背景与需求

行业背景

煤炭是重要能源，煤矿开采安全至关重要，视频监控是安全监督的重要手段。

需求分析

前端需求：对煤矿地面、井下进行视频图像采集，包括不同区域的摄像机部署、防爆要求、环境监测等，同时地面区域需要出入口控制、门禁管理和周界防范。

中心需求：煤矿监控中心需实现人脸识别、智能分析、人流量统计、全景拼接等功能，上级监控中心需进行图像拼接大屏显示、数据备份和管理。

设计思路

指导思想

采用 “数字视频监控” 理念，打造先进、高可靠性、智能化的综合视频监控系统。

设计原则

包括可靠性、安全性、先进性、实用性、扩展性、可管理性和经济性。

设计标准

遵循防爆产品标准和建筑行业标准。

设计目标

为基层实战、指挥决策和集成应用服务，提高煤矿安监能力。

系统总体设计

拓扑图

展示了系统的整体架构，包括前端子系统、传输子系统和监控中心。

组成部分

前端子系统：由摄像机、传感器等设备组成，负责采集视频和环境数据。

传输子系统：采用光纤传输，确保视频数据的稳定传输。

监控中心：包括存储子系统、显示子系统和控制子系统，负责对数据进行处理和管理。

功能设计

具备实时视频监控、智能视频分析、录像存储、电子地图、录像回放等功能。

系统特点

高清监控技术：采用高清摄像机，提高图像清晰度和细节表现。

防爆技术：设备符合防爆标准，确保在危险环境下安全运行。

物联网传感技术：通过传感器实现对环境参数的实时监测。

智能分析技术：能够对视频数据进行智能分析，提高报警准确性和及时性。

前端系统设计

系统概述

分为地面监控和井下监控，根据不同环境部署不同类型的设备。

视频监控系统

常规视频监控：包括地面和井下的监控点部署，以及电源、控制线路和线缆敷设等。

智能视频监控：实现人脸识别、人流量统计、画面全景拼接和周界智能分析等功能。

其他子系统

隔爆本安型摄像机：适用于井下易燃易爆环境，具有防爆、低照度等特点。

高清监控产品：包括高清网络球机、高清网络半球和高清网络摄像机，提供高分辨率的视频图像。

环境监测监控系统：监测温度、甲烷、水浸等环境参数，实现报警联动。

出入口控制系统：实现车辆和人员的进出管理，包括车牌识别、道闸控制和报警功能。

门禁管理系统：对煤矿地面区域进行门禁控制，实现人员权限管理和记录查询。

报警系统：包括红外对射和红外双鉴等报警设备，及时发现异常情况。

网络系统：确保视频数据的传输质量，包括煤矿地面网络交换机和矿井隔爆本安型交换机。

视频传输网络设计

建设要求

包括传输协议、媒体传输协议、信息传输延迟时间、网络传输带宽和传输质量等方面的要求。

设计规划

IP 地址规划：合理分配 IP 地址，确保网络的唯一性、简单性和可扩展性。

VLAN 规划：通过 VLAN 技术划分广播域，提高网络性能和安全性。

路由总体规划：选择静态路由或动态路由，确保网络的稳定性和可靠性。

可靠性和安全性设计

包括传输链路可靠性、网络设备可靠性、网络安全性设计等。

网络管理规划

包括网络监控管理、应急操作管理和日常维护管理。

监控中心设计

系统组成

由服务器管理系统、存储系统、解码系统、控制系统和显示系统等组成。

服务器管理系统

包括管理服务器、流媒体服务器、接入 / 报警服务器、数据库服务器和工作站等，负责系统的管理和数据存储。

人脸分析系统

实现人员信息采集、黑名单实时报警和人员布控等功能。

人流量分析系统

对煤矿下井口的人流量进行统计和分析。

周界智能分析系统

对周界防范区域进行实时警戒，检测入侵行为。

全景拼接系统

将多路视频流拼接成一幅全景图像，实现对大范围场景的监控。

存储系统

采用 CVR 存储模式，实现视频数据的集中存储和管理。

解码系统

将压缩的视频流解码，输出到显示设备上显示。

保障系统

包括视频质量诊断系统和短信报警模块，确保系统的正常运行和报警及时通知。

大屏系统介绍

系统设计

