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1、解决 水利项目的监控系统海康威视水利视频监控海康威视水利视频监控系统解决方案系统解决方案杭州海康威视系统技术有限公司第 1 页目 录第 1 章 概述11.1 应用背景11.2 需求分析11.3 设计目标21.4 设计原则31.5 设计标准4第 2 章 系统总体设计62.1 设计思路62.2 系统架构62.3 系统功能72.4 系统特点92.4.1 采用高清监控技术92.4.2 采用智能分析技术10第 3 章 前端系统设计123.1 前端概述123.2 视频监控系统123.2.1 前端摄像机133.2.2 前端视频处理单元173.2.3 传输线缆203.2.4 智能视频分析223.3 音频系统2
2、63.3.1 广播子系统263.3.2 语音对讲子系统263.4 安全防范系统263.4.1 埋地泄漏电缆26杭州海康威视系统技术有限公司第 2 页3.4.2 红外双鉴283.5 火灾报警系统293.6 门禁系统30第 4 章 监控中心设计324.1 总体设计324.2 硬件设备组成324.2.1 服务器334.2.2 客户端344.2.3 存储设备354.2.4 解码设备364.2.5 大屏显示系统384.2.6 网络交换机424.2.7 防火墙43第 5 章 传输网络设计465.1 有线传输465.2 3G 无线传输.465.3 VPN 虚拟专网485.4 数字微波传输48第 6 章 平台
3、软件设计516.1 平台总体架构516.1.1 基础平台层526.1.2 平台服务层526.1.3 业务层526.1.4 应用层526.2 平台关键技术526.2.1 中间件技术536.2.2 构架/构件技术.53杭州海康威视系统技术有限公司第 3 页6.2.3 工作流技术536.2.4 XML 和 Web Services 技术.546.3 平台模块546.4 平台功能556.4.1 通用业务功能556.4.2 基础管理功能606.4.3 扩展业务功能646.5 平台运行环境666.5.1 硬件环境666.5.2 软件环境666.6 平台性能指标67附录：设备参数附录：设备参数68杭州海康威
4、视系统技术有限公司第 1 页第 1 章 概述1.1 应用背景2011 年中央一号文件中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定提出，水是生命之源、生产之要、生态之基。兴水利、除水害，事关人类生存、经济发展、社会进步，历来是治国安邦的大事。促进经济长期平稳较快发展和社会和谐稳定，夺取全面建设小康社会新胜利，必须下决心加快水利发展，切实增强水利支撑保障能力，实现水资源可持续利用。水利是现代农业建设不可或缺的首要条件，是经济社会发展不可替代的基础支撑，是生态环境改善不可分割的保障系统。加快水利改革发展，不仅事关农业农村发展，而且事关经济社会发展全局；不仅关系到防洪安全、供水安全、粮食安全，而且关系到经
5、济安全、生态安全、国家安全。“十二五”时期，是强化水利重点薄弱环节建设、加快民生水利发展、推进传统水利向现代水利和可持续发展水利转变的重要时期，也是加强防灾减灾工作、提高洪涝干旱灾害综合防范和抵御能力的关键时期。“十二五”时期，防汛抗旱工作的总体要求是：全面贯彻党的十七大和十七届五中全会精神，深入贯彻落实科学发展观，积极践行可持续发展治水思路，坚持以人为本、生命至上、尊重规律、人水和谐，坚持依法防控、科学防控、综合防控、群防群控，坚持兴利除害结合、防灾减灾并重、治本治标兼顾、政府社会协同，加快构建与全面小康社会相适应的防汛抗旱减灾体系，全面提高水旱灾害防御能力，确保大江大河、大型和重点中型水库
6、、大中城市的防洪安全，努力保证中小河流和一般中小型水库安全，全力保障城乡居民生活用水安全，千方百计满足生产和生态用水需求，最大程度地减轻水旱灾害损失，为经济社会可持续发展提供安全保障。1.2 需求分析虽然近年来水利工程的监测能力有了很大提高，但整体水平与面临的形势杭州海康威视系统技术有限公司第 2 页和任务相比，仍存在一些薄弱环节。(1) 一些小型水利设施如水库等，安全监管不到位。除少部分配有水位、雨量测量装置外，大多数小型水库无任何大坝安全监测设施。多数中型水库安全监测仍采用人工观测，尚未建成自动化监测系统，难以确保在恶劣条件下数据采集的及时可靠。已建成的监测设施中，存在设备过时，精度差，可
7、靠性低等问题。如监控摄像头仍采用低分辨率的模拟摄像机，对现场情况采集不够精确。(2) 对于重要的水域缺乏统一的管理监控，尤其是一些跨区域河流，监控系统各自独立，达不到有效监控的目的。(3) 一些水利设施的闸门、泄洪道、泄洪洞等，常年处于无人值守状态，需要设置监控点，保证其安全。(4) 部署的水文监测设施，仅仅只能提供数据信息，发生情况时，缺乏对现场直观的了解。(5) 部分水利设施地处偏僻，在白天无人和夜晚的时候，需要对其周边进行监控，防止人为的破坏。(6) 视频监控以“被动监控”为主，需要值班人员时刻监控，大多数时间只适用于事件追溯的视频查阅，不能在发生险情的第一时间发生报警，以便相关人员采取
8、对应措施。1.3 设计目标针对水利的监控需求，我们将设计一套完善的视频监控系统，主要实现以下目标：(1) 能够对水利工程重要区域进行实时监控，监控录像能够长时间保存，并且重要录像进行备份；(2) 实现多级平台级联，上级平台能够对下级平台及所辖监控点进行管理，能够调阅所有录像；(3) 采用智能视频设备，能够实现智能主动监控；(4) 能够对水利工程及水域的水位状况、潮位状况、闸门开启度等进行实时准杭州海康威视系统技术有限公司第 3 页确的监控，在发生紧急情况时发生报警并联动相关系统；(5) 整合水利工程内门禁、安全防范、火灾报警等系统，实现集中监控的目的；(6) 对水利工程管理场所的人员、车辆进行
