現(xiàn)在農(nóng)業(yè)發(fā)展特別快，農(nóng)場對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求特別大，今天分享一套農(nóng)場的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案，早晚用得到，建議收藏。
隨著國家對農(nóng)業(yè)發(fā)展的重視，以及人們對綠色飲食的關(guān)注，智慧農(nóng)業(yè)成為當(dāng)前備受關(guān)注的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展手段。作為農(nóng)場園區(qū)的經(jīng)營者最頭疼的問題莫過于兩點：一是所經(jīng)營作物的銷售途徑問題；二是作物的生長狀況及生產(chǎn)過程把控。透過遠(yuǎn)程實時監(jiān)控農(nóng)業(yè)園區(qū)的生產(chǎn)過程、生態(tài)環(huán)境、作業(yè)監(jiān)督，更好地指導(dǎo)生產(chǎn)的同時，也打消了用戶對綠色產(chǎn)品的顧慮，為營銷問題大大的拓展了途徑。多數(shù)經(jīng)營者在園區(qū)安營扎寨日夜守護(hù)著，園區(qū)的規(guī)模越大，在看護(hù)上投入的費用和人力也就越多，這就嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)園區(qū)的發(fā)展和擴大。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合監(jiān)控技術(shù)的突破，利用軟件平臺和先進(jìn)的硬件設(shè)備，建成支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)綜合管理服務(wù)體系。建設(shè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合平臺，覆蓋全農(nóng)場的決策指揮調(diào)度體系。在農(nóng)業(yè)種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽養(yǎng)殖和大田種植監(jiān)測上廣泛應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)精確感知、精準(zhǔn)操作、精準(zhǔn)管理，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量增加、投入品減少、勞動力消耗減少、成本降低、質(zhì)量提高、價格提升，以取得良好的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。
本次方案設(shè)計建立數(shù)字化視頻監(jiān)控，最終實現(xiàn)所有農(nóng)場的平臺互聯(lián)互通，實現(xiàn)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，為智慧農(nóng)業(yè)的科學(xué)種植和安全生產(chǎn)、管理系統(tǒng)提高效率做出貢獻(xiàn)。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用純網(wǎng)絡(luò)模式，前端全部采用網(wǎng)絡(luò)攝像機，信號通過局域網(wǎng)傳輸，中心存儲則采用CVR網(wǎng)絡(luò)直存方式。中心機房設(shè)置在監(jiān)控中心旁，內(nèi)部包含了存儲子系統(tǒng)、管理控制子系統(tǒng)和集成聯(lián)動等部分，是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，是軟件平臺的核心；在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：
1.2.1功能說明
全天候監(jiān)控功能：通過安裝的全天候監(jiān)控設(shè)備，全天候24小時成像，實時監(jiān)控辦公樓室內(nèi)外在農(nóng)業(yè)種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽養(yǎng)殖、菜蔬大棚、種植周邊等區(qū)域的安全狀況；
晝夜成像功能：方案中涉及到的云臺球攝像機和固定槍式攝像機均采用紅外模式的攝像機，可見光成像系統(tǒng)的彩色模式非常適合天氣晴朗、能見度良好的狀況下對監(jiān)視范圍內(nèi)的觀察監(jiān)視識別；紅外模式則具有優(yōu)良的夜視性能和較高的視頻分辨率，對于照度很低甚至0LUX照度的情況下具有良好的成像性能；并且在糧種培育基地有近25萬平方的大面積棚區(qū)，需要考慮遠(yuǎn)距離紅外的問題。
高清成像功能：農(nóng)業(yè)試驗田需要清晰的監(jiān)控田地農(nóng)苗的長勢、花期、病蟲害，同時具有試驗田整體情況把控和秧苗細(xì)節(jié)監(jiān)視的功能，建議使用大倍數(shù)高清低照球機。
