1、北京优创新港科技有限公司森林防火无线视频监控预警系统 技术解决方案 北京市优创新港科技有限公司目 录前言3第一章 总体设计41.1 需求分析41.2 系统功能51.3 设计原则6第二章 系统解决方案82.1 项目概述82.2 总体结构拓扑图92.3 方案说明92.3.1前端视频采集系统设计9第三章 网络传输系统17第四章 前端供电系统设计18风光互补发电系统18第五章 网络视频集中管理平台设计205.1 平台组成205.2功能介绍：215.3视频存储225.4 视频转发225.5 高清矩阵电视墙22 5.6 独立高清数字矩阵服务器23 5.7高清数字矩阵拼接墙方案23 5.8高清解码上墙23第
2、六章 多级联网系统设计24第七章 系统功能介绍25电子地图服务器28第八章 高清网络视频监控的特点29系统构架灵活29工程施工方便30 前言随着造林事业的不断发展，林地面积、林业蓄积量逐年增加，防火工作是首要任务。森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，年年都有一定数量的发生，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。因此一旦有火警发生，就必须以极快的速度采取扑救措施，扑救是否及时，决策是否得当，重要原因都取决于对林火行为的发现是否及时，分析是否准确合理，决策措施是否得当。为此国内外都在为预防、减少和控制森林火灾而努力。为了早日实
3、现森林防火工作的规范化、科学化、信息化，贯彻“预防为主，积极扑救的方针”，真正做到早发现，早解决。森林防火视频监控系统是由林区监控管理指挥中心系统、传输系统、摄像机和镜头系统、云台控制系统、电源系统和铁塔组成。林区监控管理指挥中心系统是整个系统的图像显示、图像录像控制中心，远程控制功能，向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。林区监控管理指挥中心系统还具有向上级林业局和省林业厅接口的功能。第一章 总体设计1、为了满足森林火灾防范的需求，根据各方信息资源的整合，我们设计在林区建设一套网络化、数字化的高清视频监控系统；通过这套系统可以对林区容易发生火灾的区域以及其
4、他相关区域实施全天候的、实时的、高清晰的动态视频监控。通过现场的视频采集设备将这些区域的现场图像通过点对点的无线网络传输后端监控中心，或者其他分中心。2、系统总体设计采用前端全数字高清视频采集、无线网络化传输和后端集中管理解决方案，前端采用两百万高清网络摄像机配置大倍数长焦镜头和全向云台实施远距离高清晰大范围的视频监控，所有监控点位都通过无线类传输方式传输，比如无线微波或者无线网桥，传输到后端统一管理，在后端监控中心建设一套数字视频管理平台系统，完成存储、预览、控制以及上级联网等业务承载，整套系统能轻松进行容量扩展和其他业务终端的接入。做到全数字化处理，做到未来几年内技术领先。1.1 需求分析
5、1、监控点的选择，首先摄像机应安装在森林制高点，要求视野宽、无障碍、监控面大，尽量少设监控点，并尽可能使得每个监控点监控覆盖的森林面积最大，如无法回避有死角，可增加监控点。2、监控点要全天候工作，这就需要选择摄像机时应选用红外敏感型彩色转黑白摄像机；镜头应选用日夜两用型镜头，并且3KM外能看清人物活动；云台要求选用具有数字回显的室外一体化云台，为了减少远距离图像的抖动，摄像机的安装也要确保牢固稳定。3、由于森林防火监控自身的特点，传输方式不可能全部采用有线或光缆。因此应考虑无线网络结合有线网络的方式，无线传输方式施工方便，图像实时传输、清晰，并且可根据传输距离的远近、现场自然条件的不同，其功率
6、的大小可以按要求配制。4、风光互补供电系统是森林防火监控系统重点，它的性能优劣将直接决定森林防火监控前端系统的成败。首先，要选择专业的风光互补公司的产品，其次，供电系统能保证在阴雨天，能给每一个监控点的前端所有设备提供72小时的电力。5、森林防火监控系统的软肋是前端的避雷与接地，前端设备的避雷与接地直接影响整个工程的安全性和可靠性，忽视了避雷与接地将会给用户带来巨大的的损失，避雷原则是所有设备都要安装在避雷针的保护范围之内，接地电阻不大于10欧姆。6、由于整个监控前端设备地处深山，维护极为不便，所以中心要是能随时掌握前端设备的工作状态，对维护将起到重要的指导分析作用，一方面降低了整个系统维护工
