監(jiān)控調度與動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計.docx

1、監(jiān)控調度與動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計1.1概述1.2視頻云根據(jù)XXX視頻云系統(tǒng)的建設規(guī)范要求，配合上級完成中心機關云平臺安裝 部署，并按要求在中心機關和直管單位延伸部署視頻會議終端。詳細方案待XXX 下發(fā)后進行補充完善。1.3架構監(jiān)控和動環(huán)納入XXX視屏云統(tǒng)一管理。°。1.4監(jiān)控調度管理系統(tǒng)建設現(xiàn)狀(1) 系統(tǒng)建設各自為政、缺少統(tǒng)一規(guī)劃目前各中心的各站點在視頻監(jiān)控系統(tǒng)和相關業(yè)務系統(tǒng)的建設上，大部分的做 法是采用“一應用一系統(tǒng)”，總體規(guī)劃不盡完善，各個系統(tǒng)的建設相對獨立，信 息共享的FI標不明確，信息孤島較多。加上前期的建設過程，對視頻特點、功能、 作用了解不夠充分，導致各視頻監(jiān)控系統(tǒng)整體的

2、應用水平不高。此外由于缺少統(tǒng) 一規(guī)劃，各監(jiān)控系統(tǒng)建設標準不統(tǒng)一，部署了不同廠家的監(jiān)控系統(tǒng)，各系統(tǒng)內部 緊耦合，系統(tǒng)之間相對隔離。(2) 系統(tǒng)規(guī)模龐大、缺乏統(tǒng)一協(xié)調管理各中心的視頻監(jiān)控應用系統(tǒng)部署的點位數(shù)量比較多，并以一定增速在不斷增 加，所以各站點視頻監(jiān)控系統(tǒng)口趨龐大。在當前視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網共享的大趨勢 下，各視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端設備的管理、網絡傳輸管理、存儲管理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理、 多業(yè)務系統(tǒng)之間的對接、網絡結構橫向縱向的管理、多網絡間節(jié)點管理等問題, 非常復雜，需要從目前的監(jiān)控現(xiàn)狀去看待中心與站點兩級系統(tǒng)的建設，做到資源 集約、業(yè)務高效。業(yè)務類型單路帶%各省分中心出口至XXX中心5000路攝像頭實

3、時訪問4Mbps100路并發(fā)視頻回放4Mbps20路并發(fā)視頻下載4M*16 倍速=128M20路并發(fā)帶寬預留20%合計2640M上級機關單位<->xxx中心業(yè)務類型單路帶寬上級機關單位<->xxx中心10000路攝像頭實時訪問4Mbps500路并發(fā)視頻回放4Mbps50路并發(fā)視頻下載4M*16 倍速=128M50路并發(fā)帶寬預留20%合計8100M視頻存儲設計現(xiàn)網視頻接入按各省分中心100路,XXX中心500路,各路視頻統(tǒng)一按照4Mbps 碼率存儲30天設計。（90天）視頻存儲資源計算視頻格式與視頻碼率對照表如下:H. 264/H. 265視頻格式默認碼率碼率取值范圍備注

4、(Mbps)(Mbps)1080P (200W)44-16分辨率1920*1080,全高清計算視頻裸存儲容量全量錄像存儲裸容量=（錄像路數(shù)x碼率X錄像天數(shù)X24X3600XCBR）4-84-10244-1024；此處碼率以Mbps為單位，錄像存儲裸容量以TB為單位。各 分 中 心 視 頻 裸 存 儲 容 量 為=100X4X30X24X3600XI. 24-84-10244-1024 149TBo本次各分中心存儲設備設計配置企業(yè)級16T SATA硬盤，考慮硬盤格式化損 耗和廠商標稱的容量以及RAID損耗等因素，在各分中心配備存儲硬盤數(shù)量14 塊。（12p）XXX中心視頻裸存儲容量為：二500

