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排水集团泵站视频监控系统设计方案

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2020年4月19日
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北京城市排水集团有限责任公司
泵站视频监控系统项目

系统建设方案

目 录
第1章 项目概述 6
1.1 项目背景 6
1.2 建设原则 6
1.3 建设依据及标准 7
1.4.1 国家标准 7
1.4.2 行业标准 8
1.4.3 法律法规及其它规范性文件 8
第2章 需求分析 9
2.1 总体需求 9
2.2 招标文件总则要求的响应 10
2.3 平台软件建设 12
2.2.1 平台软件各基本模块可实现 12
2.2.2 平台部署 13
2.4 泵站端建设 14
第3章 系统设计 16
3.1 视频监控系统设计规划 16
3.1.1 系统现状分析 16
3.1.2 系统拓扑结构设计 16
3.1.3 网络拓扑结构设计 17
3.1.4 集中存储设计 18
3.2 监控管理中心设计 20
3.2.1硬件设备组成及功能 21
3.2.2 软件设备组成及功能 21
3.3 系统平台二次开发 23
3.4DVR存储计算 23
3.5防雷接地 24
第4章 监控系统平台 27
4.1视频监控系统概述 27
4.2视频监控系统功能简介 28
4.2.1管理服务模块 29
4.2.2电子地图模块 29
4.2.3流媒体转发模块 31
4.2.4集中存储服务模块 33
4.2.5电视墙服务模块 35
4.2.6普通/超级监看终端 38
4.2.7 WEB监看终端 40
4.2.8 手机监看终端 41
4.3系统特色功能 41
4.3.1多级部门、用户管理 41
4.3.2精细权限管理 42
4.3.3预案管理机制 43
4.3.4双向对讲/可视广播 44
4.3.5预定义预览组 44
4.3.6批量数据配置 45
4.4其它功能概述 45
4.4.1图像实时浏览 45
4.4.2设备远程控制 45
4.4.3录像查询与调阅 45
4.4.5日志管理 46
4.4.6设备管理 46
4.4.7录像资料管理 46
4.4.8系统自动校时 46
4.4.9远程升级与维护 47
第5章 系统负载均衡与双机热备设计 48
5.1 负载均衡功能介绍 48
5.1.1 负载均衡标准网络结构 48
5.1.2 负载均衡功能简介 50
5.2 中心设备的双机热备 54
5.2.1 中心服务器双机集群 54
5.2.2 分中心冷备份和备件 55
第6章 主要设备清单及设备选型 56
6.1 主要设备清单 56
6.2 设备选型 57
6.2.1 室内红外摄像机 DS-2CC1181P-VFIR 57
6.2.2 室外红外球机 DS-2AF1-715 59
6.2.3 硬盘录像机DS-8100HF-S 64
6.2.4 解码器DS-6308D 70
6.2.5 显示器 V223HQvbd宏基 71
6.2.6 3G无线路由器 H8921S宏电 72
6.2.7 UPS不间断电源 K1000-PRO-S SKT 74
6.2.8 刀片服务器机箱 BCH IBMXSeries 75
6.2.9 刀片服务器HS22 IBM XSeries 79
6.2.10 磁盘柜 HS22 IBM 82
6.2.11 机柜 84
第7章 组织施工管理 86
7.1 概述 86
7.1.1 总体部署 86
7.1.2 施工措施 86
7.1.3 施工准备工作 87
7.1.4 技术准备 87
7.1.5 物资准备 88
7.1.6 劳动组织准备 89
7.1.7 施工现场准备 89
7.2 施工管理 90
7.2.1 工程管理组织 90
7.2.2 管理职能的组织和分工 90
7.3 项目经理部的组成和职责 91
7.3.1 协调服务组 91
7.3.2 安全施工管理组 91
7.3.3 项目质量管理组 92
7.3.4 工程技术总体组 92
7.3.5 综合事务管理组 92
7.4 项目部主要人员职责 92
7.4.1 项目经理 93
7.4.2 项目技术总负责人 93
7.4.3 项目副经理 94
7.4.4 项目协调人 95
7.4.5 专业技术工程师 95
7.4.6 售后工程师 96
7.4.7 质检员 96
7.4.8 安全员 96
