CN104394360A - 一种基于web管理有轨电车cctv系统及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的基于WEB管理有轨电车CCTV系统及其实现方法，首先在全线的摄像机根据不同的VLAN进行IP地址分配，并且预留足够的IP地址可扩展空间，中心交换机通过TRUNK汇聚的方式保证了带宽负载均衡，WEB服务器中存储了各专业的设备状态数据，WEB工作站可以在统一的WEB信息平台上显示这些设备的状态，WEB工作站在信息平台上可以直接调取CCTV视频信号，无需WEB服务器的视频处理，这样可以减小WEB服务器的处理压力，这样就实现了采用统一的WEB信息平台管理有轨电车CCTV系统的方法，并且能够保证整个CCTV系统的数据稳定性和WEB管理系统的工作可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机通信技术，具体涉及一种基于WEB管理有轨电车CCTV系统及其实现方法。
背景技术
随着近年来有轨电车的新生发展，有轨电车行业内希望采用简单统一的WEB界面的方式进行有轨电车各专业的数据状态监视，并可以远程监控全线摄像机。由此产生了在WEB管理界面下管理有轨电车的CCTV的需求。
如今在地铁上采用的CCTV系统通常采用车站存储视频信息的方式，将车站的视频信息存储到车站CCTV磁盘阵列中，当需要调取视频信息时可以从中心向车站进行调取，从而达到了分散存储的目的。但是在有轨电车中并没有设置车站控制室，也没有设置车站的视频存储设备，它是将所有的视频信息通过骨干网集中存储到了控制中心的磁盘阵列中，通过在远距离正线上分散着数百个摄像机，将这些摄像机获取的视频信息集中到某一个控制中心进行存储或者实时显示，但是这种传统的CCTV监控系统并没有充分考虑到通信负载均衡的问题和监控可靠性的问题，不能满足和适应现今有轨电车的不断发展。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高可靠性的基于WEB管理有轨电车CCTV系统及其实现方法，能够实现远距离存储和实时显示全线摄像机系统中的数据信息。
技术方案：为实现上述目的，本发明的基于WEB管理有轨电车CCTV系统，包括通信硬件系统和控制中心，所述通信硬件系统包括全线摄像机系统，所述控制中心包括骨干通信系统、CCTV监控系统和WEB监控系统，所述骨干通信系统包括光纤配线架、第一骨干网交换机和第二骨干网交换机，所述CCTV监控系统包括CCTV系统和CCTV工作站，所述CCTV系统包括CCTV中心交换机、CCTV中心服务器和CCTV磁盘阵列，所述WEB监控系统包括WEB系统和WEB远程监控室，所述WEB系统包括WEB系统交换机和WEB服务器，所述全线摄像机系统通过业务光纤网接入所述光纤配线架，所述光纤配线架通过中心光交换网络将所述全线摄像机系统的数据送至所述第一骨干网交换机和第二骨干网交换机，所述第一骨干网交换机和第二骨干网交换机分别通过多组光纤连接至所述CCTV中心交换机，所述WEB系统交换机分别连接所述CCTV中心交换机和WEB服务器。
进一步地，所述WEB远程监控室可以设置WEB访问工作站或者便携式电脑中任意一种。
进一步地，若所述WEB远程监控室中设置WEB访问工作站，所述WEB访问工作站采用光纤依次经过外部信息网光转和内部信息网光转，最后经过外网防火墙与所述WEB交换机连接。
进一步地，所述WEB访问工作站设置单独的数据流通道用于直接与所述CCTV系统连接。这样可以减轻WEB服务器对视频流信息的处理，又可以保证对其他专业设备信息的监视与存储，避免了因大数据流而影响了正常数据的接收，在此基础上实现WEB工作站对所有专业数据的统一管理。
进一步地，若所述WEB远程监控室中设置便携式电脑，所述WEB远程监控室还包括VPN服务器，所述便携式电脑采用Internet网络依次经过外部信息网光转、VPN服务器和内部信息网光转，最后经过外网防火墙与所述WEB交换机连接。
