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5.3安防管理平台特点 22
5.4安防管理平台功能 22
5.4.1用户管理 22
5.4.2监控管理 24
5.4.3流媒体管理 26
5.4.4存储管理 27
5.4.5设备管理 29
5.4.6日志管理 29
5.4.7任务计划管理 30
第6章设备清单 31
第1章概述
1.1项目概况
去年开始,商务部在全国逐渐确定了“放心肉”生猪养殖监管体系。
此体系将建起省、市、县三级生猪养殖监管工作平台,提高市场监管效能,使百姓肉类消费更加放心。
长期以来,在“放心肉”体系建设上一直缺少电子监管手段,这次在国家政策支持下,建起省、市、县三级生猪养殖监管工作平台,在符合定点设置规划的生猪养殖厂(场)安装现场监控设备,覆盖生猪进厂(场)查验、检疫检验、生猪出厂(场)等关键环节。
运用现代信息技术,将省、市、县三级工作平台上下贯通,并与生猪养殖企业现场监控装置横向连接,保证实时发现、处理违法违规行为,实现定点资格审查、人员资质认证、分等定级、日常监督、无害化处理等的信息化管理。
同时,还将建设完善以省、市两级12312咨询服务与举报投诉中心为主体,以现代信息技术为支撑,以制度机制为保障,具备举报投诉、预测预警、信用分类管理、数据统计、咨询服务等功能的社会监管网络,畅通公共服务渠道,调动社会公众参与,切实提高市场监管效能。
1.2建设目标
建设本项目的思想内核是借助先进的科学技术,结合人性化地设计理念,构造一套系统、高效的生猪养殖监管联网视频监控系统,为生猪养殖监管工作体系提供可视化服务,进而为广大人民群众食品卫生保障提供便捷服务。
本项目的建设结合当前与今后一定时期内图像监控系统与图像应用系统的发展需要,建立生猪养殖监管图像管理平台,为指挥调度、调查取证等多种后台应用提供及时、可靠的监控图像信息,服务实战。
主要建设内容如下:
l全面部署生猪养殖场视频监控点
根据《商务部财政部关于开展“放心肉”服务体系建设试点工作的通知》要求,在生猪养殖场关键区域安装监控终端,即摄像头,能够全面监控企业的生产过程,提供市场监测、预测预警、应急保障、食品安全追溯,为保障全国商品市场的平稳运行和应急调控发挥重要作用。
l分级部署视频监控系统
本系统在北京建立视频中央监控中心,部署一套稳定、可靠、安全、易用的视频监控中心管理平台。
在全国各省市建立区域中心,区域中心为下辖生猪养殖场视频监控资源提供流媒体转发服务,并同时将本区域生猪养殖场的视频监控点纳入到视频中央监控中心平台中进行集中管理。
l为生猪养殖监管预案体系做好技术储备
系统设计时需全面考虑未来生猪养殖监管应急预案体系的部署与实施,为商务部门和卫生防疫部门提供可视化的应急预案技术技术储备。
1.3设计原则
系统方案设计时应遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。
并综合考虑维护及操作因素,并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。
本系统设计内容是系统的、完整的、全面的;
设计方案具有科学性、合理性、可操作性。
其具有以下原则:
l先进性:
监控系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平;
同时,系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行,容易掌握。
该系统集国际上众多先进技术于一身,体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平,适应时代发展的要求。
l经济性与实用性:
充分考虑监控系统实际需要和信息技术发展趋势,根据系统特点,设计选用功能适合现场情况、符合视频监控要求的系统配置方案,通过严密、有机的组合,实现最佳的性能价格比,以便节约工程投资,同时保证系统功能实施的需求,经济实用。
l可靠性:
本系统基于可靠的网络通信技术,能确保系统级别的高稳定性和可靠性,满足7×
24小时、全年365天的全天候长期稳定运行。
l稳定性:
