时间:2023-05-29 18:21:13
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇视频监控方案,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
煤炭是我国重要的能源资源,我国的煤炭工业长期停留在人工开采水平,生产效率低,安全隐患多,如瓦斯爆炸、地下渗水等事故经常发生。随着计算机应用在各行各业的逐步普及,煤炭生产水平目前逐步实现了自动化,生产效率大大提高。因为煤矿开采的特殊环境,容易发生事故,煤矿行业也被称为高危险的行业。利用远程视频监控系统,地面或中心监控人员可以直接对井下情况进行实时监控,不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况,通过在井下安装温湿传感器瓦斯探测器,能及时发现事故苗子,防患于未然,也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料,为将来的安全生产提供可靠的保证。因此远程视频监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。 一些煤矿在早期使用的视频监控系统都是早期的模拟监控,扩展性能和稳定性不高,管理也不方便。现在随着网络技术和计算机技术的发展,基于 TCP/IP协议的 IP 网的应用得到广泛普及。高速宽带主干网的建成和各地区高速接入系统的迅速发展,促进了基于 IP 技术的各种视频通信应用,如网络远程视频监控系统的发展。所以在煤矿安全监控系统中引入现代网络远程视频监控系统将是一种趋势。
概 述
随着各种新型安保观念的引入,社会各部门、各行业及居民小区纷纷建立起了各自独立的监控系统或报警系统。
建立和不断完善安防系统,对保护人员和设备安全、提高生产和管理效率、预防和制止犯罪、维护社会经济稳定起到了重要作用。网络通讯技术及图像压缩处理技术的快速发展,使得安防行业能够采用最新的产品技术,通过计算机网络传输视频图像,为实现远程视频监控及联网报警系统提供高效可行、高性价比的解决方案。
另外,宽带技术与网络视频监控技术的发展,为远程监控提供了更加完美的解决方案。 网络视频监控系统,为远程监控提供了全新的观念和更广阔的空间,实现了基于流媒体的点对点、点对多点、多点对多点的远程实时编码组播(广播)和监控、远程遥控摄像机的功能。视频监控系统拥有强大的用户管理功能、良好的兼容性、方便的可扩展性、分布式管理等众多优点,完全能够替代传统的模拟 CCTV 系统和数字 DVR 系统,并且在更多、更大的范围内创建并激发全新的行业应用模式。
用户需求
1. 井下采掘点(监测点)分散,并随着生产不断改变;
2. 要求系统安装、维护方便;
3. 系统监测数据准确;
4. 能够在环境恶劣的条件下稳定、可靠的工作。
系统功能
支持远程监控、多监控中心、分级监控和分布式监控;
同时支持各种网络视频编解码协议;
同时支持多厂商硬件编码器(视频服务器和网络摄像机);
支持多达上千个视频编码器和网络摄像机;
提供全屏、4、6、9、16 多种画面实时显示;
支持多种云台、镜头控制协议;
支持镜头分组轮巡、预置位的轮巡;
实现运动检测报警和联动报警,可远程设定运动图像的变化区域和灵敏度;
触发录像、定时、手动等多种录像管理;
灵活的录像计划设置;
提供两极密码保护、安全认证和水印技术,保证图像信息的安全;
支持图像抓拍功能;
支持流的负载均衡;
采用先进的音频压缩技术,支持双向语音;
网络化分级电子地图;
具有与其它信息系统集成的开放接口;
前端设备的分级、分组管理;
可连接控制其它设备,如视频矩阵、画面分割器等;
前端设备的 Ip、端口、云台编码协议、视频编码格式等参数设置;
支持电视墙显示;
系统状态信息显示。
系统特点
与传统的闭路电视和数字监控系统相比,此套网络视频监控系统具有一些独特的优势:
先进的嵌入式技术,稳定性高 系统采用先进的具有嵌入式操作系统的视频服务器,支持 MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、M-JPEG 等多种视频标准;
网络化实时监控 在任何可以接入网络的地方都可以实现远程实时监控;
网络化存储 系统可以实现本地、远程的录像存储和录像回放;
高清晰的视频图像 系统所采用的自适应高性能流媒体服务器设备,图像清晰可达 Full D1(704*576)、实时性好,根据网络带宽情况,传输速率可以在 1-25 帧/秒间自适应调整;
系统的兼容性 能够和传统的 CCTV 设备紧密结合,云台控制协议,与环境监控系统、门禁系统等互联后,系统可完成复杂的报警联动;
开放的编码标准 支持多厂家的音视频编解码标准(MPEG-1、MPEG-2 和 MPEG-4,H.261、 H.263、H.264 和 M-JPEG 标准);
方便使用、操作管理简单 无需安装客户端软件,直接通过 WEB 下载控件,登录服务器进行远程监控和远程管理;
报警控制管理 实现运动检测报警和联动其他报警设备,可远程设定运动图像的变化区域和灵敏度;
完整的管理功能 可建立多监控中心对本地和远程变监控前端进行实时分级监控,用户可多级、分组管理,监控前端可分成若干监控组,以 1/4/6/8/9/16 分屏方式显示,组内摄像机可自动轮巡,每个摄像机还可预置位轮巡,切换时间可以任意调节;
采用分布式技术的应用,适合大规模的运营 采用分布式的运营方案,可以把流媒体服务器放在带宽资源比较便宜的地域,节省大量在租用带宽资源上的投资。也可以在各个地区安放二级流服务器。提高整个系统的容错性和灵活性,并可以采取就近原则为用户服务,还可以分散运行风险和投资;
利用网络安全技术使信息更安全、可靠,支持网络 VPN 隧道的加密数据传输,使得视频图像在远程监控时更加安全;
组网方便 系统可以在现有的任何网络中完成各种监控功能,根据网络带宽的变化,视频流可自动调节;
可扩展 具有与其它信息系统集成的开放接口,能够持续平滑升级和扩展,降低对系统的整体投资成本;
监控前端包括模拟摄像机、视频编码器、网络摄像机、报警输入设备等。可以依据用户及环境的不同需求,另外加配各种设备像防护罩等。此套监控系统可以支持多种云台编码协议、网络编码协议,支持多厂商视频编码器。 网络通信平台由路由器、交换 、防火墙、通信线路等设备组成。
通信线路可以采用多种方式:双绞线、光 线电缆、专线、xDSL、无线局域、矢量地图的集中配置和实时访问权限控制。支有现场设备,支持本机矩阵解码卡机、无线网桥纤、有网、卫星、GPRS、CDMA 等。 系统核心管理软件,采用 J2EE 标准体系开发,采用微核心加插件先进架构,支持 WebSERVICE 标准、LDAP 协议与 SSO 单点登陆等先进技术,安装环境支持所有操作系统与数据库。可以基于 WEB 实现对该软件的远程访问管理。基本规格可以实现对最大 64 路远程 PC-DVR、嵌入式 DVR、视频服务器 DVS、IP 摄象机等数字图象设备的机构、人员、设备持对系统接入的防盗、防灾、求助报警信号和门禁信号的复杂报警联动策略设置。
管理服务器由监控管理软件、服务器硬件、存储服务器等组成。与之配套的监控管理软件提供了完整的监控中心管理、录像管理、报警管理、集中存储、用户认证和权限管理、服务器集群管理等功能。监控管理软件基于拥有专利的流媒体分布式处理技术,能够在复杂网络环境中优化视频流的传输控制,提供大容量、高质量的网络视频传输和处理。
当前,我国正在加紧建设平安城市,建设社会治安防控体系。在我国的平安城市工程中,深圳市福田区建设的平安福田工程拥有3362个摄像监控点和高达1512TB的存储系统容量,是亚太地区单系统容量最大的IP监控和存储系统之一。负责这个工程项目的就是杭州华三通信技术有限公司(H3C)。
规模化应用遭遇瓶颈
