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防讯实时视频监控系统设计方案

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2020年4月19日
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中现科技Eshow
防汛实时视频监控系统设计方案

深圳市中现科技有限公司
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第一章 概 述
水利行业在中国有着悠久的历史。随着国民经济的迅猛发展，水利工程在国民经济中所起的作用越来越大，防汛更是直接影响国民经济发展的一个重要方面。由于防汛信息化水平不高，以往的人工观测数据误差大，系统维护难，易误大事。一旦遇上反常气象，各大水库、水闸的防汛安全令人担忧，同时也给城市防洪造成巨大压力。当前，国家提出了建设 “数字水利”的目标。全面实施大型水库、水电站远程视频实时监控系统建设。防汛抗洪工作逐步从被动抗洪向主动防汛转变。为进一步提高防汛抗洪决策的有效性和可靠性，实施防汛远程视频实时监控系统建设，可及时对可能或正在发生的汛情、险情、灾情进行动态监视，随时了解现场情况，以便采取相应的预防和补救措施确保水库安全运行。对领导决策和减少洪水灾害，缓解城市的防洪压力，保障人民生命财产的安全具有重要作用。
本系统是针对水库、水电站及相对应的河道，闸门的视频监控系统，主要监控水库蓄水水位情况，大坝的安全情况，水库周边的环境及辅助设施情况，闸机的开合情况，以及河道的水流、水面清洁情况等，所有的这些视频图像都需要传输到各个监测站的监控室及省、市、县防汛监控中心，由专门的值班人员进行监视，发现问题，及时处理或上报；在监视的同时，还需要所有的视频资料实时存储，另外Eshow视频服务器支持本地存储和网络存储功能，能够经过网络将所有的视频上传到水利局网络监控中心，以便监控中心相关部门能够随时监看各个水库的各个视频数据，或者随时调阅各个水库监测站以前的视频资料，在线回放或下载。
深圳市中现科技有限公司是国内推广基于flash解码格式实时视频监控平台的专业厂商，根据以往水利项目和水利行业的特点，对于水库、河道等重要设施的监控项目，往往涉及的地理范围比较广，监控点比较分散，网络监控用户又比较多，各个水利部门需要层层监管，而且对于大规模的监控项目对系统稳定性的要求比较高，需要尽量减少日后的设备维护工作，为此，我公司制定实时视频监控平台采用3G网络视频服务器与普通网络视频服务器相结合，解决了传统监控点数据采集和传输难的问题，为人民的生活及公共财产提供安全保证。

第二章 系统设计
一、系统架构
Eshow防汛实时视频监控系统主要由前端视频采集设备（摄像头）、视频服务器（网络视频服务器、3G视频服务器、IPcarmrea等）、视频监控管理平台、浏览终端四大部分组成。

二、系统配置
（一）前端采集设备
前端采集设备的作用是根据需求实时采集音、视频，并将模拟视频编码成 Flash格式的数字视频码流，压缩后的视频码流经过移动专络传输发送到防汛实时实时视频监控平台中（即流媒体服务器平台），经过防汛实时实时视频监控平台管理。
1、摄像机
用于采集现场视频数据，可配置红外感应、自动增益平衡等功能，能够满足各种环境下用户对画面质量需求。
2、云台
控制镜头上下左右摆动、大小缩放，配合自动巡航功能和安防连动功能，能够实现自动扫描现场情况，甚至是自动跟踪现场情况，及时的发现现场异常。
（二）网络视频服务器
采用中现科技自主研发的Flash编码技术的网络视频服务器，主要负责数据的采集、转换和传输，收集现场视频、语音、事件触发数据，并能够经过RS-232和RS-485通道实时采集数据。产品介绍如下：
产品外观图

视频可接入路数
单 路
报警输入/输出路数
蜂鸣器报警、通知客户
音频输入
1路Φ3.5标准插孔
视频压缩格式
Flash视频编码压缩格式，支持普通智能手机、PC终端无需下载任何其它播放器及插件即可兼容flash player播放，实现了与网页的完美融合
制式
PAL/NTSC
报警输出方式
蜂鸣器报警、邮件、短信通知客户
图像质量
由1-60级连续可调
并访容量
支持海量级并发访问
云台控制
RS485接口, 支持Pelco_D和Pelco_P协议，支持透明通道传输
支持动态IP地址
内置DHCP Server
提供WEB管理服务
内置HTTP Server,方便查看，设置当前参数
视频管理
由网页制作方式随意确定
无线功能
支持TD-CDMA、W-CDMA、CDMA 、WIFI等方式接入

