【正文】 帶有VGA視頻接口的背投大屏幕。這樣可同時在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接的任何一臺工 作站上在授權(quán)機制下對各機房進行實時監(jiān)視。 系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 ISO 標(biāo)準(zhǔn) 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的標(biāo)準(zhǔn) IEC標(biāo)準(zhǔn) 國際電子技術(shù)委員會制定的標(biāo)準(zhǔn) SI標(biāo)準(zhǔn) 國際標(biāo)準(zhǔn)單位制 GB標(biāo)準(zhǔn) 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) DL標(biāo)準(zhǔn) 中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ISO9000 系列質(zhì)量體系認(rèn)證證書 CCITT 國際電報電話咨詢委員會標(biāo)準(zhǔn) IEEE 美國電氣電子工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) ※ 《工業(yè)企業(yè)通信設(shè)計規(guī)范》適用于線路敷設(shè) ※ 《安全防范工程程序與要求》 GA/T 7594 ※ 《電氣安裝工程施工及驗收規(guī)范》 GBJ23290／ 92 ※ 《防盜報警控制器通用技術(shù)條件》 GB1266390 ※ 《安全防范工程 的設(shè)計，安裝 與 開通程序 》 ONCTB201 ※ 《民用閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 GB50/9894 ※ 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工驗收規(guī)范》 GBJ5016692 ※ 《 工業(yè) 電視系統(tǒng)工程 設(shè)計 規(guī)范》 GBJ11587 其它國際通用標(biāo)準(zhǔn) GB288789《計算站場地技術(shù)條件》 GB9813《微型數(shù)字電子計算機通用技術(shù)條件》 GB/T1370292《計算機軟件分類與代碼》 GB/T155321995 《計 算機軟件單元測試》 GB5017192 《電氣裝置安裝工程盤，柜及二次回路接線施工及驗收規(guī)范》 GB2423 《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程》 SDJ91999《電氣測量儀器裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 SDJ288 《 110~500kV 變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 DL47692 電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議 DL/T 6211997 交流電氣裝置的接地 IEC529 防護等級 IEC6100042 靜電放電試驗 IEC6100043 輻射靜電試驗 IEC6100044 快速瞬變干擾試驗 IEC6100045 浪涌抗擾性試驗 NDJG 889 火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)定 中華人民共和國能源部《實現(xiàn)無人值班對調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本要求》 抗浪涌能力（ SWC）測試導(dǎo)則 用于監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)的定義、技術(shù)規(guī)范和分析 3. 系統(tǒng)設(shè)計 技術(shù)說明 術(shù)語表 PTZ（ Pan/Tilt/Zoom） 在監(jiān)控系統(tǒng)中，對云臺的水平（ Pan）、上下（ Tilt）、和攝像機鏡頭的變焦（ Zoom）、聚焦（ Focus）、光圈（ Iris）的控制。 預(yù)置位 云臺的預(yù)置位：將云臺的某一個或多個方向，設(shè)定成為報警時調(diào)用的方向， 當(dāng)報警發(fā)生時云臺若不在此方向，云臺將自動轉(zhuǎn)動到這一方向，而無需人為操作。 