項目背景 

某水電站建設于(yú)90 年(nián)代中後(hòu)期，庫容約60 億立方米，裝機容量超過(guò)300 萬KW，是我國在西部地區的重要(yào / yāo)能(néng)源輸出企業， 在西部電網中占有重要(yào / yāo)地位。近年(nián)來，由于(yú)企業管理水平提高，原有模拟CCTV 系統應用(yòng)不夠方便，逐漸不能(néng)滿足實際應用(yòng)的 需求，亟待爲該系統進行(háng / xíng)改造。 

考慮到模拟系統施工過(guò)程比較複雜，擴展性不夠靈活，實現圖像資源的遠程應用(yòng)比較困難等因素，本次改造建設了一套以 恩斯迈V2216 網絡視頻管理平台爲核心的數字視頻系統。該軟件平台實現對(duì)所(suǒ)有前端進行(háng / xíng)管理，并爲用(yòng)戶提供了豐富的應用(yòng)功 能(néng)服務。恩斯迈優秀的産品品質，赢得(dé / de / děi)了客戶的一緻好評，爲該水電站的安全生(shēng)産做出了重大貢獻。 

系統結構

根據項目的實際情況以及實際的位置分布情況，我們可(kě)以将系統簡單的劃分爲網絡攝像機前端以及接入網絡、中心服務器 集群、内網訪問用(yòng)戶(包括監控中心以及普通客戶端)、遠程網絡用(yòng)戶訪問4 個部分。 

其(qí)中，内網訪問用(yòng)戶包括距離中心服務器較遠的多個用(yòng)戶，與核心服務器之間提供 1000M 網絡連接。另外，設計系統的外 網訪問按照10 路進行(háng / xíng)預留。系統結構如(rú)下(xià)圖所(suǒ)示。

在網絡的構建上，将所(suǒ)有攝像機按照分區接入，區域集中彙聚的方式，包括分布于(yú)水電站大壩以及水庫上遊區域、壩體以 及各級洩洪洞以及洩洪閘控制設備間、發(fā／fà)電機進水口以及閘門控制設備、水輪機層、勵磁層、發(fā／fà)電機層、變電站、開關室等各 個區域的攝像機，均按照就(jiù)近接入區域交換機的原則，采用(yòng)百兆網絡将攝像機連接到附近的接入交換機；接入層交換機與核心 交換機之間采用(yòng)光纖連接，彙聚到核心交換機。

部分較遠、攝像機較少的區域的接入交換機采用(yòng)二次彙聚的方式，保證了足夠的帶寬和網絡狀況的良好，如(rú)上圖所(suǒ)示。

前端選擇 

本系統中的前端攝像機，包括部署于(yú)廣場、出入口、生(shēng)産區域以及重點設備等多種監控場景，使用(yòng)環境差異大。特别是對(duì) 于(yú)重點運行(háng / xíng)設備的監控點位，要(yào / yāo)求采用(yòng)高清攝像機提供清晰的圖像。

恩斯迈提供了适應不同應用(yòng)環境、種類豐富的前端設備供用(yòng)戶選擇。包括用(yòng)于(yú)場景監控 V1700N-M 系列日夜型網絡快球， 用(yòng)于(yú)固定場景監控的V6102-M 系列日夜型網絡槍機等。所(suǒ)有攝像機均支持MPEG4/MJPEG 雙編碼格式，MPEG4 格式支持主副 雙碼流同時輸出，在提供高清晰度圖像的同時，也可(kě)以爲一些與中心連接速度有限的，例如(rú)網絡遠程訪問用(yòng)戶，在較低帶寬下(xià) 提供流暢的圖像。 

本次建設中，系統的部分重點安保部位使用(yòng)了恩斯迈 V6201-M 系列百萬像素網絡槍機。該攝像機支持高清分辨率輸出，提 供了優秀的圖像品質，受到用(yòng)戶的好評。 

另外，本次所(suǒ)采用(yòng)的攝像機均支持 POE 供電，可(kě)以爲項目施工以帶來很大的便利。

中心架構 

考慮到系統的前端數量較多，我們采用(yòng)了多台服務器并行(háng / xíng)運行(háng / xíng)的方式，由中心管理服務器對(duì)各個服務器模塊進行(háng / xíng)統一管理， 實時監測服務器的運行(háng / xíng)狀況，根據預定策略，爲用(yòng)戶給出管理提示以及故障告警，在系統存在管理需求或者出現異常的時候， 可(kě)以提供聲光告警，提醒用(yòng)戶進行(háng / xíng)處理。 