7.4.9 造价员 97
7.4.10 档案员 97
7.4.11 材料员 97
第8章 安全文明施工 98
8.1 安全管理 98
8.1.1 安全管理理念 98
8.1.2 安全管理目标 98
8.1.3 安全管理组织 98
8.1.4 安全管理职责 99
8.1.5 安全管理体系 100
8.1.6 安全防范重点 102
8.1.7 安全协议和接口协调 104
8.2 消防、交通安全管理 104
8.3 文明施工与环境保护 105
8.3.1 文明施工 105
8.3.2 环境保护 107
8.4 风险分析和事故预防 108
8.5 事故报告与应急救援 109
8.5.1 事故报告 109
8.5.2 因工发生伤亡事故的应急救援 110
8.5.3 其它紧急情况处理救援 110
8.5.4 现场突发事故应急措施 112
第9章 备品备件方案 118
9.1 备品备件计划 118
9.2 备品备件最小库存供应计划 118

第1章 项目概述
1.1 项目背景
当前，北京排水集团负责管理北京市城区范围内的77座雨污水泵站，近气候变化，防汛期间频繁出现局部地区短时大暴雨情况，由于短时间内局部降水量巨大，特别是立交桥区容易产生积水，对道路交通产生极大影响，排水集团的防汛抢险任务十分艰巨。
减少汛期降雨对道路交通的影响，一方面取决于雨水收集系统的能力，另一方面取决于防汛指挥及应急抢险人员能否及时掌握各桥区及道路的积水情况，以便合理的利用现有的技术手段及时迅速地将积水排除。当前77座雨污水泵站中部分泵站已经建设了视频监视系统，由于现有泵站视频监控系统建设年代不同，导致泵站视频监视系统所采用的厂商设备编码协议也不尽相同，这就需要建立统一的泵站监视系统，对现有泵站的视频监视系统进行更新换代、升级改造，而且统一视频监视基础平台的要求和规范，以便接入到集团统一视频监视系统中来。
随着IP网络或宽带技术的不断发展，采用先进计算机通信技术及图像视频压缩技术为核心的网络化、数字化视频监控系统方案越来越得到人们的广泛使用。视频监控系统防患于未然，用来实现重要的区域管理，减少管理人员的工作强度，提高管理质量及管理效益。作为现代化管理有力的辅助手段，视频监控系统将现场内各现场的视频图像传送至监控中心，管理人员在不亲临现场的情况下可客观地对各监察地区进行集中监视，发现情况统一调动，节省大量巡逻人员，还可避免许多人为因素。并结合现在的高科技图像处理手段，还可为以后可能发生的事件提供强有力的证据，有了良好的环境，全方位的安全保障，才能创造良好的社会效益和经济效益。
1.2 建设原则
按照系统建设的目标，在北京城市排水集团有限公司泵站视频监控系统建设中，我们将遵循以下建设原则：
l 可靠性原则
系统的安全可靠运行是整个系统建设的基础。为了确保整个系统能够稳定工作，系统采用的硬件设备均为市场上的主流产品,达到行业入网的技术标准。并从系统结构、技术措施、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。
l 先进性原则
本系统设计立足于先进技术，采用较先进的控制技术、网络传输技术、视频压缩技术及视频传输技术，从而使行业监控系统的建设达到和具备国内的较先进水平。软件平台采用国际最新的科技成果，从而保证在技术上处于领先地位，保证系统在建成后一段时间内不会因技术落后而大规模调整，并能够经过升级保持系统的先进性，延长其生命周期。
l 标准化、开放性原则
本系统设计采用标准的通信协议，以确保整个系统的各种软件、硬件均符合相关的国际、国内标准，保证业务、功能、界面、内容的高度统一化和标准化，从而达到服务的规范化和管理的高效性。
l 可扩展性原则
系统采用模块化设计方法，可根据系统容量的不同灵活部署设备。另外采用分布式部署，满足系统平滑扩容的要求，经过采用通用的标准协议，可实现同构系统或异构系统之间的互联互通。
l 安全性原则
系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备，具有一致性、升级能力，能够保证全天候长期稳定运行。在系统故障或事故造成中断后，能够确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，能够保证系统的运行安全。
l 经济性原则
在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本。采用经济实用的技术和设备，并充分利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用，不盲目投入。
