有网络唤醒功能 |
5.2.2.1.产品概述
AnyVision-IPSAN-2016视频存储系统是基于AnyVision®网络视频管理平台,采用IPSAN技术,专门针对视频监控设计的专业级网络视频存储系统。
基于IP技术的计算机系统接口(iSCSI)可提供一种快速、高可靠性的存储管理方案。iSCSI 技术是一个供硬件设备使用、可以在IP协议上层运行的SCSI指令集,这种指令集合可以实现在IP网络上运行SCSI协议,使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。
AnyVision-IPSAN-2016 视频存储系统提供了一种快速,高可靠性的iSCSI数据管理方案,可利用现有的IP交换机和路由器设备,为用户快速建立分布式集中管理的视频存储系统。
5.2.2.2.产品外观
前面板
硬件接口
5.2.2.3.产品特性
●具备硬盘热插拔功能
●支持非工作盘的休眠待机
●提供2组1Gb iSCSI 连接端口 (完整ULP, TCP 卸载)
●支持load balance / fail over功能 (802.3ad port trunking, LACP)
●支持Jumbo Frames
●支持Microsoft 多路径存取 (MPIO)
●支持RAID 等级 0, 1, 0+1, 3, 5, 6, 10, 30, 50, 60 与JBOD
●本地多硬盘镜射(N-way mirror): 扩充RAID 1 等级复制到N个硬盘
●提供全局或专属的热备援(hot spare)硬盘
●针对不同的应用提供Write-through 或Write-back cache模式
●提供volume专属或分享式的内存(cache)分配方式
●卷组(Volume Set)容量可支持超过2TB (bit LBA支持)
●提供最多32个手动或定期式的快照备份(volume snapshot)
●提供快照数据回溯技术机制
●提供RAID级别在线移植(RAID level migration),且系统不需关机
●提供卷组容量在线扩充(expansion)
●提供RAID volume 实时初始化或后台初始化功能
●支持S.M.A.R.T.功能,NCQ及OOB每个硬盘间隔激活功能
●LCD面板可显示每个硬盘的温度、散热风扇、工作电压及电源系统的状况
●提供10/100 以太网端口,提供TCP/IP及HTTP服务,可使用IE浏览器进行远程管理
●磁盘漫游(Array Roaming)
●符合 CHAP 网际网络安全验证规范
●支持802.3ad port trunking, LACP功能
●主机存取控制(access control) Read-Write及Read-Only
●支持Microsoft 多路径存取 (MPIO)
●支持Microsoft虚拟磁盘驱动器服务(VDS)
●支持Microsoft 磁盘区阴影复制服务(VSS)
●提供RAID Volume 实时初始化或后台初始化功能
5.2.2.4.技术参数
| RAID处理器 | Intel 80331 -bit |
| RAID等级 | 0, 1, 0+1, 3, 5, 6, 10, 30, 50, 60 与JBOD |
| 本地多硬盘镜射 | 支持(N-way mirror) |
| 内存 | 512MB ~ 2048MB DDR |
| 通道数(主机+硬盘) | 2 + 16 |
| 主机连接接口 | 2个1Gb/s 网络端口 |
| 硬盘连接接口 | 3Gb/s S-ATA II |
| 硬盘数量 | 支持16块热插拔硬盘 |
| Logical volume | 最多256个,每个Logical volume可提供的主机连接 (connection)最多32个,每个Logical volume的集群数(cluster):最多8个 |
| Volume 快照(snapshot) | 最多32个 |
| 快照数据回溯技术机制 | 支持 (Snapshot rollback mechanism) |
| 卷组容量在线扩充 | 支持(expansion) |
| Stripe size | 可根据需求调整 |
| 卷组(Volume Set)容量 | 可支持超过2TB |
| 硬盘故障预测分析 | 有(S.M.A.R.T.) |
| 硬盘故障指示灯 | 有 |
| 自动数据重构 | 有 |
| 蜂鸣器声响警告 | 有 |
| 安全密码设定 | 有 |
| 不断电系统连接端口UPS | 有 |
| 热插拔电源 | 2组 460W (符合PFC规范) |
| 系统散热风扇 | 4 个(热插拔) |
| 后备电池保护 | 可选 |
| 电源需求 | AC 90V~2V Full Range (全区域电压) 8A~4A , 47Hz~63Hz |
| 环境相对湿度 | 10% to 85% Non-condensing |
| 环境温度 | 10°C to 40°C (50°F to 104°F) |
| 尺寸 | 133 (H) x 482 (W) x 600(D) mm |
| 重量 | 24.7公斤(不含硬盘) |
5.2.3.1.产品概述
AV-DVM801系列万能解码器产品集复合视频输出、VGA视频输出,DVI数字视频输出及HDMI接口于一体,采用X86 Intel 945GM & ICH7-H芯片组,支持Socket 497系列Intel Core Duo & Celeron M Mini ITX CPU处理器,可以完美实现MPEG1(VCD)、MPEG2(DVD)、M-JPEG、MPEG4、H.2格式的视频解码,支持QCIF、CIF、Half-D1、D1、720P、1080P等分辨率的画面。
