基於廣電網絡的城市監控系統的製作方法
2023-05-22 14:51:21
專利名稱：基於廣電網絡的城市監控系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及城市監控領域，尤其涉及一種基於廣電網絡的城市監控系統。
背景技術：
隨著經濟的發展、城鎮建設速度加快，導致城市中人口密集、流動人口增加，引發了城市建設中的交通、社會治安、重點區域防範等城市管理問題。目前城市治安管理中，由於城市面積大，人口增加等原因，而公安警力增加遠不能滿足實際需求的增長速度。為了解決這一難題，公安部於2004年在全國開始建設第一批」平安城市」治安視頻監控系統試點。「平安城市」項目是一個特大型、綜合性非常強的系統，隨著現代城市多職能化發展，城市布局日趨複雜，地面監測點在上百個、幾百個甚至上千個，城市視頻監控中視頻監控點的設立是根據城市治安重點而設立的，這些布控點主要集中在商業金融街、社區、娛樂場所、主要路段、交通樞紐區等。布控點以圖像採集、音頻採集及報警信息採集等設備為主。 主要是通過圖像來了解布控在城市各個敏感區的實時狀況，保證職能部門的管理員是在第一時間掌握實時的、清晰的高品質視頻圖像。城市治安視頻監控系統一方面要做到事件即時處理，另一方面也要給城市管理職能部門保留數據信息，這就要求在圖像實時瀏覽的同時，對圖像進行全天候的錄像。國家廣電總局從2003年開始在全國推進有線數位電視整體轉換工作，目前全國各地有線數位化工作開展得如火如荼。廣電總局在2009年8月出臺的《關於加快廣播電視有線網絡發展的若干意見》中明確提出，到2010年底，全國大中城市城區有線網絡的平均雙向用戶覆蓋率要達到60%以上；2011年底，大中城市城區平均雙向用戶覆蓋率要達到95% 以上，其它城市平均雙向用戶覆蓋率達到50%以上；2012年底，全國城市有線網絡平均雙向用戶覆蓋率要力爭達到80%以上。基礎網建成雙向網，這是廣電網絡再發展的基礎，這是廣電網絡在」三網融合」佔有一席之地的關鍵，這是廣電網絡進入電信運營商業務的門坎，只有進了這個門，才有條件擴充帶寬，才能以自主創新的」高性能寬帶信息網(3TNet)」核心技術為支撐，構建適合我國國情的、」三網融合」的、有線無線相結合的、全程全網的NGB網，實現到用戶桌面不低於 40Mbps的應用帶寬，滿足用戶高速、大容量、融合業務的使用需求。
發明內容針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種基於廣電網絡的城市監控系統。為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種基於廣電網絡的城市監控系統，包括用戶接收模塊和前端子模塊，還包括存儲模塊、廣電網絡傳輸模塊和軟體模塊，所述前端子模塊通過廣電網絡傳輸模塊與用戶接收模塊相連，所述前端子模塊包括攝像機、防雷器、穩壓電源、供電系統和前端系統，所述攝像機、防雷器、穩壓電源和供電系統均與前端系統相連。[0008]作為優選，前端系統包括主監控模塊和數個分監控模塊，分監控模塊通過網絡傳輸與主監控模塊連接。作為優選，分監控模塊包括紅外探頭、視頻伺服器和數個攝像頭，攝像頭和紅外探頭與視頻伺服器相連，攝像頭和紅外探頭採集數據之後經視頻伺服器處理髮送到監控分站。作為優選，主監控模塊包括數個監控客戶端、電視牆和錄像存儲伺服器，監控客戶端和電視牆對分監控模塊採集的信息進行處理，錄像存儲伺服器進行備份和存儲。作為優選，前端子系統還包括網絡視頻監控模塊，網絡視頻監控模塊包括依次連接的採集模塊、傳輸交換模塊、管理控制模塊和視頻顯示模塊。