l 易维护性
系统可管理视频前端设备、系统软硬件设备运行情况等。采用分控管理大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员的工作量。当系统出现故障时可自动调节处理策略，从而保证系统正常运行。
以提高实际效能为导向，侧重人防、技防的有机结合，建立符合北京城市排水集团对77座泵站视频管理要求。
1.3 建设依据及标准
“北京城市排水集团有限责任公司泵站视频监控系统项目”建设应符合相关国家标准、行业标准、地方标准的要求，工程设计、施工应主要参照以下标准：
1.4.1 国家标准
GB 50348- 《安全防范工程技术规范》
GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》
GB 50343- 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
GB 50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》
GB8566-88《计算机软件开发规范》
GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
GB16796-1997《安全防范报警设备安全要求和实验方法》
GB/T 17963 《信息技术开放系统互连网络层安全协议》
GB 50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
GB 50314- 《智能建筑设计标准》
GB/T50311- 《建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范》
GBJ42-81《工业企业通信设计规范》
GBJ232-90，92《电气安装工程施工及验收规范》
1.4.2 行业标准
GA/T 70- 《安全防范工程费用预算编制办法》
GA/T 75-94《安全防范工程开工程序与要求》
GA/T 74- 《安全防范系统通用图形符号》
GA38-92《中华人民共和国公共安全行业标准》
GA/T 367- 《视频安防监控系统技术要求》
GA 308- 《安全防范系统验收规范》
YD/T 1171 《IP网络技术要求-网络性能参数与指标》
1.4.3 法律法规及其它规范性文件
北京市人民政府令第47号《北京市安全技术防范管理规定》
国务院令147号《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》
国务院令195号《中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定》
中华人民共和国公安部令32号《计算机信息系统安全专用产品检测和销售许可证管理办法》
国家保密局文件国保发[1998]1号《计算机信息系统保密管理暂行规定》
北京市人民政府令第132号《北京市住宅区和住宅安全防范设施建设和使用管理办法》 10月1日实施。
第2章 需求分析
2.1 总体需求
北京排水集团运营监控中心建立一整套的视频监控系统，构建统一的视频监视管理平台，包括77座雨水泵站监视泵房格栅、泵站桥区的本地监控系统和北京排水集团调度中心的视频监视系统，实现对集团下属雨污水泵站视频图像的采集、存贮、查看、回放，有效帮助管理人员和相关生产人员实时掌握各个桥区积水状况和泵站运行情况，为集团实现可视化的防汛指挥、应急处理、联合调度提供强大的辅助工具，为首都安全度汛提供有效技术手段。
具体任务包括：
在集团中心机房部署接入服务器、数据库服务器、流媒体服务器、和中心存储服务器等，实现对泵站上传视频图像进行统一管理，分级操控。中心可浏览所有泵站的视频图像信息，并可对所有视频点进行图像监控、切换、浏览、存储。
接入服务器：前端设备和用户注册到该服务器上，用户与设备的交互经过接入服务器中转完成；支持信令：设备注册、心跳保活、用户实时视频浏览、用户历史视频点播；
流媒体服务器：终端用户经过流媒体服务器浏览前端设备实时视频；用户要求中心存储服务时，视频流也经过流媒体服务器中转；根据业务情况能够扩展多台；
数据库服务器：管理信息、配置信息保存在数据库中；
中心存储服务器：能够架设中心存储服务器进行中心存储。
