太阳驹数字化军营可视化管理及装备系统方案

一章 用户需求分析

    为了响应中央对军队网络数字化、正规化建设的要求，提升军队规格，提高工作效率实现网络远程数字化多媒体管理，配合“数字化军营”的建设。XXXX部队急需将驻地的办公大楼、军营、枪械仓库的远程音视频信号及枪械出入库管理信息利用现有的网络资源传输到中央控制室，以便随时掌握现场信息方便管理实现高效办公、减少开人员支。满足远距离的相互交流的需要，加快信息交流速度，保证政令畅通。为今后逐步实现系统内部网络化管理提供安全、便利和快捷的技术基础。

1.1 用户网络现状

    XX部队已经拥有了完备的高速宽带网络基础。主干网能达到1000M，分支网到达终端为100M。完全能够实现网络数字音视频信号的传输要求。

1.2 用户基本需求

    将驻地大门、军械仓库、营房、办公楼内的音视频图像通过现有的计算机网络传输到办公大楼的中央机房，同时通过两台背投电视显示所有32个前端画面。

  拥有高级计算机管理权限的主要领导还能够通过任何一台接入此网络的计算机随时观看现场图像信息。
  支持H.264/MPEG4；

  可以达到高清4CIF的影象广播，采集帧数不小于20帧/秒；

  视频可以保持黑屏前的静止图象；

  要求支持多分屏功能，全动态，电脑数据、摄象机等图象混传；
  良好的语音同步；

  字幕叠加功能；

  终端远程控制，远程升级。

1.3 用户特殊需求

军队领导对于系统的要求指示为：

  在枪械库建立枪械自动识别管理系统。

  可将领取枪支人员的权限信息，领取时间等信息同视频信号一起传输到计算机中心，便于随时监管及日后的查询整理。

  将军用车辆进出驻地大门及训练场的出入信息并入枪械自动识别系统并实时传输到计算机中心。

数字化监控系统建设原则

2.1 总体建设目标

  数字化军营多媒体管理系统的建立，能实现军营驻地大门、军械仓库、营房、办公楼内的音视频图像通过现有的计算机网络传输到办公大楼的中央机房，还可将领取枪支人员的权限信息领取时间，军用车辆出入时间等信息同视频信号一起传输到计算机中心，便于随时监管及日后的查询整理。系统建成后将成为XX部队提高工作效率的有效手段。

2.2 方案设计原则

2.2.1 先进性原则

  SUNPONY网络视频服务器是完全脱离传统的模拟视频监控系统。采用最新的H.264 (MPEG-4 PART10)视频压缩算法和嵌入式操作系统平台，具有极佳的清晰度、较小的系统容量占用、完全实时、一流的网传功能等诸多特点，系统建成后在较长的一段时间里不会被淘汰是数字化、网络化的第三代监控管理系统DVS（digital video server）。它的突出特是利用现有的计算机网络传输视频图像。无论在世界的任何角落都能够达到“任意调用、任意组合”；“分散监控、集中管理”的效果，这些是以往传统监控所不能够达到的。同事与传统的模拟信号电视墙及大屏都有很好的兼容性，这是大多数网络视频服务器系统所不能够达到的。 枪械自动识别管理子系统采用最新的8M远距443MHZ有源读写器，车辆进出识别采用广角射频20M超长距离915MHZ识别器。与之配套的大型数据库识别软件具有良好的扩容与识别能力。

2.2.2 兼容性原则

  本系统采用的设备能与不同厂家的计算机网络设备广泛的结合兼容，各个子系统相对独立工作，但又有机的被组合在一起互不影响，协同工作。同时还可随时插入其它系统，达到共同整合的目的。

2.2.3 可扩展性原则

  本方案采取模块化组合的方法，扩容能力强，在计算机网络带宽允许的条件下可以无限扩容。真正打到了随意组合，随意增减。

2.2.4 高可靠性原则

     SUNPONY网络音视频服务器是采用32Bit RISC 32M SDRAM watchdog嵌入式硬件系统，是将系统软件直接写入硬件存储器，无须其它的操作系统支持，不会造成系统死机现象。由于是相对封闭式系统所以不会被感染网络计算机病毒。系统内置多重密码保护功能，能根据不同的客户设置不同的权限。大大提高了系统的安全性、可靠性。

