第一章 项目概述
本系统可实现发电厂在监控中心通过通信网络对所属外井控制室实现远程实时视频监控，可提高外井控制室运行和维护的安全性及可靠性，并可逐步实现外井控制室的可视化监控和调度，使外井控制室运行更为安全、可靠。
外井控制室监控系统实现对外井控制室的设备运行情况、运行状态用实时图像的形式传输到监控中心，监控人员可通过实时图像外井控制室运行情况进行综合监控、分析。
传统的模拟视频监控系统受技术发展的局限，只能进行现场视频监视，简单的信息处理传输，不能远距离传输视频信号，对于前端具体状况的了解、事件的确认是非常困难的，无形中降低了系统的实用性、稳定性和安全性
如何做到既可以远程的监视、遥控和图像的传输，又具备环境的整体监控，能够更加有效地预防事故发生，确保系统运行稳定，将安全防范技术提高到一个新的水平，这已经成为当前监控行业发展的主要方向。
本系统通过计算机技术、图像数字化技术、信息技术及网络技术的应用，实现用户对前端无人或少人值守系统的综合监控、集中管理，利用现有的网络对前端的图像、环境、设备运行状态等进行有效的监控和管理，大幅度提高了对前端监控的实时性、有效性，降低了人员及管理成本。
第二章用户需求及分析
目前，热电厂的外井控制室共安装3台红外线摄像机，其中7#井2台、6#井1台。
热电厂的管理中心要求对前端外井控制室图像监视系统、远程控制系统必须进行有机的结合，从而提高无人或少人值守外井控制室人员和设备的安全性及便利性。前端外井控制室的所有视频数据、设备数据必须通过网络进行远程传输，并且对数据的记录存储要尽量的全面,使得数据的存储、检索、回放、备份、恢复利于管理和服务，而且要求采用一套软件对前端所有的系统设备进行实时控制管理。
系统要求采用模块化设计，保证具有灵活的扩展性，同时提供友好的人机对话界面。
2.1整体需求分析
热电厂视频监控系统是一套覆盖整个外井控制室的联网监控系统，随着系统的不断深入建设，应满足系统不断升级的要求，因此，对系统整体上有如下要求：
1）必须具有强大的接入能力，以实现大规模、大范围的监控点覆盖；
2）必须支持灵活的接入方式，以适应各个监控点网络传输条件的差异性；
3）必须具有集中管控功能，以保证整个系统可控制、易管理。
4）监控图像的录制、存储；
5）图像识别、移动侦测等。
2.2功能需求分析
2.2.1信息采集功能
前端监控系统应能够采集视频信息并按照传输信息格式要求进行编码和打包处理，使之成为能够传输的数据包。
2.2.2信息传输功能
视频信息通过前端设备进行数据解码后，再经过光电信号转换，通过光纤专网传输到电厂管理中心。
2.2.3权限管理功能
为保证视频监控系统的正常运行，应对系统用户进行分类，并综合考虑各种因素制定合理的权限管理策略，实现对用户访问的控制。
2.2.4信息存储和备份功能
监控中心，对外井控制室视频数据信息予以存储。存储和备份的历史数据信息，可在网络系统中依据授权进行访问。
2.2.5系统控制功能
依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备，实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控图像的调用和控制。
2.3安全需求分析
根据电厂系统管理需求，为确保系统内信息内容的机密性、完整性和可用性，整个系统应具有高度的安全性和保密性。
物理设备安全性，主要包括网络安全性和设备安全性，网络安全性是指承载网络具有一定的防止网络攻击的防御能力和防御措施。设备安全性是整个视频监控系统中的设备必须是经过安全技术防范检测的设备，数字设备必须具有安全保护措施（如密码保护）。