（三）防汛实时视频监控管理平台

是一种嵌入式高性能、高可靠性的运营级平台。作为整个网络视频系统的服务控制管理中心，它负责控制整个防汛实时视频平台的运行，完成远端视频数据的接入、交换、转化、分化、发布等工作，并对所有系统设备工作状态监控管理并负责响应相关设备的命令请求，发出监控指令到指定设备动作。中现科技防汛实时视频监控系统采用用户权限和设备集中管理的模式，用户的权限管理清晰明了，便于全网规划和管理。

（四）浏览终端
视频终端：主要以PC终端、智能手机终端、PDA、宽屏电视等。
1、电脑终端
电脑经过浏览器方式访问实时视频监控平台网站，视频数据是Flash格式，不需要另外安装视频解霸软件或插件，可在异地、办公室、监控中心时进行实时视频监视、视频存储等功能，访问带宽要求低，流量小，不占用系统资源。
2、手机终端
支持当前市场主流操作系统（Windows、Mac、Linux、Unix、SYMBIAN S60、WINDOWS MOBILE等）的手机，可用WIFI、GPRS、WCDMA、TD、CDMA 等多种（不需要安装插件）接入直接经过WEB方式访问，占用带宽少，数据流量低。
经过手机随时随地实现远程监视，系统还能够提供短信、邮件等多种提示功能，一机在手，一切随心所欲。
3、宽屏电视
经过网络传输与终端访问，可切换到数字电视显示屏，应用于监控中心实时视频平台集中显示，便于管理人员实时集中管理。
三、系统目标
1、解决汛期的水库安全防卫工作，时刻注意水库的水位，如果水位到了警戒线，有了险情，提供短信报警
2、水库重点区域的防范，随时注意闸门、大坝的正常工作和稳固程度
3、水库水面情况的实时远端监控：水面上是否有漂浮物（如白色垃圾）、漂流物（如泄漏的原油）
4、水库水岸情况的实时远端监控：岸上的物体（如人、兽）是否进入危险区（如闸门口、大堤上），是否有可疑的情况（如有人想要破坏水库）
5、能够随时检测水库中水的水质，并将信息传到远端，发现水质超标，马上报警
6、对水库天气情况的实时监控，经过视频监控实时了解防汛区域天气情况。
7、远端控制中心与水库现场的语音通讯，遇到情况时能够做到远距离的指挥工作，管理人员可经过手机远程实时监控现场。
第三章 系统特点
防汛实时视频监控系统集音、视频技术于一体，是国内首家采用Flash编码压缩格式的实时视频平台厂商。系统特点如下：
一、技术特点
1、采用独特的flash压缩格式
国内首家推出flash编码压缩技术，用户无需下载任何客户端软件、插件，能够直接经过网页浏览的形式观看实时视频监控，数据压缩比例高，数据小，传输速度快。
2、统一文件格式
所有采集数据采用统一标准Flash格式，所有存储、录制可经过所有播放软件播放，解决传统安防行业视频各家不统一的难题。
3、采用两级压缩模式
同一路视频可同时输出可供PC观看的高清视频，和可供手机观看的低码率视频，支持海量视频源的添加及单视频源的海量并访。
4、革命性地简化了网络集成
实现视频与网页（WEB）完美结合，能够把实时视频窗口嵌入到水利部门及管理中心管理系统。实时门户网站与监控平台相结合。
二、应用特点：
1、广泛的视频观看渠道
平台流媒体数据采用Flash压缩格式,可进行实时视频、录像播放（如土豆、优酷的视频播放格式）。当前几乎所有的PC终端与智能手机及其它智能设备终端都自带Flash player软件，通用的桌面操作系统有Windows、Mac、Linux、Unix；具有SYMBIAN S60及以上版本、WINDOWS MOBILE 6.1及以上操作系统的设备有多普达、三星、诺基亚、飞利浦、华硕等多个厂家生产的手机导航仪及MP4。由于FALSH已被运用的广泛性，系统提供的视频能够无需安装任何其它插件或程序就能够在PC终端、普通智能手机终端观看实时视频。
2、观看所需硬件配置低
平台提供的视频观看对网络资源和硬件资源需求较低。采用最新Flash编码压缩格式,解码算法相对简单,对硬件配置需求更是宽松，在主频只有几百M、内存只有几十M的移动终端上就能够观看到流畅、清晰的实时视频。
3、一源多视
移动终端由于硬件和网络带宽配置较低，为了能流畅的观看，它需要较低的码率。传统网络视频服务器对同一个视频只能满足其中之一的观看方式，也就是说要么只能提供较低的码率、较低的画质，要么在高码率下提供高画质。
4、兼容性好
系统平台提供的视频的观看与硬件平台无关，无论是何种CPU构架，何种硬件配置，它提供的视频只需要具有FLASH PLAYER 的设备上都能够实时监控。
5、支持海量视频终端接入
视频处理单元与流媒体服务器以以太网连接，且采用一对多的客户端服务器模式（B/S模式）。由于以太网的接入具有无限接入的特性，流媒体服务器对视频处理单元接纳的无限性。视频处理单元能够无限的接入网络视频服务器所在的系统。同理，摄像头等摄像设备能够无限的接入服务器，无任何接入数量的限制。
6、庞大的数据系统管理平台
平台采用B/S架构，提供用户的直播现场、实时录制、在线论坛等功能模块，并为用户提供权限管理，功能模块能够根据管理的需要进行增加、删除、优化。系统能够为用户提供WEB方式网络实时视频。
7、海量可并访用户
在采用了流媒体服务器机制下，用户对视频的访问成为了用户面对流服务器之间的交互。因此同一个视频源支持很多用户的并发访问，并提供强大视频监视平台。
8、现场超短时延
实际现场发生的事件与在视频画面看到此事件的发生之间的时间差值叫时间误差。网页局域网内少于1秒，网页在经过有线接入以及3G、WIFI等较高带宽接入时时延小于3秒，用GPRS 上网接入时延小于8秒，有效的保证了视频的实时性。
第四章 系统功能
防汛实时视频监控系统功能主要分为系统管理和业务管理功能两部分组成，主要应用网络示意图如下：