5、X 4 X 30 X 24 X 3600 X 1. 2 ： 8 ： 1024 ： 1024 Q 742TB。本次XXX分中心存儲設備設計配置企業(yè)級16T SATA硬盤，考慮硬盤格式化 損耗和廠商標稱的容量以及RAID損耗等因素，在各分中心配備存儲硬盤數(shù)量55 塊。備注：1、CBR為碼率波動系數(shù)，取值范圍為1.0'1.3,可根據(jù)項目調整，一般項 目中推薦使用1.2；2、存儲裸容量按照全天24小時不間斷存儲進行計算；開放服務設計對接前端設備國標設備接入符合國標GB/T28181的設備應采用國標規(guī)定的接入方式進行接入，并采用標 準解碼庫實現(xiàn)解碼顯示。支持通過GA/T1400協(xié)議接入1400采

6、集設備和1400采集系統(tǒng)，實現(xiàn)視圖數(shù) 據(jù)的接入。非標設備接入Onvif設備接入不符合國標但符合Onvif協(xié)議（開放型網絡視頻接口協(xié)議）的設備可以通過 Onvif協(xié)議方式接入平臺。1對接上級機關監(jiān)控平臺視頻監(jiān)控平臺符合國標GB/T28181要求的，可按照國標GB/T28181進行上下 級域的方式進行互聯(lián)對接。國標對接應實現(xiàn)GB/T28181協(xié)議中規(guī)定的注冊、實時 視音頻點播、設備控制、報警事件通知和分發(fā)、設備信息查詢、狀態(tài)信息報送、 歷史視音頻文件檢索、歷史視音頻回放、歷史視音頻文件下載、網絡校時、訂閱 和通知等功能。需求分析（一）視頻監(jiān)控頂層設計需求針對當前視頻監(jiān)控建設中存在的數(shù)據(jù)重復、多頭采

7、集、數(shù)據(jù)孤島、建設與應 用脫節(jié)及帶寬存儲設備建設不足等問題，需要通過視頻監(jiān)控頂層設計優(yōu)化視頻監(jiān) 控業(yè)務應用架構；從業(yè)務、應用、技術、數(shù)據(jù)、網絡、安全、機制等各個角度， 推動全中心各部門開展業(yè)務梳理、流程優(yōu)化再造、系統(tǒng)整合融合，建立邊界清晰、 流程順暢、運轉高效的信息化架構，實現(xiàn)促進視頻監(jiān)控業(yè)務流、視頻監(jiān)控信息流 有機統(tǒng)一。（二）視頻圖像信息聯(lián)網需求當前已建的視頻監(jiān)控建設存在基礎資料信息掌握不清，視頻建設聯(lián)網國家標 準執(zhí)行不到位，各中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網接入率低等問題，制約圖像資源的整合 共享成效。結合XXX現(xiàn)網監(jiān)控系統(tǒng)建設實際情況，根據(jù)如GB/T 28181國標標準 等有關標準規(guī)范，按照網格化、

8、精細化和分級分類管理的原則，結合各分中心建 設狀況，劃分不同區(qū)域、部位的監(jiān)控等級，明確安全防護級別和視頻圖像信息屬 性類別，明確各行業(yè)各單位實時監(jiān)控和歷史圖像資源的管理、使用和共享需求， 建立包括全中心各單位視頻監(jiān)控圖像信息互聯(lián)互通的視頻圖像專用傳輸、存儲、 瀏覽的應用體系。（三）視頻圖像數(shù)據(jù)共享需求近年來我國視頻監(jiān)控行業(yè)發(fā)展迅速，在GB/T 28181標準的規(guī)范指導下己經 可以實現(xiàn)視頻聯(lián)網共享。但是在各中心之間的視頻監(jiān)控系統(tǒng)還不能實現(xiàn)互聯(lián)互通、 資源共享，存在嚴重的信息孤島問題。尤其是視頻編碼和聯(lián)網控制標準不統(tǒng)一、 視頻監(jiān)控網絡獨立、共享服務機制不明確等因素，制約了全中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)的 共享

9、和應用，特別是視頻監(jiān)控系統(tǒng)后期向WH中心共享的問題。這就需要通過推 行國標GB/T28181視頻聯(lián)網應用標準進行聯(lián)網，構筑全中心視頻監(jiān)控一體化體系, 實現(xiàn)視頻資源的跨區(qū)域、跨部門、跨平臺的聯(lián)網與共享服務。設計原則統(tǒng)一標準、開放互聯(lián)系統(tǒng)設計時，所采用的技術手段必須遵循業(yè)界標準，特別是要提供標準接口， 使系統(tǒng)具有較高的靈活性，方便擴展及與其它系統(tǒng)互聯(lián)；系統(tǒng)設計時，考慮提供 豐富的二次開發(fā)接口，通過應用定制，其他系統(tǒng)可通過二次開發(fā)包方便的調用平 臺視頻資源。支持提供實況瀏覽、錄像調閱、設備管理、云臺控制等接口；支持 提供登陸和用戶管理接口；支持圖像信息庫文件操作，上傳（含小文件批量上傳）, 下載，智

