3G无线视频监控系统方案
随着科学技术的发展,管理智能化,设备数字化,信息网络化是现今企事业单位所追求的方向。连锁企业拥有着几十,甚至几百家分公司.由于企业经营规模的不断扩大,跨省跨市的分公司分布式的模式也成为公司经营的现代模式.由于大型企业跨省,跨地区,即使同一城市也是非常分散,这就对企业的管理造成了很大的麻烦。
随着3G无线视频监控技术日益发展，3G无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。3G无线监控作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线监控方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。无线监控技术已经在现代化小区、交通、运输、水利、航运、治安、消防等领域得到了广泛的应用，那么，对比传统的监控方案，3G无线监控有什么优点呢？下面就3G无线监控的特点进行详细阐述：
1、3G无线视频监控系统综合成本低，只需一次性投资，无须挖沟埋管，特别适合室外距离较远及已装修好的场合；在许多情况下，用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制，例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境，对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线的施工周期将很长，甚至根本无法实现。这时，采用无线监控可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强，迅速收回成本的优点。
2、系统组网灵活，可扩展性好，即插即用，管理人员可以迅速将新的无线监控点加入到现有网络中，不需要为新建传输铺设网络、增加设备，轻而易举地实现远程无线监控。
3、维护费用低，3G无线监控维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。
北京昌盛时代科技有限公司在无线网络视频监控领域已完成了一系列的核心技术储备，其主要包括：视音频信号优化技术，数字通信协议栈；数字视音频编解码技术；DSP技术；网络传输中的质量保障体系与传输控制技术；分布式处理技术及嵌入式系统技术等等。针对自动售货机网点视频监控的需求，特设计了基于3G无线传输的集团公司视频监控方案。
第一章 项目分析
1.1、项目总体需求
公司计划建设一套覆盖全集团的网络视频监控系统，以实现对全部厂区的监控，整个系统分二级监控中心，分别为总部监控中心和下属各分公司监控中心。分公司与总部之间采用集团内部的VPN网络。系统建成后，应能够方便实时地进行图像浏览，能够对监控图像进行抓拍。要求对所有监控图像进行存储，以供必要时调用。各个分公司与前端个监控点采用3G无线传输的方式。各分公司对本区域内个监控点的设备进行监管，存储空间至少可以满足1个月不间断录像的需要。录像文件能够方便地调用、播放、导出。1.3、系统需求分析
集团公司拟建设一期试点10个分公司，共2800个监控点的视频监控系统，我们经过对客户需求描述的分析，得出公司具体需求如下：1、建设一套覆盖2800个监控点的3G无线网络视频监控系统，对监控场所进行全天候实时监控；
2、系统分为二级监控中心，总部监控中心可以调看及控制任意监控点图像，分公司监控中心可以调看及控制本地图像；
3、系统建成后应能够实现清晰流畅的监控图像，能够方便地调用监控图像；
4、能够实现对所有监控点实现1个月录像存储，能够方便地查看和回放；
5、系统提供良好的操作管理界面，能够方便地管理和操作；
6、系统能够实现多用户登陆操作，公司领导和操作员可同时浏览监控图像；
7、系统应能够长期稳定可靠地运行，故障率低、安装维护方便；
8、系统设备应具备良好的性价比；
针对以上需求，结合科达公司网络监控系统产品特色，我们设计了基于3G无线网络传输的数字视频监控系统解决方案。
1.3、系统建设目标
