煤礦網(wǎng)絡(luò )圖像視頻監控管理系統解決方案

系統建設要求

1、一個(gè)主監控中心：暫定主控機房為整個(gè)系統的中心，管理所有礦區監控點(diǎn)圖像。設置系統主服務(wù)器。根據具體情況，在主控或者分控中心要具有圖像存儲和電視墻功能。

2、分監控中心：設置在礦區的監控值班室，可以設置3×3 DLP大屏幕顯示器，或者由常規監視器組成電視墻。并需設置網(wǎng)絡(luò )視頻解碼器，可根據具體情況選擇是否設置存儲圖像功能。

3、多級分控：在縣級相關(guān)部門(mén)、市級管理部門(mén)設置分控中心，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )登錄系統，即可看到實(shí)時(shí)監控圖像，并根據權限對系統進(jìn)行各種操作。

4、該煤礦前端共有9個(gè)監控點(diǎn)：井上4個(gè)，分別為主井口、副井口、監控值班室、主扇機房；井下5個(gè)，分別為采煤工作面一個(gè)、掘進(jìn)工作面2個(gè)、中央變電所1個(gè)、主運輸大巷1個(gè)。設備包括有網(wǎng)絡(luò )設備、網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器和監控攝像機等。

系統設計

系統總體設計要充分考慮能滿(mǎn)足用戶(hù)的使用要求，注重實(shí)效，做到穩定、可靠，操作簡(jiǎn)單，維護方便。為此，根據礦區的現實(shí)情況，設計了本網(wǎng)絡(luò )監控方案，系統由主監控中心、煤井監控室和煤礦監控點(diǎn)三大部分組成，系統結構示意圖見(jiàn)圖1。

主監控中心設計

可選解決方案一

主監控中心設置在市縣的管理部門(mén)，是整個(gè)系統的管理中樞，主要實(shí)現對整個(gè)系統的客戶(hù)端和前端視頻的管理。

主監控中心配置iDVR Directory目錄服務(wù)器，用來(lái)邏輯管理用戶(hù)的登陸等。要求在煤礦各分監控中心配置iDVR Archiver視頻存儲轉發(fā)服務(wù)器，以用來(lái)管理記錄指向到該服務(wù)器的視頻服務(wù)器的視頻流。這樣，主監控中心、分監控中心、前端攝像子系統三部分建成了一個(gè)完全基于網(wǎng)絡(luò )的功能非常強大的網(wǎng)絡(luò )視頻系統。

設置在煤礦的分控中心（煤礦監控值班室）的Archiver視頻存儲轉發(fā)服務(wù)器提供圖像的存儲、回放、服務(wù)。每個(gè)視頻流若假設以CIF格式進(jìn)行圖像存儲，需要網(wǎng)絡(luò )帶寬512K左右，因為網(wǎng)絡(luò )條件的限制，Archiver服務(wù)器需要安裝在礦井的分監控中心，這樣錄像數據不占用礦區到市縣的網(wǎng)絡(luò )帶寬，錄像數據被存儲在本地分監控中心的Archiver服務(wù)器上，為了保障Archiver服務(wù)器上數據的安全性，可以考慮對服務(wù)器數據進(jìn)行加密。市縣的管理部門(mén)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )察看各礦區的實(shí)時(shí)圖像，也可調閱回放礦區分監控中心Archiver服務(wù)器上存儲的圖像。

可選解決方案二

主監控中心設置在市縣的管理部門(mén)。它是由系統服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò )視頻解碼器和大屏幕顯示系統等組成。系統服務(wù)器是整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統的管理中樞，主要實(shí)現對整個(gè)系統的客戶(hù)端和前端視頻流的管理。

主監控中心配置的iDVR Directory目錄服務(wù)器，用來(lái)邏輯管理用戶(hù)的登陸等。而iDVR Archiver存儲轉發(fā)服務(wù)器，用來(lái)管理記錄指向到該服務(wù)器的視頻服務(wù)器的視頻流。這樣與前端子系統就建成了一個(gè)完全基于網(wǎng)絡(luò )的功能非常強大的網(wǎng)絡(luò )視頻系統。

目錄服務(wù)器和Archiver服務(wù)器都設置在主監控中心。這樣能夠最有效地保證錄像數據的完整和準確，但是同時(shí)也就要求具備較高的網(wǎng)絡(luò )帶寬，根據實(shí)際傳輸數據的情況，暫定以CIF的圖像效果進(jìn)行錄像存儲，如果每路視頻按照512K的網(wǎng)絡(luò )帶寬計算，則網(wǎng)絡(luò )實(shí)際帶寬不能低于4.5M，這樣便與實(shí)際提供的網(wǎng)絡(luò )情況有差距，本方案設置僅供參考。

