银星adsl远程监控系统设计方案

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新疆银星永固钢结构集团公司远程监控系统设计方案新疆易为创新电子科技有限公司2008年9月18 目录一、公司简介二、公司工程实例三、ADSL远程实时监控系统理论3.1概述3.2广域网（Internet）接入方式的选择3.3图像压缩技术的选择3.4DVR远程传输系统组成3.5用户自身提供条件3.6功能陈述3.7同类产品比较3.8ADSL远程实时远程报警的实现3.9常见问题解答四、本案设计方案4.1图像传送实时性理论4.2方案分析4.3系统组成4.4成本核算4.5使用方法五、系统配置清单一、公司简介18 新疆易为创新电子科技有限公司是一家专业从事安防行业的公司，所代理的美国OURCOM、韩国三星、日本索尼、深圳安宝、深圳易视等视频监控产品推向中国监控市场以来，已在数千个安防工程中应用，并以卓越的技术、优良的品质、完善的服务等赢得客户的一致好评。全系列监控产品，广泛应用于银行、宾馆、邮电、商场、检察机关、学校、工厂、收费站、油站、仓库等等场合，并充分发挥起安全防范的职责。公司提供广泛的技术咨询、器材配置、方案设计等免费服务，拥有高、中、低档次各种类产品配套齐全，能为客户提供性价比卓越的设计、采购一揽子解决方案，供货迅捷。公司一直秉承追求完美，精益求精的风格，最新研发出<>，各地用户给予高度的性能评价。并已成功应用于物流管理业、社会治安综合管理、跨区集成生产车间管理、销售连锁店统一管理、公安文化网吧治安管理等场所，产品推广以来，销售出近百套，待定方案近数千套。我们衷心感谢几年来新老客户对我们的依赖与支持，我们将一如继往地为用户提供一流的产品和一流的服务。二、公司工程实例电视监控系统工程◆酒店、部队监控系统石河子大厦电视监控保安系统新疆丝绸之路酒店闭路电视监控吐哈油田吐哈石油大厦闭路电视监控系统乌鲁木齐皇城水都水疗城监控系统新疆银华酒店监控系统新疆大得酒店监控系统新疆城市大酒店监控系统兵团棉麻大厦利华大酒店监控系统18 新疆教育大厦·雪莲酒店数字视频监控系统新疆金酷肥牛餐饮有限公司监控系统69010、69047部队闭路电视监控系统◆工厂、矿厂、珠宝行、小区等监控/报警系统新疆矿业集团克拉玛依金矿监控系统新疆哈立得食品有限公司生产及厂房监控系统新疆特变电工变压器厂工业生产过程自动化监控系统塔指轮南哈得4油田工业防爆电视监控系统；新疆玉石雕刻厂玉石城监控系统、报警系统新疆天山毛纺织股份公司工厂监控系统、报警系统新疆绿洲（昌吉）人造板股份有限公司工厂监控系统、报警系统新疆八钢钢管有限公司工厂监控系统新疆华源热力有限公司热源厂监控系统香港周大福珠宝新疆旗舰店监控系统中粮新疆屯河种业有限公司监控报警系统新疆农垦阿克苏供销合作公司监控报警系统新疆西昆仑珠宝有限公司珠宝行监控系统、报警系统新疆天山花园小区监控系统、巡更系统新疆喀纳斯风景旅游区监控系统、报警系统新疆福海县城域联网报警系统国家地面卫星资源站监控系统、报警系统新疆军区工程环境质量监督站视频监控系统新疆阜康薪世纪煤矿监控系统新疆乌苏劳教所综合楼监控系统新疆富强彩钢板有限公司工厂监控报警系统◆办公楼、教学楼监控系统国家储备粮库阜康国库电视监控报警系统18 招商银行乌鲁木齐分行监控系统、门禁、计算机网络系统新疆燃气集团办公大楼监控系统中国电信新疆电信分公司机动通信分局监控系统中国电信新疆电信公司应急通信分局监控、地面卫星电视系统诺基亚新疆办事处综合布线、程控交换机、门禁系统新疆红旗路电脑城数字监控系统新疆维吾尔自治区公证处数字视频监控系统昌吉州公安局监控系统上海大众新疆销售处监控系统农五师办公大楼监控系统新疆八家户高级中学多媒体教学系统及校长评估（监控）系统新疆南湖实验学校校园网、多媒体教学及校长评估（监控）系统新疆旅游学校校园网络、多功能讲学厅新疆会计培训中心视频监控系统新疆师范大学监控报警系统新疆高速公路管理局奎屯管理处高速公路收费站监控系统乌鲁木齐冷库监控系统三、ADSL远程实时监控系统3.1概述在集团公司各分厂安装数字硬盘录像主机对厂区和车间实施现场监控；集团公司领导办公室和各负责人笔记本电脑或办公电脑上安装远程监控（客户端）管理软件来访问各分厂的监控主机，实现对各分厂监控目标的远程监控。