雨污水泵站視頻監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

雨污水泵站視頻監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1.1視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃1.1.1系統(tǒng)現(xiàn)狀分析首先，地域瓶頸限制了監(jiān)控的范圍；其次，集團(tuán)公司總由于人員及環(huán)境的限制導(dǎo)致了對所轄雨污水泵站不能進(jìn)行實(shí)時(shí)現(xiàn)場監(jiān)管；第三，各個(gè)泵站建設(shè)時(shí)期不一樣，導(dǎo)致視頻監(jiān)控系統(tǒng)所采用的廠商設(shè)備、編碼協(xié)議及傳輸方式也不盡相同，無法視頻實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一集中監(jiān)控管理。1.1.2系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將所轄各個(gè)泵站連接起來，在集團(tuán)總建立一級集中管理中心平臺，通過RNSS網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)將前端各個(gè)泵站的視頻監(jiān)控圖像資料調(diào)取到監(jiān)控管理中心。首先集團(tuán)總監(jiān)控中心配置：數(shù)據(jù)庫管理服務(wù)、流媒體服務(wù)、WEB服務(wù)、集中存儲服務(wù)、電視墻服務(wù)、超級客戶端、普通客戶端等；視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1.1.3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于受監(jiān)控環(huán)境及現(xiàn)場環(huán)境的限制，各個(gè)泵站監(jiān)控需要采用3G無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，考慮到此系統(tǒng)點(diǎn)位較多覆蓋區(qū)域廣，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性所以采用搭建聯(lián)網(wǎng)3GVPN局域網(wǎng)絡(luò)?？紤]到系統(tǒng)所采用的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，對網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求有嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)流量分配和轉(zhuǎn)發(fā)策略根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，初步設(shè)計(jì)如下：在總監(jiān)控中心配流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，轉(zhuǎn)發(fā)從下面網(wǎng)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)，用于集團(tuán)總監(jiān)控中心工作人員及領(lǐng)導(dǎo)調(diào)看：各個(gè)站點(diǎn)到總監(jiān)控中心帶寬計(jì)算公式：帶寬=同一時(shí)間被總監(jiān)控中心調(diào)看的網(wǎng)點(diǎn)圖像數(shù)*512Kbps/1024，假設(shè)總對某站點(diǎn)監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)的10路不同的圖像同時(shí)進(jìn)行監(jiān)看，則需要10*512Kbps/1024=5M帶寬?？偙O(jiān)控中心采用使用100/1000M自適應(yīng)的交換機(jī)。1.1.4集中存儲設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)集中是監(jiān)控行業(yè)的大勢所趨。集中有效地實(shí)現(xiàn)了對全局的統(tǒng)一調(diào)度、監(jiān)視和管理，非常有利于各種事后的查閱和分析。同時(shí)避免了分散監(jiān)控存在的設(shè)備維護(hù)管理困難和監(jiān)守自盜的風(fēng)險(xiǎn)。采用IP-SAN存儲設(shè)備讓每臺視頻服務(wù)器直接接入SAN存儲網(wǎng)絡(luò)中，使用集中存儲設(shè)備。IP-SAN上的分區(qū)操作由IP-SAN設(shè)備自己的管理軟件完成，而文件系統(tǒng)的使用由存儲服務(wù)器上的操作系統(tǒng)確定。存儲服務(wù)器上除運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)存儲服務(wù)器管理軟件以外，只需使用開源的iSCSI客戶端軟件，即可將刀片服務(wù)器上的磁盤空間作為本地磁盤使用。