10、能分析；支持智能分析服務接口，包括實時行為分析，事后行為分析; 支持告警訂閱接口；支持資料/告警查詢接口。容器架構，技術領先采用先進的容器云化技術與高性能設備，不僅僅因為應當采用先進的手段加 以“武裝”，同時，也是保護投資所必須考慮的。先進性不僅指技術與設備在世 界范圍內處于領先狀況，而且應體現(xiàn)在相關技術上具有前瞻性。1. 硬件資源池化打通硬件資源，提升資源利用率統(tǒng)一管理，按需調度資源，靈活收放軟件服務化供給，避免廠商鎖定，各廠商服務優(yōu)勝劣汰2. 軟件分布式分布式云化集群部署，整合系統(tǒng)資源，支持大規(guī)模、可靠部署分布式數(shù)據(jù)庫，秒級響應并發(fā)檢索需求3. 資源混合編排統(tǒng)一資源管理，按業(yè)務類型，編排不

11、同硬件資源模板化編排策略，快捷匹配各類業(yè)務按需分配，靈活調度日常工作中的計算資源和算法資源可按不同單位需求靈活組合，按需分配使 用；應急事件處理過程中，全系統(tǒng)計算資源和算法資源可及時調配給應急事件處 理，協(xié)助快速破案；智能負裁均衡，預測并避免系統(tǒng)資源瓶頸，硬件利用率最大化。集群部署，彈性擴展業(yè)務節(jié)點支持集群，可線性擴展；支持負載均衡，動態(tài)計算管理或計算節(jié)點 負載，判斷新的需求加載到哪一個集群節(jié)點上，保證集群中每一節(jié)點負載均衡, 保證集群成員不會因為單設備負裁過大故障，提升系統(tǒng)的可靠性。支持自動檢測 集群內節(jié)點故障，將故障節(jié)點的業(yè)務調度到其它可用節(jié)點，當故障節(jié)點恢復后自 動加入集群重新提供服務。

12、安全可靠，過載保護在物理設備上，各類線纜、設備輻射指標應達到相關的安全要求；應選擇高 可靠型的操作系統(tǒng)，在應用系統(tǒng)的設計上，適當采用信息加密、權限管理、訪問 控制等技術，保證信息安全。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，可靠性至關重要，系統(tǒng)所采用的技術與產品必須是成熟 和高質量的，當外界或內部條件發(fā)生突變時，系統(tǒng)能夠經受住干擾和沖擊，確保 系統(tǒng)在運行期間不間斷工作。支持守護進程監(jiān)聽各服務組件狀態(tài)，狀態(tài)異常后可 自動拉起。軟硬件冗余設計，提供高可靠，系統(tǒng)能夠在消息風暴情況下穩(wěn)定運行。簡單運維，統(tǒng)一界面系統(tǒng)運行后，用戶管理和設備的維護是町操作的，提供清晰、簡潔、友好的 中文人機交互界面，操作簡便、靈活、易學易用，便

13、于管理和維護。系統(tǒng)應具有完善的管理功能，可以對視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺中部署的各個業(yè)務服 務器和前端設備實現(xiàn)管理，實現(xiàn)信息的集中采集、統(tǒng)計和管理。統(tǒng)一管理，通過可視化界面進行管理，提高系統(tǒng)可用性硬件標準化，減少備件種類，降低運維成本整體設計本次設計的監(jiān)控調度管理平臺的建設應實現(xiàn)各級互聯(lián)，全中心統(tǒng)一管理。通 過各省的視頻數(shù)據(jù)在本省匯聚后再向上級聯(lián)的方式進行組網，實現(xiàn)“物理分散、 邏輯統(tǒng)一、按需共享”的“全中心一片云”。系統(tǒng)總體架構圖如下:圖0-1系統(tǒng)總體架構圖視頻調度管理平臺按照“一總六分”設計，在6個分中心的視頻監(jiān)控數(shù) 據(jù)由前端硬盤錄像機設備或者攝像機通過GB28181協(xié)議接入其對應的視頻調 度管理分