自動跟蹤功能：辦公樓周界和主要路口、室外開闊區(qū)域采用高清智能快速球機，當(dāng)發(fā)現(xiàn)運動物體后，系統(tǒng)會停止繼續(xù)執(zhí)行攝像機的巡邏程序，而對目標(biāo)圖像變焦放大，并跟蹤目標(biāo)，以便將運動錄像，并發(fā)出報警。這些動作都不需要操作人員的幫助，使操作人員能處理報警或采取其它行動。
前端設(shè)備控制功能：可手動控制鏡頭的變倍、聚焦等操作，實現(xiàn)對目標(biāo)細(xì)致觀察和抓拍的需要；對于室外前端設(shè)備，還可遠(yuǎn)程啟動雨刷、燈光等輔助功能。
智能視頻分析功能：在棚區(qū)及養(yǎng)殖區(qū)域的周界、地面等位置采用智能前端設(shè)備，配合中心管理軟件，具有視頻分析識別報警功能，能夠?qū)χ芙�、地面及地下進(jìn)行警戒線、警戒區(qū)域檢測，對于滿足條件的非法活動目標(biāo)進(jìn)行區(qū)分自動報警，為及時處警提供依據(jù)。
分級管理功能：記錄配置客戶端、操作客戶端的信息，包括用戶名、密碼和用戶權(quán)限（系統(tǒng)資源），在客戶端訪問監(jiān)控系統(tǒng)前執(zhí)行登陸驗證功能。在辦公樓安防控制中心建設(shè)以C/S為架構(gòu)的管理平臺，對于遠(yuǎn)程訪問和控制的人員，可以通過授權(quán)登錄WEB客戶端，實現(xiàn)對攝像機云臺、鏡頭的控制和預(yù)覽實時圖像、查看錄像資料等功能。
報警功能：系統(tǒng)對各監(jiān)控點進(jìn)行有效布防，避免人為破壞；當(dāng)發(fā)生斷電、視頻遮擋、視頻丟失等情況時，現(xiàn)場發(fā)出告警信號，同時將報警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，使管理人員第一時間了解現(xiàn)場情況。
聯(lián)動功能：監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)任何警情（圖像丟失、遮擋、人員區(qū)域入侵等），都可以設(shè)置后端平臺聯(lián)動計劃，從而通過聲音、警燈、電視墻彈出圖像進(jìn)行實時告警。做到第一時間了解現(xiàn)場情況。
集中管理指揮功能：在指揮中心采用綜合管理軟件，實現(xiàn)對各監(jiān)控點多畫面實時監(jiān)控、錄像、控制、報警處理和權(quán)限分配。
回放查詢功能：有突發(fā)事件可以及時調(diào)看現(xiàn)場畫面并進(jìn)行實時錄像，記錄事件發(fā)生時間、地點、及時報警聯(lián)動相關(guān)部門和人員進(jìn)行處理，事后可對事件發(fā)生視頻資料進(jìn)行查詢分析。
電子地圖功能：系統(tǒng)軟件多級電子地圖，可以將區(qū)域的平面電子地圖以可視化方式呈現(xiàn)每一個監(jiān)控點的安裝位置、報警點位置、設(shè)備狀態(tài)等，利于操作員方便快捷地調(diào)用視頻圖像。
設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測功能：對于系統(tǒng)前端節(jié)點為網(wǎng)絡(luò)攝像機，它們與軟件平臺之間保持IP通信和心跳�；�，軟件平臺能實時監(jiān)測它們的運行狀態(tài)，對工作異常的設(shè)備可發(fā)出報警信號。
1.2.2點位設(shè)計
前端設(shè)備技術(shù)要求
前端攝像機是整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的原始信號源，主要負(fù)責(zé)各個監(jiān)控點現(xiàn)場視頻信號的采集，并將其傳輸給視頻處理設(shè)備。監(jiān)控前端的設(shè)計將結(jié)合農(nóng)場實際監(jiān)控需要選擇合適的產(chǎn)品和技術(shù)方法，保障視頻監(jiān)控的效果。
作為監(jiān)控系統(tǒng)的視頻源頭，攝像機對整套監(jiān)控系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。對攝像機的基本要求是：圖像清晰真實、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境、安裝調(diào)試簡便、承受超低溫。
1、圖像真實清晰——攝像機種類很多，其本源是內(nèi)部核心部件“圖像傳感器+數(shù)字處理芯片”，針對不同的行業(yè)有完全不同的優(yōu)化方案。比如：廣播電視系統(tǒng)的圖像處理偏艷麗，這是符合觀眾的視覺需求。相對而言，視頻監(jiān)控系統(tǒng)對圖像的要求是真實還原，尤其是圖像的色彩應(yīng)與現(xiàn)場一致，比如：植物綠葉的顏色、花的顏色、水質(zhì)的顏色及感觀等。此外鏡頭倍數(shù)也將影響用戶捕獲圖像的景深，廣角取景能獲取全景概況，長焦取景能獲取人臉面部特征，因此，用戶對圖像要求與使用場景密切相關(guān)。當(dāng)然，在特殊場景下還需要特殊功能進(jìn)行匹配，比如：超低照度、寬動態(tài)等等。
