【正文】 油田危險點源視頻監(jiān)控系統(tǒng) 技術(shù)方案油田危險點源視頻監(jiān)控系統(tǒng)技 術(shù) 方 案 引 言 2第1章 需求分析 3. 工程概述 3. 本次工程建設(shè)規(guī)模 3. 系統(tǒng)功能需求 5. 需求理解 6. 技術(shù)可行性 6第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計 8. 媒體的數(shù)字化技術(shù) 8. 網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù) 14第3章 系統(tǒng)詳細設(shè)計方案 19. 設(shè)計依據(jù)及指導(dǎo)思想 19. 指導(dǎo)思想 19. 詳細設(shè)計說明 20. 系統(tǒng)技術(shù)特點 27第4章 系統(tǒng)關(guān)鍵產(chǎn)品介紹 29. 防爆一體化云臺 29. 防爆攝像儀防護罩 30. 視頻攝像頭 32. DS6000系列視頻服務(wù)器 33. 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控軟件介紹 37. DS4004D音視頻解碼卡 39. IP存儲網(wǎng)絡(luò) 40. VPN系統(tǒng) 42. 核心交換機 44. 接入交換機 46引 言數(shù)碼監(jiān)控系統(tǒng)改變了圖像與聲音的存儲與傳輸形態(tài)，硬盤存儲取代長延時錄像機，數(shù)字化存儲克服了模擬存儲方式帶來的諸多不便；網(wǎng)絡(luò)傳輸取代了傳統(tǒng)多介質(zhì)傳輸線路，使得拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)趨于簡單、合理，同時不再受傳輸距離的限制；計算機多媒體交互界面友好、多畫面圖像顯示功能、可方便集成其他系統(tǒng)（報警、門禁、智能控制等）等特點使得數(shù)碼監(jiān)控具備未來監(jiān)控的發(fā)展方向。實現(xiàn)某油田危險點源視頻監(jiān)控系統(tǒng)集中監(jiān)控（視頻監(jiān)控及報警聯(lián)動）系統(tǒng)對某油田危險點源視頻監(jiān)控系統(tǒng)集中監(jiān)控的必要性，項目建成后所帶來的效益（經(jīng)濟效益、管理效益及社會效益等），目前所具備的條件等總體現(xiàn)狀描述。第1章 需求分析. 工程概述本次工程共有20個危險點源及近63個監(jiān)控目標(biāo)需要監(jiān)控，監(jiān)控場所有加油站、儲油庫、聯(lián)合站、中轉(zhuǎn)站、鍋爐、泵房等。所有這些監(jiān)控點通過光纖、無線網(wǎng)橋等接入到通信公司光纖網(wǎng)，監(jiān)控中心通過光纜千兆連接到光纖網(wǎng)。監(jiān)控分兩級監(jiān)控，主監(jiān)控中心和分監(jiān)控中心，分監(jiān)控中心設(shè)在各二級單位和相關(guān)部門。. 本次工程建設(shè)規(guī)模新建危險點源監(jiān)控中心一個，系統(tǒng)平臺接入能力設(shè)計不低于200個攝像機，在監(jiān)控中心設(shè)立管理終端和監(jiān)控終端及必要的服務(wù)器，系統(tǒng)方案要考慮為大屏幕電視墻預(yù)留接口，在監(jiān)控中心對所有監(jiān)控點進行２４小時錄像，錄像資料存儲時間為15天。分中心數(shù)量不受限制。分中心通過油田內(nèi)部計算機網(wǎng)絡(luò)接入，本次工程在12個二級單位建立分監(jiān)控中心。本次工程需監(jiān)控點源、監(jiān)控目標(biāo)以及監(jiān)控中心分布見下表：附表一：　　　　　　　　　　　　　監(jiān)控目標(biāo)及數(shù)量序號要害部位名稱監(jiān)控目標(biāo)監(jiān)控點數(shù)量1物資供應(yīng)處石化油庫加油島、大門、儲油罐42物資供應(yīng)處江南油庫加油島、出入口、罐區(qū)43物資供應(yīng)處江橋加油站加油島、罐區(qū)44物資供應(yīng)處錦江加油站加油島、罐區(qū)45物資供應(yīng)處江北加油站加油島、罐區(qū)36扶余綜合服務(wù)公司西區(qū)加油站加油島、罐區(qū)37新民綜合服務(wù)公司加油站加油島、罐區(qū)28新大綜合服務(wù)公司新立加油站加油島、罐區(qū)29紅大綜合服務(wù)公司紅崗加油站加油島、罐區(qū)210乾大綜合服務(wù)公司乾安加油站加油島、罐區(qū)211乾大綜合服務(wù)公司前大加油站加油島、罐區(qū)212英臺綜合服務(wù)公司加油站加油島、罐區(qū)213長采綜合服務(wù)公司加油站加油島、罐區(qū)214物業(yè)公司液化氣充裝站2個罐區(qū)，充裝車間室內(nèi)及室外、卸車處415熱電廠鍋爐分廠重大危險源416測井公司炮彈庫、中子源庫重點要害部位417熱電廠油庫重點要害部位318油氣開發(fā)公司前48聯(lián)合站重點要害部位619油氣開發(fā)公司前60中轉(zhuǎn)站重點要害部位320油氣開發(fā)公司二部中轉(zhuǎn)站重點要害部位3合計　