這種方式一次性采購成本較好，便于擴(kuò)展，長期維護(hù)成本低。海量存儲服務(wù)不僅可以提供網(wǎng)絡(luò)錄像資料實(shí)時(shí)集中存儲，同時(shí)可以提供遠(yuǎn)程檢索、下載服務(wù)。采用IP-SAN實(shí)現(xiàn)海量集中存儲的解決方案。拓?fù)鋱D如下所示：存儲容量的計(jì)算：以CIF的分辨率計(jì)算：225MB/小時(shí)/路1周=7天=7*24小時(shí)；1月=30天=720小時(shí)根據(jù)以上列表，以最多200路最少50路攝像頭為例，保存225MB/小時(shí)/路，保存周期為6個(gè)月（最多按180天計(jì)算），我們很容易計(jì)算出存儲容量配置為：（單位：T）30天60天90天150天180天50路8．116．224．340．548．6100路16．232．448．681．097．2150路24．348．648．6121．5145．8200路32．464．864．8162．0194．4 （以上如果按D1的視頻分辨率計(jì)算，則需在以上數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上剩4）考慮到采用網(wǎng)絡(luò)流量的限制及視頻路數(shù)較多，存儲時(shí)限較長，全部采用集中存儲所需磁盤陣列容量及3G數(shù)據(jù)量較大，加上現(xiàn)有3G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不好，數(shù)據(jù)安全性的風(fēng)險(xiǎn)與設(shè)備投資隨之增加，故建議采用本地存儲與網(wǎng)絡(luò)集中存儲相結(jié)合的存儲方案。即對于大部分通道主要采用嵌入式硬盤錄像機(jī)本地存儲的方式，對于重要通道做本地存儲的同時(shí)兼做網(wǎng)絡(luò)集中存儲。1.2監(jiān)控管理中心設(shè)計(jì)總監(jiān)控管理中心作為一級管理中心，是視頻專網(wǎng)的一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)。要求具有完善的機(jī)房基礎(chǔ)保障和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、豐富的網(wǎng)絡(luò)帶寬和光纖資源。以充分保障全區(qū)下屬各泵站網(wǎng)點(diǎn)整合的運(yùn)營品質(zhì)?？偙O(jiān)控中心負(fù)責(zé)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換服務(wù)。對前端監(jiān)控資源進(jìn)行整合，對前端設(shè)備進(jìn)行集中維護(hù)和管理?？偙O(jiān)控管理中心通過視頻專網(wǎng)與所轄各泵點(diǎn)的DVR資源連接，負(fù)責(zé)圖像信息的接收、監(jiān)控。整體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境星形結(jié)構(gòu)，總監(jiān)控中心管理各個(gè)泵站監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)?？偙O(jiān)控中心由網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺搭建，主要由服務(wù)器系統(tǒng)、控制臺系統(tǒng)電視墻系統(tǒng)、監(jiān)控席位組成?？偙O(jiān)控中心系統(tǒng)示意圖如下：監(jiān)控中心拓?fù)鋱D1.2.1硬件設(shè)備組成及功能●硬件設(shè)備主要包括：數(shù)據(jù)庫管理服務(wù)器、電視墻服務(wù)器、超級客戶端、集中存儲服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、手機(jī)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；大屏幕顯示設(shè)備；供電設(shè)備等。各類服務(wù)器及設(shè)備依據(jù)實(shí)際情況及應(yīng)用性能而定?！裰饕布O(shè)備功能總監(jiān)控管理中心作為一級監(jiān)控中心，作為整個(gè)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中的管理中樞，指揮中心配備了完整的管理系統(tǒng)，且系統(tǒng)中各個(gè)應(yīng)用服務(wù)器軟件相互獨(dú)立，任意模塊發(fā)生故障，都不會相互影響其它系統(tǒng)或模塊。①管理中心服務(wù)器設(shè)在指揮中心，考慮到核心系統(tǒng)管理服務(wù)器的復(fù)雜性與重要性，建議采用基于windows2000/windowsXP核心的服務(wù)器版操作系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性，防止病毒侵?jǐn)_；②電視墻服務(wù)器可將站點(diǎn)視頻信息及時(shí)切換顯示到監(jiān)控中心大屏幕電視墻上；未來結(jié)合GIS系統(tǒng)可對突發(fā)事件位置進(jìn)行精確定位；③總控客戶端站用于系統(tǒng)信息的管理配置和系統(tǒng)巡檢；④集中存儲服務(wù)器RNSS集中下載存儲管理模塊，可以實(shí)現(xiàn)下載遠(yuǎn)程圖像的錄像資料至監(jiān)控中心集中備份和事后檢索與回放等作用。