考慮到軟件的後(hòu)端用(yòng)戶數量較多，爲減少前端設備的運行(háng / xíng)壓力，我們爲用(yòng)戶設置了單獨的流媒體服務器，所(suǒ)有客戶端訪問 圖像時均從流媒體服務器進行(háng / xíng)獲取。在流媒體服務器出現斷線的情況下(xià)，僅具備一定級别的用(yòng)戶可(kě)以通過(guò)直接和前端建立連接 以獲取圖像資源。在流媒體服務器恢複正常時，用(yòng)戶自(zì)動重新從流媒體服務器獲取圖像。

常規數字系統的存儲構架包括前端存儲和中心存儲兩種方式。在設備前端進行(háng / xíng)存儲可(kě)以減小網絡中實時傳輸數據的數據量， 減小網絡的壓力，但是，存儲數據可(kě)靠性受環境影響比較大，并且存儲容量受到較大限制。本系統采用(yòng)了在數據中心采用(yòng)NVR + IPSAN 的方式作統一存儲，采用(yòng)RAID5 技術構建的磁盤陣列；爲用(yòng)戶擺脫了存儲容量上的限制，保障了長時間大容量數據存儲 的連續性和可(kě)靠性。 

由于(yú)采用(yòng)中心存儲的方式，所(suǒ)有前端攝像機的圖像需要(yào / yāo)實時傳回數據中心，因此，系統的中心平台管理服務器、流媒體服 務器、錄像服務器均直接接入核心彙聚交換機，保障足夠的應用(yòng)帶寬。考慮到服務器網絡端口的可(kě)靠性，采納了負載均衡技術， 提高了服務器網絡接口的可(kě)靠性。

報警聯動

鑒于(yú)應用(yòng)環境的需要(yào / yāo)，本次監控系統建設需要(yào / yāo)與消防報警系統聯動功能(néng)。系統包括部分已經建設的火災報警系統，同時需 要(yào / yāo)爲部分新增點位添加紅外行(háng / xíng)人探測等功能(néng)。在消防報警部分發(fā／fà)生(shēng)報警輸出時，需要(yào / yāo)将該探頭附近的攝像機調出到監視器上進 行(háng / xíng)顯示。另外，部分攝像機在觀看時需要(yào / yāo)聯動附近的燈光，以提供充足的照明。 

恩斯迈軟件提供了在數字前端直接接入開關量、采用(yòng) V2431 接入開關量、采用(yòng)RS232 端口接入報警碼、采用(yòng)TCP/IP 網絡 接入報警指令等方式，易于(yú)集成主流報警設備，例如(rú)HONEYWELL 的VISTA 系列等等。這些報警信号可(kě)以直接進入V2216 管 理平台，由CMS 模塊統一進行(háng / xíng)管理，屏蔽前端差異。軟件中采用(yòng)統一的報警編号規則，實現視頻聯動、電子地圖等功能(néng)。如(rú)下(xià) 圖：

用(yòng)戶原有模拟系統連接采用(yòng)恩斯迈公司的報警接口單元 V2431 實現消防報警到CCTV 系統的接口設備。V2216 網絡視頻管 理平台充分考慮了對(duì)用(yòng)戶曆史投資的保護，對(duì)模拟系統設備提供了良好的支持。軟件平台中采用(yòng)串口将報警接口單元V2431 完 成對(duì)火災報警信号的統一接入，除此以外，可(kě)以采用(yòng)的方式包括采用(yòng)串口直接連接到中心管理服務器，或者将報警主機信号接 入串口服務器，再經過(guò)網絡傳輸到CMS。對(duì)于(yú)具備網絡接口的報警主機，可(kě)以直接通過(guò)中心管理服務器通過(guò)以太網進行(háng / xíng)接收。 此外，恩斯迈還可(kě)以根據用(yòng)戶需求，進行(háng / xíng)報警接入信号的定制。
其(qí)餘在新增點位附近有需要(yào / yāo)接入報警的，可(kě)将其(qí)開關量信号就(jiù)近接入前端攝像機的IO 口，接入軟件進行(háng / xíng)管理；對(duì)于(yú)有燈光 聯動的，将攝像機的報警輸出連接到相應設備上，通過(guò)繼電器即可(kě)實現對(duì)燈光照明等設備的控制。系統中對(duì)報警信号的響應和 處理由中心管理服務器來完成統一處理。

