工業(yè)化與城市化進程快速發(fā)展,人們生活環(huán)境受到生活和生產(chǎn)的環(huán)境破壞而面臨嚴峻挑戰(zhàn),作為環(huán)境監(jiān)管部門,環(huán)保局采取一系列的治理措施,并擬開發(fā)一套完善的,高效率的網(wǎng)絡多媒體環(huán)境檢測視頻監(jiān)控平臺。本文對環(huán)境目前狀況,網(wǎng)絡數(shù)字監(jiān)控平臺解決方案在環(huán)保局成功實施進行論述,共同探討。
隨著經(jīng)濟高速發(fā)展,人們日益重視生活環(huán)境的提高,環(huán)境監(jiān)測成為我們合理地利用環(huán)境資源,保護生態(tài)環(huán)境的重要工作。環(huán)保局是一個堅持依法行政,強化環(huán)境監(jiān)管一個環(huán)境監(jiān)管部門,為了加強轄區(qū)內環(huán)境的管理,認真實施污染源監(jiān)察工作,建立污染源檔案和信息數(shù)據(jù)庫,為科學編制各類規(guī)劃、優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構、科學制定環(huán)保和經(jīng)濟社會協(xié)調發(fā)展政策提供重要依據(jù)。根據(jù)污染源分布零散,難于控制管理,對污染情況無法實時掌握導致監(jiān)督不到位,環(huán)境安全隱患無法及時發(fā)現(xiàn)等特點,為確保目標責任能夠有效實施,必須建立一套針對分散污染重點進行視 音頻的實時監(jiān)控并且集中管理的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
通過實地勘察,結合項目要求,配合環(huán)境綜合整治工作,使各管理部門信息處理方法、手段得以革新和普及,為源頭控制環(huán)境污染,加強對污染源頭的監(jiān)督和管理,以監(jiān)查和威懾為重點,實行對環(huán)境污染黑點遠程音視頻監(jiān)控。我們以針對性地做出了一套遠程視、音頻監(jiān)控全系列的信息可視化的管理系統(tǒng),在環(huán)境污染遠程管理中、綜合指揮、噪聲整治,項目監(jiān)管,水質監(jiān)管,安全隱患排察等方面可廣泛應用,為環(huán)保局監(jiān)督管理部門系統(tǒng)信息化管理提供了有力的工具。
結合實際,規(guī)劃系統(tǒng)與應用
基于檢查點與監(jiān)控點分散而眾多,事件時間發(fā)生不定時等特點,通過整體的整合,按照實際配備監(jiān)控設備,我們采用監(jiān)控點抓取視頻與音頻數(shù)據(jù),通過網(wǎng)絡通訊技術及圖像壓縮處理技術,將視頻數(shù)據(jù)采集成到基于以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議的計算機網(wǎng)絡上,采取直接實時監(jiān)察措施,嚴格控制環(huán)境的污染情況,對環(huán)境污染,重點保護區(qū)域進行全天侯遠程視、音頻實時監(jiān)控,為實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供高效可行、高性價比更加完美的解決方案。
經(jīng)過深入調研,鑒于以前環(huán)保管理區(qū)域內的一些模擬信號監(jiān)控點,保障歷史投入,我們將由模擬轉化成數(shù)字系統(tǒng),統(tǒng)一采用全數(shù)字化的網(wǎng)絡監(jiān)控管理系統(tǒng)。
由于前端遠程重點保護區(qū)域的環(huán)境特殊性,項目洽談人向環(huán)??偩痔岢鼋ㄗh,在攝像機選擇和標配上,統(tǒng)一采用安全性,可靠性,穩(wěn)定性和防爆,防雷性能領先于業(yè)內水平的由廣州英泰數(shù)碼科技有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的IPEYE網(wǎng)絡攝像機和用于轉化模擬信號的網(wǎng)絡視頻服務器。合理地利用設備資源,對于每個監(jiān)控點不同的需求特點,我們采用夜視性能較好,防爆防雷性能突出,控制速度與精度準確等各種性能較突出的攝像機進行自由標配,以達到相應監(jiān)測需求效果。對相于在夜晚進行活動的區(qū)域,用夜視效果好的網(wǎng)絡攝像機,對無法預知不定時活動區(qū)域,我們采取活動偵測,對防噪音污染的環(huán)境,添加語音監(jiān)控,配合聯(lián)動功能,準確,有效地處理和控制關聯(lián)事件。