视频监控系统的设计具有较高的稳定性,系统具有一整套完成的系统管理策略,可以保证系统的运行安全。
l扩展性:
视频监控系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要,具有更新、扩充和升级的可能。
并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能,同时本监控系统设计中留有冗余,以满足今后的发展要求。
1.4设计依据
《商务部财政部关于开展“放心肉”服务体系建设试点工作的通知》
《中华人民共和国公共安全行业标准》GB241.9-2000
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
《安全防范系统验收细则》GA308-2001
《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000
《安全防范工程程序与要求》 GA/T75-94
《安全防范工程技术规范》 GB50348-2004
《电视监控工程程序与要求》 GA/T75-94
《电视监控工程费用概预算编制办法》 GA/T70-94
《防盗报警控制器通用技术条件》 GB12663-2001
《民用闭路电视监控系统工程技术规范》 GB50198-94
第2章总体设计
2.1需求分析
仔细研读《商务部财政部关于开展“放心肉”服务体系建设试点工作的通知》,将生猪养殖监管视频监控系统对技术、功能、性能等具体需求归纳如下:
l系统能实现生猪养殖监管视频监控系统完整的功能:
包括对各区域中心下辖生猪养殖场视频图像信号和音频信号的采集、传输、切换、控制、显示/监听、分配、存储和回放等。
l各生猪养殖场监控摄像头采用2MbADSL宽带上传图像,鉴于视频传输带宽有限,所以本系统视频联网选用DVR本地录象,通过区域中心流媒体服务器转发预览,部署北京中央监控中心集中管理的平台架构;
l系统要求生猪养殖场采用DVR集中存储视频图像的方式,录像保存3个月,超过3个月则自动覆盖最早时间的录像。
l系统要求平台流媒体服务器支持动态故障切换功能。
当本区域中心流媒体服务器故障当机时,客户端能就近切换到其它区域中心流媒体服务器访问其下辖视频资源,且整个过程自动进行,系统运行无停顿。
l系统能开放数据接口,实现与市应急指挥中心、商务委、卫生防疫部门等其它政府部门的资源共享。
2.2设计思路
根据多年来视频监控系统的建设经验和教训,结合生猪养殖监管视频监控系统的需求,在设计本项目技术方案时,我们认为生猪养殖场视频监控系统的建立仅仅是一种技术支撑,更重要的是如何构建一套整体防控机制和应急预案体系,使得建成的系统能发挥真正的作用,本着“用活、用够、用足”的思想,让用户切实感受到科技革新为生猪养殖监管系统带来的优越性,卓尔有效地缓解甚至根除一些潜在的危险。
在上述设计思路的指导下,要让这套系统长期稳定、可靠和安全地运行起来,需要对每个技术环节实施技术攻关,后文将对方案进行全面阐述。
2.4系统网络拓扑结构
第3章详细设计
本方案视频监控系统架构由3个层次组成:
生猪养殖场监控、区域中心监控和中央监控中心。
3.1生猪养殖场部署
生猪养殖场是监控图像的前端采集点,具体部署方式如下:
在生猪养殖场的关键部位安装摄像机,与嵌入式DVR相连,进行本地存储和监看。
同时通过网络端口与所属区域中心相连,接受区域中心的视频调用和管理;
每个生猪养殖场计划安装5-8个摄像机点位,部署红外摄像机和模拟球机。
图像通过海康威视8路DS-7008-S嵌入式DVR设备进行本地存储。
每个点位采用CIF图像格式录像,图像格式与带宽占用关系见下表:
格式
分辨率
传输速率
4CIF:
704*576(PAL)
2Mbps
DCIF:
528*384(PAL)
1Mbps
2CIF:
704*288(PAL)
CIF:
352*288(PAL)
512Kbps
QCIF:
176*144(PAL)
128Kbps
单个通道24小时存储1天的数据量计算公式∑(GB)=码流大小(Kbps)÷
8×
3600秒×
24小时×
1天÷
1024÷
1024。
如果该生猪养殖场安装8个摄像机点位,按规定存储3个月图像,则需存储空间:
8个点×
512Kbps÷
90天÷
