专利名称：基于广电网络的城市监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及城市监控领域，尤其涉及一种基于广电网络的城市监控系统。
背景技术：
随着经济的发展、城镇建设速度加快，导致城市中人口密集、流动人口增加，引发了城市建设中的交通、社会治安、重点区域防范等城市管理问题。目前城市治安管理中，由于城市面积大，人口增加等原因，而公安警力增加远不能满足实际需求的增长速度。为了解决这一难题，公安部于2004年在全国开始建设第一批”平安城市”治安视频监控系统试点。“平安城市”项目是一个特大型、综合性非常强的系统，随着现代城市多职能化发展，城市布局日趋复杂，地面监测点在上百个、几百个甚至上千个，城市视频监控中视频监控点的设立是根据城市治安重点而设立的，这些布控点主要集中在商业金融街、社区、娱乐场所、主要路段、交通枢纽区等。布控点以图像采集、音频采集及报警信息采集等设备为主。 主要是通过图像来了解布控在城市各个敏感区的实时状况，保证职能部门的管理员是在第一时间掌握实时的、清晰的高品质视频图像。城市治安视频监控系统一方面要做到事件即时处理，另一方面也要给城市管理职能部门保留数据信息，这就要求在图像实时浏览的同时，对图像进行全天候的录像。国家广电总局从2003年开始在全国推进有线数字电视整体转换工作，目前全国各地有线数字化工作开展得如火如荼。广电总局在2009年8月出台的《关于加快广播电视有线网络发展的若干意见》中明确提出，到2010年底，全国大中城市城区有线网络的平均双向用户覆盖率要达到60%以上；2011年底，大中城市城区平均双向用户覆盖率要达到95% 以上，其它城市平均双向用户覆盖率达到50%以上；2012年底，全国城市有线网络平均双向用户覆盖率要力争达到80%以上。基础网建成双向网，这是广电网络再发展的基础，这是广电网络在”三网融合”占有一席之地的关键，这是广电网络进入电信运营商业务的门坎，只有进了这个门，才有条件扩充带宽，才能以自主创新的”高性能宽带信息网(3TNet)”核心技术为支撑，构建适合我国国情的、”三网融合”的、有线无线相结合的、全程全网的NGB网，实现到用户桌面不低于 40Mbps的应用带宽，满足用户高速、大容量、融合业务的使用需求。
发明内容针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于广电网络的城市监控系统。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种基于广电网络的城市监控系统，包括用户接收模块和前端子模块，还包括存储模块、广电网络传输模块和软件模块，所述前端子模块通过广电网络传输模块与用户接收模块相连，所述前端子模块包括摄像机、防雷器、稳压电源、供电系统和前端系统，所述摄像机、防雷器、稳压电源和供电系统均与前端系统相连。[0008]作为优选，前端系统包括主监控模块和数个分监控模块，分监控模块通过网络传输与主监控模块连接。作为优选，分监控模块包括红外探头、视频服务器和数个摄像头，摄像头和红外探头与视频服务器相连，摄像头和红外探头采集数据之后经视频服务器处理发送到监控分站。作为优选，主监控模块包括数个监控客户端、电视墙和录像存储服务器，监控客户端和电视墙对分监控模块采集的信息进行处理，录像存储服务器进行备份和存储。作为优选，前端子系统还包括网络视频监控模块，网络视频监控模块包括依次连接的采集模块、传输交换模块、管理控制模块和视频显示模块。作为优选，广电网络传输模块的IP骨干网络包括物理传输层、IP核心层和多服务接入层。与现有技术相比，本实用新型的优点在于1、将各个独立的基于广电网络的城市监控系统都互相连通。并且提供了一种将各个部门的视频监控系统都集中管理，根据不同管理部门的需求进行分配的软件系统初期模型。2、基于广电网络的基于广电网络的城市监控系统可以在一定程度上整合城市监控资源，提供监控点的复用；还可以提供网络存储可以快捷地调用远程监控信息，提高职能部门的办事效率。3、可以使广电网络发挥其视频传输的优势，提高网络利用率，扩大广电网络公司经营范围，并且可以达到保障政府视频监控系统安全运行的目的。