7、作的强度和费用，另一方面也保护了用户的利益。1.2 系统功能1、监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像；2、所有视频图像进行全程录像存储，并可以对以往的历史图像进行查询和回放。3、野外采用重载数字回显云台，具有实时回显位置信息功能；同时配备电动长焦距镜头和低照度高清晰摄像机；可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台和镜头；4、通过设置的监测点,实现整个有林面积的监视范围达到95%以上；5、系统安全性高，采用人员身份认证、访问控制功能和审核功能等方式保证系统安全可靠；6、查询简便性：采用时间流设计，可由时间、日期、前端采集点完成资料检索；7、光纤结合微波传输模式，降低系统成本，避免有线传输带来
8、的具大施工难度，方便与其他防火中心及其他森林防火管理相关部门连接；8、防盗报警，在监控点装置红外探头，有盗窃入侵时监控中心告警，保护用户投资，或将损失降低；9、火情识别报警：当监控摄像机扑捉到林火时，由GIS系统确认火点位置，通过短信平台发布报警信息；10、GIS管理系统：以电子地图为基础,实现地图基本操作功能； 11、火灾定位功能：利用前端采集系统中的数字回显云台，在地理信息系统里将每一个监控点进行地址编码，同时将每一个监控点的坐标直接落实在电子地图上，这样地理信息系统一旦接收到特定编码的数字云台回传的位置数据，通过建立特定的位置转换数学模型，实现定位功能。同时，系统具备实现人工定位功能；1
9、2、辅助决策功能：GIS信息系统提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力,提供防火隔离带的位置及赶赴火场的时间等重要信息；13、电源系统:电源供给在全天候的环境下,保证系统不间断供电；14、防雷接地系统:系统要有安全的防雷接地保障措施,确保系统能够安全运行1.3 设计原则“森林防火数字化监控预警系统”项目设计和功能的实施将遵循以下原则：先进性：所谓先进是指要求采用的产品和系统是当代先进计算机技术的应用成果，具有一定的前瞻性，特别是符合计算机和网络通信技术最新发展潮流并且应用成熟的系统。保密性和安全性：必须符合国家的安全标准和要求，以保护内部信息特别是密级信息不被非法访问
10、。系统设计时应充分考虑数据库和应用系统的安全性， 建立身份认证、权限认证，彻底屏蔽内外非授权用户的非法访问。 智能化：系统中采用的产品和系统本身必须具有智能特征，比如自主编程、记忆功能、主动检测等；前端设备与系统必须有良好而可靠的通讯能力和故障自动检测、报警功能等等。网络化：在计算机网络技术高度发展和广为应用的信息社会，设计完成的监控系统中所采用的产品和系统，必须与计算机网络技术相结合，实现各个子系统的信息共享，才能适应时代的前进、技术的进步，满足更广范围巡查的要求。实用性：我们这里讲的实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验，能满足目前监控系统的需要而无华而不实之嫌，决不搞盲目投资、浪
11、费资金。兼容性： 考虑到国家林业局、区林业局已建成的或在建的防火信息系统，本系统能与区林业局、国家林业局的防火信息系统接轨和共享数据；同时考虑到今后重新开展森林资源调查后资源数据库与最新卫星影像的更新问题；另外，本系统能够妥善处理好与上下级防火信息系统的连接，做到与相关已建立好的信息系统的兼容。成功应用：系统设计采用的产品和系统，必须是经过了一定时间市场考验的成熟产品，特别是在国内应该有成功的应用案例。合理配置：系统设计时，应对需要实现的功能进行合理的配置，并且这种配置应该是可以被改变的，甚至在工程完成后，功能、配置的改变也是可能的和方便实现的。良好操作：系统的前端产品和系统软件均具有良好的学