遠程浏覽 

系統的另外一個重要(yào / yāo)功能(néng)是實現遠程用(yòng)戶浏覽。除常規用(yòng)戶外，部分用(yòng)戶需要(yào / yāo)通過(guò)網絡實現遠程觀看功能(néng)。借助于(yú)互聯網， 恩斯迈 V2216 系統軟件提供了網絡遠程視頻觀看的支持，用(yòng)戶可(kě)以采用(yòng)客戶端或者浏覽器通過(guò)互聯網遠程觀看系統内的視頻圖 像。 

V2216 網絡視頻管理平台提供了Web 服務器模塊，根據系統策略，用(yòng)戶通過(guò)互聯網可(kě)以獲得(dé / de / děi)與本地用(yòng)戶相同的權限。軟件 的用(yòng)戶漫遊功能(néng)使得(dé / de / děi)用(yòng)戶從任意點登陸均可(kě)獲得(dé / de / děi)系統内同等用(yòng)戶權限，包括視頻浏覽，錄像查看，日志查詢等功能(néng)都可(kě)以通過(guò) 遠程完成，使系統可(kě)以延伸至任意角落。 

本系統中，一個分區域與主區域之間僅有 10M 帶寬連接。由于(yú)帶寬限制，必須對(duì)用(yòng)戶觀看數量和視頻資源使用(yòng)采取一定的 策略，以保證具備較高權限的用(yòng)戶能(néng)訪問圖像資源。 

針對(duì)有限帶寬下(xià)的應用(yòng)，V2216 提供了包括限制用(yòng)戶實時訪問的視頻數量，允許高權限用(yòng)戶搶占通道等等策略，保證了在 帶寬有限的情況下(xià)，高權限用(yòng)戶可(kě)以優先得(dé / de / děi)到視頻圖像。V2216 爲特定用(yòng)戶組設置了連接數量限制，限制該組用(yòng)戶同時觀看的 視頻總數；同時，還可(kě)以爲用(yòng)戶可(kě)查看的碼流進行(háng / xíng)限制，對(duì)低權限用(yòng)戶可(kě)以采用(yòng)僅查看子碼流或者在設置的上限帶寬臨近的時 候，自(zì)動将權限級别較低的用(yòng)戶切換到子碼流進行(háng / xíng)顯示；在高權限用(yòng)戶訪問帶寬使用(yòng)較高時，可(kě)以搶斷低權限用(yòng)戶使用(yòng)帶寬， 并在低優先級的用(yòng)戶客戶端上進行(háng / xíng)提示；待高權限用(yòng)戶釋放掉訪問資源後(hòu)，低權限用(yòng)戶可(kě)以自(zì)動恢複連接，以充分保證高權限 用(yòng)戶的觀看需求。

錄像管理

另外一個重要(yào / yāo)的特點是V2216 網絡視頻管理平台中NVR 模塊對(duì)前端錄像功能(néng)的深入理解。考慮到錄像的實際需要(yào / yāo)，一個系 統中不同攝像機點位的重要(yào / yāo)性的差異是比較大的，恩斯迈爲網絡錄像模塊引入豐富的錄像策略管理。

以該系統爲例，需要(yào / yāo)對(duì)常規點位采用(yòng) 15 天(tiān)錄像，對(duì)蓄水大壩、發(fā／fà)電機層、勵磁層以及電廠核心區域的重要(yào / yāo)出入口等位置， 需要(yào / yāo)設置1 個月甚至更長的錄像時間。V2216 網絡視頻管理平台的設計中充分考慮到這一點，用(yòng)戶可(kě)以設置靈活的錄像策略， 對(duì)不同的攝像機應用(yòng)不同的錄像管理策略，實現對(duì)重要(yào / yāo)通道進行(háng / xíng)長時間錄像的功能(néng)，需要(yào / yāo)修改錄像長度時間時，僅需要(yào / yāo)修正相 應的錄像策略，即可(kě)達到對(duì)采用(yòng)該策略的攝像機的錄像方式進行(háng / xíng)統一修改。