⑤流媒體服務(wù)器可以一起分擔(dān)同樣的應(yīng)用與視頻傳輸功能，改善大型綜合安防應(yīng)用數(shù)據(jù)的響應(yīng)時(shí)間，減輕前端硬件連接壓力，以及節(jié)約數(shù)據(jù)流量。⑥手機(jī)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，提供手機(jī)預(yù)覽的接入服務(wù)。1.2.2軟件設(shè)備組成及功能●軟件設(shè)備主要包括：系統(tǒng)管理服務(wù)器軟件；監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)模塊、電視墻控制服務(wù)模塊、超級客戶端、普通客戶端、流媒體服務(wù)模塊、集中存儲服務(wù)模塊、手機(jī)網(wǎng)關(guān)接入服務(wù)。●軟件功能主要包括：監(jiān)控系統(tǒng)是采用統(tǒng)一的監(jiān)控管理平臺軟件，通過一個(gè)統(tǒng)一的管理平臺，實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，保證聯(lián)網(wǎng)的視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量（清晰度、流暢程度），提供一個(gè)統(tǒng)一的認(rèn)證管理、監(jiān)控檢索系統(tǒng)。實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻信息的傳輸、管理、分發(fā)。支持分散與集中存儲相結(jié)合的模式，保證重要監(jiān)控錄像的檢索、比對、管理、備份。實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的身份認(rèn)證和權(quán)限管理、保證信息安全和數(shù)據(jù)的安全。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、巡視、視頻信息與數(shù)據(jù)上傳和下調(diào)（檢索），并能與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成。主要實(shí)現(xiàn)以下分類功能：遠(yuǎn)程管理：可直接對下屬各泵站網(wǎng)點(diǎn)監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置如對錄像方式、錄像時(shí)間、用戶設(shè)置等的調(diào)整；可對泵站各網(wǎng)點(diǎn)監(jiān)控主機(jī)上圖像等設(shè)置進(jìn)行調(diào)節(jié)；可對遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一校時(shí)、整理硬盤、關(guān)機(jī)重起、軟件遠(yuǎn)程升級等系統(tǒng)維護(hù)功能。遠(yuǎn)程監(jiān)控：可直接對各泵站網(wǎng)點(diǎn)的監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行操作，控制前端云臺;可對各主機(jī)監(jiān)控圖像進(jìn)行多畫面分組切換功能：可對各泵站網(wǎng)點(diǎn)的監(jiān)控主機(jī)上的錄像資料進(jìn)行下載備份、回放；可對遠(yuǎn)程圖像按時(shí)間列表、手動或報(bào)警聯(lián)動等方式進(jìn)行本地錄像。電子地圖：通過多極分層的電子地圖導(dǎo)航、點(diǎn)播、樹形機(jī)構(gòu)等方式直接監(jiān)看、回訪所轄各個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的圖像。大屏顯示：可將各站點(diǎn)網(wǎng)點(diǎn)的圖像信號轉(zhuǎn)換位模擬信號，輸出到監(jiān)控中心電視墻上，實(shí)現(xiàn)大屏幕顯示、畫面分割、圖像切換功能，做到單畫面、多畫面手動、自動切換、并可分組、按預(yù)定計(jì)劃自動切換。手機(jī)預(yù)覽：可以通過手機(jī)監(jiān)控軟件調(diào)取前端各點(diǎn)監(jiān)控錄像，控制云臺等操作。設(shè)備巡檢：可對各泵站網(wǎng)點(diǎn)監(jiān)控主機(jī)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)情況、設(shè)備故障情況進(jìn)行巡檢，發(fā)現(xiàn)故障以文字、聲音等方式提示監(jiān)控管理人員，并記錄故障情況。日志管理：對系統(tǒng)運(yùn)行、人員操作、前端故障、報(bào)警等情況進(jìn)行詳細(xì)的記錄，記錄各種情況的發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、管理人員處置時(shí)間、人員等信息，并實(shí)行分類管理。