2、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境——與硬盤錄像機、交換機所處環(huán)境不同，攝像機一般都置于風(fēng)吹日曬的環(huán)境下，天氣變化都會影響攝像機的工作。耐高溫與低溫、抗雷擊、防水防塵等應(yīng)達(dá)到相關(guān)指標(biāo)，攝像機應(yīng)該能在惡劣環(huán)境下正常工作。有些環(huán)境下室外攝像機護(hù)罩內(nèi)應(yīng)該有加熱、除濕等裝置，防水防塵級別應(yīng)該達(dá)到IP66，內(nèi)部電路應(yīng)該具備防浪涌保護(hù)設(shè)計，抗6000V雷擊。
3、安裝調(diào)試簡便——攝像機多安裝于難以摘取的位置，因此使用過程中的再度調(diào)試是較麻煩的，增加維護(hù)成本。攝像機應(yīng)該提供OSD操作菜單供用戶遠(yuǎn)程調(diào)試及參數(shù)修改。此外，建議為攝像機由UPS集中供電以保證電源潔凈，防止串?dāng)_。
前端監(jiān)控點的選擇
根據(jù)監(jiān)控點的具體位置和現(xiàn)場環(huán)境情況，采用紅外槍機、寬動態(tài)攝像機、高清智能球型攝像機和一體化超遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)攝像機相結(jié)合的方式。
整個農(nóng)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)監(jiān)視場景的不同，做如下設(shè)計：
1.2.3室外大場景——催芽基地
大場景的應(yīng)用，主要為具有開闊視野和需要大范圍呈現(xiàn)監(jiān)控畫面的場景。比如催芽大棚整體環(huán)境，育芽苗圃安全環(huán)境監(jiān)控。育芽期間需要把控整體育芽基地的安全，主要場景包括主要交通干道，大棚的周邊。育芽期間需要全天候監(jiān)控周邊環(huán)境。
配置原則如下：
1.2.4室外重點監(jiān)控區(qū)域（槍球聯(lián)動）
無縫槍球聯(lián)動自動跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)，主要應(yīng)用于防范等級較高的場所。正常狀態(tài)下的自動跟蹤系統(tǒng)只能兼顧一個場景，在跟蹤的同時會忽略整體場景，容易被”聲東擊西”。槍球聯(lián)動系統(tǒng)很好的解決了針對細(xì)節(jié)自動跟蹤放大的問題，槍機看全景，球機高速捕捉細(xì)節(jié)。早期的1槍1球聯(lián)動無法同時對多個運動目標(biāo)進(jìn)行同時跟蹤，為了改善這個問題，目前我們最多可以支持“1槍4球聯(lián)動”，不遺漏任何關(guān)鍵細(xì)節(jié)。
從應(yīng)用的角度，這個系統(tǒng)不需要服務(wù)器的支撐，完全的智能前置，極大簡化系統(tǒng)配置和成本。
1.2.5自動跟蹤球機
無縫自動跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的跟蹤觸發(fā)規(guī)則如下圖所示：當(dāng)有移動目標(biāo)進(jìn)入該區(qū)域時，球機開始對其進(jìn)行跟蹤。
1.2.6主要路面監(jiān)控
室外路面面固定點推薦采用200萬網(wǎng)絡(luò)高清球型攝像機，滿足在覆蓋范圍內(nèi)看清過往行人、車輛的行為特征和體貌特征，來對大范圍監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控。在重要監(jiān)控區(qū)域推薦采用帶有自動跟蹤功能的網(wǎng)絡(luò)高清智能球機，對進(jìn)出人員進(jìn)行自動跟蹤。
攝像機要達(dá)到IP66的防護(hù)等級，避免在雨天等環(huán)境下因為雨水或灰塵的進(jìn)入；在晚上光線不足的環(huán)境下推薦采用超低照度功能或紅外功能的網(wǎng)絡(luò)高清槍機，保障夜晚等光線不足環(huán)境下的監(jiān)控圖像質(zhì)量。
路面可控點監(jiān)控效果示例圖
1.2.7周界監(jiān)控
主動紅外報警系統(tǒng)存在的問題
主要是由主動紅外探測器和報警主機這兩個基本部分組成，根據(jù)需要還會配置計算機管理軟件、報警聯(lián)動板、聯(lián)動顯示板、報警打印機等等。主動紅外是指這種報警探測器本身發(fā)射紅外線束，由發(fā)射端和接收端兩部分組成。存在問題是：
1.當(dāng)夜間100以上較長對射式紅外報警時，保安值班人員無法及時判斷準(zhǔn)確的位置，如果使用攝像機聯(lián)動進(jìn)行抓拍很難做到準(zhǔn)確，往往出事之后靠錄像資料分析可疑人員。
2.如果采用近距離的紅外對射裝置（40米以內(nèi)）同加攝像機聯(lián)動是可以的，但工程造價和線纜較多，施工難度較大。
3.樹葉遮擋光速時會頻繁造成誤報。誤報率比較高。