M – JPEG 圖像編解碼標(biāo)準(zhǔn) JPEG 標(biāo)準(zhǔn)是為靜止圖像的編解碼而制定的，又為連續(xù)圖像規(guī)定了多種壓縮方式可選，即 ISO/IEC 109181標(biāo)準(zhǔn)：基線失真壓縮、增強型失真壓縮、無失真壓縮及分層壓縮等。由于是對連續(xù)圖像的編解碼，我們稱之為 MotionJPEG 或MJPEG。采用的是基線壓縮方式，支持 YUV4:2:2 象素格式，目的是針對運動彩色圖像的壓縮與解壓。 圖像編解碼標(biāo)準(zhǔn) 1990 年 CCITT 第 15 研究組制定了針對活動圖像的 P*64Kbps 的編碼協(xié)議 —, 可使數(shù)據(jù)速率壓縮至 P*64Kbps(P=1— 20)，一般在 32— 384Kbps時圖像可達(dá) CIF、 QCIF15f/s的圖像質(zhì)量。 ISDN網(wǎng)或 DDN、PSTN 網(wǎng)上傳輸運動的圖像。 圖像編解碼標(biāo)準(zhǔn) 1995 年 CCITT 又提出了更低比特率的視頻編碼方案 — 建議，它基于 20Kbps，通過電話線上以 MODEM傳輸，圖像質(zhì)量達(dá)到 176*144 或 128*96 分辯率下 5— 15 幀 /秒的水平。 MPEG1 MPEG1制定于 1992 年，為工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計，可適用于不同 帶寬設(shè)備，如 CDROM、 VideoCD、 CDI。它可針對 SIF 標(biāo)準(zhǔn)分辨率（對于 NTSC 制為 352*240；對于 PAL 制為 352*288）的圖像進行壓縮，傳輸速率為 ,每秒播放 30幀，具有 CD 音質(zhì)，質(zhì)量級別與 VHS 相當(dāng)。 MPEG1 的最高編碼速率可達(dá) 45M/秒，但是隨著速率的提高，其解碼后的圖像質(zhì)量會有所降低。 MPEG1 也被用于數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)上的視頻傳輸，如非對稱用戶線路（ ADSL），視頻點播（ VOD）以及教育網(wǎng)絡(luò)等。 MPEG2 MPEG2制定于 1994 年，設(shè)計目標(biāo)是高級工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖像質(zhì) 量以及更高的傳輸率。 MPEG2所能提供的傳輸率在 310M/秒之間，其在 NTSC 制式下的分辨率可達(dá) 720*486， MPEG2也可提供并能夠提供廣播級的視像和 CD 級的音質(zhì)。 MPEG2主要用于廣播、有線電視網(wǎng)、電纜網(wǎng)絡(luò)以及衛(wèi)星直播提供廣播級的的數(shù)字視頻。 MPEG4 與前兩者不同， MPEG4 于 1998 年 11 月份公布，原預(yù)計 1999 年 1 月投入使用的國際標(biāo)準(zhǔn) MPEG4 不僅是針對一定比特下的視頻、音頻編碼，更加注重媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。 MPEG4 主要應(yīng)用于視像電話（ Video Phone） ,視像電子郵件 （ Video Mail）和視像電子新聞（ Electronic News），其傳輸速率要求較低，在 ,即可達(dá)到 176*144 的分辨率。 MPEG4 利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮，以求用最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量。 MPEG4 的特點使其更適合于交互 AV 服務(wù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控。 MGPEG4 很可能會被應(yīng)用于三個領(lǐng)域內(nèi)：數(shù)字電視、交互式的圖形應(yīng)用（包括內(nèi)容上的合成技術(shù)）、交互式多媒體領(lǐng)域。 比較分析 壓縮方式 MJPEG、 、 三種編碼方式都是針對低成本應(yīng)用的編碼方式 ，采用去除時域冗余的方法，盡可能的降低碼流速率，在低帶寬的信道上，實現(xiàn)運動圖像的傳輸。 MJPEG 編碼方式實現(xiàn)在 400Kbps— 2Mbps 速率上傳輸 CIF 格式、每秒 5— 25 幀的活動圖像，在三種編碼方式中圖像質(zhì)量最高； 編碼方式采用了區(qū)域更新的方法，進一步降低了碼流速率，實現(xiàn)在 128— 768Kbps 的速率上傳輸 CIF 或 QCIF 格式、每秒 5— 25幀的活動圖像，它比 MJPEG 編碼方式的數(shù)據(jù)速率明顯降低圖像質(zhì)量略差于 MJPEG。 