12、习性和操作性。特别是操作性，应使一般水平的管理人员，在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领，达到能完成监控任务的操作水平。可靠性：设计必须遵守的原则是保证系统的可靠稳定运行。这个原则要兼顾到两个方面：系统运行可靠系统的运行要求可靠。要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑这个问题，对所有的设备进行认真的可靠性认证。保存和恢复设置方便在实际运行中，即使系统的故障率非常低，也会因为各种意想不到的原因而出现问题。所以在系统设计时要考虑到系统设置数据的方便保存和快速恢复。开放性：即使是最先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能。在系统设计中，我们选用产品和系统时，应充分考
13、虑系统的升级、扩展、维护问题，设计应全面、周到，注意预留到位并留有充分余量,以适应未来发展需要，主要体现在以下方面：智能化升级系统的软件是最有可能升级的，选用的系统管理软件必须有厂家的免费升级承诺。升级的操作应该相对简单，由系统管理员即可完成，不需要繁复的操作和专门的技术。模块化结构为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应为高度集成的模块化产品。由其组成的系统应是模块化结构。这样便于系统的维护和升级。经济性为了确保投资合理性，要在满足其它基本原则的基础上选择性能价格比最优的系统和产品，从而使系统投资物有所值，不造成盲目投资。第2章 系统解决方案2.1 项目概述在监控前端的现场设置森林防火专用
14、摄像机对重点区域进行实时监控，通过网络将监控视频信号传输至本地监控中心（三级监控中心），再由各三级监控中心传输到上一级监控中心（监控中心）。由监控中心传输至指挥中心（一级监控中心）在一级监控中心，通过网络监控平台软件集中统一管理、显示、录像存储等。该部分录像在三级监控中心内部可以实现实时监控、显示、存储，同时上传到一级监控中心集中统一管理。2.2 总体结构拓扑图2.3 方案说明1、森林防火监控系统整体系统设计为数字接入方式的全数字型。如图所示，前端是高清数字监控设备，借助光纤或无线传输系统，通过监控专网接入（三级监控中心），三级中心通过交换机，连接GIS服务器、林火报警服务器、监控服务器、会议
15、电视系统。进入三级监控中心的数字视频信号由三级平台统一管理、存储、显示。同时数字图像上传给监控平台和一级监控平台。2.3.1前端视频采集系统设计 前端监控设备主要是指摄像机部分，根据森林防火监控系统设计的需要，我严格按照要求采用满足现场监视画面清晰、技术领先、经济适用的摄像机。为森林防火视频监控系统在来几年内整个系统平台处于领先地位。前端系统主要由摄像机、镜头、全向云台、护罩等组成；这几部分构成了前端视频采集系统，通过这种模式可实现超远距离、大范围、高清晰的视频图像采集。 摄像机：采用基于标准的H.264 Main Profile Level 4.1算法的两百万像素高清网络摄像机。它采用500
16、万像素的逐行扫描图像传感器，压缩分辨率可达30帧/秒实时1080P（1920*1080）全高清编码，清晰度可达1000TVL的广播级图像画质。从视觉效果来看，其图像质量可达到或接近35mm宽银幕电影的水平。从画质来看，画面清晰度、色彩还原度都要远胜过标清网络摄像机。而16：9的宽屏显示也带来更宽广的视觉震撼。由于采用标准H.264压缩，录像文件可使用标准解码器解码，支持常用播放软件直接播放。在相同码率下具有比MPEG-4倍增的画质，在同样的画面质量下，码率仅为MPEG-4的二分之一。同时该款高清摄像机有完善的模块化管理平台软件，可根据需要任意组合和延伸，使得整个系统的可扩展性大大提高。 镜头：
17、镜头是视频采集比较关键的部件之一，镜头质量的好坏，类型的搭配、以及调试等都非常关键；在森林防火视频监控这类特殊的系统中，一般都采用长焦距的镜头，通过大倍数的调整实现宽范围、近距离的监控视场调整，具备强大的灵活性，满足不同要求的视频采集。同时应采用光学成像有效像数更高的镜头，这是因为摄像机具备200万像素的图像压缩能力，如果前端光学采集源有效像素不够高的话也就达不到预期的效果。镜头为了适应不同的光线环境的变化，应能自动调整光圈，由于摄像机提供了一个DC12V直流驱动接口，因此我们选用直流驱动的自动光圈镜头。镜头焦距和聚焦通过云台解码器接入到摄像机的485通讯端口，然后通过摄像机转化成网络信号与后