作為優選，廣電網絡傳輸模塊的IP骨幹網絡包括物理傳輸層、IP核心層和多服務接入層。與現有技術相比，本實用新型的優點在於1、將各個獨立的基於廣電網絡的城市監控系統都互相連通。並且提供了一種將各個部門的視頻監控系統都集中管理，根據不同管理部門的需求進行分配的軟體系統初期模型。2、基於廣電網絡的基於廣電網絡的城市監控系統可以在一定程度上整合城市監控資源，提供監控點的復用；還可以提供網絡存儲可以快捷地調用遠程監控信息，提高職能部門的辦事效率。3、可以使廣電網絡發揮其視頻傳輸的優勢，提高網絡利用率，擴大廣電網絡公司經營範圍，並且可以達到保障政府視頻監控系統安全運行的目的。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的前端子模塊的結構示意圖；圖3為本實用新型的網絡視頻監控模塊的結構示意圖；圖4為本實用新型的前端系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。作為本實用新型的一種實施方式，參閱圖1和圖2，本實用新型包括用戶接收模塊和前端子模塊，還包括存儲模塊、廣電網絡傳輸模塊和軟體模塊，所述前端子模塊通過廣電網絡傳輸模塊與用戶接收模塊相連，所述前端子模塊包括攝像機、防雷器、穩壓電源、供電系統和前端系統，所述攝像機、防雷器、穩壓電源和供電系統均與前端系統相連。前端系統包括主監控模塊和數個分監控模塊，分監控模塊通過網絡傳輸與主監控模塊連接。分監控模塊包括紅外探頭、視頻伺服器和數個攝像頭，攝像頭和紅外探頭與視頻伺服器相連，攝像頭和紅外探頭採集數據之後經視頻伺服器處理髮送到監控分站。主監控模塊包括數個監控客戶端、電視牆和錄像存儲伺服器，監控客戶端和電視牆對分監控模塊採集的信息進行處理，錄像存儲伺服器進行備份和存儲。前端子系統還包括網絡視頻監控模塊，網絡視頻監控模塊包括依次連接的採集模塊、傳輸交換模塊、管理控制模塊和視頻顯示模塊。參閱圖3，基於廣電網絡的視頻監控系統前端系統完成視頻信號的採集、視頻編碼以及基於IP網絡進行信號發送等功能。由於治安，交通監控網絡之前相互獨立，前端系統設計標準、設備選型不盡相同。網絡視頻監控模塊是安全監視和遠程監控領域內用於特定應用技術，該模塊用戶能夠通過IP網絡(LAN/WAN/lnternet)實現視頻監控及視頻圖像的錄製。與模擬視頻系統不同的是，網絡視頻系統採用網絡，而不是點對點的模擬視頻電纜， 來傳輸視頻及其他與監控相關的各類信息。網絡視頻監控模塊中的網絡多媒體視頻監控管理平臺基於獨具特色的MPEG-4圖像編碼技術、網絡傳輸技術以及信息處理技術而建立，它充分吸收第三代傳統硬碟錄像監控技術和第四代網絡視頻監控技術之所長，集本地安防監控與遠程網絡監控特點於一身。 由一臺支持網絡遠程傳輸的共控機或嵌入式硬碟錄像機配合相應的軟體完成視頻的本地存儲和網絡傳輸。具有許多優點1)本地存儲與遠程傳輸兼顧以本地存儲為主，因為本地的圖像質量是最好的，不受網絡的限制，比較穩定，為以後的資料查詢提供最清晰的圖像畫面。遠程以監看為主，當遇到什麼突發情況時，也可以啟動錄像系統，進行異地備份存儲。2)現場監控與遠程監控同步憑藉超強的數字信息抗幹擾能力，能夠將圖像在不穩定的各種網絡條件下，實時傳輸到數公裡之外的監控中心。同時，現場監控人員亦可以在不佔用傳輸線路的情況下，實現本地監控。3)強大的系統管理網絡多媒體視頻監控管理平臺主要由網絡多媒體視頻伺服器(編解碼器)、監控管理伺服器、專業監控管理軟體等組成，具有模塊化結構、體積小、集成度高、易於安裝、使用和維護的特點。