生猪养殖场监控专项方案.docx
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1、生猪养殖场监管系统视频监控处理方案目录目录2第1章 概述41.1项目概况41.2建设目标51.3设计标准61.4设计依据7第2章 总体设计82.1需求分析82.2设计思绪92.4系统网络拓扑结构9第3章 具体设计113.1生猪养殖场布署113.2区域中心布署123.3中央监控中心布署13第4章 系统优势154.1 统一监控平台154.2 开放体系架构154.3 高效图像调阅154.4 稳定系统设计164.4.1无缝流媒体故障切换机制164.4.2永不停顿系统服务174.5 全方位安全保障184.5.1访问安全184.5.2网络安全184.5.2设备安全18第5章 安防管理平台195.1 安防管
2、理平台架构195.2 安防管理平台组成205.3 安防管理平台特点225.4 安防管理平台功效225.4.1用户管理225.4.2监控管理245.4.3流媒体管理265.4.4存放管理275.4.5设备管理295.4.6日志管理295.4.7任务计划管理30第6章 设备清单31第1章 概述1.1项目概况去年开始,商务部在全国逐步确定了“放心肉”生猪养殖监管体系。此体系将建起省、市、县三级生猪养殖监管工作平台,提升市场监管效能,使百姓肉类消费愈加放心。 长久以来,在“放心肉”体系建设上一直缺乏电子监管手段,这次在国家政策支持下,建起省、市、县三级生猪养殖监管工作平台,在符合定点设置计划生猪养殖厂
3、(场)安装现场监控设备,覆盖生猪进厂(场)查验、检疫检验、生猪出厂(场)等关键步骤。利用现代信息技术,将省、市、县三级工作平台上下贯通,并和生猪养殖企业现场监控装置横向连接,确保实时发觉、处理违法违规行为,实现定点资格审查、人员资质认证、分等定级、日常监督、无害化处理等信息化管理。同时,还将建设完善以省、市两级12312咨询服务和举报投诉中心为主体,以现代信息技术为支撑,以制度机制为保障,含有举报投诉、估计预警、信用分类管理、数据统计、咨询服务等功效社会监管网络,通畅公共服务渠道,调动社会公众参与,切实提升市场监管效能。1.2建设目标建设本项目标思想内核是借助优异科学技术,结合人性化地设计理念
4、,结构一套系统、高效生猪养殖监管联网视频监控系统,为生猪养殖监管工作体系提供可视化服务,进而为广大人民群众食品卫生保障提供便捷服务。本项目标建设结合目前和以后一定时期内图像监控系统和图像应用系统发展需要,建立生猪养殖监管图像管理平台,为指挥调度、调查取证等多个后台应用提供立即、可靠监控图像信息,服务实战。关键建设内容以下:l 全方面布署生猪养殖场视频监控点依据商务部财政部相关开展“放心肉”服务体系建设试点工作通知要求,在生猪养殖场关键区域安装监控终端,即摄像头,能够全方面监控企业生产过程,提供市场监测、估计预警、应急保障、食品安全追溯,为保障全国商品市场平稳运行和应急调控发挥关键作用。l 分级
5、布署视频监控系统本系统在北京建立视频中央监控中心,布署一套稳定、可靠、安全、易用视频监控中心管理平台。在全国各省市建立区域中心,区域中心为下辖生猪养殖场视频监控资源提供流媒体转发服务,并同时将本区域生猪养殖场视频监控点纳入到视频中央监控中心平台中进行集中管理。l 为生猪养殖监管预案体系做好技术贮备系统设计时需全方面考虑未来生猪养殖监管应急预案体系布署和实施,为商务部门和卫生防疫部门提供可视化应急预案技术技术贮备。1.3设计标准系统方案设计时应遵照技术优异、功效齐全、性能稳定、节省成本标准。并综合考虑维护及操作原因,并将为以后发展、扩建、改造等原因留有扩充余地。本系统设计内容是系统、完整、全方面
6、;设计方案含有科学性、合理性、可操作性。其含有以下标准:l 优异性:监控系统技术性能和质量指标应达成国际领先水平;同时,系统安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行,轻易掌握。该系统集国际上众多优异技术于一身,表现了目前计算机控制技术和计算机网络技术最新发展水平,适应时代发展要求。l 经济性和实用性:充足考虑监控系统实际需要和信息技术发展趋势,依据系统特点,设计选择功效适合现场情况、符合视频监控要求系统配置方案,经过严密、有机组合,实现最好性能价格比,方便节省工程投资,同时确保系统功效实施需求,经济实用。l 可靠性:本系统基于可靠网络通信技术,能确保系统等级高稳定性和可靠性,满足7二十四小时、
