数字监控系统方案有哪些?

数字监控系统方案
　高清数字监控作为城市智能交通监控系统中的重要组成部分，在越来越多的城市开始了广泛的应用，其信息化和智能化作为系统效能的重要指标，受到大家的广泛关注。
　　目前业内大部分企业及业主都把主要精力关注在摄像及存储设备（如  摄像机、视频矩阵、监控软件）上。而作为信息传输重要通道的现场交换机设备却很少有人关注和研究，还没有形成专业成熟的认知和标准，实际项目中甚至使用了仅可在机房环境使用的企业级产品。导致了极大的设备故障率，经常出现网络中断、网络广播风暴拥堵、传输延时等情况，极大的影响到了整个监控系统的实时性、准确性和高效性。
　　本文结合了MOXA摩莎国际的工业级以太网交换机在国内外的多个项目中的实际成功案例，提出了一套基于工业以太网技术的现场设备联网解决方案，供行业参考。
　　1  系统概述
　　高清数字监控系统通常有电子警察闯红灯抓拍系统、超速抓拍系统、高清治安卡口监控系统、车牌识别系统等应用。是一个基于网络的分布式架构，分为前端信息采集系统、现场数据处理系统、数据网络传输系统、中心数据处理与处罚系统四大部分。
　　2  现场接入端设备联网方案
　　由于高清数字监控系统所使用的都是高清数字摄像机，采集到的视频和图片都是高质量的数字化信息。高清摄数字像机、识别主机的输出接口也都是以太网电口或者光口，所以现场一般都是用交换机进行设备的联网，基本架构如下：
　现在越来越多的城市开始使用工业以太网交换机作为网络传输设备，保证系统长时间稳定运行。MOXA摩莎国际结合公司产品在多个项目中的实际成功案例，总结出现场工业级交换机设备应该具有的几项基本技术需求：
　　（1）  宽温工作  -40~75℃
　　在我国大部分城市，夏季现场路面温度往往达到60℃以上。在设备箱中，由于控制识别主机工作散热较大，交换机工作温度长时间在70℃以上。而在冬季，现场温度往往长时间在0℃以下。这时就必须使用工业级的交换机设备，防止交换机的过热烧毁或者过冷出现启动故障。
　　图2  多种散热方式确保在  75℃环境下长时间稳定工作（略）
　　（2）  高防护等级  IP30~IP54
　　防尘：由于过往车辆较多、城市施工及当地气候环境问题，现场灰尘会非常大，造成电子设备散热困难，从而导致元件过热烧坏。
　　防潮：由于沿海、沿江、雨季等原因，设备箱内湿度往往较大，甚至出现凝露，导致电子设备短路故障。
　　（3）  抗持续振动
　　（4）  抗电磁干扰
　　（5）  支持IPv6
　　目前国内项目用的比较多的IPv4，但随着网络技术的飞速发展，世界范围内的IP地址近乎枯竭，中国的IPv4地址目前已经基本用完。特别在部分项目中，在原有本地联网监控基础上，还要进行省级乃至全国范围内跨区域的大规模联网监控。
　　这必然会对IP网络带来更多的机遇和挑战，因此高清数字监控的现场工业以太网交换机设备也应支持IPv6技术，才能保证技术的先进性，避免投资的浪费。
　　（6）  配置自动恢复功能
　　由于工业级交换机需要对端口、网络结构、环网自愈方式、流量控制、IP设置等专业化配置，对技术人员专业要求度比较高。然而项目建设完成后，运营维护单位工程人员的技术能力往往参差不齐，若不能快速正确的完成对设备的重新配置，不仅为消耗大量的人力物力维护费用，更会严重影响系统的有效性，导致责任事故。
　　这时就要求工业交换机供应商必须能提供用于快速恢复设备参数配置的自动备份配置工具，并且能即插即用，无需电源。
另外，当现场无法铺设光纤时（例如改造项目、新区项目），也可以采用建立现场无线局域网架构的方式进行信息传输：
　　3  汇聚端网络架构
　　实际项目中，由于光纤资源的局限性，系统主干网络往往采用星形架构。然而，当光纤出现中断时，该链路的通讯就会出现完全的中断，造成灾难性的后果。所以，建议在在光纤资源有条件时，现场可以采用网络可靠性更高的具有冗余链路的星环架构。
　　图6  高清电子警察系统主干网络架构（星环）（略）