1) 在各泵站建设完整的视频监控系统，包括桥区摄像机、格栅间摄像机、硬盘录像机、监视器、3G无线路由器，实现本地视频监视图像实时展现、存储等功能，泵站设置硬盘录像机对本地的视频图像进行存储，存储周期为3个月，并实现本地视频监控图像经过3G无线网络上传至集团数据中心。
2) 按照甲方提供的SDK开发包，集成甲方部分现状视频。
中心设主控计算机，经过软件授权设置，能够使局域网内的任意计算机都能够察看和控制所有摄像机的图像。运行操作人员在调度中心的主控计算机上，可实时监控所辖整个区域的情况，并经过操作键盘和鼠标就能够实现云台控制、镜头推拉、录像、回放等功能。集团下属机构人员经过授权，也可实时的在局域网一端的分控计算机上监控整个区域内各个泵站监控点的情况，并能对监控现场的云台、镜头进行控制，以便于更好地掌握整个区域的运作情况。同时，经过视频解码器将数字信号转换为模拟视频信号，在调度中心的电视墙上进行图像显示。
泵站视频监控系统构架图

2.2 招标文件总则要求的响应
1) 本次投标监控系统设备选用国内知名品牌——海康的设备，软件平台选用市场占有率高、技术先进的——捷诺RSNN的监控系统平台，所选的海康、捷诺的产品均为独立知识产权，技术先进、成熟的产品，符合国家技术标准要求。
2) 所选的海康、捷诺的产品都具有信誉可靠，海康的产品使用先进的生产工艺、新进的生产线，捷诺的平台采用现今主流的编程技术，上述产品均符合国家标准
3) 我方承诺供货物技术规格、标准应符合招标文件要求，技术参数须提供原厂技术参数文件为凭证，并提供所有货物出厂合格证及出厂检验等质量证明文件；
4) 我方承诺提供完整的技术解决方案，提供成熟且满足用户使用的产品（详细介绍参见设备参数）。
5) 本次投标所选用的设备均为工业级产品，可连续运行，易于接近、替换、维护、处理、检查和修理并确保正常运行。
6) 现场选用采用IP66的密封标准，满足恶劣天气和其它条件下正常运行，满足工业化应用要求。
7) 现场选用采用IP66的密封标准可避免动物、鸟、蚂蚁和害虫造成的短路。
8) 所选设备均为工业级产品，选用先进的处理工艺，可抵抗移动、摩擦和磨损表面。
9) 所选设备均为工业级产品，设备使用稳定近于免维护，维护工作少、维护成本低。
10) 所选设备均为工业级产品，所有的设备应适合于在正常的电源下工作，电源波动为±10％，在电源和负载变化时应满足工作条件。
11) 系统设计遵守国家标准，设备经过国家安全检测能够确保操作、维护人员的安全。
12) 所提供参数均为国家、国际单位。
13) 为了满足招标文件要求，本次投标前端设备选用国内名牌海康德摄像机，中心平台选用行业内知名品牌捷诺的中心平台，该平台市场占有率高，技术先进、售后服务到位，为海康战略合作伙伴，此平台提供二次开发协议，平台扩展性好，可根据需要扩展，可兼容多种品牌的系统设备，为排水集团整合已有系统打下坚实的基础。
2.3 平台软件建设
系统能够分为三层架构：设备接入层、数据交换层和应用层: 设备接入层主要指前端信号采集设备，包括音视频信号和报警信号采集；数据交换层主要是指架设在中心机房的服务器集群，包括接入服务器、数据库服务器、WEB服务器、流媒体服务器、报警服务器和中心存储服务器。应用层主要指各类系统用户。
2.2.1 平台软件各基本模块可实现
1) 中心管理服务：统一管理视频监控设备，包括：IP前端、DVR、DVS、NVR、Hybrid DVR及上述各应用服务器。平台内部交互数据存储、验证，平台内部信令转发。
2) 存储服务：网络存储服务的提供者，它依托于磁盘阵列等存储介质为其提供存储容量。多台存储服务器经过逻辑堆叠的方式构成存储子系统，为大规模视频监控系统提供海量、可靠的存储服务。
3) 设备接入网关：前端设备接入认证，查询、获取、配置设备参数，前端设备录像查询、管理。
4) 流媒体服务：把实时数据流转发给多个用户观看，起到缓解前端设备压力、节省网络接入层带宽和隔离内外网设备的作用。负责转分发实时音视频码流，负责回放设备存储录像，负责统计客户端、设备流量。
5) 电视墙服务：实现数字矩阵功能的组成部件，兼具解码、显示输出、轮巡切换等功能。软件界面呈现上与真实电视墙一一对应，对它的操作结果将直接反应在电视墙上。
6) 手机客户端：支持多操作系统，塞班，安卓，ios，wm等手机操作系统。
7) 电子地图管理：可配置多级显示方式；支持鼠标控制地图上下左右移动、缩放；电子地图支持显示监控点详细信息，包括：监控点名称、球机类型、安装时间、所归属机构等信息；点击相应的监控点，弹出图像，可对图像作云镜控制。支持报警联动电子地图，快速地图确定报警求助点，联动周边视频资源信息。