1024=3800GB=3.8TB。
故需在DVR上安装2块2TBSATA硬盘。
另外,由于DVR通过2MbpsADSL线路上传图像给所在区域中心,故同时可选择4路视频图像上传。
3.2区域中心部署
区域中心部署一台电视墙服务器,通过流媒体服务器对下属各生猪养殖场进行监控图像轮询播放;
当外界客户端需要调用本区域图像时,流媒体服务器起到视频流转发的作用,可以有效减少带宽压力;
1)流媒体服务器部署
流媒体服务器包括流媒体转发和视频代理,部署流媒体转发模块,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。
部署时可按照平均800路CIF格式视频并发部署1台服务器,达到负载均衡的目的。
建议配置如下:
设备
建议配置
服务器
机架式安装;
处理器:
2*IntelXeon7440(四核,2.4Ghz,6M/L2,16M/L3,1066MHzFSB),可扩四个CPU;
内存:
4*4GBECCDDR-II内存,最大可扩充至256GB;
网络:
4*1000M自适应以太网卡;
硬盘:
2*300GB3.5"
SAS15Krpm;
内置硬盘控制器:
SASRAID(ROMB),支持RAID0/1/1E/5/6/10/50/60;
电源:
双热插拔冗余电源,单电源可正常运行;
操作系统:
Windows2003server企业版或Windows2008server企业版
本方案中每个区域中心下辖生猪养殖场不超过10个,由于带宽限制,每个养殖场同时只能上传4路视频图像,区域中心总共需要转发的视频图像资源不超过40路,故需要部署1台此配置的流媒体服务器即可。
2)电视墙服务器部署
支持软件解码大屏输出,支持解码卡、解码器、模拟/数字矩阵控制输出,支持键盘、3D摇杆控制,支持高清解码输出,支持文件回放上墙,支持报警联动上墙。
3)电视墙
海康威视DS-D2040WL3X340寸LCD拼接大屏
3.3中央监控中心部署
中央监控中心是本系统核心所在,是视频监控、应急指挥的总指挥中心。
中心部署1台中心管理服务器(含Web服务模块),安装海康威视IVMS7000安防管理系统,提供统一的认证、授权、管理服务,对全国系统内的用户、角色、权限、视频监控设备、各种服务器进行集中配置管理;
并为系统管理、流媒体、存储检索等所有应用服务器提供统一WEB访问配置界面,为前端监控设备提供统一远程监视查询WEB访问界面。
同时,通过部署流媒体服务器,中心电视墙可对全国所有区域生猪养殖场重点区域监控图像进行硬解码上墙播放;
当某养殖场出现状况成为访问热点时,可以通过中央监控中心流媒体服务器访问热点所在区域中心的流媒体服务器,进而获取热点图像资源,这样做可有效降低网络负担,为总部应急指挥提供良好的决策支持。
1)中心管理服务器部署
可将中心管理模块、WEB服务模块、安全管理模块、报警管理模块、查询回放模块、前端代理模块、云台代理模块和网管模块、电子地图管理模块及数据库部署于中心管理服务器中。
中心管理服务器是系统管理的核心部件,对CPU和内存要求较高,在系统联网规模和访问量特别大时,可以选用双机冗余热备或集群方案。
在系统(5000路以下视频)中,建议基本配置如下:
单台中心管理服务器支持5000路前端视频接入,其中IP前端监控500个,用户同时并发在线数为100个。
本方案涉及不超过20个区域中心,每个区域中心前端模拟监控点不超过100个,总共不超过2000个点接入中央监控中心,为了充分保证系统核心的稳定性,在本中心部署2台中心管理服务器做双机集群。
2)流媒体服务器部署
本方案涉及不超过20个区域中心,受区域中心10M机房带宽限制,每个区域中心同时转发的视频监控数据流不超过20路,因而总共并发到中央监控中心的视频图像不超过400路,且采用占用带宽较低的CIF格式,故部署1台流媒体服务器即可,配置参照区域中心。
3)解码器和大屏
中央监控中心需要对全国区域中心下辖生猪养殖场监控视频进行统一管理,涉及图像路数较多。
建议部署海康威视DS-6101D4路CIF解码器4台,每台设备支持64路轮巡解码,通过在海康威视DS-D2046NH4X446寸LCD超窄边高亮拼接大屏上墙显示。
第4章系统优势
4.1统一的监控平台