一般来说,完整的监控系统包括视频源、传输、切换和控制、视频显示、视频音频存储等环节,其中传输、切换和控制是决定监控效果的核心要素。随着视频监控系统迈向规模化建设,模数结合为主的传统监控体系,因其自身在存储容量、监控范围、可管理性、可扩展性等方面的局限性,已经无法满足监控规模化应用地域广、高密度、跨系统的实际需求。H3C公司副总裁兼首席技术官曹向英表示,与以往小型监控系统建设相比,大规模视频监控系统建设,对系统建设和应用提出了更高要求,用户也将面对更多困难和挑战。由于视频监控领域实际应用中技术与标准不统一,加之视频监控系统涉及视频数据采集、传输、显示、存储等多个技术领域,系统应用复杂,用户建设视频监控系统时常常无所适从。
目前国内大部分视频监控厂商提供的都是封闭型视频监控方案,采用各自开发的私有协议,这种模式可以满足小规模应用,但在平安工程这类系统复杂、规模庞大、要求高的监控系统建设时,却显得处处掣肘。此外,随着监控应用的不断发展,监控与门禁、报警等业务系统进行整合,实现增值业务叠加是未来应用的趋势。从监控系统应用增值的角度来看,模数结合解决方案中因为涉及多种私有协议,没有开放的逻辑接口,用户的各种附加应用无法集成,影响系统发挥综合效应。
IP监控――安防新趋势
建设视频监控系统,要全面考虑规划、部署、管理、维护、扩展、应用等多个环节,各个环节都要选择合适的技术,才能令视频监控系统发挥出最大效应。H3C多媒体产品线总裁张鹏国解释了IP技术在监控简单化过程中的重要性。由于IP传输摆脱了传统监控方案中光缆传输的物理限制,并且可以因地制宜地用不同的接入手段实现多种方式接入,利用IP统一架构方便实现系统平滑扩展,并能实现基于标准的媒体和控制信令,做到与语音、视讯等其他多媒体应用整合,与图像识别、专业告警、门禁系统等系统充分集成,能让用户实现规模化监控应用的过程变得更为轻松。
当前,国内外许多厂商已着手通过高品质IP网络,来实现视频编码传输和联网监控管理,扩大视频监控的应用规模和范围。张鹏国说:“视频监控正沿着模拟化、数字化、网络化、智能化的方向发展,IP监控替代模拟监控已经成为现实。”针对视频监控规模化应用中,用户普遍遇到的系统建设复杂、管理困难等关键问题,H3C提出“让监控变得简单”这一口号,即让整个监控系统的规划和实施变得简单,让系统的应用变得简单,让业务管理和维护变得简单,让系统的升级和规模扩展变得简单。
打造高效监控网络
在平安工程等大型城市监控项目相继建设中,IP技术凭借其模块化设计、可无限扩展等优势,开始迅速普及。H3C推出了iVS IP智能监控解决方案,在业界首次将EPON技术引入监控方案。通过高效灵活的接入方式,一根光纤可连接多个监控点,解决大规模接入问题,大量节约光纤,有效降低系统建设成本。并且,H3C还将iSCSI协议引入监控解决方案中,可以不通过服务器直接进行数据写入,减少数据存储系统中故障点,并且能够实现即时回放及精确到秒级的检索,避免了传统方案中存储系统的低效和不稳定问题。此外,该监控方案提供API开发接口,集成多种智能软件,顺利实现三台合一、GIS地图、门禁联动、报警联动等增值应用,使用户的视频监控系统发挥更大的作用。
张鹏国强调,视频监控系统建设中,统一系统标准十分重要,H3C提出的iVS IP智能监控解决方案,将视频监控架构统一到IP技术应用,不仅能够实现监控简单化目标,而且对于视频监控系统的未来建设将产生重要影响。H3C还参与了IP网络应用标准化的建设工作,作为主要的监控标准制订工作的参与者,H3C正在积极推动信息传递、应用、存储等应用的统一标准建设,促进视频监控简单化。
随着视频监控系统建设进一步提速,基于IP技术的智能监控架构打破传统监控体系在大规模应用中的瓶颈,实现系统架构简单、操控应用简单、管理维护简单、应用增值简单。
1入侵检测系统
(IDS)入侵检测系统的作用类似于现实生活中的监视摄像机。它们可以不间断地扫描网络流量,查找可疑的数据分组。利用一个跟踪特征数据库,它们可以记录任何不正常的情况,并采取相应的措施:发出警报,重置攻击者的TCP连接,或者禁止攻击者的IP地址再次登录网络。网络IDS(NIDS)检则器通常可以利用一个不可寻址的混和接口卡监听某个子网上的所有流量,并通过另外一个更加可靠的接口发送任何警报和记录的流量。本次设计准备在互联网入口和防火墙入口各部署一套入侵检测系统,一方面用于防御internet黑客对于网络的入侵,一方面保护核心服务器的应用及数据安全。
2网络准入控制系统
虽然安全技术多年来一直在发展且安全技术的实施更是耗资数百万美元,但病毒、蠕虫、间谍软件和其他形式的恶意软件仍然是各机构现在面临的主要问题。机构每年遭遇的大量安全事故造成系统中断、收入损失、数据损坏或毁坏以及生产率降低等问题,给机构带来了巨大的经济影响。
3网络视频监控系统
在控制室及调度室看不到现场的生产情况,对生产现场缺乏直观了解,为了加强生产管理,及时发现各种异常情况,可以采用工业电视技术来加强生产和安全管理。企业信息化建设中,视频监控系统是一个重要组成部分,其经济效益是潜在的,通过视频监控系统的建设,对企业的生产和经营存在潜在的、巨大的推动力,提高公司的管理水平。实施数字监控系统是一个很有利的管理手段,通过该系统,公司领导及管理人员可以很方便的监控到整个企业的运行状况,按照保证系统先进、实用、安全、可靠、经济、易扩展、易维护和高性价比的原则,为企业有效的进行生产管理和决策分析提供有效的手段。网络视频监控系统应当采用国际最先进的网络视频监控技术作为企业尤其是生产型企业的首选方案,以网络化、整合化、灵活化的特点搭建企业生产监控平台,同时将嵌入式网络视频技术与视频服务器技术进行有机的结合,通过与网络系统的结合保护用户的投资。对于不同特点的监控点位采用不同的监控方案,对于位置相对分散,监控主体比较多的点位采用数字网络视频监控方案,提高监控系统部署的灵活性和整合性,节省了大量布线工程,为企业节省了大量的资金。对于位置相对集中,图像的清晰性要求高,监控主体相对较少采用模拟视频监控系统,最大程度的减少视频信号的损失,保证视频图像的清晰性。
4企业数据库
服务器数据库服务器就是安装数据库的服务器。数据库通常包含最为敏感、机密的数据,必须安全地存储这类数据,并防止其在未经授权的情况下被披露、篡改或恶意使用。即便数据库服务器并未直接与Internet相连,仍需防止其遭受利用配置弱点、现有缓冲器溢出或不良开发惯例而实施的攻击。企业数据库服务器主要考虑高可靠性和高可用性,要求满足7×24小时工作。选择两台高性能UNIX类服务器作为数据库服务器,采用双机热备。一台中等性能的UNIX类服务器作为数据备份服务器。
作者:胡酝涛潘阿娇尤佳彬单位:呼伦贝尔市鄂伦春自治旗环境保护局
【关键词】道路交通 移动 视频监控
如移动视频监控技术与2010年开始,就有很多业内人员前仆后继的为其实现找各种可行性办法。然而尚切存在各种未攻克的难题,使本项技术只能在某些特殊的场合可以小范围的使用而未能普及。随着4g网络的到来,移动视频监控技术又焕发了新的活力。显而易见,城市的全覆盖监控及道路交通监控占据了摄像监控行业极大的市场份额,而传统的电缆传输方式又存在这各种弊端,为新技术的出现提供了空间。移动视频监控技术究竟能否逐步取代传统的有线监控方式,在道路交通检测方面大显身手,本文综合各种因素,对其可行性进行全面分析。
1 移动视频监控技术普及的意义
有需要才有市场,传统电缆有线监控方式的种种弊端和移动视频监控方式的各种优势,决定了移动视频检测技术的普及必然有重大的意义。
首先,移动视频监控技术是极为方便的。视频显示终端的可以移动,彻底解放了监控工作人员的人身自由,而且影音只能可以对突发状况进行分别,提醒,使工作人员对突发状况的反映更加迅捷。
然后,移动视频监控技术不仅仅是提供了方便。道路的全路段监控不仅可以有效的查出违章驾驶,更重要的是给路上的司机一种约束力,防止违章驾驶。而且可以为交通事故的原因和问责提供重要的证据(现如今必须通过现场保护后轮印分析还原当时情形)。而传统的监控方式的电缆成本,布线规划等制约这它的全路段覆盖。因此只能在城市路口,重要路段实施监控。城市郊区,高速路段就有极少,甚至没有监控。这显然是远远不够的。移动视频监控技术因网络信号覆盖面广,无需走线,就可以从根本上解决此类难题。由此看来,社会上对移动监控设备还是极为需要的,而不仅仅只是因为方便。一项理念在未来可以得到普及的第一大先决条件是有所需。通过分析,要实现全路段视频监控,它是必须的。