企业领导通过网络分控计算机可以实现如下功能：1.远程图像实时监看、远程调看录像资料、远程遥控云台镜头，还可通过网络对各网点录像主机的系统参数进行设置等；18 2.可对各分厂的不同录像主机进行分组管理，通过点击快捷按钮，可调看同一录像主机上不同画面，也可在同一窗口监看不同录像主机的图像；3.远程监控PC机支持16路画面同时显示，四画面回放；4.网络分控具有异地手动录像存储功能；5.可设置主控端和分控端的管理权限，通过不同密码使分控端享有不同操作权限，以区分管理层次，加强管理的安全性。同样，也便于孔总及公司管理人员随时查看口岸工厂、鲲鹏岩棉彩板制品工厂、银星钢结构工厂及奥盛大厦办公区生产的各个环节是否周密协调，工厂的员工的工作情况及有无浪费不必要的生产成本，真正做到安全、高效、低耗。同时免除孔总辛劳往返于办公室、工厂之间的疲惫，腾出更多的时间一心扑在营销外交工作上，稳步发展壮大实力，创造新疆银星永固钢结构集团公司美好的明天和未来。随着国家数字信息化的发展以及人们对安防意识的提高，传统的定点监看及录像的监控方式，已渐渐显出其不足的一面，远程实时监控的议题也渐为人们所常谈。近年来，网络信息业长足发展，很多地方都能用上网络宽频（有线电视网、长城宽带网、电信网络快车（ADSL）、小区宽带等各门各类的宽频网络），为远程实时监控提供了外部传输技术的支持。在存储技术上，数字硬盘录像机的诞生，把传统的模拟信号转化为数字信号，从M-JPEG、MPEG1、MPEG2乃至当今的MPEG4技术的不断改进，图像画质越来越清晰，而存储容量越来越小，为远程实时监控提供了内部压缩技术的支持。下面，我们从几个相关的方面阐述一下我们的见解。3.2广域网（Internet）接入方式的选择现在常用的接入方式中，主要有以下三类较为常用：A类：普通电话拔号方式（PSTN、ISDN）；B类：专线方式（DDN、ATM、xDSL）；C类：局域网转接方式（LAN）；A类：普通电话拔号方式基本特点是使用简单方便，要求低。只要有市话的地方，配上modem，申请账号，就能直接上网，速率可达56K/S。18 其缺点也是较为明显的：1．传输速率慢。PSTN为56k/s，ISDN为112k/s。可以满足一般的静态网页浏览，但对于通过Internet进行实时图像数据传输的远程监控来说，是远远不够的（通过后面的介绍，可知道远程实时监控最低要求有512k的上传速率）。2．通讯费用高。普通电话拨号的通讯费用是由两方面组成：网络费+电话费。网络费有包月制，在几十元之间；但电话费却要根据通话时间来计算，在远程传输时，要求网络一直处于连通状态，就相当于电话一天24小时在通话，这样计算下来，电话费就是个沉重的负担。总体来说，普通拨号方式，在远程监控方面的应用性是较差的，但由于某些特殊原因，也有可能使用到。B类：专线方式DDN、ATM等专线的昂贵费用令用户望而怯步。但近年来，虚拟专线系列产品（ADSL、VDSL、XDSL）的推出，使用费用不断下调，用户可以在低成本的基础用上高质量的宽频。在此我们将讨论ADSL。ADSL的优势是显著的：1．速率高。一般的ADSL提供最基本的512k/2M的速率，有些地区可根据用户的需求扩展上传、下行的速率（上传可达2M/下行可达8M）。2．费用低。据不完全统计所得，全国各大城市对ADSL的包月费都在40~200元之间，此外，不含其它使用费用。