煤礦無線視頻監(jiān)控解決方案

1、煤礦無線視頻監(jiān)控解決方案二零零九年五月目錄:1、系統(tǒng)概述2.2 .需求分析：3.3 .系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)3.4 .系統(tǒng)設(shè)計原則4.5 .系統(tǒng)設(shè)計4.5.1. 視頻流傳輸示意圖4.5.2. 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖5.5.3. 系統(tǒng)設(shè)計說明5.6 .系統(tǒng)功能7.6.1. 遠程圖像傳輸7.6.2. 遠程設(shè)備監(jiān)控7.6.3. 多畫面監(jiān)視7.6.4. 多畫面輪巡7.6.5. 控制優(yōu)先權(quán)機制7.6.6. 錄像和回放8.7 .系統(tǒng)的安全性8.7.1. 多級用戶名密碼認證機制87.2. DES加密傳輸協(xié)議9.7.3. 獨有的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議9.7.4. 自主知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式系統(tǒng)98 .系統(tǒng)推薦配置1.08.1. 服務(wù)器配置

2、1.08.2. 軟件配置1.19 .售后服務(wù)保證1.19.1. 質(zhì)量保證承諾119.2. 培訓(xùn)121、系統(tǒng)概述目前，煤礦作業(yè)因為遠離市區(qū)，地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，所以容易發(fā)生事故。隨著煤炭行業(yè)信息化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，在我國大多數(shù)煤礦企業(yè)生產(chǎn)的實際過程中基本上都采用了各種各樣的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，并在實際中發(fā)揮了重要作用。近年來，各地市煤礦，在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”十二字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導(dǎo)下，在部分煤礦的重點生產(chǎn)環(huán)節(jié)安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)。利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，地面監(jiān)控人員可以直接對煤礦廠區(qū)情況進行實時監(jiān)控，不僅能直觀的監(jiān)視和記錄井上工作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)情況，而且能及時發(fā)現(xiàn)事故苗子，防患于未

3、然，也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，他的使用對煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。創(chuàng)世CreMedia監(jiān)控系統(tǒng)主要針對跨區(qū)域的視頻監(jiān)控，可將不同地域，不同層次的獨立監(jiān)控系統(tǒng)進行有機整合，實現(xiàn)上級監(jiān)控系統(tǒng)對下級監(jiān)控系統(tǒng)的訪問、控制，并可實現(xiàn)多級別訪問。該系統(tǒng)既可滿足各監(jiān)控系統(tǒng)的常規(guī)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，也可實現(xiàn)對下級別監(jiān)控系統(tǒng)的訪問，徹底打破布控區(qū)域的地域界限和設(shè)備擴展的數(shù)量限制，特別適合于大范圍、分布式監(jiān)控和集中管理的使用領(lǐng)域。1.8. .需求分析：有效的危機處理機制，充分保證人員和財產(chǎn)的安全保證視頻隨時隨地可以打開瀏覽實時圖像，保

4、證視頻文件不間斷錄像中心站點管理所有煤礦廠區(qū)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并應(yīng)能夠提供錄像、檢索、播放等系統(tǒng)管理方式。視頻需要以數(shù)字視頻的形式存儲在硬盤上，網(wǎng)絡(luò)中的授權(quán)用戶，可以很方便檢索、下載、回放。并可以轉(zhuǎn)送到投影儀或者某個監(jiān)視器上系統(tǒng)建立起了煤礦廠區(qū)和監(jiān)控中心系統(tǒng)之間迅速、準確、有效的信息傳遞通道。監(jiān)控中心可以隨時掌握煤礦廠區(qū)的作業(yè)情況，迅速下達調(diào)度命令。還可以為安全生產(chǎn)提供服務(wù)信息。2.8. .系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)我們主要依據(jù)如下的規(guī)范和標準設(shè)計本解決方案：安全防范工程的程序和要求（GA/T75）»安全防范系統(tǒng)通用圖形符號（GA1T77）民用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范（GB50198）民用建筑電