2 限制移动视频监控技术的技术难题及其弊端
难题:一项好的理念经提出和几年的发展,迟迟未能普及,必然存在其未能攻克的难题。移动视频监控技术的理念主要是网络传输代替电缆传输,实现其可移动化。实现移动视频监控的主要难题在于传输方面对带宽要求高,相应高清解码器的落后导致图像分析无法用大屏幕独立观看。无线网络易受干扰,现如今还无法用手机进行高分辨率观看。
弊端:网络传输的重要弊端有传输问题和安全问题,网速不给力会导致延时,以致监控人员无法迅速做出反应。网络传输还易造成信息泄漏,或被黑客攻击成为病毒源。
3 难题和弊端下的普及可行性分析
任何一项新技术的提出伊始,必然存在各种意想不到的缺点。只有在投入应用中才能逐渐发现,然后改进。再说,任何一项技术都不可能是完美的,但我们应该认清它的优势,尽量优化它的缺点,不能因噎废食。比如网速不给力问题随着4g网络的到来,网速,网费问题得到极大的改善,相信以后必有更为先进的5g,6g出现。而且,现今比较流行的云服务平台的出现,让移动视频监控的发展有了更为广阔的前景。因此,随着时代的进步,传统监控技术的弊端和缺点将逐步呈现或放大,而这项新理念的优势必将更加明显,缺点也必将逐步弱化和解决。海量存储,高清解码,系统操作等等将不是移动视频监控技术发展的障碍。
从可行性角度分析来说,现如今网络费用,速度,安全性能方面还不能达到相应要求,在国内,也只有一些小的场合比如一些小区,厂房等,而且因清晰度达不到还得需要文字内容辅助解释。所以就现皆段而言,基于目前的技术,移动视频监控技术普及与道路交通检测领域还是不可行的。
4 国际上本项技术的发展
美国AT@T公司与美国杰尔系统有限公司合作,将数字家庭的智能监控服务送达到远端的用户PC或手机上,公司还在美国推出了面向家用的视频监控设备,用户可使用手机或者PC接收来自家中的警报或实时视频信息。用户需要一次性支付199美元,用以购买摄像头、无线门磁探测器以及相关软硬件,之后每个月需支付9.95美元作为服务费用。对于这个价格,若平价换算成人民币,也进入到了我国大部分家庭的可承受范围之内。
美国巴顿公司公布的VisualityTM移动视频监控系统能够记录和存储来自多个领域的高清晰度视频,同时通过标准的3G和4G蜂窝网络现场直播视频、音频和全球定位信息。当安全受到威胁时,VisualityTM能够提供充分的、实时的且直接从外部获得的环境感知。
5 结论
还有很多国家在移动视频监控技术方面有着突破性的进展,我国在这项技术的研究上还是非常落后的。各种移动视频监控技术在国外成功试验实行的实例,更佐论证了此项技术在我国可以得以发展,普及。尽管我国在此方面的研究还非常的落后,但在我国现今网络技术蓬勃发展的支撑下,必将取得巨大的进步。现如今,移动视频监控技术还主要应用与家庭,厂房等等,未曾应用与道路交通。但我认为,此项技术随着网络技术全面改革发展后,应用于道路交通的监控检测是必然的。虽然现阶段想用移动视频监控技术取代传统的电缆传输是不可能的,但在网络技术改朝换代如此频繁的今天,经过几年的发展,移动视频监控逐渐普及,在道路交通监控检测方面取代传统技术必然可行!
参考文献
[1]朱得旭.移动视频监控技术及其在道路交通安全领域中的应用[M].北京:中国人民公安大学,2006.
[2]周文.城市道路交通监控解决方案[J].中国公共安全(市场版),2007(12).
[3]王琨.国外移动视频监控发展概览[J].中国安防,2014(01).
作者简介
谭永(1994-),男,山东省潍坊市人。现就读于长安大学。研究方向为测控技术与仪器。
关键词:园区 联网 监控 解决方案
中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(b)-0014-02
在园区监控应用中,随着IT技术不断发展并引入视频监控领域,IP网络监控已经逐渐替代了传统的模拟监控。但以往的解决方案更多是各个产品的简单组合,而园区监控在资源的统一接入、设备统一管理、业务高效处理等方面越来越深入的需求,进一步要求联网监控系统的各个组成部件能够基于统一基础架构紧密配合,形成更加贴近业务需求、深度融合的整体解决方案。
1 园区监控的定义
园区监控,是指在一个固定周界内,有一定规模的、有相关应用联动的监控系统。园区监控的主要应用来自两个方面。
园区安防监控:视频监控作为一种技防手段,用于防范财产被盗、闲杂人员闯入等,对出入口、厂区、办公楼、周界围墙、仓库等目标进行实时全天候视频监控,同时具备监控录像、报警联动等功能,成为安保工作的得力助手。
企业生产监控:为加强管理、提高工作效率,也会将监控用于辅助生产系统,通常称之为生产监控。如制造型企业将视频监控用于生产线的可视化管理等。在这种情况下,监控点的选择更多取决于业务和管理的需求,一般监控点多数设置在主要的生产业务区。
2 园区联网监控的需求发展
随着近些年来视频编解码技术、视频网络传送技术、视频数字存储技术、视频通信调度技术等与视频相关的IT技术不断发展,并逐渐引入视频监控领域,IP网络监控也后来居上,逐渐替代了传统的模拟监控,在园区监控市场上占据了优势地位。这一切使得园区监控的需求也在发生着深刻的变化。
2.1 扩展性及资源利旧要求
伴随着园区规模的扩大及企事业单位分支机构(如分校、分厂、异地厂区)的不断加入,园区的监控规模和密度都比以往增加了许多,也使得基于IP的联网监控逐渐成为主流。同时,对原有监控资源的整合、多园区监控系统的跨域联网需求也越来越多。
2.2 全局资源的统一管理要求
IP技术越来越多的融入视频监控领域后,安防监控与生产监控这两种目的不同的业务在视频监控系统中实现共享和融合已经成为可能,由此也带来监控规模的进一步扩大。系统需要对大量的监控资源统一管理,对大量的前端设备统一维护,提升故障发现及处理的效率。
2.3 开放性及业务应用的整合
视频技术、安防技术以及IT技术不断发展,一方面用户对视频监控系统本身的操控体验要求越来越人性化,如高清画面显示、基于事件的录像快速检索精确定位、三维仿真GIS等;另一方面,用户对视频监控系统的定位也不再是孤立的视频图像采集再现系统,而是安防系统或者其他专业应用系统的有机组成部分,视频监控系统需要与安防系统的其他子系统(如门禁、报警、消防等),或者专业应用系统的其他子系统(如SCADA动力环境系统、考勤系统、图像智能分析系统等)完成充分的整合。
2.4 可靠性的要求
视频监控系统在安防系统中的地位日趋重要,系统的可靠性也越发受到重视。从前端设备的可靠性到网络链路的可靠性、存储的可靠性、管理平台的可靠性,都需要在以往监控系统的基础上加以提升。
3 需求的发展变化要求融合的整体解决方案
从系统的可扩展到系统的可管理性,再到系统的开放及可靠性,这些需求的变化对园区视频监控系统方案及各个组成部分—— 前端编码、网络传输、媒体处理、存储检索、视频管理、终端显示,都提出了更高的要求。我们将园区监控各个部件按照下面的体系层次进行分析,看看各个层次都有哪些新的需求变化(如图1)。
3.1 多媒体终端
在园区监控方案中,前端的编码设备和后端的解码设备都可以认为是多媒体终端。在最前端的编码器部分,为了满足园区监控的高品质要求,前端采集编码设备一方面需要提供高清的图像品质;另一方面需要融合更多的网络、存储技术来完成视频的高效、高可靠处理和传输。在接入网络的过程中,编码设备需要融入更多网络接入特性,要求对园区监控点的不同环境,采用相对应的接入技术:如针对园区道路使用EPON接入方式实现一根光纤接入多个监控点;对于重要监控点,还可以使用双网口链路上行,提供网络链路的高可靠冗余;针对有线无法覆盖的区域,采用WLAN的方式进行无线接入。在视频流的处理中,为了满足实况视频流的低延时、存储数据流的高可靠传送要求,编码设备可以使用基于网络的组播技术来发送实况流,采用基于iSCSI直存的方式向存储设备发送存储流。同时在生成视频数字信号时,需要在视频流中设置QoS标记,以便网络设备根据优先级进行针对性转发。
3.2 传输网络
传输网络作为监控业务的承载,要求实现视频流的高可靠、低延时转发,针对信令、实况图像、回放业务不同的QoS优先级,进行相应的转发。同时,对于前端监控点使用的多种接入技术,如EPON、环网、无线的接入,均需要在网络端完成相应的传送处理。