但跟DDN，ATM等专线相比，也有一些不足之外，例如速率不稳定、IP动态分配等。总体来说，ADSL是目前为止，远程实时监控应用最好的媒介。C类：局域网转接方式小区宽带网（长城宽带网、有线电视网等）的速率随着用户人数的增加而下降，有堪者会低到只有几十k的速率，另外，其IP的双重性，为网络识别主机身份带来一定的困难。在远程实时传输上是不利的。所以我们是不太主张在监控端使用此种接入方式。通过以上三种方式的介绍，我们在选择传输媒介时，推荐使用ADSL。18 3.3图像压缩技术的选择要实现远程图像的实时传输，除了选择外部网络传输方式外，也得考虑现有的图像压缩技术。目前数字硬盘录像机所用图像压缩技术，可分为以下几类：A、M-JPEGB、MPEG1C、MPEG2D、H．264A：M-JPEG压缩技术早期数字硬盘录像机使用的压缩技术，其压缩容量大（450-600M/小时）而图像效果差。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358ⅹ288帧容量：5-6.7k/帧实时性（25帧/秒）：125-167.5k/秒。B：MPEG1压缩技术对M-JPEG的图像质量及存储作了某些的优化，其压缩容量相对M-JPEG要小（300-500M/小时），图像质量要好。目前市面上的数字硬盘录像机都基本采用MPEG1技术。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358ⅹ288帧容量：3.3-5.6k/帧实时性（25帧/秒）：83-140k/秒C：MPEG2压缩技术对MPEG1图像质量低下而改造的技术，有效地提高了图像质量，但同时却又大大增加了图像压缩容量（500-800M/小时），故很少数字硬盘录像机采用些技术。18 但嵌入式的硬盘录像机，由于使用的是UNIX或是LIUIX操作系统，建立在纯IC写出/写入的程序结构下，对此技术的调用或存储有很大的便利性，而且考虑到图像质量作为嵌入式的卖点，固应用此技术较多。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358ⅹ288帧容量：5.6k-8.8k/帧实时性（25帧/秒）：140k-220k/秒D：H．264压缩技术新型图像压缩技术，有效解决容量与图像质量的问题。H．264提供DVD级的图像质量而存量却又能大大降低（80-220M/小时）。另一最大的特点是，H．264技术是基于网络传输方面作出了更强的功能开发，首次引入了流媒体技术的概念，使原来巨型的图像容量包传送的困难迎刃而解。换言之，MPEG4技术的成功之外，也就在于它专门针对网络传输方面的开发。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358ⅹ288帧容量：0.8-2.5k/帧实时性（25帧/秒）：20-62.5k/秒（注：帧容量：0.8~2.5k/帧，0.8k/帧代表静态时的压缩容量，2.5k/帧代表动态时的压缩容量）客观上分析，以上四种压缩技术的发展是各有优势的，M-JPEG技术发展最为早期，至今也是相当成熟，MPEG1的稳定性与兼容性也是不容置疑的，MPEG2的图像质量是众多图像技术最为绚丽的，而H．264的图像传输功能也是无人能比的。在本文的技术讨论中，最主的是从网络图像传输方面出发，故对MPEG4的技术有所推崇。第二部份所述的各接入方式最大上传速率：普通电话拔号最大上传速率：56K/112KADSL最大上传速率：512K在广域网（Internet）中实现远程实时监控功能，对照各压缩技术的参数、功能特点的比较以及各接入方式的最大上传速率，我们得出如下结论：H.264+ADSL是目前实现远程实时监控最佳的配置，成本低，实效性强。