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1、视频监控系统在矿井综合信息自动化系统中，矿井视频监控系统具有对全矿井各主要生产环节及相关辅助环节的生产过程进行实时的图像信息采集、传输、显示、记录等功能；对生产系统，运输系统、井下变电所等重要场合进行现场安全图像监视，以确保人员和设备的安全，全面提高矿井的管理水平。1. 视频监控系统设计原则和设计思想1.1设计原则1)、充分考虑眼前山铁矿的具体要求和实际情况；2)、采用当今世界最先进的光纤传输、全数字化压缩监控系统；3)、具有高度的可靠性和连续性，最大限度地减少维护工作量；4)、系统可扩展性及兼容性很强，灵活性强，使用方便；5)、合理的性能价格比1.2设计思想本系统以明确的需求定义，设计一个端
2、到端的数字化、网络化的网络高清视频监控系统，以全面高效的满足系统的整体需求、功能需求和产品需求，为客户呈现具有卓越稳定性、先进性、易用性、可管理性、扩展性、可实施性的系统体验。1) 稳定性：以世界级的设计生产工艺、过硬的产品品质、安全的软件系统，以及极具特色的自动分流、断点续存、数据直存、虚拟集控、智能授电、宽电压、状态侦测预警技术，并构建千兆光纤主干专网，保证视频流的持续有效，保证系统的安全稳定性。2) 先进性：运用HH.264压缩技术、5D降噪技术、图像增强技术、智能红外技术、视控分流技术，全面兼容ONVIF、GB28181、SIP等国际国内及公安部制定的标准通讯协议，保证系统的先进性，五
3、年内不会落后。3) 易用性：通过自动组网技术、网络透传技术、专利切片引擎检索技术、移动监控技术、批量升级配置机制、智能指挥调度机制、单鼠多控机制，保证系统建设和运维快速简单，易学习，易操作，灵活易用。4) 可管理性：整个系统为多级管理架构，所有设备通过管理平台统一管理和调配，各项功能实现通过虚拟集控分控独立管理，高级用户通过桌面指挥调度进行高权限、移动式管理，远程用户通过各种网络和客户终端远程监控，系统管理职能分级明确，有机结合。5) 扩展性：网络高清监控系统为开放式系统，可通过搭积木式的增加设备数量进行扩容，实现纵向的规模化扩展，同时系统采用标准的压缩、传输、控制、转码协议，通过预留的系统接
4、口，实现横向的系统化应用扩展。6) 可实施性：系统所有软硬件产品全部为同一厂商产品，所有子系统无缝兼容，采用产品内嵌性能均衡技术和状态侦测技术，无须考虑其它负载问题，只需要按产品类别和数量互联，就能真正达到即插即用。2. 视频监控系统设计原理，系统结构及功能2.1视频监控系统设计原理本矿井视频监控系统基于IP网络建设，网络结构为三级树形+星型网络，主干网为双环网。核心交换机为4千兆，各前端监控点到各网络汇结点为1千兆网络。传输介质为光纤，采用工业以太网交换机进行数据交换，将摄像机捕捉的主要生产环节、重要设备及关键场合的实时图像传送到矿调度指挥中心和矿领导办公室。使调度指挥人员和矿领导能够直观、
5、快捷地了解生产一线情况，掌握重要设备的实时工况，提高科学调度指挥和管理的现代化水平。2.2视频监控系统结构与功能本系统将建立一套网络视频监控系统管理平台，其具体结构如下：l 在地面监控中心及-321平台监控室建立两个监控指挥中心，地面监控中心为主，双方数据可任意交流；l 地面监控中心设置3*4（12块）无缝拼接屏、视频矩阵服务器1台、云台控制键盘一套、图像数据工作站1台；l -321平台监控中心设置2*2（4块）无缝拼接屏、视频矩阵服务器1台、云台控制键盘一套、图像数据工作站1台；l 建立1个中心网络机房设置4千兆核心网络交换机1组，流媒体数据转发服务器2台、UPS不间断电源一组（满载供电时间
