智慧安全生产监督监控系统解决方案

智慧安全生产监督监控系统
解决方案
目录
一、项目背景 (4)
二、系统需求分析和建设内容 (5)
1、需求分析 (5)
2、系统建设内容 (6)
3、远期规划 (6)
三、建设原则及标准 (7)
1、建设原则 (7)
2、依据和标准 (9)
3、系统业务优势 (10)
3.1、高质量 (10)
3.2、大容量 (10)
3.3、广覆盖 (10)
3.4、多业务 (10)
3.5、可融合 (10)
3.6、可管理 (10)
3.7、安全备份 (10)
3.8、智能化 (10)
四、系统方案内容 (11)
1、系统结构 (11)
2、系统拓扑图 (13)
3、前端接入系统 (14)
3.1、建设目标 (14)
3.2、监控点建设策略 (15)
3.3、监控点前端组成 (16)
4、后端监控中心系统 (18)
4.1、设计原则 (18)
4.2、监控中心建设 (19)
5、网络系统的建设 (22)
5.1、传输网络建设需求 (22)
5.2、传输网络设计方案 (22)
5.3、网络安全解决方案 (23)
五、视频监控管理平台系统 (25)
1、模块组成 (25)
2、系统功能 (26)
2.1、网络视频监控 (26)
2.2、存储回放功能 (27)
2.3、报警联动功能 (28)
2.4、个性化功能 (28)
2.5、用户管理功能 (29)
2.6、权限管理 (29)
2.7、分发功能 (30)
2.8、其他特色功能 (30)
3、安全性设计 (31)
3.1、认证安全 (31)
3.2、数据安全 (31)
3.3、系统安全 (31)
4、系统特点 (32)
4.1、分布式多服务结构 (32)
4.2、多级目录服务 (33)
4.3、故障服务 (33)
4.4、特殊的设备寻址能力 (34)
4.5、强大的网络传输技术 (36)
4.6、嵌入式硬件特色 (37)
4.7、系统完备的资源管理能力 (38)
六、系统主要设备技术参数 (41)
1、TF-CZ-8033R 700TVL CCD高解析度红外枪型摄像机 (41)
2、TF-CV-8020R-3 700TVL CCD高解析度红外半球型摄像机 (42)
3、TF-CP-1886R 18倍高清智能高速球型摄像机 (43)
4、监控管理转发服务器 (45)
5、数字矩阵工作站 (47)
6、矩阵控制中心 (49)
7、客户端工作站 (50)
一、项目背景
根据国家安全监管总局、省安监局有关标准规范要求，按照“统一领导、统一标准、统一规划、统一建设”的工作原则，建设符合实际需求，满足当前和今后发展需要，具有应急指挥、生产管理、治安防控、交通管理等功能的图像和报警信息联网管理系统。

本系统建设工作重点为对前端生产企业视频监控点进行视频监控，各监控点与就近的分控中心通过IP网络或模拟视频电缆连接进行视频及报警信息传输，分控中心通过网络与中央监控中心共同组成网络视频监控系统。

该视频监控系统整体项目要按照国家、部、省及行业有关规范和标准进行设计和建设，充分考虑当前及近、远期需求，采用当前最新主流技术，借鉴其它先进城市建设经验，按照符合规范、高于规范的指导思想进行建设，有效整合现有资源，以系统化、平台化和模块化的设计理念，通过承德市安监局网络视频监控系统，对监控点及周边环境安全及信息记录做出有效保障。

