1、油田危险点源视频监控系统技 术 方 案油田危险点源视频监控系统 技术方案1引 言 .2第 1 章 需求分析 .31.1. 工程概述 .31.2. 本次工程建设规模 .31.3. 系统功能需求 .51.4. 需求理解 .61.5. 技术可行性 .6第 2 章 系统总体设计 .82.1. 媒体的数字化技术 .82.2. 网络存储技术 .14第 3 章 系统详细设计方案 .193.1. 设计依据及指导思想 .193.2. 指导思想 .193.3. 详细设计说明 .203.4. 系统技术特点 .27第 4 章 系统关键产品介绍 .294.1. 防爆一体化云台 .294.2. 防爆摄像仪防护罩 .304
2、.3. 视频摄像头 .324.4. DS-6000 系列视频服务器 .334.5. 网络视频监控软件介绍 .374.6. DS-4004D 音视频解码卡 .394.7. IP 存储网络 .404.8. VPN 系统 .424.9. 核心交换机 .444.10. 接入交换机 .46油田危险点源视频监控系统 技术方案2引 言数码监控系统改变了图像与声音的存储与传输形态，硬盘存储取代长延时录像机，数字化存储克服了模拟存储方式带来的诸多不便；网络传输取代了传统多介质传输线路，使得拓扑结构趋于简单、合理，同时不再受传输距离的限制；计算机多媒体交互界面友好、多画面图像显示功能、可方便集成其他系统（报警、门
3、禁、智能控制等）等特点使得数码监控具备未来监控的发展方向。实现某油田危险点源视频监控系统集中监控（视频监控及报警联动）系统对某油田危险点源视频监控系统集中监控的必要性，项目建成后所带来的效益（经济效益、管理效益及社会效益等） ，目前所具备的条件等总体现状描述。油田危险点源视频监控系统 技术方案3第 1 章 需求分析1.1. 工程概述本次工程共有 20 个危险点源及近 63 个监控目标需要监控，监控场所有加油站、储油库、联合站、中转站、锅炉、泵房等。所有这些监控点通过光纤、无线网桥等接入到通信公司光纤网，监控中心通过光缆千兆连接到光纤网。监控分两级监控，主监控中心和分监控中心，分监控中心设在各二
4、级单位和相关部门。1.2. 本次工程建设规模新建危险点源监控中心一个，系统平台接入能力设计不低于 200 个摄像机，在监控中心设立管理终端和监控终端及必要的服务器，系统方案要考虑为大屏幕电视墙预留接口，在监控中心对所有监控点进行小时录像，录像资料存储时间为 15 天。分中心数量不受限制。分中心通过油田内部计算机网络接入，本次工程在 12 个二级单位建立分监控中心。本次工程需监控点源、监控目标以及监控中心分布见下表：附表一： 监控目标及数量序号 要害部位名称 监控目标 监控点数量1 物资供应处石化油库 加油岛、大门、储油罐 42 物资供应处江南油库 加油岛、出入口、罐区 43 物资供应处江桥加油
5、站 加油岛、罐区 44 物资供应处锦江加油站 加油岛、罐区 45 物资供应处江北加油站 加油岛、罐区 36 扶余综合服务公司西区加油站 加油岛、罐区 37 新民综合服务公司加油站 加油岛、罐区 28 新大综合服务公司新立加油站 加油岛、罐区 2油田危险点源视频监控系统 技术方案49 红大综合服务公司红岗加油站 加油岛、罐区 210 乾大综合服务公司乾安加油站 加油岛、罐区 211 乾大综合服务公司前大加油站 加油岛、罐区 212 英台综合服务公司加油站 加油岛、罐区 213 长采综合服务公司加油站 加油岛、罐区 214 物业公司液化气充装站 2 个罐区，充装车间室内及室外、卸车处 415 热电
6、厂锅炉分厂 重大危险源 416 测井公司炮弹库、中子源库 重点要害部位 417 热电厂油库 重点要害部位 318 油气开发公司前 48 联合站 重点要害部位 619 油气开发公司前 60 中转站 重点要害部位 320 油气开发公司二部中转站 重点要害部位 3合计 63附表二： 某油田危险点源监控系统监控中心分布表序号 单位名称 监控终端 监控点源1 主监控中心 4 全部监控点2 测井公司 1 炮弹库、中子源库3 热电厂 1 锅炉分厂、油库4 物业公司 1 液化气充装站5 物资供应处 1江北加油站、江南油库、江桥加油站、锦江加油站、石化油库6 扶余综服 1 西区加油站、东区加油站7 新民综服 1