Ø 系统具有监控录像网络实时预览功能（支持单画面、多画面和全屏显示和轮循显示、支持实时日期和时钟叠加），同时每路图像可允许多个网络客户端同时进行网络浏览。Ø 系统具有对前端摄像机的控制功能，如远程配置、方向控制、变焦控制、定时控制等。
Ø 系统具有监控录像的存储、查询与回放；图像抓拍；日志管理等功能。
Ø 系统具有双向语音对讲功能，通过联网即可实现各级监控中心、分控中心与分控点相互通话，
Ø 系统支持多级电子地图设定与管理、电子地图导航。
Ø 系统具需保证其图像在局域网和广域网上均能进行网络传输。
Ø 系统具有报警联动功能，如布防、地图关联、信息提示报警、语音报警、Email通知或手机通知报警等等。
Ø 系统具有管理员分级管理功能、管理员用户可在监控主机和客户端上对监控网络内用户进行相关权限设定、级别设定以及进行增、删、改等。
Ø 系统需支持电视墙与大屏分割显示。
Ø 系统需支持磁盘阵列海量存储，并在储存空间满时，提供循环录像模式。
1.5、设计依据
本方案设计根据甲方常规要求，并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。主要包括：2 GB50348—2004《安全防范工程技术规范》。
2 GA/T74-94《中华人民共和国安全防范行业标准》。
2 GA/T74-2000《安全防范系统通用图形符号》。
2 GA/T70-94《电视监控工程费用概预算编制办法》。
2 JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》。
2 GB12663-2001《防盗报警控制器通用技术条件》。
2 GB50174-93《电子计算机机房设计规范》。
2 GB50057-94《建筑物防雷设计规范》。
2 GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》。
2 GB50198-94《民用监控电视系统工程设计规范》。
2 GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》。
2 3G通信技术相关标准。
第二章 总体方案设计
2.1、方案设计的特点
该基于3G无线传输的集团公司视频监控无论在设计上、还是在结构上、或者是在应用上，均体现了现代无线网络视频监控的特点与特色，其具体内容如下：⑴、实用性强
根据用户需求，系统充分考虑了现场的实际应用情况，监控前端均采用3G无线网络摄像机（采用H.264压缩标准），将数字化的视频信号通过3G网络传输到后端的监控电脑，并采用专用的视频监控平台与存储方案，其不仅保证了视频信号和控制信号的准确传输，更为重要的是在设计该系统时我们充分分析了用户的需求，从实际出发，为用户解决了众多的实际问题。
⑵、性价比高
根据用户项目预算，在投资费用合理的情况下，采用了当今先进的技术，一方面使整个监控系统具有良好的性能，另一方面和教学录播系统资源共享，从而也有效的避免了二次新系统构建所造成投资浪费。
⑶、可靠性强
整个系统均采用了模块化结构设计，嵌入式操作系统。所用硬件产品与设备均符合工业标准，具有较强的抗干扰能力。同时，系统还具备自行诊断和自恢复功能，可靠性较高。
⑷、扩展性好
整个监控管理系统基于开放式标准设计，方便系统功能的完善和扩展，系统容量不再依赖于传输及节点设备，而是可以任意扩容，随时接入，提供了监控点数无限升级的可能性。同时系统还预留有第三方系统接入端口，能够与与其他系统进行对接。
⑸、适应性强
整个网络监控系统在设计时均考虑到了未来系统的发展需求与升级需求，其无论在网络方面还是在兼容性方面均具有较强的适应能力。
⑹、安全性高
对于安全防范系统，其本身的安全性不可忽视，该视频管理系统在物理环境、操作系统、网络、应用以及管理等方面提供了有效的安全机制。
⑺、易于操作
设计人员在设计该监控系统的操作界面与操作菜单时，充分采用了大家熟悉的Windows界面风格，完全符合人们的使用习惯，
⑻、易于维护
整个系统采用了先进的集中式管理与分布式处理机制，完全改变了以前模拟系统分散管理的弊端，用户通过任何一个操作终端就能够远程对系统进行维护与升级，使得系统维护变得及其简单。
2.1.1 方案优点
2 替代光纤和专线，降低了网络建设成本，为用户节省大量的费用；2 工程建设周期短；
2 扩充性强；
