項目背景 

某水電站建設于(yú)90 年代中後期，庫容約60 億立方米，裝機容量超過300 萬KW，是(shì)我國(guó)在(zài)西部地(dì / de)區的(de)重要(yào / yāo)能源輸出(chū)企業， 在(zài)西部電網中占有重要(yào / yāo)地(dì / de)位。近年來(lái)，由于(yú)企業管理水平提高，原有模拟CCTV 系統應用不(bù)夠方便，逐漸不(bù)能滿足實際應用的(de) 需求，亟待爲(wéi / wèi)該系統進行改造。 

考慮到(dào)模拟系統施工過程比較複雜，擴展性不(bù)夠靈活，實現圖像資源的(de)遠程應用比較困難等因素，本次改造建設了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)套以(yǐ) 微小宝V2216 網絡視頻管理平台爲(wéi / wèi)核心的(de)數字視頻系統。該軟件平台實現對所有前端進行管理，并爲(wéi / wèi)用戶提供了(le／liǎo)豐富的(de)應用功 能服務。微小宝優秀的(de)産品品質，赢得了(le／liǎo)客戶的(de)一(yī / yì ／yí)緻好評，爲(wéi / wèi)該水電站的(de)安全生産做出(chū)了(le／liǎo)重大(dà)貢獻。 

系統結構

根據項目的(de)實際情況以(yǐ)及實際的(de)位置分布情況，我們可以(yǐ)将系統簡單的(de)劃分爲(wéi / wèi)網絡攝像機前端以(yǐ)及接入網絡、中心服務器 集群、内網訪問用戶(包括監控中心以(yǐ)及普通客戶端)、遠程網絡用戶訪問4 個(gè)部分。 

其中，内網訪問用戶包括距離中心服務器較遠的(de)多個(gè)用戶，與核心服務器之(zhī)間提供 1000M 網絡連接。另外，設計系統的(de)外 網訪問按照10 路進行預留。系統結構如下圖所示。

在(zài)網絡的(de)構建上(shàng)，将所有攝像機按照分區接入，區域集中彙聚的(de)方式，包括分布于(yú)水電站大(dà)壩以(yǐ)及水庫上(shàng)遊區域、壩體以(yǐ) 及各級洩洪洞以(yǐ)及洩洪閘控制設備間、發電機進水口以(yǐ)及閘門控制設備、水輪機層、勵磁層、發電機層、變電站、開關室等各 個(gè)區域的(de)攝像機，均按照就(jiù)近接入區域交換機的(de)原則，采用百兆網絡将攝像機連接到(dào)附近的(de)接入交換機；接入層交換機與核心 交換機之(zhī)間采用光纖連接，彙聚到(dào)核心交換機。

部分較遠、攝像機較少的(de)區域的(de)接入交換機采用二次彙聚的(de)方式，保證了(le／liǎo)足夠的(de)帶寬和(hé / huò)網絡狀況的(de)良好，如上(shàng)圖所示。

前端選擇 

本系統中的(de)前端攝像機，包括部署于(yú)廣場、出(chū)入口、生産區域以(yǐ)及重點設備等多種監控場景，使用環境差異大(dà)。特别是(shì)對 于(yú)重點運行設備的(de)監控點位，要(yào / yāo)求采用高清攝像機提供清晰的(de)圖像。

微小宝提供了(le／liǎo)适應不(bù)同應用環境、種類豐富的(de)前端設備供用戶選擇。包括用于(yú)場景監控 V1700N-M 系列日夜型網絡快球， 用于(yú)固定場景監控的(de)V6102-M 系列日夜型網絡槍機等。所有攝像機均支持MPEG4/MJPEG 雙編碼格式，MPEG4 格式支持主副 雙碼流同時(shí)輸出(chū)，在(zài)提供高清晰度圖像的(de)同時(shí)，也(yě)可以(yǐ)爲(wéi / wèi)一(yī / yì ／yí)些與中心連接速度有限的(de)，例如網絡遠程訪問用戶，在(zài)較低帶寬下 提供流暢的(de)圖像。 