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的前端子模块的结构示意图；图3为本实用新型的网络视频监控模块的结构示意图；图4为本实用新型的前端系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。作为本实用新型的一种实施方式，参阅图1和图2，本实用新型包括用户接收模块和前端子模块，还包括存储模块、广电网络传输模块和软件模块，所述前端子模块通过广电网络传输模块与用户接收模块相连，所述前端子模块包括摄像机、防雷器、稳压电源、供电系统和前端系统，所述摄像机、防雷器、稳压电源和供电系统均与前端系统相连。前端系统包括主监控模块和数个分监控模块，分监控模块通过网络传输与主监控模块连接。分监控模块包括红外探头、视频服务器和数个摄像头，摄像头和红外探头与视频服务器相连，摄像头和红外探头采集数据之后经视频服务器处理发送到监控分站。主监控模块包括数个监控客户端、电视墙和录像存储服务器，监控客户端和电视墙对分监控模块采集的信息进行处理，录像存储服务器进行备份和存储。前端子系统还包括网络视频监控模块，网络视频监控模块包括依次连接的采集模块、传输交换模块、管理控制模块和视频显示模块。参阅图3，基于广电网络的视频监控系统前端系统完成视频信号的采集、视频编码以及基于IP网络进行信号发送等功能。由于治安，交通监控网络之前相互独立，前端系统设计标准、设备选型不尽相同。网络视频监控模块是安全监视和远程监控领域内用于特定应用技术，该模块用户能够通过IP网络(LAN/WAN/lnternet)实现视频监控及视频图像的录制。与模拟视频系统不同的是，网络视频系统采用网络，而不是点对点的模拟视频电缆， 来传输视频及其他与监控相关的各类信息。网络视频监控模块中的网络多媒体视频监控管理平台基于独具特色的MPEG-4图像编码技术、网络传输技术以及信息处理技术而建立，它充分吸收第三代传统硬盘录像监控技术和第四代网络视频监控技术之所长，集本地安防监控与远程网络监控特点于一身。 由一台支持网络远程传输的共控机或嵌入式硬盘录像机配合相应的软件完成视频的本地存储和网络传输。具有许多优点1)本地存储与远程传输兼顾以本地存储为主，因为本地的图像质量是最好的，不受网络的限制，比较稳定，为以后的资料查询提供最清晰的图像画面。远程以监看为主，当遇到什么突发情况时，也可以启动录像系统，进行异地备份存储。2)现场监控与远程监控同步凭借超强的数字信息抗干扰能力，能够将图像在不稳定的各种网络条件下，实时传输到数公里之外的监控中心。同时，现场监控人员亦可以在不占用传输线路的情况下，实现本地监控。3)强大的系统管理网络多媒体视频监控管理平台主要由网络多媒体视频服务器(编解码器)、监控管理服务器、专业监控管理软件等组成，具有模块化结构、体积小、集成度高、易于安装、使用和维护的特点。参阅图4，视频服务器通常设置在监视点附近，自带嵌入式系统和RJ45接口，摄像机输出的视频信号直接在监视点附近数字化，远端客户端通过控制软件实现远程的控制网络视频服务器能够提供的功能有视频压缩和网络传输功能MPEG4/H. 264实时视频压缩，ADPCM/G729音频同步压缩；帧率、码率连续可调，用户可选择恒定码率、可变码率和恒定图像质量3种码率控制网络协议支持TCP、UDP、RTP、多播等；支持DHCP和固定IP地址模式内置TOB服务器；支持远程用户通过IE浏览器直接浏览监控视频图像；完善的动态IP报告机制，视频服务器可以通过ADSL线路接入监控网；远程管理和实时监看功能配套专业多路实时监看软件，支持1 16路视频同屏显示(多路软解码需要配置 P4 2.8G以上的PC机)；分组管理视频服务器，迅速切换不同监控画面；灵活多样的画面分割模式；实时抓拍和录像保存，录像回放功能远程PTZ控制，用户可以遥控远程云台转动和摄像机变焦，控制远程灯光和雨刷动作；[0041]多级密码控制，确保系统安全；语音对讲和分组呼叫功能视频服务器支持双向音频传输，实时监看软件支持与DVS的语音对讲；支持分组呼叫功能，实时监看软件可以同时向分组内的所有DVS喊话；远程集中录像功能配备自动录像软件，支持大容量硬盘阵列存储。