8) 移动视频监督集成：车载移动视频监督系统实现GPS卫星定位、车辆稽查、无线视频图像传输等功能，满足各种行车状况下全天候监督工作的需求。单兵移动执法系统经过提高稽查人员的技术装备，实时记录稽查人员的一线执法情况，利用无线传输网络（3G/WIFI等），将音视频图像实时传输到监控中心，结合GIS/GPS系统，实现统一管理和指挥。
9) 系统提供开发包，便于其它系统调用系统视频，进行二次开发。
2.2.2 平台部署
本系统所用平台软件需要安装在有公网IP的PC服务器上，在集团总部建立一级集中管理中心平台，主要负责系统网络内所有前端设备的接入及各级用户的管理。
(1)中心管理服务器
中心管理服务器是整个系统的核心模块，为整个系统提供管理服务，对CPU、内存的要求比较高,单台服务器能够支持3000路在线，监控中心配备两台管理服务器实现双机热备，对整个系统的所有设备进行集中管理，并保证未来扩容的平滑过渡。
除流媒体服务外,其它服务模块均可安装在中心管理服务器中，如网管服务器、报警服务器、存储服务器、设备接入服务器、用户接入服务器等。
(2)流媒体服务器
流媒体服务器包括流媒体转发和视频代理，为所有网络用户和存储服务器提供视频流的获取和转发，是平台的关键设备，由于视频的访问数据量很大，因此网络接口的要求很高，对CPU、内存的要求也很高。在1000M网络环境下一台流媒体转发服务器能够并发处理路200路4CIF格式（512Kbps）的视频流。配备两台流媒体服务器实现负载均衡功能。
2.4 泵站端建设
北京市排水集团负责管理北京市城区范围内的77座雨污水泵站，将在每个泵站部署两个摄像机，室外立交桥区部署摄像机（配置防雷组件），室内格栅间部署摄像机，摄像机经过模拟线缆连接到硬盘录像机当中，对模拟信号进行编码和存储，并可进行本地实时图像的调用与控制，经过3G路由器将数据传输到集团数据中心。
由于防汛的需要，3G视频监控网络流量较大，本项目要求视频传输不能因此受到限制，必须保证视频传输网络通讯不因流量中断。
泵站端视频监控系统具有对泵站视频图像的采集、存贮、查看、回放等功能，主要功能有：本地和远程云台镜头控制，多画面显示，所有摄像机的图像都能被存储于数字硬盘录像机中（连续存储时间为3个月），并可在记录监控状态的同时随时调用观看，两者互不影响｡
指挥中心视频服务器能够经过以3G网络接收77座泵站所有视频信号并显示；视频服务器还提供给有权限的用户进行访问，做到在各指挥部均可察看到各泵站视频画面。提供SDK接口供泵站在线监测平台、指挥调度平台等系统调用，实现业务应用系统对泵站视频图像信息的集成。

第3章 系统设计
3.1 视频监控系统设计规划
3.1.1 系统现状分析
首先，地域瓶颈限制了监控的范围；
其次，排水集团公司总由于人员及环境的限制导致了对所辖雨污水泵站不能进行实时现场监管；
第三，各个泵站建设时期不一样，导致视频监控系统所采用的厂商设备、编码协议及传输方式也不尽相同，无法视频实现统一集中监控管理。
3.1.2 系统拓扑结构设计
系统采用星型的网络拓扑结构将所辖各个泵站连接起来，在北京排水集团总建立一级集中管理中心平台，经过RNSS网络视频监控系统将前端各个泵站的视频监控图像资料调取到监控管理中心。
首先集团总监控中心配置：数据库管理服务、流媒体服务、WEB服务、集中存储服务、电视墙服务、超级客户端、普通客户端等；
视频监控联网系统架构图如下：

系统拓扑结构图
3.1.3 网络拓扑结构设计
由于受监控环境及现场环境的限制，各个泵站监控需要采用3G无线传输网络，考虑到此系统点位较多覆盖区域广，为了保证系统的稳定性因此采用搭建联网3G VPN局域网络。
考虑到系统所采用的网络传输方式，对网络的带宽需求有严格的设计，数据流量分配和转发策略根据实际情况调整，初步设计如下：
在总监控中心配流媒体转发服务器，转发从下面网点上传的数据，用于集团总监控中心工作人员及领导调看：
各个站点到总监控中心带宽计算公式：带宽=同一时间被总监控中心调看的网点图像数*512Kbps/1024，假设总对某站点监控网点的10路不同的图像同时进行监看，则需要10*512Kbps/1024=5M带宽。
总监控中心采用使用100/1000M自适应的交换机。
3.1.4 集中存储设计
数据集中是监控行业的大势所趋。集中有效地实现了对全局的统一调度、监视和管理，非常有利于各种事后的查阅和分析。同时避免了分散监控存在的设备维护管理困难和监守自盗的风险。