編碼方式是三種中數(shù)據(jù)速率最低的一種，它在 的基礎(chǔ)上，增加了 四種編碼選項，將碼流速率降到 128Kbps 以下，在 — 128 Kbps 的速率上，傳輸 CIF 或 QCIF 格式、每秒 1— 15 幀的活動圖像， 特別適合于在電話線上傳輸質(zhì)量要求不高的活動圖像。 對于 MPEG 標(biāo)準(zhǔn)分成二個階段：第一階段（ MPEG1）是針對傳輸速度為 1Mb/s到 ；第二階段（ MPEG2）可以對分辨率達(dá) 1440*1152 高清晰度電視（ HDTV）的信號進行壓縮。總體來說， MPEG 在三方面優(yōu)于其它壓縮 /解壓方案。首先，在一開始它就是作為一個國際化的標(biāo)準(zhǔn)研究制定， 所以 MPEG 具有很好的兼容性；其它， MPEG 能夠比其它法提供更好的壓縮比，最高可達(dá) 200： 1；更重要的是， MPEG 在提供高壓縮比的同時，對數(shù)據(jù)的損失很小。 MPEG1 與 MPEG2 相比，相對占用的硬盤空間要小，但質(zhì)量差一些；而 MPEG2質(zhì)量好，但占用更多的硬盤空間， MPEG4 則很好地結(jié)合了前兩者的優(yōu)點。與 MPEG1和 MPEG2 相比， MPEG4 的特點是其更適合于交互 AV 服務(wù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控。 MPEG4是第一個使使用者由被動變?yōu)橹鲃樱ú辉僦皇怯^看，允許你加入其中，即有交互性）的動態(tài)圖像標(biāo)準(zhǔn)；它的另一特點是其綜合性。 MPEG4 的設(shè)計目標(biāo)還有更廣的適應(yīng)性和可擴展性。 MPEG4 試圖達(dá)到兩個目標(biāo)： A 低比特率下的多媒體通信； B是多工業(yè)的多媒體通信的綜合。由此可見 MPEG4 壓縮技術(shù)是一種適用在低帶寬下進行信息交換的音視頻處理技術(shù)，它的特點是可以動態(tài)偵測圖像各個區(qū)域變化，基于對象的變化而調(diào)整壓縮方法可以獲得比 MPEG1 及 MPEG2 更大的壓縮比，壓縮碼流更低。因而無論從清晰度還是從存儲量上都比前（ MPEG1 及 MPEG2）兩者具有更大的優(yōu)勢。 正是基于以上的比較優(yōu)勢，我們在此方案中的選用了基于 MPEG4 壓縮標(biāo)準(zhǔn)的IPView 的壓縮編 解碼設(shè)備（ VDT 150e） , 可以確保監(jiān)視畫面質(zhì)量高度清晰。 系統(tǒng)概述 本方案書設(shè)計的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)以視頻圖像監(jiān)視為核心，同時集成了報警子系統(tǒng)及遠(yuǎn)程控制子系統(tǒng)。視頻圖像監(jiān)視采用 MPEG4 壓縮技術(shù)，對前端圖像進行數(shù)字化壓縮處理，形成的視頻數(shù)據(jù)流以 VSIP 包的格式經(jīng)由中間網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心。在傳輸方式上，系統(tǒng)可以根據(jù)實際需要選擇單播、多播、存儲服務(wù)器多播及最合適的方式。由于多播（ Multicast）可以在占用一條視頻流帶寬的情況下為多個后端用戶提供實時視頻流，因此大大節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源，在建立多個監(jiān)控中心、多用戶 監(jiān)視、或者與上一級的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)相連時擁有強大的優(yōu)勢。 考慮到機房一般需要 24 小時連續(xù)監(jiān)控，而且已經(jīng)開始向無人值守的方向發(fā)展，集成報警及控制對于監(jiān)控系統(tǒng)的可用性具有重要影響。本系統(tǒng)主要通過 VDT 150eT 的 RS485/422 端口及 I/O 端口將報警和控制功能集成到一起。前端攝像機通過 RS485/422 輸出控制信號，而報警信號、門禁狀態(tài)信號、燈光控制的輸入/輸出則通過 I/O 端口進行。 另外，考慮機房的夜間監(jiān)控尤其重要。若采用紅外攝像機，不但價格很高，而且圖像質(zhì)量比較差。