CN111491132A - 基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统，工业视频监控系统为监控中心、监控前端和远程客户端通过卫星IP网络构建；监控前端配置网络摄像机、网络录像机、拾音器和告警器，网络摄像机通过网络接入区域内的网络录像机，网络摄像机的录像码流存储在网络录像机中，拾音器、告警器分别通过网络摄像机设置的音频接入端、告警接入端接入；监控中心配置监控管理平台、DVR接入网关及操作设备，监控管理平台内嵌数据库、网络录像单元，已建DVR监控点通过DVR接入网关接入监控中心，操作设备安装客户端软件实现监控系统的控制、管理和操作；远程客户端浏览监控图像，对网络摄像机进行PTZ控制，修改设备参数，报警联动布防与撤防。

Description

基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统

技术领域

本发明涉及工业监控技术领域，尤其涉及一种工业视频监控系统。

背景技术

根据用户的实际规划，拟建设一套基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统，以实现对各电站、大坝等区域的远程视频监控。要求监控系统采用先进成熟的视音频产品，并基于现有卫星IP网络建设，实现远程实时浏览、控制、录像存储等要求。

因此，本次建设的需求应包含以下几个方面：

新建系统应支持高标清视频图像同时接入，随着监控技术的不断发展、监控设备的不断更新，视频图像高清化大势所趋，所以本次建设的视频监控系统应具备高标清混合组网的能力。

为充分保障录像资源的有效性，要求录像存储时间不小于30天，做到“所存即所看”，保证录像清晰度不衰减。而在录像安全性方面，需具备一定的容灾措施，具有RAID5的安全机制。

结合实际网络情况，进行分布式存储，节约资源。

新建系统前端应能实现接入烟感、温感、红外告警等安防设备，并通过摄像机内部的告警接口，实现告警信息的传输，使得监控中心能够及时获悉告警事件，进行处理。

监控系统应能够支持接入语音对讲设备，通过网络传输能够实现监控平台与前端监控点的语音对讲、广播等功能。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统。

为了实现上述目的，本公开提供一种基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统，工业视频监控系统包括监控中心、监控前端和远程客户端，监控中心、监控前端和远程客户端通过卫星IP网络构建；

监控前端配置用于录像采集和视频编码的网络摄像机、用于存储视频信息的网络录像机、拾音器和告警器，网络摄像机通过网络接入区域内的网络录像机，网络摄像机的录像码流存储在网络录像机中，网络摄像机设置音频接入端和告警接入端，拾音器通过音频接入端、告警器通过告警接入端接入网络摄像机；

监控中心配置用于前端监控点管理的监控管理平台、DVR接入网关及操作设备，监控管理平台内嵌数据库、网络录像单元，已建DVR监控点通过DVR接入网关接入监控中心，操作设备安装客户端软件实现监控系统的控制、管理和操作；

远程客户端浏览监控图像，对网络摄像机进行PTZ控制，修改设备参数，报警联动布防与撤防。

优选地，监控管理平台集成：

用于用户认证、管理和全网设备入网认证及管理功能的平台管理模块；

用于监控前端和客户端的接入、信令转发处理、系统及其信息管理的中心控制模块；

用于实现音视频请求、接收、转发、分发和多级级联的视频处理模块；

用于录像与回放录像的录像处理模块；

用于前端设备的接入的前端接入模块；

用于用户接入的客户端接入模块。

优选地，监控管理平台通过嵌入式硬件和嵌入式操作系统架构。

优选地，监控中心还配置电视墙系统，电视墙系统包括用于前端监控视频的图像解码的解码器和电视墙，解码器解码之后的视频图像实显示于电视墙。

优选地，监控前端还配置报警设备，报警设备包括红外传感器、烟雾传感器、温度传感器、门磁和紧急按钮，报警设备提供开关量信号输出，网络摄像机接收开关量信号。

本发明的有益效果在于：

1、本发明涉及的基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统采用全网络、全数字化设备建设，监控管理平台、解码器、网络录像机、网络摄像机均采用数字化、网络化、智能化设备，满足监控系统的数字部署要求；