參閱圖4，視頻伺服器通常設置在監視點附近，自帶嵌入式系統和RJ45接口，攝像機輸出的視頻信號直接在監視點附近數位化，遠端客戶端通過控制軟體實現遠程的控制網絡視頻伺服器能夠提供的功能有視頻壓縮和網絡傳輸功能MPEG4/H. 264實時視頻壓縮，ADPCM/G729音頻同步壓縮；幀率、碼率連續可調，用戶可選擇恆定碼率、可變碼率和恆定圖像質量3種碼率控制網絡協議支持TCP、UDP、RTP、多播等；支持DHCP和固定IP位址模式內置TOB伺服器；支持遠程用戶通過IE瀏覽器直接瀏覽監控視頻圖像；完善的動態IP報告機制，視頻伺服器可以通過ADSL線路接入監控網；遠程管理和實時監看功能配套專業多路實時監看軟體，支持1 16路視頻同屏顯示(多路軟解碼需要配置 P4 2.8G以上的PC機)；分組管理視頻伺服器，迅速切換不同監控畫面；靈活多樣的畫面分割模式；實時抓拍和錄像保存，錄像回放功能遠程PTZ控制，用戶可以遙控遠程雲臺轉動和攝像機變焦，控制遠程燈光和雨刷動作；[0041]多級密碼控制，確保系統安全；語音對講和分組呼叫功能視頻伺服器支持雙向音頻傳輸，實時監看軟體支持與DVS的語音對講；支持分組呼叫功能，實時監看軟體可以同時向分組內的所有DVS喊話；遠程集中錄像功能配備自動錄像軟體，支持大容量硬碟陣列存儲。每臺定時錄像伺服器可以用靈活的方式對多達1-100路遠程視頻進行集中錄像；用戶可以設置定時錄像、報警錄像、移動偵測報警錄像等自動錄像模式；豐富的日誌管理和錄像查詢方式，用戶可以按時間、報警信息等查詢相關錄像資料；支持WEB方式登錄到自動錄像伺服器遠程查詢錄像資料；硬碟管理功能，方便用戶清除過期錄像資料；支持無限用戶同時瀏覽同一路視頻；支持同一路視頻的多用戶監看、錄像、解碼多工同時進行；支持視頻流的匯合轉發，從根本上解決帶寬壓力大的問題；報警監控功能具備2 4路外部電壓量報警輸入，並具備視頻丟失報警、移動偵測報警；報警設備可以是煙感探測器、溫感探測器、紅外探測器等；具備多路繼電器開關量報警輸出，便捷地實現報警聯動及現場的燈光控制；報警輸入及報警輸出接口皆具有保護電路，確保主設備不受損壞；PTZ遠程控制功能支持通過RS485通訊的雲臺解碼器；可擴展多種解碼協議，便於實現雲臺和球機控制；密碼管理DVS內置多級密碼，方便系統管理員對不同用戶的授權；管理平臺可對不同的實時監看用戶視頻路數和權限進行管理和分配；管理平臺可對不同報警職守用戶視頻路數和權限進行管理和分配；管理平臺可對不同遠程調用錄像用戶視頻路數和權限進行管理和分配；管理平臺可對不同錄像伺服器的視頻路數和權限進行管理和分配；遠程配置和在線升級專用配置軟體，系統管理員可以通過TCP/IP網絡遠程設定DVS的工作狀態；系統管理員可以通過TCP/IP網絡，在線升級DVS的內部軟體；企業級的網絡視頻伺服器可以同時接入16路視頻信號，並且提供網絡服務。在對監控點眾多且集中管理的單位改造可以將信號線直接接入視頻伺服器，並做相應的網絡地址規劃後統一接入廣電城域網絡。將網絡視頻伺服器疊加後接入網絡的方法適用於監控點眾多且資金投入充足的單位。如果單位監控點較少(一般在20以內)建議採用安裝網絡視頻服務軟體的方法進行舊點改造。前端系統的網絡視頻服務系統是針對安裝採集卡的單一監控分節點將監控視頻信息發布到網絡而研發的完善監控系統平臺。該系統具有強大的集中管理功能，最多可同時在同一臺伺服器上管理數十路視頻。系統包含多個應用程式中心資料庫、系統管理程序、遠程實時多畫面監看程序、網絡自動錄像伺服器程序、視頻伺服器在線設置和在線升級程序、錄像文件播放程序、視頻伺服器解碼程序、中繼轉發伺服器程序、數字矩陣切換程序。 