二、系统需求分析和建设内容
1、需求分析
安全生产监督管理局对下辖的隆化、围场、栾平、宽城等11个县级安监局进行综合管理，监控各县管辖的生产企业。

承德下辖的各县安监局在前几年已经安装过视频监控系统，但是未进行市安监局的整体联网。

随着被监控生产企业的逐年增多、原有设备的老化以及全市下辖安监局的视频联网需求，原有的视频监控系统已不能满足需求，需要进行升级改造。

系统结构逻辑图
根据安监局的要求目前升级改造项目暂时不对原有的视频监控系统进行替换，另外建设一套单独的监控系统。

新系统与原有系统在县安监局与生产企业的前端之间以及市安监局和县安监局之间并行独立运行。

等新系统运行稳定后，逐步关闭原有监控系统。

由于目前网络带宽的限制，本次项目暂不考虑监控画面的集中存储，存储都放在生产企业的前端DVR中。

系统的切换不涉及到存储录像，因此可以达到系统之间的平稳过渡和切换。

2、系统建设内容
建设一套市级县级的二级监控联网系统,用于管理本地区的油田、石油企业、化工企业、加油站等企业的安全生产监督管理。

系统将接入上千个点的数字化图像进行管理，本项目将接入约3000多个点的数字化图像监控联网。

搭建一套综合视频管理系统，解决复杂的协议问题，实现统一标准化平台管理。

综合视频管理平台要求具备数字化联网管理，应急指挥调度，报警联网管理和手机通知短信等功能，可按照功能规划分期实现。

各县级安监局监控中心建设19个电视的电视墙，安监局监控中心建设19块LED拼接大屏幕显示系统，要求将数字化图像调入大屏幕管理，能实现多分屏显示，分组循环切换显示等功能。

3、远期规划
网络视频监控系统，具有开放接口，无限升级，扩展性强的特点，建设一套综合应用网络视频监控系统，可在系统建成后，根据需要添加更多的功能模块及前端监控点。

因此，本次系统建成后，可根据项目规模持续发展，可以继续在系统中添加前端模拟监控点、高清监控点、车牌识别、智能行为分析等系统模块，持续运用网络视频监控系统为项目发展保驾护航。

三、建设原则及标准
1、建设原则
安监局视频监控联网系统建设遵循的基本原则是：以需求为导向，以应用为核心，坚持需求与应用相一致，规划与标准相一致，实用性与先进性相一致，科技创新与持续发展相一致的原则。

统一标准，规范设计
安监局视频监控联网系采用开放式架构，确定支持持续发展的技术路线；已经开展建设的系统支持数字视频技术、智能技术平滑融入；系统选用标准化接口和协议，并应具有良好的可扩展性。

系统建设将遵循国家和行业有关标准与规范，并具有一定的技术前瞻性。

系统设计要充分考虑和利用现有的监控资源、传输资源，在整合基础上实现系统互联、资源整合、信息共享。

网络视频监控系统管理平台采用统一的技术标准，实现全网互联互通。

系统要为原有的有线网络的监控设备融入本平台提供解决方案。

系统选用的设备以满足需求、注重实用为基本原则，构建的系统将与用户的实际工作紧密结合；在系统建设和应用的过程中，逐步探索新形势下城市社会治安监控的运营模式。

统一建设，信息共享
安监局视频监控联网系传输网络是基于专用网络为基础的。

系统建成后，在发生突发和重大事件时，通过管理平台可以将所有与事件相关的视频信息全部纳入应急站点，各相关部门可作为客户端接入网络共享视频信息。

在一般正常情况下，该网络可以实现增值服务，为入网用户提供可视化管理、电视会议、远程监控等网络视频服务。

确保安全，运行稳定
系统能满足可靠性要求，能够长时间不间断运行。

对关键的数据、接口和设备采取冗余设计，具有故障检测、故障服务、系统自愈合、系统恢复以及系统健康状态检查等功能；系统使用用户身份认证以及访问控制技术、“水印”等多种技术对用户的各种操作和涉密文件的存取实行认证和限制。

加强管理，突出实效
安监局视频监控联网系是基于专用网络构建的远程视频监控系统，可以通过市场化运作开展建设，专业化维护保障运行，制度化管理提升运行质量。

“三分
建设，七分管理”。

在系统投入运行后，要有专业技术人员参与系统和网络的管理，建立运行管理的“首问责任制”；要把设备维护和中心平台维护列入常规计划，保证系统可持续发展。

建立完善的监控工作制度，强化监管责任，提升监控管理人员素质，保障运行质量。

本系统设计遵循以下原则：
<1>、先进性和适用性
采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，技术上保证在相当长的一段时间内先进、适用、可靠，具有先进性和适用性。