63附表二：　　　　　　某油田危險點源監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心分布表序號單位名稱監(jiān)控終端監(jiān)控點源1主監(jiān)控中心4全部監(jiān)控點2測井公司1炮彈庫、中子源庫3熱電廠1鍋爐分廠、油庫4物業(yè)公司1液化氣充裝站5物資供應(yīng)處1江北加油站、江南油庫、江橋加油站、錦江加油站、石化油庫6扶余綜服1西區(qū)加油站、東區(qū)加油站7新民綜服1新民綜合服務(wù)公司加油站8新大綜服1新立加油站、新木加油站、新北加油站9紅大綜服1紅崗加油站、新大加油站10乾大綜服1乾安加油站、前大加油站11英臺綜服1英臺綜合服務(wù)公司加油站12長采綜服1長采綜合服務(wù)公司加油站13油氣開發(fā)公司1前48聯(lián)合站、前60中轉(zhuǎn)站、二部中轉(zhuǎn)站　合計16　. 系統(tǒng)功能需求n 強大的組網(wǎng)能力，支持多級、多中心視頻監(jiān)控結(jié)構(gòu)。n 直接支持可尋址網(wǎng)絡(luò)攝像機，通過視頻服務(wù)器支持傳統(tǒng)模擬攝像機n 可任意多分屏觀看實時視頻圖像，并支持熱點窗口(Spot)，圖像質(zhì)量高達720x576@25fpsn 通過IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行PTZ控制，可對每臺攝像機進行獨立的圖像錄制和回放速度設(shè)置，每個攝像機可預(yù)設(shè)最多高達255個預(yù)置位，并可控制現(xiàn)場燈光和雨刷等外圍設(shè)備。n 能夠以中文在視頻圖像上標(biāo)識監(jiān)控點名稱，并能以中文標(biāo)識監(jiān)控點預(yù)置位名稱n 實時顯示視頻圖像占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬，并能夠在線改變視頻圖像的帶寬設(shè)置。n 通過IP網(wǎng)絡(luò)在任何節(jié)點上實時錄制和回放視頻圖像和音頻信號，每臺攝像機支持無限時間錄制，視頻可記錄到系統(tǒng)的硬盤或者超大容量的網(wǎng)絡(luò)存儲（NAS）中n 系統(tǒng)支持無限數(shù)量的獨立的錄像通道，每個控制平臺支持通道的個數(shù)由硬件的處理能力決定。n 錄像回放分辨率高達FullD1質(zhì)量(NTSC: 720x480@30fps。 PAL:720x576@25fps), 回放速度可調(diào)。n MJPEG和Wavelet錄制圖像分辨率高達1280x1024像素n 錄像機制靈活，支持手工、定時、觸發(fā)和周期等多種錄像方式，錄像既可集中存儲也可分布存儲，所有圖像的存儲時間不少于15天。n 支持預(yù)報警錄像（移動偵測），預(yù)報警錄像時間5～15秒，可以根據(jù)用戶需要定制。n 靈活按照指定條件和突發(fā)事件檢索，如按指定時間段、地點、日期快速搜索錄像。重要錄像資料可以通過光盤刻錄成DVD保存。n 以JPEG或AVI格式輸出視頻，以WAVE文件格式輸出音頻。n 可調(diào)整的視頻運動偵測安全監(jiān)控(VMD)n 通過定時器自動控制攝像機的啟動/關(guān)閉n 系統(tǒng)支持集成溫度、天氣、低照度及煙霧等傳感器，可與門禁系統(tǒng)、盜竊告警、火警報警、面部識別和視頻會議系統(tǒng)連接。n 提供電子地圖功能，通過電子地圖可以直接調(diào)用攝像頭。n 本地和遠程打印文檔報告、日志記錄程序n 多級密碼保護、用戶授權(quán)定義及訪問級別。n 支持從LAN/WAN上的任何位置進行遠程監(jiān)視、檢索音頻視頻和控制攝像機n 100％基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字應(yīng)用，容易與現(xiàn)有模擬攝像機相集成n 系統(tǒng)具有日志功能，可記錄所有帳號的登陸時間，進行的相關(guān)操作等信息。. 需求理解根據(jù)總體要求，系統(tǒng)主要解決以下問題：n 采集系統(tǒng)設(shè)計。視音頻數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字化壓縮。n 傳輸系統(tǒng)設(shè)計。滿足系統(tǒng)各類信息的傳輸要求的網(wǎng)絡(luò)平臺，同時適應(yīng)各類傳輸通道。n 管理系統(tǒng)設(shè)計。對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中管理，包括用戶數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、操作與報警數(shù)據(jù)。n 存儲與回放設(shè)計。集中存儲原則，以達到錄像資料的完整性；方便的回放、檢索方式。