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135 3826 1334 黃小姐
采用“視頻服務器或者網絡攝像機”構成的遠程監控系統，為管理部門提供了一套有效的連鎖店監管工具。在社會上樹立起連鎖店作業安全、文明、健康的良好形象。促進了文化建設與高新科技的結合，把連鎖店等行業發展成為功能豐富多彩、內容健康有益的數字文化家園。
第一部分 需求分析
根據連鎖店的特點，及整個系統的實際情況。我們對整個系統進行了詳細的分析，總結出了連鎖店監控管理系統應具有如下的功能要求：
1. 系統技術水平先進、運用現代監控技術。
2. 系統具有可升級性和可擴容性。
3. 系統具有可設置性，管理人員可根據需要對系統進行設置。
4. 可實現24小時不間斷監視。
5. 系統基于B/S體系構成。（使用WEB瀏覽器可直接訪問）
6. 視頻碼率連續可調，幀率連續可調，音頻碼率可調。
7. 系統支持多種協議(TCP/IP, ARP, ICMP, FTP, DHCP, HTTP，PPPoE，DNS，組播)。
8. 中心可進行實時視頻和音頻預覽、配置、控制。
9. 支持動態IP地址的連鎖店。
10. 視頻幀率、碼率可根據帶寬自動調節，不影響連鎖店正常使用帶寬。
11. 多用戶管理功能，能夠分層管理用戶，并對用戶進行權限管理。
12. 當前端網絡斷開、視頻丟失、視頻被遮擋能自動報警，上傳中心。
13. 能夠支持多路視頻監控及錄像，可檢索、回放、儲存、備份、恢復錄像，可將錄像畫面回放并能抓拍剪輯；播放速度能快進或慢放
14. 可設定時輪換監控畫面。
15. 能實現網絡語音對講。
16. 系統具有故障自我診斷、及簡單故障恢復功能。
第二部分 系統方案設計
設計思想
為了使我們設計的系統具有極高的可靠性和可持續發展的能力，同時也最大限度地降低系統的建設成本、運行成本費用。我們首先確立了以下幾個設計的總體思路：
一、系統的先進性和開放性
為保證連鎖店監管系統既能保持在一定時期內不落后，并保證該系統互連的方便性，我們在該系統的設計時，要充分考慮到系統的先進性和開放系性，盡可能采取先進開放的技術和產品。
二、系統的有效性和實用性
針對連鎖店監管系統要求特點，我們采用B/S體系的網絡拓撲，可確保整個系統的獨立穩定，互不干擾。為確保投資的有效，我們在整個系統設計時，根據目前的應用及將來的發展，確定采用高速球機（槍式攝像機）、網絡攝像機及中心軟件(或數字矩陣)，以保障系統的完整功能和可靠運行。開放人臉識別功能，能夠通過連鎖店本地前端設備采集到人臉圖像傳遞給網絡攝像機，由網絡攝像機進行抓拍高清晰圖片，最終在本地服務器中進行人臉的截取和傳送，由人臉識別服務器進行察看和瀏覽，進行監控和管理。
三、系統的可靠性和穩定性
連鎖店監管系統作為整個應用系統的基礎，其可靠性和穩定性直接關系到應用的好壞。某個系統的單獨故障可能直接給應用帶來災難性的損失。B/S體系的網絡拓撲的可靠性，主要是要防止因某一點出現故障時，而導致系統癱瘓。如某個設備或某條線路出現故障，不會對整個系統產生影響。人臉數據的傳輸完全通過加密后數據傳輸，安全性和可靠性大大保障。
四、系統的可擴展性及升級能力
為了保證連鎖店監管系統的有效性和實用性，同時又保證該系統在一定時期內不落后，我們在進行設計時，并不是一味追求高配置、高速率，而是在保證先進性的同時，選擇具有良好擴展性和升級能力的設備及構架，設計出具有良好擴展性的網絡拓撲，以保證整個系統的可擴展性及升級能力。這具體表現在以下幾個方面：
1. 選用了具有良好開放性的系統構架和拓撲結構，易于擴充、升級。