為將本系統(tǒng)建成業(yè)內典范工程,根據(jù)環(huán)保局的要求,本著架構合理、安全可靠、產(chǎn)品主流、低成本、低維護量的系統(tǒng)實施目標,在系統(tǒng)總體設計上充分考慮以下幾方面的特點進行系統(tǒng)規(guī)劃:
1、先進性和穩(wěn)定性,以先進、成熟的網(wǎng)絡監(jiān)控技術進行組網(wǎng),支持圖像和數(shù)據(jù)的實況傳輸及多路隨時隨地監(jiān)控。
2、標準化和開放性,網(wǎng)絡協(xié)議采用符合ISO及其他標準,如:TCP/IP、HTTP 等標準通訊協(xié)議,網(wǎng)絡設備符合國際和國家標準,同時充分考慮到用戶的潛在需求,提供相關報警信號的輸入輸出接口,具備報警信號與視頻錄像聯(lián)動、報警信號與控制輸出聯(lián)動等功能。
3、可靠性和可用性,選用高效可靠的監(jiān)控模塊和成熟的編解碼技術,充分考慮監(jiān)控系統(tǒng)在運行時的應變能力和容錯能力,采取硬件防死機看門狗,斷網(wǎng)緩存處理等手段確保整個監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。
4、安全性和保密性,核心設備━━IPEYE網(wǎng)絡攝像機、網(wǎng)絡視頻服務器和網(wǎng)絡智能球,能有效防止病毒入侵,網(wǎng)絡傳輸采用SSL數(shù)據(jù)加密,登陸認證,后臺監(jiān)控管理軟件采用用戶權限設定增強系統(tǒng)保密性和安全級別。
5、操作管理的簡便性,監(jiān)控管理通過圖形化的管理界面和簡潔的操作方式,直觀、便捷而高效,提供強大的監(jiān)控管理功能。
6、實用性和經(jīng)濟性:著眼于近期目標和長期的發(fā)展,選用適合于客戶的監(jiān)控方式,用有限的投資構造一個性能最佳的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)。
7、靈活性和可擴容性,采用模塊化設計,能夠平滑實現(xiàn)前端監(jiān)控點擴容、中心擴容和分控臺擴容,并且可以充分利用前期資源,降低擴容投入成本,系統(tǒng)的擴充僅需在前端增加IPEYE網(wǎng)絡攝像機、網(wǎng)絡智能球硬件設備或在監(jiān)控中心增加電腦設備而無須任何復雜的過程,真正實現(xiàn)高度的可擴容性和靈活性。
根據(jù)上述特點與思路,廣州英泰數(shù)碼科技有限公司提出了基于IP網(wǎng)絡平臺的遠程視頻解決方案----易眼IPEYE環(huán)境數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng),為環(huán)保局的遠程監(jiān)控提供了全新的觀念和更廣闊的空間。
準確定位,剖析系統(tǒng)功能
網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的核心設備包括易眼IPEYE系列網(wǎng)絡視頻服務器,易眼IPEYE系列網(wǎng)絡攝像機以及易眼IPEYE網(wǎng)絡數(shù)字視頻監(jiān)控管理軟件。