2 可灵活方便地进行安装布署；
2 提供高可靠性，保证不间断的视频监控；
2 传输速率高，实时性强；
2 支持远程监控；
2 设备成本低，性价比高。
2.2、总体架构
2.2.1、视频监控架构
我们将该系统以功能要求的不同分为前端设备层、传输网络层、中心服务应用层（中心服务应用层又可分为系统控制部分和视频显示与记录部分），其大致结构如下：在各层之间我们均采用模块化设计，相对独立，在进行设备更换时不会影响整个系统的正常运行。同时层与层之间采用标准的TCP/IP协议和3G 无线通信标准进行通讯，不受网络平台的限制。
2.2.2、视频采集系统
根据监控点的具体情况，在各监控点安装相应的监控摄像机（和软件系统。在每个监控点可以安装一个3G无线网络摄像机。3G无线网络摄像机用于各监控点实时视频信号。3G无线网络摄像机是集音、视频采集、音视频压缩编码、网络传输、WEB Server、输入输出控制等功能于一体的无线网络视频传输设备。3G无线网络摄像机负责把模拟视频信号转变成数字信号，同时进行压缩，另外也传输控制信号，3G无线网络摄像机将编码压缩处理后的监控信息通过3G无线网络汇集到监控管理中心，监控中心能看到各监控点的实时状况，监控人员可通过监控中心局域网或Internet远程实时浏览视频图像。
为充分保证每个监控点的带宽，采用H.264的编码标准，带宽占用较低，并可实现图像的优质传输和前端本地存储，而且传输距离较远,适用于广阔区域的监控。
2.2.3无线传输系统
通过设备内置的3G网络模块与运营商基站之间形成多对1的方式建立覆盖监控领域的无线带网络。产品具有传输距离远、低时延（相对于行业类同类产品）和设备成本低的特点，可以提供高效和安全的视频传输解决方案。WCDMA理论速率384Kbps，目前实际测试速率为250kbps左右，超过目前普通有线电话拨号上网的56kbps，是平均30-40kbps的GPRS数据传输的6-8倍。可以将不同地点的现场视频信息通过无线通讯手段传送到监控中心。2.2.4监控管理中心系统
监控管理中心负责接收各监控点通过WCDMA网络传输过来的视频信息，控制中心可以通过显示器显示各现场监控点的图像信息，并进行数码录像，用户登录管理，控制信号的协调。监控中心主要由控制主机、转发服务器、操作终端（PC或笔记本电脑）、监控管理软件与终端操作软件都构成，可实现对前端设备的配置、图像监控、录像查询、回放、云台控制、电子地图预警等功能。
转发服务器对经WCDMA无线网络传送来的前端监控点摄像机采集的视频信号进行设备访问地址解析，转发到监控管理中心局域网视频监控服务器上，再经交换机通过内部局域网传播至各个相关部门或人员的客户端。
现场传回的视频图像转化为数字信号存储在存储服务主机上，可方便快捷地实现资料的存储、更新、查询、备份，为执法工作提供依据（此存储方式仅供参考）。
规格与参数
| 项 目 | 规 格 与 参 数 | |
| 视频图像 | 视频制式 | 支持NTSC或PAL格式 |
| 视频解码方式 | H.264 | |
| 支持分辨率 | 支持D1：704*576最优，兼容Half D1:704*288，CIF：352*288，QVGA：320*240 | |
| 视频输出 | 带VGA输出：1路VGA接口、1路BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω） | |
| 画面延迟 | 小于200毫秒（局域网） | |
| 音频 | 音频压缩标准 | G.711或G.722 |
| 音频输入 | 1路BNC接口输入，麦克风输入 | |
| 音频输出 | 1路3.5mm音频接口输出 | |
| 报警 | 报警输入 | ４路报警输入（信号量） |
| 报警输出 | 4 路报警输出（开关量） | |
| 接口 | 通讯接口 | RJ4510M/100M自适应以太网口、RS485口 |
| 功能及特性 | 嵌入式GUI | 操作直观、便捷 |
| 多服务器轮询 | 支持通道选择及可编程控制通道巡检 | |
| 硬件 | CPU：高性能SOC处理芯片 操作系统：实时嵌入式LINUX操作系统 128MB DDR2内存，flash 8MB | |
