维尔特集中监控系统奥运训练场上的应用

    2008年新年的钟声已经敲响，为了把本次奥运会办成一届奥运历史上最成功的体育盛会，北京提出了“科技奥运、绿色奥运、人文奥运”的主题和宗旨。

    如何才能体现这一深刻内涵，如何打造“平安北京，好运北京”，建设具有良好信息化设施的智能化体育场馆是其最基本的硬件要素，体育场馆的安防主要涵盖视频监控系统、楼宇自控系统一卡通系统、出入口控制及报警系统、智能消防报警系统等，而所有的系统都需要有一个安防集成平台。视频集中监控将是最核心、重要的部分。为了更好的备战奥运，为中国体育健儿提供一个安全、舒适的体育训练场所，国家体育总局训练局的网络集中监控系统自然成了北京奥运整体安防工程中的重中之重。

　　项目背景

　　训练局是国家体育总局直属单位，职能是为国家运动队提供训练场馆、伙食、住宿、交通、文化教育、以及部分医疗科研等。范围包括东院和西院两院，东院主要是场馆用户和办公用户，西院主要是公寓用户，教学楼用户和办公用户，西院大概用户数在800左右，东院用户数大概在400左右。此次整体安防工程包括：训练局网络系统、OA系统、视频监控系统、防盗报警系统、周界防范系统、一卡通系统（包括门禁、消费、停车场管理和巡更系统）、消防报警系统、楼宇自控系统、机房建设系统等。

　　2007年12月，由国家体育总局组织召开的训练局联网监控系统技术方案专家论证会在体育局举行。有关领导和专家出席了会议，对广州奥奇曼电子科技有限公司提供的维尔特联网集中监控系统技术方案进行了论证。

　　专家组成员首先实地考察了广州奥奇曼科技有限公司北京销售机构，在听取了维尔特远程监控系统技术方案汇报后，进行了认真细致的研究和讨论。专家组一致认为，广州奥奇曼科技有限公司提供的远程集中监控系统技术方案设计合理，功能满足奥运训练场馆消防监控和报警联网的需要。该系统已经在国内几十个城市及大型企业得到成功应用，广州奥奇曼科技有限公司具备组建奥运训练场馆联网监控系统和对系统运行维护的能力，系统的建成必将对奥运训练比赛安全发挥重要的作用。

　　根据体育总局的安防监控要求，体育训练局所有比赛场馆、训练场馆（体操馆、水球馆、跳水馆、综合馆、足球场、游泳馆）和各机关部门、业务部门都将安装广州奥奇曼电子科技有限公司提供的维尔特集中监控管理监系统（包括维尔特集中监控管理平台、维尔特视频服务器、安尼摄像机和监视器），以实现各场所的集中监控，提高奥运训练馆的安全管理水平，确保各场馆在奥运赛时和赛后的安全。
 
　　一、网络状况

　　训练局网络覆盖范围包括东院和西院两院，东院主要是场馆用户和办公用户，西院主要是公寓用户，教学楼用户和办公用户，西院大概用户数在800左右，东院用户数大概在400左右。在训练局计算机网络系统中要建立跨越全网的虚拟网络，所以采用国际标准的虚拟网络协议（802.1Q）构建虚拟网络系统。系统采用设备与训练局现有设备完全兼容的国际知名产品。采用TCP/IP网络体系结构基础，提供QoS保障服务。
　　网络主干采用千兆光纤传输，满足骨干传输的距离要求（标准规范）同时根据业务的不同，可以将各生产运营系统单独划分为一个VLAN，根据需要和别的VLAN建立路由。训练局计算机网络系统网络包括各种应用系统和服务器交换机、数据库和存储硬件设备，是一个结构复杂的网络。

　　二、监控系统现状及需求

　　训练局的监控系统已有基本的雏形，东院大部分场馆（体操馆、水球馆、跳水馆、综合馆、足球场、游泳馆）现在已经建成了各自独立的视频监控系统，其结构为我公司早期提供安装的维尔特硬盘录像机加前端摄像机的简单系统，因早期各种客观条件及技术的影响，整个训练局视频监控系统系统尚未形成一个完整的系统的视频系统，没有监控中心、没有集中统一的管理，因而存在录像调取不方便、监视效果不佳、系统本身也存在安全隐患。