智能周界監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢
智能視覺監(jiān)控系統(tǒng)是基于智能視覺分析技術(shù)的監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)，它具有穿越警戒面、入侵檢測等功能模塊，可以很好地解決各種環(huán)境下遇到的各種各樣的難題。
不需要一直緊盯屏幕，保安人員只需要在系統(tǒng)告警時進(jìn)行確認(rèn)即可。避免了保安人員因長時間觀看屏幕造成疲勞而降低注意力，提高了保安人員實際監(jiān)控的效果，真正做到7×24全天候監(jiān)控。
所有監(jiān)視屏幕均由攝像機自動進(jìn)行智能監(jiān)控，保安人員只需要對產(chǎn)生告警的攝像機進(jìn)行確認(rèn)和處理即可。這樣，保安人員的實際有效監(jiān)控范圍可以提高數(shù)十倍，大大提高了監(jiān)控效率。
智能視覺攝像機可以識別出人眼無法分辨的細(xì)微變化，例如在遙遠(yuǎn)距離、光線不足、低對比度、環(huán)境偽裝等等情況下的入侵行為和威脅。
可以偵測并記錄出現(xiàn)在監(jiān)控屏幕內(nèi)的徘徊行為。在發(fā)現(xiàn)入侵者之后可以自動預(yù)警，這樣，保安人員就可以隨時掌握著入侵者的行蹤，并在事發(fā)之前進(jìn)行預(yù)防和控制，把損失降到最低。
可設(shè)置“告警觸發(fā)式”傳輸模式——借助計算機或嵌入式設(shè)備的強大數(shù)據(jù)處理功能，對視頻圖像中海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速分析，過濾掉用戶不關(guān)心的信息，僅僅為監(jiān)控者提供有用的關(guān)鍵信息。只在監(jiān)控到威脅的時候才占用帶寬，在同等帶寬條件下可以容納更多路監(jiān)控
可設(shè)置“告警觸發(fā)式”錄像模式——只對用戶指定的入侵行為或威脅事件前后過程進(jìn)行錄像，在同等條件下可以存儲更長時間的錄像，同時回放翻查錄像效率很高。
智能周界監(jiān)控系統(tǒng)特點
智能視頻監(jiān)控以普通的SMART網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控為基礎(chǔ)，除了具備廣為人知的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的優(yōu)勢外，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)還能為用戶帶來更大收益：
24x7全天候可靠監(jiān)控：徹底改變以往完全由安全工作人員對監(jiān)控畫面進(jìn)行監(jiān)視和分析的模式，通過嵌入在前端處理設(shè)備中的智能視頻模塊對所監(jiān)控的畫面進(jìn)行不間斷分析;
大大提高報警精確度：前端處理設(shè)備集成強大的圖像處理能力，并運行高級智能算法，使用戶可以更加精確的定義安全威脅的特征，有效降低誤報和漏報現(xiàn)象，減少無用數(shù)據(jù)量;
大大提高響應(yīng)速度：將一般監(jiān)控系統(tǒng)的事后分析變成了事中分析和預(yù)警，它能識別可疑活動(例如有人在公共場所遺留了可疑物體，或者有人在敏感區(qū)域停留的時間過長)，在安全威脅發(fā)生之前就能夠提示安全人員關(guān)注相關(guān)監(jiān)控畫面以提前做好準(zhǔn)備，還可以使用戶更加確切的定義在特定的安全威脅出現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)采取的動作，并由監(jiān)控系統(tǒng)本身來確保危機處理步驟能夠按照預(yù)定的計劃精確執(zhí)行，有效防止在混亂中由于人為因素而造成的延誤;
有效利用和擴展視頻資源的用途：對事件和畫面經(jīng)過了智能分析和過濾，僅保留和記錄了有用的信息，使得對事件的分析更為有效和直接。
序號
功能名稱
規(guī)則詳細(xì)解析
規(guī)則圖片
1穿越警戒面
當(dāng)目標(biāo)越過用戶設(shè)置的警戒面時，系統(tǒng)自動產(chǎn)生報警�？蓞^(qū)分穿越警戒面的方向，可區(qū)分單向報警（從左往右、從右往左）或雙向報警。
2區(qū)域入侵
當(dāng)目標(biāo)在用戶設(shè)置的檢測區(qū)域范圍內(nèi)停留（包括靜止和移動）超過設(shè)定時間時，系統(tǒng)自動產(chǎn)生報警。
3進(jìn)入?yún)^(qū)域
當(dāng)目標(biāo)從用戶設(shè)置的檢測區(qū)域外進(jìn)入檢測區(qū)域內(nèi)時，系統(tǒng)自動產(chǎn)生報警
4離開區(qū)域
當(dāng)目標(biāo)從用戶設(shè)置的檢測區(qū)域內(nèi)離開檢測區(qū)域時，系統(tǒng)自動產(chǎn)生報警。
1.2.8室內(nèi)場景
Ø 室內(nèi)通道場景