7、整年365天全天候长久稳定运行。l 稳定性:视频监控系统设计含有较高稳定性,系统含有一整套完成系统管理策略,能够确保系统运行安全。l 扩展性:视频监控系统设计中考虑到以后技术发展和使用需要,含有更新、扩充和升级可能。并依据以后该项目工程实际要求扩展系统功效,同时本监控系统设计中留有冗余,以满足以后发展要求。1.4设计依据商务部财政部相关开展“放心肉”服务体系建设试点工作通知中国公共安全行业标准 GB241.9-民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB 50198-94安全防范系统验收细则 GA 308-安全防范系统通用图形符号 GA/T74-安全防范工程程序和要求 GA/T75-94安全防范工程
8、技术规范 GB 50348-电视监控工程程序和要求 GA/T75-94电视监控工程费用概预算编制措施 GA/T70-94防盗报警控制器通用技术条件 GB 12663-民用闭路电视监控系统工程技术规范 GB 50198-94第2章 总体设计2.1需求分析仔细研读商务部财政部相关开展“放心肉”服务体系建设试点工作通知,将生猪养殖监管视频监控系统对技术、功效、性能等具体需求归纳以下:l 系统能实现生猪养殖监管视频监控系统完整功效:包含对各区域中心下辖生猪养殖场视频图像信号和音频信号采集、传输、切换、控制、显示/监听、分配、存放和回放等。l 各生猪养殖场监控摄像头采取2Mb ADSL宽带上传图像,鉴于
9、视频传输带宽有限,所以本系统视频联网选择DVR当地录象,经过区域中心流媒体服务器转发预览,布署北京中央监控中心集中管理平台架构;l 系统要求生猪养殖场采取DVR集中存放视频图像方法,录像保留3个月,超出3个月则自动覆盖最早时间录像。l 系统要求平台流媒体服务器支持动态故障切换功效。当本区域中心流媒体服务器故障当机时,用户端能就近切换到其它区域中心流媒体服务器访问其下辖视频资源,且整个过程自动进行,系统运行无停顿。l 系统能开放数据接口,实现和市应急指挥中心、商务委、卫生防疫部门等其它政府部门资源共享。2.2设计思绪依据多年来视频监控系统建设经验和教训,结合生猪养殖监管视频监控系统需求,在设计本
10、项目技术方案时,我们认为生猪养殖场视频监控系统建立仅仅是一个技术支撑,更关键是怎样构建一套整体防控机制和应急预案体系,使得建成系统能发挥真正作用,本着“用活、用够、用足”思想,让用户切实感受到科技革新为生猪养殖监管系统带来优越性,卓尔有效地缓解甚至根除部分潜在危险。在上述设计思绪指导下,要让这套系统长久稳定、可靠和安全地运行起来,需要对每个技术步骤实施技术攻关,后文将对方案进行全方面叙述。2.4系统网络拓扑结构第3章 具体设计本方案视频监控系统架构由3个层次组成:生猪养殖场监控、区域中心监控和中央监控中心。3.1生猪养殖场布署生猪养殖场是监控图像前端采集点,具体布署方法以下:在生猪养殖场关键部
11、位安装摄像机,和嵌入式DVR相连,进行当地存放和监看。同时经过网络端口和所属区域中心相连,接收区域中心视频调用和管理;每个生猪养殖场计划安装5-8个摄像机点位,布署红外摄像机和模拟球机。图像经过海康威视8路DS-7008-S 嵌入式DVR设备进行当地存放。每个点位采取CIF图像格式录像,图像格式和带宽占用关系见下表:格式分辨率传输速率4CIF:704*576(PAL)2MbpsDCIF:528*384(PAL)1Mbps 2CIF:704*288(PAL)1MbpsCIF:352*288(PAL)512KbpsQCIF:176*144(PAL)128Kbps单个通道二十四小时存放1天数据量计算