2、在整个监控系统中，所有设备均采用全嵌入式硬件设备，避免了软件和服务器方式带来的系统的不稳定因素，极大的提高了系统的稳定性，确保系统可靠运行；

3、监控系统支持多级认证和码流加密管理机制，可根据不同的管理人员设置不同的管理权限，不同权限的人员只可浏览或管理自己权限许可的内容。监控的数据在传输过程中对码流实现了128位的硬件加密，完全保证系统数据的安全性；

4、监控系统采用的监控管理平台、网络录像机，可根据不同的监控点位建设数量进行扩容，设备支持监控的图像接入，在后期需要将现有的监控系统进行高清改造时，只需要采购高清摄像机即可完成部署；

5、新建监控系统通过配置接入网关可以接入原有的DVR、矩阵、数字等第三方的监控系统，实现了对原有监控系统的无缝融合，实现资源利旧，避免重复建设，在新建监控系统的客户端可以实现对新建或已有监控系统的视频资源进行统一调用、浏览、控制等操作；

6、整个监控系统的建设，采用了分布式部署方式，实现全网络化部署，在不同的监控区域可实现区域接入，在监控区域可进行本地化的接入、管理、存储、显示输出等应用，储方式采用了前端存储，日常的监控图像存储都在前端实现，不额外占用网络传输带宽。通过以上的分布式部署方式，可直接利用现有网络实现整个监控系统的承载，无须建设独立的监控专网；

7、整套系统中监控管理平台和网络录像机支持高清监控系统接入、虚拟墙、入侵检测等警告智能化应用，不需要增加大量的告警设备，节约了项目的建设成本。提高了系统的可管理性、可维护性。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本发明所述的基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统的拓扑结构图；

图2是本发明所述的基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统的架构图；

图3是本发明所述的监控管理平台的架构图；

图4是具体实施方式所述的报警信号接入图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1所示，本发明涉及的一种基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统，工业视频监控系统包括监控中心、监控前端和远程客户端，监控中心、监控前端和远程客户端通过卫星IP网络构建；

监控前端配置用于录像采集和视频编码的网络摄像机、用于存储视频信息的网络录像机、拾音器和告警器，网络摄像机通过网络接入区域内的网络录像机，网络摄像机的录像码流存储在网络录像机中，网络摄像机设置音频接入端和告警接入端，拾音器通过音频接入端、告警器通过告警接入端接入网络摄像机；

监控中心配置用于前端监控点管理的监控管理平台、DVR接入网关及操作设备，监控管理平台内嵌数据库、网络录像单元，已建DVR监控点通过DVR接入网关接入监控中心，操作设备安装客户端软件实现监控系统的控制、管理和操作；

远程客户端浏览监控图像，对网络摄像机进行PTZ控制，修改设备参数，报警联动布防与撤防。

本系统通过卫星IP网络构建一个星型结构的数字化、网络化的网络监控系统。采用分布式部署方式，在各个区域部署网络录像机，对该区域内的监控前端进行接入、浏览、存储。监控中心部署监控管理平台、网关设备，通过网络实现监控资源的统一控制、集中管理。

监控中心负责前端监控点的管理，实现用户登录认证、码流交换、系统管理。

监控管理平台为一款嵌入式硬件监控中心平台，内嵌数据库、网络录像单元，单台设备即可实现系统管理和录像功能。

集中解码器实现数字图像转模拟输出到电视墙，实现电视墙浏览。单台设备可插7块高清解码卡；每块高清解码卡可以实现1路1080P或1路720P或4路D1、9路或16路CIF分辨率的视频解码。