每台定时录像服务器可以用灵活的方式对多达1-100路远程视频进行集中录像；用户可以设置定时录像、报警录像、移动侦测报警录像等自动录像模式；丰富的日志管理和录像查询方式，用户可以按时间、报警信息等查询相关录像资料；支持WEB方式登录到自动录像服务器远程查询录像资料；硬盘管理功能，方便用户清除过期录像资料；支持无限用户同时浏览同一路视频；支持同一路视频的多用户监看、录像、解码多工同时进行；支持视频流的汇合转发，从根本上解决带宽压力大的问题；报警监控功能具备2 4路外部电压量报警输入，并具备视频丢失报警、移动侦测报警；报警设备可以是烟感探测器、温感探测器、红外探测器等；具备多路继电器开关量报警输出，便捷地实现报警联动及现场的灯光控制；报警输入及报警输出接口皆具有保护电路，确保主设备不受损坏；PTZ远程控制功能支持通过RS485通讯的云台解码器；可扩展多种解码协议，便于实现云台和球机控制；密码管理DVS内置多级密码，方便系统管理员对不同用户的授权；管理平台可对不同的实时监看用户视频路数和权限进行管理和分配；管理平台可对不同报警职守用户视频路数和权限进行管理和分配；管理平台可对不同远程调用录像用户视频路数和权限进行管理和分配；管理平台可对不同录像服务器的视频路数和权限进行管理和分配；远程配置和在线升级专用配置软件，系统管理员可以通过TCP/IP网络远程设定DVS的工作状态；系统管理员可以通过TCP/IP网络，在线升级DVS的内部软件；企业级的网络视频服务器可以同时接入16路视频信号，并且提供网络服务。在对监控点众多且集中管理的单位改造可以将信号线直接接入视频服务器，并做相应的网络地址规划后统一接入广电城域网络。将网络视频服务器叠加后接入网络的方法适用于监控点众多且资金投入充足的单位。如果单位监控点较少(一般在20以内)建议采用安装网络视频服务软件的方法进行旧点改造。前端系统的网络视频服务系统是针对安装采集卡的单一监控分节点将监控视频信息发布到网络而研发的完善监控系统平台。该系统具有强大的集中管理功能，最多可同时在同一台服务器上管理数十路视频。系统包含多个应用程序中心数据库、系统管理程序、远程实时多画面监看程序、网络自动录像服务器程序、视频服务器在线设置和在线升级程序、录像文件播放程序、视频服务器解码程序、中继转发服务器程序、数字矩阵切换程序。 为给用户提供了无限的监控管理扩展。中心数据库是网络视频服务监控平台系统的中心部分，通过该程序，可以远程将视频服务器、摄像枪、报警设备和录象服务器、中转服务器等远端的设备的信息进行集中管理。同时，保证设备信息在线供用户、管理员或其它程序的调用。管理员和用户可以远程实时调用和控制设备信息。AAAServer是网络视频服务监控平台系统的重要部分。通过AAA服务器可以对已经运行的中心数据库进行连接，并为其它程序调用中心数据库的信息提供调用的桥梁。系统管理程序是网络视频服务监控平台系统的核心部分。主要是将整个监控网络里的若干个视频服务器录象服务器、中转服务器等远端的设备的信息进行集中管理，方便管理员和其它程序的调用。实时视频监控软件是网络视频服务应用系统的重要应用部分，通过对中心数据库的数据调用，用户可以远程监看中心数据库授权的多个摄像机的视频图像、监听现场声音、 与某个监视点进行双向通话、同时向多个监视点喊话等。用户可以实时控制现场摄像机运动，控制灯光和雨刷动作。DVS_Recorder网络录像服务器程序网络视频服务应用系统的主要应用部分，根据用户设置的录像任务，自动执行网络视频录像功能；同时，该软件提供强大的视频检索和回放功能，方便用户从大量录像资料中迅速查询所需视频录像文件。为了方便用户管理和配置视频服务系统，我们提供视频服务远程配置和在线升级程序DVS_Configer。用户通过该程序可以在网络上直接修改DVS的工作参数，及时升级最新版本的固件。网络录像服务器软件，根据用户设置的录像任务，该软件提供强大的视频检索和回放功能，方便用户从大量录像资料中迅速查询所需视频录像文件.当视频服务系统被多个用户访问时，通过中继转发服务器程序可以实现用一路视频流供多个用户访问而不占用太多的带宽。当需要把视频服务器的视频信号送到电视墙显示的时候，用户可以使用NVD_ Switcher网络视频矩阵切换程序取代模拟视频矩阵切换器。NVD_Switcher提供简单易用的人机界面，用户只需点击鼠标，就可以完成显示切换。服务器解码程序可以将原端传输到中心数据库里的视频信号通过视频解码器还原成模拟的视频信号。并可以将视频信号在监视器上进行分割、轮巡的实时监控。硬盘检测程序是对网络视频服务器监控平台系统中录象服务器的硬盘信息进行检测的程序。