    枪械、车辆自动识别系统独立运行，识别软件基于最新的微软SQL SERVER2005数据库基础之上开发的，完全避免了底层数据库不稳定等原因造成的混乱情况。

2.2.5 可管理性原则

     系统要有图形化界面的多媒体远程数字管理系统，可直观方便地对系统实现全程网管，大大减轻维护难度。系统运行提供日志，记录运行过程中出现的异常信息。管理员和工程人员可以通过查询运行日志随时了解设备运行状况。

    此外，网管还具有告警管理功能，设备运行过程中出现的告警即时反映在网管客户端界面通知用户，同时还将告警信息记录入告警日志数据库中，以备用户查询。

2.2.6 经济性原则

  在传统的监控系统中除了前端的摄像机和后端的监视器以外布线是最烦琐、也是投入资金最大的一项。同时传统的监控是无法达到远程监控的目的。SUNPONY网络视频服务器的工作原理是利用现有的计算机及其网络传输视频图象，无须大量布线节省了线材及施工费用。不受地域和空间的限制。
　

系统方案结构和功能总体描述

3.1 .1总体结构描述：

系统架构

    本系统是根据部队实际的需求和现有网络情况并结合我公司最新的网络化多媒体远程计算机管理系统建立而成。以数字化军营多媒体仓储监控管理平台为基础，分为枪械、车辆出入库管理子系统和网络远程音视频监控子系统两大部分。

    枪械，车辆出入库管理子系统又由枪械出入库管理系统和车辆出入库管理系统构成。

     网络远程音视频监控系统又由中心系统管理服务器、监控中心主控子系统、监控中心分控子系统、网络数字矩阵子系统、WEB客户端子系统。监控中心负责所有的信号（视频、音频、识别）的汇总保存。

系统设备连接介绍：

1． 枪械仓库部分：

    枪械仓库的管理在本系统内是尤为重要的。前端摄像机将视频、音频信号传输到网络音视频服务器中，再由网络音视频服务器接入枪械仓库的计算机专用网络，同事将识别器也接入计算机专用网络，将视频、音频信号、识别数据信号传输到办公大楼内的总控中心。

2．营房部分：

    前端摄像机将视频、音频信号传输到网络音视频服务器中，再由网络音视频服务器接入枪械仓库的计算机专用网络，将视频、音频信号传输到办公大楼内的总控中心。

3． 驻地大门及训练场入口部分：

    训练场入口安装有车辆识别器。而驻地大门不但安装有车辆识别器，还安装有连接到网络视频服务器的摄像机，通过计算机专用网络传输到管理中心。

4． 办公大楼部分：

     办公大楼内同样装有连接总控室的摄像机。总控室接受来自其它各个区域的网络数字信号（数字视频、音频、识别信号），并进行汇总保存。在办公大楼内的任何一台接入网络的计算机都能够通过不同的权限级别访问实时信息。

3.1.2 枪械、车辆自动识别管理子系统结构功能描述：

    枪支管理历来是部队保卫的一项重要工作，在武器管理上制定了很多制度规定，环环相扣的操作程序、手续和反复的出库入库签字登记，使枪弹管理及使用显得十分繁琐，增加了管理与控制的难度。枪库枪支管理系统实现了对武器的自动化、智能化管理。

    本子系统是为部队军械的管理自动化、数字化而设计的，主要用于军队军械自动识别管理。系统利用现代计算机技术、短程微波通信技术实现军队军械自动识别和信息化管理，提供一个对部队军械的发放、出入库、使用维护时的自动识别、智能管理的数字化平台。本系统能有效、准确、智能地对进出库房的军械进行信息自动识别、采集、记录、上传，以及对军械的维护信息进行快速的查询、统计，从而建立军队军用物资管理的数字化信息管理系统，为“一口清、一摸准”的传统管理方式提供了数字化手段。

    操作简便，枪支使用管理状态在界面上一目了然，减少了操作员击键次数，精通计算机知识的枪弹管理员只需几分钟的指导，即可使用本系统；系统的规范化操作流程；枪支管理完全实现了无纸化，档案资料查询方便、快捷。