5、氣設(shè)計規(guī)范（JGJ/T16）智能建筑設(shè)計標準（DBJ08-47）安全防范工程費用概算編制方法（GA/T70）»防盜報警中心控制臺（GB/T16572）防盜報警控制器通用技術(shù)條件（GB/T16572）入侵探測企通用技術(shù)GB10408.1»數(shù)字通信接口標準（G703）國際圖像音視頻編碼標準(ISO11172)報警圖像信號傳輸裝置(GB/T16677)安全防范系統(tǒng)驗收規(guī)則GA308-20013.8. .系統(tǒng)設(shè)計原則貫徹公安部關(guān)于“預(yù)防為主”、“人防和科技防相結(jié)合”的安全管理方針。整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計先進，配置合理，符合標準化、規(guī)范化、現(xiàn)代化的要求。系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選型，充分考慮系統(tǒng)

6、的可靠性、實用性、先進性和經(jīng)濟性。分布式監(jiān)控，集中式管理，智能化設(shè)置、人性化操作。系統(tǒng)中局部故障不影響系統(tǒng)全局的正常工作，系統(tǒng)穩(wěn)定，易維護。系統(tǒng)具備很強的擴展能力，為以后的系統(tǒng)更新、升級、擴展，預(yù)留了很大的空間。多種網(wǎng)絡(luò)接入方式，適合各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使用領(lǐng)域廣泛。4.8. .系統(tǒng)設(shè)計4 視頻流傳輸示意圖視頻信息傳輸流程示意圖4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖煤礦視瘓監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖4 系統(tǒng)設(shè)計說明本系統(tǒng)設(shè)計是基于CDMA無線傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)，將視頻服務(wù)器和攝像機安裝在煤礦的需要監(jiān)控的位置上，利用CDMA傳輸視頻信號，無需鋪設(shè)網(wǎng)線，極大地降低建設(shè)成本，同時可以輕松實現(xiàn)隨時隨地的遠程視頻監(jiān)控，視頻資料可以隨時進

7、行錄象，方便檢索查閱。系統(tǒng)的設(shè)計充分考慮了系統(tǒng)擴展性，系統(tǒng)擴展時只需添加視頻服務(wù)器和攝像機等前端設(shè)備，即可不影響系統(tǒng)正常運行的情況，實現(xiàn)系統(tǒng)擴展。相比傳統(tǒng)視頻監(jiān)控具有不可替代的優(yōu)勢。整個系統(tǒng)分為前端子系統(tǒng)和監(jiān)控中心兩部分：前端子系統(tǒng)前端視頻采集系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、攝像機（云臺及解碼器）等組成。其中網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器作為核心設(shè)備，負責將攝像機采集的各監(jiān)控點視頻圖像并經(jīng)過壓縮編碼后通過CDMA上傳到監(jiān)控中心，實現(xiàn)視頻的遠程觀看。同時可以根據(jù)監(jiān)控中心的操作發(fā)出的命令來控制視頻切換、鏡頭變焦、近景/遠景、光圈調(diào)節(jié)等以及控制云臺上下、左右和自動巡視等動作。具體設(shè)計為：(1)前端子系統(tǒng)采用HY-1002W網(wǎng)

8、絡(luò)視頻服務(wù)器和攝象機，完成對所有監(jiān)控站點的布設(shè)；(2)視頻服務(wù)器和攝像機的電源可以外置一個12V的電源，也可以采用一鋰電池供電，供電時間約為2個小時。(3)視頻服務(wù)器和鏡頭之間通過屏蔽同軸電纜線連接，長度在300M以內(nèi)。視頻服務(wù)器通過RS485由口控制云臺解碼器，控制線建議采用屏蔽雙芯線，有效長度在1200M以內(nèi)；(4)無線網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器正常工作必須有一張聯(lián)通的UIM無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)卡。(4)視頻服務(wù)器有單模和雙模區(qū)別，雙模設(shè)備極大的滿足了客戶對圖像流暢性的要求。(5)無線視頻服務(wù)器自動撥號無線上網(wǎng)，獲取一個動態(tài)公網(wǎng)IP地址。撥號成功之后，通過CDMA1X無線通道，把通過H.264壓縮算法編碼后的