樓梯、走廊、電梯、出入口等室內(nèi)固定點監(jiān)控場景，由于夜晚光線較弱，推薦采用200萬網(wǎng)絡(luò)高清紅外半球或筒機；電梯內(nèi)空間狹小，推薦采用200萬網(wǎng)絡(luò)高清迷你小半球；大廳等出入口外部夜晚光線較弱，推薦采用200萬網(wǎng)絡(luò)高清紅外球機。
Ø 室內(nèi)大型場景
門廳、大型辦公區(qū)域、倉庫、一樓大堂等大型室內(nèi)場景，白天或夜晚光線都較弱，推薦采用200萬網(wǎng)絡(luò)高清紅外球機，可上下左右旋轉(zhuǎn)并對遠(yuǎn)處細(xì)節(jié)進(jìn)行變倍放大，固定點監(jiān)控推薦使用200萬網(wǎng)絡(luò)高清紅外筒機。
注意：如有逆光環(huán)境，如大堂內(nèi)部安裝的對準(zhǔn)大門口或前臺等場景下，建議部署具備寬動態(tài)功能的攝像機。
Ø 室內(nèi)小型區(qū)域
會議室、獨立辦公室、資料室等小型室內(nèi)區(qū)域，分塊監(jiān)控推薦使用隱蔽美觀的200萬網(wǎng)絡(luò)高清紅外半球產(chǎn)品，全景監(jiān)控推薦使用600萬全景魚眼攝像機，可實現(xiàn)360°（吸頂裝）或180°（壁裝）的全方位監(jiān)控。
1.2.9網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
·一、 傳輸方式的類型
·視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻信號的傳輸是整個系統(tǒng)非常重要的一環(huán)，這部分的造價雖然所占比重不大，但關(guān)系到整個視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量和使用效果，因此要選擇合理的傳輸方式。目前，在高清監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的傳輸介質(zhì)是雙絞線、光纖等方式。
1)視頻雙絞線傳輸
視頻雙絞線基帶傳輸是用5類以上的雙絞線，利用平衡傳輸和差分放大原理。這種傳輸方式的優(yōu)點是線纜和設(shè)備價格便宜，傳輸距離相對較遠(yuǎn)。
2)光纜傳輸
光纜傳輸技術(shù)是遠(yuǎn)距離傳輸最有效的方式，傳輸效果也都公認(rèn)的好，適于幾公里到幾十公里以上的遠(yuǎn)距離視頻傳輸。具體實施是通過光纜把視頻編碼信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的匯聚交換機上進(jìn)行監(jiān)控和存儲；控制信號通過匯聚交換機傳輸?shù)角岸嗽O(shè)備，完成對前端高清攝像機的控制。
根據(jù)兩種傳輸方式的特性，在本案的視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，兩種傳輸方式比較如下：
1)圖像質(zhì)量
光纖>超五類非屏蔽雙絞線；
2)傳輸距離：
光纖>超五類非屏蔽雙絞線；
3)布線成本：
光纖>超五類非屏蔽雙絞線；
根據(jù)本次監(jiān)控系統(tǒng)的整體構(gòu)架及辦公樓實地情況，對于不同場合、不同的傳輸距離，選擇不同的傳輸方式。
1、室外場所一般距離監(jiān)控中心較遠(yuǎn)，且因進(jìn)監(jiān)控中心信號有防雷的要求，宜選用光纖傳輸方式傳輸信號，有效地避免了視頻信號受到雷擊和靜電干擾和破壞，確保視頻信號穩(wěn)定可靠的采集和傳輸；
2、由于本次視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用純網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，因此室內(nèi)的監(jiān)控點只需通過網(wǎng)線接入到就近弱電室的接入交換機上，距離超出一百米的則可考慮采用光纖傳輸。
3、當(dāng)必須穿越復(fù)雜電磁環(huán)境時（如附件有大功率電動機）時，建議采用光纖傳輸方式。
二．田間網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)計WIFI
田間地形環(huán)境較為復(fù)雜且不穩(wěn)定，走有線傳輸施工成本特別大，并且野外的線路破壞可能性比較大。監(jiān)控布點較為分散，綜合以上考慮建議田間和龍蝦養(yǎng)殖區(qū)域采用WIFI覆蓋，電源供電考慮就近取電或者采用風(fēng)光太陽能取電。三、電源及控制信號傳輸
前端攝像機建議采用UPS統(tǒng)一供電，UPS供電線路部署到每個樓棟或室外弱電箱，通過變壓后輸出給前端攝像機，直流供電線路采用RVV3*1.5。
1.3 監(jiān)控中心系統(tǒng)設(shè)計
1.3.1概述
監(jiān)控中心建設(shè)內(nèi)容具體包括視頻存儲子系統(tǒng)、視頻解碼拼控子系統(tǒng)、大屏顯示子系統(tǒng)、平臺管理軟件等，本章主要介紹存儲子系統(tǒng)、解碼拼控子系統(tǒng)和大屏顯示子系統(tǒng)。
1.3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