6、4小时）；l 在地上和井下需要布置监控点的各个分层安装千兆主干汇聚网络交换机，通过主干环网与中心网络机房4千兆核心网络交换机连接；在监控点较多的分层，安装千兆融入交换机，实现多点摄像机的数据接入，通过光纤以星型网络与千兆主干汇聚网络交换机连接。l 本项目初期在副井各水平井口进车侧，2号主进风各水平井口进车侧，-320m水平采区溜井装矿硐室，-320m水平主溜井卸矿硐室，-320m水平中央变电硐室，-320m水平水泵房，破碎硐室，皮带道，计量硐室，主井箕斗装、卸载，选矿系统，斜坡道，电梯口，火药库等重要设备，生产关键区域点设置监控点，安装摄像机。摄像机按环境要求，可分别具有360旋转、防震，防尘
7、，防爆，散热，伴热，自洁，自带照明光源（可选红外）等功能；网络拓扑图按功能划分，监控系统主要由视频采集系统视频传输系统视频存储系统、视频显示系统、视频管理系统五大部分组成。系统组成图2.2.1视频采集系统视频采集系统由高清网络摄像机组成，是整个网络高清监控系统的“眼睛”。高清网络摄像机将视频采集与压缩功能、网络功能和P/T/Z功能结合起来，可以直接在前端输出数字音视频信号，通过光缆和交换机，传送到监控指挥调度中心、客户端和录像存储设备。本系统采用高清网络摄像机。l 1/2.8逐行扫描ExmorCMOSl 1080P（1920X1080）实时l 18倍光学变焦l 标准H.264HighProfi
8、le编码l 3D降噪l IR-CUTl 四码流l TF卡存储l DC12V/AC24Vl 360旋转、防震，防尘，防爆，散热，伴热，自洁，自带照明光源，红外等功能2.2.2传输系统传输链路由传输光缆和交换机组成，是网络监控系统的“神经网络”，负责数据的汇聚和传输。视频传输专网建设，即交换机部署，关键在于前端摄像机的数量、传输带宽、后端设备数量和一些特殊的应用需求。同时在网络设计中，可利用VLAN、ACCESS-LIST等网络安全技术，对不同区域的网络监控点进行逻辑分类，并应用访问控制策略约束或放开资源共享过程中可能存在的网络通断状态。本系统核心交换机采用4千兆网络交换机。l 支持高密度万兆线速
9、转发l 4.8-14.4T背板带宽，40G/100G接口扩展l 支持OSPF/IS-IS/BGP优雅重启、毫秒级切换l 支持ECMP/WCMP，多链路无时延无丢包备份l 支持动态路由协议、跨板端口聚合、VRRP等本系统汇聚，融入交换机采用千兆网络交换机。l 增强型24端口10/100/1000M自适应电口交换机l 256Gbpsl 支持4K个802.1Q VLANl 支持LACP(802.3ad)l 加速重启过程，BFD与OSPF联动，BFD与LDP联动，BFD与PBR联动本系统光纤均采用矿用单模光纤。2.2.3视频存储系统视频监控存储系统即高清网络硬盘录像机，是监控系统的重要组成部分，当发生
10、警情时，只靠浏览实时画面来分析和处理突发事件还远远不够，因此，必须要将警情发生的过程记录下来，以便事后进行分析，处理，以及对事故责任的鉴定。视频录像数据的重要性毋庸置疑，同时具备海量存储、多路并发、强写弱读、24小时不间断等特点，要求视频数据随时存储和调用，因此监控系统对存储的可靠性、性能和容量等方面都提出了高要求。本系统采用高清网络硬盘录像机l 标配存储时间1个月，如需要可扩展硬盘阵列数量，任意延长；l 采用嵌入式硬件平台，超低功耗、节能环保； l 采用嵌入式系统，产品稳定高效；l 三维操作界面，精简实用的配置，极佳的客户体验； l 支持DDNS域名解析系统； l 支持IE直接浏览和CMS集
11、中管理,灵活多选的管理方式； l 支持虚拟集控功能拓展，实现多屏联控。2.2.4视频显示系统视频显示系统包括解码器和显示屏，可根据实际同时显示的摄像机图像数量，以及要求的显示效果确定解码器和显示屏的数量。将国际最卓越的超窄边液晶显示技术、电视墙拼接技术、多屏图像处理技术、网络技术等融合为一体，使整套系统成为一个高亮度、高分辨率、高清晰度、高智能化控制、操作先进的大屏幕显示系统。本系统采用高清解码器l 采用嵌入式硬件平台，超低功耗、节能环保经济；l 采用三平面分离技术，可作为虚拟主机使用，有独立操作界面；l 支持标准H.264压缩格式；l 支持HDMI、VGA输出，轻松解码上墙；l 采用RTSP