3.3 媒体处理与存储
面对大容量的监控点信息,系统需要提供控制与业务相分离的机制,控制信令由独立的管理平台负责,媒体业务流则由网络或媒体服务器转发。
3.4 基础管理
在园区监控建设中,原有独立建设的安防监控、生产监控统一共享后,规模随之扩大,由此带来全局管理的要求。园区原有的监控资源在后续的建设中也需要尽可能兼容接入。
3.5 业务与增值应用
园区监控应用中,要面临和大量业务系统的对接和联动,企业的GIS系统、OA系统等也可能需要随时通过SDK接口调用监控系统的图像,完成统一界面整合。刷门禁卡时,可自动和监控系统联动,使相应摄像头转动到计划的预置位,以便能够看清并记录刷卡人的面貌,类似的还有与专业报警系统的整合联动。同时,这些都要求监控系统能够提供基于平台的、高效、易于开发的开放接口,来完成与多种业务应用的联动整合。
4 IP园区联网监控解决方案
通过通信技术、信息处理、存储和多媒体技术以及基于开放的中间件平台,IP网络监控解决方案提供了包括编解码器、网络存储设备、网络系统和管理平台四大基础组件,实现了四大组件的特性融合和架构优化。
4.1 先进可扩展的体系架构
系统借鉴先进体系架构,采用分层、模块化的设计,遵循标准SIP协议规范,将媒体交换处理同系统的控制、管理信息相分离,具备灵活的可扩展性,保证了海量视频接入和大并发量访问的能力。系统采用双流的工作机制任意分配实时流和存储流的码流格式、码率等参数,并通过组播和iSCSI数据流端到端进行传输,避免了矩阵、流媒体服务器等系统瓶颈造成的“哑铃效应”,提升系统传输的可靠性。
4.2 统一资源管理
系统采用资源化管理框架,把物理设备分解成多个基本资源的集合,根据抽象出的资源类型(如摄像机资源、监视器资源、告警源资源、存储资源、地图资源等)进行分类,结合基于角色的精细化分级分权用户权限管理,可完成前端监控点按照虚拟域的资源划归,屏蔽资源的物理地域差异,方便业务开展。通过设备服务软件,视频监控系统可以接入业界主流DVR、IP摄像机。
4.3 创新的存储技术
IP园区监控方案基于存储虚拟化技术,采用标准IPSAN存储设备,实现大量视频存储设备的分布式部署和集中管理,以及存储空间的动态分配及调整。将iSCSI块存储的存储方式引入监控中,通过端到端直存的方式,取消了服务器转发,提高了存储可靠性,实现了对于媒体流这种非结构化数据的结构化存储,使得监控录像可以秒级精确检索和即时回放。
4.4 网络与监控的融合
IP视频监控系统将IP组播技术、网络Qos技术、IP网管技术引入监控。针对园区监控点的不同环境,采用相对应的接入技术。前端编码器可以通过LAN、SFP、EPON、RRPP环网、WLAN等方式灵活地接入承载网络。
4.5 业务应用整合能力
系统采用SOA框架,对外提供全方位的平台级中间件接口,包含了监控平整的管理接口与业务接口,可以将视频资源开放给更多的行业应用处理使用,如GIS系统、安防报警系统、工业SCADA联动、专业工业电视、专业管理系统、视频智能分析等。各种行业化应用可以在系统提供的SDK上进行各种层次的开发。同时,基于统一的底层操作系统,IP视频监控系统可以直接与其他多媒体系统通信,如视频会议系统,将视频监控系统中的现场图像和历史录像,以数字方式发送到各个视频会场,实现监控系统与视频会议系统的融合。
4.6 高可靠的系统保证
为了满足室外环境的要求,前端采集编码设备提供了高环境适应性(高低温、潮湿腐蚀、EMC电磁兼容等)。通过双网口链路上行、环网等接入方式,实现网络链路的高可靠冗余系统通过视频管理软件平台的热备份及媒体服务器的集群管理,提升了核心系统软件的可靠性。
产业4星
据NDC(诺达咨询)的《2007网络视频监控业务研究报告》,2007年,我国网络视频监控业务市场规模达到26.36亿元人民币,预计2011年将达到了86.61亿元人民币,未来5年之内,网络视频监控会保持约38%的年增长率。
随着网络技术和视频技术的发展,各行业实施远程视频监控的范围已逐步扩大,从几十个监控点向几万、甚至数百万个监控点发展,结构上更是从局域网扩展到城域网,甚至广域网。
如果说原来的金融、政府、交通等行业视频监控应用只是“点”的话,那么未来的视频监控大有转为城市级公共业务这种“面”的趋势。
2008年北京奥运会和政府“平安城市”的建设仍然是今年视频监控市场的强势推动力。
目前整个产业呈现出以下两大趋势。
首先,整合在即――整个视频监控市场带动了视频处理、软件平台、网络以及存储在内的几个领域。但由于历史原因,国内安防行业门槛较低,造成安防集成商整体素质参差不齐。而随着技术的发展和视频监控市场城市化的扩张,一些竞争力差的厂商和集成商将被剥离,视频监控市场会逐渐走向健康发展。
第二,呼唤标准――视频监控系统数字化、网络化、智能化的趋势日益明显,对过去分散建设的视频监控系统进行改造、升级、联网的需求日益突出,针对各种异构网络系统联网标准的缺口较大。
系统的标准化程度越高、开放性越好,系统的生命周期则越长。控制协议、传输协议、接口协议、视音频编解码、视音频文件格式等均应符合相应国家标准或行业标准。因此,市场呼唤视频监控系列标准的制定。
前景5星
2007年,运营商推出的电信级视频监控方案得到深入应用,以中国网通的“宽视界”、中国电信的“全球眼”为代表的视频监控业务已能满足跨区域行业客户的综合视频监控需求。这主要得益于运营商雄厚的技术及带宽资源。
展望2008年视频监控市场的应用发展方向,前端一体化、视频数字化、系统网络化、管理智能化仍然是重点。
关键词:高速公路;智能监控;通信技术
引言
我国高速公路交通运输流量大、长途车辆吨位基数大、危险品车辆比重高,这些对于高速公路通行能力、路面强度、运输调度、运输服务都是极大的考验。除此之外,天气也是另一大重要影响因素,大雪、大雾、暴雨等恶劣天气导致道路积水与结冰,严重影响着高速公路能否安全运行。所以,实现高速公路智能监控,推动高速公路智能化、自动化发展,以此提升高速公路运输服务质量、降低道路运输和维护成本、提高运输过程中的安全系数成为高速公路运营部门最迫切的需求。
1智能监控的主要系统
1.1视频监控系统
视频监控系统可以将各种收费单位、道路讯息进行收集经过数字处理后,通过信息传输系统传送到道路监管部门,对高速公路运行状态进行及时、有效地监控,以应对各种突发性问题。这种系统由两部分组成,分别是收费监控和道路监控。收费监控系统主要是针对各收费单位进行监控,如收费亭、收费车道等。道路监控系统是对高速公路上的特殊道路如高架桥、立交桥等场合进行实时监控。视频监控系统的运用,能够让道路管理部门有效掌管高速公路交通状态,及时发现交通事故、交通堵塞、违章等突发状况,并在最短的时间内做出部署,尽快解决问题,从而最大限度地保证高速公路运输安全和畅通运行。图1为高速公路智能监控通信技术的应用。
1.2交通监控系统
交通监控系统能将路段上收集的相关数据和高速公路的交通运行信息通过TGIS在地图上显示,能在地图上显示相关的数据和道路信息,以此处理、协调、预防突发事故。通过在系统中添加全新的处理功能,可以对天气因素、交通事故等因素进行记录,以便于为事后处理事故提供参考数据,能使系统充分发挥增强调度的自动化能力。其次,交通监控系统可以通过固定的指示牌、相应的信息渠道对交通进行合理地调度及安排,为车主提供最有效的信息和指引,确保高速公路交通的畅通运行。
1.3数据收集系统
数据收集系统不仅是整个交通监管系统的重要元素,也是各个系统之间联系的重要纽带。各个系统基本都是在进行数据的收集,数据收集系统就是对数据收集进行管理,能确认最合理的数据信息采集周期,有效地读取各道路监控中心的实时数据。为交通系统安全运行提供便利,为交通部门指挥调度、车流量检测、违规违章处理提供通信服务。
2智能监控的关键技术
视频图像处理是高速公路智能监控的核心部分。要保证对目标车辆实时监视,全方位、有效地对跟踪车辆进行拍摄,必须对不同情况采取不同办法,只有这样才能在路况复杂、车流量大的高速公路上录制高质量的监控图像。
2.1将视频系统数据传输、控制以及存储设备相结合