9、圖像信息流，主動發(fā)送到CDMA網(wǎng)關(guān)程序中，客戶可以直接在Internet上方便的登陸網(wǎng)關(guān)，實時來觀看視頻CDMA網(wǎng)關(guān)程序的安裝位置必須有固定的公網(wǎng)IP地址，或在有固定公網(wǎng)IP地址的局域網(wǎng)中，在公網(wǎng)路由器上做端口映射也可，默認映射端口：UDP5000;TCP8212端口可由用戶自行更改！(7)用戶通過監(jiān)視器軟件，連接到CDMA網(wǎng)關(guān)程序中，獲取視頻或控制攝像機。監(jiān)控中心在監(jiān)控中心機房，配置3臺服務(wù)器分別作為中心服務(wù)器(無線視頻網(wǎng)關(guān))、存儲服務(wù)器、以及監(jiān)控主機，實現(xiàn)對各監(jiān)控點視頻的管理、存儲和視頻瀏覽，以及對前端攝像機的控制。(1)中心服務(wù)器上安裝“服務(wù)器管理平臺軟件”、“SQL2000”軟件，負責

10、對整個系統(tǒng)的管理；(2)存儲服務(wù)器安裝“存儲服務(wù)器”軟件，負責各監(jiān)控點視頻資料的錄像。所需硬盤空間大小由錄像視頻數(shù)目、錄像時間長短、錄像保存周期，圖像質(zhì)量、幀率以及畫面復(fù)雜度等決定。通常1路運動畫面1小時的錄像文件大小在70M左右，靜止圖像約20M左右，典型值約50M。例如：50路視頻錄像3天，每天錄像24小時，所需磁盤空間：50M/HX24Hx3大X50路=200G;(3)監(jiān)控主機安裝“監(jiān)視器”軟件，實現(xiàn)對各監(jiān)控點的視頻瀏覽和攝像機姿態(tài)調(diào)整等功能。(4)監(jiān)控中心安裝有網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器，負責將前端的采集來的數(shù)字信號解碼還原出圖像和聲音傳輸?shù)诫娨晧ι稀?5)手機用戶可以直接登陸中心服務(wù)器觀看前端視

11、頻。6.系統(tǒng)功能遠程圖像傳輸系統(tǒng)采用CDMA無線傳輸，根據(jù)設(shè)備的不同可使用二張CDMA卡傳輸視頻。用戶可以使用PDA手機觀看前端視頻。監(jiān)控中心安裝視頻監(jiān)控客戶端軟件，局域網(wǎng)中的授權(quán)用戶可通過IE瀏覽器監(jiān)控遠程現(xiàn)場。不同的監(jiān)控用戶可根據(jù)自己的監(jiān)控需求靈活切換到任意一個監(jiān)控現(xiàn)場，可多人同時觀看一個現(xiàn)場，也可以不同用戶選擇任意現(xiàn)場監(jiān)控。遠程設(shè)備監(jiān)控監(jiān)控用戶可分配給不同的控制權(quán)限。控制權(quán)限高的用戶可優(yōu)先對設(shè)備進行控制，如控制云臺轉(zhuǎn)動選擇監(jiān)視區(qū)域?qū)ο?；調(diào)節(jié)攝像機鏡頭改變監(jiān)視范圍和觀察效果；還可以對指定的其他現(xiàn)場設(shè)備開關(guān)進行控制等。多畫面監(jiān)視系統(tǒng)具有在同一客戶終端上同時監(jiān)視一路、四路、六路、八路、九路、十