同时，结合城市的实际情况，充分考虑目前及近、远期的发展的需要，在保证实现系统建设目标的前提下，选择成熟、可靠的技术和产品，使整个系统具有较高的性能价格比。

<2>、标准性和开放性
系统具有标准性和开放性，能支持多种系统，多种协议和多种软硬件平台，以充分保证系统、设备间的互联互通，保护原有的投资；系统应符合国际、国内所制定的各项标准，以满足与其他部门系统的整合、互连、共享的需要。

<3>、可靠性和稳定性
作为全市性、基础性和不间断运行的应用系统，系统视频监控点覆盖全市，可连续不间断运行，做到稳定、可靠，万无一失，因此，对关键设备和数据采用了冗余容错的措施。

同时系统具有故障检测、系统恢复等功能。

<4>、互联性和兼容性
选用符合国际发展潮流、国际标准的技术和设备，系统具有可扩展、可互联、可升级等特点，各系统之间、与原有系统之间方便建立接口、互联互通，为各系统设备提供互连手段，并可方便进行系统升级、采用新的新技术等。

<5>、实用性和经济性
充分考虑整个系统的便利性、连贯性、操作的方便性，着眼于近期和长期目标的发展，选用先进的设备，进行最佳性能组合，利用有限的投资构造性能最佳的系统。

<6>、安全性和保密性
系统具有较高的安全性和保密性，采用专业安全硬件、软件系统，提高系统防范及安全运行的能力，建立包括内、外网连接管理；系统用户逐级管理；制度
管理、流程管理等。

充分考虑在网络环境下视频信息传输和存储的安全，避免系统遭到恶意攻击和图像信息被非法提取。

<7>、扩展性和升级能力
系统采用可扩展的设计的方法，使之具有极强的可扩展性和可升级性，避免投资的重复和浪费。

在系统架构的设计上，采用分散控制、集中管理的结构。

系统增加功能、用户及监控点，不需对整个系统改动，只增加相应的功能模块和前端设备即可。

<8>、可管理性和易维护性
在系统中建立完善的管理体系，便于对整个系统进行管理和维护。

系统内的设备、网络、用户、性能和安全能够便于管理和配置。

2、依据和标准
我们主要依据如下的规范和标准设计本技术方案：
《安全防范工程的程序与要求（GA/T75）》
《安全防范系统通用图形符号（GA1T77）》
《民用闭路电视监控系统工程技术规范（GB50198）》
《民用建筑电气设计规范（JGJ/T16）》
《智能建筑设计标准（DBJ08-47）》
《安全防范工程费用概算编制方法（GA/T70）》
《防盗报警中心控制台（GB/T16572）》
《防盗报警控制器通用技术条件（GB/T16572）》
《入侵探测企通用技术GB10408.1》
《数字通信接口标准（G.703）》
《国际图像音视频编码标准（ISO 11172）》
《报警图像信号传输装置（GB/T16677）》
《安全防范系统验收规则GA308-2001》
3、系统业务优势
3.1、高质量
通过专用网络在有限的带宽下最大限度的传输清晰图像到中心，为使用者提供现场视频监看。

支持多种网络的接入。

3.2、大容量
安监局网络视频监控系统平台接入前端及客户端均无数量限制，为跨地域、跨网络的大型视频指挥及监督管理提供可能。

3.3、广覆盖
平台架构支持分布式、多级结构，支持多级的上下级管理，支持在线扩容和分中心/下级在线部署。

支持批量数据迁移割接，方便根据城市发展的需要进行扩容，方便在线数据迁移和割接，提高扩容部署的效率。

3.4、多业务
支持多业务，多行业视频图像共享和业务组合，支持多行业业务逻辑定制，同一平台支持行业用户业务（如公安、城管、环保、水利等）和大众用户业务（社区、企业等），并具有八年以上实际应用案例。

