监控技术方案

第一章 项目概述
一、项目背景
为进一步拓展运政业务，实时监控和指挥县城内交通状况，防范风险和提高效率，xxx计划利用现代互联网技术建立交通指挥信息网络系统。
二、需求分析
建设xxx监控系统能满足以下基本需求：
1、安全防范的需要
闭路监控系统作为安全防范的重要手段，广泛应用于各种场合。适用于对交通枢纽和客运站等重要场所的出入口、候车售票大厅进行实时监控和指挥，以防范交通事故，及时排除任何潜在的危险，保护人员和财产的安全。
2、业务上的需要
了解最新的交通信息，便于统一指挥和协调。特别是在节假日期间，人流、客流量比较大，交通主管部门通过该系统可以随时掌握交通动态，及时做出调度决策。
3、领导决策的需要
xxx领导可以在最短的时间内了解全县内交通状况，节省了决策所需要的时间，保证了决策的准确性和及时性。
三、设计原则
xxx远程监控系统应基于以下设计原则：
1）、先进性：
系统应采用基于web嵌入式的视频服务器为核心的视频监控系统，该系统采用专用视频压缩芯片，图像清晰，视频压缩效率高，是基于第三代嵌入式技术的网络视频监控产品。
2）、实用性：
系统支持用户的网络监控需求，可多用户多画面实时监控、远程控制、集中录像（如果业务需要的话，系统将来还可以可连接多种报警设备、报警可定时布防撤防）等功能。
3）、兼容性：
系统应采用b/s结构，可与xxx内部网络的mis系统相结合。
4）、扩展性：
系统软、硬件系统应采用模块化设计，用户系统升级时，只需要增加前端的服务器，并升级相应的系统软件即可，不用额外添加或者废弃原有设备。
5）、灵活性：
系统组网灵活，适合在局域网、广域网和无线网络中使用；在网络中的授权用户可通过ie浏览器实时监控前端现场，客户端无需添加任何硬件。
6）、实时性：
系统应采用专用的risc视频压缩芯片，满足最高传输30帧/秒的清晰图像的要求。
7）、可靠性：
系统应采用性能稳定可靠的产品，其mtbf（无故障时间）值超过100，00小时，该系统可以在无人、少人维护的环境中运行。

四、建设目标
xxx指挥控制中心的建设总体目标为：利用计算机无线网络技术，搭建城市客运站的无线监控系统。
本项目建设能实现对xxx信息指挥中心和三个客运站的远程监控（监控点为新兴客运站2个、新洲客运站2个、交通局办公大楼2个），并以此为基础建设起包括职工生活区在内数字传输链路。由于各子系统分布地域较散，根据现有城镇规划建设情况，进行通信线路施工困难较大，而租用电信通信骨干网络费用较高，为实现本县交通信息管理平台，将采用无线宽带网络组网实现。