在此WEB系统中采用外网防火墙将外部信息网中的工作站与WEB系统进行隔离，避免了人为或者非人为的原因通过外网对整个内网系统造成影响，结构当中经过外网和内网光转，利用光纤与WEB工作站连接，就可以将WEB访问工作站置于控制中心中的任何一个角落，也可以设置专用的VPN服务器在公共外网进行远程WEB访问有轨电车内的信息。
进一步地，还包括ISCS系统，所述ISCS系统包括ISCS系统交换机和ISCS服务器，所述WEB系统交换机与所述ISCS系统交换机连接，所述ISCS系统交换机与所述ISCS服务器连接。
进一步地，所述WEB监控系统中各子系统以及所述WEB监控系统中各子系统和所述CCTV监控系统中各子系统之间都是采用光纤互相连接。
进一步地，本发明的一种采用WEB管理有轨电车CCTV系统的实现方法，包括以下步骤：
1)首先将所述全线摄像机系统按照地理区域进行划分，并使用不同的VLAN号对划分后的不同区域的摄像机进行区别；一方面可以保证全线摄像机系统的易扩展性，另一方面也可以保证系统在管理上的方便，再次也可以充分利用全线的带宽，避免瓶颈现象。
2)然后在通信过程中所述CCTV中心交换机与所述第一骨干网和第二骨干网之间的通信采用交换机TRUNK汇聚模式进行汇聚配合；上述中提到所述第一骨干网交换机和第二骨干网交换机分别通过多组光纤连接至所述CCTV中心交换机，这样可以保证在正常情况下所有的光纤平均负载视频流信息，并且CCTV中心交换机和骨干网交换机互为主备，在最严峻的情况下，当第一骨干网交换机或者第二骨干网交换机中任意一台宕机时，剩下的一台仍旧可以采用聚合的方式进行通信，这种方法既可以减轻光纤的压力，又最大限度地保证了系统的可用性，对于有轨电车控制中心存在CCTV系统这种大数据量业务的专业采用这种TRUNK汇聚方式比较适合。进一步实现全线的摄像机视频流信息的存储与播放，满足在实时播放以及突发数据流情况下的视频清晰度与流畅度。
3)所述WEB服务器访问所述ISCS服务器，获取ISCS服务器中的数据，并将该数据保存在所述WEB服务器中；
4)所述WEB访问工作站访问所述WEB服务器中的数据，获取所需数据，并将这些数据进行综合分析后显示在统一的WEB界面上；
5)同时所述WEB访问工作站单独访问所述CCTV系统中的视频流信息，并将该视频流信息进行综合分析后显示在统一的WEB界面上。利用WEB服务器搭建的统一信息平台对CCTV系统的信息进行管理，在WEB系统交换机上，接入CCTV系统和ISCS系统，WEB服务器接收ISCS服务器传来的状态数据，在WEN工作站上可以访问WEB系统获取设备状态数据，WEB工作站通过获取各设备的状态信息，从而建立统一的信息平台监视各设备的状态，并对全线的摄像机进行监控。
进一步地，在所述步骤1)中，对于各个区域中的摄像机分配相应IP地址，并给预留足够可扩展的IP地址数。
有益效果：本发明的基于WEB管理有轨电车CCTV系统及其实现方法与传统的有轨电车CCTV系统实现方法相比，首先在全线的摄像机根据不同的VLAN进行IP地址分配，并且预留足够的IP地址可扩展空间，中心交换机通过TRUNK汇聚的方式保证了带宽负载均衡，WEB服务器中存储了各专业的设备状态数据，WEB工作站可以在统一的WEB信息平台上显示这些设备的状态，WEB工作站在信息平台上可以直接调取CCTV视频信号，无需WEB服务器的视频处理，这样可以减小WEB服务器的处理压力，这样就实现了采用统一的WEB信息平台管理有轨电车CCTV系统的方法，并且能够保证整个CCTV系统的数据稳定性和WEB管理系统的工作可靠性。
附图说明
图1是采用WEB管理有轨电车CCTV系统结构图；
图2是管理CCTV系统的WEB系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。