出于(yú)安全考慮，部分攝像機點位需要(yào / yāo)在部署于(yú)異地的服務器上進行(háng / xíng)重複錄像。NVR 軟件模塊可(kě)以将有需求的點位的錄像文 件在異地進行(háng / xíng)鏡像保存，提供網絡容錯功能(néng)，在遠程網絡故障斷開一段時間再次恢複後(hòu)，可(kě)以自(zì)動将本地存儲空間的文件同步 到遠程存儲空間中，爲錄像文件提供了可(kě)靠的後(hòu)備，整個過(guò)程僅需要(yào / yāo)設置相應的錄像策略，無需人工幹預。 

NVR 服務器模塊可(kě)以提供再次壓縮功能(néng)，對(duì)有超長時間保存需求的攝像機通道的曆史錄像文件進行(háng / xíng)體積壓縮，以達到節約 空間，實現超長時間保存的功能(néng)。

管理控制 

V2216 網絡視頻管理平台系統繼承了恩斯迈矩陣的主要(yào / yāo)功能(néng)特點，用(yòng)戶可(kě)以方便的在電視牆上實現系統巡視、成組切換等 常用(yòng)功能(néng)，通過(guò)客戶端，用(yòng)戶可(kě)以遠程接入管理、觀看和操作系統，便于(yú)實現。此外，軟件具備豐富的報警處理與管理機制， 根據不同的狀态輸入，可(kě)以觸發(fā／fà)錄像、觸發(fā／fà)圖像報警聯動以及在指定的客戶端進行(háng / xíng)告警等等一系列靈活的處理過(guò)程，更切近用(yòng) 戶的實際需要(yào / yāo)。 

基于(yú) V2216 網絡視頻管理平台系統靈活的架構，用(yòng)戶可(kě)以根據需求進行(háng / xíng)合理的配置，以達到組建巨大前端接入數量的系統。 通過(guò)軟件系統聯網，可(kě)以爲用(yòng)戶構建分布式的超大型數字視頻監控網絡，爲用(yòng)戶提供更安全、更便捷的視頻應用(yòng)平台。 

本系統建設完成後(hòu)，不僅滿足用(yòng)戶的安全防範需求，同時爲用(yòng)戶的生(shēng)産管理以及決策提供了輔助支持，爲其(qí)它後(hòu)台圖像應 用(yòng)提供良好的基礎。

V2216 網絡視頻管理平台介紹 

V2216 網絡視頻管理平台是一套采用(yòng)模塊化設計，支持多服務器并行(háng / xíng)的大型數字視頻管理軟件。根據支持視頻的路數功能(néng) 的不同，分爲基礎版，專業版和企業版，單中心大支持9999 路視頻圖像接入，多套軟件之間支持級聯，以組建更大的數字視頻系統。 

軟件平台的主要(yào / yāo)功能(néng)模塊由中心管理服務器模塊 V2216-CMS、流媒體轉發(fā／fà)模塊V2216-SMT、網絡錄像模塊V2216-NVR 以 及客戶端模塊V2216-LMC 構成。

中心管理模塊CMS 

中心管理模塊主要(yào / yāo)完成系統其(qí)他所(suǒ)有模塊的管理，負責的功能(néng)包括系統結構配置管理、管理其(qí)它軟件模塊運行(háng / xíng)情況、提供 運行(háng / xíng)狀态監測、協調多個軟件模塊的并發(fā／fà)運行(háng / xíng)，同時對(duì)前端點的接入和對(duì)後(hòu)端用(yòng)戶的訪問及控制權限的限制。此外，CMS 模塊 可(kě)以提供系統整體的運行(háng / xíng)狀況報告，對(duì)其(qí)它模塊的管理和運行(háng / xíng)狀況監測。 

V2216 網絡視頻管理平台充分考慮到系統的可(kě)靠性要(yào / yāo)求，系統的CMS 模塊支持采用(yòng)雙機冗餘熱備方式架設服務器，在主服 務器出現異常的時候，後(hòu)備服務器能(néng)自(zì)動接管服務，保證系統的不間斷運行(háng / xíng)。

CMS 可(kě)以管理靈活的結構配置，用(yòng)戶可(kě)以根據需要(yào / yāo)SMT、NVR 模塊在多台服務器上并行(háng / xíng)運作，組成流媒體服務器集群或 者錄像服務器集群，從而(ér)構建可(kě)靠滿足更高應用(yòng)需求的系統。 