12、公式(GB)码流大小(Kbps)83600秒二十四小时1天10241024。假如该生猪养殖场安装8个摄像机点位,按要求存放3个月图像,则需存放空间:8个点512Kbps83600秒二十四小时90天10241024=3800GB=3.8TB。故需在DVR上安装2块2TB SATA硬盘。另外,因为DVR经过2Mbps ADSL线路上传图像给所在区域中心,故同时可选择4路视频图像上传。3.2区域中心布署区域中心布署一台电视墙服务器,经过流媒体服务器对下属各生猪养殖场进行监控图像轮询播放;当外界用户端需要调用本区域图像时,流媒体服务器起到视频流转发作用,能够有效降低带宽压力; 1)流媒体服务器布署流媒
13、体服务器包含流媒体转发和视频代理,布署流媒体转发模块,为全部网络用户和存放服务器提供视频流获取和转发,是平台关键设备,因为视频访问数据量很大,所以网络接口要求很高,对CPU、内存要求也很高。布署时可根据平均800路CIF格式视频并公布署1台服务器,达成负载均衡目标。提议配置以下:设备提议配置服务器机架式安装;处理器:2*Intel Xeon 7440(四核,2.4Ghz,6M/L2,16M/L3,1066MHz FSB),可扩四个CPU;内存:4*4GB ECC DDR-II内存,最大可扩充至256GB;网络:4*1000M自适应以太网卡;硬盘:2*300GB 3.5SAS 15Krpm;内置
14、硬盘控制器:SAS RAID(ROMB),支持RAID 0/1/1E/5/6/10/50/60;电源: 双热插拔冗余电源,单电源可正常运行;操作系统: Windowsserver企业版或Windowsserver企业版本方案中每个区域中心下辖生猪养殖场不超出10个,因为带宽限制,每个养殖场同时只能上传4路视频图像,区域中心总共需要转发视频图像资源不超出40路,故需要布署1台此配置流媒体服务器即可。2)电视墙服务器布署支持软件解码大屏输出,支持解码卡、解码器、模拟/数字矩阵控制输出,支持键盘、3D摇杆控制,支持高清解码输出,支持文件回放上墙,支持报警联动上墙。3)电视墙海康威视DS-D2040W
15、L 3X3 40寸LCD拼接大屏3.3中央监控中心布署 中央监控中心是本系统关键所在,是视频监控、应急指挥总指挥中心。中心布署1台中心管理服务器(含Web服务模块),安装海康威视IVMS 7000安防管理系统,提供统一认证、授权、管理服务,对全国系统内用户、角色、权限、视频监控设备、多种服务器进行集中配置管理;并为系统管理、流媒体、存放检索等全部应用服务器提供统一WEB访问配置界面,为前端监控设备提供统一远程监视查询WEB访问界面。同时,经过布署流媒体服务器,中心电视墙可对全国全部区域生猪养殖场关键区域监控图像进行硬解码上墙播放;当某养殖场出现情况成为访问热点时,能够经过中央监控中心流媒体服务
16、器访问热点所在区域中心流媒体服务器,进而获取热点图像资源,这么做可有效降低网络负担,为总部应急指挥提供良好决议支持。1)中心管理服务器布署可将中心管理模块、WEB服务模块、安全管理模块、报警管理模块、查询回放模块、前端代理模块、云台代理模块和网管模块、电子地图管理模块及数据库布署于中心管理服务器中。中心管理服务器是系统管理关键部件,对CPU和内存要求较高,在系统联网规模和访问量尤其大时,能够选择双机冗余热备或集群方案。在系统(5000路以下视频)中,提议基础配置以下:设备提议配置服务器机架式安装;处理器:2*Intel Xeon 7440(四核,2.4Ghz,6M/L2,16M/L3,1066
17、MHz FSB),可扩四个CPU;内存:4*4GB ECC DDR-II内存,最大可扩充至256GB;网络:4*1000M自适应以太网卡;硬盘:2*300GB 3.5SAS 15Krpm;内置硬盘控制器:SAS RAID(ROMB),支持RAID 0/1/1E/5/6/10/50/60;电源: 双热插拔冗余电源,单电源可正常运行;操作系统: Windowsserver企业版或Windowsserver企业版单台中心管理服务器支持5000路前端视频接入,其中IP前端监控500个,用户同时并发在线数为100个。本方案包含不超出20个区域中心,每个区域中心前端模拟监控点不超出100个,总共不超出个点