　　星环架构是每四到五个路口构建环网，当环网出现链路故障时，通过Turbo  Ring  环网自愈技术，可以快速启动备份联络，确保网络稳定性，由于系统对实时性要求比较高，环网自愈时间往往要求在20ms内。此外，上传通道也采用主、备冗余通道，确保网络的稳定性。
　　4  应用案例
　　MOXA工业以太网设备已经在  
全国多个城市的高清电子警察系统、车牌识别系统、高速公路卡口监控系统中取得丰富的应用，如下为华东某市《高清电子警察闯红灯、超速抓拍系统》中的应用。
　　图7  华东某市高清电子警察系统应用（略）
　　现场接入端的高清数字相机的输出端口为百兆电口，通过MOXA工业以太网交换机  EDS-205A-M-SC-T传输至路口现场接入端的汇聚工业交换机EDS-308A，然后通过千兆纤将现场信息上传至监控中心。现场杆箱内照片如下，使用EDS-205A-M-SC-T  工业以太网交换机：
　　图8  现场应用照片
　　5  MOXA工业级智能视频监控系统解决方案
　　作为具有22年历史的工业级通讯领域的领导品牌，MOXA开发了完整的工业级视频联网解决方案，包括了工业级的以太网交换机、视频服务器（编码器／解码器）、户外型IP摄相机、光纤收发器、无线传输设备，并提供IP视频监控软件、免费软件开发套件（SDK），为关键性的视频监控应用提供一次购足的完整解决方案，系统集成商可以在MOXA享受到"一站式服务"的便利。
　　?  完整的工业级视频联网解决方案，包括工业级以太网基础架构解决方案和视频联网产品；
　　?  多样化网管型交换机，冗余环网自愈时间小于20ms（250台交换机满负荷测试）；
　　?  视频编码器于full  D1（720x480/576）分辨率下，实时视频流可达30/25  FPS（每秒帧数）；
　　?  免费提供的SDK以利系统集成，包括CGI命令、ActiveX控制和API库；
　　?  支持多播流（IGMP）和QoS，优化视频传输；支持SNMP  (V1/V2c/V3)，更易于管理网络；提供自动备份配置工具ABC-01；
　　?  提供内置光纤以太网口的产品，满足交通系统长距离传输需求；
　　?  工业级强固设计：提供冗余12/24  VDC和24  VAC电源输入，-40～75℃工作温度，IP30/66防护机壳，DIN-Rail导轨安装，无风扇设计，MTBF值30年以上；
　　?  国际质量认证：UL508、CE、FCC认证；
　　?  交通行业专业认证：NEMA  TS2、E-Mark认证；
　　?  保修期：5年。

小型的监控系统本着学习的精神自己做是可以的，但如果是稍大的监控系统还是请专业的公司来做比较可行，或在专业人士的指导下。因为在施工过程中或是在日后的使用过程中，用设备较多的监控系统会出现一些用理论无法解决的问题，这就只能靠实践能力和丰富的经验来解决了。所以下面给你一个简单的监控系统方案你参考一下，里面包含了所有需采购的设备。
方案一：经济型（本方案需提供电脑和显示器）
一、报价：
    1、16视频监控卡（硬压卡），H264压缩格式，16路视频输入;1200元。
    2、彩色红外夜视摄像机/SH-780，420线，1Lux，彩色1/3"  SONY，40米红外摄像机；10台*390=3900元
    3、摄像机支架/Z5208,铸铝合金，表面烤漆；10个*30=300元。
    4、摄像机专用集中供电电源，12V/34A，输入电压交流110V－265V，输入过压，过载保护；1台，300元。
    5、电源盒/F8,电源保护盒,1个，30元
    6、视频线插头/BNC75－3，视频信号转接头，20个*1=20元
    7、视频线（SYV-75-3）1.5元/米*600=900、电缆线（2*0.75）2.0/米*300=600
  8、PVC线管（6分管）1.5元/米*200=300
  9、施工费：1000
    工程总价：8550元
    
二、系统特点：