一、 系统管理功能
1、用户管理
ü 实时在线：管理人员可经过手机、移动终端、办公及家用电脑可实时音、视频在线监控，进行双向交流。
ü 多方交流：平台采用基于WEB功能，集多方视频同时监控。
ü 信息存储：数据可本地存储和中央存储（集中存储），保护数据的安全性。
ü 报警功能：能够根据自己的需要设置信息点报警类型、报警方式、报警
ü 共享展示：经过授权管理者批准，版块提供视频共享和信息展示，为水利局及管理部门提供实时视频集中监控平台。
ü 数据源管理：能够对闸门、水电站监控点的信息申请增加、删除。
ü 日志管理：能够对信息数据日志进行统计、查询。
ü 个人资料：可根据需要个人基本信息，系统自动更新。
2、系统管理
ü 业务管理：系统为专门负责接受业务人员授权，可根据管理中心申请用户，经过授权管理员确认后，提交申请信息入信息管理系统，完成业务申请、审核、确认或删除。
ü 数据源管理：当提交业务申请信息后，系统将确认信息并为该客户连接视频终端，生成特定的设备编码，账号信息以及服务时间限制管理，可对数据源（视频点）信息源进行增加，并对根据要求可对信息点增值业务进行修改、删除。
ü 版块功能：对信息进行分类，设置为不同版块（如区县、电站等信息）进行增加、修改、删除等。
ü 增值功能管理：能够开放部分信息点，方便水利局管理部门机构、部门实时观看防汛现场实时动态情况。
ü 提示功能：系统能够根据应用功能和设置的要求，经过短信、邮件等方式提供信息提示。
ü 权限管理：视频源信息采用隐藏技术“实名+密码管理”，能够针对要求对指定的人员进行公开，可授权多名系统管理员和超级用户。
ü 用户管理：管理员能够对编号、用户名、申请时间等到查看，用户数统计、户权限、服务时间等到修改、删除、停用/启用等管理。
ü 在线服务：提供在线技术咨询、申请、办理、通知等到业务。