实现视频实时预览、拼接显示、分割显示、开窗显示和漫游叠加显示等功能。

LCD 拼接屏

具有高亮度、高对比度、快速响应和超宽视角等优势，提供优质的显示效果。

DLP 拼接屏

采用先进的技术，如 TI 极致色彩™技术和 3D 梳状滤波技术，提供出色的色彩和图像质量。

平台软件设计

总体架构

分为基础平台层、平台服务层、业务层和应用层，实现系统的分层管理和功能调用。

关键技术

中间件技术：实现不同系统间的信息整合，是数据处理和信息发布的基础。

构架 / 构件技术：采用基于构件的技术和 UML 建模语言，提高系统设计和开发效率。

工作流技术：通过工作流引擎实现系统流程和功能的灵活配置，增强系统的可重用性。

XML 和 Web Services 技术：用于数据交换和软件集成，便于数据处理和系统间的互操作。

平台模块

包括中心管理、数据库、流媒体、云台代理、存储管理等多个模块，实现系统的各项功能。

平台功能

通用业务功能

视图：支持多屏显示和多种界面风格。

常规视频监控：实现多级组织机构的监控点展示、实时监视、录像抓拍、回放和视频参数调节。

业务视频监控：按视图资源展现，支持分组、轮巡和巡航功能。

云台控制：实现对云台镜头的全方位远程控制和多种辅助功能。

录像回放：支持多种回放模式和操作，包括检索、剪辑、备份等。

语音功能：支持客户端与设备、客户端之间的语音对讲、广播和录音。

环境监控：实时监测和存储环境数据，支持报警联动和数据展示。

报警统计：展示实时和历史报警数据，支持报警设置、管理和统计分析。

电子地图：提供多层地图功能，支持设备标示、视频监控、云台控制和环境量展示。

大屏控制：实现高清图像上墙、轮巡、云台控制和多种解码设备支持。

Web 浏览：提供配置和监控功能，支持多种浏览器，确保安全访问。

基础管理功能

用户管理：实现用户权限配置、角色管理和密码修改等功能。

设备管理：支持设备的添加、删除、配置、升级和状态监测。

录像管理：支持多种存储介质和录像存储策略，确保数据安全。

报警管理：设置报警级别、类型和联动策略，及时响应异常情况。

文件管理：提供文件的检索、查看、下载和存储管理。

网络管理：监视系统通信状态和设备运行状态，支持数据导出。

日志管理：记录系统各类日志，支持查询、统计和备份。

安全管理：保障系统安全，包括权限查验、操作记录和数据备份。

资产管理：管理平台资产信息，支持查询、统计和报表生成。

配置管理：实现监控点关联报警、环境量数据叠加和多角度监控配置。

多网域支持：实现公网和私网融合，支持多网域路由和设备接入。

扩展业务功能

第三方设备接入：支持多种协议接入第三方视频设备。

动环外设集成：接入环境量传感器、入侵消防系统和空调灯光系统，实现数据上报、报警联动和远程控制。

门禁应用：实现门禁点管理、控制、记录查询和报警联动，支持刷卡信息叠加。

出入口控制功能：包括自动道闸控制、报警联动、信息管理、通行记录、图片存储、信息查询、备份、导出和设备状态显示，以及数据上传。

门禁软件功能：实现门禁系统的多种操作和管理功能，包括图形化显示、远程开门和权限设置。

智能分析：支持入侵检测、视频质量诊断、录像文件智能检索等功能。

GIS 地图：支持 GIS 地图接入，实现实时位置查看、监控点定位、视频查看和历史轨迹查询。

移动服务：支持多种操作系统的移动设备，实现视频预览和云台控制。

平台互联互通：通过多种方式与第三方平台对接，实现资源共享和功能扩展。

业务互动：与其他业务系统对接，实现视频联动。

运行环境

硬件环境：服务器和客户端的硬件配置要求，根据规模不同有所差异。

软件环境：推荐服务器使用 Windows Server 2008 系统，客户端使用 Windows XP SP3 或 Windows 7 系统，数据库可选择 PostgreSQL、Oracle 或 MySQL。

性能指标

明确平台在用户接入、客户端在线、流媒体发送、报警转发和前端摄像头接入等方面的性能指标。