18、端管理软件的控制模块建立控制通道。 全向云台：在森林防火监控系统中，全向云台我们设计采用具备在室外恶劣环境下工作的重型云台，具备IP66防护等级，承重可达50KG，全向云台采用AC24V供电方式，内置云台解码器。 护罩：护罩也是比较关键的部分，由于前段采用的是高清网络摄像机，而且镜头是长焦距变倍镜头，因此同样设计采用IP66防护等级的护罩。同时还具备恒温控制功能，满足室外恶劣环境条件下保护内部设备稳定正常工作。2.3.2前端设备（无线方案）前端由采集定位系统、无线网桥、传输天线、设备防盗监控系统、避雷接地系统、智能太阳能供电系统等组成：2.3.3中继设备中继由供电系统及传输系统组成：2.3.4
19、中心控制设备中心控制室由无线网桥接收系统、网络视频管理录像系统、地理信息系统、林火自动识别报警系统、短信发布平台、监视及投影系统、UPS电源等组成：2.3.5.三级监控中心（三级监控中心可以独立存在作为本地监控预警平台）1职责与功能三级监控中心的功能主要有三个：第一，将辖区内所有监控点的信号汇集，进行本地监控；第二，设置网络录像服务器，做好录像监控工作；第三，处理报警服务器的报警信号，进行紧急的报警联动监控。三级监控中心区域内的监控点和报警点原则上直接接入二级指挥中心，支持二级监控中心内相关部门的实时监控，重要图像可由二级指挥中心调用，需要再次录像的在二级监控中心录像。报警信息在二级指挥中心进
20、行复核，再按预案转发相关部门人员。 2三级指挥系统远程控制与通讯是指挥中心的主要功能，即通过指挥中心可完成对林场各个地区的通讯指挥工作，同时在指挥中心可以实现对火情地区的实时监视、控制功能。以指挥中心为核心将各个系统进行整合，实现办公的信息化网络化，通过有线、无线调度系统完成对下属部门的命令发布、工作查询、人员调配工作；同时把监控系统与地理信息系统进行无缝结合，完成对林区的监控、以及资源调查工作。三级监控中心网络图2.3.6 二级监控中心1职责与功能二级监控指挥中心可以对所有系统监控完成高效正确的控制；通过多级权限管理赋予下辖各个职能部门和作战单位有效的监控和指挥手段；接收三级监控中心报警与监
21、控信息；制定专家预案系统，方便接警员根据预案系统快速指挥；提供各种功能扩展接口，以适应系统不断发展的需求；具有数据管理功能，对用户管理，对前端设备日志管理，对用户权限进行管理，对接入的所有设备进行管理；可实现系统时钟同步功能，让系统内各子系统服务器时间一致，以利于录像资料的查询和跨子系统间的资料比对。2二级指挥系统二级监控指挥中心通过有线方式的光纤专网与多个三级监控中心连通。在二级指挥中心设置视频管理服务器、监控与控制终端以及屏幕墙。 二级指挥中心拓扑图2.3.7一级监控中心 一级监控中心是整个监控预警系统的最高级指挥调度系统，拥有一级和二级监控中心所有功能。可以根据三级监控中心的报警信息，采
22、取更全面的指挥调度处理方案。2.4电子地图与警视联动功能与报警系统相结合，可以实现电子地图与警视联动功能，将全市林区的电子地图分三个层次制作到系统管理主服务器中，可采用双屏观看，也可显示到电视墙上；平时显示第一层地图，第一层为辖区的完整地图，上面标有可以被激活的具有明显标志的摄像机图标；点击摄像机标志可以打开本摄像机周围小范围的详细实际地图（第二层地图），同时该摄像机的标志会闪动；再一次点击闪动图标，就可以显示摄像机的实时图像，可以是部分地图和小的活动画面（三层地图），也可以完成全屏图像显示，并可以通过鼠标控制云台和镜头的动作。第三章 网络传输系统整个系统采用全网络化、全数字化架构模式，前段采
23、用的高清网络摄像机在满足高质量画质的前提下最小码流可控制在2Mbps左右。这对于200万像素的高清网络摄像机来说已经是一个非常优秀的传输码流，满足了远距离无线微波传输的要求。前鍴摄像机通过RJ45 10/100M自适应网口与前端无线AP连接，然后在通过天线与后端汇聚天线建立连接，并把数据传输到中心。遇到不可视或者距离太远的时候可增设中继天线。由于每个无线AP汇聚带宽是有限制的一般有效带宽在通常状态下在20Mbps左右，因此每个汇聚AP可接入的前端无线监控点位可接入8个。但在实际的应用中考虑到各种天气和传输距离的影响，实际的带宽有所浮动，因此在实际应用时请详加分析。第四章 前端供电系统设计风光互