3.5、可融合
系统提供与GIS系统整合的二次开发包。

监控前端兼容国内主流DVR、DVS、IPC产品，支持市面的主流矩阵、报警主机、嵌入式DVR，第三方DVS、IPCAM 混合组网。

支持分布式/分中心存储，支持各种类型的磁盘阵列，NAS，ISCSI，DAS或IP-SAN，并具有八年以上实际应用案例。

3.6、可管理
提供专用的运维软件，为用户的日常维护管理、检索、培训提供有力的支撑，提高实战应用能力。

所有服务器和存储阵列支持异地远程部署。

3.7、安全备份
平台服务器支持N+1动态组群、冗余备份设计。

当其中某一台服务器故障时，该服务器的负载自动分担到备份服务器上，并在网管上显示和报警提示，当故障服务器修复后，能自动切回到原服务器上。

3.8、智能化
可扩展高清视频、车牌识别、行为分析、人脸识别等智能分析系统。

四、系统方案内容
1、系统结构
安监局网络视频监控系统涉及CCTV模拟视频技术、视频编码技术，网络构建及传输技术、防盗报警技术、其它弱电系统集成等，是一个交叉综合多学科系统工程。

根据系统功能设计，我们可以将系统分为指挥监控中心、前端接入系统、客户端、及连接这几部分的传输网络来构建。

网络视频监控系统，就其总体结构来讲可以归纳为四层结构，如图所示：
设备接入层
设备接入层是指来自前端的摄像机视频信号和报警信号接入到整个网络的方法和传输媒介。

设备接入层一般由前端摄像机、入侵报警系统、传输线缆、本地记录、网络视频服务器、IPC网络摄像机、3G路由器等设备组成，有些前端接入系统可能还包含有模拟视频矩阵。

网络传输层
网络传输层是指接入到网络的摄像机视频信号和报警信号的转发和流通媒介。

目前网络传输主要依靠上图所述的有线网络传输方式，网络视频监控系统支持有线、无线、3G等多种传输方式的接入。

应用管理层
应用管理层是指整个网络系统的信息资源调配和管理中心。

应用管理层一般由计算机服务器、数据库、大容量存储设备、大屏幕显示设备等硬件设备以及核心管理软件组成。

应用管理层主要完成如下的任务：
访问控制——各种接入与应用请求的审核。

分发和转发——视频信息和报警信息的分发和转发。

配置和巡检——设备参数配置和健康状态检查。

存储和检索——信息的存储和快速检索。

冗余备份服务——保证中心监控系统服务器异常时，能自动切换到备份服务器上继续工作，当主服务器修复好后，系统能自动或人工切回到主服务器上工作。

第三方接口层
第三方接口层是指通过应用管理层将相关的信息转换为系统能够识别和接收的信息格式，将图像信息、报警信息发送到中心监控系统平台的方法和媒介。

2、系统拓扑图
3、前端接入系统
3.1、建设目标
前端监控点位是整个承德安监网络视频监控系统的前线，在建设中需理清建设思路，注意建设质量，保证建设过程安全合理，才能保障视频监控系统的有效运行。

根据区域监控需求，重要程度不同，前端监控点的建设目标为：
重点区域、事件多发区的监控画面可控制，无死角，与附近监控点位视频画面衔接连贯；
特殊监控点位根据需求不同采用特殊功能的前端设备，达到特殊监控点的监控要求；
普通监控点位要求具有稳定的全景视频画面。

下辖各县的部分生产企业已安装有摄像机和天敏的视频系统，还有需要新增的生产企业。

升级改造的前端子系统连接示意图
对于需要升级改造的前端系统，根据安监局的要求，暂时不能停掉原有监控系统。

所以本系统建设考虑在原有摄像机的视频线上安装视频分配器，把原模拟摄像机采集的模拟视频信号并行分流出来。

并配置前端的硬盘录像机进行模拟视频信号的编码和存储。

转为数字码流传输到后端进行处理。

对于新建的前端子系统，就是根据监控点的需求配置相应的摄像机，并通过硬盘录像机编码和存储。

转为数字码流传输到后端进行处理。

系统后续可以根据需求把前端摄像机升级到网络高清摄像机。

3.3.1、视频采集设备
根据监控点的具体位置和情况，采用红外一体枪式摄像机、红外防暴半球摄像机以及一体化球型摄像机相结合的组建；根据实际情况，部分重要路口或情况比较复杂的监控点也可采用多台摄像机同时监控的方式，在一个立杆上安装多台枪式摄像机指向不同的方位，或者采用枪式摄像机结合球型摄像机的方式，可实现在一个监控点同一时间内对不同方位的实时监控，加大了监控的范围。