第三章设计原则及依据
3.1设计原则
 先进性
视频监视系统采用MPEG4/H.264图像压缩处理技术，具有图像质量清晰，文件占用空间小，传输带宽小，速度快等特点；
 灵活性
系统支持基于WEB方式的网络浏览功能，可供用户方便使用；
灵活进行系统软件升级，避免对系统产生过大的影响；
灵活的组网方式，有线或无线均可，方便监控点数量的增加；
 稳定性
具有独特的图像管理功能，严格控制丢帧现象；
完善的视频流控制功能，保证网络传输的顺畅；
管理、操作权限的分级实现，保障管理的统一、规范；
强大的自我诊断、恢复功能；
 扩展性
系统预留相应的接口以便扩充之用；
控制部件（软、硬件）采用模块式结构、内部总线化等技术措施，可以方便灵活进行扩充，保证未来的适应性；
 易用性
基于主流的操作平台；采用模块化设计，操作简便；人性化界面；
3.2设计依据
 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 GB50198-94
 《工业电视系统设计规范》 GBJ115-87
 《民用建筑电气设计规范》 JGJ/T16-92
 《计算机软件开发规范》 GB8566-88
 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》 GB50168-92
 《入侵探测器通用技术条件》 GB10408-89
 《工业企业通信设计规范》 GBJ42-81
 《火灾自动报警系统设计规范》 GBJ116-88
 《安全防范工程程序与要求》 GA/T75-94
 《CATV行业标准》 GY/T121-95
第四章系统总体架构
4.1设计思路
根据热电厂的现状及管理模式，外井控制室远程图像监控系统分为电厂管理中心，和前端外井控制室二级网络结构方式。
前端外井控制室的把监控信息通过光纤专网传到监控管理中心。管理中心既可以监管各个外井控制室，同时可以进行图像存储。
 此外，可将监控网络单独划为一个VLAN子网，这样，电厂内的设备运行信息可直接进入电厂的MIS网络，使得MIS上的被赋予权限的工作台式电脑都可获得视频图像等信息而无需额外建设投资。
4.2系统组成
     本视频监控系统由三大部分组成。
     第一部分：前端视频监控设备（视频监控设备、供电设备等）
     第二部分：网络传输部分（网络设备、光纤、铜缆等）；
     第三部分：监控管理中心（视频服务器、管理计算机、监控软件）等。
     本监控系统目前为两级联网架构，方便扩展至三级甚至更多级别的联网架构。

4.3系统结构示意图
 

第五章系统解决方案
5.1系统简介
本方案按功能共分三个子系统：前端视频信息采集处理子系统、信号传输子系统、远程监控子系统，其中各系统包括的模块如下：

前端信号采集处理子系统包括：
 前端视频信号采集设备
 智能协议转换模块

信号传输子系统包括：
 传输控制设备
 专用视频、电源、控制线缆
 网络设备
 通讯接口

远程监控子系统包括：
 远程监控软件系统
 图像显示设备
 通讯设备
 控制设备

5.2视频信号采集处理子系统
在每个前端外井控制室根据现场需要安装相应的摄像机。外井控制室安装有彩色全球型红外一体化摄像机，选用一体化彩色摄像机内置云台及解码器，可根据远程管理人员的命令改变摄像机镜头的方位、角度、焦距等，用于对外井控制室内设备运行情况、现场环境进行监视。
5.3信号传输子系统
前端摄像机同视频监控主机之间采用专用的UTP-5e网线、光缆及RVV2*1.0电源线，用于摄像机视频信号的传输和供电。
5.4远程监控中心子系统
（1）视频信号处理
视频信号通过信号编码、压缩。视频监控主机采用先进的MPEG4压缩方式，除具有图像清晰流畅的特点外，还具有空间小，实时性好等优势。对于本地视频信号，可以保存在本地视频服务器上，可根据需要随时进行回放、查阅、管理，并且配合多种录像模式完成各种记录需求。
（2）在监控中心配置一台中心服务器，用来安装中心监控软件，作为监控中心主控服务器，对下属外井控制室进行监控、管理，同时将前端的数字信号，转换成模拟信号输出至显示器进行显示。
（3）视频服务器负责将前端各外井控制室的监控信息进行统一存储，通过流媒体服务器，领导或其他相关职能部门可以方便浏览相应监控信息
（4）远程控制管理前端所有外井控制室。
 