　　训练局视频监控系统主要是用于保证训练局的公共安全，对一些紧急事件以及非法闯入等进行视频的监控和联动报警能够及时防止和打击非法和犯罪事件的发生，记录、监视各场馆实时现场画面。

　　考虑到训练局的实际情况和现有视频监控系统现状，同时考虑保护现有投资，本着目前系统设备利旧的基础上，给出合理的、适合训练局实际视频监控系统原则，充分利用现有前端设备，核心设备（硬盘录像机）进行合理调整，建立一套先进的分布式数字化网络视频监控系统。
本次设计数字网络监控就是将传统的模拟视频信号转换为数字信号，通过商业数字网络来传输，通过智能化的软件来处理。系统将传统的视频信号数字化，以IP包的形式在网络上传输。系统中摄像机模拟视频信号，经过编码设备数字化和视频压缩处理后送至网络，信号通过网络传输在安防中心通过解码设备处理后在PDP监视墙上显示，通过键盘完成各种控制功能，如视频切换、云台控制、录像调看等功能。

　　若需系统在办公室等地方对系统监控，可通过解码设备或软件解码和视频还原处理后在显示评或计算机上显示，通过键盘或计算机完成各种的系统控制功能（如视频切换、云台控制、录像调看等功能）。

　　系统可以多种方式实现图像的数字化记录，这种图像记录功能是与系统编码设备紧密结合的，编码设备在完成视频信号的数字化编码的同时即可完成视频信号的数字化记录。前端编码器中记录的高清晰度图像，可在监控中心通过数字控制键盘进行随时查询和调看，也可在通过计算机远程进行录像的查询和调看。

　　通过控制键盘设置定时切换，定时将所需摄像机视频信号切换输出至显示屏上。

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　　视频顺序切换功能：

　　分组切换功能，可指定一个序列组，同时在不同的显示屏上按不同的序列切换输出摄像机视频信号。

　　字符叠加，编码设备内置有字符发生器，可为每一路摄像机信号叠加时间、名称等中文字符。摄像机名称可方便地通过PC输入。

　　数字图像记录功能，系统编码设备内置的数字图像记录具备DVR的全部功能，可以实现手动录像、定时录像、报警录像、移动检测录像等多种功能，对于录像资料的查询、回放既可在本地完成，也可在网络中任意一点完成，是一个分布式的图像记录系统。这种分布式的图像存储功能，可以有效降低系统对传输网络带宽的要求，有效地降低系统的整体成本。

　　控制功能，系统设备中集成了多种摄像机协议，可以在主控中心通过控制计算机控制接入的摄像机。

　　方便实现多级监控，系统可方便的设置每一台设备可以接入的摄像机图像，实现真正意义上的分级控制。对于级别最高的主控中心（比赛馆安防中心），即可观看全部摄像机的图像，而级别较低的分控中心（待后期建设），只能观看本级别的可以观看的摄像机图像，而且这种级别是可以交叉的，这种灵活结构可以使视频监控更加适应用户的需求。

　　系统采用的分布式结构，系统的扩充和升级非常简单，对于摄像机数量的增加，只需增加相应的编码设备即可，无需重新敷设大量的视频电缆。对于增加分控中心，只需简单地接入网络、增加相应的解码输出设备即可完成。因此系统的扩充和升级对于用户来说是低成本和快速的。

　　系统客户端软件是本数字监控系统的应用软件，用于在PC机上接收网络实时编码的视频流并进行软解码和播放、实现视频采集编码的远程管理，如：用户管理、操作权限管理、可连接的主机地址管理、视频编码格式设置、定时录像设防的时间表管理、IO设备管理、录像文件的播放等等。

