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科技园高清网络视频监控系统解决方案

时间:2013-8-1    来源:联特微 

一、 系统简述

      深圳市航盛电子股份有限公司成立于1993年,是一家专注于为汽车整车企业研发、制造和销售汽车电子系列产品的国内汽车电子龙头企业。公司注册资本为1.5亿元人民币,总资产逾10亿元,净资产逾5亿元,员工人数达2200人。其工业园占地面积72000平方米,建筑面积达66000平方米,是目前国内外一流的汽车电子制造基地。航盛电子作为国内最大的汽车电子制造基地,温家宝总理曾在2008年亲临视察。为打造一个集安全、高效、现代化为一体的智能化工业园,航盛电子采用了由联特微提供的包括高清网络红外摄像机、高清网络红外半球、高清网络红外高速球及高清网络矩阵产品等在内的高清网络视频监控系统,有效保障工业园区的安全生产环境,并节约管理成本,大大提升生产效率。

二、 需求特点

      对于此次在航盛科技园建设一套高清网络视监控系统,我司高度重视,为了更好做出规划,在听取了公司领导的需求以后,根据现场的环境,我们进行了仔细的分析。

      在回顾公司的发展时,可以看出公司管理的特殊之处,此次建设网络监控系统也不同于其它的大型工厂有着其特殊的需求,主要表现在以下几点:

系统数据要求高度的安全性

      航盛电子的飞速发展,是和它对研发的重视是分不开的,科技园驻扎航盛电子一半以上的研发机构,研发信息的安全直接关系到集团的命脉,此次监控点又需覆盖整个园区,也包括研发办公区域的监视,在对研发区域的人员和财产安全监控的同时,系统的数据安全更是容不得半点马虎。系统通过严密的密码机制像一个盾牌保护着整个系统的数据安全,而后端存储则采取最选进的数据安全存储系统,冗余备份。确保存储数据的万无一失。

统一管理,设备分组、权限分级

      因航盛电子由深圳总部和北京、上海、吉林、柳州、吉安、鹤壁等地分布子公司10余家组成,这种独特的管理模式,所以此次系统的设计必需符合这种模式,这就要求系统要有很强的管理能力,能够做到统一存储管理,设备分组管理,权限分级管理,层次分明,权限能够灵活设置。

预留足够的接口,满足系统不定时、不定量的升级

      航盛电子这几年的发展日新月异,公司已经形成了年产汽车电子产品近500万台套,经营收入30亿元的规模,国内市场覆盖率达90%,市场占有率达25%,航盛产品也逐步进入了国际知名车厂全球采购体系。2012年,航盛日本办事处成立,向世界级、国际化迈出重要一步。子公司也在遂年增加,每年都会有新的需求,这就要求系统能够有足够的接口和空间,来满足每年甚至每个月系统设备的增加。

 

 

系统要求高度稳定

      一套好的系统,如果没有好的稳定性,功能再强大,也是个失败的系统。而对系统中包含的安保系统来说,稳定性更是决定着整个系统实用性。某个系统的单独故障可能直接给应用带来灾难性的损失。本系统采用C/S体系架构,其网络拓扑的可靠性,主要是要防止因某一点出现故障时,而导致系统瘫痪。如某个设备或某条线路出现故障,不会对整个系统产生影响。

录像时间长,录像质量高

      由于此次监控覆盖整个园区的各重要出入口,食堂和宿舍等人员很杂的公共场所,为了更好地便于事后取证,录像要求存储一个月的时间,对于其中的各别子系统,720P格式存储是最基本的存储格式了,自然,为了日后对录像文件清楚的查询,对录像文件回放也需达到720P画质。

三、 系统设计

      任何系统的建立都应充分考虑到现场的实际环境、组织结构,还应结合用户的具体需求进行设计。再好的系统方案也只会有一个最适合的用户,而此次航盛电子管理组织架构存在着许多与众不同.