12、路、十二路、十六路前端圖像的功能，用戶點擊某一路圖像時可放大實時監(jiān)控。多畫面輪巡監(jiān)控用戶可將監(jiān)控現(xiàn)場在特定的時間間隔內(nèi)按順序輪流切換，也可在一個圖像框內(nèi)輪巡顯示全部的攝像機畫面。畫面切換間隔時間可靈活設(shè)置，畫面間隔時間可調(diào)節(jié)。控制優(yōu)先權(quán)機制管理機制完善，可以給不同級別的用戶分別分配相應(yīng)的控制權(quán)限。錄像和回放用戶可以按時間、攝像機號、報警事件等條件智能化快速檢索回放記錄的錄像資料，可以用軟件內(nèi)置的播放器進行播放。圖像播放速度可手動調(diào)節(jié)。6.1計劃錄像系統(tǒng)管理員可設(shè)定多個時間段對多個監(jiān)控前端的圖像進行錄制，圖像數(shù)據(jù)保存在圖像監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器的硬盤上。定時方式可選擇單次錄像和每天定時錄像，各個時段可以

13、單獨設(shè)置。錄像幀數(shù)可以調(diào)節(jié)。6.2報警自動聯(lián)動錄像若某一報警探測器布防時選擇錄像功能，則當該報警探測器有報警發(fā)生時，自動進行錄像，錄像時間用戶可以事先設(shè)定，錄像速度也可以調(diào)節(jié)。報警自動錄像文件保存在圖像監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器的硬盤上。6.3手動錄像監(jiān)控終端用戶可根據(jù)需要隨時選擇系統(tǒng)各個監(jiān)控前端進行錄像控制，圖像數(shù)據(jù)保存在客戶端本地的硬盤上。6.4錄像回放用戶可以按時間、攝像機號、報警事件等條件智能化快速檢索回放記錄的錄像資料，可以用軟件內(nèi)置的播放器進行播放。圖像播放速度可手動調(diào)節(jié)。6.5錄像管理錄像硬盤空間：錄像空間管理采用自動循環(huán)覆蓋的方式，即可根據(jù)用戶的需求保存相應(yīng)統(tǒng)的安全性深圳市現(xiàn)代巖昆科技有限

14、公司的CreMedia系統(tǒng)的安全性非常高，多級用戶名/密碼保護認證機制，自主研發(fā)的嵌入式系統(tǒng)軟件，加密傳輸方式等等措施，保障系統(tǒng)的安全不受侵害。具體體現(xiàn)在如下四個方面：級用戶名密碼認證機制深圳市現(xiàn)代巖昆科技有限公司的CNVS系列和CR系列的設(shè)備和系統(tǒng)，相互之間的通訊連接都是有用戶名/密碼保護的?！扒岸嗽O(shè)備”、“中心服務(wù)器”、“用戶客戶端”三者之間都是通過網(wǎng)絡(luò)連接。“用戶”登陸“前端設(shè)備”，“中心”登陸“前端設(shè)備”，以及“用戶”登陸“中心”都是需要用戶名和密碼的，這些用戶名和密碼機制是系統(tǒng)安全最基本，最可靠的的措施之一。ES加密傳輸協(xié)議用戶名和密碼在網(wǎng)絡(luò)傳輸，如果是明碼傳輸，被竊聽獲取的可能性很

15、大，帳戶被盜用的可能性就很大，CreMedia系統(tǒng)的任何一次用戶名和密碼在網(wǎng)絡(luò)上傳輸都是經(jīng)過加密的。即便被盜用也無法破解。DES加密方式理論上沒有破解的可能。DES加密的原理是：在傳輸用戶名和密碼之前，系統(tǒng)隨即生成32位隨機數(shù)，對用戶名和密碼進行后再傳輸，每次生產(chǎn)的隨機數(shù)都是不一樣的，雖然可能是相同的用戶名和密碼，但是每次傳輸出去的加密后的代碼都是不同的。傳輸就一次，被截獲的可能小，截獲后破解的可能性更小，即便有能力破解，帳戶下次的加密格式已經(jīng)變化，不知下次加密的隨機數(shù)也無法正常登陸系統(tǒng)。這也就是DES加密理論上都無法破解的原因。有的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議視頻數(shù)字流在視頻服務(wù)器中打包發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)中的時