第二章 方案设计
一、图像监控方式的选择
图像监控一直是人们关注的应用技术热点之一，它以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于许多场合。在电子技术与通信技术的发展过程中，图像监控系统的技术水平，直接反映了不同阶段电子与通讯的技术状况。目前图像监控的方式大致可分为三类：
1、本地模拟图像监视
从摄像机、电视机出现的那天起，原始的图像监视系统就已诞生。它被广泛应用于保安、生产管理等场合。本地图像监控系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成，由视频线、控制线缆等连接。
本地图像监控系统一般采用模拟方式传输，采用视频电缆（少数采用光纤），传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，如大楼监控等。监控图像一般只能在控制中心查看。但由于是无压缩，图像质量最好，无马赛克及滞后现像。
2、基于pc平台的多媒体监控
数字视频压缩编码技术的日益成熟，微机的普及化，为基于pc的多媒体监控创造了条件。
多媒体监控系统是一般采用下面的结构：在远端监控现场，有若干个摄像机、各种检测、报警探头与数据设备，通过各自的传输线路，汇接到多媒体监控终端上，多媒体监控终端可以是一台pc机，也可以是专用的工业机箱组成多媒体监控终端。除了处理各种信息和完成本地所要求的各种功能外，系统利用视频压缩卡和通信接口卡，通过通信网络，将这些信息传到一个或多个监控中心。
基于pc的多媒体监控系统功能较强，但稳定性不够好，容易发生死机等现象；功耗高；需要有人值守；同时，软件的开放性不好。
3、基于web服务器的远程视频监控
目前一般的远程图像监控系统，其图像压缩与解压缩全部采用基于pc机的视频卡，使得视频前端（如ccd等视频信号的采集、压缩、通讯）较为复杂，稳定性、可靠性不高，且价格高昂。pc机也需专人管理，操作较为烦琐。随着技术的进步，在1999年底开始出现了一种新型的网络化远程视频监控，即基于嵌入式web服务器技术的远程网络视频监控。
基于嵌入式web服务器技术的远程网络视频监控主要的原理是：视频服务器内置一个嵌入式web服务器，采用嵌入式实时操作系统。摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线传送到内置的web服务器。网络上用户可以直接用浏览器（如ie或netscape navigator等）观看web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。
由于把视频压缩和web功能集成到一个体积很小的设备内，可以直接连入以太网，达到即插即看，省掉各种复杂的电缆，安装方便（仅需设置一个ip地址），用户也无需使用专用软件，仅用浏览器即可观看。
基于xxx指挥系统的基本情况，建议采用第三种图像监控方案，即基于web服务器的远程视频监控系统。
二、系统结构及三大组成部分


根据系统结构示意图，可以看出新兴县远程监控系统由三部分组成：监控前端、无线传输网络、监控中心。下面就这三个系统分别进行介绍。
1、监控前端系统
监控前端主要由前端视频服务器（编码器）、摄像机（防护罩、摄像机、镜头、支架）、前端监控主机（可选）等主要设备组成。主要完成图像的采集、编码和传输、摄像机的控制等工作。
本案中，监控点位的分布情况如下：
名称 新兴客运站 新洲客运站 交通局办公大楼
监控点数 2 3 3
根据现场情况，摄像机将全部采用带有6倍变焦的彩色摄像机。
在监控前端部分中，视频服务器是最为核心的设备，也是整个远程监控系统正常运转最为重要的环节，xxx指挥系统可以选用瑞典axis公司的网络视频服务器axis 2400。
axis2400是一款操作系统为实时多任务的工业级产品，可靠性、稳定性大大高于目前以微机为平台，windows为操作系统的图像系统。并且体积小巧紧凑，功能强大，便于安装和和远程集中式管理和设置。它具备4个视频输入端口，可以连接4个摄像机。同时，axis 2400具备了报警输入和联动输出接口，可以方便地连接报警设备。该视频服务器可以通过设备自身的网络接口连接到网络交换机或直接联到无线网桥上，完成图像编码及控制信号的传输。axis2400视频服务器使用标准的网络协议，是高性价比网络视频监控解决方案的首选。该产品的主要功能如下：
1) 该产品是业内性能价格比较高的解决方案，可以实现模拟cctv向ip网络化的升级换代进程；
2) 自动识别rs232/422/485 端口，与一体化球型镜头、ptz控制摄像机和其他系列设备实现透明串口连接；
3) 报警联动简便易行；
4) 用户界面友好的系统管理软件；
在监控前端解决方案中配套使用“守望者”网络视频监控系统，可实现多用户分控、多种录像方式、触发报警、联动设备等多种监控功能，完全将传统监控功能转化成具有网络功能的数字监控系统。
2、无线传输网络系统
1） 、传输网络技术方式的选择：
目前传输网络一般有以下几种技术方式可供选择：
（1）无线扩频：它是一种数字微波，故图像、话音需进行数字化处理，图象质量有损伤；但通讯带宽达到2m bps，能满足图像传输速率的要求，cif（352*288）时为25帧/秒，mpeg4(768*576)时为25-30帧/秒，延时