智慧农场视频监控设计方案

智慧农场视频监控设计方案内容摘要：

方案 第 7页 , 共 40页 系统架构设计时就充分考虑了与其它业务系统对接的需求，专用接口模块及资源抽象层的架构设计极大方便 后续对行业接口标准的扩充，使得系统具备良好的互联开放性。 . 实用 性原则 系统的建设应以实用性为基本原则。 系统功能必须满足 监、控、存、查、管、用 的基本要求，硬件和软件平台界面友好、易学易用、使用方便、图像清晰；采用统一的系统标准和通信协议，使整个系统中各个子系统间能互联互控，充分发挥整个系统的功能。 具备干线流量控制功能，避免所需网络带宽超过实际网络带宽，从而各路业务流互相影响的情况发生。 信令和媒体流的智能路由功能，自动解决路径可达性，避免了繁琐的手工配置，并能实现可用路径的负荷分担。 具备组播能力，对于不支持组 播的网络，支持组播到单播的转换，从而可以保证业务正常运行的同时，最大限度的节省网络带宽。 支持 NAT 穿越功能，通过组件在内外网的灵活部署，避免了协议无 ALG 时的 NAT 穿越难题。 . 可靠 性原则 本系统的规模无论在网络、系统平台，还是在系统应用方面都具有相当的规模，系统的运行可靠性是主要性能之一。 保证对系统提供 24 小时不间断服务。 视频监控管理平台在系统架构设计上，控制、管理平面和数据平面分离，避免了大流量媒体流对控制、管理信息的冲击，隔离了各平面故障间的互相影响。 完善的异常处理机制，保证了系统的稳定运行，同时在系统各组件部署方式上，对于负载轻的控制、管理平面组件，可以通过双机方式进行可靠性保证，对于负载重的数据平面组件，可以通过分布式、集群方式进行可靠性保证，不同部署方式同时兼顾了性能、效率和部署成本。 系统各组件可独立升级、扩容，操作过程不会影响已有业务。 采用最适合视频监控业务的 iSCSI 裸盘存储技术， 前端摄像机 或者编码器通过 iSCSI 协议直接将存储码流写入 IPSAN 存储阵列，满足持续大流量媒体流的长期可靠读写操作。 裸盘存储技术，去除了文件系统的开销，提供更高的存储性能，同时避免了复杂的文件系统处理机制，稳定性更高。 裸盘存储技术完全避免了文件系统的碎片问题，长期运行中系统性能不受影响。 系统的可靠性主要表现在以下几个方面：  前端摄像系统的可靠性  信号传输系统的可靠性  数字编解码系统的可靠性  视频存储系统的可靠性  视频管理服务器的可靠性  网络系统的可靠性  软件系统的可靠性 智慧 农场 视频 监控系统设计方案 第 8页 , 共 40页 系统在设计上采用以下容错办法：  后备电源系统  主要设备的备品、 备件  RAID 5 容错机制 . 可扩展 原则 可扩展性原则主要体现在系统横向和纵向的扩展能力上。 在系统横向扩展方面， 智能视频监控系统在满足当前视频监控需求的基础上，应该非常方便的扩展容量，可方便实现更大容量的视频监控系统。 在纵向扩展方面，视频监控系统具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，用户可在其基础上进行二次功能开发（如 图像智能分析 等）。 随着系统以后的扩展，用户容量将会不断扩大，新的业务功能的要求将会层出不穷。 这要求系统具备良好的可扩展性，所以在系统建设的初期，首先立足于近期的应用需求进行系统配置，而以系统的可扩展性来保证今后 多 年内的发展需求。 系统的各个组成部件选用标准的硬件和软件，各个子系统的设计模块化，使系统可以通过模块堆叠的方式进行扩展；各部分、各小系统的接口规范化，从而使软、硬件能够平滑升级或更新，网络节点的增减对网络性能的影响不大。 系统的可扩展性主要表现在以下几个方面：  视频管理系统的可扩展性  视频存储系统的可扩展性  网络系统的 可扩展性  数据库系统的可扩展性  外围设备的可扩展性  应用软件系统的可扩展性 . 安全性 原则 整个信息系统安全的问题，是系统建设中一个优先考虑的关键，所以整个系统数据要充分安全，要严格实行操作按级管理，对关键数据实施特殊保护，各种操作要做好记录，便于查找。 由于本系统涉及到对于公共场所的日常实时监控、数据传输量大及使用人员多，故安全性和保密性就显得十分突出和重要。 在考虑系统的安全性和保密性时，除应考虑各种外界干扰外，还需在各个环节提供安全、保密措施。 