AV-DVM801系列万能解码器采用Linux操作系统或Windows XP操作系统(默认为Linux操作系统,Windows XP系统选配),可以直接输出到电视、电视墙、数字显示设备上,在所有需要解码并显示视频的场所都可以使用,是真正意义上的万能解码器,具有高可靠性、高集成度的鲜明特点,是、交通、高速公路、电力、教育、国防、海关、煤矿、电信、广电等行业实施视频监控的理想选择。
5.2.3.2.产品外观
前面板
硬件接口
5.2.3.3.产品特性
●强大的运算处理能力,严格测试,高稳定性,满足工业级应用需要。
●支持1-4路画面的解码显示,做到视频流无阻碍完美再现。
●支持高清解码,支持单路720P或1080P。
●强大的兼容能力,兼容常用的视频编码格式。
●POSA架构强大的集成能力及开发能力,只要客户提供所需解码协议,可以快速兼容第三方视频码流。
●采用Linux操作系统(Windows Embedded XP系统选配),可以做到高稳定性和高可靠性。
●支持软件在线升级,在新标准出现时增加新的功能,便于产品灵活升级,提高产品的生命周期。
5.2.3.4.技术参数
| 类别 | 技术指标名称 | 详细规格参数 |
| 处理器系统 | CPU | 英特尔®Intel DualCore Pentium E5200 2.5G |
| 芯片组 | 英特尔Intel 945GM&ICH7-H | |
| BIOS | AMI BIOS with 4Mbit Flash ROM | |
| 前端总线 | 533MHz/667 Mhz | |
| 操作系统 | Windows | Windows XP SP2(选配) |
| Linux | 内核2.6 | |
| 视频流格式 | 各监控算法格式 | MPEG1(VCD)、MPEG2(DVD)、M-JPEG、MPEG4、H.2等视频格式 |
| 其他 | 各种各样客户提供的视频流,可按照客户需要添加 | |
| 画面分辨率 | 画面分辨率 | QCIF、CIF、Half-D1、D1、720P、1080P全系列 |
| 视频显示 | 显示分辨率 | 单显示模式CRT:2048*1536 LVDS:1600*1200 |
| 双显示模式:LVDS:2048*1536 | ||
| 输出界面(接口形式) | DVI口(支持扩展数字监视器),复合VGA,高清HDMI | |
| 音频 | 音频 | AC97 Codec |
| 对讲 | 麦克输入、音频输出(3.5mm) | |
| 以太网 | 接口 | 10/100/1000 Base-T(PCIEx1 实现) |
| 控制器 | Marvell 88E8056-A2 | |
| 接头 | RJ45 | |
| 通道 | 1个44in IDE插针 | |
| I/O接口 | USB | 6个USB 2.0 ,其中2个和以太网在一个插座上,另4个位主办插针 |
| 串行 | 4个串口;1个和VGA共用一个端子,3个RS232插针(主板上) | |
| PS/2 | 1个,鼠标键盘共用 | |
| 可靠性 | 运行温度范围 | 0-60℃ |
| 运行湿度范围 | 10%-90%Rhd 相对湿度 | |
| MTBF平均无故障时间 | 75000 Hours | |
| 电气参数 | 电源输入 | 85VAC~2VAC,交流 |
| 频率 | 47~63Hz | |
| 电源功率 | 180W | |
| 机械尺寸 | 长*宽*高 | 440mm*340mm*44mm,标准19寸机柜使用1U机架式 |
5.2.4.1.产品概述
AnyVision-Keyboard是为AnyVision网络视频管理平台设计的一款工业级控制键盘,兼容MAX1000控制键盘,带三维摇杆和液晶显示。在控制键盘增强了菜单功能,使得键盘的可设置性、可操作性大大提高,可以控制多种协议的云台和高速球。
AnyVision-KeyBoard键盘是以多设备操作为特色的主控键盘,通过它操作员可以选择不同的摄像机在不同的监视器上显示,并通过键盘上的摇杆对摄像头进行PTZ控制等操作。系统还可以针对发生的事件即时产生预先设定的切换、显示等动作。
5.2.4.2.产品外观
5.2.4.3.产品特性
●AnyVision管理控制服务器可直接连接AnyVision-Keyboard键盘,操作员可以通过键盘完成实时监视的切换操作。包括:图像切换、云台控制等
●支持用户的全网漫游,即全网的任何一个用户都可以使用同一用户帐号和密码登陆使用全网的任意一个键盘
●支持宏语言来编写宏程序,实现特殊功能;可录制键盘操作过程并保存为宏语言的程序
5.2.4.4.技术参数
| RS485 | EIA485带浪涌保护 |
| RS232 | 在线烧结功能 |
| 波特率 | 1200B/S、2400B/S、4800B/S、9600B/S、19200B/S在同一系统中不同设备可任选 |
| 电源输入 | 12VDC,1.5A |
| 电源连接 | 外配专用适配器输入:85V~260VAC,50/60Hz;输出12VDC,1.5A |
| 显示屏 | LCD,白色背光,黑色字体, 192×点阵 |
| 操纵杆 | 安装戴顶部旋钮的三维矢量操纵杆 |
| 按键 | 触点按键 |
| 外壳颜色 | 深灰/蓝黑 可选 |
| 外形尺寸 | 355mm长×205mm宽×109mm高 |
| 重量 | 2KG |
| 工作温度 | 温度0℃~+50℃,湿度5~95%RH无冷凝,储存温度-40℃~+70℃ |