| 一般规范 | 电源 | DC12V/2A |
| 工作温度 | 0-70°C | |
| 工作湿度 | 85%RH以下 | |
| 净重(KG) | LC8304R: 0.632； LC8304R-VGA：1.204 | |
| 毛重(KG) | LC8304R: 1.740； LC8304R-VGA：1.822 | |
| 机器尺寸(mm) | 275（L）*46.5（H）*157（W） | |
3.2、中心设备
3.2.1、ImagineworldStation中心管理软件
软件介绍：ImagineworldStation 管理软件用于实现对前端编码器的集中监视、控制、数据转发、录像存储、检索回放等功能，支持编码设备包括网络视频服务器、网络摄像机、嵌入式硬盘录像机等。该软件可应用于针对百路左右前端网络监控设备的小型平台，也可扩展为数百上千路的大型监控平台；可对任意前端设备进行设置和控制，支持多屏同时显示，单屏可同时最多显示 64 画面；支持双向语音对讲、电子地图、日志记录、报警控制、远程检索回放等功能；界面友好、操作简便，可方便应用于多种网络视频监控系统的解决方案。
主要功能：
实时监视 |
多种显示模式 | 支持 1/4/6/8/9/16/25/36/49/64 画面显示模式 |
| 多屏显示 | 支持多屏显示输出，每个屏幕可选择显示监控画面或电子地图 | |
| 显示适应 | 可选择维持原始图像宽高比或是充满显示窗口 | |
| 视图管理 | 方便添加、删除显示视图，支持视图轮巡显示 | |
| 数字缩放 | 可通过鼠标滚轮或框选对监控画面进行局部放大显示 | |
| 云台控制 | 云台镜头控制、预置点设置调用、预置点巡航设置调用 | |
| 声音监听 | 支持前端声音监听 | |
| 双向对讲 | 支持双向语音对讲 | |
| 语音广播 | 可同时与多个前端设备进行语音广播 | |
| 通道搜索 | 可输入关键字在设备目录树中进行快速搜索 | |
录像存储 |
存储方式 | 支持服务器集中录像存储，支持客户端本地录像、抓拍 |
| 录像方式 | 支持定时录像、手动录像、移动侦测录像、报警录像等多种方式 | |
| 可复用的时间表 | 可设置多个时间表，每个时间表并复用于录像或报警布防等 | |
| 路径设置 | 可设定录像存储路径、保留空间等 | |
检索回放 |
多种检索条件 | 可按通道、时间、存储位置、文件类型、录像类型等多种条件进行检索 |
| 时间线检索 | 支持时间线显示各种类型的录像，直观明了 | |
| 多画面回放 | 支持多画面同步、异步回放 | |
设备管理 |
参数设置 | 可设置单个设备的所有参数 |
| IP 地址批量修改 | 可批量配置多个前端设备的 IP 地址 | |
| 快速修改密码 | 可选定前端设备快速修改用户名和密码 | |
| 快速升级云台协议 | 可选定设备通道快速升级云台协议文件 | |
| 快速同步设备时间 | 可选定前端设备快速设定同步时间 | |
| 快速升级 | 可选定前端设备快速升级固件程序 | |
电子地图 |
多级地图 | 支持多级场景电子地图 |
| 地图管理 | 支持地图载入、删除、更换 | |
| 设备部署 | 可在地图上方便直观的的部署摄像机、报警点图标，报警时图标可闪烁 | |
报警处理 |
实时显示 | 可在各界面下方实时滚动显示报警信息 |
| 报警联动 | 支持报警时声音提示、弹出视频、弹出电子地图等 | |
用户管理 |
用户角色 | 支持用户角色设定 |
| 用户权限 | 支持用户多种权限设置 | |
| 设备权限 | 支持管理用户对前端设备的访问权限 | |
| 系统日志 | 多种日志类型 | 支持按报警日志、操作日志、登录日志等多种类型记录 |
特色功能：
2 灵活的部署架构，轻松实现集中管理，设置简易，即装即用。
2 MySQL 数据库支持，稳定高效，支持数据库自动备份与恢复。
2 服务器端与数据库支持以系统服务方式运行，无需登录操作系统进行启动。
2 支持多显示器扩展输出，同时显示更多画面或电子地图，延伸监控视野。
2 强大的回放检索功能，支持时间线检索、多画面同步播放。
2 更方便的前端管理，支持设备直接连接、设备主动注册两种方式，可批量修改设备参数。