3.4远程传输系统组成18 我们根据以上理论计算、市场产品、用户需求等多方面客观因素，结合自身技术力量，研发出DVR网络数字硬盘录像远程监控系统。该系统是建立在H.264压缩的数字硬盘录像机上，安装远程系统软件，通过ADSL拨号网络接入，直接实现远程监控功能，无须外置任何设备。其系统组成具体如下：PC主机：CPU：双核5750orAMD4000+显示：ATI128PROorGeforce2M8400128M内存：1G硬盘：160G机箱：4U工控型DVR网络数字硬盘录像机：100帧/200帧/--16路视频路由机、交换机软件：XP操作平台DVR硬盘录像操作软件。JAVA软件支持平台VC软件支持平台Ourcom远程传输软件PWS网络主机服务器Officeaccess数据库支持平台ODBC数据库支持软件Norton防病毒软件及各相应支持的文本、工具、插件、网页等软件其方案示意图如下：18 3.5用户自身提供条件1、申请虚拟专线（ADSL、VDSL、XDSL等具有公网IP的网络），费用自理。2、网站授权（用于对网站数据进行一定的修改），如果没有网站者，我公司可提供网站服务。3、如果服务器端有云台、变焦镜头时，需要购置相应的解码器及转换口。3.6功能陈述本系统可分为服务器端及客户端。A、服务器端功能：提供与一般数字硬盘录像机相若的各种主要功能。主要有：1、图像实时监控、录像、回放等；2、控制云台，镜头等；3、移动、触发报警等；4、多路视频录像选择；5、局域网传输/Internet传输；6、局域服务器共亨；B：客户端功能：可分监视及监控两部分功能。18 监视功能：远程用户，通过IE浏览观看监控情况，不能作任何操作，不能发布命令。监控功能：远程用户，安装专门的客户端程程序，可直接对服务器端设备进行远程操作，控制镜头左右上下摆动，对可变镜头进行远近调节，异地保存记录等。3.7同类产品比较以下对一些同类产品作一些的简单的比较。1．普通电话拨号方式的Quicksever支持M-JPEG压缩技术。由于电话拨号的上传速率仅仅只有7k/s，但图像数据传输量大（最小大于80K/S），所以它的远程传送效果较差，平均是每秒里只有2-4帧的速度，远程客户端的丢帧现象严重。当IP是变换后，要双方通过打电话询问主机IP，才能联接。2．硬盘录像机内置远程程序，直接modem传送随着远传的发展，后期的硬盘录像机功能中都带有着远程监控的客户端工具及主机服务器平台，在局域网中的传输效果上有了很大的提高，但在Internet的使用中，用户只能通过普通电话拨号实现远程监控的功能，其本质上跟使用Quicksever效果一样，只是减少了外置设备。3．网络摄像机网络摄像机采用MPEG4压缩技术，也能通过ADSL进行传送，其原理与我们所开发的DVR2004F远传系统一样，但它仅仅实现的DVR2004F的远传功能，缺乏了硬盘录像机的存储，回放等一些基本功能。另一方面价格高（一般一台网络摄像机要卖到6000元以上）及要求静态IP（相当于租用专线，一个月好最少也需要几千元的通讯费）也是它目前未能很好解决的问题。4．视频网络器类似Quicksever的产品，支持MPEG4压缩技术，而且要求静态IP的支持。DVR网络数字硬盘录像机则从日常费用低、实用性强、操作方便等角度考虑而开发的产品。1．日常费用低利用一般动态IP的ADSL作为传输（本系统不限制静态IP），日常操作费用低，深圳地区每月的费用也仅仅是200元，一些城市上ADSL的包月费更低至40元。2．成本低、实用性强18 功能上如一台硬盘录像机，带有多种实用功能，同时实现远程实时传送，用户不需另购置其它设备。适用于任何摄像机类型，为用户提供了很大的选择范围。3．操作方便基本上全自动执行，也可根据用户要求调速参数，操作简单，跟一般的硬盘录像机没有区别。在客户端，提供了两种监控方式。第一种是直接通过IE浏览，开放性强，客户可随时随地观看监控情况。