環(huán)境數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構如圖所示,按照要求,充分考慮環(huán)保局目前的網(wǎng)絡環(huán)境,我們采用的系統(tǒng)方案基于IP網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng),在環(huán)??偩衷O立監(jiān)控中心和存儲數(shù)據(jù)中心,并實現(xiàn)電視墻顯示功能,將前端IPEYE網(wǎng)絡攝像機,IPEYE網(wǎng)絡智能球機,和模擬音視頻采集的信號轉化成數(shù)字通過IP網(wǎng)絡傳送到環(huán)保局監(jiān)控中心,再通過視頻解碼器將數(shù)字信號轉換成模擬信號顯示上傳到電視墻,并且通過網(wǎng)絡數(shù)字集中監(jiān)控管理軟件中的強大數(shù)字矩陣功能將前端每路的視頻圖像在電視墻上切換顯示,或聯(lián)動事件后自動切換當路圖像在電視墻上,并且能夠對任意一路視頻圖像進行調用、放大、抓拍、錄像、電子地圖調用等各分控點的視頻信號經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)直接與機房的主控機服務器連接,通過IP網(wǎng)絡將音視頻數(shù)據(jù)傳送至各級管理控制點。利用無線網(wǎng)絡進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C終端上,并讓領導出差時隨時通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)看并控制前端區(qū)域,監(jiān)督污染源頭的實際動作,實現(xiàn)語音雙控,視頻隨時隨地實時監(jiān)控,掌握重點區(qū)域的實時情況。對檢測區(qū)域進行全面考察,對重點地區(qū)實施嚴密實時監(jiān)控,對檢測現(xiàn)場實現(xiàn)及時的工作指導,對輻射事故應急、反核恐怖、輻射污染防治執(zhí)法監(jiān)督等輻射環(huán)境管理提供及時,穩(wěn)定行的保障。提升環(huán)保局的整體工作效率,真正做到高效率,有效控制,及時取證,威懾打擊,安全疏導等系統(tǒng)主體功能,在實際有效地同時,為環(huán)保局減輕工作強度。
易眼IPEYE網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能與特點:
人性化的監(jiān)視功能
通過IP網(wǎng)絡,直接可以在監(jiān)控中心電腦上看到各區(qū)域的情景,也可以將各區(qū)域的情況通過數(shù)字矩陣 切換到電視墻上來觀察。并具有畫面分割輪巡功能 無須畫面分割器、切換控制矩陣設備,通過系統(tǒng)管理軟件設定,就可以實現(xiàn)多視頻畫面同屏分割顯示(1、4、9、16路)、多組畫面輪巡顯示。在監(jiān)控中心,通過視頻解碼器組,數(shù)字矩陣,實現(xiàn)電視墻功能.
重點監(jiān)控區(qū)域
通過易眼IPEYE網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件設定,將各個檢測區(qū)域的場景分別切換到電視墻上監(jiān)視,或向前端發(fā)出控制指令,調整攝像機焦距或云臺進行局部細節(jié)觀察。
準確到位的現(xiàn)場錄像
可以對任一監(jiān)測的區(qū)域進行實時或定時錄像,或手工啟停錄像、報警觸發(fā)錄像,錄像存儲媒介為電腦硬盤,錄像的磁盤容量空間可設置,并具備自動覆蓋功能。
智能化檢索回放
可以按時間、攝像機號、報警事件等條件智能化快速檢索回放記錄的錄像資料,回放有逐幀、慢放、常速、快速及放大/縮小等多種方式,并可以將任意一副回放圖像存放成JPEG或BMP格式的圖像,供數(shù)據(jù)交換使用或打印輸出。
事件管理
在每路視頻上,可以實時疊加場景發(fā)生的時間以及來源地,使得場景信息更加完整。在區(qū)域監(jiān)控中心主控電腦或各分控點電腦查看過程中,可以隨時對窗口圖像的突發(fā)場景圖片抓拍保存,以待以后查證。
操作權限管理
實行操作權限分級管理,按工作性質對每個用戶賦予不同權限等級,系統(tǒng)登錄、操作均進行權限設置查驗,保證系統(tǒng)的安全性。
易于系統(tǒng)維護和系統(tǒng)管理
視頻工作站提供遠程訪問功能,管理員不必到達設備現(xiàn)場,就可修改前端視頻服務器,網(wǎng)絡攝像槍的各項參數(shù),提高了系統(tǒng)的維護效率。同時,管理員可遠程增加、刪除、修改用戶、監(jiān)控地點、用戶的控制權限、錄像時間和報警等信息。當這些信息修改之后,管理員不用對客戶端進行維護,用戶只要在重新登錄系統(tǒng)一次,即可得到管理員重新分配的信息,大大的減輕管理人員的軟件維護工作量。