2. 用戶端網絡操作系統選用適合于多種媒體訪問技術和多種高層協議的系統。
3. 在用戶端系統采用結構化布線，并利用已有的互聯網絡進行遠程數據傳輸，通過對網絡攝像機的升級、擴容、插板、以及堆疊等方式增加前端視頻源的數量。
4. 網絡拓撲采用了B/S體系，用戶可隨時增加或減少視頻終端，而不會影響其他終端正常工作。
第一章 系統設計
第一節 系統結構設計
整體連鎖店監控系統分為兩大部分，這兩大部分分別為監控系統和后臺監控管理系統。根據對整個系統的需求進行分析，和我們總體設計思想，連鎖店的監控系統的結構示意圖如下：
圖1. 連鎖店監控系統
由上圖可以看出，整個系統基于B/S體系構成。在每個連鎖店安裝一個網絡攝像機、拾音器、音箱，通過“網絡攝像機”，連接到已有的ADSL網絡上傳，若連鎖店之間的距離過長，則通過以太網連接到中心。監控中心通過數字矩陣連接切換到想監看、對講的連鎖店，同時可對選擇的視頻圖像、聲音進行錄像、檢索回放，并且可以通過網絡與前端連鎖店進行對講等。若前端網絡攝像機為網絡快球或者帶云臺網絡攝像機，監控中心亦可對其進行云、鏡操作。當連鎖店探頭發生報警時，立即將報警信號上傳至監控中心及時處理。
第一節 連鎖店前端系統設計
前端連鎖店的監控系統，需根據各自連鎖店的實際情況，如：規模大小、上網機器布置等情況，安裝一至多個攝像機。通過與網絡攝像機連接至連鎖店的服務器或路由器。系統示意圖如下：
上圖畫出了一個連鎖店的簡單前端系統圖。拾音器、網絡攝像機，音響采集連鎖店現場音視頻信息和音頻信息，網絡攝像機將這些數據信息進行編碼轉換成網絡信息，然后通過連鎖店服務器或者路由器，將數據上傳給監控中心。監控中心可以任意監看、調用控制這些終端設備。如果發現連鎖店有違規經營行為，可立即通過語音對講警告當事連鎖店。必要時可通過網絡警察關閉其網絡連接。
在這個系統中，探頭是一個復用設備，除了有效的預防安全隱患，還能夠處理各種復雜設備接入后的處理，例如門磁/空調等設備。
一個連鎖店的若干網絡攝像機，通過交換機與連鎖店的網絡服務器，或者路由器共享一個網絡IP連接至光纖LAN中。通過預置不同端口號進行端口映射，可達到共享IP連接的功能。若連鎖店是動態IP連接方式，網絡攝像機通過域名解析功能，同樣也可以實現遠程訪問。
第一節 監控中心系統設計
監控中心軟件介紹：
中心管理服務器軟件，如下圖所示：
系統功能
實時監視和控制
• 每臺編碼器提供4路音視頻信號同步實時處理（采集、編碼、壓縮、遠程瀏覽），每路25幀/秒，支持CIF（352×288）、4CIF（704*576）或D1（720×576）圖像格式；
• 采用H.264壓縮技術，最大壓縮比可達1：500；支持變碼率和變幀率；編碼帶寬從64K—2M bps動態可調，圖像編解碼時延<0.5秒，遠端瀏覽顯示時延<1秒（網絡保證）；
• 單服務器支持512個網絡終端用戶使用軟件解碼器同時調看前端實時圖像；
• 具有權限的用戶可在PC桌面監控并控制前端攝像機；可在本地或遠端根據權限對每路攝像機的云臺、鏡頭進行控制，可對多路攝像機獨立控制；
• 能自動疊加攝像機名稱、時間字符；
• 自動以電子地圖的方式將有權限的攝像機（包括其它系統的視頻圖像源）顯示出來，同時還可以樹形結構排列出來，用戶可以直接單擊訪問；
• 可對圖像進行亮度，對比度，色彩，飽和度的設置；
• 可進行多種畫面分隔形式顯示，也能畫面切換，輪巡，滿屏顯示，即1、4、9、16等顯示方式，并根據用戶級別限定顯示畫面數量；輪巡編組和輪巡間隔可自由設置；
• 可對所需要的監控圖像進行單幀抓拍并進行打印；
• 同時支持B/S和C/S方式訪問；
• 雙向語音對講，監聽前端聲音或對前端下達語音指令；支持PU與CU的語音交互，支持CU對多個PU的音頻廣播