采用IP-SAN存储设备让每台视频服务器直接接入SAN存储网络中，使用集中存储设备。IP-SAN上的分区操作由IP-SAN设备自己的管理软件完成，而文件系统的使用由存储服务器上的操作系统确定。存储服务器上除运行监控系统存储服务器管理软件以外，只需使用开源的iSCSI 客户端软件，即可将刀片服务器上的磁盘空间作为本地磁盘使用。这种方式一次性采购成本较好，便于扩展，长期维护成本低。海量存储服务不但能够提供网络录像资料实时集中存储，同时能够提供远程检索、下载服务。
采用IP-SAN实现海量集中存储的解决方案。拓扑图如下所示：

存储容量的计算：
以CIF的分辨率计算：225MB/小时/路
1周=7天=7*24小时；1月=30天=720小时
根据以上列表，以最多200路最少50路摄像头为例，保存225MB/小时/路，保存周期为6个月（最多按180天计算），我们很容易计算出存储容量配置为：
（单位：T）

30天
60天
90天
150天
180天
50路
8．1
16．2
24．3
40．5
48．6
100路
16．2
32．4
48．6
81．0
97．2
150路
24．3
48．6
48．6
121．5
145．8
200路
32．4
64．8
64．8
162．0
194．4
（以上如果按D1的视频分辨率计算，则需在以上数据基础上剩4）
考虑到采用网络流量的限制及视频路数较多，存储时限较长，全部采用集中存储所需磁盘阵列容量及3G数据量较大，加上现有3G网络稳定性不好，数据安全性的风险与设备投资随之增加，故建议采用本地存储与网络集中存储相结合的存储方案。即对于大部分通道主要采用嵌入式硬盘录像机本地存储的方式，对于重要通道做本地存储的同时兼做网络集中存储。
3.2 监控管理中心设计
总监控管理中心作为一级管理中心，是视频专网的一个核心节点。要求具有完善的机房基础保障和先进的网络设备、丰富的网络带宽和光纤资源。以充分保障全区下属各泵站网点整合的运营品质。总监控中心负责系统间的数据交换服务。对前端监控资源进行整合，对前端设备进行集中维护和管理。
总监控管理中心经过视频专网与所辖各泵点的DVR资源连接，负责图像信息的接收、监控。
整体网络环境星形结构，总监控中心管理各个泵站监控网点。
总监控中心由网络视频管理平台搭建，主要由服务器系统、控制台系统电视墙系统、监控席位组成。
总监控中心系统示意图如下：

监控中心拓扑图
3.2.1硬件设备组成及功能
● 硬件设备主要包括：
数据库管理服务器、电视墙服务器、超级客户端、集中存储服务器、流媒体服务器、手机网关服务器；网络设备；大屏幕显示设备；供电设备等。各类服务器及设备依据实际情况及应用性能而定。
● 主要硬件设备功能
总监控管理中心作为一级监控中心，作为整个联网监控中的管理中枢，指挥中心配备了完整的管理系统，且系统中各个应用服务器软件相互独立，任意模块发生故障，都不会相互影响其它系统或模块。①管理中心服务器设在指挥中心，考虑到核心系统管理服务器的复杂性与重要性，建议采用基于windows / windows XP核心的服务器版操作系统，以提高系统运行的稳定性与可靠性，防止病毒侵扰；②电视墙服务器可将站点视频信息及时切换显示到监控中心大屏幕电视墙上；未来结合GIS系统可对突发事件位置进行精确定位；③总控客户端站用于系统信息的管理配置和系统巡检；④集中存储服务器RNSS 集中下载存储管理模块，能够实现下载远程图像的录像资料至监控中心集中备份和事后检索与回放等作用。⑤流媒体服务器能够一起分担同样的应用与视频传输功能，改进大型综合安防应用数据的响应时间，减轻前端硬件连接压力，以及节约数据流量。⑥手机网关服务器，提供手机预览的接入服务。
3.2.2 软件设备组成及功能
● 软件设备主要包括：
系统管理服务器软件；监控中心数据库服务模块、电视墙控制服务模块、超级客户端、普通客户端、流媒体服务模块、集中存储服务模块、手机网关接入服务。
●软件功能主要包括：
监控系统是采用统一的监控管理平台软件，经过一个统一的管理平台，实现各种设备的联网，保证联网的视频传输的质量（清晰度、流畅程度），提供一个统一的认证管理、监控检索系统。实时监控视频信息的传输、管理、分发。支持分散与集中存储相结合的模式，保证重要监控录像的检索、比对、管理、备份。实现统一的身份认证和权限管理、保证信息安全和数据的安全。实现实时视频监控、巡视、视频信息与数据上传和下调（检索），并能与其它业务系统集成。主要实现以下分类功能：
1. 远程管理：可直接对下属各泵站网点监控主机进行远程参数设置如对录像方式、录像时间、用户设置等的调整；可对泵站各网点监控主机上图像等设置进行调节；可对远程监控主机进行统一校时、整理硬盘、关机重起、软件远程升级等系统维护功能。