第二种是通过特定的软件来进行控制，保密性强。从诸多的对比中，我们相信我们的产品具有很强的竟争优势。B、监控中心监控专用计算机1套宽带固定IP接入3.9常见问题解答1．往后能不能扩展为多路实时监控？如果ADSL上传能提供2M、或是更宽的速率，就可以实现更多路的实时图像，此标准就用512K/路，来作为计算单位，是此单位的几倍速度，就可实现几路的实时传送。或是图像压缩技术有更进一步发展，将来出现比H.264更低压缩容量的技术，就越有可能实现多路实时监控了。2．每月费用多少？每月的费用，只是用户向电信局交纳的ADSL使用费（新疆地区200元包月，其它地区按各地方的包月费用计算），除此之外就是电费了。其它没有附加费用。3．如果客户端是普通电话拨号，能不能监控？也可以监控，不过看到的图像是断断续续的，因为据上面的计算，一般56K的速度，只能支持3-6帧/秒的速度，比起实时25帧/秒的要求，就远远不够了。4．如果客户端是其它宽带上网，能不能实时监控？对于其它宽带上网（长城宽带、有线电视网、或其它小区网），只要下行速度大于512K/秒时，就能实现单路实时监控。有某些小区宽带，虽然说能达到2M接入，但由于多用户共享这2M的速度，有可能使真正的用户会少于512K/秒的要求，此时，实时监控的效果就可能不太如意。5．远程监控距离有限制？没有。原则上只要有Internet网达到的地方就可以监控。18 如果这样计算，在国外也可以监控的，但由于我国的Internet出国端口是有限的，全国网民都共享这些端口，所以图像传送到国外时是有一定的影响。但在国内传送基本上就影响不大了，只是当网络使用高峰时，可能会造成某些地方网络阻塞，图像传送不到。1．图像传送真正达到实时？ADSL的理论上传最大值是512k/s，但大多的时间里它的速率只能维持有300k/s左右的速度，所在实际传送时，严格来说，只能实现到20帧/秒左右的速度。8．如果多个人同时远程观看监控点，会影响效果？经过初步实验所知，当多人分别同时观看时，会对网络传输速度造成一定的负担，各人所看的图像速度是会受一定的影响。一般情况下，在一条单独的ADSL（512k/2M）线上，可以容纳大约4个人同时观看，其实时性不受影响，但人数大于12人时，图像会出现偶然性的停滞情况。四、本案设计方案4.1图像传送实时性理论我们经过长期的研究及实验，得出理论：网络图像实时传送，要求采用H.264压缩技术与512K/2M的ADSL结合，能得到最佳的效果。4.2方案分析乌鲁木齐监控中心ß--Internet---->分厂ß----à车间据用户所提供资料所示，监控中心要求实现对下管单位3家企业进行数据交换及单路视频现场监控的要求。每家企业已安装有宽带网络、数据交换主机（电脑），希望在现在的设备下，尽量减少费用支出，实现远程视频监控功能。我公司根据用户提出的相关技术要求，迎合用户具体需要，提出以下方案分析：1．监控点每个企业数据交换机上，安装DVR网络数字硬盘录像机及相关的视频远程监控系统DVR软件一套，在需监控的地点上安装定点监控摄像机若干。对主机的要求是双核CPU，系统安装在WINXP。支持PCIPNP功能。前端摄像头报所摄像到的图像信号传通过视频线SVWV-75-5，传送到主机上的DVR网络数字硬盘录像机上，在网络数字硬盘录像机内按图像压缩技术H.26418 ，把图像元素通过主机CPU处理能力，转化为数据信号及网络传送流媒体格式把此信号传送到指点的网站上作暂存。2．网站及空间监控点发来的图像信号将会在此作暂时的存储，并从数据库中获取有否用户请求发送的需要。当数据库中有记录，监控中心需要发送时，此图像信号将立即把图像信号转发到需要的客户主机去。当数据库中没有记录，此图像信号将会自动清除，不占用网站空间。因此，网站将不需太多的空间资源，我们一般只需要100M空间即可。