系统同时提供了编解码设备、流媒体转发设备、存储设备、管理平台等基础组件。
通过良好的设计,优化了系统架构,提高了系统的整体效能,具备良好的性价比,可以为用户提供一站式的解决方案。
4.2开放的体系架构
系统的设计基于SOA架构,通过WebService提供基础服务,方便与第三方业务系统相互集成;
采用了基于J2EE的企业业务中间件技术,方便第三方开发商做增值业务开发。
4.3高效的图像调阅
整个系统采用三级架构部署,1个中央监控中心,10多个区域中心,100多个生猪饲养场,1000多个前端监控点。
如此庞大的设计,当某个监控点出现状况成为访问热点时,势必会对当地网络造成巨大的压力。
因此,需要在每个区域中心部署流媒体服务器,对热点视频流进行转发,如下图所示。
当区域中心1出现紧急情况时,对应监控点我们称之为“热点”(图中红框内摄像机),本区域内用户访问热点,可直接通过区域1流媒体服务器取流,视频流路径为:
——;
当区域中心n用户访问热点时,系统先通过区域中心1流媒体服务器复制热点图像码流到区域n流媒体服务器,用户直接从区域n流媒体服务器取流即可。
在这种模式下,不管区域n中有多少用户同时访问热点,两台流媒体服务器之间只有1路码流带宽占用,这样可以有效降低热点区域的流媒体服务器负载。
视频流路径为———;
当中央监控中心用户访问热点时,系统先通过区域中心1流媒体服务器复制热点图像码流到中央监控中心流媒体服务器,用户直接从中央监控中心流媒体服务器取流即可。
在这种模式下,不管中央监控中心有多少用户同时访问热点,两台流媒体服务器之间只有1路码流带宽占用,这样可以有效降低热点区域的流媒体服务器负载,保证出现突发情况时监控中心能够及时有效调阅视频和录像,为应急指挥提供有效的技术保障。
视频流路径为:
———
4.4稳定的系统设计
4.4.1无缝的流媒体故障切换机制
当访问压力过大,热点区域流媒体服务器出现故障的极端情况出现时,系统能够自动切换到其它区域中心负载较低的流媒体服务器进行码流转发,整个过程无缝进行,如下图所示:
当热点所在区域中心1流媒体服务器出现当机时,系统侦测到负载较低的区域中心n,自动将热点图像码流转发到区域n的流媒体服务器上。
这时,区域1用户视频流获取路径为:
区域n用户视频流获取路径为:
中央管理中心用户视频流获取路径为:
———。
区域n流媒体服务器同时负责本区域和区域1的客户端取流,负载较大。
当服务器修复后,系统会自动将服务切换回区域中心1的流媒体服务器上,恢复原有的业务模式。
4.4.2永不停顿的系统服务
部署在中央监控中心的中心管理服务器是本系统的核心所在。
负责提供统一的认证、授权、管理服务,对全国系统内的用户、角色、权限、视频监控设备、各种服务器进行集中配置管理;
一旦崩溃则整个系统陷于瘫痪,后果非常严重。
通过对中心管理服务器搭建双机集群能有效解决以上问题。
该集群基于“心跳”和“共享数据库”的双机热备方式,基于微软的Cluster系统,由两台服务器组成。
这两台中心管理服务器对客户端程序来说是一个整体,它们共享一个数据库,对外提供一个虚拟IP,提供透明的服务。
其中处于工作状态的主服务器为用户提供业务服务,当该集群中的主服务器由于某种原因不可用时,系统会自动将业务和应用热切换到备份服务器上,业务运行不会中断。
4.5全方位的安全保障
4.5.1访问安全
对业务和数据进行的访问,能够做到身份认证、接入控制、安全审计,能够有效保证重要录像的安全。
4.5.2网络安全
对于承载网络,能够做到有效的安全接入和访问控制,为业务提供一个整洁高效的平台。
4.5.2设备安全
对于设备运行,可以进行流媒体故障切换,支持核心服务器的集群构建。
第5章安防管理平台
5.1安防管理平台架构
安防平台体系结构设计,从根本上决定了系统所能提供的业务服务的规模和水平。
基于事实上的工业标准的J2EE平台和SOA面向服务的架构,是当前几乎所有的企业级业务平台所普遍采用的,被反复证明是目前最强壮、最博大、最高效、最具伸缩性和业务扩展能力的平台架构之一。
本软件采用了在J2EE三层体系结构基础上构建的面向业务的四层体系结构,如下图所示:
图表1综合应用管理平台结构图
第一层为应用层,是面向于用户实际操作的客户端,是通过对安全管理具体业务的归纳、抽象,生成的各种应用模块,通过这些模块的组织,就可以支持不同的业务应用。