為給用戶提供了無限的監控管理擴展。中心資料庫是網絡視頻服務監控平臺系統的中心部分，通過該程序，可以遠程將視頻伺服器、攝像槍、報警設備和錄象伺服器、中轉伺服器等遠端的設備的信息進行集中管理。同時，保證設備信息在線供用戶、管理員或其它程序的調用。管理員和用戶可以遠程實時調用和控制設備信息。AAAServer是網絡視頻服務監控平臺系統的重要部分。通過AAA伺服器可以對已經運行的中心資料庫進行連接，並為其它程序調用中心資料庫的信息提供調用的橋梁。系統管理程序是網絡視頻服務監控平臺系統的核心部分。主要是將整個監控網絡裡的若干個視頻伺服器錄象伺服器、中轉伺服器等遠端的設備的信息進行集中管理，方便管理員和其它程序的調用。實時視頻監控軟體是網絡視頻服務應用系統的重要應用部分，通過對中心資料庫的數據調用，用戶可以遠程監看中心資料庫授權的多個攝像機的視頻圖像、監聽現場聲音、 與某個監視點進行雙向通話、同時向多個監視點喊話等。用戶可以實時控制現場攝像機運動，控制燈光和雨刷動作。DVS_Recorder網絡錄像伺服器程序網絡視頻服務應用系統的主要應用部分，根據用戶設置的錄像任務，自動執行網絡視頻錄像功能；同時，該軟體提供強大的視頻檢索和回放功能，方便用戶從大量錄像資料中迅速查詢所需視頻錄像文件。為了方便用戶管理和配置視頻服務系統，我們提供視頻服務遠程配置和在線升級程序DVS_Configer。用戶通過該程序可以在網絡上直接修改DVS的工作參數，及時升級最新版本的固件。網絡錄像伺服器軟體，根據用戶設置的錄像任務，該軟體提供強大的視頻檢索和回放功能，方便用戶從大量錄像資料中迅速查詢所需視頻錄像文件.當視頻服務系統被多個用戶訪問時，通過中繼轉發伺服器程序可以實現用一路視頻流供多個用戶訪問而不佔用太多的帶寬。當需要把視頻伺服器的視頻信號送到電視牆顯示的時候，用戶可以使用NVD_ Switcher網絡視頻矩陣切換程序取代模擬視頻矩陣切換器。NVD_Switcher提供簡單易用的人機界面，用戶只需點擊滑鼠，就可以完成顯示切換。伺服器解碼程序可以將原端傳輸到中心資料庫裡的視頻信號通過視頻解碼器還原成模擬的視頻信號。並可以將視頻信號在監視器上進行分割、輪巡的實時監控。硬碟檢測程序是對網絡視頻伺服器監控平臺系統中錄象伺服器的硬碟信息進行檢測的程序。視頻服務系統的功能與視頻伺服器類似，為不方便在硬體上做改動的單位實現網絡視頻監控提供了可能。從結構上來講，廣電網絡傳輸模塊的寬帶多媒體IP骨幹網絡應該包括三個層次。 物理傳輸(SDH、Optical、WDM)，IP核心層和多服務接入層。物理傳輸層是IP骨幹網的基礎，其作用是提供高速傳輸的通道，提供不同範圍傳輸。IP核心層是寬帶多媒體IP骨幹網的關鍵，其中IPQos的技術使得多媒體在hternet上的傳輸提供了必要的保證。IP的策略服務、安全控制使得基於IP的多媒體網具有良好的延展性。IP多服務接入層具有無可比擬的彈性，任何IP可達到的地方、任何hternet服務可達到的地方都可提供基於IP的數據、 語音、視頻的服務，它可以是Cable Modem的用戶、10/100MbpsLAN的用戶、ATM的用戶、DDN 的用戶。1)物理傳輸層在物理傳輸層，可以採用的方式有單獨光纖信道、SDH、SDH/WDM (波分復用的技術)及動態IP光纖傳輸技術(DPT)，即Dynamic Packet Transport，四種方式在光纖在光纖傳輸帶寬利用上依次提高，DPT是較為優選的方案。它可支持部分下行電視信號的基帶傳輸，支持DVB視頻MPEG - 2數據流傳輸，用少量的通道的支持用線業務，支持數據交換系統傳輸鏈路。