也因上述原因，网站域名也没有提出特别要求，仅仅网络能认识即可，但由于需调用到ASP的数据库文件，故对网站功能提出很基本的要求：要求支持ASP技术。ASP技术是个很基本的网站功能，除了最早期的网站或是建立在UNIX系统下的网站服务器外，一般建立在WINDOWSXP系统的网络服务器都具备此功能。如果现在新申请有网站，一般都具有ASP技术功能。3．监控中心监控中心如向网站上提出图像传送要求时，此请求申请将会记录在网站数据库中，如当时数据库里有相对应的图像传送到时，此图像文件流将会转送到监控中心的发出请求的电脑中。电脑接收到此数据信号时，已安装在WINDOWS内的H.264解码程序将会对此数据信号进行实时解码，把数据流转化为功态图像，显示在电脑的显示屏中，用户即可看到所需的实时监控图像。即可看到远在他方的实时情况。如用户需要对此记录时，必须启动起专门的客户端程序，此程序可实现对图像进行远程实时录像、对前端变焦镜头进行远近拉放聚焦、对前端云台电机进行左右上下摆功控制、也可实现远程报警响应（此功能要求定点IP支持）。考虑到图像传送时数据量较大，如果条件允许时，建议采用单独的ADSL，如建议使用定点IP。4．安装要求本方案的实现，基本要求只有三个：18 a.安装ADSL（此方案中，各企业及监控中心已安装ADSL，达到要求）；b.远程监控系统软件一套；c.一个专门用于管理的网站域名及空间（此方案中，监控中心已具有此条件）。4.3系统组成此系统分三部份组成：监控端（监控点），传送方（网站，ADSL或其它宽带），接收端（监控中心）A.监控端器材组成：DVR网络数字硬盘录像机远程监控系统软件ADSL或其它宽带上网（要求上行速度大于512K）B.传送方器材组成：网站域名（INTERNET上可识别、支持ASP）网站空间（用在本系统中，提供2M左右的空间）C.接收端器材组成：电脑主机（CPU高于P43.0，内存大于1G）宽带上网（要求大于512K/2M速度）4.4成本核算1．申请ADSL费用安装前时，用户只需要向当地电信部门申请一条ADSL（不需固定IP），一般情况下电信部门会配送ADSL拨号器。2．网络管理费用如用户需要对远程监控进行管理，则需要申请一个网站域名及100M空间，一年费用在1000元内。如用户不需要自己管理，则我公司可提供服务。只是当用户需要作出更改某参数时，需要及时与我公司取得联系。3．ADSL远程监控主机费用ADSL线路上网，把原先装好的摄像机信号接进主机，即可24小时进行远程监控，同时，也可实现现场、异地录像等。4.视频监控设备费用18 本方案设计中，在不影响视频监控质量的前题下，有效降低投资成本，采用美国OURCOM彩色低线数摄像机CP400与日本精工固定定焦镜头SSE0612NI组成前端摄像头，对视频信号进行实时摄像，再通过视频线接入到监控主机当中。4.日常使用费用动态IP的ADSL均为包月制，一般费用每月仅有几十到几百元之间，而且速度一般都可以有上行512K/S，具体费用要根据当地电信部门具体收费标准。4.5使用方法A．监控端操作监控系统开机时，自动打开监控程序，则可随时发送图像供用户实时监看。B．监控中心操作进入指定网站，可选择任意管理区内任意企业监看。当需要录像时，打开监控录像软件，可马上把远程方情况记录下来。具体操作，另有操作说明书及培训指导。可即时观看我公司网站上的现场演示：www.szperfect.com五、系统配置清单18 序号名称数量单位单价总价备注1DVR数字网络硬盘录像机2台680013600嵌入式数字录像2硬盘4只13005200串口3域名解析软件3套12003600一年4服务器空间800800100M/一年5服务费2000一年6路由器32607交换机3220计算机30自备8ADSL宽带302M自备13小计1415安装调试培训费16税金17总价系统配置清单18