n 控制系統(tǒng)設(shè)計。遠程控制、操作及監(jiān)控設(shè)備參數(shù)設(shè)置。n 顯示系統(tǒng)設(shè)計。監(jiān)視器、VGA顯示器、電視墻、大屏幕。n 報警信息（報警類型、報警時間地點、報警圖像）的本地與網(wǎng)絡(luò)化處理。n 系統(tǒng)安全設(shè)計。完成局域網(wǎng)內(nèi)微機訪問流媒體服務(wù)器的身份認(rèn)證。支持用戶名、密碼、IP地址、MAC地址綁定。防止非法用戶進入。n 與其他系統(tǒng)的集成。通過軟、硬件接口平滑地集成其他系統(tǒng)。. 技術(shù)可行性技術(shù)防范產(chǎn)品的數(shù)字化已經(jīng)實現(xiàn)，產(chǎn)品已走向成熟，網(wǎng)絡(luò)化的安全防范系統(tǒng)在國內(nèi)外已大量投入使用，因此，基于核心技術(shù)的產(chǎn)品使得本項目的實現(xiàn)是完全可行的，關(guān)鍵是合理運用、科學(xué)集成的問題。涉及到本項目的關(guān)鍵技術(shù)如下：n 媒體的數(shù)字化技術(shù)：國內(nèi)媒體記錄類技防產(chǎn)品早已走向數(shù)字化，從早期的MJPEG、MPEGn 編解碼技術(shù)：，包括板卡和嵌入式設(shè)備，這項技術(shù)早已形成產(chǎn)品化和規(guī)?；?。n 多媒體通信技術(shù)：實時流媒體傳輸協(xié)議RTP/RTSP已經(jīng)成熟，前端設(shè)備的碼流抑制（帶寬控制）功能以及QOS管理機制，可以實現(xiàn)安全保衛(wèi)信息的實時傳輸，能與其他信息系統(tǒng)合理占用網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的最大效率。n 嵌入式技術(shù)：經(jīng)過20多年的發(fā)展，嵌入式技術(shù)已經(jīng)成熟并在多個領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，基于安防領(lǐng)域的系統(tǒng)平臺，出現(xiàn)了系列成熟的嵌入式產(chǎn)品。n 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)：利用現(xiàn)有的光纖技術(shù)可以實現(xiàn)大容量、高速度的數(shù)據(jù)傳輸。n 網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)：可以提供高性能高安全性的標(biāo)準(zhǔn)平臺。能夠方便地實現(xiàn)路由、VPN等低成本高可靠數(shù)據(jù)存儲。n 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)：利用完善的安全管理策略，及配套硬件設(shè)施，可實現(xiàn)例如網(wǎng)絡(luò)隔離、黑客攻擊及入侵防范等安全措施。第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計. 媒體的數(shù)字化技術(shù)本項目的媒體的數(shù)字化技術(shù)原理基于海康威視提出的“基于IP的超大規(guī)模視頻切換矩陣”技術(shù)，其技術(shù)原理如下：隨著寬帶技術(shù)的發(fā)展，遠程集中監(jiān)控的需要越來越多，規(guī)模也越來越大，一種是重建專用網(wǎng)，進行集中監(jiān)控，其缺點是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費用非常高，實現(xiàn)集中監(jiān)控的代價很大。另一種方法技術(shù)利用現(xiàn)有的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，對視音頻信號進行數(shù)字化壓縮，將壓縮碼流組成IP報文，通過TCP/IP協(xié)議，把這些IP報文傳到監(jiān)控中心實時解碼出視頻圖像，進行集中監(jiān)控，這個數(shù)字網(wǎng)絡(luò)可以是VPN，可以是專網(wǎng)，也可以是公網(wǎng)，如PSTN、ISDN、GPRS、CDMA、ADSL、寬帶城域網(wǎng)、INTERNET等。下圖是一個典型的應(yīng)用：在上述應(yīng)用框圖中，PC管理主機可以通過IP網(wǎng)絡(luò)，對前端的每一臺視頻服務(wù)器進行配置、管理、控制，可以實時監(jiān)控每一臺視頻服務(wù)器的視頻圖像。如果視頻圖像的數(shù)量太多，整個網(wǎng)絡(luò)太大，一臺管理主機可以同時監(jiān)控很多臺視頻服務(wù)器的圖像，通過PC機的顯示器顯示視頻圖像，并通過事先設(shè)定的規(guī)則切換圖像信號。如15秒切換一次，要求一分鐘進行一次循環(huán)，以一臺PC機能同時進行16路解碼計算，一臺PC機可以同時監(jiān)控64路視頻圖像，兩臺PC機就可以監(jiān)控128路視頻圖像，可以依次類推。