　　集中监控系统应与周界防范子系统实现联动报警录像功能。
 
　　三、系统实现原理及功能   

 
系统原理图

　　国家体育总局不仅场馆多，分布地域分散，还有实时性要求严格这些因素，给安全控制系统提出了非常高的要求。建立这样一个大型的视频监控系统，哪种方式更为适用？如何在日益扩大的系统监控点的DVR/DVS等前端采集设备进行简捷方便的日常分级管理和权限控制？如何满足系统向网络化、集中化方向发展？如何充分利用已有的设备，保护用户已有的投资？如何将其他的子系统，如报警系统、门禁控制系统等平滑地集成到新一代网络监控指挥系统上来？如何让系统具备更好的灵活性，能够在遇到突发情况，有更强的应急反应能力？为解决这些问题，维尔特网络集中监控软件应运而生。通过以下视频监控三种系统功能对比得出，建立一个跨区域的网络视频监控系统，将不同地域，不同层次的独立监控系统进行有机整合，实现上级监控系统对下级监控系统的访问、控制，并可实现多级别访问。该系统既可满足各监控系统的常规视频监控业务，也可实现对下级别监控系统的访问，彻底打破布控区域的地域界限和设备扩展的数量限制，特别适合于北京奥运这样的大范围、分布式监控和集中管理。

 
　　集中监控的系统架构

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　　对监控系统要求满足和达到四大基本功能要求和六大扩展功能：如图所示  

　　
　　1.数据采集层－各场馆及机关部门

　　在各场馆及机关部门建立的各自监控报警系统的基础上，实现报警资源的整合，满足和达到监控报警联网系统的四大基本功能要求。

　　2.数据交换处理层－总控中心

　　总控中心作为整个系统的核心枢纽，上联各级监控管理指挥中心，下联场馆，实现前端技防系统的整合。中心业务支撑平台对前端技防设备进行管理；对所有远程传输的音视频报警信息集中存储；采用流媒体技术为各级监控管理指挥中心提供服务；负责协调、管理系统间的数据交换；同时总控中心也作为数据冗灾备份中心其中，视频管理应用系统平台是整个网络视频监控的核心，对下连接前端各种网络视频编码器并接入前端视频画面、接收并转发前端的各种报警信号、转发监控终端对前端的控制指令，对上接受轮切终端或监控终端的视频调度命令、转发视频至相应终端，其自身又管理着系统的所有用户信息、前端信息等。
 
　　联网集中监控实现的功能

　　设备管理功能，通过网络管理分布在整个监控网络的数字视频处理设备，包括设备搜索定位、参数配置、参数修改、设备内核程序升级等。录像功能，执行中心服务器端的录像任务，可设置定时录像、报警联动录像、移动检测录像，以及这三种录像模式的组合模式。其中，报警录像功能中的报警信号来源于硬件设备的IO输入或者从网络中传输来的专门的报警系统产生的报警联动信号。数据转发功能，执行数据转发任务，将数字音视频数据转发给来访问的客户端应用程序，将客户端应用程序发送过来的控制数据及音频数据转发给前端的数字音视频处理设备。系统日志功能，生成登录日志、警报日志和安全日志，用于记录系统发生的不同类型的事件，记录系统的操作以及运行情况，一旦系统发生故障，可作为查找故障原因的依据之一。其中的安全日志模块是专为系统的安全性设计的。

　　综述

　　“平安奥运、好运北京”工程，覆盖面广，工程巨大。合理利用现有网络资源，建立一个跨区域的网络视频监控系统，彻底打破布控区域的地域界限和设备扩展的数量限制，整合不同地域，不同层次的独立监控系统。国家体育训练局集中监控系统硬件方面采用维尔特网络视频服务器就近将监控视频接入网络，各级视频监控终端只需通过网络连接到本级视频服务器，通过本级视频调配服务器获得所需视频流。软件平台方通过维尔特集中监控软件统一进行权限管理，引入多用户优先级管理机制，避免控制冲突，保证各监控点控制的唯一性。整个系统采用基于IP网络的分布式存储和重点集中存储相结合的解决方案使得海量存储成为可能，并能够满足多用户的共享需求。

　　广州奥奇曼电子科技有限公司不仅具备优秀的网络集中监控产品，而且凭借灵活掌控的视音频编码技术、网络传输技术、数据会议技术、网络存储技术融合到监控系统中来，将视频监控和视频会议结合起来，不仅支持自主知识产权的硬件编码器产品，还留出对第三方视频编码器、检测报警系统、用户认证、账户计费等的接口，提出“网络视频监控指挥平台”的概念并付诸实现。我们有理由相信，维尔特集中监控平台将在此次奥运盛会的安防系统中做出自己应有的贡献，为中国奥运健儿夺取好成绩添砖加瓦！