高速公路视频监控数量多且位置分散,必须合理地将视频系统数据传输、控制以及存储设备相结合才能高效地进行实时监控,这是智能监控系统中的重点环节。高速公路的控制中心监控范围必须能涵盖收费站和服务区,所安装的摄像设备在将视频数字信号传输到监控中心的过程中,合理地利用相关转码设备和传输设备,高效快速地进行传输才能实现对本地运行的情况进行实时监控。传输过程中,先利用高速公路沿线所安装的监控探头通过视频信号传输设备传到就近的收费单位内,再将其接入到模数转换设备中进行存储,最后通过数字信号传输设备传输到监控中心。这样大大减少了传输时间,能对突发事件做出快速反应,减少因传输过程中失真现象对视频造成的影响,进而提高视频质量。
2.2高速公路智能监控
智能交通监控系统设计时还要保证电路的功率大于系统瞬时功率,因为在智能监控系统中通常应用到一些额定功率很小,但在工作的某一时间段内瞬时功率会非常大。功率过大不仅影响监控系统稳定运行,还会损坏相关设备,造成经济损失。为避免发生此类事件,在设计电路的时候要考虑到电路容量,提前做好预防。
3高速公路的视频监控系统技术
高速公路的视频监控是通过场外摄像机对目标进行全方位监控,将图像通过通讯线路传回到监控室,这是一种先进、有效的监控手段及方法,可以实现人工或自动灵活切换,各种领域都有应用。对于监控对象可以实现自动化录像,特殊的事件还可以进行人工控制。这种监控技术不仅可以实时有效地对高速公路进行监控,更为视频查看提供了极大的便利,可以说是实现高速公路智能监控的一大助力。高速公路的监控系统主要用来对高速公路收费单位出入车辆进行实时监控,对违章车辆进行抓拍,对高速公路事故高发路段及特殊路段进行视频实时监控。它是高速公路分布式的一个子系统,作用于高速公路监控,为保证车辆安全运行,道路畅通提供实时有效的动态图像。同时,高速公路视频监控系统因监控对象不同,监控方式也有所区别,如视频监控方式是用于超车道黄牌车的监控和非法占用应急车道的车辆监控;雷达监控方式是对车辆超速、欠速进行监控。灵活地应用监控方式,这样不仅能有效地对道路进行控制,还能解决因单一监控方式对监控系统造成的负担。视频监控数字高清摄像机进行录像,并配备大容量存储设备,这样不仅保证了录制视频的质量还解决了因视频占用太大存储空间而无法保存很长时间的问题。管理中心采用合理的软件优化,将录像和抓拍图片关联起来,以便于调取查阅时更加方便。
4高速公路智能监控的技术方案
4.1概述
高速公路的监控中心系统由总中心和分中心两部分组成。总中心和分中心属于上下级系统,各个分站在收到用户发来的警报和突发状况进行分析,然后发送给总中心作为事故处理的依据。总中心主要设在省会城市或者高速公路重要路段,当分中心接收到用户车辆发生故障或车祸时可以向中心站发送警报,总中心可以快速有效地对事故进行分析,同时做出最合理的解决方案。总中心还可以通过视频直接监测各分站的运行状态,以便于第一时间对突发事故进行处理。分中心主要设在高速公路上每个重要的点,该点设置有报警电话、数据传输设备和监控设备。当在高速公路上行驶的汽车发生突发事件时,可以在分中心通过报警电话向分站求救,以便于快速得到救援。
4.2高速公路智能监控视频系统的组成
这种系统以光通信传输系统为依托,实现监控视频数据的有效传输。监控视频各个点比较分散,距离也较远,无法使用电缆供电,因此系统的供电电源采用的是太阳能蓄电池,又因为反馈系统必须保证较高的稳定性,所以对太阳能电池的续航能力也有着极高的要求。为保证太阳能电池供电的稳定,可以采用以下方式:通过MCU控制在没有用户使用的情况下将电源切断使系统保持静默,降低系统对电能的消耗,一旦有用户遇到突发状况需要报警或向总中心求助时快速供电及时唤醒系统保证用户的安全,还可以降低长时间运行对系统造成的损耗。在保证系统运行正常的情况下还要考虑到容量以及使用效率等方面。高速公路的监控视频系统的容量可以根据系统规模来确定,总中心和分中心通过通信系统传输设备进行连接,并完成数据的传输工作,通过地址码分区和分时的工作方式,确保做到准确快速定位事故发生地点,就近派遣救援人员进行事故处理,最大程度地保证人民生命财产安全。
5结束语
关键词 监控 无线网络 移动互联网 远程 校车 定位 安全
中图分类号:TP393 文献标识码:A
学生是社会的将来,更是每一个家庭的希望。校车作为孩子每天上下学都要乘坐的交通工具,其安全问题不容忽视。近年来校车交通安全事故已经成为中小学生安全事故意外伤亡当中最主要的“杀手”。究其原因,主要存在四大隐患:校车质量不达标,司机安全意识弱,超载现象严重,多头管理无人负责,其中很大部分因素涉及监管的问题,驾驶司机、跟车教师、学生在车上的活动状态等缺乏相关部门有效的监管和监测。
本方案以车载DVR设备为基础,结合视频编解码技术、3G网络传输技术、GPS定位技术、GIS地图技术和车载黑匣子技术(行车记录仪)形成一整套对校车的全方位监控方案,可将一个地区所有学校的校车统一纳入相关管理部门的监控中心,同时提供分布式的管理方式,各个学校能对本校的车辆进行管理。
通过GPS定位、电子围栏(区域报警)、线路偏移报警、超速报警、分段限速等技术手段有效的规范行车路线、行车速度,保证行车安全,学生、老师及司机的安全;结合3G实时视频监控及车载录像,更能杜绝超速、超载、超时疲劳驾驶等“三超”现象,并能在车辆发生突发事件时及时作出正确的响应和及时的处置,以及事后取证、公平处理;通过GPS及视频监控技术保证校车管理真正做到“六定”管理模式,即定人(固定驾驶员、随车管理教师或人员)、定车(固定班次)、定座位(固定学生座位)、定检(定时对校车进行检测维护)、定线路(固定接送线路)、定时间(固定接送时间)。
同时推行学生上下车IC卡制度,学生手持具有射频识别功能的IC卡轻轻一刷,即可完成手机可以与读卡器(POS)之间进行数据交换,从而记录学生乘坐情况、每辆校车接送学生时间、路线和停靠站点等信息。
整个系统由视频监控子系统、电子指纹认证子系统、学生信息登记子系统,信息子系统等四部分组成。整个系统可参考图1。
视频监控子系统由三部分组成:前端信号采集处理系统(前端车载监控系统)、数据传输系统、监控中心管理平台。前端车载监控系统又包括车载硬盘录像机(车载DVR)、监控摄像机、监听头、液晶显示屏、GPS等。前端系统通过司机对车辆的起动,直接开启车载监控设备,由摄像头提取车箱内部信息,交由车载监控主机压缩存储。前端司机可以通过监视器监控车内、车后情况;后端管理人员可通过监控管理平台对车辆运行状态进行实时监控和调度。当到达终点站时,管理中心工作人员通过USB接口、更换车载硬盘、SD卡以及WIFI无线传输的形式备份该车辆运行的视频资料,终端管理人员通过回放分析软件来查阅。管理人员及客户端用户可在监控平台上远程对车载监控系统进行设置与监管。
电子指纹认证及酒精检测子系统:通过安装在校车上的电子指纹读取器,当司机上车时,在未开动校车前,需通过指纹读取器来验证其驾驶身份,同时将该司机信息通过3G网络上传至监控指挥中心数据库,对司机身份进行比对,杜绝一车多人开,只有指纹比对成功同时酒精浓度检测正常的司机才能正常驾驶校车,当指纹认证不成功时,司机将无法开动校车,同时酒精检测超标的会向监控中心进行报警,从而保障了行车安全。
学生信息登记子系统:学生信息登记子系统由两部分组成:系统应用软件和读卡机。应用软件配合相关硬件实现学生信息登记及管理、产生报表等;读卡器用于读取感应卡,并存储和显示刷卡记录、学生卡号、班级名称、学校名称、姓名、照片家长姓名、家庭住址等。
信息平台:信息子系统主要实现三大功能,即发送短消息、发送邮件、学生刷卡报表。
通过以上的方案,利用3G无线通信技术将现场视频和图片及时传回主中心,便于远程监控调度和管理。通过对校车的调查分析,结合现在比较成熟的GPS技术、互联网技术、计算机技术等,为校车量身定制的管理系统――校车GPS+3G监控管理系统,将对校车车辆安全管理产生非常积极有效的影响。
参考文献[1] 梁笃国.网络视频监控技术与智能应用[M].人民邮电出版社,2013.
[2] 牛温佳.移动网络视频监控系统[M].电子工业出版社,2013.
[3] 王华忠.监控与数据采集(SCADA)系统及其应用[M].电子工业出版社,2012.