系统简介

    部队军械自动识别管理系统主要微波射频自动识别设备、军械自动识别电子标签、后台管理系统三部分组成。后台管理系统分为军械发放管理模块、军械出入库自动识别模块、人员自动识别安全控制模块、军械维护自动识别模块等几部分。

    在枪支发放时自动录入枪械身份信息，并掌握枪械流向；

    自动识别出入库枪械的身份信息，如枪械型号、枪械编号、制造年月、制造厂家等；

    自动校核枪械出库时型号、数量与计划是否一致，如不一致则提示报警，自动校核枪械返还入库时型号、数量与出库时是否一致，如不一致则提示报警；

    自动校验出库武器是否特殊用途，如训练用弹等出库时自动校验入库日期，在危险品发放时能准确遵循先入先出的原则，无过期产品。 快速核对功能：按军械器材的不同品种、规格、性能、质量分类存放，快速定位、组合，且可以错置报警。

    自动录入枪械在维修过程中身份信息、并提供查询、分析统计等功能，提高信息化管理水平；

    快速扫描查找器材，即使是在无照明条件下，RFID识读器仍可连续工作，保证了特殊条件下的快速及时供给。

    身份控制：采用RFID技术可以做到禁止无关人员进入库房，自动校验是否具有资格的双人进入，可以在仓库内设置管制区域，非佩戴特制  RFID标签的人员进入报警，有效防止在仓库内从事非仓库工作范围的活动。

    安全控制：自动校对特殊器材以及领出人员身份，保证特殊军械器材只能由专人领出，可以防止军械器材带出或进入某区域，严防盗窃和破坏。 具有数据网络查询功能，不同授予权限可了解不同的信息内容。
　

自动识别车辆管理子系统

车辆自动识别控制系统主要有以下优点：

    实现正常车辆不停车快速通过：运用微波射频识别（RFID）--远距离快速识别的技术优势，通过车辆信息自动识别、数据库资料比对、路闸栏杆和交通信号灯自动控制等步骤，实时控制车辆通行，实现车辆不停车进出； 对无卡（外来）车辆实施严格监管： 对无卡（外来）车辆的监管，一直是车辆管理系统的一个技术难点。通过集成其它系统与技术，达到由电脑自动识别监控与警卫（门卫、保安）人员手工操作相结合的方式实施对外来（无卡）车辆有效监管，确保对无卡（外来）车辆信息的录取和车辆通行的监管。

    防止车辆被盗 ： 对大院内车辆信息进行数据化管理；除设置图像抓拍设备外，增设车载RFID卡数据区状 态信息；对安全防盗有特殊需求的车辆，采用车载RFID卡和驾驶员随身携带副卡的双卡识别方案；根据需要系统增加布控功能。

    网络审批方便简捷： 用户界面直观、形象、友好；操作步骤简单明了； 系统数据安全保密 ；具备检查用户合法身份和使用权限的能力；数据进行加密处理。派车程序在单位局域网上即可实现，并通过服务器授予车辆出入权限。

3.1.3 网络音视频子系统结构功能描述：

    SUNPONY网络视频服务器是基于标准的以太网络之上。前端设备在专用网络之上安装普通的模拟信号摄象机和SUNPONY网络视频服务器，组建十分方便简单。而上级主管部门计算机中心同样在宽带专用网络的基础上构建网络视频录像存储服务器（性能较好的计算机）。接收视频、报警信号达到远程管理的目的。同时还能将网络数字视频信号通过视频矩阵转化成模拟信号输出到背投电视或大屏上。

总监控室结构及功能：

    上级管理部门的计算机中心（总监控室）可以选择安装有多个不同功能的计算机管理服务器（也可以使用单一的服务器来达到录像管理的功能）。在管理录像服务器上安装有矩阵图像输出卡和WEB MANAGER管理服务器软件可以实现同时管理多台网络视频服务器并输出到电视墙的功能。在同一台显示器上可以同时显示不同地区的不同图像真正做到了任意调用、任意组合、任意管理的功能。将分散在军队驻地内不同地点的网络视频服务器的图像及报警信号集中管理起来。在其它远端控制管理计算机上也可以通过计算机网络以WEB形式访问计算机中心管理服务器的WEB MANAGER管理软件达到随时随地任意管理的作用。任意调用任何图像到电视墙。