9、管理，对进出水利工程内各操作、管理室的人员进行管理。1.4 设计原则随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现。水利视频监控系统，必须是高性能、可扩展的计算机网络体系结构，以便支持今后不断更新和升级的需要，从而保护投资。同时本方案以满足实际应用为出发点，设计时主要遵循以下原则： 可靠性可靠性系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力及防雷抗强电干扰能力。前端可采用双机热备方式，平台可采用双网双备方式。同时系统的使用不能影响站
10、内被监控电气设备的正常运行。兼容性兼容性部分水利工程已经建设有监控系统，且未达到使用年限，大规模更换并不现实。本方案需要充分考虑对原系统的利旧，保护原有投资，最大程度地降低系统造价和安装成本。先进性先进性在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、视频智能分析技术、存储技术、控制技术，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。扩展性扩展性杭州海康威视系统技术有限公司第 4 页系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确
11、保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。系统加入新建水利时，只需配置前端系统设备、建立和上级调度的连接，在管理平台做相应配置即可，软硬件无须做大的改动。 易管理性、易维护性易管理性、易维护性系统采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护，人机对话界面清晰、简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置；采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。安全性安全性综合考虑设备安全、网络安全和数据安全。在前
12、端采用完善的安全措施以保障前端设备的物理安全和应用安全，在前端与监控中心之间必须保障通信安全，采取可靠手段杜绝对前端设备的非法访问、入侵或攻击行为。数据采取前端分布存储、监控中心集中存储管理相结合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速应急响应和日志记录。1.5 设计标准中华人民共和国公安部行业标准 （GA70-94）视频安防监控系统技术要求 （GA/T367-2001）民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198-94)工业电视系统工程设计规范 （GBJ115-87）入侵报警子系统通用图形符号 （GA/T75-2000）建筑及建筑群综合布线工程设计规范 （GB/T503
13、11-2000）电线电缆识别标志方法 （GB/T6995）全介质自承式光缆 （YD/T 980-1998）建筑设计防火规范 （GBJ16-87）杭州海康威视系统技术有限公司第 5 页入侵探测器通用技术条件 （GB10408.1-89）防盗报警控制器通用技术条件 （GB12663-90）报警图像信号有线传输装置 （GB/T16677-1996）电视视频通道测试方法 （GB3659-83）彩色电视图像质量主观评价方法 （GB7401-1987）信息技术开放系统互连网络层安全协议 （GB/T 17963）计算机信息系统安全 （GA 216.11999）计算机软件开发规范 （GB8566-88）智能建
14、筑设计标准 （GBT503142000）入侵报警工程程序与要求 （GA/T75-94）入侵报警子系统验收规则(GA308-2001)入侵报警工程技术规范(GB 50348-2004)电子计算机机房设计规范(GB50174-93）建筑物防雷设计规范(GB50057-94)建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)入侵报警子系统雷电浪涌防护技术要求(GA/T670-2006)民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)水利信息网命名及 IP 地址分配规定 （SL307）杭州海康威视系统技术有限公司第 6 页第 2 章 系统总体设计2.1 设计思路随着视频监控进入高清时代，模拟摄像机
15、已无法满足水利视频监控的需求，高清摄像机的应用不但满足了细节监控（设备状态、表盘刻度）的需求，还为设备的智能状态分析提供了精确的视频源。采用智能分析设备对各种行为进行分析并执行各种预案，变“被动监控”为“主动监控”。智能分析设备除了能进行行为分析外，还具有车牌识别功能，对进出水利工程的车辆进行管理。在计算机技术和网络通信技术不断发展的今天，系统的整合是发展的必然。视频监控系统作为一种重要的现代化监测、控制、管理手段，以视频监控系统为核心，同时把安全防范、火灾报警、门禁等系统整合进来，并把各系统有限关联起来配置成预案，增加系统的高效性，实现集中控制的目的。2.2 系统架构水利视频监控系统由各级监
16、控中心和前端监控站组成。在省级、市级、县（市、区）级水利主管部门和防汛指挥中心，以及省属流域管理部门、省级水利枢纽分别设置监控中心，在前端水域和水利工程管理等单位设置监控站。监控中心和监控站通过传输网络连接，构成一个多级联网的视频监控系统。杭州海康威视系统技术有限公司第 7 页前端监控站作为整个视频监控系统的第一线，负责对视频图像的采集、编码、传输以及报警信号的采集。县市监控中心、省属流域及省级水利枢纽监控中心负责对所辖区域内前端监控点视频图像、报警信号的汇聚，并转发给相关单位及上级部门，同时对重要的录像和报警进行备份。中心有权对前端系统实施管理、控制，能够调阅前端录像、控制摄像机云台操作等。大屏显示系统能够对前端采集的图像解码上墙，以轮巡、拼接等方式呈现。省级监控中心对视频监控系统内所有下级中心和前端监控站进行监管，能够调阅系统内所有监控点的录像和备份的重要录像，并通过流媒体转发给相关权限人员。平台预