1 IP高清摄像机介绍
IP高清摄像机顾名思义就是网络高清摄像机,是基于网络传输的数字化设备,主流上为HD1080P的摄像机,集成了视频压缩和网络传输处理模块(DVS),内置了数字化压缩控制器和基于WEB的操作系统(包括Web服务器、FTP服务器等),视频信号压缩编码加密后,以数字信号方式通过网络(局域网、Internet或无线网络)进行传输;基于网络互连,用户可通过云台系统进行远程配置、操控、访问,进行全方位地监控。
2 IP高清摄像机传输的优势
按传输信号的不同,摄像机分为模拟摄像机和数字高清摄像机,前者传输的是模拟信号,前端至视频服务器线缆通常采用BNC传输,受到以下限制:(1)其传输距离有一定限制,且长距离传输容易受到干扰;(2)BNC线缆接头插拔容易松动,造成阻抗较大导致画质较差。(3)采取PAL制式进行扫描,得到最高分辨率约40万,无法获得百万像素的清晰高画面。高清智能摄像机的数字信号通常使用光纤或网络传输,稳定不易受到干扰,具有明显的高清晰度优势。
高清网络摄像机初始配置网络接入后,通过网络接入至平台,用户使用B/S或C/s方式,能直接控制前端云台实现实时画面监控操作,并对DVR或存储阵列录像数据查看和调用。实现监控系统的便捷、高效管理。
3 IP高清摄像机在水利视频监控系统的优势
3.1 清晰度更高
高清网络摄像机采用的是百万像素CMOS感光器转换成数字信号,由DSP进行图像处理与压缩输出,避免了模拟摄像球隔行扫描可能导致的失真和模糊现象,达到1080P的高清画面,极大提升了水位标尺、水面浮物、滑坡体、电站监控、枢纽安防等信息的有效识别、确认。
3.2 监控视野更广
对于同等画面清晰度的需求,IP高清摄像机支持多倍自动数字变焦和广视觉,支持自动光圈、自动白平衡、夜视和背光补偿,保证了画质的同时扩大监控视野范围。在达到同样的效果的条件下较模拟摄像机减少了监控点数量。
3.3 便捷的维护
模拟摄像机采用BNC同轴线缆传输,容易受到弱电和雷电的干扰,接头容易松动,特别在悬挂较高的监控点不便于维护。而IP高清摄像机配置简单,光纤网络传输稳定,因具有多倍焦距和广视角,采用镜片较小,且为耐磨镜片,相对模拟摄像机易清洗且不易刮花。因此采用IP摄像球养护省时、省力,节约费用。模拟摄像机的视频数据一般存储在前端本地DVR硬盘录像机中,实时查看时需从DVR调用前端录像数据,特别是水利行业具有监控范围较大、监控点分布广等特点。中间环节出现问题排查复杂。而网络摄像机拓扑相对简单,支持离线检测、IP地址冲突、存储器满或错、非法访问异常检测、并联动报警等功能,维护便捷。
3.4 监控点扩容简单
模拟摄像机一般采用BNC同轴线缆传输模拟视频信号,经过DVR硬盘录像机后与平台相连;当模拟监控系统需要增加前端摄像机设备时,如果监控点分布较远,必须增加前端DVR存储设备,工作量和费用都要增加,配置灵活性较差。高清网络摄像球内置数字压缩编码器和基于Web的操作系统,视频数据经压缩后,通过传输网络送入监控分中心网络视频存储设备,高清网络监控系统只需对新增摄像机分配一个新IP地址,就能实现监控平台对接,网络拓扑和布线简单,新增接入方便,即可实现高清画面一体化监控、扩容和管理。
3.5 出色的Smart动态功能
IP高清摄像机拥有出色的动态功能和语音集成,支持多项Smart功能的集成,轻松实现前端跟踪、侦测、录像、编码、报警等信息的采集、处理和维护,能较好实现对水情水资源和水生态的动态监控。
4 IP高清摄像机应用实例
广东省乐昌峡视频监控区域包括大坝周边和武江上游湖南境内流域,具有监控范围广、环境复杂、重点突出、级联互通等特点。系统于2016年3月进行升级改造。在系统原有基础上升级监控平台、对原有模拟摄像头高清网络化,同时对湖南境内的12个无线监控点采用3G/4G移动互联网+VPN拨号模式(VPN服务器支持IPSEC协议)接入,并支持软件集成的开放式API和有效穿透私网模式的E家协议,实现全流域高清智能一体化监控。
4.1 视频监控传输方案
枢纽高清摄像机通光纤连至中心交换机后与监控平台、存储阵列连接;湖南境内监控点采用内置3G/4G移动互联网传输模块,通过VPN拨号方式互连至内网。
4.2 视频存储、控制方案
系统将统一采用视频集中式存储阵列,即所有高清摄像机录像数据存储在存储阵列中,通过系统监控平台,实现所有监控点视频图像的实时调用和录像调用。
4.3 集中式监控方案
枢纽有统一的监控中心,通过解码器解码视频信号,投影在8块大屏幕电视墙显示系统中,来满足现有高清视频显示的需求。因此增加高清解码器,实现高清视频监控的显示。
4.4 IP高清改造后的成效
乐昌峡视频监控升级改造项目于2016年6月完工验收,调试后系统平台稳定正常,实现了枢纽视频监控的高清化、智能化、网络化,极大提升了该枢纽信息化的管理水平,具体优点和成效如下:(1)系统从前端监控点采集到后端存储阵列和现实矩阵,均采用高清智能设备和技术,得到较好的百万级高清晰画面,为流域水资源监测、防洪水位实时监测、滑坡体监测、电站监控、枢纽安防等提供实时有效的视频信息支撑。(2)通过在集中式存储阵列原有基础上新增存储硬盘,由IPSAN挂在到视频控制服务器上,实现对高清摄像机进行存储分发,上级扩容简单便捷。(3)设专人对系统进行统一维护管理,监控中心在监控过程中发现问题,报送处理人处理,实现系统的快速恢复。使用和维护权责明确,快速有效,充分发挥了枢纽水管单位的职能。
关键词:数字视频监控;软件设计;C/S模型
我国视频监控行业最初是由闭路电视监控逐渐发展起来的,已近二十年的历史,但总的来讲,由于起步晚,技术较落后,使该行业中的我国企业既有广阔的发展空间,又面临着来自国外大企业的强大挑战。就目前先进的数字视频监控系统而言,在视频压缩、分析、传输、存储和分级控制等方面仍有待提高和完善。本文主要对数字视频监控系统中的软件设计方案进行了分析,并提出了解决方案。
一、系统软件结构特点
(一)系统模块化,具有较好的扩展性、可重用性和可维护性
系统按照功能划分模块,模块之间具有相对的独立性。可以通过增加或替换模块,对系统进行扩展;另外,利用关键模块可以开发新的视频应用系统,避免了重复开发的麻烦,使系统具有良好的可重用性。
(二)集中管理,具有较高的可靠性、统一性和安全性
设置管理服务器对所有成员进行集中式管理:组成员加入或退出监控组的行为必需通过组管理服务器进行认证或登记。采取集中式管理有利于提高系统的统一性、可靠性和安全性。
(三)提供灵活监控方式
授权用户可随时随地加入监控系统进行实时监控,增加了用户进行监控的灵活性。
二、系统软件的C/S模型
随着计算机和网络技术的发展,很多数据处理系统都采用开放系统结构的客户机-服务器(Client/Server)模型,即客户机向服务器提出请求,服务器对请求做相应的处理并执行被请求的任务,然后将结果返回给客户机。
基于以上的分析,监控软件的设计采用了客户机一服务器模型。如图1所示,在服务器端对请求做出回应并执行相应的任务,如给客户端发送组播地址、视音频图像、控制指令等。客户机向服务器发送请求,并接收视音频图像,译码播放及一定权限下的控制指令。服务器则根据要求向当前设备状态发出控制指令,从而实现远程监控。
三、系统软件模块
本系统主要由视音频数据处理模块、视音频录像播放模块、云镜控制模块、系统参数设置模块、视音频数据发送模块、视音频数据接收模块六个部分组成。如图2所示。其中,前五个模块运行于监控服务器端,视音频数据接收模块运行于远程客户端,另外,远程客户端也有负责视音频播放的模块,但同服务器端的视音频数据处理模块实现方式差不多,所以不再赘述。各模块的主要功能见图2:
视音频数据处理模块该模块主要通过视音频压缩卡厂商提供的SDK开发包,完成对视音频信号进行实时采集、动态存储、实时播放等处理工作;视音频录像播放模块该模块主要对存储在硬盘上的视音频档进行按条件查询播放;云镜控制模块该模块负责根据译码器协议及命令码,通过串口通信控制云台的转动、镜头的焦距和光圈的调整等;系统参数设置模块该模块主要对系统的一些参数进行设置,如增加用户、删除用户、存储设置、视频采集参数设置等;视音频数据发送模块该模块负责将视音频数据流实时的以组播的方式发送给远程监控端;视音频数据接收模块该模块运行于远程客户端,负责接收监控服务器发送来的视音频数据流。
四、系统软件主要功能模块实现
(一)视频采集模块
视频采集模块将视频采集卡采集到的视频图像置入内存,系统读取内存中的视频图像后才能作后续处理.图像采集时以帧方式采集,在内存中以场方式存储。
由于采集卡在不断地向采集缓冲区写入数据,读取视频数据时需要涉及到临界区访问的问题.系统首先要查询哪块采集缓冲区已就绪,然后锁定要采集的采集缓冲区,接着读取视频资料,最后对视频数据进行显示,或者交给压缩模块处理。
在视频服务器中,一个服务器需要同时连接多个摄像头,因此视频信号的采集、处理应该同步执行。本系统使用了多线程技术,分别为每一路视频信号的处理启动单独的线程。此外,考虑到监控系统实时性要求较高,本系统以多媒体定时器方式启动线程,多媒体定时器可以精确到毫秒级。以下是启动函数及其参数介绍:
MMRESULT timeSetEvent(UINT uDeiay,UINT uResolution,LPTIMECALL-BACK IpTimeProc,DWORD-PTR dwUser,DINT fuEvent)
uDelay:以毫秒指定事件的周期.
uResolution:以毫秒指定延迟的精度,数值越小,定时器越精确,在Windows中缺省值为lms.