  大屏幕显示（投影、等离子或背投）可以采用视频监控软件解压后直接通过VGA、S-Video等接口输出数字视频，也可通过解码卡硬件解压后数模转换，通过视频线输出模拟图像。

远程控制控制设计

对云台、镜头的控制。

对图像、声音参数的控制。

远程布防、撤防的设置。

主动发起与前端的双向语音对讲、单向语音广播。

系统管理设计

    设置管理服务器，对系统中的DVS、流媒体服务器、用户等数据进行集中管理与纪录，达到系统内部管理要求。

    前端DVR摄像机故障（视频丢失）、网络故障（巡检服务）等前端异常情况以报警的方式通知报警管理主机，记录监控点分布区域、数量，提供校时服务确保辖区内管理的DVS时钟的一致性。

    所有辖区内用户在进行操作时，需通过管理服务器的权限认证方可进行操作，且自动将操作信息记录到操作日志数据库，以备后查，验证流程见下图。

3.2 大型管理系统功能描述

     大型网络音视频管理系统是将所有前端视频、音频信号整合，并集中管理保存，以便及时对现场突发事件的应急处理及日后记录查询调阅的依据。

 

系统主要设备选型及主要性能指标

网络音视频设备：

SPY-3000系列视频服务器

简 介

    SPY-3000系列视频服务器采用嵌入式实时多任务操作系统（RTOS）和嵌入式处理器，完全脱离PC平台，系统调度效率高，代码固化在FLASH中，系统运行稳定可靠。

    SPY-3000系列视频服务器具有视频信号和音频信号的H.264硬件同步压缩、压缩码流网络传输、监控支持等功能。通过网络可进行实时视频和音频预览，支持流协议（RTP/RTCP、RTSP）、支持IE浏览、支持双向语音对讲等功能。

SPY-3000系列目前有如下两种型号：

SPY-3004HC：四路，支持4路CIF；或支持1路4CIF（D1），此时其余3路被屏蔽。

正面

背面
物理接口
4路（SPY-3004HC）、1路（SPY-3001HC/HF）视频输入
4路报警信号输入，2路报警信号输出
1路语音输入，1路语音输出;
1个标准以太网RJ45插座（10M/100M自适应）;
1个标准RS-485串口RJ45插座
1个标准RS-232串口RJ45插座;

视音频压缩功能
采用H.264视频压缩标准，压缩比高，清晰度好
压缩代码具有自主知识产权，使用灵活;
实时每路每秒25帧独立硬件压缩;
不仅支持变码率，而且支持变帧率，在设定视频图像质量的同时，也可限定视频图像的压缩码流
采用OggVorbis音频压缩标准

支持分辨率:
PAL:4CIF (704*576), 2CIF(704*288),DCIF(528*384),CIF（352*288）, QCIF（176*144）；
NTSC: 4CIF (704*480), 2CIF(704*240),DCIF(528*320),CIF（352*240）, QCIF（176*120）；
网络处理功能
支持TCP/IP协议
可以通过网络设置参数，实时浏览视频和音频信号、查看视频服务器状态，网络报警联动，通过网络存储压缩码流
支持动态宽带拨号接入互联网（PPPoE协议）
通过网络控制云台和镜头
通过网络远程升级，实现远程维护
RS-485与RS-232接口支持网络透明通道连接，客户端可以通过视频服务器的透明通道控制串行设备　
通过RS-232串口设置和查看视频服务器参数
支持窄带传输
监控支持功能
多级用户权限管理，保证系统安全
支持多区域移动侦测
支持OSD。日期和时间的位置、灰度可以设置，日期和时间自动增加
支持LOGO。LOGO的位置可设置
支持水印（WATERMARK）技术
摄像机：
彩色红外防水摄像机

 

