水利项目视频监控系统的解决方案.doc

方案解决水利项目的监控系统海康威视水利视频监控海康威视水利视频监控系统解决方案系统解决方案方案目录第 1 章概述 1 1 1 应用背景 1 1 2 需求分析 1 1 3 设计目标 2 1 4 设计原则 3 1 5 设计标准 4 第 2 章系统总体设计 6 2 1 设计思路 6 2 2 系统架构 6 2 3 系统功能 7 2 4 系统特点 9 2 4 1 采用高清监控技术 9 2 4 2 采用智能分析技术 10 第 3 章前端系统设计 12 3 1 前端概述 12 3 2 视频监控系统 12 3 2 1 前端摄像机 13 3 2 2 前端视频处理单元 17 3 2 3 传输线缆 20 3 2 4 智能视频分析 22 3 3 音频系统 26 3 3 1 广播子系统 26 3 3 2 语音对讲子系统 26 3 4 安全防范系统 26 3 4 1 埋地泄漏电缆 26 方案 3 4 2 红外双鉴 28 3 5 火灾报警系统 29 3 6 门禁系统 30 第 4 章监控中心设计 32 4 1 总体设计 32 4 2 硬件设备组成 32 4 2 1 服务器 33 4 2 2 客户端 34 4 2 3 存储设备 35 4 2 4 解码设备 36 4 2 5 大屏显示系统 38 4 2 6 网络交换机 42 4 2 7 防火墙 43 第 5 章传输网络设计 46 5 1 有线传输 46 5 2 3G 无线传输 46 5 3 VPN 虚拟专网 48 5 4 数字微波传输 48 第 6 章平台软件设计 51 6 1 平台总体架构 51 6 1 1 基础平台层 52 6 1 2 平台服务层 52 6 1 3 业务层 52 6 1 4 应用层 52 6 2 平台关键技术 52 6 2 1 中间件技术 53 6 2 2 构架构件技术 53 方案 6 2 3 工作流技术 53 6 2 4 XML 和 Web Services 技术 54 6 3 平台模块 54 6 4 平台功能 55 6 4 1 通用业务功能 55 6 4 2 基础管理功能 60 6 4 3 扩展业务功能 64 6 5 平台运行环境 66 6 5 1 硬件环境 66 6 5 2 软件环境 66 6 6 平台性能指标 67 附录设备参数附录设备参数 68 方案第 1 章概述 1 1 应用背景 2011 年中央一号文件中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定提出水是生命之源生产之要生态之基兴水利除水害事关人类生存经济发展社会进步历来是治国安邦的大事促进经济长期平稳较快发展和社会和谐稳定夺取全面建设小康社会新胜利必须下决心加快水利发展切实增强水利支撑保障能力实现水资源可持续利用水利是现代农业建设不可或缺的首要条件是经济社会发展不可替代的基础支撑是生态环境改善不可分割的保障系统加快水利改革发展不仅事关农业农村发展而且事关经济社会发展全局不仅关系到防洪安全供水安全粮食安全而且关系到经济安全生态安全国家安全十二五时期是强化水利重点薄弱环节建设加快民生水利发展推进传统水利向现代水利和可持续发展水利转变的重要时期也是加强防灾减灾工作提高洪涝干旱灾害综合防范和抵御能力的关键时期十二五时期防汛抗旱工作的总体要求是全面贯彻党的十七大和十七届五中全会精神深入贯彻落实科学发展观积极践行可持续发展治水思路坚持以人为本生命至上尊重规律人水和谐坚持依法防控科学防控综合防控群防群控坚持兴利除害结合防灾减灾并重治本治标兼顾政府社会协同加快构建与全面小康社会相适应的防汛抗旱减灾体系全面提高水旱灾害防御能力确保大江大河大型和重点中型水库大中城市的防洪安全努力保证中小河流和一般中小型水库安全全力保障城乡居民生活用水安全千方百计满足生产和生态用水需求最大程度地减轻水旱灾害损失为经济社会可持续发展提供安全保障 1 2 需求分析虽然近年来水利工程的监测能力有了很大提高但整体水平与面临的形势方案和任务相比仍存在一些薄弱环节 1 一些小型水利设施如水库等安全监管不到位除少部分配有水位雨量测量装置外大多数小型水库无任何大坝安全监测设施多数中型水库安全监测仍采用人工观测尚未建成自动化监测系统难以确保在恶劣条件下数据采集的及时可靠已建成的监测设施中存在设备过时精度差可靠性低等问题如监控摄像头仍采用低分辨率的模拟摄像机对现场情况采集不够精确 2 对于重要的水域缺乏统一的管理监控尤其是一些跨区域河流监控系统各自独立达不到有效监控的目的 3 一些水利设施的闸门泄洪道泄洪洞等常年处于无人值守状态需要设置监控点保证其安全 4 部署的水文监测设施仅仅只能提供数据信息发生情况时缺乏对现场直观的了解 5 部分水利设施地处偏僻在白天无人和夜晚的时候需要对其周边进行监控防止人为的破坏 6 视频监控以被动监控为主需要值班人员时刻监控大多数时间只适用于事件追溯的视频查阅不能在发生险情的第一时间发生报警以便相关人员采取对应措施 1 3 设计目标针对水利的监控需求我们将设计一套完善的视频监控系统主要实现以下目标 1 能够对水利工程重要区域进行实时监控监控录像能够长时间保存并且重要录像进行备份 2 实现多级平台级联上级平台能够对下级平台及所辖监控点进行管理能够调阅所有录像 3 采用智能视频设备能够实现智能主动监控 4 能够对水利工程及水域的水位状况潮位状况闸门开启度等进行实时准方案确的监控在发生紧急情况时发生报警并联动相关系统 5 整合水利工程内门禁安全防范火灾报警等系统实现集中监控的目的 6 对水利工程管理场所的人员车辆进行管理对进出水利工程内各操作管理室的人员进行管理 1 4 