建议采用同方云安防的专业摄像机：700线CCD红外防水6mm枪型摄像机TF-CZ-8033R、700线CCD红外6mm半球型摄像机TF-CV-8020R、18倍高清智能高速球型摄像机TF-CP-1886R。

3.3.2、硬盘录像机
前端监控点采用硬盘录像机作为模拟视频信号的编码和存储。

硬盘录像机是一套进行图像存储处理的计算机系统，具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能。

硬盘录像机的主要功能包括：监视功能、录像功能、回放功能、报警功能、控制功能、网络功能、密码授权功能和工作时间表功能等。

本项目建议根据前端生产企业的摄像机数量配置大华\海康品牌的4路8路16路D1格式硬盘录像机，并配置希捷的专业监控硬盘。

3.3.3、视频分配器
对于前端需要升级改造的生产企业，需要配置视频分配器。

视频分配器是一种把一个视频信号源平均分配成多路视频信号的设备。

一路视频信号对应一台监控后端处理设备，若想一台摄像机的图像送给多个管理者看或者多台后端处理设备处理，应配置视频分配器，因为并联视频信号衰减较大，送给多个输出设备后由于阻抗不匹配等原因，图像会严重失真，线路也不稳定。

视频分配器除了阻抗匹配，还有视频增益，使视频信号可以同时送给多个输出设备短距离而不受影响,从而一定程度上保证视频传输的同步．但对于长距离同轴电缆的传输的分支没有实际性的效果．
3.3.4、监控点立杆和基础
对于前端设备的安装基础，以立杆及建筑外墙为主，要求在各监控点立杆上设立监控区域明显标志,用扣襻固定安装在监控立杆上，监控标志下边距地面高
度保持在2米以上。

现场无现成立杆可以安装的，安装在建筑外墙上。

立杆的能要求为强风、地面振动等条件下，立杆顶端安装的球形摄像机，其上下左右的晃动确保在一定范围内，以保证监控图像不因晃动而影响监视效果。

3.3.5、供配电
监控前端采用统一供电的方式，供电回路要求可靠，供电电压：交流AC 220V；频率范围：46HZ-60HZ；电压范围：AC170V到280V；功率不小于1KW（不包括监控点补光功率）；全天候24小时确保前端设备的供电；采用室外供电电缆敷设；走地下标准强电管道；整个供电满足稳定可靠、扩展方便、可维护管理等特点。

3.3.6、监控点防雷和接地
前端设备如安装于室外，易遭到雷电打击，为了前端设备能可靠、长久地运行，摄像机立杆和前端机箱须牢固接地。

在前端采用电源、视频、控制单独防雷措施。

监控立杆和监控箱采用统一接地，每个监控点使用一套独立接地系统，并对接地电阻做出要求。

4.1、设计原则
4.1.1、多级结构设计
根据要求，本次设计采用集中监控结构，实现“大容量、多画面处理、实时录像和回放、联网远程监控”的目标。

搭建县级和市级的二级平台管理结构
4.1.2、划分权限责任
根据所处辖区及监控内容的等级不同，各分控中心具有不同的监控权限及责任，仅可对权限内的监控点进行监控。

4.1.3、可兼容扩容
系统设计考虑了各种兼容要求和扩容要求：包括监控点后期扩容、系统规模扩容、临时授权用户远程监控等各种可能扩容方式下对现有网络的兼容和便利性，能够满足兼容和平滑扩展的要求。