如果在PC機中插入多片視頻解碼卡，視頻解碼卡支持AV輸出，可以組成電視墻，多臺PC機可以組成巨大的電視墻，方便集中監(jiān)控、管理。. 系統(tǒng)要點分析及基本功能的實現(xiàn)本系統(tǒng)構(gòu)建于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺，把網(wǎng)絡(luò)連接看作一個整體，我們可以理解為：在網(wǎng)絡(luò)平臺上，前端通過視頻服務(wù)器接入了N個圖像、語音、報警輸入，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸及控制，所有這些保衛(wèi)信息可以實時（視網(wǎng)絡(luò)資源而定）地傳輸?shù)叫畔⒐芾碇行幕虮O(jiān)控中心，通過網(wǎng)管、電視墻管理、媒體服務(wù)器一系列管理設(shè)備實施對全網(wǎng)的信息處理和遠程管理，從而真正實現(xiàn)了一個典型的“IP矩陣”應(yīng)用案例。圍繞“IP矩陣”的概念，本系統(tǒng)的重點在于解決以下幾個部份：n 作為信息處理和傳輸節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)功能（DVS）n 三種信息流的控制與處理：視（音）頻流、控制指令流、報警信息流n 網(wǎng)絡(luò)管理與資源控制（網(wǎng)管、代理服務(wù)與流媒體服務(wù)）. 網(wǎng)絡(luò)帶寬管理的重要性及方法本系統(tǒng)的一大特點是：監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成，視頻/數(shù)據(jù)/語音合一傳輸，多網(wǎng)點、分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。由于網(wǎng)絡(luò)帶寬有限（2M），中心需對各監(jiān)控點現(xiàn)場畫面進行實時顯示，還要響應(yīng)客戶端（分控桌面級）及IE用戶的訪問，而訪問量具有不確定性，因而帶寬的管理尤為重要。n 。，而其技術(shù)特點更適合IP網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸，同時需要長時間錄像時，還可以節(jié)省存儲空間。（）與MPEG的測試數(shù)據(jù)。n 流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)壓縮碼流當(dāng)現(xiàn)場突發(fā)異常事件時，勢必造成多個用戶同時查看同一現(xiàn)場畫面的局面，有限的帶寬資源不能滿足每一用戶需要，影響到突發(fā)事件處理能力。解決的方法是使用流媒體服務(wù)，由流媒體服務(wù)器響應(yīng)所有遠程用戶的訪問，獲取并轉(zhuǎn)發(fā)突發(fā)事件所在攝像機圖像，解決了多個用戶實時瀏覽同一路圖像的問題。n 前端系統(tǒng)的碼流抑制。根據(jù)圖像質(zhì)量要求、帶寬資源、攝像機數(shù)、數(shù)據(jù)流量等現(xiàn)狀，利用前端設(shè)備的碼流抑制及碼率自定義功能來適應(yīng)帶寬需求。. 系統(tǒng)基本功能的實現(xiàn)根據(jù)需求理解內(nèi)容，結(jié)合IP矩陣技術(shù)原理，本項目通過以下各子系統(tǒng)來實現(xiàn)系統(tǒng)所需的功能要求。. 前端子系統(tǒng)視頻服務(wù)器提供視音頻的采集、網(wǎng)傳；提供報警信號采集、網(wǎng)傳（主動）、本地聯(lián)動；485串口接解碼器，實現(xiàn)授權(quán)用戶在本地或遠程控制PTZ（可進行預(yù)置位設(shè)置）。前端設(shè)備的核心是我公司自主研發(fā)和生產(chǎn)的DS6004HC嵌入式視頻服務(wù)器，其主要特性與功能如下：n 。（ITU）與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）組成的聯(lián)合專家組（JVT）制定的最新視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。是現(xiàn)在及將來在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控領(lǐng)域內(nèi)的主流壓縮標(biāo)準(zhǔn)。n 不僅支持定碼率、變碼率，還支持變幀率，根據(jù)帶寬狀況可動態(tài)設(shè)置碼流、圖像質(zhì)量或幀率。n 采用國際主流的嵌入式操作系統(tǒng)及嵌入式處理器，保證了設(shè)備的穩(wěn)定性、成熟性，同時擁有國際級的產(chǎn)品服務(wù)，緊隨國際主流嵌入式技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的升級保持向下兼容，保護用戶的投資。n 圖像分辨率從CIF（352*288）到Q