型 号 SPY-683D
成像器件 1/3＂SONY Super HAD CCD
感光面积 4.9mm(H)×3.7mm(V)
图像像素 PAL:752(H)×582(V) NTSC:768(H)×494(V)
电视系统 PAL/NTSC
水平解析度 540TV Lines
最低照度 IR ON 0Lux
信 噪 比 More than 48dB
自动电子快门 PAL:1/50s-1/100,000s NTSC:1/60s-1/100,000s
伽玛校正 0.45
增益控制 Auto
白 平 衡 Auto
背光补偿 Auto
同步系统 Internal Synchronization
镜头安装 Board lens:12mm
视频输出 1.0Vp-p,75Ω，BNC Connector
红外灯距离 60M
防护等级 IP66
电 源 DC 12V ±10%
耗电流 120mA(IR ON MAX 850mA)
工作温度 -10℃~+50℃
尺 寸 Φ80mm×150mm
重 量 1050g
材 质 铝合金

自动识别设备：
1．433MHZ有源读写器：

产品特点
●433MHz有源读写器，识别200个有源标签。
●适合GPRS网络特性的TCP/IP协议栈
●动态域名解析，节省运营成本
●支持虚拟专用网（VPN）
●AT命令透明模式，可以作为无线MODEM
●短消息透明传输模式（内置7位编解码）
●通过超级终端配置参数，简单方便
●在线模式切换和错误恢复功能
●全透明数据传输，断线检测
●功耗低，实用于电池供电
●内置设备编号
●可靠性高
技术参数
●接口：RS232，RS485，TTL
●协议：TCP/UDP/IP/ICMP, PPP，PAP，DNS
●电源：DC 9-20V
●尺寸：90X64X22mm（高级铝合金屏蔽外壳）

2、电子车牌：

915MHz无源电子标签，其内存可作到存储包括车辆型号、车牌照号、车主的相关资料等各种信息，是一个完善的汽车身份卡。
3、多天线读写器＋1～4个天线（可分别选择圆极化或线极化天线）

读取距离：915MHz－读取距离3米 （105毫米标签，单天线）
写入距离：写入距离为读取距离的70%
防冲突能力：每秒可识别40个标签
读取速度：12ms读取8字节信息
写入速度：在ID号校验应用下，写操作的平均速率为每字节/每标签/31ms
每个读写器可以连接四个天线，在识别多个位置的标签时会降低用户成本
读写器（Reader）采用冲压铝外壳，坚硬牢固
只要提供其可靠的电源，便可独立在工业环境中安装使用

规格
频率： 902 到 928 MHz(北美)
无线标准： ISO 18000-6
读取距离： 读取距离3米 （105毫米标签，单天线）
写入距离： 写入距离为读取距离的70%
读取速度： 12ms读取8字节信息
写入速度： 在ID号校验应用下，写操作的平均速率为每字节/每标签/31ms
连接： RS-232、RS-422
天线： 4xSMA针；50欧姆
提供电压： 9V、3A
工作温度： －20ºC至55ºC
保存温度： －40ºC至85ºC
湿度： 10%到95%
抗冲击： 1.0GRMS，10至500Hz，XYZ3个方向
抗振动： 10G，11ms，半正弦波(工作时)
尺寸： 191(L)*66(H)*135(W)mm
重量： 约1000 g

4．水平极化天线(Up to 15米)

技术规范：
通信频率：　　　　　　902～928 MHz
半功率波束宽度：　　　水平面68° 垂直面26°
波速的前向与反向比值：> 20 db
电压驻波比VSWR：　 　 最大1.1:1
增益： 　　　　 　 9.6dbd
阻抗： 　　　　 　 50ohms
联接器件： 　　　　 　可选用T&B工业级联接头
大小尺寸： 　　　　 　74.1×26.7×17.4cm
重量： 　　　　 　 4.1 kg
安装方式： 　　　　 　可采用最大6cm 0.D.环形支撑

性能特点：
带有坚固的铝制安装片，多偶极子组成的天线阵列及匹配系统；
外部敷以纤维玻璃钢防护罩，适应各类恶劣的环境；
外防护罩选用电气性能优良的材料，能有效的抵御紫外线辐射，对微波信号的损耗小；
所有固定件采用不易锈蚀材料制成，防腐性能好；
天线重量轻，易于安装；
天线倾角47°可调，以满足最佳的读卡效果；
安装可选用侧装或顶装方式；