5.5 数据存储方案
5.5.1存储容量的计算
模拟视频信号通过数字视频压缩技术转换为H.264或者MPEG 4格式的码流，尽管经过压缩，其所占的空间仍然是非常大的。
单路CIF格式的流量计算：1.75M/小时，每天产生的数据量为24*1.75G= 42G，二个月产生的数据量为 42G*60天=2520G；
3路CIF格式产生的数据量为 2520G*3= 7560G，约合8T。
5.5.2 存储方式的选择
存储方式可以分为分布式存储、集中式存储和混合型三种方式：
分布式存储：所有的前端编码设备将模拟视频信号压缩编码后，传送到距离自己最近的三级监控中心，在三级监控中心设置视频服务器，存储所有该三级监控中心所有连接的编码设备。模拟信号进行该三级监控中心后，也被编码设备转换成为数据信号存储。各个监控中心存储自己所接入的摄像资源的数据，上级监控中心需要数据时直接向各个监控中心调用。
集中式存储：将所有编码设备产生的的图像数据实时地通过网络存储到一级监控中心的网络存储服务器。集中式存储将图像统一存储、统一管理，增加了数据管理的便利性，统一的高性能海量存储设备提高了数据存储的安全性和可扩展性，数据可以方便地进行备份。
混合型存储：将前面两种方式进行结合，以分布式存储作为基础，同时在一级监控中心设置网络存储服务器。短期的数据临时存放在三级监控中心的录像服务器内，长期的数据存上传网络存储服务器中。重要监控点位的视频资料不仅存储在三级监控中心，也实时的传输到网络存储服务器中作为备份。在三级监控中心建立备份计划，采用定时自动备份的方式，将超过30天的视频文件备份到网络存储服务器相对应的目录中。
分布式存储加上集中式存储，既可以利用录像服务器硬盘实现实时录像，又可以利用网络存储服务器实现海量存储，具有很好的灵活性；部分采用集中式存储，易于空间管理和数据搜索以及数据备份，总体上提高了工作效率同时也降低了管理的成本；这种模式有非常良好的扩展性，整个系统可以按照比例扩展，在增加视频服务器本地硬盘的同时增加相应比例的网络存储服务器存储容量，实施快捷高效；在视频服务器来不及扩容或者视频服务器出现故障的情况下还可以使用网络存储服务器作为备份，大大提高了系统的可靠性。
本系统由于规模较小，所以采用集中式存储方式。
第六章系统功能
6.1功能概述
该系统可对所有前端外井控制室的进行24小时视频监控，并可以按照不同的方式对不同的前端摄像机设置录像。
客户端通过浏览器方式登陆中心服务器访问系统。客户可以根据自己所具备的权限浏览网络中所有的或部分实时图像。
系统的管理中心集中管理所有前端设备，并可将前端图像显示在中心管理计算机的显示器上。同时，任意一台电厂MIS网上的终端通过IE浏览器也可实时查询、监看前端情况。
6.2具体功能
6.2.1图像功能
 可对图像进行实时播放、历史播放、播放控制、图像报警处理。   
 具有完善的图像切换功能。操作人员在权限范围内任意调用显示方式或手工设定，将指定实时摄像机图像显示在指定的显示器上。  
 具有完善的云台镜头控制功能。能控制相应的云台转动以及镜头的变倍、光圈、和聚焦。   
 可进行图像显示方式顺序切换和分组切换、报警自动显示设置。   
 可进行图像参数传输帧率、图像分辨率的设置。   
 可以为每路图像配置文字注释和编号设置，叠加字符可在观看图像时任意调整位置、取消或叠加。  
 可根据授权进行重要数据文件的对外备份，将选定的声像资料转存到录像带或光盘。   
6.2.2控制功能
具有传统监控矩阵控制主机的全部功能，音视频切换、云台镜头控制。   
 6.2.3权限管理
 多重网络身份识别，防止非法使用和操作。   
 根据授权实现相应访问操作功能。   
 用户通过帐号和密码确认自己的身份进行远程管理。    
第七章主要设备介绍
7.1网络视频服务器
 技术参数
 独特的机箱专利设计，设备运行低噪环保；前置插槽式的硬盘安装方式，安装维护更加便捷；
 可接驳模拟摄像机、网络摄像机、网络快球和网络视频服务器；
 可接驳符合ONVIF、PSIA、RTSP标准及众多主流厂商的网络摄像机；
 所有模拟通道支持WD1实时编码；
 支持500W像素高清网络视频的预览、存储与回放；
 支持HDMI、VGA、CVBS同时输出，HDMI与VGA输出分辨率最高均可达1920x1080p；全新的UI操作界面，支持一键开启录像功能；
 支持冗余录像、假日录像和抓图计划配置；
 图像预览与回放时，支持音量大小调节；
 支持预览与回放界面实时截图功能；
 支持ANR技术，实现网络摄像机断网智能补录功能；
 支持海康SMART IPC场景变更侦测，区域入侵侦测，音频异常侦测，虚焦侦测，移动侦测，人脸侦测等多种智能侦测接入与联动，支持智能搜索、回放及备份功能，有效提高录像检索与回放效率；
 支持即时回放功能，在预览画面下对指定通道的当前录像进行回放，并且不影响其他通道预览；
 支持最大16路WD1同步回放及多路同步倒放；
 支持标签定义、查询、回放录像文件；
 支持重要录像文件加锁保护功能；
 支持硬盘配额和硬盘盘组两种存储模式，可对不同通道分配不同的录像保存容量或周期；支持8个SATA接口，1个eSATA盘库，可用于录像和备份；
 双千兆网卡，支持网络容错、负载均衡以及双网络IP设定等应用；
 支持海康威视DDNS域名解析系统；
 支持远程零通道预览，使用1路零通道编码视频，预览多通道分割的视频画面，充分获取监控图像信息的同时节省网络传输带宽；
 支持网络检测（网络流量监控、网络抓包、网络通畅）功能；
 支持视频质量诊断(VQD)技术，对输入的模拟视频信号进行质量分析与预警；
 支持N+1热备功能，一台工作DVR异常下线时，热备DVR接管异常DVR工作，提升数字通道存储的可靠性；
 首创的双操作系统设计，系统运行更加可靠。
7.2监控中心管理计算机
中心管理计算机系统配合视频服务器使用，实现观看远端视频，本地录像、控制远端设备、远程管理综合监控主机、设置等功能，并可将远端综合监控主机的数字压缩信号还原成模拟视频信号输出到显示器上。
基本参数
CPU：Core i5-2320K @3.0GHz
内存：4G
硬盘：500G
显卡：NVIDIA GeForce GT 430
操作系统：Windows 7 32位