• 可以將網絡接收的數字信號解壓并還原成模擬信號接監視器；
存儲和回放
• 設立系統級圖像存儲數據庫，具有不斷擴容的能力；
• 視頻數據存儲方式可分布式存儲在前端硬盤錄像機、平臺NRU或客戶端CU機器上；實現重要數據平臺服務器集中存儲和兩端輔助存儲，做到統一規劃和資源調配；服務器設備架構為使用存儲服務器與磁盤陣列
• 單服務器可對512路圖像進行編碼存儲，支持CIF（352×288）、4CIF（704*576）或D1（720×576）圖像格式；
• 可根據系統最大容量設定存儲時間，超過存儲時間資料按時間順序自動循環覆蓋；
• 提供服務器定時錄制、服務器手工錄制、本地錄制等模式；
• 用戶手動錄像可將正在觀看的圖像存儲下來；用戶自動錄像可按時間、攝像機設定將指定的圖像存儲下來；
• 所存儲圖像可轉儲到其他介質，包括本地PC、其它存儲服務器，可刻寫光盤等；
• 整個系統中包含的所有視音頻數據、報警數據和其它用戶數據在服務器的數據庫均記錄有它們的索引信息，用戶可以按時間，地點，攝像機編號等信息查詢到所有對他授權的數據信息，并且服務器會自動將用戶的請求重定向到物理存放數據文件設備進行流方式點播。全方位滿足各級管理人員對監控信息的觀看需求；
• 用戶可遠程以流媒體方式點播服務器上查詢出來的視頻文件，也可以把視頻文件下載到本地；
• 回放功能：快進、快退、單幀、暫停，存圖片，電子縮放；
• 回放過程中圖像可保存在本地硬盤；
報警管理
• 系統具有接警優先的功能，當有警情傳來時,系統自動終止其他任何工作,優先處理報警信息；
• 系統具有報警檢驗、應答確認、復核功能；
• 系統具備報警信息聯動控制功能，當其中一個報警器出現警情時，系統可根據事先設置好的規則觸發相應動作，包括啟動圖像錄制、啟動報警輸入、聲光提示管理員、發送短信、自動電話呼叫、彈出現場視頻、彈出電子地圖；
• 系統各監管中心在接到報警后，需要向110轉發報警時，可將報警和圖像信息轉發給110指揮中心；
• 自動巡檢功能，即系統當前端有連接設備出現了異常情況時，系統會通過設定的方式通知管理人員。
• 系統發生的任何報警信息都會傳送到歸屬視頻服務器存入數據庫，視頻服務器會實時將報警信息轉發給在線總控和分控工作站，并觸發相應動作；
• 每個報警終端可同時接收并處理256路報警信息，并可同時查看16個報警現場的視頻圖像；
• 報警信息可存儲、網傳、查詢；為日后協助公安機關破案提供幫助。
電子地圖
• 系統支持電子地圖訪問，以GIS或者位圖數據為基礎，將應用數據與地圖有機結合，提供強大的空間分析和查詢功能，豐富的表達方式直觀地顯示結果。系統提供電子地圖編輯和管理界面，編輯完成的電子地圖數據要能上傳服務器保存，用戶在其他機器使用只需通過客戶端軟件登陸服務器即自動下載電子地圖數據到本地。
• 電子地圖系統根據系統結構分為多個級別顯示，最高級為管理節點，中間各級分別是分支點或辦事處或監控室地圖，最低一級為監控點的監控區域地圖，每一級地圖上在對應地理位置放置控制圖標顯示下轄單位或監控節點信息。通過點擊圖標可以顯示對應子圖，報警節點信息，視頻監控節點圖像等。下轄單位或監控節點產生報警時，在子圖上通過閃亮圖標等方式通知監控中心的值班人員。
系統管理
• 提供了用戶帳號的開戶、修改、刪除、密碼修改等維護操作；
• 對于每個用戶可以指定他有權進行操作（包括瀏覽/控制/管理）的監控點集合，用戶只需要登陸服務器即可以對給予他授權的所有設備進行操作；
• 提供樹型設備管理結構，不受監控點數目的限制，充分滿足了對監控系統較高可擴放性的要求；
• 可對視頻編碼器及其下屬通道監控點進行添加、刪除、修改等維護操作；