DVR接入网关实现对已建DVR监控点的整合利旧，完成远程控制、监控浏览、DVR录像查询与回放、告警联动等功能。

操作设备上安装客户端软件，可实现对系统的控制、管理、操作等。

通过远程客户端可浏览监控图像、对前端摄像机进行PTZ控制、修改设备参数、报警联动布防与撤防。

监控前端的各新建监控点区域配置高清网络摄像机、高清NVR网络录像机、拾音器、告警器。

网络摄像机可以实现24小时不间断录像采集和视频编码，并可以售前前端音频信号、告警信息，通过网络接入各自区域内的网络录像机，录像码流无需汇总到监控中心进行存储，直接存储在本地网络录像机中，降低中心带宽的压力。

网络摄像在实现视频编码和传输，还提供音频、告警接入端口。通过告警触发可以实现监控客户端、监控中心的报警联动，画面自动显示等功能。

已建的DVR监控系统，通过在监控中心部署DVR接入网关，无缝接入高清网络系统，实现统一的管理和调度。

优选地，监控管理平台集成：

用于用户认证、管理和全网设备入网认证及管理功能的平台管理模块；

用于监控前端和客户端的接入、信令转发处理、系统及其信息管理的中心控制模块；

用于实现音视频请求、接收、转发、分发和多级级联的视频处理模块；

用于录像与回放录像的录像处理模块；

用于前端设备的接入的前端接入模块；

用于用户接入的客户端接入模块。

监控系统提供监控管理平台、前端编码器、解码器、存储系统以及配套软件，提供整套的视频监控解决方案，如图2所示。

监控管理平台采用嵌入式操作系统和专用DSP数字处理芯片，集成以下功能模块：平台管理模块、中心控制模块、视频处理模块、录像处理模块、前端接入模块、客户端接入模块。

中心控制模块是中心服务平台的核心单元，可实现前端、客户端的接入、信令转发处理、系统及其信息管理，提供对中心控制模块的用户个性化数据、联动告警、操作日志等数据存储功能。

视频处理模块为视频转分发单元，可实现音视频请求、接收、转发、分发，支持多级级联。

平台管理模块提供用户认证、管理和全网设备入网认证和管理功能。

录像处理模块提供录像与回放功能。

前端接入模块/客户端接入模块提供全网的用户/设备的接入。

监控系统提供实时监控、远程控制、录像与放像、报警联动、双向语音、权限管理、网络管理、日志管理等丰富的应用功能。

优选地，监控管理平台通过嵌入式硬件和嵌入式操作系统架构。

嵌入式操作系统高度集成化设备，内嵌监控中心模块、数据库、转发模块、录像模块。采用专用的数字处理芯片，内嵌数据库，通常无病毒、黑客问题，电信级的容量与可靠性设计，可长时间不间断运行，架构简单、安全性高、可靠性强。

优选地，监控中心还配置电视墙系统，如图3所示，电视墙系统包括用于前端监控视频的图像解码的解码器和电视墙，解码器解码之后的视频图像实显示于电视墙。

高清电视墙系统实现对前端高清视频监控图像的解码，以及在高清电视墙上进行显示。

解码器采用KDM201高清电视墙解码器，具有配置灵活、部署方便、节约空间、易于安装维护、整体成本低等特点，特别适合于需要多路视频集中编码或多路视频集中解码的应用场合。

电视墙解码卡有高清及标清解码卡，支持分辩率达到1080P、720P、D1的分辨率，使前端监控点采集的高清图像能真实的还原到电视墙进行显示，避免了高清采集，标清显示的缺陷。电视墙系统可接入闭路电视信号，将闭路电视节目通过矩阵系统接入到电视墙系统。

优选地，监控前端还配置报警设备，报警设备包括红外传感器、烟雾传感器、温度传感器、门磁和紧急按钮，报警设备提供开关量信号输出，网络摄像机接收开关量信号，如图4所示。

监控系统需采用新一代的视频监控技术，有效融合了视频监控和报警联动功能，将传统的视频监控系统和报警系统合二为一。

报警信号采集主要由报警单元完成，报警单元主要指报警信号的发生设备，为监控系统提供报警信息。通常报警设备有红外、烟感、温感、门磁、紧急按钮等等，报警设备通常提供开关量输出，由前端网络摄像机接受开关量信号，实现报警信号接入系统与告警联动。