Archiver服務(wù)器提供圖像存儲、回放、服務(wù)。每一個(gè)Archiver服務(wù)器可支持40個(gè)攝像機圖像存儲、瀏覽。這40個(gè)攝像機可以是系統內的任意40個(gè)位置的攝像機，不必按照順序或區域設置。

如果系統擴容，或需要對所有的監控點(diǎn)同時(shí)錄像，則就需要在主控中心設置高效率的系統服務(wù)器組，這樣可以支持多個(gè)Archiver服務(wù)器，多個(gè)Archiver服務(wù)器與目錄服務(wù)器可以有機地形成一個(gè)整體，使對整個(gè)系統的管理非常合理、高效、安全。

電視墻功能選項

若監控中心顯示部分要求還原模擬信號建電視墻，則系統可選用網(wǎng)絡(luò )視頻解碼器，可以將數字視頻還原為模擬視頻信號，按需要可配置多個(gè)網(wǎng)絡(luò )視頻解碼器以組成電視墻。網(wǎng)絡(luò )系統對網(wǎng)絡(luò )視頻解碼器的數量沒(méi)有限制。

虛擬矩陣功能選項

iDVR3.0版本軟件支持“虛擬矩陣”功能，系統原理見(jiàn)圖3。

iDVR3.0軟件通過(guò)控制視頻流的發(fā)送方向，配套使用AV1500e-R解碼器將數字視頻信號還原為模擬信號。由圖3可以看見(jiàn)，一個(gè)攝像機經(jīng)編碼器生成視頻流可以同時(shí)傳送到3個(gè)模擬監視器。該軟件通過(guò)控制視頻流的方向，可以完成模擬矩陣的矩陣切換功能（Matrix），如順序切換、程序切換、群組切換、點(diǎn)切換等等。這種切換較模擬矩陣系統更加方便、更加快捷。

iDVR系統件

AVinfo的iDVR（Ver3.0）版本軟件具有管理幾千個(gè)視頻流的能力，支持多服務(wù)器結構，客戶(hù)端的數量理論上沒(méi)有限制。軟件升級、維護、參數設置全部都可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )遠程進(jìn)行。聯(lián)網(wǎng)的授權用戶(hù)都可通過(guò)登陸iDVR目錄服務(wù)器查看系統內任意一路監控圖像及存儲的圖像文件。

分監控中心設計

分監控中心設在各煤井的監控室，如果采用主控中心方案一的設計方案，分控中心需設置Archiver服務(wù)器服務(wù)器一臺，并可根據實(shí)際情況考慮是否需要安裝電視墻。如果考慮安裝電視墻，則分監控中心由網(wǎng)絡(luò )視頻解碼器、模擬監視器及分控中心的電腦終端等設備組成。但分監控中心要根據實(shí)際管轄的監控點(diǎn)數量，設置網(wǎng)絡(luò )視頻解碼器和模擬監視器的數量。

如果采用主控中心方案二的設計方案，則分控中心只需要配置電腦終端，通過(guò)客戶(hù)端軟件，并在規定的權限內察看監控圖像。

多級分控點(diǎn)設計

網(wǎng)絡(luò )上的任意一點(diǎn)，比如礦區領(lǐng)導的辦公室等，只要登錄系統的主服務(wù)器都可以成為一個(gè)分控點(diǎn)，這樣每一個(gè)分控點(diǎn)都可以根據自己的權限監看并且控制前端監控點(diǎn)，包括查詢(xún)、回放錄像文件。

煤礦監控點(diǎn)設計

煤礦監控點(diǎn)分布在所轄的各煤井，主要由前端監控攝像機、云臺、云鏡解碼器、網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器等設備組成。

前端攝像機視頻信號經(jīng)網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器模數轉換和壓縮之后上傳網(wǎng)絡(luò )。對煤礦井上監控點(diǎn)的攝像機可以直接就近接入網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器，之后經(jīng)網(wǎng)絡(luò )交換機上傳網(wǎng)絡(luò )。對井下監控點(diǎn)的攝像機，由于距離網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器較遠，則要借助光纖和視頻光端機接入網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器，之后也經(jīng)網(wǎng)絡(luò )交換機上傳網(wǎng)絡(luò )。

網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器是一個(gè)嵌入式設計的、采用MPEG4編解碼格式的網(wǎng)絡(luò )視頻接入設備。