2 人性化的软件界面，操作简单明了。
系统要求：
操作系统 |
Windows 7 Professional/Vista Business/XP Professional (服务器+客户端或仅 客户端) Windows 2008 Server R2/2008 Server/2003 Server (仅服务器端或中心管理端) 建议为 windows 操作系统安装最新的 service pack 补丁包 |
中心管理端 最小配置 |
中央处理器（CPU）: 英特尔奔四（Intel P4）,主频 2 GHz 以上 (较大系统建议采用 Intel Core i7 处理器) 内存: 1GB 以上（较大系统建议采用 4GB 以上） |
服务器端 最小配置 |
中央处理器（CPU）: 英特尔奔四（Intel P4）,主频 2 GHz 以上 (较大系统建议采用 Intel Core i7 处理器) 内存: 1GB 以上（较大系统建议采用 4GB 以上） |
客户端 最小配置 |
中央处理器（CPU）: 英特尔奔四（Intel P4）,主频 2 GHz 以上 (较大系统建议采用 Intel Core i7 处理器)内存: 1GB 以上（较大系统建议采用4GB 以上） 显卡：支持 DirectX 9.0 硬件加速，板载 256M 以上显存 建议安装最新的显卡驱动程序及 DirectX runtime 软件 |
3.2.2、存储设备
视频存储按照所有通道选择D1分辨率，取平均码率的视频存储，录像文件保留30天，试点分公司来预算，基本上每个分公司需要280台3G无线监控设备的标准计算如下：存储产品推荐：
特点及优势
灵活：提供灵活的通道选择，支持多种单一通道或者混合多种通道选择
多通道：支持iSCSI及NAS
先进：支持跨平台、跨主机通道访问相同数据，可读可写
密度：高密度设计，可配置SAS/SATA Ⅱ企业级硬盘
性能：2GB缓存，最大支持16GB缓存
可靠：支持RAID自动重建及容量在线扩展
高效：快速部署磁盘系统，后台初始化即插即用
管理：Web GUI管理模式，日志监控，E-mail报警
兼容：特有的性能能够兼容市面常见的各种存储设备。
产品参数：
| 高度/重量 (kg无硬盘) |
3U/22.2kg(净重)、31.5kg(毛重) |
| 尺寸(W x D x H)(mm) | 482.6 x 685.8 x 133.35(净尺寸) 591 x 879 x 300(包装尺寸) |
| 处理器 | Intel 64位双核处理器 |
| RAID级别 | 0，1，3，5，6 |
| 缓存 | 2GB，4GB，8GB，16GB |
| 阵列条带容量 | 4K，8K，16K，32K，64K，128K |
| 主机通道 | 标配双1000M iSCSI通道，最大可升级至8个通道，支持NAS |
| 连接技术 | GbE |
| 传输协议 | iSCSI，CIFS，NFS，FTP，TFTP |
| 虚拟卷 | 支持多种不同协议端口访问同一个存储逻辑卷，不同协议端口自由切换 |
| 管理界面语言 | 简体中文/繁体中文/英文 |
| 硬盘托架数 | 16(最大128盘位) |
| 背板类型 | SAS背板，支持SES-II，SGPIO |
| 存储容量 | 标配16TB最大256TB (2TB 硬盘) |
| 扩展能力 | 级联3个扩展柜，最多7个 |
| 写入策略 | 回写/完全写入(Write Back / Write Through) |
| 虚拟卷拷贝/本地镜像 | 支持 |
| 定时备份 | 支持 |
| 远程镜像/远程复制 | 可选 |
| NAS档案系统 | XFS，EXT3 |
| 档案配额 | 支持 |
| 智能监测 | 通道采样、卷历史数据诊断、管理界面登录/注销、日志、客户端连接、SMART、网口连接、磁盘状况、处理器负载 |
| 报警功能 | 报警类别： Mail / LED指示灯/声音报警 报警内容： 硬盘故障/风扇故障/冗余电源故障/远程镜像故障 |
| 系统升级 | 在线Firmware升级 / License升级 |
| 热插拔电源 | 2+1 热插拔冗余电源 |
| 冷却风扇 | 6个热插拔风扇 |
