溫穎
一、項(xiàng)目概述
天津港第一港埠有限公司(以下簡(jiǎn)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(cāng)儲(chǔ)、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(jìn)出口基地。公司裝卸設(shè)備、工藝全國(guó)領(lǐng)先,擁有各類機(jī)械設(shè)備160余臺(tái),裝卸工屬具達(dá)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(wàn)平方米,庫(kù)場(chǎng)總面積34.7萬(wàn)平方米,最大可堆存量達(dá)70萬(wàn)噸;岸線總長(zhǎng)度1179米;共有6個(gè)萬(wàn)噸級(jí)深水碼頭泊位,平均吃水10.5米,最大可靠泊5萬(wàn)噸級(jí)船舶,可滿足7條萬(wàn)噸級(jí)船舶同時(shí)靠泊作業(yè);年均周轉(zhuǎn)船舶數(shù)千余艘次,年吞吐量達(dá)1100萬(wàn)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(qiáng)化和規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn),隨著公司生產(chǎn)作業(yè)的持續(xù)繁忙,進(jìn)一步扎實(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)管理管控工作更加體現(xiàn)了其重要性。本項(xiàng)目主要對(duì)現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行高清改造,進(jìn)一步提升現(xiàn)場(chǎng)管理能力和水平,促進(jìn)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(xiàng)目目標(biāo)
1、視頻監(jiān)控基本覆蓋碼頭各個(gè)生產(chǎn)作業(yè)場(chǎng)所,實(shí)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(tái)授權(quán)計(jì)算機(jī)可以遠(yuǎn)程觀看所有攝像機(jī)的圖像信息,并可以控制攝像機(jī)(僅智能高速球)的云臺(tái),實(shí)現(xiàn)變焦、變光圈、聚焦的功能;
3、通過(guò)計(jì)算機(jī)觀看圖像時(shí),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(guò)SDK開(kāi)發(fā)包開(kāi)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(tuán))調(diào)度指揮中心平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接,完成視頻信號(hào)上傳。
5、支持對(duì)實(shí)時(shí)視頻進(jìn)行圖片拍照,支持對(duì)拍照?qǐng)D片進(jìn)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?cái)z像機(jī)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(tái)控制。支持管理員屏蔽某一普通用戶觀看前端攝像機(jī)圖像;
7、支持錄像文件回放功能,支持16畫(huà)面分割顯示回放錄像。
8、系統(tǒng)提供完整的SDK開(kāi)發(fā)包,便于用戶針對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)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(guò)程序觀看圖像時(shí)可在觀看圖像的同時(shí),通過(guò)系統(tǒng)自帶的應(yīng)用程序?qū)?shí)時(shí)視頻錄像保存在服務(wù)器上(手工觸發(fā)系統(tǒng)對(duì)指定攝像頭的錄像),并支持將錄像保存在瀏覽者計(jì)算機(jī)的本地硬盤(pán)上(瀏覽者在瀏覽實(shí)時(shí)圖像的同時(shí),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(jī)采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(jí)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(xiàng)目為一公司視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造擴(kuò)容項(xiàng)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(dú)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(xiàng)目實(shí)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(jī)、光傳輸設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)NVR高清存儲(chǔ)設(shè)備以及中心管理系統(tǒng)平臺(tái)組成,前端設(shè)備采集視頻圖像轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通過(guò)光纖匯入監(jiān)控系統(tǒng)專網(wǎng)部分取流存儲(chǔ)至網(wǎng)絡(luò)高清硬盤(pán)錄像機(jī)內(nèi),部分取流至管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控功能,凡接入專網(wǎng)內(nèi)的PC、筆記本、手機(jī)移動(dòng)設(shè)備等均可隨時(shí)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(jī)22臺(tái),網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在前端匯聚各點(diǎn)位附件的工業(yè)級(jí)交換機(jī)后通過(guò)光纜匯入原系統(tǒng)平臺(tái),其中5個(gè)為原有海關(guān)監(jiān)控設(shè)備(模擬)采用以太網(wǎng)光端機(jī)將模擬信號(hào)、RS485信號(hào)及新建高清網(wǎng)絡(luò)信號(hào)共同傳輸至中心機(jī)房匯入原系統(tǒng)平臺(tái)。