2. 远程监控：可直接对各泵站网点的监控主机进行操作，控制前端云台;可对各主机监控图像进行多画面分组切换功能：可对各泵站网点的监控主机上的录像资料进行下载备份、回放；可对远程图像按时间列表、手动或报警联动等方式进行本地录像。
3. 电子地图：经过多极分层的电子地图导航、点播、树形机构等方式直接监看、回访所辖各个网点的图像。
4. 大屏显示：可将各站点网点的图像信号转换位模拟信号，输出到监控中心电视墙上，实现大屏幕显示、画面分割、图像切换功能，做到单画面、多画面手动、自动切换、并可分组、按预定计划自动切换。
5. 手机预览：能够经过手机监控软件调取前端各点监控录像，控制云台等操作。
6. 设备巡检：可对各泵站网点监控主机的设备运行状态、网络情况、设备故障情况进行巡检，发现故障以文字、声音等方式提示监控管理人员，并记录故障情况。
7. 日志管理：对系统运行、人员操作、前端故障、报警等情况进行详细的记录，记录各种情况的发生时间、地点、管理人员处理时间、人员等信息，并实行分类管理。各类日志均可按需要进行条件检索、统计、对比、打印，并可导出表格。
8. 兼容功能：能够兼容多家嵌入式数字硬盘录像机、视频服务器和工控插卡式硬盘录像机。
3.3 系统平台二次开发
视频监控系统基于.Net平台应用，捷诺公司将提二次开发接口，我公司具有软件开发团队，曾多次与捷诺公司共同配合完成二次软件开发任务。
3.4DVR存储计算
本系统采用前端存储与平台存储相结合的模式。
其前端存储采用海康威视DVR存储，其存储空间计算公式：每个前端存储总容量(GB)＝【视频码流大小(Mb)×60秒×60分×24小时×存储天数/8】/1024，根据计算可得，前端视频存储所需要存储空间要求。本系统配置2块2T硬盘，保证连续存储时间为3个月。
3.5防雷接地
所有图像采集点的室外设备都是精密的电子设备，北京又是雷电多方地区，因此必须考虑防止图像采集点室外防雷系统。
前端图像采集点的设计必须符合以下标准中强制执行条款的要求：
1) 国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（ ）
2) 国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343- （ ）
3) 国家标准《低压配电设计规范》 GB50054-95
4) 《低压配电系统的电涌保护器（SPD）第一部分：性能要求和试验方法》
5) 国际标准IEC61312-2《雷电电磁脉冲的防护》第二部分 建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地》
前端设备有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击，但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害，而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击。
为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器，如电源线（220V或DC12V）、视频线、信号线和云台控制线。
　　摄像机的电源一般使用AC220V或DC12V。摄像机由直流变压器供电的，单相电源避雷器应串联或并联在直流变压器前端，如直流电源传输距离大于15米，则摄像机端还应串接低压直流避雷器。
　　信号线传输距离长，耐压水平低，极易感应雷电流而损坏设备，为了将雷电流从信号传输线传导入地，信号过电压保护器须快速响应，在设计信号传输线的保护时必须考虑信号的传输速率、信号电平，启动电压以及雷电通量等参数。
　　室外的前端设备应有良好的接地，接地电阻小于4Ω，高土壤电阻率地区可放宽至 <10Ω。
在本系统中所有室外点位全部采用三合一防雷器，避免雷电过电压对设备的侵害。
防雷解决措施
1、前端设备直击雷防护：
图1 避雷针保护范围示图
前端设备如摄像头应置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）滚球半径的保护范围之内。对于安装在建筑物墙上且不在避雷带保护范围之内的摄像机，能够在避雷带上安装一支避雷短针或将摄像机移到避雷带保护范围之内；采用独立支撑杆安装的摄像机，可将避雷针架设在摄像机的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身或用镀锌圆钢，避雷针安装及保护半径示意图如图1所示。避雷针的高度应按GB50057-94标准规范中关于滚球半径法进行计算。