作為廣電的部門採用DPT作為可以兼容其多種業務的需求。2) IP 骨幹層IP骨幹層，可以提供以下兩大服務。一是提供IP的高速交換，二是提供根據用戶的不同用戶級別、不同業務類型的Qos服務。隨著hternet的急劇發展，多媒體業務的廣泛應用性，使得IP路由的硬體結構、及軟體服務都面臨極大的挑戰。首先，IP路由的硬體結構已發展為採用全交換的高速背板，如CiscoGSR12000/Cisco7500/7200具有高達l(ibps、 5Gbps, 1 OGbps,40Gbps,60Gbps的吞吐能力，基於如此高速的背板交換，可實現IP的線速的傳輸，是實現IP語音、視頻實時傳輸的基礎。基於hternet信息服務的迅猛發展，使得未來的發展IP將佔據主導的地位。今天，現在的hternet已經在全世界內提供了幾乎是統一一致的IP接入服務。怎樣突出寬帶多媒體網絡的特點是建立IP服務層的出發點，也就是說如何在IP服務層上實現多媒體數據的傳輸，為廣大的IP接入用戶提供在IP服務層上的QoS傳輸質量控制服務。目前，在IP服務層(Internet)上最有效的多媒體傳輸技術是IPMulticast，也就是說在IP服務層必須非常有效的支持與IPMulticast相關的全部標準化協議。另一方面是IP層的QOS實現。在今天，已制訂的關鍵協議是RSVP即資源預定協議。所有的IP層設備(主要是路由器設備)都必須支持RSVP協議。不但如此，路由器還必須提供強有力的手段來保證路由器給出的RSVP的承諾。在IP服務層上需要提供的另一服務是VPN/VPDN(虛擬專網/虛擬撥號專網)。虛擬專網或虛擬撥號專網技術是為那些想透過寬帶多媒體網絡建立自己的專網提供標準化的建網手段。總而言之，今天的IP服務層已經不再是單純的提供 IP連接服務，而是在此基礎上提供更先進的服務，包括IPMulticast多媒體服務，利用RSVP 和IP層的QOS服務控制服務，虛擬專網或虛擬撥號專網服務等等。3)多服務接入層在多服務接入層，我們主要關心的是不同的用戶應該提供不同服務質量的服務， 針對不同的用戶(不同的服務質量的服務)收取不同的費用。在寬帶多媒體網絡中，今天的用戶大致來自下面幾個方面。首先是信息源用戶，這些用戶希望向廣大的寬帶多媒體網絡的用戶提供信息服務，如南昌市CATV自己，其接入方式也是多樣化的，包括高速的 10/100bps接入，155Mbps甚至622Mbps，STM-16的接入。其次是廣大的Cable-Modem連接的IP上網用戶，他們是通過有線Cable-Modem進入寬帶多媒體網絡的。這些用戶是透過寬帶多媒體網絡進行相互諮詢的多媒體通信、訪問網上的廣大多媒體信息源，透過某個ISP 訪問Internet，在網上進行多媒體信息查詢，網上商業活動等等。再者是廣大的企事業單位，他們可通過有線Cable-Modem，直接用光纖用ATM或區域網接口方式進入寬帶多媒體網絡，這部分用戶主要是利用IP服務層提供的IP多媒體傳輸服務，IP的服務質量保證服務， VPN/VPDN即虛擬專網或虛擬撥號專網等服務，這部分用戶是最活躍的，對新技術、新服務是容易接受的。廣電網絡的接入層技術主要有Cable Modem和PON技術。其中Cable Modem技術主要應用在光纖同軸混合網(HFC) ；PON技術主要應用在全光網中。DCable ModemCable Modem是一種能通過有線電視網絡進行高速數據接入的設備。他一般有兩個接口，一個和有線電視用戶埠相連，另一個和計算機或HUB相連。Cable Modem不僅包含調製解調功能，還包括電視接收調諧、加密解密和協議的適配，他還可能是個橋接器、路由器、網絡控制器或集線器。