    1.PC式工控数字硬盘录像机，通过电脑显示器监看
    2.强大的视频处理功能，非常适合多路（8路以上）监视、录像、回放与远程网络访问的要求。
    3.开放式的结构，兼容性较强，软件升级方便，以后增加摄像机、扩容比较方便。
    4.如果使用不当系统易遭受病毒攻击（如上网、使用了带病毒的U盘等），需要有人值守并专业维护。
方案二16路标准型（嵌入式硬盘录像机）
一、报价：
    1、16路嵌入式网络硬盘录像机/DH-DVR1604LE-A（大华）,H.264  压缩方式，USB2.0接口，1个SATA硬盘接口、支持SATA刻录备份，监看D1,录像支持实时CIF，支持TV/VGA/HDMI同步输出，1U机箱。配希捷1000G硬盘,LG  19寸液晶显示器.1套，3800元。
    2、彩色红外夜视摄像机/SH-780L，420线，1Lux，彩色1/3"  SONY，40米红外摄像机；10台*390=3900元
    3、摄像机支架/Z5208,铸铝合金，表面烤漆；10个*30=300元。
    4、摄像机专用集中供电电源，12V/34A，输入电压交流110V－265V，输入过压，过载保护；1台，300元。
    5、电源盒/F8,电源保护盒,1个，30元
    6、视频线插头/BNC75－3，视频信号转接头，20个*1=20元
    7、视频线（SYV-75-3）1.5元/米*600=900、电缆线（2*0.75）2.0/米*300=600
  8、PVC线管（6分管）1.5元/米*200=300
  9、施工费：1000
    工程总价：11150  元
    该套安全监控系统的操作与普通DVD的操作方式相同，会使用DVD就能使用本硬盘录像机，完全可以随时随地查看任何时段的录像资料.通过该套安全监控系统的使用，管理者无论是在外地出差、旅游或是在家中休息，都可以随时随地观看现场的情况，如同身临其境。极大的方便了经营管理者，使他们摆脱了传统的被动式管理方法，达到了即使足不出户或远行世界，也可尽知店内“天下”大事，轻松管理，尽享工作的乐趣和事业成功的喜悦。采用持续录像方式录像保存时间为15天左右，采用移动侦测录像方式录像保存时间为20天左右。
二、系统特点：
    1.  强大的网络功能：远程监控，远程回放，远程录像，远程遥控；
    2.  既可接在电视机上，也可接到电脑显示器上观看；
    3.  完全脱离windows操作系统，不用担心受到病毒侵袭；
    4.具备文件备份功能，支持外接USB存储设备（如普通U盘、移动硬盘、USB型刻录光驱）及刻录光驱备份；
    5.断电重起，维护方便、省心。
三、方案说明
    1、安防行业民用摄像设备的清晰度是用电视线（TV  LINE）术语来表示，从低到高分为420线、480线、520线、550线、600线；影响摄像机清晰度及成像的还有摄像机CCD芯片，从低到高分别为1/4  SHARP、1/3  SHARP  、1/4  SONY、1/3  SONY；
    本方案采用的摄像设备是1/3  SONY  、420线的摄像机，这在普通监控场所就已经是不错的配置了。
  2、现场监看的效果及清晰度是和显示设备有关系的，一般的电视机、电脑用的纯平显示器及液晶显示器都不会超过400线的，而专业级的监视器则可以达到625线、1250线等级别，所以如果是用420线的摄像机和480线的摄像机同时接入普通的显示设备在现场看是没什么差别的，只有接入专业级的监视器中才能看出差别。
  3、另外一个影响现场监看及录像效果的因素就是录像设备了，录像设备的压缩格式从低高分为MJPEG、MPEG、H..264，现场监看及录像回放的效果和清晰度从低到高就是由压缩格式来决定的。本方案中的几种录像设备都选用的是H.264压缩格式。
方案一和方案二的区别在于
    1）嵌入式硬盘录像机的优点是维护方便，受外因干扰少，工作区停电后再来电会自动重启进入工作状态；缺点是单台设备不能扩容，如采用16路录像机，若以后要增加到4台摄像机的话那就只能再增加一台4路硬盘录像机。