12、标准协议，可兼容标准的第三方IPC接入；l 采用Windows风格，三维操作界面，配置精简实用，操作便捷；l 支持IE直接浏览和网络管理平台集中控制管理；显示屏采用高清超窄边46英寸显示屏16块（3*4,2*2）l 8-bit的模数转换器，转换模拟信号，速度可达165MHz；l 支持PAL，NTSC和SECAM；l 支持OSD功能；支持DDC1 / 2B功能；l 通过RS485，可以对所有显示器的拼接方式、对比度、亮度、色彩、PIP等进行远程控制；l 图像显示模式比例转换选择（16：9，4：3，1：1 等等）；色温任意调节；l 无信号屏幕自动保护；l 图像状态记忆显示功能；l 支持两线分离和复
13、合同步信号；l 画中画显示功能；2.2.5视频管理系统监控管理平台是一套开放的、兼容的，可实现数字、语音、视频等混合管理的硬件中央管理平台系统，作为监控系统的核心部分，用户可以围绕综合管理平台并结合项目需求来构建最优监控系统方案。以实现远程监控的视频浏览、录像调用、录像存储、报警联动、显示管理、系统整合等应用需求。视频管理平台可基于网络高清视频的基本应用进行扩展，在管理平台的软件层面和硬件层面，进行协议和接口的兼容和预留，以便不同系统之间可以无缝的融合，形成一个多系统协作的有机整体；管理的方式可以通过客户端、浏览器等形式，在网络畅通的情况下，授权用户可以进行随时随地的管理和控制，方便系统操作和
14、维护。l 系统设备管理：支持系统编解码设备、存储、解码器等设备主动注册，在进行平台接入时，无需要在平台上进行设备IP地址、用户名、密码、端口号等复杂信息输入，同时支持设备与平台连接时实现复杂网络反向穿透；l 支持多分支集中管理，系统接入端口预留无上限，可随时随地在网络互通的情况下，以合法的用户和权限进行扩展和多级管理；l NTP服务：中心平台可对系统编解码设备、存储、解码器等设备自动进行NTP较时服务；l 用户管理：至少支持200个用户同时在线管理，并支持用户等级优先控制；l 图像预览：支持在同一界面中对不同前端设备进行音视频预览，支持对预览画面手动拖拽；l 画面自动调节：在客户端画面预览时，
15、单画面自动预览前端高清摄像机主码流图像，多画面分割预览时，自动获取前端高清摄像机子码流进行预览，实现对客户端PC资源和系统网络资源进行自动调节；l 布局显示：根据设置菜单中的布局设置情况，显示该用户私有设置布局和公有设置布局，同时支持电子地图在视频预览框中与实时视频同步显示；l 自动记忆：客户端登录时，系统自动恢复上次退出前工作模式； l 录像回放：实现对系统录像资料快速切片检索，可一次分割不少于九画面，三次点击可实现全天录像秒级定位，并支持录像快放、慢放、后退播放；l 录像锁定：对查找出来的重要录像资进行锁定，避免重要录像资料不被覆盖。另为确保监控系统设备安全稳定运行，需要根据现场情况和设备安装情况，系统还应包含以下部分：1） 供电：安防系统内所有核心设备电源均具有续电保护功能，监控中心根据核心设备正常运行所需要的实际功率，配置一套大功率UPS，确保断电续航时间为4小时，同时配置电池优化管理，保证系统在供电导常的情况下可以正常运转，避免因供电问题出现系统瘫痪。2） 防雷：针对监控中心和摄像机的防雷保护，按照GA/T 670-2006安全防范系统雷电浪涌防护技术要求进行合理、必要的防雷设计，有效减少和消除雷电对系统设备的侵扰和破坏，保证所有设备可以在恶劣的天气条件下正常运转，避免设备非正常损坏。2.3设计依据l