本发明的基于WEB管理有轨电车CCTV系统，包括通信硬件系统和控制中心，所述通信硬件系统包括全线摄像机系统，所述控制中心包括骨干通信系统、CCTV监控系统和WEB监控系统，所述骨干通信系统包括光纤配线架、第一骨干网交换机和第二骨干网交换机，所述CCTV监控系统包括CCTV系统和CCTV工作站，所述CCTV系统包括CCTV中心交换机、CCTV中心服务器和CCTV磁盘阵列，所述WEB监控系统包括WEB系统和WEB远程监控室，所述WEB系统包括WEB系统交换机和WEB服务器，所述全线摄像机系统通过业务光纤网接入所述光纤配线架，所述光纤配线架通过中心光交换网络将所述全线摄像机系统的数据送至所述第一骨干网交换机和第二骨干网交换机，所述第一骨干网交换机和第二骨干网交换机分别通过多组光纤连接至所述CCTV中心交换机，所述WEB系统交换机分别连接所述CCTV中心交换机和WEB服务器。所述WEB远程监控室可以设置WEB访问工作站或者便携式电脑中任意一种。若所述WEB远程监控室中设置WEB访问工作站，所述WEB访问工作站采用光纤依次经过外部信息网光转和内部信息网光转，最后经过外网防火墙与所述WEB交换机连接。所述WEB访问工作站设置单独的数据流通道用于直接与所述CCTV系统连接。这样可以减轻WEB服务器对视频流信息的处理，又可以保证对其他专业设备信息的监视与存储，避免了因大数据流而影响了正常数据的接收，在此基础上实现WEB工作站对所有专业数据的统一管理。若所述WEB远程监控室中设置便携式电脑，所述WEB远程监控室还包括VPN服务器，所述便携式电脑采用Internet网络依次经过外部信息网光转、VPN服务器和内部信息网光转，最后经过外网防火墙与所述WEB交换机连接。在此WEB系统中采用外网防火墙将外部信息网中的工作站与WEB系统进行隔离，避免了人为或者非人为的原因通过外网对整个内网系统造成影响，结构当中经过外网和内网光转，利用光纤与WEB工作站连接，就可以将WEB访问工作站置于控制中心中的任何一个角落，也可以设置专用的VPN服务器在公共外网进行远程WEB访问有轨电车内的信息。所述基于WEB管理有轨电车CCTV系统还包括ISCS系统，所述ISCS系统包括ISCS系统交换机和ISCS服务器，所述WEB系统交换机与所述ISCS系统交换机连接，所述ISCS系统交换机与所述ISCS服务器连接。
所述WEB监控系统中各子系统以及所述WEB监控系统中各子系统和所述CCTV监控系统中各子系统之间都是采用光纤互相连接。
本发明的一种采用WEB管理有轨电车CCTV系统的实现方法，包括以下步骤：
1)首先将所述全线摄像机系统按照地理区域进行划分，并使用不同的VLAN号对划分后的不同区域的摄像机进行区别，对于各个区域中的摄像机分配相应IP地址，并给预留足够可扩展的IP地址数；一方面可以保证全线摄像机系统的易扩展性，另一方面也可以保证系统在管理上的方便，再次也可以充分利用全线的带宽，避免瓶颈现象。
2)然后在通信过程中所述CCTV中心交换机与所述第一骨干网和第二骨干网之间的通信采用交换机TRUNK汇聚模式进行汇聚配合；上述中提到所述第一骨干网交换机和第二骨干网交换机分别通过多组光纤连接至所述CCTV中心交换机，这样可以保证在正常情况下所有的光纤平均负载视频流信息，并且CCTV中心交换机和骨干网交换机互为主备，在最严峻的情况下，当第一骨干网交换机或者第二骨干网交换机中任意一台宕机时，剩下的一台仍旧可以采用聚合的方式进行通信，这种方法既可以减轻光纤的压力，又最大限度地保证了系统的可用性，对于有轨电车控制中心存在CCTV系统这种大数据量业务的专业采用这种TRUNK汇聚方式比较适合。进一步实现全线的摄像机视频流信息的存储与播放，满足在实时播放以及突发数据流情况下的视频清晰度与流畅度。
3)所述WEB服务器访问所述ISCS服务器，获取ISCS服务器中的数据，并将该数据保存在所述WEB服务器中；