视频服务系统的功能与视频服务器类似，为不方便在硬件上做改动的单位实现网络视频监控提供了可能。从结构上来讲，广电网络传输模块的宽带多媒体IP骨干网络应该包括三个层次。 物理传输(SDH、Optical、WDM)，IP核心层和多服务接入层。物理传输层是IP骨干网的基础，其作用是提供高速传输的通道，提供不同范围传输。IP核心层是宽带多媒体IP骨干网的关键，其中IPQos的技术使得多媒体在hternet上的传输提供了必要的保证。IP的策略服务、安全控制使得基于IP的多媒体网具有良好的延展性。IP多服务接入层具有无可比拟的弹性，任何IP可达到的地方、任何hternet服务可达到的地方都可提供基于IP的数据、 语音、视频的服务，它可以是Cable Modem的用户、10/100MbpsLAN的用户、ATM的用户、DDN 的用户。1)物理传输层在物理传输层，可以采用的方式有单独光纤信道、SDH、SDH/WDM (波分复用的技术)及动态IP光纤传输技术(DPT)，即Dynamic Packet Transport，四种方式在光纤在光纤传输带宽利用上依次提高，DPT是较为优选的方案。它可支持部分下行电视信号的基带传输，支持DVB视频MPEG - 2数据流传输，用少量的通道的支持用线业务，支持数据交换系统传输链路。作为广电的部门采用DPT作为可以兼容其多种业务的需求。2) IP 骨干层IP骨干层，可以提供以下两大服务。一是提供IP的高速交换，二是提供根据用户的不同用户级别、不同业务类型的Qos服务。随着hternet的急剧发展，多媒体业务的广泛应用性，使得IP路由的硬件结构、及软件服务都面临极大的挑战。首先，IP路由的硬件结构已发展为采用全交换的高速背板，如CiscoGSR12000/Cisco7500/7200具有高达l(ibps、 5Gbps, 1 OGbps,40Gbps,60Gbps的吞吐能力，基于如此高速的背板交换，可实现IP的线速的传输，是实现IP语音、视频实时传输的基础。基于hternet信息服务的迅猛发展，使得未来的发展IP将占据主导的地位。今天，现在的hternet已经在全世界内提供了几乎是统一一致的IP接入服务。怎样突出宽带多媒体网络的特点是建立IP服务层的出发点，也就是说如何在IP服务层上实现多媒体数据的传输，为广大的IP接入用户提供在IP服务层上的QoS传输质量控制服务。目前，在IP服务层(Internet)上最有效的多媒体传输技术是IPMulticast，也就是说在IP服务层必须非常有效的支持与IPMulticast相关的全部标准化协议。另一方面是IP层的QOS实现。在今天，已制订的关键协议是RSVP即资源预定协议。所有的IP层设备(主要是路由器设备)都必须支持RSVP协议。不但如此，路由器还必须提供强有力的手段来保证路由器给出的RSVP的承诺。在IP服务层上需要提供的另一服务是VPN/VPDN(虚拟专网/虚拟拨号专网)。虚拟专网或虚拟拨号专网技术是为那些想透过宽带多媒体网络建立自己的专网提供标准化的建网手段。总而言之，今天的IP服务层已经不再是单纯的提供 IP连接服务，而是在此基础上提供更先进的服务，包括IPMulticast多媒体服务，利用RSVP 和IP层的QOS服务控制服务，虚拟专网或虚拟拨号专网服务等等。3)多服务接入层在多服务接入层，我们主要关心的是不同的用户应该提供不同服务质量的服务， 针对不同的用户(不同的服务质量的服务)收取不同的费用。在宽带多媒体网络中，今天的用户大致来自下面几个方面。首先是信息源用户，这些用户希望向广大的宽带多媒体网络的用户提供信息服务，如南昌市CATV自己，其接入方式也是多样化的，包括高速的 10/100bps接入，155Mbps甚至622Mbps，STM-16的接入。其次是广大的Cable-Modem连接的IP上网用户，他们是通过有线Cable-Modem进入宽带多媒体网络的。这些用户是透过宽带多媒体网络进行相互咨询的多媒体通信、访问网上的广大多媒体信息源，透过某个ISP 访问Internet，在网上进行多媒体信息查询，网上商业活动等等。再者是广大的企事业单位，他们可通过有线Cable-Modem，直接用光纤用ATM或局域网接口方式进入宽带多媒体网络，这部分用户主要是利用IP服务层提供的IP多媒体传输服务，IP的服务质量保证服务， VPN/VPDN即虚拟专网或虚拟拨号专网等服务，这部分用户是最活跃的，对新技术、新服务是容易接受的。