開放性與兼容性
系統(tǒng)采用的是一種標準的TCP/IP協(xié)議,易于與本地網(wǎng)絡系統(tǒng)結合,具有很強的開放性和兼容性,完全能與各系統(tǒng)方便地聯(lián)網(wǎng),網(wǎng)內的用戶只要使用客戶端軟件即可進行圖像監(jiān)控,無需任何設置。監(jiān)控前端可以將許多現(xiàn)有的資源接入本系統(tǒng),避免重復投資。
對環(huán)境監(jiān)控其他數(shù)據(jù)德傳輸
前端設備和后端平臺可為環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)內的其他數(shù)據(jù)提供傳輸通道,前端的網(wǎng)絡攝像機或者網(wǎng)絡視頻服務器上均有一個232串口為其他數(shù)據(jù)傳輸提供接口,與后端的解碼器端的232接口形成對接,為環(huán)境監(jiān)控的整合應用提供了無限可能。
網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)平臺要點
眾所周知,數(shù)字視頻實現(xiàn)遠程監(jiān)控是通過IP網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù),其重要的影響因素是系統(tǒng)對帶寬的需求,目前,大多市場上此類產(chǎn)品對此指標的要求頗高,而國內網(wǎng)絡的現(xiàn)狀是數(shù)字視頻系統(tǒng)最大的瓶頸。盡管目前網(wǎng)絡攝像機視頻壓縮技術已經(jīng)達到H.164、動態(tài)碼流等數(shù)據(jù)流量控制技術,但是不可否認,要實現(xiàn)更高的圖像瀏覽質量需要更高的網(wǎng)絡帶寬,帶著這個難題,結合了目前國內網(wǎng)絡情況,系統(tǒng)采用英泰公司產(chǎn)品,產(chǎn)品目前最先進的MPEG-4視頻數(shù)字化標準技術,壓縮率高而圖像顯示清晰流暢,每路視頻圖像平均帶寬占用僅250Kb/S,遠程視頻傳送延時保持在一秒以內,一條2M的ADSL專線可以支持8路視頻圖像的暢通遠程傳輸。以此類推,滿足現(xiàn)狀環(huán)保局多而復雜的監(jiān)控點,相比業(yè)內一些高要求的帶寬性能需求產(chǎn)品,網(wǎng)絡帶寬的影響解決方法并不再是遙不可及,實時、流暢的視頻數(shù)據(jù)傳輸便能輕而易舉地實現(xiàn)。
由于主控端服務器機房是整個平臺的核心設備,它承載著系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)存儲,數(shù)據(jù)資源控制,該設備的穩(wěn)定性也是整個系統(tǒng)的重中之重,在保證網(wǎng)絡暢通的同時,還需確保其主控PC穩(wěn)定地運行,因此網(wǎng)絡帶寬是影響整個遠程視頻傳輸流暢程度地重要指標。管理服務器由監(jiān)控管理軟件、服務器硬件、存儲服務器等組成。監(jiān)控管理軟件提供了完整的監(jiān)控中心管理、錄像管理、報警管理、用戶認證和權限管理、服務器集群管理等功能。系統(tǒng)監(jiān)控管理軟件基于擁有專利的流媒體分布式,能夠在復雜網(wǎng)絡環(huán)境中優(yōu)化視頻流的傳輸控制,提供大容量、高質量的網(wǎng)絡視頻處理技術傳輸和處理??蛻舳税惭b專門軟件,或者使用標準瀏覽器訪問監(jiān)控管理服務器,第一次訪問會自動從服務器下載一個控件,用戶使用就可以訪問視頻監(jiān)控系統(tǒng),并根據(jù)權限管理的設置使用系統(tǒng)功能。
實施組建,系統(tǒng)綜合實際應用
結合監(jiān)控地域范圍廣,監(jiān)測區(qū)域要求各不相同,系統(tǒng)組建按照網(wǎng)絡整合結構進行設備建設,將各不同區(qū)域數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)江h(huán)保局統(tǒng)一管理,建立矩陣電視墻,遠程分控客戶端資源共享.