4)所述WEB访问工作站访问所述WEB服务器中的数据，获取所需数据，并将这些数据进行综合分析后显示在统一的WEB界面上；
5)同时所述WEB访问工作站单独访问所述CCTV系统中的视频流信息，并将该视频流信息进行综合分析后显示在统一的WEB界面上。利用WEB服务器搭建的统一信息平台对CCTV系统的信息进行管理，在WEB系统交换机上，接入CCTV系统和ISCS系统，WEB服务器接收ISCS服务器传来的状态数据，在WEN工作站上可以访问WEB系统获取设备状态数据，WEB工作站通过获取各设备的状态信息，从而建立统一的信息平台监视各设备的状态，并对全线的摄像机进行监控。
实施例：下面根据某有轨电车采用的WEB管理有轨电车CCTV系统的构建与使用，并结合附图来更清楚地说明本发明的具体实施方式。
图1是采用WEB管理有轨电车CCTV系统的结构图，在本系统功能上，包含了有轨电车系统中CCTV系统的部分以及WEB管理部分；地域上，包含了正线车站、区间、车辆段以及控制中心，其中在车站A岛式站台和车站B侧式站台中T表示为通信柜，在本实施例的正线车站、车站区间、变电所、车辆段内各位置一共分散了37个摄像机，在控制中心的设备机房设置了CCTV中心控制系统以及WEB管理系统柜，骨干网配置单独的VLAN号给正线CCTV摄像机，带宽为2G.。
表1中为全线摄像机的IP配置分配方案，整个IP段预留了1016个设备，足够CCTV整个系统使用，分配时，172.16.152.1—172.16.152.255段的IP地址给服务器，工作站等设备。在剩下的IP段分配中采用VLAN进一步的细分，表2为全线摄像机VLAN划分方案表，划分了两个VLAN：601、602。表3中标识了每个网络摄像机的IP地址分配，考虑平均分配VLAN中的摄像机数量与地域，在VLAN号为601的区域中分配了18个摄像机，预留了19-125区间作为预留摄像机的接入点，在VLAN号为602的区域中分配了19个摄像机，预留了149-253区间作为预留摄像机的接入点。
| 网络地址 | 172.16.152.0/22 |
| 节点范围 | 172.16.152.1-172.16.155.254 |
| 掩码 | 255.255.252.0 |
| 节点数 | 1016 |
| 广播地址 | 172.16.155.255 |
表1
| VLAN号 | 601 | 602 |
| 起始地址 | 172.16.153.1 | 172.16.153.129 |
| 结束地址 | 172.16.153.125 | 172.16.153.253 |
| 子网掩码 | 172.16.153.126 | 172.16.153.254 |
| 网关 | 255.255.255.128 | 255.255.255.128 |
表2
| 序号 | IP地址 | 子网掩码 | 网关 | VLAN号 |
| 1 | 172.16.153.1 | 255.255.255.128 | 172.16.153.126 | 601 |
| 2 | 172.16.153.2 | 255.255.255.128 | 172.16.153.126 | 601 |
| 3 | 172.16.153.3 | 255.255.255.128 | 172.16.153.126 | 601 |
| … | … | … | … | … |
| … | … | … | … | … |
| 16 | 172.16.153.16 | 255.255.255.128 | 172.16.153.126 | 601 |
| 17 | 172.16.153.17 | 255.255.255.128 | 172.16.153.126 | 601 |
| 18 | 172.16.153.18 | 255.255.255.128 | 172.16.153.126 | 601 |
| 19 | 172.16.153.129 | 255.255.255.128 | 172.16.153.254 | 602 |