這種接入方式主要採用Cable Modem、集線器和路由器等網絡設備。其中Cable Modem是基於雙向HFC實現計算機連網的關鍵設備。網絡中心一般CMTS、各種伺服器。網管系統、路由器及各種業務的接入系統等組成，用戶通過Cable Modem的調製解調實現數據的交換。2) PONPON系統由光線路終端(OLT )、光網絡單元(ONU )/光網絡終端(ONT )和光分配網 (ODN)組成⑶口上圖所示)，所謂」無源」，是指ODN全部由無源光分路器和光纖等無源光器件組成，不包括任何有源節點。PON技術採用了點到多點拓撲結構，OLT發出的下行光信號通過一根光纖經由無源光分路器廣播給各0NU/0NT。不同的數據鏈路層技術和物理層PON 技術結合形成了不同的PON技術，例如ΑΤΜ+Ρ0Ν形成了 ΑΡ0Ν，Ethernet+PON形成了 ΕΡ0Ν， ATM/GEM+P0N則形成了 GP0N，這是各種PON技術之間的最大區別。本實用新型基於廣電網絡的基於廣電網絡的城市監控系統可以使廣電網絡發揮其視頻傳輸的優勢，提高網絡利用率，擴大廣電網絡公司經營範圍，並且可以達到保障政府視頻監控系統安全運行的目的。儘管已經結合當前認作是一個最為實用和優選的實施例來描述了本實用新型，但應當理解，本實用新型不限於所公開的實施例，而相反是旨在涵蓋包括在所附權利要求的精神和範圍內的多種修改和同等布置。
權利要求1.一種基於廣電網絡的城市監控系統，包括用戶接收模塊和前端子模塊，其特徵在於 還包括存儲模塊、廣電網絡傳輸模塊和軟體模塊，所述前端子模塊通過廣電網絡傳輸模塊與用戶接收模塊相連，所述前端子模塊包括攝像機、防雷器、穩壓電源、供電系統和前端系統，所述攝像機、防雷器、穩壓電源和供電系統均與前端系統相連。
2.根據權利要求1所述的基於廣電網絡的城市監控系統，其特徵在於所述前端系統包括主監控模塊和數個分監控模塊，所述分監控模塊通過網絡傳輸與主監控模塊連接。
3.根據權利要求2所述的基於廣電網絡的城市監控系統，其特徵在於所述分監控模塊包括紅外探頭、視頻伺服器和數個攝像頭，所述攝像頭和紅外探頭與視頻伺服器相連，攝像頭和紅外探頭採集數據之後經視頻伺服器處理髮送到監控分站。
4.根據權利要求2所述的基於廣電網絡的城市監控系統，其特徵在於所述主監控模塊包括數個監控客戶端、電視牆和錄像存儲伺服器，監控客戶端和電視牆對分監控模塊採集的信息進行處理，錄像存儲伺服器進行備份和存儲。
5.根據權利要求1所述的基於廣電網絡的城市監控系統，其特徵在於所述前端子系統還包括網絡視頻監控模塊，所述網絡視頻監控模塊包括依次連接的採集模塊、傳輸交換模塊、管理控制模塊和視頻顯示模塊。
6.根據權利要求1所述的基於廣電網絡的城市監控系統，其特徵在於所述廣電網絡傳輸模塊的IP骨幹網絡包括物理傳輸層、IP核心層和多服務接入層。
專利摘要本實用新型公開了一種基於廣電網絡的城市監控系統，包括用戶接收模塊和前端子模塊，還包括存儲模塊、廣電網絡傳輸模塊和軟體模塊，所述前端子模塊通過廣電網絡傳輸模塊與用戶接收模塊相連，所述前端子模塊包括攝像機、防雷器、穩壓電源、供電系統和前端系統，所述攝像機、防雷器、穩壓電源和供電系統均與前端系統相連。本實用新型基於廣電網絡可以使廣電網絡發揮其視頻傳輸的優勢，提高網絡利用率，擴大廣電網絡公司經營範圍，並且可以達到保障政府視頻監控系統安全運行的目的。
文檔編號H04N7/18GK201967059SQ20112010166
公開日2011年9月7日 申請日期2011年4月9日 優先權日2011年4月9日
發明者李永明 申請人:李永明