本次建設中，系統的(de)部分重點安保部位使用了(le／liǎo)微小宝 V6201-M 系列百萬像素網絡槍機。該攝像機支持高清分辨率輸出(chū)，提 供了(le／liǎo)優秀的(de)圖像品質，受到(dào)用戶的(de)好評。 

另外，本次所采用的(de)攝像機均支持 POE 供電，可以(yǐ)爲(wéi / wèi)項目施工以(yǐ)帶來(lái)很大(dà)的(de)便利。

中心架構 

考慮到(dào)系統的(de)前端數量較多，我們采用了(le／liǎo)多台服務器并行運行的(de)方式，由中心管理服務器對各個(gè)服務器模塊進行統一(yī / yì ／yí)管理， 實時(shí)監測服務器的(de)運行狀況，根據預定策略，爲(wéi / wèi)用戶給出(chū)管理提示以(yǐ)及故障告警，在(zài)系統存在(zài)管理需求或者出(chū)現異常的(de)時(shí)候， 可以(yǐ)提供聲光告警，提醒用戶進行處理。 

考慮到(dào)軟件的(de)後端用戶數量較多，爲(wéi / wèi)減少前端設備的(de)運行壓力，我們爲(wéi / wèi)用戶設置了(le／liǎo)單獨的(de)流媒體服務器，所有客戶端訪問 圖像時(shí)均從流媒體服務器進行獲取。在(zài)流媒體服務器出(chū)現斷線的(de)情況下，僅具備一(yī / yì ／yí)定級别的(de)用戶可以(yǐ)通過直接和(hé / huò)前端建立連接 以(yǐ)獲取圖像資源。在(zài)流媒體服務器恢複正常時(shí)，用戶自動重新從流媒體服務器獲取圖像。

常規數字系統的(de)存儲構架包括前端存儲和(hé / huò)中心存儲兩種方式。在(zài)設備前端進行存儲可以(yǐ)減小網絡中實時(shí)傳輸數據的(de)數據量， 減小網絡的(de)壓力，但是(shì)，存儲數據可靠性受環境影響比較大(dà)，并且存儲容量受到(dào)較大(dà)限制。本系統采用了(le／liǎo)在(zài)數據中心采用NVR + IPSAN 的(de)方式作統一(yī / yì ／yí)存儲，采用RAID5 技術構建的(de)磁盤陣列；爲(wéi / wèi)用戶擺脫了(le／liǎo)存儲容量上(shàng)的(de)限制，保障了(le／liǎo)長時(shí)間大(dà)容量數據存儲 的(de)連續性和(hé / huò)可靠性。 

由于(yú)采用中心存儲的(de)方式，所有前端攝像機的(de)圖像需要(yào / yāo)實時(shí)傳回數據中心，因此，系統的(de)中心平台管理服務器、流媒體服 務器、錄像服務器均直接接入核心彙聚交換機，保障足夠的(de)應用帶寬。考慮到(dào)服務器網絡端口的(de)可靠性，采納了(le／liǎo)負載均衡技術， 提高了(le／liǎo)服務器網絡接口的(de)可靠性。

報警聯動

鑒于(yú)應用環境的(de)需要(yào / yāo)，本次監控系統建設需要(yào / yāo)與消防報警系統聯動功能。系統包括部分已經建設的(de)火災報警系統，同時(shí)需 要(yào / yāo)爲(wéi / wèi)部分新增點位添加紅外行人(rén)探測等功能。在(zài)消防報警部分發生報警輸出(chū)時(shí)，需要(yào / yāo)将該探頭附近的(de)攝像機調出(chū)到(dào)監視器上(shàng)進 行顯示。另外，部分攝像機在(zài)觀看時(shí)需要(yào / yāo)聯動附近的(de)燈光，以(yǐ)提供充足的(de)照明。 

