數(shù)字監(jiān)控及其在網(wǎng)吧實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控工程中的應(yīng)用

摘要：本文簡單介紹了數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)及其工作原理、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后分析了網(wǎng)吧監(jiān)控的實(shí)際情況及其特殊性，采取的改進(jìn)方案，實(shí)現(xiàn)了在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控某市網(wǎng)吧的功能。

關(guān)鍵詞：數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)；TCP/IP協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)；終端

0 引言

隨著以信息技術(shù)為主要標(biāo)志的科技進(jìn)步日新月異，以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為主要特征的信息化浪潮正以洶涌之勢席卷全球，對人類的未來產(chǎn)生著難以估量的深刻影響。近年來數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化在我國不斷蓬勃發(fā)展，在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷普及。 同樣在安防工程領(lǐng)域，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)步入了全數(shù)字時(shí)代。

1 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的原理及特點(diǎn)

1.1數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的概念

數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是由傳統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展而來的，是信息時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物。當(dāng)今數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)采用了4C技術(shù)，即計(jì)算機(jī)技術(shù)、顯示技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)。這些高新技術(shù)的應(yīng)用，使數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)上了一個(gè)新臺(tái)階。它不但能使管理者坐在控制室中就能觀察到控制范圍內(nèi)所有人員工作的情況，為管理、保安系統(tǒng)提供了臨場視覺效果，還可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置記錄下被觀察對象的活動(dòng)情況。因此，數(shù)字遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)已成為現(xiàn)代化信息管理系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。

1.2數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)主要工作原理：視頻從前端圖像采集設(shè)備輸出時(shí)即為數(shù)字信號(hào)，并以網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介，基于國際通用的TCP/IP協(xié)議，采用流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻在網(wǎng)上的多路復(fù)用傳輸，并通過設(shè)在網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)虛擬（數(shù)字）矩陣控制主機(jī)（IPM）來實(shí)現(xiàn)對整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的指揮、調(diào)度、存貯、授權(quán)控制等功能。此外報(bào)警、門禁、巡更等前端設(shè)備輸出的數(shù)字信號(hào)也可由多網(wǎng)合一的方式通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)用進(jìn)行傳輸并在同一平臺(tái)上進(jìn)行管理與控制。

1.3數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的組成及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)包括軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)根據(jù)不同的客戶有不同的功能，不過基本功能相同。硬件系統(tǒng)主要包括數(shù)字華一體攝像頭、二級(jí)交換機(jī)、骨干交換機(jī)、服務(wù)器、防火墻、電視墻等。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1：

1.4 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)越性

現(xiàn)今視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)步入了全數(shù)字時(shí)代。這將徹底打破\"閉路電視系統(tǒng)\"模擬方式的結(jié)構(gòu)，從根本上改變了視頻監(jiān)控系統(tǒng)從信息采集、傳輸處理、系統(tǒng)控制的方式和結(jié)構(gòu)形式。

1.4.1前端一體化：

監(jiān)控系統(tǒng)前端一體化意味著多種技術(shù)的整合、嵌入式構(gòu)架、適用和適應(yīng)性更強(qiáng)以及不同探測設(shè)備的整合輸出。為系統(tǒng)集成化奠定了基礎(chǔ)。

傳輸網(wǎng)絡(luò)化：視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化意味著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將由集總式向集散式系統(tǒng)發(fā)展，集散式系統(tǒng)采用多層分級(jí)的結(jié)構(gòu)形式，將使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件和軟件資源以及任務(wù)和負(fù)載得以共享，這也是系統(tǒng)集成與整合的重要基礎(chǔ)。

1.4.2處理數(shù)字化：

信息處理數(shù)字化意味著信息流的數(shù)字化、編碼壓縮、開放式的協(xié)議，具有微內(nèi)核技術(shù)的實(shí)時(shí)多任務(wù)、多用戶、分布式操作系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)搶先任務(wù)調(diào)度算法的快速響應(yīng)，硬件和軟件采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)設(shè)備的配置具有通用性強(qiáng)、開放性好、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、人機(jī)界面友好以及系統(tǒng)安裝、調(diào)試和維修簡單化，系統(tǒng)運(yùn)行互為熱備份，容錯(cuò)可靠等功能。

1.4.3系統(tǒng)集成化：

系統(tǒng)集成化正是由于構(gòu)建系統(tǒng)的各子系統(tǒng)均實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，特別是使視頻監(jiān)控系統(tǒng)與弱電系統(tǒng)中其它各子系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)無縫連接，從而實(shí)現(xiàn)了在統(tǒng)一的操作平臺(tái)上進(jìn)行管理和控制。

