应用NTK“天网”软件的闭路监控联网系统
座落地点:
中国河南省某市/中国吉林省某市
系统名称:
河南省某市电信局二级闭路监控网络
系统规模:
吉林省某市电信局二级闭路监控网络
河南省某市 :首期13个分局及中原路控制中心共14台AD矩阵切换器 + 17套NTK“天网”软件联网;二期包括门禁及在建局的集成及扩容
吉林省某市:21个分局及站前控制中心共16台AD矩阵切换器 + 11套NTK“天网”软件联网
工 程 商:
河南省某公司/吉林省两公司
系统设计:
美国洛泰克深圳代表处
  一.简介
   经济的发展已使各类电信业务与人民生活息息相关,这就要求电信部门更有保障、更安全地为社会提供高效优质的电信服务。目前多数电信局还未安装闭路监控系统,即使已安装的也只是各分局相对独立的系统,未能形成全局范围的网络监控。电信行业近年来发展迅速,新建局不断增加,为了实现科学管理、加强安全防范、确保优质服务,很多市局已拟建包括各分局、收费营业厅在内的二级闭路电视监控网络。通过这种可视的监控手段,一方面可使管理者更直接地了解各工作现场的工作情况,加强管理,还可以减少现场值守人员,降低营运成本;另一方面可使有关人员增加安全防范手段,并提供备查依据。联网的难点是视频、音频和控制信号的数字化传输,各局内部较富裕的E1、ATM高速数据通信线路及科技的发展已使之成为易事。坦白地说,目前相对高昂的E1、ATM月租费使其只能在电信部门内部作为CCTV系统的数字化传输介质,其他行业还很难用得起。从整个监控网络的先进性及将来易升级方面考虑,大多数局方要求基于E1、ATM、DDN的远程数字化传输,而非光纤的模拟传输,尽管后者技术成熟,传输质量较高。
  二.电信二级闭路监控网络设计原则:
1.先进经济: 电信监控联网系统要采用当前国际上较先进的技术,所选设备技术性能优良、功能完善、工作稳定可靠,使整个系统在相当长的一段时间内,保持国内外先进水平;同时应兼顾电信局的具体情况,本着实用、经济可靠的原则,在节约及降低成本的前提下,使系统发挥最大的作用。
2.操作方便: 电信监控联网系统的操作应具有灵活简便,易于掌握的特点,操作人员能够方便地进行使用及维护。
3.性能稳定: 作为比较复杂、庞大的电信监控联网系统稳定性至关重要。死机、脱机或经常性不可控制或处理异常等现象应杜绝。
4.安 全 性: 电信监控联网系统的内部/外部安全性非常重要。应具有密码、加密的密码保存、多级控制级别/报警确认级别/撤、设防级别等保护。操作人权限可划分为系统设置、超级用户、记录报告及操作人设置等。还应具有紧急情况远程工作站操作人注销功能。各种系统、控制、报警事件应具有记录及共享功能。
5.扩容升级及集成方便: 电信监控联网系统设计应留有充分的余地,以便日后方便进 行系统扩容、升级及集成。因此矩阵应采用模块式结构;传输应采用数字化压缩、编解码设备;控制软件应采用开放结构可集成的联网软件。
6.二级控制: 总局控制中心可在任意时刻切换及控制任意分局的摄象机,分局只有在总局不控时才有本地摄象机的控制权。
7.营业厅配置优先: 监控采用柜员制及快球并设有防抢紧急按钮;录象采用分局24小时长延时录象及总局报警自动录象;传输独占AD矩阵的一路输出并达到实时传输(25帧/秒)。交换机房、传输机房、电源机房及测量台共用AD矩阵的一路输出。
  三.电信监控联网系统组成:
   电信监控联网系统主要包括:分局监控子系统、传输设备及总局控制中心子系统。分局及总局监控子系统主要包括:摄象机、云台、解码器、快球、矩阵切换器、报警单元、“天网”软件、画面处理器及录象机等;传输设备包括图象编解码卡(MPEG1)及相应传输介质的网卡。
  四.ATM网工程实例
   郑州市电信局采用我公司“天网”多媒体网络版控制软件及AD矩阵切换器作为二级监控网络的主控系统。该局建有以三套IBM2220,8260为网络核心,以光缆为主干线构成的ATM网络,传输通道利用该局主干为155M的ATM宽带网,各分局、营业厅都可方便地实现ATM接入。各分局均设有8273路由交换器,可提供16个10M端口。各分局的AD1650矩阵切换器的视频输出经过图象编码单元压缩、编码后按照TCP/IP协议打包上ATM网进行远程数字化传输。控制中心(总局)的图象解码单元对相应IP地址的图象数据包进行解压、解码后合成同样的实时图象(25帧/秒)作为中心矩阵切换器AD2052的视频输入。