在軟件的管理上，接入網絡中的所(suǒ)有數字設備均可(kě)由管理服務器進行(háng / xíng)統一管理并提供狀态診斷；軟件體系中采用(yòng)多級交叉 權限認證，确保了系統的安全性；軟件支持高權限用(yòng)戶控制優先搶斷，充分保證具備更高優先級的用(yòng)戶可(kě)以實時獲取控制權； 多套軟件平台之間支持多級、多種拓撲結構聯網，适應範圍廣泛；軟件具備強大的門禁、報警等系統聯動功能(néng)，支持多種報警 信号接入方式，爲用(yòng)戶提供完善的報警管理機制；除此之外，軟件支持數字視頻和模拟視頻混合統一接入，屏蔽資源差異，爲 用(yòng)戶提供标準的應用(yòng)服務。

在軟件的操作上，恩斯迈數字軟件提供了良好的人機界面。除提供标準樹狀目錄供用(yòng)戶按照區域篩選圖像外，系統提供了 強大的電子地圖功能(néng)，用(yòng)戶可(kě)以通過(guò)軟件的電子地圖快速的查找到需要(yào / yāo)的攝像機圖像；系統中的所(suǒ)有前端圖像，包括快球、百 萬像素攝像機等的圖像都可(kě)以通過(guò)鍵盤在監視器上進行(háng / xíng)切換，兼顧了模拟矩陣系統用(yòng)戶的使用(yòng)習慣。

流媒體分發(fā／fà)模塊SMT 

SMT 負責按照系統配置，通過(guò)網絡把從前端獲取到的視頻流轉發(fā／fà)給有合法視頻請求的用(yòng)戶，根據實際設置，包括後(hòu)台多個 客戶端用(yòng)戶對(duì)同一個前端的實時圖像訪問、異地錄像備份、遠程多級聯網等多種碼流請求，都可(kě)以指定爲由SMT 服務器負責實 現，以減少攝像機前端到中心的帶寬占用(yòng)，确保前端網絡負載不會(huì)過(guò)大，保障實時圖像浏覽和錄像。配合CMS 模塊的接入管理， 可(kě)以準确的控制用(yòng)戶對(duì)前端的訪問權限。

基于(yú)SMT服務器的引入以及多級轉發(fā／fà)功能(néng)的引入，V2216 網絡視頻管理平台的整體承載能(néng)力得(dé / de / děi)到了一個量的飛躍：每個SMT 模塊可(kě)支持300 路D1 或者1000 路CIF 視頻資源的轉發(fā／fà)，單個CMS 模塊可(kě)管理100 個SMT 模塊。按此規模進行(háng / xíng)計算，單套軟 件系統多可(kě)以支持管理到12800 路D1/100000 路CIF 資源的轉發(fā／fà)；通過(guò)CMS 的聯網，系統可(kě)以支持近乎無限路的視頻資源轉 發(fā／fà)。 

SMT 模塊可(kě)以提供軟件模塊的實時運行(háng / xíng)狀态給用(yòng)戶進行(háng / xíng)監測，在多台SMT 服務器并行(háng / xíng)協同運行(háng / xíng)的情況下(xià)，用(yòng)戶可(kě)以指定其(qí) 中的一台或者多台采用(yòng)後(hòu)備冗餘方式工作，根據設定的冗餘策略，正常運行(háng / xíng)的服務器由于(yú)硬件或者電源等原因出現故障時，其(qí) 正在執行(háng / xíng)的工作任務可(kě)以自(zì)動的由指定的後(hòu)備服務器進行(háng / xíng)接管，由處于(yú)後(hòu)備狀态的服務器接替其(qí)工作情況。當故障服務器恢複 正常後(hòu)，用(yòng)戶可(kě)以根據設定自(zì)動取消後(hòu)備服務器的任務。

網絡錄像模塊NVR 

網絡錄像模塊主要(yào / yāo)處理錄像資料的存儲寫入、錄像查詢以及錄像文件的生(shēng)成管理等。NVR 模塊支持定時/移動偵測/事(shì)件觸 發(fā／fà)等多種預定策略。通過(guò)爲各個NVR 制定錄像策略，可(kě)以組合實現用(yòng)戶的不同錄像需求。 NVR 模塊可(kě)以靈活的支持DAS/SAN 等多種存儲方式，與SMT 類似，NVR 的錄像策略也可(kě)以被靈活的指定，多台NVR 可(kě) 以協同運行(háng / xíng)，支持後(hòu)備存儲池，在錄像服務器集群中的某台NVR 出現故障時，其(qí)當前服務可(kě)以被後(hòu)備NVR 所(suǒ)接管，保持錄像 服務的連續性，确保不會(huì)出現錄像資料丢失。