微小宝軟件提供了(le／liǎo)在(zài)數字前端直接接入開關量、采用 V2431 接入開關量、采用RS232 端口接入報警碼、采用TCP/IP 網絡 接入報警指令等方式，易于(yú)集成主流報警設備，例如HONEYWELL 的(de)VISTA 系列等等。這(zhè)些報警信号可以(yǐ)直接進入V2216 管 理平台，由CMS 模塊統一(yī / yì ／yí)進行管理，屏蔽前端差異。軟件中采用統一(yī / yì ／yí)的(de)報警編号規則，實現視頻聯動、電子(zǐ)地(dì / de)圖等功能。如下 圖：

用戶原有模拟系統連接采用微小宝公司的(de)報警接口單元 V2431 實現消防報警到(dào)CCTV 系統的(de)接口設備。V2216 網絡視頻管 理平台充分考慮了(le／liǎo)對用戶曆史投資的(de)保護，對模拟系統設備提供了(le／liǎo)良好的(de)支持。軟件平台中采用串口将報警接口單元V2431 完 成對火災報警信号的(de)統一(yī / yì ／yí)接入，除此以(yǐ)外，可以(yǐ)采用的(de)方式包括采用串口直接連接到(dào)中心管理服務器，或者将報警主機信号接 入串口服務器，再經過網絡傳輸到(dào)CMS。對于(yú)具備網絡接口的(de)報警主機，可以(yǐ)直接通過中心管理服務器通過以(yǐ)太網進行接收。 此外，微小宝還可以(yǐ)根據用戶需求，進行報警接入信号的(de)定制。
其餘在(zài)新增點位附近有需要(yào / yāo)接入報警的(de)，可将其開關量信号就(jiù)近接入前端攝像機的(de)IO 口，接入軟件進行管理；對于(yú)有燈光 聯動的(de)，将攝像機的(de)報警輸出(chū)連接到(dào)相應設備上(shàng)，通過繼電器即可實現對燈光照明等設備的(de)控制。系統中對報警信号的(de)響應和(hé / huò) 處理由中心管理服務器來(lái)完成統一(yī / yì ／yí)處理。

遠程浏覽 

系統的(de)另外一(yī / yì ／yí)個(gè)重要(yào / yāo)功能是(shì)實現遠程用戶浏覽。除常規用戶外，部分用戶需要(yào / yāo)通過網絡實現遠程觀看功能。借助于(yú)互聯網， 微小宝 V2216 系統軟件提供了(le／liǎo)網絡遠程視頻觀看的(de)支持，用戶可以(yǐ)采用客戶端或者浏覽器通過互聯網遠程觀看系統内的(de)視頻圖 像。 

V2216 網絡視頻管理平台提供了(le／liǎo)Web 服務器模塊，根據系統策略，用戶通過互聯網可以(yǐ)獲得與本地(dì / de)用戶相同的(de)權限。軟件 的(de)用戶漫遊功能使得用戶從任意點登陸均可獲得系統内同等用戶權限，包括視頻浏覽，錄像查看，日志查詢等功能都可以(yǐ)通過 遠程完成，使系統可以(yǐ)延伸至任意角落。 

本系統中，一(yī / yì ／yí)個(gè)分區域與主區域之(zhī)間僅有 10M 帶寬連接。由于(yú)帶寬限制，必須對用戶觀看數量和(hé / huò)視頻資源使用采取一(yī / yì ／yí)定的(de) 策略，以(yǐ)保證具備較高權限的(de)用戶能訪問圖像資源。 

針對有限帶寬下的(de)應用，V2216 提供了(le／liǎo)包括限制用戶實時(shí)訪問的(de)視頻數量，允許高權限用戶搶占通道(dào)等等策略，保證了(le／liǎo)在(zài) 帶寬有限的(de)情況下，高權限用戶可以(yǐ)優先得到(dào)視頻圖像。V2216 爲(wéi / wèi)特定用戶組設置了(le／liǎo)連接數量限制，限制該組用戶同時(shí)觀看的(de) 視頻總數；同時(shí)，還可以(yǐ)爲(wéi / wèi)用戶可查看的(de)碼流進行限制，對低權限用戶可以(yǐ)采用僅查看子(zǐ)碼流或者在(zài)設置的(de)上(shàng)限帶寬臨近的(de)時(shí) 候，自動将權限級别較低的(de)用戶切換到(dào)子(zǐ)碼流進行顯示；在(zài)高權限用戶訪問帶寬使用較高時(shí)，可以(yǐ)搶斷低權限用戶使用帶寬， 并在(zài)低優先級的(de)用戶客戶端上(shàng)進行提示；待高權限用戶釋放掉訪問資源後，低權限用戶可以(yǐ)自動恢複連接，以(yǐ)充分保證高權限 用戶的(de)觀看需求。