报警信号的传输过程指报警信号经前端告警信号采集设备，如网络摄像机，在本地输出或通过IP网络传到后端的一个过程。报警信号最终有三种流向：报警信号经本地网络摄像机输出，触发本地声光电等报警；报警信号通过网络，经平台到客户端触发声、文字等报警；报警信号通过网络，经平台、客户端发送至第三方系统，提供报警。

监控系统具备完善的信息存储和管理功能，系统能够自动存储报警相关记录，可以提供相关记录的查询、导出等功能。

当发生报警时，前端报警设备发送告警电平到前端采集设备，前端采集设备将告警信息上传到监控中心，提供警情。系统可自动或手动启动联动机制处理警情。可以实现：系统能够自动或手动将报警发生现场的图像、声音输出到客户端或电视墙，为监控中心提供报警现场的信息，便于迅速处理警情；系统能够自动或手动对报警现场信息进行存储备份，供日后查询、调用，为警情处理提供事实依据；系统能够自动或手动实现对报警现场的警示，在监控前端配置警铃、警灯等报警设备后，网络摄像机可根据需求把告警信号发送给本地警铃、警灯等设备，实现本地告警信号的输出，警示现场；报警发生时，监控中心操作人员可通过双向音频功能对报警现场喊话，与前端现场进行实时沟通，对事发现场进行指挥、疏导，迅速处理警情；报警发生时，监控中心操作人员可使用系统的图像抓拍功能，对报警现场图像进行抓拍，留存作为警情处理依据；系统支持电子地图功能，警情发生时，系统能够迅速定位事发地点，为迅速处理警情提供帮助；报警发生时，系统可为其他应用系统提供告警信号和图像信息，实现多系统联动处理，及时有效地处理警情；平台报警时可通过设置联动，通过短信猫的设备，实现自动向各级安保人员发生短信，实现多系统联动机动处理，安保人员迅速到位，及时有效地处理警情。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (5)

1.基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统，其特征在于：工业视频监控系统包括监控中心、监控前端和远程客户端，监控中心、监控前端和远程客户端通过卫星IP网络构建；

监控前端配置用于录像采集和视频编码的网络摄像机、用于存储视频信息的网络录像机、拾音器和告警器，网络摄像机通过网络接入区域内的网络录像机，网络摄像机的录像码流存储在网络录像机中，网络摄像机设置音频接入端和告警接入端，拾音器通过音频接入端、告警器通过告警接入端接入网络摄像机；

监控中心配置用于前端监控点管理的监控管理平台、DVR接入网关及操作设备，监控管理平台内嵌数据库、网络录像单元，已建DVR监控点通过DVR接入网关接入监控中心，操作设备安装客户端软件实现监控系统的控制、管理和操作；

远程客户端浏览监控图像，对网络摄像机进行PTZ控制，修改设备参数，报警联动布防与撤防。

2.根据权利要求1所述的基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统，其特征在于：监控管理平台集成：

用于用户认证、管理和全网设备入网认证及管理功能的平台管理模块；

用于监控前端和客户端的接入、信令转发处理、系统及其信息管理的中心控制模块；

用于实现音视频请求、接收、转发、分发和多级级联的视频处理模块；

用于录像与回放录像的录像处理模块；

用于前端设备的接入的前端接入模块；

用于用户接入的客户端接入模块。

3.根据权利要求1所述的基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统，其特征在于：监控管理平台通过嵌入式硬件和嵌入式操作系统架构。

4.根据权利要求1所述的基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统，其特征在于：监控中心还配置电视墙系统，电视墙系统包括用于前端监控视频的图像解码的解码器和电视墙，解码器解码之后的视频图像实显示于电视墙。

5.根据权利要求1所述的基于卫星应急通信网络的工业视频监控系统，其特征在于：监控前端还配置报警设备，报警设备包括红外传感器、烟雾传感器、温度传感器、门磁和紧急按钮，报警设备提供开关量信号输出，网络摄像机接收开关量信号。

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