各類日志均可按需要進(jìn)行條件檢索、統(tǒng)計(jì)、對比、打印，并可導(dǎo)出表格。兼容功能：能夠兼容多家嵌入式數(shù)字硬盤錄像機(jī)、視頻服務(wù)器和工控插卡式硬盤錄像機(jī)。1.3系統(tǒng)平臺二次開發(fā)視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于.Net平臺應(yīng)用，捷諾公司將提二次開發(fā)接口，我公司具有軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)，曾多次與捷諾公司共同配合完成二次軟件開發(fā)任務(wù)。1.4DVR存儲計(jì)算本系統(tǒng)采用前端存儲與平臺存儲相結(jié)合的模式。其前端存儲采用海康威視DVR存儲，其存儲空間計(jì)算公式：每個(gè)前端存儲總?cè)萘?GB)＝【視頻碼流大小(Mb)×60秒×60分×24小時(shí)×存儲天數(shù)/8】/1024，根據(jù)計(jì)算可得，前端視頻存儲所需要存儲空間要求。本系統(tǒng)配置2塊2T硬盤，保證連續(xù)存儲時(shí)間為3個(gè)月。1.5防雷接地所有圖像采集點(diǎn)的室外設(shè)備都是精密的電子設(shè)備，又是雷電多方地區(qū)，因此必須考慮防止圖像采集點(diǎn)室外防雷系統(tǒng)。

前端圖像采集點(diǎn)的設(shè)計(jì)必須符合以下標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)制執(zhí)行條款的要求：國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94（2000年版）國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2004（2004年版）國家標(biāo)準(zhǔn)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95《低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器（SPD）第一部分：性能要求和試驗(yàn)方法》國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61312-2《雷電電磁脈沖的防護(hù)》第二部分建筑物的屏蔽、內(nèi)部等電位連接及接地》前端設(shè)備有室外和室內(nèi)安裝兩種情況，安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會遭受直擊雷擊，但需考慮防止雷電過電壓對設(shè)備的侵害，而室外的設(shè)備則同時(shí)需考慮防止直擊雷擊。為防止雷電波沿線路侵入前端設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備前的每條線路上加裝合適的避雷器，如電源線（220V或DC12V）、視頻線、信號線和云臺控制線。

攝像機(jī)的電源一般使用AC220V或DC12V。攝像機(jī)由直流變壓器供電的，單相電源避雷器應(yīng)串聯(lián)或并聯(lián)在直流變壓器前端，如直流電源傳輸距離大于15米，則攝像機(jī)端還應(yīng)串接低壓直流避雷器。

信號線傳輸距離長，耐壓水平低，極易感應(yīng)雷電流而損壞設(shè)備，為了將雷電流從信號傳輸線傳導(dǎo)入地，信號過電壓保護(hù)器須快速響應(yīng)，在設(shè)計(jì)信號傳輸線的保護(hù)時(shí)必須考慮信號的傳輸速率、信號電平，啟動電壓以及雷電通量等參數(shù)。

室外的前端設(shè)備應(yīng)有良好的接地，接地電阻小于4Ω，高土壤電阻率地區(qū)可放寬至

<10Ω。在本系統(tǒng)中所有室外點(diǎn)位全部采用三合一防雷器，避免雷電過電壓對設(shè)備的侵害。防雷解決措施1、前端設(shè)備直擊雷防護(hù)：圖1避雷針保護(hù)范圍示圖前端設(shè)備如攝像頭應(yīng)置于接閃器（避雷針或其它接閃導(dǎo)體）滾球半徑的保護(hù)范圍之內(nèi)。對于安裝在建筑物墻上且不在避雷帶保護(hù)范圍之內(nèi)的攝像機(jī)，可以在避雷帶上安裝一支避雷短針或?qū)z像機(jī)移到避雷帶保護(hù)范圍之內(nèi)；采用獨(dú)立支撐桿安裝的攝像機(jī)，可將避雷針架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或用鍍鋅圓鋼，避雷針安裝及保護(hù)半徑示意圖如圖1所示。避雷針的高度應(yīng)按GB50057-94標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中關(guān)于滾球半徑法進(jìn)行計(jì)算。圖1避雷針保護(hù)范圍示圖2、傳輸線路的防護(hù)：電源線路與信號號線路宜全程分開穿金屬管埋地敷設(shè)，并保持整個(gè)金屬管道的電氣連通，宜應(yīng)至少在金屬管兩端做接地處理，對防護(hù)雷電干擾和電磁感應(yīng)是非常有效，這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應(yīng)。但在實(shí)際工程中，有