錄像管理

另外一(yī / yì ／yí)個(gè)重要(yào / yāo)的(de)特點是(shì)V2216 網絡視頻管理平台中NVR 模塊對前端錄像功能的(de)深入理解。考慮到(dào)錄像的(de)實際需要(yào / yāo)，一(yī / yì ／yí)個(gè)系 統中不(bù)同攝像機點位的(de)重要(yào / yāo)性的(de)差異是(shì)比較大(dà)的(de)，微小宝爲(wéi / wèi)網絡錄像模塊引入豐富的(de)錄像策略管理。

以(yǐ)該系統爲(wéi / wèi)例，需要(yào / yāo)對常規點位采用 15 天錄像，對蓄水大(dà)壩、發電機層、勵磁層以(yǐ)及電廠核心區域的(de)重要(yào / yāo)出(chū)入口等位置， 需要(yào / yāo)設置1 個(gè)月甚至更長的(de)錄像時(shí)間。V2216 網絡視頻管理平台的(de)設計中充分考慮到(dào)這(zhè)一(yī / yì ／yí)點，用戶可以(yǐ)設置靈活的(de)錄像策略， 對不(bù)同的(de)攝像機應用不(bù)同的(de)錄像管理策略，實現對重要(yào / yāo)通道(dào)進行長時(shí)間錄像的(de)功能，需要(yào / yāo)修改錄像長度時(shí)間時(shí)，僅需要(yào / yāo)修正相 應的(de)錄像策略，即可達到(dào)對采用該策略的(de)攝像機的(de)錄像方式進行統一(yī / yì ／yí)修改。

出(chū)于(yú)安全考慮，部分攝像機點位需要(yào / yāo)在(zài)部署于(yú)異地(dì / de)的(de)服務器上(shàng)進行重複錄像。NVR 軟件模塊可以(yǐ)将有需求的(de)點位的(de)錄像文 件在(zài)異地(dì / de)進行鏡像保存，提供網絡容錯功能，在(zài)遠程網絡故障斷開一(yī / yì ／yí)段時(shí)間再次恢複後，可以(yǐ)自動将本地(dì / de)存儲空間的(de)文件同步 到(dào)遠程存儲空間中，爲(wéi / wèi)錄像文件提供了(le／liǎo)可靠的(de)後備，整個(gè)過程僅需要(yào / yāo)設置相應的(de)錄像策略，無需人(rén)工幹預。 

NVR 服務器模塊可以(yǐ)提供再次壓縮功能，對有超長時(shí)間保存需求的(de)攝像機通道(dào)的(de)曆史錄像文件進行體積壓縮，以(yǐ)達到(dào)節約 空間，實現超長時(shí)間保存的(de)功能。

管理控制 

V2216 網絡視頻管理平台系統繼承了(le／liǎo)微小宝矩陣的(de)主要(yào / yāo)功能特點，用戶可以(yǐ)方便的(de)在(zài)電視牆上(shàng)實現系統巡視、成組切換等 常用功能，通過客戶端，用戶可以(yǐ)遠程接入管理、觀看和(hé / huò)操作系統，便于(yú)實現。此外，軟件具備豐富的(de)報警處理與管理機制， 根據不(bù)同的(de)狀态輸入，可以(yǐ)觸發錄像、觸發圖像報警聯動以(yǐ)及在(zài)指定的(de)客戶端進行告警等等一(yī / yì ／yí)系列靈活的(de)處理過程，更切近用 戶的(de)實際需要(yào / yāo)。 

