溫穎

一、項目概述

天津港第一港埠有限公司（以下簡稱一公司）是天津港股份有限公司全資子公司，主要從事港口裝卸、倉儲、代理、咨詢、工屬具加工制造等業(yè)務(wù)，裝卸貨類以鋼材、設(shè)備、集裝袋等件雜貨為主，是北方最重要的鋼材進出口基地。公司裝卸設(shè)備、工藝全國領(lǐng)先，擁有各類機械設(shè)備160余臺，裝卸工屬具達八大類共193種，能滿足各種作業(yè)需求。公司占地面積60.5萬平方米，庫場總面積34.7萬平方米，最大可堆存量達70萬噸;岸線總長度1179米;共有6個萬噸級深水碼頭泊位，平均吃水10.5米，最大可靠泊5萬噸級船舶，可滿足7條萬噸級船舶同時靠泊作業(yè);年均周轉(zhuǎn)船舶數(shù)千余艘次，年吞吐量達1100萬噸以上。

高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)將為一公司的安全提供有力保障。強化和規(guī)范現(xiàn)場管理，創(chuàng)造良好作業(yè)秩序，保證生產(chǎn)作業(yè)安全高效，是公司生產(chǎn)管理的重點，隨著公司生產(chǎn)作業(yè)的持續(xù)繁忙，進一步扎實做好現(xiàn)場管理管控工作更加體現(xiàn)了其重要性。本項目主要對現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行高清改造，進一步提升現(xiàn)場管理能力和水平，促進公司生產(chǎn)作業(yè)秩序的順暢，提高安全質(zhì)量工作保障能力和文明生產(chǎn)面貌的不斷改觀。

二、項目目標(biāo)

1、視頻監(jiān)控基本覆蓋碼頭各個生產(chǎn)作業(yè)場所，實現(xiàn)全方位的視頻信息采集;

2、在監(jiān)控中心（如有）或局域網(wǎng)內(nèi)部的任意一臺授權(quán)計算機可以遠程觀看所有攝像機的圖像信息，并可以控制攝像機（僅智能高速球）的云臺，實現(xiàn)變焦、變光圈、聚焦的功能;

3、通過計算機觀看圖像時，系統(tǒng)需支持多種靈活方式（如：Client程序方式、Web瀏覽方式、通過SDK開發(fā)包開發(fā)的客戶端瀏覽方式等），支持windowsXP、windows7、windows8等操作系統(tǒng)（含32位、64位系統(tǒng)）;

4、視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以與天津港（集團）調(diào)度指揮中心平臺實現(xiàn)無縫對接，完成視頻信號上傳。

5、支持對實時視頻進行圖片拍照，支持對拍照圖片進行保存和打印;

6、支持用戶登錄和使用權(quán)限管理，支持根據(jù)用戶分配監(jiān)控攝像機的瀏覽權(quán)限、控制權(quán)限、軟件功能使用權(quán)限，支持鎖定云臺控制。支持管理員屏蔽某一普通用戶觀看前端攝像機圖像;

7、支持錄像文件回放功能，支持16畫面分割顯示回放錄像。

8、系統(tǒng)提供完整的SDK開發(fā)包，便于用戶針對此系統(tǒng)進行二次開發(fā)，支持用戶將圖像瀏覽功能集成到用戶自己的應(yīng)用程序主窗口中;

9、系統(tǒng)用戶通過程序觀看圖像時可在觀看圖像的同時，通過系統(tǒng)自帶的應(yīng)用程序?qū)崟r視頻錄像保存在服務(wù)器上（手工觸發(fā)系統(tǒng)對指定攝像頭的錄像），并支持將錄像保存在瀏覽者計算機的本地硬盤上（瀏覽者在瀏覽實時圖像的同時，在本地指定文件夾內(nèi)以文件方式保存所瀏覽的圖像）;

10、攝像機采用網(wǎng)絡(luò)攝像機，通過現(xiàn)場或樓內(nèi)現(xiàn)有的以太網(wǎng)絡(luò)（TCP/IP協(xié)議）傳輸?shù)焦緝?nèi)部網(wǎng)絡(luò);

11、具有安全級別控制功能，能夠?qū)崿F(xiàn)完善的安全策略管理。

三、系統(tǒng)功能描述

本項目為一公司視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級改造擴容項目，公司原監(jiān)控系統(tǒng)為早期投入建設(shè)使用的模擬系統(tǒng)為主，并于2015年底應(yīng)天津市交委要求新建一套獨立網(wǎng)絡(luò)高清視頻系統(tǒng)用于將新建視頻上傳至市安監(jiān)局。

截至本項目實施前，一公司視頻監(jiān)控系統(tǒng)為模擬、網(wǎng)絡(luò)兩套系統(tǒng)并立且仍以模擬為主體。模擬系統(tǒng)此處不再多做贅述，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)部分的架構(gòu)分別由前端網(wǎng)絡(luò)高清攝像機、光傳輸設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)NVR高清存儲設(shè)備以及中心管理系統(tǒng)平臺組成，前端設(shè)備采集視頻圖像轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號通過光纖匯入監(jiān)控系統(tǒng)專網(wǎng)部分取流存儲至網(wǎng)絡(luò)高清硬盤錄像機內(nèi)，部分取流至管理平臺實現(xiàn)實時監(jiān)控功能，凡接入專網(wǎng)內(nèi)的PC、筆記本、手機移動設(shè)備等均可隨時查看系統(tǒng)內(nèi)所接入的視頻資源。