设计原则随着信息技术的飞速发展新技术不断涌现水利视频监控系统必须是高性能可扩展的计算机网络体系结构以便支持今后不断更新和升级的需要从而保护投资同时本方案以满足实际应用为出发点设计时主要遵循以下原则可靠性可靠性系统可靠性是系统长期稳定运行的基石只有可靠的系统才能发挥有效的作用本方案从系统设计理念到系统架构的设计再到产品选型都将持续秉承系统可靠性原则均采用成熟的技术具备较高的可靠性较强的容错能力良好的恢复能力及防雷抗强电干扰能力前端可采用双机热备方式平台可采用双网双备方式同时系统的使用不能影响站内被监控电气设备的正常运行兼容性兼容性部分水利工程已经建设有监控系统且未达到使用年限大规模更换并不现实本方案需要充分考虑对原系统的利旧保护原有投资最大程度地降低系统造价和安装成本先进性先进性在投资费用许可的情况下系统采用当今先进的技术和设备一方面能反映系统所具有的先进水平包括先进的传输技术图像编码压缩技术视频智能分析技术存储技术控制技术另一方面使系统具有强大的发展潜力设备选型与技术发展相吻合能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性扩展性扩展性方案系统应充分考虑扩展性采用标准化设计严格遵循相关技术的国际国内和行业标准确保系统之间的透明性和互通互联并充分考虑与其它系统的连接在设计和设备选型时科学预测未来扩容需求进行余量设计设备采用模块化结构便于系统扩容升级系统加入新建水利时只需配置前端系统设备建立和上级调度的连接在管理平台做相应配置即可软硬件无须做大的改动易管理性易维护性易管理性易维护性系统采用全中文图形化软件实现整个监控系统管理与维护人机对话界面清晰简洁友好操控简便灵活便于监控和配置采用稳定易用的硬件和软件完全不需借助任何专用维护工具既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用又节省了日常频繁地维护费用安全性安全性综合考虑设备安全网络安全和数据安全在前端采用完善的安全措施以保障前端设备的物理安全和应用安全在前端与监控中心之间必须保障通信安全采取可靠手段杜绝对前端设备的非法访问入侵或攻击行为数据采取前端分布存储监控中心集中存储管理相结合的方式对数据的访问采用严格的用户权限控制并做好异常快速应急响应和日志记录 1 5 设计标准中华人民共和国公安部行业标准 GA70 94 视频安防监控系统技术要求 GA T367 2001 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB50198 94 工业电视系统工程设计规范 GBJ115 87 入侵报警子系统通用图形符号 GA T75 2000 建筑及建筑群综合布线工程设计规范 GB T50311 2000 电线电缆识别标志方法 GB T6995 全介质自承式光缆 YD T 980 1998 建筑设计防火规范 GBJ16 87 方案入侵探测器通用技术条件 GB10408 1 89 防盗报警控制器通用技术条件 GB12663 90 报警图像信号有线传输装置 GB T16677 1996 电视视频通道测试方法 GB3659 83 彩色电视图像质量主观评价方法 GB7401 1987 信息技术开放系统互连网络层安全协议 GB T 17963 计算机信息系统安全 GA 216 1 1999 计算机软件开发规范 GB8566 88 智能建筑设计标准 GB T50314 2000 入侵报警工程程序与要求 GA T75 94 入侵报警子系统验收规则 GA308 2001 入侵报警工程技术规范 GB 50348 2004 电子计算机机房设计规范 GB50174 93 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343 2004 入侵报警子系统雷电浪涌防护技术要求 GA T670 2006 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 92 水利信息网命名及 IP 地址分配规定 SL307 方案第 2 章系统总体设计 2 1 设计思路随着视频监控进入高清时代模拟摄像机已无法满足水利视频监控的需求高清摄像机的应用不但满足了细节监控设备状态表盘刻度的需求还为设备的智能状态分析提供了精确的视频源采用智能分析设备对各种行为进行分析并执行各种预案变被动监控为主动监控智能分析设备除了能进行行为分析外还具有车牌识别功能对进出水利工程的车辆进行管理在计算机技术和网络通信技术不断发展的今天系统的整合是发展的必然视频监控系统作为一种重要的现代化监测控制管理手段以视频监控系统为核心同时把安全防范火灾报警门禁等系统整合进来并把各系统有限关联起来配置成预案增加系统的高效性实现集中控制的目的 2 2 系统架构水利视频监控系统由各级监控中心和前端监控站组成在省级市级县市区级水利主管部门和防汛指挥中心以及省属流域管理部门省级水利枢纽分别设置监控中心在前端水域和水利工程管理等单位设置监控站监控中心和监控站通过传输网络连接构成一个多级联网的视频监控系统方案前端监控站作为整个视频监控系统的第一线负责对视频图像的采集编码传输以及报警信号的采集县市监控中心省属流域及省级水利枢纽监控中心负责对所辖区域内前端监控点视频图像报警信号的汇聚并转发给相关单位及上级部门同时对重要的录像和报警进行备份中心有权对前端系统实施管理控制能够调阅前端录像控制摄像机云台操作等大屏显示系统能够对前端采集的图像解码上墙以轮巡拼接等方式呈现省级监控中心对视频监控系统内所有下级中心和前端监控站进行监管能够调阅系统内所有监控点的录像和备份的重要录像并通过流媒体转发给相关权限人员平台预留有通信接口用于和上级平台的对接 2 3 系统功能水利视频监控系统应具备如下功能 1 实时视频监控通过客户端和浏览器可以实时掌握水利工程现场的一切情况对所