2 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

某市擬建設(shè)一套覆蓋全市所有網(wǎng)吧的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、證實(shí)、打擊發(fā)生在全市范圍內(nèi)網(wǎng)吧場所的各類違法犯罪，規(guī)范網(wǎng)吧從業(yè)行為，保障網(wǎng)吧業(yè)者、客戶合法權(quán)益為目的，將監(jiān)控圖象實(shí)時(shí)傳送到文管、公安和其他相關(guān)管理部門，通過監(jiān)控圖象的瀏覽、記錄、檢索、回放和對攝像機(jī)云臺(tái)、鏡頭等的控制、操作，使各級(jí)主管部門實(shí)時(shí)直觀地了解和掌握網(wǎng)吧工作動(dòng)態(tài)情況，有效提高網(wǎng)吧工作動(dòng)態(tài)管理的能力，最重要的是提高網(wǎng)吧的安全級(jí)別。

2.1 網(wǎng)吧監(jiān)控的特殊性及解決辦法

由于網(wǎng)吧監(jiān)控的特殊性，傳統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)不能滿足全市范圍內(nèi)圖象實(shí)時(shí)傳輸和監(jiān)控功能，所以必須要采用數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。但我們在此次項(xiàng)目實(shí)施前考慮到網(wǎng)吧的一些特殊性如帶寬問題，而沒有在終端采用IP網(wǎng)絡(luò)云臺(tái)+攝象機(jī)或帶IP地址的一體化球機(jī)，因?yàn)閿?shù)字監(jiān)控的終端是不錄像的，其錄像的功能在控制中心的網(wǎng)絡(luò)錄像服務(wù)器，這樣遠(yuǎn)程錄像一定會(huì)占用大量帶寬，引起網(wǎng)吧業(yè)主的不滿，從而使項(xiàng)目實(shí)行不下去。為了解決此問題，我們在終端采用一體化的勻速球加一端口的視頻服務(wù)器（含160G的IDE口硬盤），這樣既能在網(wǎng)吧本地錄像，又能滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2.2 網(wǎng)吧監(jiān)控的終端拓?fù)鋱D

此工程的控制中心見圖1，終端拓?fù)鋱D見圖2。

2.3實(shí)現(xiàn)功能

2.3.1登錄認(rèn)證：提供登錄驗(yàn)證界面，實(shí)現(xiàn)與CMS管理中心認(rèn)證服務(wù)器的交互后進(jìn)入系統(tǒng)。

2.3.2遠(yuǎn)程瀏覽：界面友好操作簡單，經(jīng)過管理中心服務(wù)器認(rèn)證后，能自動(dòng)以樹形結(jié)構(gòu)將瀏覽的前端設(shè)備和攝影頭編排列出來，可以根據(jù)職能或業(yè)務(wù)或區(qū)域進(jìn)行分組。同時(shí)結(jié)合手工自由點(diǎn)播，可以非常直觀、方便的查看權(quán)限許可的實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)畫面。

2.3.3遠(yuǎn)程控制：系統(tǒng)需支持云臺(tái)控制（上、下、左、右），包括巡航，預(yù)制位、燈光/雨刷功能的支持，支持三可變鏡頭遠(yuǎn)近、大小、聚集調(diào)節(jié)，支持?jǐn)z像機(jī)色度、亮度、飽和度、對比度的實(shí)時(shí)控制。

2.3.4支持錄像控制：系統(tǒng)需支持可設(shè)置錄像存儲(chǔ)方式，并配置其IP地址。支持錄像的遠(yuǎn)程檢索回放、下載本地地址回放等功能。

2.3.5遠(yuǎn)程操作：系統(tǒng)支持對指定的終端進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，如終端的參數(shù)設(shè)置、通道參數(shù)的設(shè)置、串口參數(shù)的配置及報(bào)警參數(shù)的設(shè)置、查詢。

3 總結(jié)

通過此次工程深刻體會(huì)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)技術(shù)不可能實(shí)現(xiàn)的功能。產(chǎn)品數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)整合化，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)端數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)真正分散監(jiān)控、集中管理的可能。網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)需能整合如網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)、Gateway等具有網(wǎng)絡(luò)功能 的設(shè)備元件，每一個(gè)設(shè)備就是一個(gè)IP（網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)），具有即插即用（Plug-play）的特點(diǎn)。隨著安防技術(shù)的發(fā)展和人們對安全技防的越發(fā)重視，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。

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