采用可遠(yuǎn)程遙控的照明系統(tǒng)，則是一種經(jīng)濟 實用的方案。本方案設(shè)計集成了燈光的遠(yuǎn)程控制功能，利用 VDT150eT上的 I/O 端口，通過我公司專門設(shè)計的軟件，可以在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程遙控機房內(nèi)的燈光。 系統(tǒng)特點 ? 系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)軟件與硬件全部采用模塊化結(jié)構(gòu)，各模塊功能明確。根據(jù)用戶不同的要求組建模塊從而實現(xiàn)多種配置與功能。根據(jù)用戶不同的要求組建模塊從而實現(xiàn)多種配置與功能。 ? 高可靠性與穩(wěn)定性 分站主機系統(tǒng)采用嵌入式結(jié)構(gòu)與專用軟件系統(tǒng)，無故障運行時間超過 26000小時。 ? 采用 MPEG4 編碼 MPEG4 編碼技術(shù)的采用，可以使本系統(tǒng)相對于其它編碼格式的系統(tǒng)提供 更清晰的監(jiān)視畫面及更低的帶寬占用。 ? 網(wǎng)絡(luò)兼容性強 系統(tǒng)前端主機提供 10/100BaseT 端口，可以直接接入以太網(wǎng)。而且傳輸是基于 IP 協(xié)議，可以跨越不同類型的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)兼容性強。該特點可以使網(wǎng)絡(luò)連通的任何地方都可以實現(xiàn)監(jiān)控。 ? 可控制傳輸帶寬 各路視頻服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸帶寬可根據(jù)需要限定，保證與其他設(shè)備共用網(wǎng)絡(luò)通道傳輸數(shù)據(jù)時不相互影響。該功能的實現(xiàn)將避免用戶因使用圖像監(jiān)控而增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，影響其它數(shù)據(jù)的傳輸。 ? 遠(yuǎn)程維護 通過網(wǎng)絡(luò)可對各前端視頻服務(wù)器進行遠(yuǎn)程設(shè)置與維護，在系統(tǒng)遇到故障時可以遠(yuǎn)端恢復(fù)視頻服務(wù)器的運行。系 統(tǒng)提供支持 TCP/IP 協(xié)議的局域網(wǎng)接口，可以使局域網(wǎng)內(nèi)用戶對遠(yuǎn)端站點進行網(wǎng)絡(luò)化的統(tǒng)一監(jiān)控管理，并交互使用數(shù)據(jù)、圖表、視頻等多種信息。 ? 軟硬件緊密結(jié)合 監(jiān)控中心可以通過軟件解壓用于網(wǎng)上監(jiān)視，也可以通過硬件解壓并接入監(jiān)控 中心的電視墻。突破以往只能以硬件實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的局限性，充分體現(xiàn)了軟硬件結(jié)合，實時性、可靠性與靈活性、實用性并存。 ? 應(yīng)用了多播（ Multicast）技術(shù) 多播技術(shù)可以在占用一條視頻流帶寬的情況下，為多個用戶提供實時視頻，非常適合于多個用戶同時監(jiān)視或建立多級監(jiān)控中心的系統(tǒng)需求。 ? 多畫面自動切換 可以 多畫面分割模式間自動切換，監(jiān)視畫面可全屏幕顯示。 ? 界面友好 圖形化中文界面，可全屏幕顯示監(jiān)視畫面、視頻顯示、報警聯(lián)動、操作控制一目了然。 系統(tǒng)原理 系統(tǒng)流程 系統(tǒng)主要面向視頻圖像、報警及控制信號，以對于視頻流和數(shù)據(jù)流（報警輸入 /控制輸出）的處理為核心流程。詳見下圖： I P V i e w C l i e n tI P V i w e w C l i e n tI P V i e w S e r v e rI n t e r n e t監(jiān) 控 中 心B N C 視 頻 口R J 4 5光 纖 接 入? ?遠(yuǎn)端站1遠(yuǎn)端站N遠(yuǎn)端站2?園 區(qū) 網(wǎng) 絡(luò) 系 統(tǒng)VSIP視頻流光 纖 網(wǎng) 接 口1 0 0 0 B a s e T交 換 機V D T 1 5 0 e RV D T 1 5 0 e T1 0 / 1 0 0 B a s e T畫 面 分割 器CCC解 碼 器解 碼 器R S 4 2 2 / 4 8 5B N C 視 頻開 關(guān) 信 號 輸 入開 關(guān) 信 號 輸 出I / O 端 口R