24、补发电系统4.1 概述森林防火监控多使用于深山老林，为这些监控设备提供电源需要建设很长的电力线路，成本造价高周期长严重影响系统的实施周期，并且本身对森林也是一种危害。所以在很多情况下，对前端设备的供电就成了森林防火中的重要考虑部分。在本方案中，结合太阳能和风能发电的优点，对前端设备供电。设备的总功率为100W，需要在阴雨天气里连续三天可不间断的供电。风光互补发电系统由风力发电机组、太阳能板、风光互补控制器、泄荷器、蓄电池组和逆变器等几部分组成，供电系统各部分容量的合理配置对保证供电系统的可靠性非常重要。为了满足广大用户的用电要求，为用户提供可靠的电力。因此需要认真分析用户的用电负荷特征以及用户
25、所处区域的风能资源及太阳能资源状况，针对不同用户配置不同的设备。本套设备的保护和控制系统是一种全新保护与控制理念，包括过充、过放、过载、过温、短路、反接；对风力发电机实行强风自动限速；对输出实行多路控制；对负载增加节电控制等等，使保护和控制动作十分安全可靠与稳定。4.2 太阳能板采用太阳能发电解决森林安全设备供电问题成为最快、最有效的办法,无须架设电力线并且一次性投资，无需缴纳电费。发电操作简单、既经济又节能、环保。并且太阳能供电是一种既不消资源又无污染排放的清洁能源，使用寿命长、性能稳定、维护费用较低。以高纯的晶硅棒为原料，纯度99.999%。采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，
26、经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂覆一层防反射涂层，以减少光子被光滑的硅片表面反射掉。可按所需要的规格组装成太阳电池组建（太阳电池板），用串联和并联的方法构成输出电压和电流。表面采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，坚固耐用，使用寿命一般可达20年。太阳电池组件可组成各种大小不同的太阳能电池方阵，亦称太阳电池阵列。4.3 风力发电机风力发电是一种廉价的再生能源， 它的发电成本要远低于其他发电，但其发电量受天气的影响较大。为了弥补风力发电的不足，现经常采用的方法是风、光互补系统， 就是将风力发电、太阳能发电结合起来，这样就能在一定程度上满足人们日常的工作、生活的需要 运用钕铁硼永磁材料，超载
27、能力强； 微风起动，弱风发电； 具有防腐、防酸雨、防盐碱的特性； 风能利用率比现有并网型风力发电机高； 向对风力发电机运转没有影响； 设备维护费用降低； 对地基的要求较低； 对电网波动影响小； 低噪音； 使用寿命长达20年； 具风向调节，超强风控制功能。4.4 系统控制器风光互补控制器主要由专用处理器CPU、电子元器件、显示器、开关功率等组成。基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗，尽量延长蓄电池的使用寿命，同时保护蓄电池，避免过充电和放电现象的发生。具有充电电路输入端、蓄电池接线端、交流配电屏接线端的明显标志。第五章 网络视频集中管
28、理平台设计对于网络视频监控来说，与模拟视频监控系统一样，后端的处理方式至关重要，由于到后端的信号已经全部是网络数字视频信号，处理起来非常灵活，我公司的全网络视频集中监控管理平台针对大中型网络视频监控设计，采用模块化、平台化架构，适应各种功能需求和平台扩展。下表是各个部分的主体设备和软件模块组成，软件模块可根据不同规模和功能需求进行灵活配置，有些软件模块可部署在同一台硬件服务器上来完成相应服务功能。5.1 平台组成序号名称型号说明视频前端设备1高清网络摄像机1920*1080200万像素，标准H.264压缩2高清镜头大倍数镜头电动二可变3全向云台重型云台、内置解码、IP664护罩IP66、恒温控
29、制6无线AP接入接入AP/天线、中继天7太阳能供电系统8风力供电系统9蓄电池100瓦管理中心软件模块3用户&目录管理用户、设备配置，权限优先级管理4管理&控制浏览、PTZ控制、对讲、远程参数设定、设备巡检5报警&电子地图报警信息搜集、应答、转发、联动、布撤防6虚拟网络矩阵&解码解码上墙控制7网络视频存储同步集中存储、异步分散备份8流媒体视频转发视频转发交换及网络负载均衡分控客户端9WEB浏览客户端基于IE的浏览和PTZ分控10客户端软件基于客户端软件终端浏览，控制5.2功能介绍：u 状态监测：自动收集各网络摄像机以及其他视频处理设备的信息，及时发现网络及网络摄像机故障，及时报警通知排除。能够实