監(jiān)控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示：
圖1. 監(jiān)控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
監(jiān)控中心是整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，實現(xiàn)視頻圖像資源的匯聚，并對視頻圖像資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度。其中，NVR實現(xiàn)視頻圖像資源的存儲及調(diào)用，并且通過N+1備份模式，確保錄像資源的可靠穩(wěn)定；視頻綜合平臺完成視頻解碼上墻和圖像的拼接控制，同時其在硬件層面支撐管理平臺，并通過網(wǎng)絡(luò)鍵盤進(jìn)行視頻切換和控制，通過高清大屏對高清視頻進(jìn)行精彩展現(xiàn)。
1.3.3存儲子系統(tǒng)
存儲子系統(tǒng)采用NVR的存儲模式，通過N+1備份方式，實現(xiàn)對視頻的存儲，提高了系統(tǒng)的可靠性。其中NVR為�？低曌灾餮邪l(fā)，它融合了多項專利技術(shù)，采用了多項IT高新技術(shù)，如視音頻編解碼技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、存儲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)等。
1.3.3.1 NVR存儲設(shè)計
1.3.3.1.1 存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計
本方案存儲系統(tǒng)采用NVR模式，其中IPC不與平臺直接對接，而是先接入NVR，再通過NVR接入平臺。IPC與NVR之間實現(xiàn)了直接對接，而直接對接模式一般采用底層協(xié)議而非SDK方式，更有利于提高接入效率。NVR直接獲取IPC的音視頻直接存在本機上，實現(xiàn)視頻直存。
視頻存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及視頻流向如下圖所示：
圖2. 存儲子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
1.3.3.1.2 存儲設(shè)計原則
對于NVR臺數(shù)和硬盤數(shù)量的設(shè)計，需要結(jié)合實際情況綜合考慮，其中主要可參考“短板優(yōu)先”的設(shè)計原則。
“短板優(yōu)先”是指在具體項目需求中，在部署NVR數(shù)量盡量少的前提下，首先分析接入路數(shù)（接入帶寬）和存儲容量哪個是主要限制項。
假設(shè)接入路數(shù)為“短板”，以接入路數(shù)來優(yōu)先計算，假設(shè)接入帶寬為短板，應(yīng)以最大帶寬所能容納的最大接入路數(shù)來計算；對于存儲需求很大，接入路數(shù)要求不高的情況，可先計算總的存儲容量，再計算每臺NVR最大存儲容量，以此計算出需要的NVR臺數(shù)。
1.3.3.1.3 存儲熱備設(shè)計
“N+1”熱備功能是指系統(tǒng)中多臺NVR可組成工作集群，通過設(shè)置備份主機的方式，保證系統(tǒng)中任意一臺NVR網(wǎng)絡(luò)中斷、工作異常的時候，錄像數(shù)據(jù)可靠、完整。
設(shè)置一臺NVR為熱備主機，其他NVR為工作主機。當(dāng)任意一臺工作主機網(wǎng)絡(luò)中斷或工作異常時，熱備主機自動接管工作主機的網(wǎng)絡(luò)視頻，開啟錄像任務(wù)；當(dāng)工作主機恢復(fù)正常后，熱備主機放棄接管，并將異常期間的錄像數(shù)據(jù)自動回傳到工作主機中，保證錄像完整、可靠。目前在N+1的配置中，1臺備機支持32臺工作主機。
1.3.3.1.4 存儲空間計算
在計算存儲空間時需先計算出所有路數(shù)存儲一定的時間所需的存儲總空間，用總路數(shù)乘以每路碼流大小，再乘以總的存儲時間即可算出總的存儲空間，在計算過程中保持單位的一致性。下表為分別按照1路每天存儲24小時、攝像機按照D1、720P、1080P的分辨率存儲不同天數(shù)所需的存儲空間表，如下表：
序號
分辨率
碼流大小
1天存儲空間
（TB）
7天存儲空間
（TB）
15天存儲空間
（TB）
30天存儲空間
（TB）
1
D1
1.5Mbps
0.0154
0.1081
0.2317
0.4635
2
720P
2Mbps
0.0206
0.1442
0.3090
0.6180
3
1080P
4Mbps
0.0412
0.2884
0.6180
1.2360
1.3.3.2 NVR存儲亮點
�？低暿菄鴥�(nèi)領(lǐng)先的嵌入式硬盤錄像機設(shè)備生產(chǎn)廠家，針對安防市場的沉淀和理解，推出了多項符合視頻流轉(zhuǎn)發(fā)和存儲的技術(shù)，利用專業(yè)性產(chǎn)品和配套系統(tǒng)，提供了高穩(wěn)定性、高安全性、高可靠性的轉(zhuǎn)發(fā)存儲系統(tǒng)，在系統(tǒng)靈活性、兼容性、安全性、穩(wěn)定性、可靠性、冗余性以及設(shè)備磁盤利用率、功耗、重量、體積和性價比上，都有非常大的優(yōu)勢。