IpTimeProc:回调函数,为用户自定义函数(本例中应为视频图像处理函数)。
dwUser:用户参数.
fuEvent:指定定时器事件类型. TIME_ ONESHOT:执行一次.TIME _ PERIODIC:周期性执行(显然本例中应取后者)
(二)视频处理模块
对视频信号压缩,我们采用MPEG-4标准,视频信号的回放,运用DirectDraw技术直接写屏,以满足25f/s的视频回放要求。
以下是视频信号压缩一帧图像的函数,nID为采集设备编号,pBuf In为采集到的图像数据,PBufOut为压缩后的图像数据,pOutSize为压缩后的图像大小,pKeyFrame表明当前图像是否为关键帧。
BOOL C_CompressFrame ( int nID, char * pBufIn,char * * pBufOut, unsigned int * pOutSize,
BOOL * pKeyFrame)
{
SCompressInfo * pCmprssInfo=&g_-CmprssInfo[nID];
* pBufOut=(char*)ICSeqCompress-Frame( &pCmprssInfo?>cv , 0 , pBufIn,
pKeyFrame, ( long*)pOutSize );
return TRUE
}
(三)网络传输模块
在网络通信中能否恰当地使用协议对整个系统而言非常关键。本系统采用TCP/IP来完成网络通信和数据传输。TCP具有保证数据包发送到所需目标系统并按恰当顺序发送与重新装配数据的能力如果数据包有问题,TCP就要确保重新发送出现传输问题的数据。因此,TCP为了确保数据的正确接收,要产生额外的网络信息量并降低整个网络的性能。用户数据包协议(UDP)与TCP类似,但UDP能够不用校验或不要求应答数据包的发送,因此UDP主要应用在对网络延迟敏感但可承受数据损失,以及一对多等场合考虑到视频信号的传送和控制信号的传送对数据可靠性的要求不同。数据量不同,我们用UDP实现视频数据传送,用TCP实现控制信号传送。当然,使用UDP协议在网络流量大的情况下会对图像质量产生一定的影响。
下面为本模块使用的用于网络监听的CListeningSockct对象。
class CListeningSocket:public Csocket
}
//对象属性
public:
//对象方法
public:
CListeningSocket(CMainFrame } pMainFrame
virtual一CListeningSocket();
//重载
public:
CMainFrame * m_pMainFrame; //虚函数重载
//{{AFX_VIRTUAL(CListeningSocket)
public:
virtual void OnAccept(int nErrorCode);
//}}AFX_VIRTUAL
//产生消息映像
//{{AFX_MSG(CListeningSocket)
//可以在此增减成员函数
//}}AFX_MSG
//具体实现
protected:
};
该对象每当监听到一个连接请求时,即建立一个新的CSocket与其通信,并将其连到链表上,原对象本身继续保持监听。具体实现过程如下:
void CListeningSocket::OnAccept(int nErrorCode)
{
// TODO:Add your specialized code here and/or call the base class
CSockct:OnAcccpt( nErrorCode );
CCIientSocket*pSocket=new CClientSocket(m_pMainFrame);
if ( pSocket==NULL)
return;
if(m_pMainFrame->m_ListeningSocket->Accept(* pSocket))
{m_pMainFrame->m_ConnectionList. Add
Tail( pSocket );
}
else
delete pSocket;
文章提出了本数字视频监控系统中软件设计的C/S模型,根据模型具体划分系统模块,分析介绍系统主要模块的设计思想并对软件开发过程中的问题提出了解决方法。
参考文献:
1、韦锦山.网络视频监控系统的新发展.通讯世界[J].2002(5):65-68.
2、刘富强.数字视频监控系统开发及应用[M].机械工业出版社,2003.
【关键词】 无线视频监控系统;Linux;设计
伴随着无线视频系统的飞速发展,如今,实施必要的远程无线视频监控无疑是安全生产管理的主要技术之一。简单来说,嵌入式Linux无线视频监控系统应用在安全生产内容中来,大体有一下几个方面的作用:一是可以全过程实施远距离监控;其次是强化管理,全面加强员工的工作素质与安全意识;三是方便事后回查。
1、无线视频监控系统的现状及应用意义
以往的无线视频监控系统很难做到事前监测,它们基本上都是在安全故障发生以后才会发出报警信号,这严重影响了生产作业的顺利进行,并导致无线视频监控系统工作效率难以满足预定要求,而且使地下人员对于那些不必要的故障难以实现预先检修,这就导致生产安全与人员生命很难得到保障。监控工作作为安全生产的基础条件,对整个工作区及周边环境都有着重要的意义和影响,并在总体的规划目标、地理定位及安全工作等方面给其他的专业设计提供了正确的引导。考虑到地下环境的复杂性与多变性,因此在研究时不得不在综合监控方面谨慎考虑,从而涉及到无线视频监控系统的全部内容。在此方面,关于优化作业、自动监控与信息反馈等较为少见,这就间接体现了生产在无线视频监控系统控制上存在的不足。因此,在很大程度上,嵌入式Linux的无线视频监控系统给社会带来了一定的时代挑战意义,而无线视频监控技术在安全生产中的应用无疑决定着工作的优劣性,它一方面对安全管理产生影响,另一方面也决定着我国社会主义事业在未来时间中的运营与发展。
2、嵌入式Linux的无线视频监控系统的设计
2.1、软件平台要求及选型
系统结构采用国际流行的Client/Server结构,即客户/服务器结构。操作系统应具备开放性、可靠性等特点,支持远程查询服务和数据处理。服务器端使用的主流无线操作系统Windows NT4.0中文版(ServieePaek6、Internet Information Server4.0)。客户端同样使用Microcoft公司的Windows95/98/2000,以保证系统的兼容。无线系统采用国际标准的协议,包括广域连接协议,各种局域网协议,路由协议等。
2.2、联网设计
为达到无线带宽的预定要求,在无线视频监控系统的设计中采取分层视频转发、本地局域网组播的设计方案,也就是在每个无线层构设视频转发服务端口,并且在现场、区县市局成立监控管理中心,完善各部门视频解码器、电视播放墙等设施。具体的视频监控系统联网设计如图1所示。由于施工长期通常都较为偏远,带宽并不充裕,这种联网设计则可以很好地应用于广域视频联网,若考虑到以后省级平台视频联网模式,这种设计方案无疑当前2Mb带宽的最佳选择,不然很容易致使监控无线不稳定甚至不能使用。该联网设计借助已知煤炭网的部分节点,经上级授权之后连接并登录视频流管理服务端口,就可以轻松观看该服务器监控工作区的生产工作视频,且不会增加前端带宽负荷,可同时向多个用户共享图像信息。
2.3、设计方案
在图2中,我们可以清楚地看到嵌入式Linux的无线视频监控系统的设计方案。通过4个监控工作站或D1单画面轮巡,将画面进行分割并上传到视频流管理服务端口,然后统一由视频流管理服务端口对视频信号进行存储和,这样有效地避免工作人员直接访问客户端而导致无线拥塞现象。开展视频监控工作时,前端摄像机视频线依次对前端画面处理器、视频服务器和光端机实施连接,通过光缆把接受到的视频信号传输到监控中心。监控中心在接收视频信息后,第一时间想远端的视频服务器发出云台控制信号,最终传输到摄像机云台控制线。
2.4、视频流管理服务器设计
在视频监控设计中,视频流管理服务器无疑是IP视频监控系统的精神内容。建立视频流管理服务端口,不但可支持视频管理系统同时被多名用户访问,而且还很好地解决了远程前端视频受无线带宽限制的问题,从而保证了各部门及领导可以直接通过桌面计算机对视频监控系统进行访问,随时可浏览监控现场图像和视频。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为远程计算机提供很多实用服务。视频流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在无线视频监控系统组成部分中视频流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。两部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,视频流管理服务端为的安全生产提供了有效的图像监视选择和视频存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。
2.4、KJ95监控系统
KJ95综合监控系统是由常州自动化研究所开发的。该系统通过地下通信和工业电视监视设备,对地下作业进行全程生产监控。这一过程中的工业电视监视和地下通信不但可以任意搭配组合,还可以单独利用,能够很好地满足不同条件的矿井需求。在KJ95综合监控系统配置框架中,监测系统与通信系统两者之间相互独立,主线采用光纤为材料,以确保通信系统所发出的语音信号和监测系统采集到的数据可以同时被地面的电端机所接收,为方便光纤传输,光端机会将混合后的电信号转变成光信号,再通过光端机把光信号转换成电信号传送至地下工作面,最终将数据和语音彻底分开。通过地下的电端机RS232口可以将数据信号传送到矿地下的传输接口,然后由传输接口将之输出带到各个分站。通过分线盒可以把语音信号分送到各个话机,这一系列过程中语音信号与监测数据都是双向传递的。
4、结论
通过将无线视频监控系统应用到安全生产中来,建立视频监控的远程计算机服务端口,对监控的各个阶段实施三维可视化的监控,在监控前了解各种节点在实际环境中的相对位置和相互关系,不但可以大幅降低企业管理难度,还能很好地控制企业成本,最终求得安全生产管理的最优化解。为此,我们务须不断探索嵌入式Linux的无线视频技术在安全生产工作的应用策略,做到事前控制,提前排除,预先处理,未雨而绸缪,防患于未然。全面加强无线视频监控管理水平,使的施工作业更加安全稳定地进行,确保实现视频监控系统零故障目标,以便更好地为社会主义现代化服务。
参考文献
[1] 盛李立,王忠,王春丽,等.基于SPI接口的无线网卡设备驱动设计[J].武汉工程大学学报,2011,33(6):89-93.