30、时检测下属监控网点所有设备的在线情况，动态检测连接通道的网络带宽，显示远程设备的工作状态、录像状态、报警状态；可以查看远程监控网点的详细信息。u 视频调用：通过管理服务器的预览功能，可以调用该用户倍授权获取的所有网络摄像机的视频图像，并且可以获取分组列表进行分组调用和切换等。u 远程配置：管理中心可以查看、修改远程监控点的网络摄像机的设置选项，进行远程参数设置、系统重启动等维护操作，也可以对远程存储服务器等进行远程管理。u 自动校时：管理中心内置校时服务器，远程网络摄像机可以实现自动与管理中心校时，保证多台设备的时间同步性。u 日志管理：系统提供了强大的日志记录和查询功能，对于系统应用中所有涉
31、及的事件均记入数据库，报警事件作为监控系统的重要事件单独管理，记录或查看用户登录、操作日志、系统异常事件、查询与维护日志、报警日志、远程网络摄像机日志。u 语音对讲：通过网络摄像机的音频输如输出接口，可以建议起与中心的双向语音对讲，在银行网点特别是ATM监控系统中可以得到很好的应用，在其他需要音频录制的网络视频监控系统中也能灵活的进行配置。5.3视频存储u 按照每路高清摄像机平均4Mbps码流、24小时连续存储15天计算其总存储容量为：u 1路*4Mbps*3600s*24H*15天/8/1000/1000=648GBu 因此根据这个计算公式可以计算整个系统需要的总体存储容量。5.4 视频转发
32、大中型网络视频监控系统核心是网络视频数据流的交换与访问，访问就涉及到多用户访问、大容量并发访问等视频数据请求类型，如果处理不好视频数据的分发，那么网络视频监控就无从谈起。我公司根据多年的网络视频监控成功案例的经验，为大型的联网项目设计的流媒体转发服务软件模块可承载各种类型的网络访问，将该软件模块部署到相应的硬件网络服务器上可实现网络视频的流媒体分发功能。鉴于本次系统所含点位数多、系统规模较集中，因此在考虑经济适用的情况下我们将视频转发软件模块安装到存储服务器里面进行负载均衡，使存储服务器在完成存储的同时也完成数据的分发。5.5 高清矩阵电视墙高清视频监控对于后端的显示系统也有新的要求，由于传统
33、的CRT监视器不管是在分辨率还是尺寸上都不能满足720P甚至是1080P的显示。所以高清视频的显示目前一般都采用支持高清输入和显示的液晶电视、等离子电视、以及支持高清显示的各类型拼接墙。考虑到森林防火监控被监控场景属于大范围的监控，一般的显示尺寸不能满足显示浏览需求，因此我们设计采用高清数字矩阵配合大屏幕液晶电视来显示。而电视墙的控制可根据实际的建设成本来确定是否采用拼接显示和还原成模拟高清视频信号显示等。电视墙可选择如下三种方式来配置：5.6 独立高清数字矩阵服务器通过配置一台多画面虚拟数字矩阵服务器来完成画面浏览、切换等功能；每台数字矩阵通过独自的VGA显卡输出接口与大屏幕液晶电视来完成图
34、像显示，比如我们可设计采用4台矩阵服务器和4台大屏幕液晶电视一对一连接，独自显示和控制。这种方式结构相对简单，造价也比较适中，适合前期系统建设，因为后端全部采用数字矩阵，都是处理的高清数字视频信号，很容易扩展。而且各自独立控制。5.7高清数字矩阵拼接墙方案这种方式是在第一种方式的基础上增加了一个环节，即拼接墙控制系统，通过拼接系统将显示单元任意组合和显示，可实现更多显示模式，而且支持更大视角范围的浏览，整个显示系统就比较大气，而且更大的浏览视场范围让森林高清视频监控更容易进行细节监控和整体观看。这种方式适合对显示系统有较高要求的用户，但投入相对就要更高。5.8高清解码上墙这种方式就是在数字矩阵