基于(yú) V2216 網絡視頻管理平台系統靈活的(de)架構，用戶可以(yǐ)根據需求進行合理的(de)配置，以(yǐ)達到(dào)組建巨大(dà)前端接入數量的(de)系統。 通過軟件系統聯網，可以(yǐ)爲(wéi / wèi)用戶構建分布式的(de)超大(dà)型數字視頻監控網絡，爲(wéi / wèi)用戶提供更安全、更便捷的(de)視頻應用平台。 

本系統建設完成後，不(bù)僅滿足用戶的(de)安全防範需求，同時(shí)爲(wéi / wèi)用戶的(de)生産管理以(yǐ)及決策提供了(le／liǎo)輔助支持，爲(wéi / wèi)其它後台圖像應 用提供良好的(de)基礎。

V2216 網絡視頻管理平台介紹 

V2216 網絡視頻管理平台是(shì)一(yī / yì ／yí)套采用模塊化設計，支持多服務器并行的(de)大(dà)型數字視頻管理軟件。根據支持視頻的(de)路數功能 的(de)不(bù)同，分爲(wéi / wèi)基礎版，專業版和(hé / huò)企業版，單中心大(dà)支持9999 路視頻圖像接入，多套軟件之(zhī)間支持級聯，以(yǐ)組建更大(dà)的(de)數字視頻系統。 

軟件平台的(de)主要(yào / yāo)功能模塊由中心管理服務器模塊 V2216-CMS、流媒體轉發模塊V2216-SMT、網絡錄像模塊V2216-NVR 以(yǐ) 及客戶端模塊V2216-LMC 構成。

中心管理模塊CMS 

中心管理模塊主要(yào / yāo)完成系統其他(tā)所有模塊的(de)管理，負責的(de)功能包括系統結構配置管理、管理其它軟件模塊運行情況、提供 運行狀态監測、協調多個(gè)軟件模塊的(de)并發運行，同時(shí)對前端點的(de)接入和(hé / huò)對後端用戶的(de)訪問及控制權限的(de)限制。此外，CMS 模塊 可以(yǐ)提供系統整體的(de)運行狀況報告，對其它模塊的(de)管理和(hé / huò)運行狀況監測。 

V2216 網絡視頻管理平台充分考慮到(dào)系統的(de)可靠性要(yào / yāo)求，系統的(de)CMS 模塊支持采用雙機冗餘熱備方式架設服務器，在(zài)主服 務器出(chū)現異常的(de)時(shí)候，後備服務器能自動接管服務，保證系統的(de)不(bù)間斷運行。

CMS 可以(yǐ)管理靈活的(de)結構配置，用戶可以(yǐ)根據需要(yào / yāo)SMT、NVR 模塊在(zài)多台服務器上(shàng)并行運作，組成流媒體服務器集群或 者錄像服務器集群，從而(ér)構建可靠滿足更高應用需求的(de)系統。 

在(zài)軟件的(de)管理上(shàng)，接入網絡中的(de)所有數字設備均可由管理服務器進行統一(yī / yì ／yí)管理并提供狀态診斷；軟件體系中采用多級交叉 權限認證，确保了(le／liǎo)系統的(de)安全性；軟件支持高權限用戶控制優先搶斷，充分保證具備更高優先級的(de)用戶可以(yǐ)實時(shí)獲取控制權； 多套軟件平台之(zhī)間支持多級、多種拓撲結構聯網，适應範圍廣泛；軟件具備強大(dà)的(de)門禁、報警等系統聯動功能，支持多種報警 信号接入方式，爲(wéi / wèi)用戶提供完善的(de)報警管理機制；除此之(zhī)外，軟件支持數字視頻和(hé / huò)模拟視頻混合統一(yī / yì ／yí)接入，屏蔽資源差異，爲(wéi / wèi) 用戶提供标準的(de)應用服務。