18、接入中央监控中心,为了充足确保系统关键稳定性,在本中心布署2台中心管理服务器做双机集群。2)流媒体服务器布署本方案包含不超出20个区域中心,受区域中心10M机房带宽限制,每个区域中心同时转发视频监控数据流不超出20路,所以总共并发到中央监控中心视频图像不超出400路,且采取占用带宽较低CIF格式,故布署1台流媒体服务器即可,配置参考区域中心。3)解码器和大屏中央监控中心需要对全国区域中心下辖生猪养殖场监控视频进行统一管理,包含图像路数较多。提议布署海康威视DS-6101D 4路CIF解码器4台,每台设备支持64路轮巡解码,经过在海康威视DS-D2046NH 4X4 46寸LCD超窄边高亮拼接大
19、屏上墙显示。第4章 系统优势4.1 统一监控平台系统同时提供了编解码设备、流媒体转发设备、存放设备、管理平台等基础组件。经过良好设计,优化了系统架构,提升了系统整体效能,含有良好性价比,能够为用户提供一站式处理方案。4.2 开放体系架构系统设计基于SOA架构,经过Web Service提供基础服务,方便和第三方业务系统相互集成;采取了基于J2EE企业业务中间件技术,方便第三方开发商做增值业务开发。4.3 高效图像调阅整个系统采取三级架构布署,1个中央监控中心,10多个区域中心,100多个生猪喂养场,1000多个前端监控点。如此庞大设计,当某个监控点出现情况成为访问热点时,势必会对当地网络造成巨
20、大压力。所以,需要在每个区域中心布署流媒体服务器,对热点视频流进行转发,以下图所表示。当区域中心1出现紧急情况时,对应监控点我们称之为“热点”(图中红框内摄像机),本区域内用户访问热点,可直接经过区域1流媒体服务器取流,视频流路径为:;当区域中心n用户访问热点时,系统先经过区域中心1流媒体服务器复制热点图像码流到区域n流媒体服务器,用户直接从区域n流媒体服务器取流即可。在这种模式下,不管区域n中有多少用户同时访问热点,两台流媒体服务器之间只有1路码流带宽占用,这么能够有效降低热点区域流媒体服务器负载。视频流路径为;当中央监控中心用户访问热点时,系统先经过区域中心1流媒体服务器复制热点图像码流到
21、中央监控中心流媒体服务器,用户直接从中央监控中心流媒体服务器取流即可。在这种模式下,不管中央监控中心有多少用户同时访问热点,两台流媒体服务器之间只有1路码流带宽占用,这么能够有效降低热点区域流媒体服务器负载,确保出现突发情况时监控中心能够立即有效调阅视频和录像,为应急指挥提供有效技术保障。视频流路径为: 4.4 稳定系统设计4.4.1无缝流媒体故障切换机制当访问压力过大,热点区域流媒体服务器出现故障极端情况出现时,系统能够自动切换到其它区域中心负载较低流媒体服务器进行码流转发,整个过程无缝进行,以下图所表示:当热点所在区域中心1流媒体服务器出现当机时,系统侦测到负载较低区域中心n,自动将热点图
22、像码流转发到区域n流媒体服务器上。这时,区域1用户视频流获取路径为:; 区域n用户视频流获取路径为:; 中央管理中心用户视频流获取路径为:。区域n流媒体服务器同时负责本区域和区域1用户端取流,负载较大。当服务器修复后,系统会自动将服务切换回区域中心1流媒体服务器上,恢复原有业务模式。4.4.2永不停顿系统服务布署在中央监控中心中心管理服务器是本系统关键所在。负责提供统一认证、授权、管理服务,对全国系统内用户、角色、权限、视频监控设备、多种服务器进行集中配置管理;并为系统管理、流媒体、存放检索等全部应用服务器提供统一WEB访问配置界面,为前端监控设备提供统一远程监视查询WEB访问界面。一旦瓦解则
23、整个系统陷于瘫痪,后果很严重。经过对中心管理服务器搭建双机集群能有效处理以上问题。该集群基于“心跳”和“共享数据库”双机热备方法,基于微软Cluster系统,由两台服务器组成。这两台中心管理服务器对用户端程序来说是一个整体,它们共享一个数据库,对外提供一个虚拟IP,提供透明服务。其中处于工作状态主服务器为用户提供业务服务,当该集群中主服务器因为某种原因不可用时,系统会自动将业务和应用热切换到备份服务器上,业务运行不会中止。4.5 全方位安全保障4.5.1访问安全对业务和数据进行访问,能够做到身份认证、接入控制、安全审计,能够有效确保关键录像安全。4.5.2网络安全对于承载网络,能够做到有效安全
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