      航盛集团以各个子公司为单位,各自独立,但又相互联系。为了融合航盛电子特殊的管理模式,我们把系统设计成以子公司为单位的独立系统,而后端管理则实现了一级存储管理、二级应用管理、三级观看的特殊组织模式。系统统一存储管理,又通过权限机制分成相互独立的系统。  

1. 前端系统设计

1) 前端设备选型

      此次系统除了监控覆盖区域广,而且环境相比其它大型工厂监控较复杂。为了让前端视频采集达到最佳的效果,我们对前端的环境进行了一系列的分析,特殊环境通过安装设备在现场进行测式,来选择最适合的产品。

      我公司有丰富的产品线,所有的产品有效地在此次项目得到了运用。包括高清网络红外摄像机、高清网络红外高速球、高清网络变速球,光纤网络摄像机,高清网络红外半球,高清网络高速球等。

      高清网络红外阵列式红外摄像机外观呈乳白色,内置防尘防水外壳(IP66),遮阳罩,安装在室内与白色墙面融为一体,而安装在室外显大气。红外一体机可以选配置30米、50米、80米,有效地监控了办公区域的走廊和工厂生产线等一些长距离的监控。

      高清网络红外高速球可以实现24小时监控,弥补了高速球不能晚间监控的缺限,大功率的红外随着焦距的变化而变化,最远可达120米,夜间监控范围达到以100为半径的圆周型的大面积监控。使园区出入大门监控没有盲点。而且高速球可以18倍光学变焦,12倍数码变倍,后端可以灵活控制,后端中控室可以通过高速球可能清楚检查出入货车后配箱里的货物。

      对于小型仓库和办公室出入口、财务室出入口,这些监控距离不是很远,但面积较广,我们则选择高清宽角度半球摄像机,监控角度可以达到50度。用在监控面积广、距离不是很远的区域是最合适不过了。

2) 前端设备的技术特点

稳定性

      高清网络视频监控系统一般用于远距离、大范围监控,监控设备需要长时间不间断运行,这就对前端设备的稳定性提出了特别高的要求,稳定的高清网络摄像机需要一个 稳定的操作系统,此次摄像机采用嵌入式linux操作系统,配合ARM CPU使前端设备达到最佳的稳定性。

主流的压缩格式

      目前网络摄像机的压缩格式有多种,市场上主流的图像压缩格式有 H.264、MPEG-4等,每一种压缩方式都有自己的特点,压缩格式的不同直接决定图像的质量和带宽占用情况,系统的前端设备全部采用目前主流的标准H.264压缩格式。H.264 使图像压缩技术上升到了一个更高的阶段,能够在较低带宽上提供高质量的图像传输,该优点非常适合大用户量大、接入网/骨干网带宽相对有限的状况。

功能全面、预留足够的接口

      高清网络摄像机具有丰富的外部接口,给客户提供更多增值功能,例如提供外部告警输入输出接口;双向音频接口;模拟视频输出接口; RS485云台控制接口;SD卡存储。丰富的接口可满足用户以后需增加的特殊需要,满足特定功能。

更安全的管理机制

      此次系统需接入互联网进行远程访问,这样就对高清网络摄像机的安全性提出了特别高的要求,前端高清网络摄像机采用多级用户名和密码保护功能,只允许授权用户对高清网络摄像机进行访问和修改配置。更重的是该系统还具有IP地址过滤功能。加上完善的日志管理功能,使数据更安全。

支持产品远程升级维护

      对于网络视频而言,产品的升级维护也是一个非常重要的事情,一个好的网络视频产品可以提供多种固件升级办法,此次系统通过专用的IPSEARCH专业的产品升级工具软件对产品的软硬件进行批量升级、设置和管理。升级方法灵活多样,给客户可以带来诸多方便,可以根据自己的喜好进行灵活管理。

2. 后端存储管理

      为了融合航盛电子的管理理念,系统设计成统一管理,主要是在中心机房配置,高清网络矩阵及一台管理服务器管理前端所有的摄像机,一台转发服务器用于庞大的数据转发功能,以及一个IP-SAN存储网络。

1) 高清网络矩阵

      对全数字上电视墙而专门研发的一款产品,用于完成解码、切换、存储、转发、远程控制等功能。具备单机支持64/80路超级网络解码能力、单机4路VGA/DVI/HDMI高清晰度显示输出、1600*1200高清晰度多画面分割显示功能。将前端采集的各种视频数字信号,通过信号组合、联动,组合成多画面显示、单画面循环、分组循环、报警激发画面跳出等功能。系统将管理、流媒体服务、客户端、数据存储分开,并且支持NAS、SAN海量存储。

2) 存储设计

      考虑到庞大的数据存储系统,为了建设一个高安全、高稳定的数据存储系统,我们选择欧迅特的IP-SAN存储方案。

IP SAN的特点:

  为存储区域网定义 (SANs) 。IP SAN是SAN的一种,通过IP实现的SAN,即IPSAN.