14、平臺。視頻調度管理分平臺同樣通過GB28181協(xié)議接入到中心的視 頻調度管理平臺，實現(xiàn)全中心的視頻資源的匯聚整合，為全中心各部門提供 視頻圖像服務，同時又滿足了后期向WH中心上傳視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的需求。各分中心的視頻調度管理平臺既能實現(xiàn)自治，同時支持多級管理的能力。 各級視頻調度管理在和上級脫離時，能夠進行獨立的業(yè)務發(fā)放操作和運維操 作。在與上下級互聯(lián)時，能夠實現(xiàn)任務協(xié)同、資源協(xié)同、算法協(xié)同、數(shù)據(jù)協(xié) 同，以及統(tǒng)一運維、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一使用。視頻云平臺功能設計本次設計的視頻云平臺包括各省的監(jiān)控調度管理分平臺和XXX中心監(jiān)控調 度管理平臺，管理平臺和管理分平臺設計上主要差異在平臺的性能上，其功能是 一致

15、的。平臺功能主要包含了日常業(yè)務中會使用到的視頻實時預覽、點位檢索、 云臺控制、圖片抓拍、緊急錄像等功能。管理功能前端設備管理前端設備管理功能主要是可以通過設備組管理設備，將前端設備進行分 組，己實現(xiàn)各中心設備精細化管理，有效降低前端點位設備查找時間，提高 效率用戶管理在本次設計方案中，涉及到各中心區(qū)域內多個站點的多個用戶，通過用 戶管理功能，管理者可以通過系統(tǒng)管理員用戶給各單位分配不同權限的用戶。 不同的權限對不同的資源有不同的監(jiān)控級別，同時系統(tǒng)管理員還可以將用戶 級別及用戶對設備的權限自由設置以方便管理。用戶可分成多個不同的級別。不同級別用戶可以同時瀏覽任意的同一個 前端圖像，但控制權需按用

16、戶級別獲取。級別較高的用戶有優(yōu)先控制權，高 級別用戶釋放控制權以后低級別用戶才能繼續(xù)控制；相同級別的用戶搶占相 同控制權時，按照先來先服務的原則取得控制權。日志管理為保證系統(tǒng)業(yè)務有效運行，提高系統(tǒng)健壯性，日志管理功能對于操作日 志，用戶可通過時間段查詢操作日志信息，查詢后的操作日志可以導出。導 出的日志文件可以用Excel打開。對于運行日志，用戶可以導出，導出后可 通過文本編輯器查看。日常維護管理統(tǒng)計報表模塊提供錄像回放路數(shù)、錄像下載路數(shù)、實時錄像路數(shù)、實時 視頻路數(shù)報表，錄像執(zhí)行計劃報表、設備硬盤故障統(tǒng)計、錄像完整性統(tǒng)計、 丟包率統(tǒng)計報表。支持統(tǒng)計視頻設備的在線率，離線率、當前狀態(tài)統(tǒng)計，可

17、支持按照區(qū)域、設備類型的統(tǒng)計。實時監(jiān)控功能實時圖像預覽功能在目前的業(yè)務需求中，對需求量最大的就是監(jiān)控圖像實時預覽功能。通過客 戶端軟件可以快速檢索到其賬戶權限下各點位的的某一路視頻，從而實現(xiàn)實時監(jiān) 控畫面預覽功能。在預覽功能中，除了畫面的實時預覽，還會用到多畫面預覽、 圖片抓拍、點位模糊查詢、數(shù)字縮放等功能。多畫面預覽功能是在需同時查看多個點位的視頻實時圖像時，可以通過客戶 端軟件來實現(xiàn)廣64多畫面實時預覽，從而實現(xiàn)同時觀看更多點位的視頻圖像的 需求。圖片抓拍功能主要是在視頻預覽或錄像過程中，如果出現(xiàn)緊急事件可以通過 圖片抓拍功能，截取需要的畫面。同時圖片抓拍功能既支持單張抓圖，也支持多 張連