| 20 | 172.16.153.130 | 255.255.255.128 | 172.16.153.254 | 602 |
| 21 | 172.16.153.131 | 255.255.255.128 | 172.16.153.254 | 602 |
| … | … | … | … | … |
| … | … | … | … | … |
| 35 | 172.16.153.145 | 255.255.255.128 | 172.16.153.254 | 602 |
| 36 | 172.16.153.146 | 255.255.255.128 | 172.16.153.254 | 602 |
| 37 | 172.16.153.148 | 255.255.255.128 | 172.16.153.254 | 602 |
表3
骨干网通过逻辑环网的形式与中心设备机房的OLT设备进行通信，在中心配置CCTV中心交换机采用8组光纤线分别与骨干网交换机A、B机之间的采用TRUNK汇聚模式。汇聚后的8个光口中任何一个都可以访问其他7个光口中的数据，从而访问全线任何一个摄像机。正常使用时，这8组光口均衡负载。正常使用时，全线的数据传输到CCTV系统中时，平均每根光纤所承受的带宽为250Mb/s,极端情况下A或B交换机宕机，剩下的4组光纤每组承受的带宽为500Mb/s，也在承受范围内，不影响正常的数据流的传输。
在CCTV中心交换机分别配置独立的VLAN号给CCTV工作站、后备键盘、服务器、磁盘阵列等。表4为全线摄像机VALN划分方案。
表4
图2是管理CCTV系统的WEB系统结构。在WEB系统柜中，WEB两层交换机分别接入综合监控系统、WEB服务器、外网防火墙、CCTV中心交换、WEB管理工作站。外网接入采用光纤通过防火墙，外网可以是控制中心中某处的WEB访问工作站也可以接入Internet网，采用VPN的方式访问内网。采用这种方式，WEB服务器从ISCS系统获取各专业的设备状态数据，外网的访问设备可在授权的情况下访问WEB服务器获取资源，并可通过专用的CCTV视频流通道，直接从CCTV系统获取摄像机视频流信息。
本发明实现的关键点有以下三处：
(1)全线采用逻辑环的方式将全线的网络组成环网，为合理使用整个网络带宽容量，均衡网络各VLAN的负载，便于管理与配置，需要对正线的网络VLAN根据地理区域结合摄像机数量进行均衡划分，在带有OLT的变电所内设置独立的VLAN号，对已确定安装位置摄像机分配相应IP地址，并给预留足够可扩展的IP数。
(2)在中心骨干网与中心CCTV交换机端口进行TRUNK端口聚合，合理的分配带宽，方便以后进行带宽扩展和链路备份。将两个骨干网交换机分别通过若干组光纤与CCTV中心交换机的若干个光口进行连接，这些光口平均分担所有的数据流量。在CCTV交换机上分别设立独立的VLAN号给工作站，后备键盘，综合监控等设备，隔离大流量的数据。本方法可提高整个CCTV系统的数据稳定性与可用性。
(3)在控制中心设备机房设置了WEB管理系统，但是最终的用户处于外部信息网，所以在考虑安全度、系统稳定性以及系统可用性的前提下，WEB交换机与CCTV中心交换机、ISCS中心交换机、WEB服务器进行连接。对于整个结构做了以下设计：
a)WEB服务器访问ISCS服务器，获取ISCS服务器中各专业的数据，并将该数据保存在WEB服务器中。WEB工作站访问WEB服务器，获取所需数据，并将这些数据进行分析综合后显示在统一的WEB界面上。WEB工作站上设置单独的数据流通道，直接从CCTV系统调取CCTV视频，并在统一的WEB界面上显示。这样WEB服务器可不用处理CCTV视频流信号，以避免大数据流影响基本设备状态的接收。