广电网络的接入层技术主要有Cable Modem和PON技术。其中Cable Modem技术主要应用在光纤同轴混合网(HFC) ；PON技术主要应用在全光网中。DCable ModemCable Modem是一种能通过有线电视网络进行高速数据接入的设备。他一般有两个接口，一个和有线电视用户端口相连，另一个和计算机或HUB相连。Cable Modem不仅包含调制解调功能，还包括电视接收调谐、加密解密和协议的适配，他还可能是个桥接器、路由器、网络控制器或集线器。这种接入方式主要采用Cable Modem、集线器和路由器等网络设备。其中Cable Modem是基于双向HFC实现计算机连网的关键设备。网络中心一般CMTS、各种服务器。网管系统、路由器及各种业务的接入系统等组成，用户通过Cable Modem的调制解调实现数据的交换。2) PONPON系统由光线路终端(OLT )、光网络单元(ONU )/光网络终端(ONT )和光分配网 (ODN)组成⑶口上图所示)，所谓”无源”，是指ODN全部由无源光分路器和光纤等无源光器件组成，不包括任何有源节点。PON技术采用了点到多点拓扑结构，OLT发出的下行光信号通过一根光纤经由无源光分路器广播给各0NU/0NT。不同的数据链路层技术和物理层PON 技术结合形成了不同的PON技术，例如ΑΤΜ+Ρ0Ν形成了 ΑΡ0Ν，Ethernet+PON形成了 ΕΡ0Ν， ATM/GEM+P0N则形成了 GP0N，这是各种PON技术之间的最大区别。本实用新型基于广电网络的基于广电网络的城市监控系统可以使广电网络发挥其视频传输的优势，提高网络利用率，扩大广电网络公司经营范围，并且可以达到保障政府视频监控系统安全运行的目的。尽管已经结合当前认作是一个最为实用和优选的实施例来描述了本实用新型，但应当理解，本实用新型不限于所公开的实施例，而相反是旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的多种修改和同等布置。
权利要求1.一种基于广电网络的城市监控系统，包括用户接收模块和前端子模块，其特征在于 还包括存储模块、广电网络传输模块和软件模块，所述前端子模块通过广电网络传输模块与用户接收模块相连，所述前端子模块包括摄像机、防雷器、稳压电源、供电系统和前端系统，所述摄像机、防雷器、稳压电源和供电系统均与前端系统相连。
2.根据权利要求1所述的基于广电网络的城市监控系统，其特征在于所述前端系统包括主监控模块和数个分监控模块，所述分监控模块通过网络传输与主监控模块连接。
3.根据权利要求2所述的基于广电网络的城市监控系统，其特征在于所述分监控模块包括红外探头、视频服务器和数个摄像头，所述摄像头和红外探头与视频服务器相连，摄像头和红外探头采集数据之后经视频服务器处理发送到监控分站。
4.根据权利要求2所述的基于广电网络的城市监控系统，其特征在于所述主监控模块包括数个监控客户端、电视墙和录像存储服务器，监控客户端和电视墙对分监控模块采集的信息进行处理，录像存储服务器进行备份和存储。
5.根据权利要求1所述的基于广电网络的城市监控系统，其特征在于所述前端子系统还包括网络视频监控模块，所述网络视频监控模块包括依次连接的采集模块、传输交换模块、管理控制模块和视频显示模块。
6.根据权利要求1所述的基于广电网络的城市监控系统，其特征在于所述广电网络传输模块的IP骨干网络包括物理传输层、IP核心层和多服务接入层。
专利摘要本实用新型公开了一种基于广电网络的城市监控系统，包括用户接收模块和前端子模块，还包括存储模块、广电网络传输模块和软件模块，所述前端子模块通过广电网络传输模块与用户接收模块相连，所述前端子模块包括摄像机、防雷器、稳压电源、供电系统和前端系统，所述摄像机、防雷器、稳压电源和供电系统均与前端系统相连。本实用新型基于广电网络可以使广电网络发挥其视频传输的优势，提高网络利用率，扩大广电网络公司经营范围，并且可以达到保障政府视频监控系统安全运行的目的。
文档编号H04N7/18GK201967059SQ20112010166
公开日2011年9月7日 申请日期2011年4月9日 优先权日2011年4月9日
发明者李永明 申请人:李永明