7、 新民综合服务公司加油站8 新大综服 1 新立加油站、新木加油站、新北加油站9 红大综服 1 红岗加油站、新大加油站10 乾大综服 1 乾安加油站、前大加油站11 英台综服 1 英台综合服务公司加油站12 长采综服 1 长采综合服务公司加油站13 油气开发公司 1 前 48 联合站、前 60 中转站、二部中转站油田危险点源视频监控系统 技术方案5合计 16 1.3. 系统功能需求 强大的组网能力，支持多级、多中心视频监控结构。 直接支持可寻址网络摄像机，通过视频服务器支持传统模拟摄像机 可任意多分屏观看实时视频图像，并支持热点窗口(Spot)，图像质量高达 720x57625fps 通过 IP
8、 网络协议进行 PTZ 控制，可对每台摄像机进行独立的图像录制和回放速度设置，每个摄像机可预设最多高达 255 个预置位，并可控制现场灯光和雨刷等外围设备。 能够以中文在视频图像上标识监控点名称，并能以中文标识监控点预置位名称 实时显示视频图像占用的网络带宽，并能够在线改变视频图像的带宽设置。 通过 IP 网络在任何节点上实时录制和回放视频图像和音频信号，每台摄像机支持无限时间录制，视频可记录到系统的硬盘或者超大容量的网络存储（NAS）中 系统支持无限数量的独立的录像通道，每个控制平台支持通道的个数由硬件的处理能力决定。 录像回放分辨率高达 Full-D1 质量(NTSC: 720x48030
9、fps; PAL:720x57625fps), 回放速度可调。 M-JPEG 和 Wavelet 录制图像分辨率高达 1280x1024 像素 录像机制灵活，支持手工、定时、触发和周期等多种录像方式，录像既可集中存储也可分布存储，所有图像的存储时间不少于 15 天。 支持预报警录像（移动侦测） ，预报警录像时间 515 秒，可以根据用户需要定制。 灵活按照指定条件和突发事件检索，如按指定时间段、地点、日期快速搜索录像。重要录像资料可以通过光盘刻录成 DVD 保存。 以 JPEG 或 AVI 格式输出视频，以 WAVE 文件格式输出音频。油田危险点源视频监控系统 技术方案6 可调整的视频运动侦测
10、安全监控(VMD) 通过定时器自动控制摄像机的启动/关闭 系统支持集成温度、天气、低照度及烟雾等传感器，可与门禁系统、盗窃告警、火警报警、面部识别和视频会议系统连接。 提供电子地图功能，通过电子地图可以直接调用摄像头。 本地和远程打印文档报告、日志记录程序 多级密码保护、用户授权定义及访问级别。 支持从 LAN/WAN 上的任何位置进行远程监视、检索音频视频和控制摄像机 100基于网络的数字应用，容易与现有模拟摄像机相集成 系统具有日志功能，可记录所有帐号的登陆时间，进行的相关操作等信息。1.4. 需求理解根据总体要求，系统主要解决以下问题： 采集系统设计。视音频数据的采集、数字化压缩。 传输
11、系统设计。满足系统各类信息的传输要求的网络平台，同时适应各类传输通道。 管理系统设计。对系统数据的集中管理，包括用户数据、设备数据、操作与报警数据。 存储与回放设计。集中存储原则，以达到录像资料的完整性；方便的回放、检索方式。 控制系统设计。远程控制、操作及监控设备参数设置。 显示系统设计。监视器、VGA 显示器、电视墙、大屏幕。 报警信息（报警类型、报警时间地点、报警图像）的本地与网络化处理。 系统安全设计。完成局域网内微机访问流媒体服务器的身份认证。支持用户名、密码、IP 地址、MAC 地址绑定。防止非法用户进入。 与其他系统的集成。通过软、硬件接口平滑地集成其他系统。油田危险点源视频监控