b)在外部信息网与WEB管理系统间采用防火墙进行隔离，避免外网对内网的人为入侵或病毒入侵，考虑WEB工作站的位置可能处于控制中心任意一个位置，可采用光纤接入。同时通过VPN权限设置，登陆位置也可处于Internet任何一处，可足不出户监视有轨电车的所有设备的状态，并可查看CCTV摄像机的视频。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种采用WEB管理有轨电车CCTV系统，其特征在于：包括通信硬件系统和控制中心，所述通信硬件系统包括全线摄像机系统，所述控制中心包括骨干通信系统、CCTV监控系统和WEB监控系统，所述骨干通信系统包括光纤配线架、第一骨干网交换机和第二骨干网交换机，所述CCTV监控系统包括CCTV系统和CCTV工作站，所述CCTV系统包括CCTV中心交换机、CCTV中心服务器和CCTV磁盘阵列，所述WEB监控系统包括WEB系统和WEB远程监控室，所述WEB系统包括WEB系统交换机和WEB服务器，所述全线摄像机系统通过业务光纤网接入所述光纤配线架，所述光纤配线架通过中心光交换网络将所述全线摄像机系统的数据送至所述第一骨干网交换机和第二骨干网交换机，所述第一骨干网交换机和第二骨干网交换机分别通过多组光纤连接至所述CCTV中心交换机，所述WEB系统交换机分别连接所述CCTV中心交换机和WEB服务器。
2.根据权利要求1所述的采用WEB管理有轨电车CCTV系统，其特征在于：所述WEB远程监控室设置为WEB访问工作站或者便携式电脑中任意一种。
3.根据权利要求2所述的采用WEB管理有轨电车CCTV系统，其特征在于：若所述WEB远程监控室中设置WEB访问工作站，所述WEB访问工作站采用光纤依次经过外部信息网光转和内部信息网光转，最后经过外网防火墙与所述WEB交换机连接。
4.根据权利要求3所述的采用WEB管理有轨电车CCTV系统，其特征在于：所述WEB访问工作站设置单独的数据流通道用于直接与所述CCTV系统连接。
5.根据权利要求2所述的采用WEB管理有轨电车CCTV系统，其特征在于：若所述WEB远程监控室中设置便携式电脑，所述WEB远程监控室还包括VPN服务器，所述便携式电脑采用Internet网络依次经过外部信息网光转、VPN服务器和内部信息网光转，最后经过外网防火墙与所述WEB交换机连接。
6.根据权利要求1所述的采用WEB管理有轨电车CCTV系统，其特征在于：还包括ISCS系统，所述ISCS系统包括ISCS系统交换机和ISCS服务器，所述WEB系统交换机与所述ISCS系统交换机连接，所述ISCS系统交换机与所述ISCS服务器连接。
7.根据权利要求6所述的采用WEB管理有轨电车CCTV系统，其特征在于：所述WEB监控系统中各子系统以及所述WEB监控系统中各子系统和所述CCTV监控系统中各子系统之间都是采用光纤互相连接。
8.一种使用如权利要求1至7中任一项所述的采用WEB管理有轨电车CCTV系统的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)首先将所述全线摄像机系统按照地理区域进行划分，并使用不同的VLAN号对划分后的不同区域的摄像机进行区别；
2)然后在通信过程中所述CCTV中心交换机与所述第一骨干网和第二骨干网之间的通信采用交换机TRUNK汇聚模式进行汇聚配合；
3)所述WEB服务器访问所述ISCS服务器，获取ISCS服务器中的数据，并将该数据保存在所述WEB服务器中；
4)所述WEB访问工作站访问所述WEB服务器中的数据，获取所需数据，并将这些数据进行综合分析后显示在统一的WEB界面上；
5)同时所述WEB访问工作站单独访问所述CCTV系统中的视频流信息，并将该视频流信息进行综合分析后显示在统一的WEB界面上。
9.根据权利要求8所述的一种采用WEB管理有轨电车CCTV系统的实现方法，其特征在于：在所述步骤1)中，对于各个区域中的摄像机分配相应IP地址，并预留足够可扩展的IP地址数。
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