16、候，打包的格式，以及流媒體的壓縮編碼格式都是獨有的。只有專有的解碼軟件才能解出正常的圖像，否則只是亂碼而已。主知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器是個內(nèi)置簡單操作系統(tǒng)的嵌入式設(shè)備，自成一體，脫離PC單獨工作，操作系統(tǒng)的工作模式、指令等都是自定義的，且是具備自主知識產(chǎn)權(quán)的機密核心產(chǎn)品。設(shè)備不會受到外部病毒、惡意軟件的侵擾和破壞。系統(tǒng)的安全性自是更上一層樓。統(tǒng)推薦配置務(wù)器配置表一：中心服務(wù)器配置（無線視頻網(wǎng)關(guān)）20個攝像點100個攝像點CPUP42.4P43.0內(nèi)存512M1G顯卡無特別要求硬盤無特別要求操作系統(tǒng)Windows2000pro其它SP4,SQLServer2000表二：存儲服務(wù)器配置表

17、三：客戶端配置同時看4路CIF圖像同時看9路CIF圖像同時看16路CIF圖像CPUP42.0P42.4P43.0內(nèi)存256M512M512M硬盤無特別要求顯卡64M顯存的獨立顯卡128M顯存的獨立顯卡128M顯存的獨立顯卡操作系統(tǒng)Windows2000其它SP4,Divx5件配置表一：系統(tǒng)軟件組成視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件名稱型號單位數(shù)量而安裝操作系統(tǒng)軟件WINDOWS2000Pro中義版套1系統(tǒng)和用戶PCSQLServer軟件SQL套1安裝運行在中心服務(wù)器設(shè)備上服務(wù)器管理平臺軟件CESServer套1安裝運行在中心服務(wù)器設(shè)備上工具箱軟件Tools套隨機安裝運行在中心服務(wù)器設(shè)備上監(jiān)視器軟件Resouce

18、User套隨機安裝運行在專用監(jiān)控終端設(shè)備上，即用戶瀏覽圖像的電腦上管理器軟件Config套隨機安裝運行在中心服務(wù)器設(shè)備上播放器軟件Replay套隨機安裝運行在存儲服務(wù)器設(shè)備上防病毒軟件Noton殺毒軟件套1系統(tǒng)和用戶PC9,售后服務(wù)保證質(zhì)量保證承諾我公司承諾我公司的硬件設(shè)的質(zhì)量保修期為一年，即自產(chǎn)品交付使用、驗收通過之日起一年內(nèi)提供免費保修服務(wù)，但對于用戶方的違反操作規(guī)程、錯誤操作、野蠻使用、工作疏忽、擅自維修、實施改裝等人為造成的損壞及不可預(yù)見的災(zāi)難性破壞和被盜等，不在免費保修范圍之內(nèi)。我公司為使用單位提供終身維護服務(wù)，保修期外設(shè)備出現(xiàn)故障需更換配件，我公司免費為使用單位維修，只收取配件的成本費。我公司為用戶提供整套的監(jiān)控系統(tǒng)方案等文檔資料。我公司為用戶提供用戶使用軟件因穩(wěn)定性造成的軟件BUG的維護和更新。我公司為用戶提供電話服務(wù)和現(xiàn)場服務(wù)等多種售后服務(wù)和技術(shù)支持，在公司總部及辦事處所在地由我公司負責，其他地區(qū)由當?shù)卮砩特撠?，為用戶提供現(xiàn)場支持。在無代理商的地區(qū)則以電話服務(wù)為主，必要時經(jīng)協(xié)商，也可以提供現(xiàn)場服務(wù)。在提供現(xiàn)場服務(wù)的地區(qū)，如因產(chǎn)品問題，會及時派遣技術(shù)支持人員為用戶進行免費