2、传输线路的防护：
电源线路与信号号线路宜全程分开穿金属管埋地敷设，并保持整个金属管道的电气连通，宜应至少在金属管两端做接地处理，对防护雷电干扰和电磁感应是非常有效，这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。
但在实际工程中，有时前端设备至机房有数百米甚至上千米的距离，此时如采用全程穿金属管敷设时，受条件限制施工难度非常之大，此时可只在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小于15米，在入户端以及进入前端设备前将电缆金属外皮、金属管同防雷接地装置相连。电源线应与信号线缆分开穿管敷设，其之间的最小间距应符合相关规范的要求，信号线缆与其它线缆共杆架空敷设段之间的最小垂直间距应符合下表的要求。
种类
最小垂直间距(m)
1～10KV电力线
2.5
1KV以下电力线
1.5
广播线
1
通讯线
0.6

第4章 监控系统平台
4.1视频监控系统概述
视频监控系统基于.Net平台应用，使用面向对象的设计、开发等技术，采用面向服务的架构体系；充分利用先进的智能分析、信息安全、XML等技术，将应用程序的不同功能单元（或称为服务）经过统一接口联系起来，采用标准化、规范化的方式进行交互，实现视频监控系统的集中管理、多级互联、信息共享、互联互动。
视频监控系统能够对安全防范业务实行全方位管理，包括信息的采集、传输、存储、控制与管理等。平台兼容多种视音频采集设备，融合了多种安全防范业务，为系统建设提供了“安全、高效、智能”的网络视频监控体系，为系统的安全防范、高效管理提供有力的技术保障。
视频监控系统主要功能列表如下：
主要功能列表
序号
功能模块
备注
1
数据库管理平台模块
提供数据库服务，构成数据库管理的核心平台。支持双机热备或集群处理，保证系统统数据服务的不间断工作
2
WEB服务模块
提供B\S架构用户访问，用户能够在任意一个能够连接公网的机器上面访问监控系统。
3
流媒体服务模块
流媒体转发服务器负责视音频信号及控制信号的传输与控制，是总监控联网系统的传输中心
4
集中存储服务模块
对所辖各泵点的录像进行集中存储，以便统一管理。
5
电视墙服务模块
将网络上传输的数字视频信号进行硬件解码，解码成监视器能够识别的模拟信号并在监视器或大屏幕上显示出来
6
普通监看终端
用户能够经过普通客户端在远程察看或阅览音视频信息、录像资料及操作日志等
7
超级监看终端
支持电子地图双屏显示，控制中心可使用带有显卡双输出的PC机作分控端，配双显示器，即可实现电子地图与视频预览的双屏显示、操作与管理
8
手机监看终端
用户能够经过手机监控终端监看前端各站点视频图像，以及控制云台等操作
9
电子地图服务模块
地图

4.2视频监控系统功能简介
系统主要功能包括：管理服务模块、WEB服务模块、流媒体转发模块、电视墙模块、普通监看终端、超级监看终、手机监控、电子地图端六大功能模块；
同时，在系统应用方面也具有独具特色应用功能，例如：多级部门、用户管理、精细权限管理、预案管理机制、双向对讲与可视广播、、预定义预览组、批量数据配置以及脱机运行功能等功能特点。
4.2.1管理服务模块
经过管理服务模块能够把监控系统所管部门的所有摄像机、各类服务器以及其它辅助设备等，实行统一注册，设备信息集中、统一保存与管理，是视频监控系统的管理核心。
经过管理服务模块能够结合集团的组织机构，实行按部门、多级用户权限管理；总监控中心能够实行自上而下的控制与管理，对下属的前端监控点进行授权，实现总对所管部门的分级、分权管理和控制；不同部门之间、相同部门的用户之间享有不同的优先级级别，对于同一个资源，如果两个用户均具备相应的权限，级别高的用户能够抢占级别低的用户的对该资源的拥有权。确保系统中高级用户和各级领导在重大情况或紧急情况下对系统的操作控制优先权。
用户只需要登陆客户端访问软件，即能够对管理服务器给予她授权的所有设备进行操作，高级别用户享有优先控制权。同时，也能够限定登陆的时间，以控制用户何时能够访问网络资源。
管理服务器还承担数据库应用服务、系统运行信息存储、系统配置管理、用户管理、权限管理、日志管理、批量配置、信息查询统计、预案、预案组等其它功能。
4.2.2电子地图模块
在总监控