3.1前端視頻采集部分介紹

本次改造在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加前端采集網(wǎng)絡(luò)高清攝像機22臺，網(wǎng)絡(luò)信號在前端匯聚各點位附件的工業(yè)級交換機后通過光纜匯入原系統(tǒng)平臺，其中5個為原有海關(guān)監(jiān)控設(shè)備（模擬）采用以太網(wǎng)光端機將模擬信號、RS485信號及新建高清網(wǎng)絡(luò)信號共同傳輸至中心機房匯入原系統(tǒng)平臺。

傳統(tǒng)的閉路監(jiān)控系統(tǒng)（包括以DVR為主的區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)）采用視頻線纜或者光纖傳輸模擬視頻信號的方式，對距離十分敏感，且跨地域長距離傳輸不夠經(jīng)濟便利（相比網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)-網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控），一般以局部的區(qū)域進行集中監(jiān)控，遠距離的傳輸一般采用點對點的方式進行組網(wǎng)，整個系統(tǒng)的布線工程大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功耗高，費用高，需要多人值守;整個系統(tǒng)管理的開放型和智能化程度較低。

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用靈活的租用方式（主要采用IP寬帶網(wǎng)），多個用戶可以共用一套中心控制平臺，用戶投入、使用簡便，用戶能遠程進行瀏覽與控制，原則上任何可以上網(wǎng)的地方都可以進行瀏覽與控制。它還引入了許多新的數(shù)字化技術(shù)成果（如圖像識別技術(shù)），彌補了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不足，提供了增值業(yè)務(wù)能力，擴展了功能和范圍，提高了系統(tǒng)的性能和智能化。

3.2后端存儲系統(tǒng)介紹

后端存儲增加24盤位磁盤陣列2臺，以保障此次新增監(jiān)控點與原監(jiān)控點合并存儲，存儲時間不低于90天。

3.2.1存儲系統(tǒng)的功能簡述：

（1）網(wǎng)絡(luò)攝像機直接編碼輸出視頻碼流，寫入磁盤陣列;

（2）存儲服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)攝像機、磁盤陣列、中心平臺服務(wù)器之間信令交互，管理和控制錄像存儲過程、錄像數(shù)據(jù)、錄像檢索過程等等;

（3）中心平臺服務(wù)器從磁盤陣列獲取錄像數(shù)據(jù)進行回放。

（4）滿足監(jiān)控系統(tǒng)圖像存儲管理功能并方便單獨調(diào)?。阂曨l保存90天，所有的數(shù)據(jù)附帶時間信息，并于服務(wù)器時間自動同步。

3.2.2存儲模式簡述：

高清化海量的視頻數(shù)據(jù)必須依賴于強大的存儲設(shè)備，本案采用磁盤陣列直接存儲方式。

本項目物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如下圖），存儲設(shè)備中集成了錄像服務(wù)軟件，視頻圖像由前端攝像機通過流媒體協(xié)議直接寫入存儲。

（1）磁盤陣列與交換機之間通過雙千兆鏈路連接，可達2000Mbps數(shù)據(jù)帶寬，支持負(fù)載均衡;

（2）720P錄像碼率為2Mbps，1080P高清錄像碼率為4Mbps，

（3）磁盤陣列支持平滑擴展，實現(xiàn)存儲容量的無縫擴容;

（4）磁盤陣列多臺存儲服務(wù)器支持N+1熱備方式，某臺存儲服務(wù)器損壞時，熱備服務(wù)器自動啟動并接替工作;

（5）單臺磁盤陣列最大可支持24個盤位的海量存儲;

（6）本存儲系統(tǒng)支持200個客戶端并發(fā)訪問。

3.2.3存儲數(shù)據(jù)量的計算方式：

單個通道24小時存儲1天的計算公式∑（GB）=碼流大?。∕bps）÷8×3600秒×24小時×1天÷1024。

按4Mbps碼流計算，存放1天的數(shù)據(jù)總量3Mbps÷8 × 3600秒× 24小時×（1天）÷1024=42GB

90天需要的容量∑（GB）=42GB×90天=3780GB

42個點位的總?cè)萘繛?2*1260G

格式化損失：IPSAN模式格式化損失為8%-10%，CVR格式化損失為5%-7%;

RAID損失：每組RAID5中有1片盤的容量用于存儲校驗數(shù)據(jù);熱備盤用來做故障替換，不存儲實際數(shù)據(jù);

設(shè)備選擇：不同系列產(chǎn)品對并發(fā)錄像數(shù)支持不同，根據(jù)實際項目前端碼流和并發(fā)路數(shù)選擇;不同盤位的設(shè)備配置的RAID和熱備盤數(shù)量不同，一般為8-12塊硬盤一組RAID，16/24盤位配置2組RAID和1片熱備盤，48盤位配置4組RAID和2片熱備盤（具體配置可根據(jù)項目情況進行調(diào)整）。

本系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)選用2臺24盤位磁盤陣列，保證信息獨立存儲并便于調(diào)取，并滿足監(jiān)控視頻圖像存儲管理功能要求。