35、服务器完成显示的同时，采用单路的高清解码器对前端传输过来的压缩过的高清数字视频信号还原成YpBpr模拟高清视频信号，实现色彩更生动、更丰富和更佳画质的高清视频浏览。同时配合拼接系统实现超级震感的视觉效果，比如在1080P全高清可实现广播级高清视觉冲击的效果。将高清视频监控的魅力发挥到极致。通过上诉分析，我们可得知，不管是数字矩阵服务器上墙还是高清解码器上墙有几点需要明确，一是显示单元都是支持高清的，二是后端的输入是灵活的，由于全采用数字化压缩和传输，可根据需要实现任意的电视墙显示方式，主要看具体的需求。第六章 多级联网系统设计森林防火管理部门为了对各个林区监控系统进行统一调度，需要能够进行远程
36、访问；由于每个林区的监控系统都采用的是全数字架构，因此要实现远程网络传输时很轻松地事，最关键的还是在网络接入的带宽。目前远程网络接入有几种方式，一是互联网ADSL、E1专线、专用光纤通道等。不管是传统D1还是本系统采用的高清视频监控的码流都不合适在ADSL网络架构上传输，因为ADSL的上下行带宽是非对称的。所以只有采用专线或者是光线通道的方式来将各个子系统的监控视频信号向上级传输。第七章 系统功能介绍H.264视频压缩技术更大的压缩率，更优异的网传效果，利用尽可能少的网络带宽传输更高清晰度的图像软硬件自主研发使设备具有更高的可靠性硬件滤波技术 通过前置滤波改善图象质量，降低低照度下码流 通过去
37、交织技术减少高清晰图像的锯齿和拖尾现象多码流网络传输技术双码流技术使每个通道可以输出双路压缩数据：一路高清晰码流用于本地高清录像；一路采用低码流用于网传，更利于节省带宽和提升前端设备稳定性智能实时码流技术通过智能缓存技术、动态帧率技术优化图像；使网络图像具备低延迟性，使图像及报警信息延迟少于300ms；兼顾实时性及图像画质多种协议支持专用VSIP协议和UPnP协议解决内网网关及防火墙穿透技术，无须动态解析，保证高效传输，使复杂的网络环境下变得易于维护流媒体视频转发和协议转换技术 解决多用户多通道的交叉访问带来的网络带宽和中心系统负荷问题解决不同厂商不同压缩格式的视频交换问题解决不同厂商不同设备
38、的控制协议转换问题多用户核心认证管理技术对某用户在网络中对任何设备的浏览、控制、管理权限和优先级的集中授权配置在复杂网络条件下的多用户优先级和冲突检测机制以用户为核心更有利于用户在任意节点建立临时指挥中心模块化架构界面更具亲和力高度自由的界面设计、多图层、多面板，可设定隐藏或显示简化前端，前端的所有参数设置都可以在后端或中心集中设置数据库管理，查询检索更强大；详尽的事件日志处理功能采用向导式设置，引导用户快速上手；人性化的提示及操作，简化客户操作系统架构优化整体架构重新构建，模块化组件设计，模块可单独升级扩展设备采用目录树方式管理集中用户认证管理技术，便于统一的权限审核分配管理引入优先级及冲突
39、检测机制，信任上级模式功能改进和增强轮巡及组切功能更加强大增强报警预处理、应答、转发功能增强解码功能，支持受管理中心控制的多台解码主机解码增强网络视频集中存储和备份功能；增强同步播放、片段剪切和视频格式转换功能其它改善动态语言资源，可自定义系统语言资源，方便实现多语言版本预留扩展接口，便于其它系统集成特色功能集中用户认证：完善的集中用户认证管理模式和合理的优先级及冲突检测机制，所有用户通过认证服务器管理，实现集中的用户优先级，浏览控制权限集中配置管理集中的目录树管理：系统摄像机、报警设备统一编号授权及优先级管理多种电视墙组合：支持单机16路软解码上VGA墙和单机24路硬件解码上监视器墙；支持对
40、多台解码主机的集中控制；对其它厂商解码方案的支持，支持万能解码虚拟网络矩阵技术：支持前端任意通道图像的轮巡和组切调用、解码显示；支持CCTV键盘控制和调用图像及报警集中控制：远程控制云镜，预置点、扫描线的调用；远程重启及关机；远程手动启动录像自动注册：DVR/NVS自动向管理中心注册，主动连接（只需要中心具有固定IP）自动与管理中心校时集中管理：通过网络对下属设备工作状态、网络连接状态进行巡检，远程修改DVR/NVS设备参数；远程软件升级；远程录像资料检索及备份；详细日志管理系统报警集中管理：多级电子地图显示；远程报警布、撤防；报警应答、联动预定义；多种声、光信号警示；提供报警联动其它系统和设