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(hào)的方式,對(duì)距離十分敏感,且跨地域長(zhǎng)距離傳輸不夠經(jīng)濟(jì)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(jìn)行集中監(jiān)控,遠(yuǎn)距離的傳輸一般采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式進(jìn)行組網(wǎng),整個(gè)系統(tǒng)的布線工程大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,功耗高,費(fèi)用高,需要多人值守;整個(gè)系統(tǒng)管理的開(kāi)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(gè)用戶可以共用一套中心控制平臺(tái),用戶投入、使用簡(jiǎn)便,用戶能遠(yuǎn)程進(jìn)行瀏覽與控制,原則上任何可以上網(wǎng)的地方都可以進(jìn)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(shí)別技術(shù)),彌補(bǔ)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(kuò)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(chǔ)系統(tǒng)介紹
后端存儲(chǔ)增加24盤(pán)位磁盤(pán)陣列2臺(tái),以保障此次新增監(jiān)控點(diǎn)與原監(jiān)控點(diǎn)合并存儲(chǔ),存儲(chǔ)時(shí)間不低于90天。
3.2.1存儲(chǔ)系統(tǒng)的功能簡(jiǎn)述:
(1)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)直接編碼輸出視頻碼流,寫(xiě)入磁盤(pán)陣列;
(2)存儲(chǔ)服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、磁盤(pán)陣列、中心平臺(tái)服務(wù)器之間信令交互,管理和控制錄像存儲(chǔ)過(guò)程、錄像數(shù)據(jù)、錄像檢索過(guò)程等等;
(3)中心平臺(tái)服務(wù)器從磁盤(pán)陣列獲取錄像數(shù)據(jù)進(jìn)行回放。
(4)滿足監(jiān)控系統(tǒng)圖像存儲(chǔ)管理功能并方便單獨(dú)調(diào)?。阂曨l保存90天,所有的數(shù)據(jù)附帶時(shí)間信息,并于服務(wù)器時(shí)間自動(dòng)同步。
3.2.2存儲(chǔ)模式簡(jiǎn)述:
高清化海量的視頻數(shù)據(jù)必須依賴于強(qiáng)大的存儲(chǔ)設(shè)備,本案采用磁盤(pán)陣列直接存儲(chǔ)方式。
本項(xiàng)目物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(如下圖),存儲(chǔ)設(shè)備中集成了錄像服務(wù)軟件,視頻圖像由前端攝像機(jī)通過(guò)流媒體協(xié)議直接寫(xiě)入存儲(chǔ)。
(1)磁盤(pán)陣列與交換機(jī)之間通過(guò)雙千兆鏈路連接,可達(dá)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(pán)陣列支持平滑擴(kuò)展,實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量的無(wú)縫擴(kuò)容;
(4)磁盤(pán)陣列多臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器支持N+1熱備方式,某臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器損壞時(shí),熱備服務(wù)器自動(dòng)啟動(dòng)并接替工作;
(5)單臺(tái)磁盤(pán)陣列最大可支持24個(gè)盤(pán)位的海量存儲(chǔ);
(6)本存儲(chǔ)系統(tǒng)支持200個(gè)客戶端并發(fā)訪問(wèn)。
3.2.3存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量的計(jì)算方式:
單個(gè)通道24小時(shí)存儲(chǔ)1天的計(jì)算公式∑(GB)=碼流大?。∕bps)÷8×3600秒×24小時(shí)×1天÷1024。
按4Mbps碼流計(jì)算,存放1天的數(shù)據(jù)總量3Mbps÷8 × 3600秒× 24小時(shí)×(1天)÷1024=42GB
90天需要的容量∑(GB)=42GB×90天=3780GB
42個(gè)點(diǎn)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(pán)的容量用于存儲(chǔ)校驗(yàn)數(shù)據(jù);熱備盤(pán)用來(lái)做故障替換,不存儲(chǔ)實(shí)際數(shù)據(jù);
設(shè)備選擇:不同系列產(chǎn)品對(duì)并發(fā)錄像數(shù)支持不同,根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目前端碼流和并發(fā)路數(shù)選擇;不同盤(pán)位的設(shè)備配置的RAID和熱備盤(pán)數(shù)量不同,一般為8-12塊硬盤(pán)一組RAID,16/24盤(pán)位配置2組RAID和1片熱備盤(pán),48盤(pán)位配置4組RAID和2片熱備盤(pán)(具體配置可根據(jù)項(xiàng)目情況進(jìn)行調(diào)整)。
本系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)選用2臺(tái)24盤(pán)位磁盤(pán)陣列,保證信息獨(dú)立存儲(chǔ)并便于調(diào)取,并滿足監(jiān)控視頻圖像存儲(chǔ)管理功能要求。