  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,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:

  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。

  协议本身没有距离限制:由于使用TCP/IP进行传输,他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。

  灵活的拓扑结构:iSCSI不但可以在局域网内部署,还可以在广域网内部署,拓扑结构非常灵活。

    易于使用:即使是多个厂家的设备:iSCSI结构简单,容易理解,协议通用,不同厂家的产品可以有机的结合起来共同使用,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,加上运用交换机来连接存储设备,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。

    易于变通:服务器架构的IPSAN网络存储设备,可以支持万兆网口,在目前使用的千兆局域网的时候,可以支持多个千兆网口的绑定,彻底改变网络速度瓶颈。同时,支持NAS与IPSAN混用。
      综上所述,针对此次用户的需求和数据存储应用特点,IP SAN架构无疑是最合适的。

3. 二级应用管理

1) 各子公司的后端管理系统

      为了把各字公司独立出来,使它们成为个自独立的系统,便于管理,我们在各子公司的前端设备进行组合,设置一个二级管理监控中心,用一台高配置的监控客户端来负责管理子公司的前端设备,通过管理服务器设置权限来实现对事业群前端设备控制、设置和前端设备录像回像等其本功能。

客户端功能特点:

  支持1、4、6、8、9、10、16、25、36、64画面实时显示;

  实时监看支持分组轮巡;

  单窗口或全屏监看,连接状态显示,OSD字符叠加;

  音频实时监听、对讲;设备树栏支持分组;

  云台操作、控制,辅助设备控制;

  预置位设定;

  断线自动重连,可自定义连接次数;

  远程日志查询;

  远程回放,录像资料远程下载;

  可按时间、录像类型、通道号进行自定义回放;

  录像回放支持快退、快进、帧放、帧退和抓帧功能;

  实时监看和回放时可以进行抓帧,抓帧后图片可以进行抓帧处理;

  界面锁定;

  支持用户切换;

  远程电子地图功能,可显示报警位置,弹出报警窗口实时视频显示。

2) 深圳总部后端管理系统

      对于大型网络监控系统,往往需要在监控中心建一台大屏幕电视墙,使领导和监控管理人员更加方便地对整个系统中的通道进行实时监控,灵活调度。此次深圳总部高清视频监控系统作为园区的一个综合安全监控管理系统,管理点数较多,这就需要在系统中添加一台PC机,通过一台高清网络矩阵,将前端传来的数字音视频信号还原成模拟信号,具有画面分割的功能,输出到电视墙上。

系统配置控制键盘或管理软件后还可以实现:

1、控制功能,通过键盘或管理软件实现对前段视频服务器的摄像机进行控制;

2、管理功能(管理软件),实现对解码器进行系统设置和管理;

3、切换图像功能,通过对解码器的操作,实现IP地址的切换,达到图像切换的功能;

4、报警联动接口,视频解码器自带报警输出接口,可以联动报警设备;

4. 三级观看

      所谓的三级观看是指把深圳总部高清视频监控系统分为宿舍安全监控系统、工厂总部周边安全监控系统和食堂安全监控系统三个小的独立的监控系统,使它们各成一组,每组设置一台监控主机,进行实时观看。三级观看没有管理权限,只能实时观看,这样不但为管理服务器减轻了压力,而且进一步保护了数据的安全。

四、 系统的整体架构

      根据以上对用户需求的分析,由于工厂分布地域比较广,系统采用集中管理机制,运用C/S架构,对系统内所有设备和客户端进行集中管理、远程设置、远程升级、远程维护。将整个系统的管理、维护工作集中到一台服务器。对于网络中各项远程报警、视音频终端设备的维护,管理员不必到达设备现场,在远程就可监测设备运行状态,修改设备的各项参数,既提高了设备维护效率,又节省了人力与时间,也便于整个系统的管理,使整个监控系统的可靠性得到有力保障。

五、 结束语

      系统管理方便,整个系统采用中心机房统一存储管理,人性化设计,图形化介面,操作简单,管理方便,只需通过后端管理服务器就能对所有在线设备进行统一管理、维护和升级,存储系统则采用IP-SAN作为系统的存储,存储数据更安全,而且存储升级只需将存储设备直接接入网络中,方便了日后存储升级。系统的显示部分则由显示器和电视墙进行图像显示,图像在电视墙上显示则是通过一台监控主机和一台高清网络矩阵,省去了解码器和视频分割器等一些昂贵的设备,降低整个系统的成本,而且使整个系统的操作更简单、实用和稳定。