在(zài)軟件的(de)操作上(shàng)，微小宝數字軟件提供了(le／liǎo)良好的(de)人(rén)機界面。除提供标準樹狀目錄供用戶按照區域篩選圖像外，系統提供了(le／liǎo) 強大(dà)的(de)電子(zǐ)地(dì / de)圖功能，用戶可以(yǐ)通過軟件的(de)電子(zǐ)地(dì / de)圖快速的(de)查找到(dào)需要(yào / yāo)的(de)攝像機圖像；系統中的(de)所有前端圖像，包括快球、百 萬像素攝像機等的(de)圖像都可以(yǐ)通過鍵盤在(zài)監視器上(shàng)進行切換，兼顧了(le／liǎo)模拟矩陣系統用戶的(de)使用習慣。

流媒體分發模塊SMT 

SMT 負責按照系統配置，通過網絡把從前端獲取到(dào)的(de)視頻流轉發給有合法視頻請求的(de)用戶，根據實際設置，包括後台多個(gè) 客戶端用戶對同一(yī / yì ／yí)個(gè)前端的(de)實時(shí)圖像訪問、異地(dì / de)錄像備份、遠程多級聯網等多種碼流請求，都可以(yǐ)指定爲(wéi / wèi)由SMT 服務器負責實 現，以(yǐ)減少攝像機前端到(dào)中心的(de)帶寬占用，确保前端網絡負載不(bù)會過大(dà)，保障實時(shí)圖像浏覽和(hé / huò)錄像。配合CMS 模塊的(de)接入管理， 可以(yǐ)準确的(de)控制用戶對前端的(de)訪問權限。

基于(yú)SMT服務器的(de)引入以(yǐ)及多級轉發功能的(de)引入，V2216 網絡視頻管理平台的(de)整體承載能力得到(dào)了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)個(gè)量的(de)飛躍：每個(gè)SMT 模塊可支持300 路D1 或者1000 路CIF 視頻資源的(de)轉發，單個(gè)CMS 模塊可管理100 個(gè)SMT 模塊。按此規模進行計算，單套軟 件系統多可以(yǐ)支持管理到(dào)12800 路D1/100000 路CIF 資源的(de)轉發；通過CMS 的(de)聯網，系統可以(yǐ)支持近乎無限路的(de)視頻資源轉 發。 

SMT 模塊可以(yǐ)提供軟件模塊的(de)實時(shí)運行狀态給用戶進行監測，在(zài)多台SMT 服務器并行協同運行的(de)情況下，用戶可以(yǐ)指定其 中的(de)一(yī / yì ／yí)台或者多台采用後備冗餘方式工作，根據設定的(de)冗餘策略，正常運行的(de)服務器由于(yú)硬件或者電源等原因出(chū)現故障時(shí)，其 正在(zài)執行的(de)工作任務可以(yǐ)自動的(de)由指定的(de)後備服務器進行接管，由處于(yú)後備狀态的(de)服務器接替其工作情況。當故障服務器恢複 正常後，用戶可以(yǐ)根據設定自動取消後備服務器的(de)任務。

網絡錄像模塊NVR 

網絡錄像模塊主要(yào / yāo)處理錄像資料的(de)存儲寫入、錄像查詢以(yǐ)及錄像文件的(de)生成管理等。NVR 模塊支持定時(shí)/移動偵測/事件觸 發等多種預定策略。通過爲(wéi / wèi)各個(gè)NVR 制定錄像策略，可以(yǐ)組合實現用戶的(de)不(bù)同錄像需求。 NVR 模塊可以(yǐ)靈活的(de)支持DAS/SAN 等多種存儲方式，與SMT 類似，NVR 的(de)錄像策略也(yě)可以(yǐ)被靈活的(de)指定，多台NVR 可 以(yǐ)協同運行，支持後備存儲池，在(zài)錄像服務器集群中的(de)某台NVR 出(chū)現故障時(shí)，其當前服務可以(yǐ)被後備NVR 所接管，保持錄像 服務的(de)連續性，确保不(bù)會出(chū)現錄像資料丢失。