系統(tǒng)前端配置IPEYE網(wǎng)絡攝像機和IPEYE網(wǎng)絡智能球,分別組建設備在前端各區(qū)域,網(wǎng)絡攝像機和網(wǎng)絡高速球直接接入IP網(wǎng),通過互聯(lián)網(wǎng)向監(jiān)控中心傳送視音頻數(shù)據(jù)。
環(huán)保局總部監(jiān)控中心通過互聯(lián)網(wǎng)對遠程監(jiān)控點的視頻圖像進行實時的監(jiān)看、控制、配置和錄像查詢,并進行錄象存儲,對環(huán)境監(jiān)測點,實行全面檢測,對發(fā)生的事件通過遠程視頻數(shù)據(jù)信息,有效地得以控制。通過現(xiàn)場網(wǎng)絡連接解碼器,完成電視墻監(jiān)控系統(tǒng),控制視頻切換、控制鏡頭聚焦、近景、遠景、光圈調節(jié),控制云臺上下、左右和自動巡視動作。
綜上所述系統(tǒng)架構,系統(tǒng)組網(wǎng)簡單、擴容方便、標準開放、功能全面,減少了施工的難度,實現(xiàn)了環(huán)保局多點、遠程、實時、集中監(jiān)控系統(tǒng)的多項要求,而且保證了前端設備的工作狀態(tài),監(jiān)控中心的穩(wěn)定運行,遠程監(jiān)控點及時監(jiān)察,良好而簡易的軟件操作性能,多畫面智能切換輪巡遠程云鏡隨意控制。并且配置智能感應技術,圖像移動報警,報警控制聯(lián)動。多種預警形式,實時、定時、報警觸發(fā)、隨時啟停等多種錄像方式。而且系統(tǒng)特有的遠程錄像資料檢索功能讓用戶在異地也可以方便地檢索回放監(jiān)控中心的錄像資料。多路錄象,多點監(jiān)看,真正實現(xiàn)了環(huán)保局多點式統(tǒng)一監(jiān)控管理,對空氣污染,飲用水源保護區(qū)、工業(yè)廢水、船舶排污、河涌、重點工業(yè)企業(yè)檢查、飲食服務業(yè)污染、違法排污行為等多項專項重點管理區(qū)域起到了非常高的威懾作用。
結語
網(wǎng)絡數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是綜合系統(tǒng)工程,實現(xiàn)了視頻、語音、控制、偵測、對講等多種通信功能,憑借該系統(tǒng)的實施和運用,環(huán)保局對于屢禁不止的環(huán)境污染,環(huán)境破壞黑點,起到了相當?shù)念A防和震懾作用,打造了一個全新的數(shù)字化環(huán)境智能監(jiān)察管理平臺,而這一切也源于網(wǎng)絡基礎設施的不斷完善,數(shù)字化視頻地迅速崛起,視頻發(fā)展步入了一個新的時代。在基于網(wǎng)絡的數(shù)字化時代,視頻的概念更加得以廣域地發(fā)散,諸多急需解決問題的出現(xiàn)更加印證了用戶對于網(wǎng)絡視頻信息的渴求,也為數(shù)字化視頻的進一步躍升提供了更高的臺階。