1) 可靠性高
設(shè)備采用嵌入式操作系統(tǒng)，不會因病毒等原因?qū)е聼o法使用或者異常關(guān)機重啟，確保系統(tǒng)高可靠性。
嵌入式NVR專用軟硬件的特性，決定了其針對應(yīng)用環(huán)境的“量身打造”，環(huán)境適應(yīng)能力更強，更切合于監(jiān)控行業(yè)當(dāng)前的實際情況（介于民用與工業(yè)之間）。
嵌入式NVR采用分布式存儲方案，采用就近存儲、快速存儲、分散存儲的策略，保證數(shù)據(jù)盡可能早的存儲，有效規(guī)避網(wǎng)絡(luò)異常等問題，把單點故障的風(fēng)險降到最低。
該設(shè)備支持主輔雙操作系統(tǒng)，主系統(tǒng)異常后輔系統(tǒng)立即頂上，保證設(shè)備穩(wěn)定運行。同步降低功耗的同時，提高了運行壽命和穩(wěn)定性，也增加了環(huán)境的適應(yīng)性。
具備N+1熱備功能，通過設(shè)置備份主機的方式，保證系統(tǒng)中任意一臺NVR網(wǎng)絡(luò)中斷、工作異常的時候，錄像數(shù)據(jù)可靠、完整。
具備ANR斷網(wǎng)補錄功能，ANR(Automatic Network Replenishment Technology)即自動網(wǎng)絡(luò)補償技術(shù)，在NVR與網(wǎng)絡(luò)攝像機之間的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常的時候，自動啟用前端SD卡緩存，將錄像保存在網(wǎng)絡(luò)攝像機SD卡中，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常后自動將前端數(shù)據(jù)同步到NVR中。
2) 性價比高
嵌入式NVR采用分布式存儲的模式，圖像資源都分布存儲在前端，匯聚網(wǎng)絡(luò)投資成本低，同時數(shù)據(jù)可靠性得到有效保證。
嵌入式NVR多讀少些的特性，監(jiān)控級硬盤即可滿足存儲需求，同時其硬盤利用率上可以高達(dá)98%以上，大大降低存儲成本。
嵌入式NVR低功耗的特點，可大大節(jié)省UPS投資成本和運營維護(hù)成本。
3) 靈活性高
海康威視新一代NVR產(chǎn)品靈活性高，在智能搜索、濃縮播放等智能化功能的基礎(chǔ)上可根據(jù)不同情況進(jìn)行靈活運用。
4) 兼容性高
作為專業(yè)視頻轉(zhuǎn)發(fā)存儲設(shè)備，嵌入式NVR能夠兼容大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)高清攝像機的接入。
5) 利用率高
嵌入式NVR采用磁盤空間預(yù)分配技術(shù)、整個系統(tǒng)僅損耗格式化空間，硬盤空間利用率在98%以上。
6) 數(shù)據(jù)安全性高
通過磁盤預(yù)分配技術(shù)、文件保護(hù)技術(shù)、硬盤SMART預(yù)警技術(shù)和硬盤休眠技術(shù)等多種安全技術(shù)手段，確保存儲數(shù)據(jù)高安全性。
該設(shè)備還支持硬盤分組管理、通道配額設(shè)置、冗余錄像、重要錄像文件保護(hù)等機制，在提高數(shù)據(jù)安全性的同時，可針對實際應(yīng)用提供更加靈活的配置和管理機制。
7) 適應(yīng)性高
NVR存儲部署方式較為靈活，即可采用分布式存儲，又可進(jìn)行集中存儲部署，可以適應(yīng)不同場景的應(yīng)用需求。
8) 能耗低
設(shè)備采用Ti嵌入式專用視頻處理芯片，打造專業(yè)的嵌入式NVR，設(shè)備運行功耗低；同時，配合硬盤休眠技術(shù)，有效降低設(shè)備整機功耗。
1.3.4 解碼拼控子系統(tǒng)
解碼拼控子系統(tǒng)主要是采用海康威視系統(tǒng)級的以解碼、控制、拼控等功能集于一體的視頻綜合平臺來進(jìn)行設(shè)計，滿足解碼拼控等功能。
視頻綜合平臺集所有控制解碼設(shè)備于一體，參考ATCA ( Advanced TelecommunicationsComputing Architecture 高級電信計算架構(gòu) ) 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，支持模擬及數(shù)字視頻的矩陣切換、視頻圖像行為分析、視音頻編解碼、集中存儲管理、網(wǎng)絡(luò)實時預(yù)覽、視頻拼接上墻等功能，是一款集圖像處理、網(wǎng)絡(luò)功能、日志管理、用戶和權(quán)限管理、設(shè)備維護(hù)于一體的電信級視頻綜合處理交換平臺，解碼拼控子系統(tǒng)采用視頻綜合各平臺，性能強大，集成度高。
1.3.4.1 視頻綜合平臺設(shè)計
1.3.4.1.1 一體化設(shè)計
