文档介绍：监控系统设计方案
一、系统说明
当前市局已经建成了覆盖本市主要地区的监控系统,能实现局部的视频资源共享。同时,许多分局和派出所也在各自范围内安装了各种不同型号的电视监控及传输设备。由于没有统一的传输控制标准,导致整个的系统互不兼容,相互间不能实现视频资源共享,不能在全局范围内实现跨网络使用和控制视频信号。因此,特设计本方案以解决当前问题,并实现如下功能:实现整个市局综合宽带数字网上各终端计算机可以实时访问、控制网内的前端摄像机,以及模拟和数字监控设备的兼容,实现全局视频资源共享、全局动态实时的远程监控功能。同时还可以满足用户数量的增加以及系统在复杂性、交互性和集成性等方面的不断增长。
二、系统描述
本系统由多个远程现场及监控中心组成,如下图。
远程现场分为两类:有人值守和无人值守。
在每个现场均有若干摄象机。摄象机的镜头、云台可控,并可加装若干传感器、警灯、等外围设备。
在有人值守的远程现场可以设置多媒体控制计算机,也可以设置控制键盘,这些控制设备可以控制该现场的摄象机切换,镜头、云台动作,并且可以处理报警信息。
无人值守的现场可以不放置计算机,为了方便检修维护,建议放置嵌入式控制器(自带10MB 网口、RS232/485接口、看门狗复位、加电复位、外部复位)。
在监控中心可以任意监视各个现场,并接收各现场的报警信息。
监控中心
传输网络
无人值守
远程现场1
无人值守
远程现场2
有人值守
远程现场3
有人值守
远程现场n

一、系统硬件设计和实现
结合设计要求和当前具体情况,根据图像传输和控制方式的不同可以采用以下三种方式进行传输和控制(三种方式可以任选其一):
图像采用光端机通过光纤直接进行传输,即在视频输入端和输出端直接连接光端机,两个光端机之间通过光纤直接相连,然后进入终端计算机的矩阵。控制信号则通过市局宽带网络进行传输,对于远程矩阵,摄像机的控制通过远程矩阵所连接的PC机或嵌入式控制器实现,达到远程视频矩阵的切换、远程摄像机的云台的上下左右转动等。如下图所示:
这种图像传输方式信号稳定,不易受外界干扰。但是需要铺设大量的光纤。
图像、控制信号通过视频传输编码器传送到宽带网上(视频传输编解码器,它可视频信号、音频信号、数据控制信号压缩编码,通过宽带网传输),然后接收端同样通过视频传输解码器连接。即图像视频信号经过编码器压缩编码转换成数字信号通过宽带网络传输,接收端通过解码器将数字信号解码还原为视频信号。控制信号通过宽带网传送,对于图像的切换需要同时控制远程矩阵和改矩阵所连接的编解码器,即要同时向远程矩阵和所连接的编解码器发送控制信号。如下图所示:
这种图像传输方式可以充分发挥市局综合宽带网的效能,避免铺设大量光纤。缺点是容易受到网络稳定性等因素的干扰。
混合使用上面两种方式进行图像传输。控制信号通过宽带网传输,控制信号的发送同样为上面两种方式的组合使用。例如:对于没有铺设光纤的监控点(即不能实现视频资源共享的监控点)可以用视频传输编解码器进行视频信号的传输,达到模拟信号与数字信号的交互使用)如下图所示:
这种传输方式综合考虑到地区系统差异、设备成本、施工难度、传输质量和信号稳定性等因素,可以因地制宜比较灵活的实现本系统,并且可以充分利用现有的硬件资源。
对于无人值守地点控制的实现:
设计嵌入式控制器,用单片机控制网络接口芯片。将TCP/IP协议写入单片机。远程网络控制信号直接发送到嵌入式控制器。当网口受到数据包的时候,将控制命令解码,通过RS232/485送给矩阵,以便切换矩阵。同时使用嵌入式控制器的RS232/485接口接收报警信号打包发送到指定的服务器或网络终端上。此方法可以嵌入到以上三种控制方式之中,以实现不同控制方式下的无人值守功能。
二、系统软件设计和实现
1、软件系统结构图
软件系统结构图如下:
软件系统结构图
2、系统功能说明
参数配置维护接口:系统软件提供界面友好,方便快捷的配置维护接口,可以让使用者方便的对系统中各种参数进行配置和维护。如下图:
系统菜单:系统提供简明控制使用菜单和美观的工具栏,可以让用户方便的进行各项功能的操作。如下图:
拖放式编程:系统软件为用户提供方便的二次编程功能。系统软件提供编程工具箱,让用户可以方便的从工具箱中选取摄像机并且放置到软件界面中本区域地图上的对应位置,然后用鼠标点取这个摄像机就可以方便的设置此摄像机的参数,设置完毕就可以开始进行远程和本地控制。当某个地方的摄像机参数发生了改变,您只需要进入系统编程状态,修改相应摄像机的参数即可。如果需要增加或减少本地摄像机,只需要从本地区地图上用鼠标拖走相应摄像机图标即可完成系统控制的更新和操作界面的更新。如下图:
(图编程工具箱)
(图摄像