7.3网络智能球型摄像机
图像传感器 ：1/3″CMOS传感器
预览录像分辨率： 1920×1080
最低照度： 0.5lux/F1.6(广角)，0.095Lux(红外灯开启)
信噪比： 大于50dB
聚焦方式： 自动/手动
日夜模式： IR-CUT双滤光片切换
光学变焦和焦距： 18倍光学变焦；4.7±5%~94.0±5%mm
光圈值： F1.6(广角) ，F3.5(望远)；自动光圈
水平范围及转速： 360°旋转；水平键控速度0.01～280°/s，水平预置点速度280°/s
垂直范围及转速： 0~90°；垂直键控速度0.01～120°/s，垂直预置点速度120°/s
断电记忆： 支持
视频输出接口： RJ45 10/100M自适应以太网口
最短延时： 0.20s
视频帧率： 1920Hx1080V/30fps ; 1280Hx720V/60fps
视频压缩算法： MPEG-4/H.264
支持协议： TCP、UDP、IP、HTTP、FTP、SMTP、DHCP、DNS、ARP、ICMP、POP3、NTP
视频压缩码率： 500Kbps～6Mbps
输入电源： DC 24V 3A
后端录像方式： PDVR、PC、百万高清系统卡、NVR、IP-SAN
红外灯： 6颗∮22，5颗∮16(PWM控制）
功耗： 小于20W
防护等级： IP66(室外球) TVS6000V 防雷、防浪涌、防突波
工作温度： -40 ～ +60 ℃
湿度： 10 ～ 85%