二、业务管理功能
1、应用管理
ü 信息增加删除：可根据需要，随时增加、删除信息监控点，更改信息点的信息。
ü 运行要求：中现科技网络视频服务器支持多种接入方式，包括宽带、ADSL、WIFI、3G、IP接入、专网等上网方式，可兼容电信多种方式。
ü 调试安装：由集成商专业技术人员安装现场，可远程调试管理。
ü 视频应用：防汛水位监测、水闸监测、边远山区的地质灾害的周边环境监测，边远水文站水文数据监测等地方，当有天空变化或出现异常现象时，系统就能够把现场视频传输至环保管理单位的监控中心、监管员或者相关管理领导的手机上，有关管理员就能够及时前往现场检查，同时在管理中心能够将现场情况实时记录下来，作为事后处理的依据。。
ü 用户访问：可利用手机、办公、家用电脑等多种设备在不需安装任何客户端软件或插件情况下，经过网页浏览方式（如IE浏览）即可进行远程视频监控。
ü 数据管理：提供三种方式访问存储、本地设备存储、数据管理中心存储，前两种存储能够根据客户需要进行存储
ü 提示功能：为用户提供手机短信、邮件方式发送到指定的地址提示。
2、业务管理流程
ü 指定市级、县级、相关技术管理人员管理，登记基本信息、信息点数量、设备编号和运行网络现状。
ü 根据用户现状安装采集端设备，经过本地、远程对信息点设备调试运行。
根据用户信息进行开放、根据行政管理级别、监督部门开放。

第五章 配置说明
品牌
名称
产品规格/型号
单价
单位
数量
小价
备注

CV-BⅡ1.0
1路（企业版） Eshow网络视频服务器

台
1

CV-PⅠ1.0
3G 1路（企业版） Eshow网络视频服务器

台

CV-HⅠ1.0
3G高清视频服务器

台

Eshow系统平台
企业HTTP服务器软件（网站）

套
1

可根据需要定制
企业流媒体服务器软件

套
1

基础平台
服务器
Dell PowerEdge T710 /英特尔(R) 双核 E5502 Xeon(R) CPU, 1.86GHz,/4GB 内存/1TB SATA II 硬盘*1 RAID 50/16x DVD-ROM/机箱冗余电源
21560
台
1

存储最多技术8T，报价参与DELL官方网站报价
硬盘
1TB 7.2K RPM SATA 3.5英寸热插拔硬盘
1848
块
1

摄像机

带云台（520线）

台

合 计

备注：服务器采用2个1T硬盘，做RAID 10备份功能，可用空间1T，数据实时备份。
采用Flash技术，项目按3路计算，数据量如下：
CIF格式，数据存储一个月的需要硬盘空间：
单路每分钟流量30KBps*60/1024=1.7578125MB
单路每小时流量1.7578125MB*60=105.46875MB
单路每天流量 105.46875MB*24/1024=2.GB
3路存储一个月数据：2.GB*30*3/1024=223GB
访问流量要求：
我们产品数据上行、下行都一样大，每路平均按30K计算。ADSL 1M接入带宽能够采集2路前面视频数据，访问占用带宽30K。

附：系统配置说明
一、个人用户：
1、需要接入运营高网络
可选中国电信、中国移动、中国联通、长城宽带等运营商服务。
2、接入方式
1） 有线接入：支持ADSL、光纤接入等。
2） 无线接入：支持W-CDMA、T- CDMA CDMA 接入
3、 网络要求：
Flash服务器视频码流采用上行、下行同一样：
1） 单路视频采集端有线要求
a、 ADSL需要512kbp以上接入带宽
b、 光纤接入1M可采集两路视频监控信息，多路可参与以上类推。
2） 电脑视频访问码流占用的带宽可参考采集端带宽大小。
二、企业级用户
1、前端视频采集
1）硬件：视频服务器+摄像头。
2）接入带宽（可参照个人用户接入要求）
2、中心平台要求
1)硬件平台：服务器、存储对数据处理。
服务器根据实际应用选配：
简单级：50个以下用户需要配置硬件运行平台，P4 3.0 /1G/160硬盘（可用PC）
入门级：50-100个客户只需要配置单台服务器，参考配置：1台双CPU/4G内存/146G*3/RIAD5以上配置。
企业级：100-500个用户推荐配置数据库服务器+WEB服务器，每台1台双CPU/4G内存/146G*3/RIAD 5以上配置，可选NAS存储（附加存储容量1-16T）
运营级：500个用户以上的，推荐分别部署WEB服务器、数据库服务器、点播服务器、报警/控制/域名服务器（管理服务器），配置每台1台双CPU/4G内存/146G*3/RIAD5以上配置，可选附加存储（NAS）、SAN（区域存储）、IP存储等，容易能够1T-1PT。
2）共享带宽：根据用户访问量要求，提供足够共享带宽。
3）平台软件：流媒体服务器平台软件+HTTP服务器软件平台