12、系统 技术方案71.5. 技术可行性技术防范产品的数字化已经实现，产品已走向成熟，网络化的安全防范系统在国内外已大量投入使用，因此，基于核心技术的产品使得本项目的实现是完全可行的，关键是合理运用、科学集成的问题。涉及到本项目的关键技术如下： 媒体的数字化技术：国内媒体记录类技防产品早已走向数字化，从早期的 MJPEG、MPEG-1、MPEG-4 到目前的 H.264 均是非常成熟的数字化产品。 编解码技术：国内视频压缩技术的最新代表是采用 H.264 压缩算法的硬压缩产品，包括板卡和嵌入式设备，这项技术早已形成产品化和规模化。 多媒体通信技术：实时流媒体传输协议 RTP/RTSP 已经成熟，前
13、端设备的码流抑制（带宽控制）功能以及 QOS 管理机制，可以实现安全保卫信息的实时传输，能与其他信息系统合理占用网络资源，发挥网络资源的最大效率。 嵌入式技术：经过 20 多年的发展，嵌入式技术已经成熟并在多个领域获得广泛的应用，基于安防领域的系统平台，出现了系列成熟的嵌入式产品。 数据传输技术：利用现有的光纤技术可以实现大容量、高速度的数据传输。 网络存储技术：可以提供高性能高安全性的标准平台。能够方便地实现路由、VPN 等低成本高可靠数据存储。 网络安全技术：利用完善的安全管理策略，及配套硬件设施，可实现例如网络隔离、黑客攻击及入侵防范等安全措施。油田危险点源视频监控系统 技术方案8第 2
14、 章 系统总体设计2.1. 媒体的数字化技术本项目的媒体的数字化技术原理基于海康威视提出的“基于 IP 的超大规模视频切换矩阵”技术，其技术原理如下：随着宽带技术的发展，远程集中监控的需要越来越多，规模也越来越大，一种是重建专用网，进行集中监控，其缺点是网络建设费用非常高，实现集中监控的代价很大。另一种方法技术利用现有的数字网络，对视音频信号进行数字化压缩，将压缩码流组成 IP 报文，通过TCP/IP 协议，把这些 IP 报文传到监控中心实时解码出视频图像，进行集中监控，这个数字网络可以是 VPN，可以是专网，也可以是公网，如PSTN、ISDN、GPRS、CDMA、ADSL、宽带城域网、INT
15、ERNET 等。下图是一个典型的应用：在上述应用框图中，PC 管理主机可以通过 IP 网络，对前端的每一台视频服务器进行配置、管理、控制，可以实时监控每一台视频服务器的视频图像。如果视频图像的数量太多，整个网络太大，一台管理主机可以同时监控很多台油田危险点源视频监控系统 技术方案9视频服务器的图像，通过 PC 机的显示器显示视频图像，并通过事先设定的规则切换图像信号。如 15 秒切换一次，要求一分钟进行一次循环，以一台 PC 机能同时进行 16 路解码计算，一台 PC 机可以同时监控 64 路视频图像，两台 PC 机就可以监控 128 路视频图像，可以依次类推。如果在 PC 机中插入多片视频解
16、码卡，视频解码卡支持 AV 输出，可以组成电视墙，多台 PC 机可以组成巨大的电视墙，方便集中监控、管理。2.1.1. 系统要点分析及基本功能的实现本系统构建于现有网络平台，把网络连接看作一个整体，我们可以理解为：在网络平台上，前端通过视频服务器接入了 N 个图像、语音、报警输入，通过网络传输及控制，所有这些保卫信息可以实时（视网络资源而定）地传输到信息管理中心或监控中心，通过网管、电视墙管理、媒体服务器一系列管理设备实施对全网的信息处理和远程管理，从而真正实现了一个典型的“IP 矩阵”应用案例。围绕“IP 矩阵”的概念，本系统的重点在于解决以下几个部份： 作为信息处理和传输节点的网络功能（D
17、VS） 三种信息流的控制与处理：视（音）频流、控制指令流、报警信息流 网络管理与资源控制（网管、代理服务与流媒体服务）2.1.2. 网络带宽管理的重要性及方法本系统的一大特点是：监控系统与网络系统集成，视频/数据/语音合一传输，多网点、分布式网络监控。由于网络带宽有限（2M） ，中心需对各监控点现场画面进行实时显示，还要响应客户端（分控桌面级）及 IE 用户的访问，而访问量具有不确定性，因而带宽的管理尤为重要。 采用压缩比高的最先进压缩算法 H.264。JVT 的 H.264 压缩算法的压缩率较 MPEG-4 有较大提高，而其技术特点更适合 IP 网络、无线网络的传输，同时需要长时间录像时，还可以节省存储空间。下图是 JVT 的 TML8.0（H.264 测试版）与 MPEG 的测试数据。