1) 可插入各類輸出接口類型的增強型解碼板，每個輸出接口能輸出多路高清視頻，進(jìn)行上墻顯示；由于視頻綜合平臺本身集成大屏拼控功能，能進(jìn)行拼接、開窗、漫游等各類功能。
2) 可插入各類信號輸入板，可將電腦信號輸入并切換上墻；除此之外，也可接入模擬、數(shù)字（HD-SDI）或光信號的信源接入。
3) 空余部分槽位，為后期系統(tǒng)擴展等提供方便接口。
4) 將平臺軟件模塊以X86板插入的形式全部部署在視頻綜合平臺內(nèi)，無需購置各類服務(wù)器，平臺各模塊借助綜合平臺高性能的雙交換總線技術(shù)，高效平穩(wěn)的運行，無需考慮原先網(wǎng)絡(luò)壓力問題。
1.3.4.2 鏈路匯聚（LACP）設(shè)計
圖3. 鏈路匯聚說明圖
由于視頻綜合平臺是整個系統(tǒng)核心，包括流媒體服務(wù)器也部署在內(nèi)，所以核心交換機到視頻綜合平臺之間的網(wǎng)絡(luò)承載的壓力很大。為了保證整體系統(tǒng)穩(wěn)定高效，設(shè)計采用鏈路匯聚（LACP）功能，在核心交換機和視頻綜合平臺間用兩條千兆網(wǎng)線連接，并進(jìn)行設(shè)置。
鏈路匯聚設(shè)計實現(xiàn)兩大功能：
1) 在帶寬比較緊張的情況下，可以通過邏輯聚合可以擴展帶寬到原鏈路的2倍；
2) 在需要對鏈路進(jìn)行動態(tài)備份的情況下，可以通過配置鏈路聚合實現(xiàn)同一聚合組各個成員端口之間彼此動態(tài)備份，當(dāng)一條鏈路出現(xiàn)故障，另一條自動承擔(dān)故障鏈路工作，系統(tǒng)正常運行。
1.3.4.3 視頻綜合平臺主要功能
1.3.4.3.1 多種輸入/輸出
1）支持網(wǎng)絡(luò)編碼視頻輸入、VGA信號輸入，數(shù)字矩陣交換和網(wǎng)絡(luò)IP矩陣交換輸出。
2）支持DVI/HDMI/VGA接口輸出、整機最大支持256路D1/128路720P/64路1080P解碼輸出。
1.3.4.3.2 解碼上墻
1）支持實時視頻解碼上墻，用戶可以用鼠標(biāo)直接拖拽樹形資源上的監(jiān)控點到解碼窗口中，立刻進(jìn)行該監(jiān)控點實時視頻的解碼上墻處理；
2）支持歷史錄像回放視頻解碼上墻，用戶可查詢前端設(shè)備或中心存儲錄像，并將播放的錄像視頻直接拖拽到解碼窗口中，立刻進(jìn)行該監(jiān)控點當(dāng)前回放視頻的解碼上墻功能；
3）支持動態(tài)解碼上墻云臺控制功能，在監(jiān)控點實時視頻進(jìn)行解碼上墻時，用戶對解碼窗口進(jìn)行選中后，點擊云臺控制操作盤進(jìn)行云臺控制操作；
4）支持多畫面分割，解碼窗口支持多畫面分割，能夠支持1、4、9、16等多種分割模式
1.3.4.3.3 拼控管理
1）支持大屏拼接功能，系統(tǒng)支持模數(shù)混合矩陣接入，能夠?qū)崿F(xiàn)模數(shù)混合矩陣解碼板大屏拼控功能，通過鼠標(biāo)框選的方式，快速的將多個獨立的解碼窗口拼接成一個大屏，適用于高清畫面等需要重點監(jiān)控的視頻；
2）支持開窗漫游功能，大屏拼接后用戶可以選擇最多打開三個漫游窗體，漫游窗體圖像可以疊加和自由調(diào)節(jié)位置和大小，滿足更多用戶個性化圖像解碼上墻的需要。
1.3.4.3.4 報警上墻
1）支持單屏報警上墻，用戶可以在獨立的監(jiān)視屏或拼接大屏中進(jìn)行報警上大屏配置，當(dāng)計劃內(nèi)的報警產(chǎn)生時能夠在配置的大屏中進(jìn)行報警上墻功能，整個配置可按監(jiān)視屏配置多個報警，各個監(jiān)視屏可獨立配置；
2）支持報警場景切換，用戶可以單獨配置一個報警場景，當(dāng)該報警場景上配置的報警觸發(fā)時，電視墻自動切換到報警場景中，并進(jìn)行相應(yīng)的視頻解碼上墻顯示。
1.3.4.3.5 其他功能
視頻綜合平臺集成了視頻輸入、輸出，視頻編碼、解碼，大屏拼接控制、視頻開窗、漫游等功能，將原來需要多個設(shè)備才能實現(xiàn)的功能集中在一臺設(shè)備上，從而降低了設(shè)備之間連接線纜的成本，減少了故障點，減少了設(shè)備空間占用，為整個機房的美觀創(chuàng)造了良好條件。
1.3.4.3.6 主要功能效果展示
1.3.4.3.6.1 單屏顯示
組合大屏的每個單元單獨顯示一路視頻畫面，每個單元的視頻信號可以任意切換
1.3.4.3.6.2 整屏顯示
整個大屏顯示一路完整的視頻圖像，顯示的圖像可以是復(fù)合視頻（PAL或NTSC）、VGA、S-Video、Ypbpr/YCbCr、DVI。
拼接顯示示意圖
1.3.4.3.6.3 任意分割組合顯示
以一個屏為單元可任意1、4、9、16路畫面分割顯示；可以任意幾個大屏組合顯示一路畫面。
1.3.4.3.6.4 圖像疊加漫游
可以將任意一個或者多個信號疊加到其他信號之上顯示，并且可以隨意移動，進(jìn)行漫游。
1.3.4.3.6.5 圖像半透明混合處理
可將任意一個信號疊加到其他信號（地圖）之上，圖像透明度可調(diào)，即可以看到實圖像又不覆蓋其他信號。
1.3.4.3.6.6 圖像拉伸
可將一個信號在整個屏幕墻上隨意縮放。
圖像拉伸顯示示意圖