第二层为业务层,呈现给用户专业化、个性化的具体业务流程和工具,是智能化的最终体现,是业务智能的最终表现形式。
第三层为中间服务层,是软件平台系统的核心,采用高性能的应用服务器中间件、各种智能引擎和系统管理工具,为应用层提供基础服务、管理策略和方法工具。
同时按照所提供的服务来管理、组织和调度设备和信息资源。
第四层为现场设备接入层,实现了安防设备和音视频、图片和文本等信息的归纳抽象,并接入到平台进行集成管理,使用户无需关心所使用的设备和信息资源的具体位置和形态,便于设备信息资源的组织和调度,更好的为业务服务。
如:
DVR、DVS、IPCamera、高清摄像机、第三方系统等。
5.2安防管理平台构成
安防管理平台结构如下图所示:
图表2综合应用管理平台软件组成
5.3安防管理平台特点
1、适应各种网络
•平台可适应局域网、广域网、3G移动网络等多种网络集合
•平台支持NAT穿越
•平台可穿越防火墙、网闸
2、可支持前端多种设备接入
•平台支持接入模拟DVR
•平台支持接入高清网络摄像机
•平台支持接入高清存储设备
•平台支持接入3G移动视频监控设备(3G摄像机、3G视频服务器、3G车载DVR、3G单兵设备)
3、系统管理
•平台支持通道级控制、功能级权限管理
•管理数据库备份还原
•可查询前端设备日志
•可查询中心服务器日志
4、语音对讲和广播
•监控中心客户端与前端设备对讲
•客户端对前端设备广播
5、其它
•服务器可以部署在双线机房,内外网环境下的设备和用户能够通过对应的线路使用平台。
•对于网络差的应用环境,设备传输的视频可以丢帧以适应低带宽,由平台进行插帧恢复,恢复视频质量。
5.4安防管理平台功能
5.4.1用户管理
1、用户分类
用户分为系统管理人员(面向系统、网络、设备等)与应用操作人员(业务流程与操作)两大类;
并对应到组织机构;
系统管理员分为高级/全局管理员,管理员(普通),操作员分为高级操作员、普通管理员等。
登录用户可定义成系统管理员,也可以是操作员;
大部分是独立的,即登录者或是系统管理员,或是操作员。
在特殊应用场合,可以将两者合二为一。
用户登录之后,自动生成用户界面。
图表3帐户界面
2、行为审计
系统软件必须对所有登录用户进行自动的审计跟踪,并保存审计记录。
审计的内容应包括用户注册、验证、权限设置、注销等;
系统对所有用户的所有操作过程进行记录,记录的内容应包括登录时间、重要控制动作、修改设置、报警处理、退出时间等。
重要控制动作包括对前端设备的启动、关闭、重启等控制、对其它用户控制有影响的控制(控制权限发生冲突时)及对设备的开始控制和结束控制动作。
系统管理员可以设置平台系统的操作审计策略。
系统对记录的资料采取严格的防护措施,不允许更改和删除;
支持记录数据的备份与恢复,导出/导入。
3、操作记录
系统记录全部的登录用户的全部操作记录。
记录的内容包括登录者名称、时间、主机名称、重要控制动作、修改设置、退出系统的时间等。
对录像资料的处理,包括回放、下载、上传、剪辑等。
4、用户数限制与优先级
根据前端设备的最大用户登录数量、连接数等限制,对登录用户进行数量的限制。
系统面向教育行业,有上下级等明确的组织架构,需要有一套比较清晰的优先等级制度。
登录用户有优先等级、预览/控制前端云镜有优先级、回放有优先级;
报警联动有优先级。
5、人员统计与状态
人员的状态:
在线/离线;
登录时间、IP地址、在线时长等;
人员的基本信息:
用户名、所属机构、职务、联系电话、手机、mail等。
5.4.2监控管理
1、实时监控
l通过C/S客户端和WEB浏览器,不仅能够单画面或多画面显示实时视频图像;
l支持不同画面的显示方式:
单画面、4画面、6画面、9画面、13画面、16画面等方式;
l能够实现对前端云台镜头的全功能远程控制,包括云台的旋转和自动扫描、镜头的变倍变焦、快球预置位的设置和启动、快球巡航轨迹的设定和启动;
l设定快球预置位启动计划,在不同的时间自动控制快球转换到需要重点监控的部位;
l画面切换:
可以分为手动切换、自动切换(计划与任
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