• 對監控工作站按區域進行層次化樹狀管理；
• 當視頻編碼器啟動和服務器連接成功后，服務器將自動獲取視頻編碼器及其下屬通道的連接信息，存儲在動態數據庫中，用戶登陸后可以瀏覽到被授權的在線監控點；
• 采用多級交叉的權限控制機制，用戶權限分8級，每個用戶對于每個監控工作站具備的權限可以獨立設置。避免了傳統權限管理方式造成的一級權限可訪問多個子系統的情況，保證監控信息安全；
• 合理的權限沖突檢測機制，用戶僅可進行有權限系統操作，避免惡意刪除和修改監控信息，最大程度保障系統信息的安全。高級別的用戶可以搶奪低級別的用戶的控制權，確保控制唯一性；
• 系統具備日志記錄功能，包括操作系統日志，設備運行日志，遠程用戶連接日志，遠程用戶操作日志等；
• 系統采用全中文圖形化界面，簡單實用，易于操作；
• 本地及遠端所有功能均能程序控制，全中文下拉式菜單管理，網絡配置參數可通過網絡遠程更新，程序可遠程升級；
• 可以查詢服務器上的日志，可以查看服務器CPU負載、網絡負載、進程狀態、硬盤狀態等信息；
報表和日志
• 對當前系統配置，設備故障、歷史資料列表，用戶屬性配置，報警信息列表，存儲空間狀況，出入人員信息、業務相關數據等產生詳細制式報表，匯總系統信息，方便查詢，導出和打印。
• 系統具有完善的日志管理功能，包括操作系統日志，設備運行日志，遠程用戶連接日志，遠程用戶操作日志等，對各種事件如用戶登錄和退出、修改系統參數、報警的布防和撤防、調閱和刪除歷史資料、控制前端設備、接警處理、設備狀態變化、系統啟動和停止等進行準確記錄，為系統維護和診斷提供歷史數據。
網絡功能
• 支持多用戶網絡監控，支持多播、TCP、UDP數據流輸出，可穿透網絡層代理。
• 支持能夠承載IP數據的各種網絡，支持跨路由器的遠程實時監看、遠程檢索查看歷史資料、遠程控制。
• 自適應網絡帶寬，實時高效的傳遞監控信息。
• 系統可與其他集成系統通過網絡無縫對接，實現信息資源共享。
• 隨著系統的逐步擴展，會出現許多新的系統。這些系統一旦出現，就可與現在系統聯網，從而可以共享視音頻及其系統信息資源。系統之間通過IP網絡相連。
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多級管理
• 具備自上而下的信息自動收集功能，即上級服務器可以從下級服務器收集報警信息、巡檢信息、事件信息和視頻信息并更新數據庫；底層服務器可以從視頻編碼器等數據設備手機相應信息并更新數據庫；
• 系統具備觸發事件的自動上報功能，前端發生的報警、設備故障等等觸發事件會馬上上傳歸屬服務器，歸屬服務器在存儲此信息入數據庫同時會轉發給上級服務器及在線控制工作站，整個過程延時<1秒；
• 整個系統對外提供了開發式接口，可以和其他管理系統對接；
數字矩陣
• 可以接收遠程DVR/DVS傳送過來的網絡音視頻壓縮數據流，通過管理本機解碼卡輸出單畫面圖象數據到本機顯示器和外接電視墻上。可以捆綁在主控軟件中使用。可以由其中一臺矩陣主機負責對所有主機的集中控制，構成大型網絡數字矩陣。支持多臺數字矩陣硬解碼輸出的協同控制。支持對其它標準客戶端軟解碼VGA輸出的協同控制，最大管理本機25路硬解碼輸出。
個性化功能
• 時鐘同步，所有的前端和客戶端與服務器保持時間同步；
• 透明通道，系統支持數據透明傳輸，在客戶端提供數據輸入接口，系統通過服務器轉發透明傳輸給前端外接設備；
• 矩陣控制，系統接入主流的矩陣設備，允許在客戶端直接控制前端外接矩陣的視頻切換和畫面分割；
• 外接控制鍵盤，在客戶端通過串口連接控制鍵盤直接通過控制鍵盤操作前端設備云臺動作和矩陣切換。