18、續(xù)抓圖。模糊查詢功能主要是應用在快速查找到前端點位，通過屬于攝像機名稱關鍵 字可快速查找需要查看的相機，從而便于視頻圖像預覽、錄像回放等操作。數(shù)字縮放功能是對對實時監(jiān)控和錄像回放的視頻進行數(shù)字縮放，可實現(xiàn)畫面 的放大功能，查看更多的畫面細節(jié)。視頻輪巡功能視頻輪巡功能主要是考慮到各中心的管理人員需要定期查看各個攝像機監(jiān) 控的區(qū)域的現(xiàn)場情況，如果攝像機數(shù)量比較多，可以在一個或多個實況播放窗口 中自動切換播放不同攝像機的實時監(jiān)控畫面，從而節(jié)省點擊攝像機的人力和時間 成本。視頻輪巡功能具體的實現(xiàn)是按一定的時間間隔（如8s/30s/60s等）設置 輪巡計劃，以實現(xiàn)切換不同攝像機畫面到播放窗口中，從而可以

19、不用人工操作就 實現(xiàn)了各站點的視頻圖像實時展示。云臺控制功能各中心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備中包含有部分的云臺攝像機和球機設備，這兩類 設備都是適用于大場景或者遠距離監(jiān)控的設備，其設備性能的主要就是依靠設備 的云臺及鏡頭的遠程實時控制來展現(xiàn)的。云臺控制功能是通過操作界面的的軟鍵 盤來實現(xiàn)云臺攝像機的轉動、變焦、變倍、光圈等功能，同時也可以實現(xiàn)上、下、 左、右、左上、左下、右上、右下八個方向進行云臺方向調節(jié)。考慮到設備可能會同時由多個用戶操作的情況，系統(tǒng)同時設計了控制權限優(yōu)先級功能，對級別高的用戶請求應保證優(yōu)先響應，提供對前端設備進行獨占性控 制的鎖定及解鎖功能，鎖定和解鎖方式可設定。錄像管理功能錄像管

20、理功能主要設計到日常業(yè)務中需要查看各點位的錄像數(shù)據(jù)或者是各 站點的重要點位需要在各中心做錄像存儲時，可以通過錄像管理功能來實現(xiàn)錄像 回放、錄像下載、錄像備份、錄像計劃等功能。1.4.5.3.1錄像配置各站點的重點監(jiān)控點位可以通過在錄像管理功能中配置像計劃（包括錄像開 始和結束時間、錄像天數(shù)），來實現(xiàn)在指定時間進行平臺錄像。同時定時錄像功 能也便于用戶進行全天連續(xù)錄像以及連續(xù)在特定時間段內錄像?？紤]到一些特殊點位視頻圖像數(shù)據(jù)的重要性，在重點監(jiān)控錄像中系統(tǒng)還支持 錄像鎖定功能，可以保留重要區(qū)域的錄像或者延長錄像保留時間，保證重要數(shù)據(jù) 的可靠性。錄像鎖定的解鎖及鎖定、鎖定名稱、鎖定描述、鎖定周期等都

21、支持由 管理員來進行管理配置。錄像回放/下載錄像管理功能中最基礎的應用就是錄像回放和錄像下載功能，但是在設計時 考慮到錄像回放數(shù)據(jù)依托人工去進行查找檢索比較費時費力，錄像問放下載功中 還一個具備錄像高速回放、錄像同步放、數(shù)字縮放、錄像標簽等功能，同時還 支持時間軸形式呈現(xiàn)錄像檢索結果，可明確標識當前時間段是否有錄像、哪些是 計劃錄像；可快速定位并播放指定時間點的錄像。錄像回放功能主要是通過錄像町查看之前發(fā)生的事件現(xiàn)場視頻，實現(xiàn)視頻監(jiān) 控事后取證的功能。同時回放功能也支持同一個攝像機不同時間段的錄像在多個 窗格同時播放，可以通過設置播放窗格數(shù)量和布局，根據(jù)窗格數(shù)量自動分段，分 段回放時可以對每一個播放窗口進行獨立的回放控制。高速回放功能主要是考慮到在錄像回放時會有大量的重復畫面數(shù)據(jù)，在查閱 時會消耗大量的精力。該功能支持支持加快錄像文件播放速度，可以