[2] 韦东山.嵌入式Linux应用开发完全手册[M].北京:人民邮电出版社,2009:241-360.
关键词:智能;视频监控系统;安防;设计
中图分类号:S611文献标识码: A
引言
智能视频监控系统是采用人工智能、模式识别、概率论和图像处理技术.借助计算机强大的数据处理能力来分析视频数据,过滤掉图像中的无用信息或干扰信息、抽取视频源中的关键信息、判断有无异常情况,并以最快、最佳的方式进行处理.智能视频监控系统能有效进行事前预警、事中处理、事后及时取证.是全自动、全天候、实时监控的智能系统.
1 智能视频监控系统功能分析
1.1智能视频监控系统可以对采集到的视频数据进行智能分析,并在此基础上实现各种应用,例如。当侦测到有目标进入监控区域时,系统自动锁定该目标、并进行跟踪拍摄录像、同时触发相应报警联动:可以实现人脸识别和车牌识别,智能记录人员和车辆的出入情况;结合图像融合算法,实现红外光和可见光图像的融合,增强夜间监控的可靠性.
1.2智能视频监控系统能有效集成其他安防设备。例如门禁系统、红外探测器、烟温感探头、警铃等,实现安防工作的一体化、集成化,充分发挥系统的最大效能.比如当红外探测器发现不明目标进入监控区域,系统会迅速发出指令要求相应的网络摄像机转到对应的预置位,拉响警铃,并提示管理员查看该路视频信号.这种集成的系统监测方式多样.能大大降低误报率,提高安防工作的效率.第三,智能视频监控系统能感知前端摄像机的工作状态,如视频模糊、视频遮挡、视频丢失、视角变换等.
1.4智能视频监控系统对录像提供自动证据视频检索.该功能利用目标侦测技术获得目标的类型、形状、大小、速度、位置、颜色、以及其他特定的目标标志信息,从而生成丰富的视频索引,实现特定视频段检索或者目标事件检索.
2 智能视频监控系统的架构设计
2.1系统架构设计
文中提出的智能视频监控系统架构设计可分成软件和硬件两大部分.软件部分由系统后台监控端、管理端、服务端和数据库四部分组成:硬件部分主要包括:网络视频摄像机、I/0电子控制器、各类报警传感器、探照灯、门禁读卡器、门禁控制器等.
2.1,1软件部分组成
(1)监控端:它是智能视频监控系统的信息处理单元.承担着连接用户与中心服务器的任务,是信息的中转站,也是确保用户能第一时间接收到视频信息和报警的关键.它的主要功能有:查看实时监控图像,接收报警提示,查询历史告警记录,遥控操作各类报警设备.
(2)管理端:主要用于人员权限配置,硬件设备配置.系统联动报警方案设定、定时计划方案管理.
(3)服务端:作为智能视频监控系统的神经中枢.它承担着硬件设备的管理、数据通信、历史视频记录管理、网络拥塞控制、报警智能处理等众多职责.为了保证系统的安全性、稳定性及易用性,监控端、管理端、服务端均采用C#语言编写,运行于微软的WINODWS操作系统之上.
(4)数据库:采用微软的SQL2005数据库,它的性能较为优异,操作相对简单.有比较高的安全性.系统里所有的硬件信息、人员信息、报警处置方案、报警历史记录、视频索引全储存在这里,便于修改调用例.
2.1.2硬件部分组成
(1)网络摄像机:由镜头、图像/声音采集器、数字图像/声音编码器、网络控制服务器等部分组成.它内置SD卡等储存设备,有一定的存储能力;图像视频/二音频输出信号质量较好,支持流行的M―JPEG/H.264编解码[61.最重要的是网络摄像机拥有内置处理器,能够借助先进的图像分析算法.实现对视频图像的目标识别、提取、分类及行为分析,一旦检测到出现异常状况,能通过网络及时向系统服务端发出告警信息.
(2)I/0控制器:即输人输出(Input andOutput)控制器,它能接收并转换其他设备发来的电信号.也能向这些设备发送适当的电信号序列:具有网络通信接口,支持TCP/IP等常见的网络通信协议,能与其他设备通过网络交换信息:拥有一定容量的报警数据存储功能,在网络不通畅的情况能够在本地记录报警信息;接口较为丰富,拥有RS一232/RS一485等通讯接口,能够兼容市场上常见的报警设备.
(3)门禁控制器:拥有内置卡号数据库,支持本地刷卡验证;可以远程开、关门禁:当门禁控制器f_};现意外情况时能够向用户发出报警信号川.
(4)各类报警设备,如电子围栏、红外探测器火警探测器、辅助照明、报警按钮等.
2.2系统工作流程
前端摄像机采集到视频信号后,由内置的嵌入式处理器直接做数字图像分析,提取出有价值的目标.对其的形态及行为趋势做分析判断,如果认定有异常情况出现,便向服务端发送相关的异常告警信息,由服务端参照用户预先设定的报警规则,对异常告警做详细分析,如果符合预设的报警条件,系统向工作人员发出报警信息,同时按照预设告警处置方案发送控制指令给相关I/0控制器、门禁控制器,进行安全管控.系统预设报警规则的目的.是为了能够在各种环境下,对其监控地点发生的异常状态进行分析时,都能尽量准确,减少漏报、误报的发生.为此,首先要根据监控系统所处环境类型,将预警设置的场景划分为室内、室外、白天以及夜晚四个大类,对待监控的目标则可以划分为人、机动车、非机动车以及动物等几大类.其次,在完成现场环境类型与预警目标的设置之后,要对监控的区域进行划分,具体来说可划分为警戒区、非警戒区、监视区等多种警戒类型.将警戒类型与目标类型巧妙的结合起来,可以充分发挥智能视频监控系统在信号采集与数据处理方面的优势,在不同的环境下、针对不同的警戒类型、根据不同的实际情况、及时准确地发出预警.从而有效地提高预警的针对性与准确性.
3 智能视频分析的实现
对视频图像的采集、分析工作主要由前端摄像机内置的嵌人式微处理器来完成.这种数据处理方式可以使得系统对原始或最接近原始的图象进行分析,第一时间做出快速而准确的判断[8J.
一个完整的视频图像分析处理过程需要融合图像处理技术、模式识别技术等多种技术手段才能达到较好的实践效果.其工作过程包括图像的预处理、图像分割、特征提取和图像分类。
系统的图像识别设计借鉴运动检测的思路来实现:首先根据各坐标的像素值在整个序列中的统计信息对背景进行恢复.如有异常情况,则提取出来:然后利用统计方法识别该异常隋况的所属类别.图像的识别主要运用帧间变化检测方法来实现,其基本流程分为:
(1)图像预处理,根据图像的模糊情况采用各类特殊技术来突出图像中的某些细节信息并削弱或消除无关信息,从而达到增强图像的整体或局部特征的目的.
(2)图像的背景恢复及异常提取.根据各坐标处像素值在整个序列中的统计信息对图像背景进行恢复,然后利用当前帧与恢复出来的背景相减,提取出发生了异常情况的区域.
(3)图像分类,利用当前帧与恢复出来的静态背景相减,提取出所有可能发生了异常情况的区域.
4 小结
针对视频监控领域的发展现状和存在的问题,以上提出了一种基于智能视频分析的监控系统设计,从硬件架构和软件架构上都做了分析说明.为监控系统的设计提供了一种新的方法和思路.而且伴随着硬件处理能力和软件分析能力的不断提高,智能视频监控系统的工作效能还将继续提升,新的功能也将不断涌现,它必将取代现有的传统监控,开启安防管理工作新的发展历程.
5 参考文献
[1]俞炳扬.试析智能视频监控技术在博物馆中的应用【J】科技咨
询.2012(10):24―25.
[2]吴先涛,吴承治.网络智能视频监控中视频内容分析的1i作机