41、备的接口流媒体视频转发和协议转换：支持视频图像无限转发与分控管理，不同厂商控制协议转换和集中控制 多级分控：管理中心可级联，按级授权管理控制；支持客户端、IE和管理中心多种浏览控制方式实时对讲：管理中心、DVR/NVS主机和分控端双向语音（或文字）对讲及群呼支持多语言：简体中文、繁体中文、英语自动适应操作系DDNS组网支持：提供DDNS支持组件，支持ADSL动态域名下联网的视频监控网络支持异构网络：支持能够承载IP数据的各种网络（互联网、数据专线、卫星、无线微波等），支持跨路由器的远程监控；支持多播功能智能视频图像分析接口：提供图像的智能分析识别和联动接口网络视频的分布/集中存储：支持录像资料
42、的分布存储和集中存储，支持多机冗余备份，支持海量资料的智能检索备份 电子地图服务器在森林防火监控系统中，摄像机数量众多，节点众多，而且覆盖区域广泛，如果仅仅靠集中管理控制模块或者是其他监控终端来浏览视频图像资源和控制前端设备，是不利于发挥森林防火监控系统的网络化、数字化、简单化的基本理念的，只有通过完善的后端管理平台和操作平台快速查询和定位图像资源才能及时的对所有摄像机覆盖的区域进行监视，及早发现可疑现象，事发时也能及时切换到现场。因此针对大型网络视频监控系统而开发的报警电子地图模块解决了上述难题，它通过GIS电子地图载入，将前端摄像机，乃至前端报警探测器等在电子地图上进行标注，通过点击电子地
43、图上的点位标注图标调用该点的视频图像，而且还可报警系统集成到一起也可实现前端探测器报警点提示，并且能够自动联动附近关联的摄像机的图像在电子地图上进行现实显示；且摄像机本身具备的移动侦测功能也可向中心电子地图服务器进行联动提示。在高清网络视频监控系统中，通过这些方式在配合前端高清摄像机的清晰图像可以快速定位某一个点位的摄像机，当发生可疑行为后可自动切换该点位的摄像机进行图像显示，而且由于采用的高清摄像机，可以对被监视区域进行清晰的监控和录像存储，杜绝传统网络视频的监控系统的预览还可能看得清楚，但回放却经常让人头疼的尴尬局面。电子地图服务器一般采用PC服务器配置就可以完成了。第八章 高清网络视频监
44、控的特点基于720P，1080P等超百万像素的高清网络数字摄像机的网络视频监控系统的整体优势非常明显，这使得在各行业、各领域的视频监控系统工程中变得实实在在，而且所带来的视觉震撼和强大功能是传统网络视频监控系统无法比拟的，本系统主题部分采用了高清720P高清网络摄像机，其余才采用的全数字化的处理设备，整个系统的设计理念具备高度的前瞻性，为将来的扩展和升级提供了良好的基础。下面我们将主要从整个系统的技术特点、平台优势、以及实际的应用优势来阐述整个网络视频监控系统比传统的模拟监控所具备的一些优点和特色。系统构架灵活高清网络摄像机具备强大的网络功能和国际标准接口，可利用已有的局域网、光纤网、进行接入
45、，也可利用城域网和或其他专网进行接入，还可用微波传输和即将到来的3G传输等，将前端的音视频、控制、报警信号通过各种网络传输上级监控中心，可适应不同类型的、复杂环境下的和特殊功能需求的高清视频监控系统。配合高清网络数字摄像机我公司推出配套的高清网络视频监控管理平台，整个平台基于大型网络视频监控系统架构，采用模块化设计，适用于不同类型的高清视频监控系统；比如可以根据需要部署相应模块实现本地高清视频监控，同时通过业务承载模块进行多级联网和终端接入，实现跨区域、多业务平台整合。本次系统采用的全是标准的H.264算法进行视频编码的，因此通过支持H.264文件播放的3G手机可以轻松的进行手机远程监控。总统
46、来说有以下两个方面来体现整个系统的架构灵活：内部扩展性：前端采用全网络、纯数字视频处理，且视频压缩格式为标准的H.264，配套的前端高清管理服务器和平台模块、特有的流媒体转发、多级验证机制，让整个系统可轻松实现无缝连接。外部扩展性：标准的IP传输机制，可实现只要IP网络可达，高清视频就可达的特色功能。工程施工方便采用全网络，全数字化架构，前端高清网络数字摄像机只需要考虑网络接入就可以了，不需要在为视频线、控制线等繁杂的工序头疼，减少了故障节点。而且减少了干扰的可能性，强大的网络功能更方便设备安装、调试，使整个系统的可靠性和稳定性大为提高。同时由于整个系统采用的数字化传输方案，前端点位IP网络可达，这为将来设备升级维护非常方便，比如光缆到前端，网络线缆到前端，适用寿命都在10年已上，而传统的模拟传输方式一般就在3-5年，而目前的监控技术发展速度非常迅猛，最多1-2年后全数字化时代必将替代现在的模拟系统。而数字化系统可以为将来打下基础。