系统的安全性和保密性可从以下方面加以保证。 网络的安全性 数字图 像网络借助于 单位数据专网 ，因此不允许与其他非 内部专 网进行物理链接。 应用程序级的安全性 对用户接入采用细致的权限控制，通过定义全面的角色，并将用户归属于不同的角色或者角色集合，系统性地进行用户权限控制，支持高达 64 级控制权限划分。 业务的安全性保障上，通过系统平台与前端设备的通信校验机制，保护系统免受外来设备非法接入与攻击。 系统平台 智慧 农场 视频 监控系统设计方案 第 9页 , 共 40页 基于 Linux 操作系统开发，极大降低了病毒攻击的危害。 2. 系统设计依据 系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。 本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：  《安全防范工程技术规范》 （ GB 503482020）；  《安全防范工程程序与要求》 （ GA/T7594）；  《安全防范系统验收规则》 （ GA3082020）；  《安全防范系统通用图形符号》 （ GA/T742020）；  《安全防范系统》（ DB33/T3342020）；  《民用闭路电视监控系统工程技术规范》 （ GB5019894）；  《工业电视系统工程设计规范》 （ GBJ11587）；  《音频、视频及类似电子设备安全要求》 （ GB88982020）；  《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》 (GB47932020)；  《信息技术设备的安全》 （ GB49432020）；  《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收技术规范》。  EIA/TIA568A， EIA/TIA569A 国际电子工业协会通信线缆、通讯路径和空间标准  ISO/ICE/IS11801 结构化布线标准  ISO TCP/IP 协议标准  ISO/IEC 13818 MPEG2 协议标准  ISO IGMP/CGMP 协议标准  10BASET， 100BASETX 标准 ，  《中华人民共和国通信行业标准 》（ YD/T926）  《防盗报警控制器通用技术条件》 GB5019894  《 电视系统视频指标 》 CCTR RECOMMENDATION 4723  《 电气指标标准 》 ELA422 ELA485  《 电子设备雷击保护导则 》 GB745087 智慧 农场 视频 监控系统设计方案 第 10页 , 共 40页 3. 系统总体架构设计 . 系统 总体 设计框架图 4. 系统前端设计 对于监控工程来说，前端产品的选型直接关系到整个系统的效果，直接影响到用户的最后使用，前端设备主要包含 模拟 摄像机 /数字摄像机以及 音视频编码器 、网络数字摄像机 IPC、 拾音器 （如有音频 ）、立杆、支架护罩、云台、解码器、防雷器（见后续章节整体防雷部分）、机箱等。 . 网络数字摄像机 IPC 选型设计 . 设计要求简述 监控前端设备包括室外 1080P 高清红外网络智能球型摄像机、室外 1080P/720P 高清网络 枪式摄像机以及监控立杆、横臂、摄像机电源、监控机箱等设备及材料。 智慧 农场 视频 监控系统设计方案 第 11页 , 共 40页 . IPC 选型 . TOPZEN IPC2108S 系列 网络摄像机 TOPZEN IPC2020S 系列 摄像机是支持 1080P/720P 高清网络摄像机 ，是专门针对安防监控应用设计的高清晰度百万像素摄像机，采用最新的 1/ 英寸 200 万像素逐 行扫描 CMOS 传感器，配合增强型彩色滤光片与后端照明技术（ BSI），在各种条件下即使是微光环境，也能提供令人惊讶的百万像素高清晰、明亮图像。 24 小时的全天候使用设计，具有日夜转换功能，可以满足室内和室外的各种应用。 适用于需要高分辨率、以及全帧率和丰富图像细节的视频监控场合，它可以为平安城市、道路交通、运动场馆、机场等安保监控场所提供高清晰度视频图像和整体的解决方案。 其丰富的接口 POE、SPF 等，配合同尊 TiVS 平台更可方便实现大规模、超大规模监控系统组网 ，双 SFP 光口款型支持环网自愈保护功能。 . TOPZEN IPC3008S 系列红外一体高速球机 TOPZEN IPC3008SIR 系列是基于 TI 达芬奇平台深度研发的 20 倍光学变焦红外高速智能网络球形摄像 IPC3008SIR 采用 200 万像素 CMOS 传感器，可实现 1080P@30fps 高清实时编码。 视频图像采用标准的 压缩算法，图像效果出色，同时支持双码流。 系统基于嵌入式 Linux 内核，满足长期稳定运行要求。 支持多种实时码流封装打包方式和 iSCSI 存储码流，自带 20 倍光学变焦镜头及丰富的外部接口类型。 IPC3008SIR 高清红外激光一 体球机，采用激光光源 补光 ，使光源寿命更长，看到的图像更清楚，红外激光作用距离 100M， 采用意大利进口钢丝齿皮带，长寿命导电滑环，云台水平运动范围为 0360176。 ，垂直运动范围 0180176。 ， 可以广泛应用于平安城市、广场、车站、景区、港口、机场、路口、园区等需要高清画质进行大范围 日夜全程 监控的场所。 . 性能特点 1. 标准通信信令：支持标准 IETF SIP 协议 (会话初始协议 )， 通过了 公安部 安全与警用电子产品检测要求。 2. 高品质图像 ： 采用 130 万 /200 万 CMOS 传感器，逐行扫描 ,提供 1080P/720P/30fps 全实时高清视频图像 ， 可用标准解码器解码。 提供自动白平衡、自动增益控制、自动曝光控制。 支持对亮度、对比度、饱和度、色调、锐度、快门、白平衡、图像镜像、背光补偿等图像参数进行调节。 支持 OSD叠加，支持 OSD 两组场名交替显示。 3. 高清晰音质：支持 和 音频编码；支持双向语音对讲。 4. 丰富的应用场景：支持室外应用，支持自动日夜转换功能（ ICR），支持图像镜像功能 5. 丰富的报警功能：提供视频运动检测 (MotionDetect)、遮挡检测、设备温度、开关量输入及传感联 动等多种可选报警联动方式；支持智能报警业务，报警存储、报警联动；提供标准报警接口、双向音频和模拟输出接口。 智慧 农场 视频 监控系统设计方案 第 12页 , 共 40页 6. 全 IP 网络传输：支持多种网络协议： TCP/IP、 RTSP、 UDP、 HTTP、 IGMP、 Tel、 ICMP、ARP， SIP、 SNMP、 FTP、 TFTP；支持 IP 协议的单播（ Unicast）、组播（ Multicast）传输方式；支持以太网供电（ POE）。 7. 便捷的维护管理：支持 Web 和中心平台配置两种模式，支持本地升级、远程 tel 升级。 产品详细技术指标参见 产品 附录部分 . 连接 说明 音频 连接： 拾音器 通过同轴电缆将音频信号输入 IPC， IPC 的音频输出接口通过同轴电缆将音频信号传至音箱、功放等设备 报警连接：红外等开关量报警设备通过双芯线将报警信号输入 IPC 的报警输入接口。 报警联动： IPC 通过双芯线将报警输出信号输入警铃等报警联动设备。 维护接口：提供一个 RS485 串口用于调试维护设备 USB 接口：提供 1 个 mini 接口 存储接口：提供 1 个标准 SD 插槽。 网络连接： 根据产品型号提供多种网络接口，如： 10M/100M BaseTx 自适应以太网电口，百兆 SFP 双纤光口和千兆 SFP 双 纤光口。 . 安装部署设计 立杆是前端监控点的物理支柱，室外环境的恶劣加上各种不可预测的天气情况，要求室外立杆一定要具有良好的牢固度，因此立杆由变径钢管制成 预埋穿线管内径大于 Φ50mm，弯曲角度大于 120 度。 钢管立杆要求安装保护地线，使用规格为 40mm4mm 的镀锌扁铜制作。 保护地线可沿穿线地沟敷设，焊接到每个钢管立杆的地脚螺栓上，焊接处应刷沥青防腐，保护接地电阻小于 4Ω。 立杆安装应保证杆体垂直，倾斜度不得超过杆体长度的 1％。 . 户外机箱及稳压电源 前端的户外机箱是保证前端系统安全工作的重要组成部分，机箱中除安 装以下设备外，还要求留有空间余量。  专用稳压电源  市电进线和光纤都要引入机箱内  过流过压保护装置和电源防雷保护装置  接线端子  维修开关和插座  接地设备 室外机箱性能要求： 智慧 农场 视频 监控系统设计方案 第 13页 , 共 40页。