4.1.4、采用标准接口
系统按照标准开发，系统软件全部采用通用主流标准；如系统采用标准的TCP/IP协议、接口标准通用等；适合与项目中其他关联系统的集成。

4.2.1、责任和功能分配
市级监控中心安装有一级综合视频监控管理平台，负责本监控系统平台管理。

一级综合视频监控管理平台主要负责图像的日常浏览，如监控图像，辖区重点单位、要害部门监控图像，图像浏览、目录服务、调用前端回放录像、主要区域监控图像等等。

在发生报警时，接收来自下级管理平台的报警和图像信息。

县级监控中心安装有二级综合视频监控管理平台，负责本县内各生产企业监控点的日常浏览、报警信息接收、调用前端回放录像、视频转发等功能。

市级/县级监控中心拓扑结构示意图
在监控中心按照监视器的数量配置矩阵解码主机，为电视墙提供整个系统内任意前端监控点图像，这个数量可以任意增加，理论上没有限制。

在监控中心及周边机关内构建监控信息局域网，将领导办公室、治安、保安、等主要部门的视频监控专用计算机接入该局域网。

5、网络系统的建设
5.1、传输网络建设需求
网络视频监控系统根据网络连接终端的不同，可以分为接入网、核心网两部分建设。

接入网：网络视频监控前端、PC客户端与系统的接入网络，统称接入网，根据接入终端的不同，可选择相应的网络需求进行建设。

1
2
3
4
丰富的接入方式
核心网：监控中心各系统模块服务器间需建设网络环境优良的核心网络，当前端接入的监控点数目较多时，可将中央管理单元与网关单元在不同的服务器上部署，此时，服务器间的数据交换需求较大，需建设千兆以上带宽的核心网来保障中心平台的稳定运行。

5.2、传输网络设计方案
传输网络为整体网络视频监控系统稳定运行服务。

因为网络的不稳定和带宽的限制会造成监控系统图像的卡顿、中端等现象，严重地影响了监控系统的正常工作。

因此，传输网络的建设必须要满足系统网络传输带宽需求，同时能保障网络安全为目标。

带宽：接入网单点带宽要求不低于视频码流带宽，如传输或浏览D1分辨率
的单路实时视频流为2M/S，则该点网络带宽不应小于2M/S。

同理核心网中带宽要求不低于服务器间最大的带宽交换速率。

方式：目前网络传输方式众多，根据项目需求选择合适的传输方式即可，本次方案设计建议采用专用光缆进行主干网建设，分控中心至前端监控点使用带宽较高的城域网或局域网。

5.3、网络安全解决方案
随着网络视频监控在各个行业的广泛部署，如何保证整个系统在网络层面的安全性越来越成为大家关注的重点。

尤其是在面临专网视频监控系统（内部）与公网视频监控系统（外部）进行互通时，这个问题显得尤为突出。

网络视频监控系统对大型网络视频监控建设中存在的安全性问题进行了有效解决与规避，通过多种安全措施相结合的方式保障了系统网络的信息安全。

5.3.1、网闸隔离
由于网络视频监控系统在网络层面的信息传输方式与传统数据通信网完全一样，因此，在多个网络视频监控系统需要互联、又要进行安全隔离的情况下，可以通过部署网闸来满足应用需求。

鉴于网闸本身工作原理的特殊性，在视频监控系统的中心平台端需要与专用的网络视频安全网闸配合，在保障网络高安全性的同时，实现视频监控码流的透明传输。

视频专用网闸不但能为视频接入业务提供安全保护，还能为视频数据与其他单位共享的业务提供安全保护。

视频专用网闸以最简捷有效的方式，无需改变监控系统的网络结构和应用模式，为广泛应用中的视频监控业务系统提升安全能力，保障视频监控系统的安全，同时通过将安全处理前置，减轻后台中心服务器的负载。

纯硬件隔离交换系统：视频网闸通过独立研发的纯硬件隔离交换卡实现内外主机处理模块的安全隔离。

隔离交换卡采用专有安全芯片设计；
监控：对所配置的视频服务的监控，主要监控该服务的客户端连接数和通过该服务的数据流量；
IP地址访问控制功能：支持访问控制和授权管理，支持通过源IP地址、目的IP地址、端口、协议等多种元素对允许访问的客户端进行控制；。