    2）工控式硬盘录像机的优点是扩容方便，如需增加摄像机，只需在主机里加入相应路数的视频采集卡即可，相对来说扩容的成本要低；缺点是受外因干扰大，工作区停电后再来电需人工启动才能进入工作状态。
    若需我们提供设备，可以给你个折扣价。两个方案中所列的设备都是知名厂商的性价比很好的产品，是我们在工程中经常采用的，尽可放心使用。

你好，数字监控系统方案：安防监控系统的组成-安防监控系统是一门被人们日益重视的新兴专业，就目前发展看，应用普及越来越广，科技含量越来越高。几乎所有高新科技都可促进其发展，尤其是信息时代的来临，更为该专业发展提供契机。但就监控业界而言，系统组成一直没得到明确的划分，这使工程商和用户之间谈到安防监控系统时沟通很不方便。  对于安防监控系统，根据系统各部分功能的不同，我们将整个安防监控系统划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。当然，由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。  一.  表现层  表现城是我们最直观感受到的，它展现了整个安防监控系统的品质。如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等等都属于这一层。  二.  控制层  控制层是整个安防监控系统的核心，它是系统科技水平的最明确体现。通常我们的控制方式有两种——模拟控制和数字控制。模拟控制是早期的控制方式，其控制台通常由控制器或者模拟控制矩阵构成，适用于小型局部安防监控系统，这种控制方式成本较低，故障率较小。但对于中大型安防监控系统而言，这种方式就显得操作复杂且无任何价格优势了，这时我们更为明智的选择应该是数字控制。数字控制是将工控计算机作为监控系统的控制核心，它将复杂的模拟控制操作变为简单的鼠标点击操作，将巨大的模拟控制器堆叠缩小为一个工控计算机，将复杂而数量庞大的控制电缆变为一根串行电话线。它将中远程监控变为事实、为Internet远程监控提供可能。但数字控制也不是那么十全十美，控制主机的价格十分昂贵、模块浪费的情况、系统可能出现全线崩溃的危机、控制较为滞后等等问题仍然存在。  三.  处理层  处理层或许该称为音视频处理层，它将有传输层送过来的音视频信号加以分配、放大、分割等等处理，有机的将表现层与控制层加以连接。音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层。  四.  传输层  传输层相当于安防监控系统的血脉。在小型安防监控系统中，我们最常见的传输层设备是视频线、音频线，对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波，对于远程监控而言，我们通常使用Internet这一廉价载体。值得一提的是，新出现的传输层介质——网线/光纤。大多数人在数字安防监控上存在一个误区，他们认为控制层使用的数字控制的安防监控系统就是数字安防监控系统了，其实不然。纯数字安防监控系统的传输介质一定是网线或光纤。信号从采集层出来时，就已经调制成数字信号了，数字信号在目前已趋成熟的网络上跑，理论上是无衰减的，这就保证远程监控图像的无损失显示，这是模拟传输无法比拟的。当然，高性能的回报也需要高成本的投入，这是纯数字安防监控系统无法普及最重要的原因之一。  五.  执行层  执行层是我们控制指令的命令对象，在某些时候，它和我们后面所说的支撑诚、采集层不太好截然分开，我们认为受控对象即为执行层设备。比如：云台、镜头、解码器、球等等。  六.  支撑层  顾名思义，支撑层是用于后端设备的支撑，保护和支撑采集层、执行层设备。它包括支架、防护罩等等辅助设备。  七.  采集层  采集层是整个安防监控系统品质好坏的关键因素，也是系统成本开销最大的地方。