各分局的“天网”工作站一方面通过RS232端口与本地的AD1650矩阵切换器及AD2096报警接口单元的串口相连,另一方面通过网卡上ATM网(TCP/IP协议)。ATM网上的“天网”工作站经过授权设置都可以通过IP地址访问其他任意一台“天网”工作站并控制与其相连的AD1650及AD2096,即实现网络监控资源共享。各分局子系统包括交换机房、电源机房、传输机房和测试台四部分。电源机房设2~3台固定摄象机及一台带云台摄象机(可自动转);收费营业厅是监控的重点,营业厅门口设有一台摄象机(420线,1 LUX),大厅的环境监控采用一台AD9113/C10高速7.5英寸球形摄象机,每个营业坐席采用柜员式一对一监控,每个坐席还有一紧急按钮,遇到紧急情况时营业员按下紧急按钮便可在总控制中心自动切换出该营业坐席区域的图象及启动录象机录象 。平时AD1650的视频输出以轮巡的方式不停切换AD快球各预置点、花样及固定摄象机的图象。同时对所有图象经过AD十六画面处理器处理后进行24小时录象 ,结构示意图如下:
分局机构示意图
  市局总控制中心系统是整个监控系统的核心,负责接收从各分局、控制室传来的图象信号并控制各分局的监控子系统。该总控制中心系统按部门分类设立以“天网”为中心的若干辅助控制台,包括电源中心、传输中心、交换中心、运行部、经营部、稽查处六部分。上述六个部门辅助控制台监控全局范围内各自所辖的信息,并有优先级安排及屏蔽功能,实施对各自业务的监控,如:交换中心监控各分局交换机房,运行部监控测试台,经营部监控营业厅,稽查处和局长及总控中心则可监控任意图象。总控中心设在局保卫处监控室内,设有SONY九路大屏幕投影电视墙以实现多点同时实时监控。
   说明:由于交换机房、测试台、传输机房等处高频电磁干扰较大,视频传输应使用屏蔽编数较高的同轴电缆。如RG59(96编以上)或Belden系列。
   各类报警信号如:红外、门禁、烟雾等可按不同形式、不同级别显示在“天网”工作站上,可使监控者根据告警指示信息很方便地区分出告警的级别、类型、地点、告警探头号及应该采取的措施提示。告警出现后,监控现场将自动切换在监控画面上,分控中心可对其进行人工处理。超过一定级别的告警则同时上报总控中心,并由总控中心实施对告警现场的实况自动录象 。整个监控系统“天网”工作站可划分为若干个权限,设置操作人级别,各位局长可分配给超级用户的权限登录进入监控网络随意察看。本监控网络系统是一个开放性结构系统;AD矩阵是积木式结构,可通过增加输入/出板而增加其输入/出能力;基于WINDOWS NT 4.0操作平台的“天网”软件符合开放结构安防集成标准(Open Architecture Security Integration Standard),可进行门禁、可视对讲、消防等系统的扩容集成。该软件功能强大,运行平稳。美国联邦调查局、纽约海陆空公众交通网、麦当劳总部及加拿大国会等著名的大型监控网络便是多套AD矩阵及“天网”软件组成。
   总局控制中心结构示意图如下:
总局控制中心结构示意图
  说明:ATM(Asynchronous Transfer Mode)综合了电路交换与分组交换技术的优点,在实时处理和突发业务传输时能达到较好的效果。从而有人断言:在未来的世纪,我们联网的核心问题应该是如何掌握ATM技术,应用好ATM技术。近年来ATM在局域网上的成功运用、在广域网上的强大功能均说明了其优越性。目前国内有很多省、市级电信局已开通ATM网络并成功运行“九七工程”。虽然ATM至今尚未有完全统一的标准,各大ATM交换机厂家在兼容性上未能达成一致,但相信这一21世纪的技术会很快有统一的标准。而我公司目前基于ATM网的电信局闭路监控二级网络系统完全支持以后的监控网络升级。
  五. E1工程实例
   我公司用于吉林省电信局的二级监控网络也是以“天网”软件及AD矩阵切换器为主控系统,分局AD2150矩阵切换器输出的图象、音频及AD2150、AD2096报警接口单元的两路RS232信号(至总局的“天网”服务器)通过编码单元编码压缩后(MPEG1)与音频、RS232数据一起打包上E1专线传输。其中图象占1.86Mb,其余分给音频及数据。总局的解码单元进行对相应专线的数据包解压、解码后合成相同的实时图象(高质量,25帧/秒)、音频及数据。各分局营业厅、交换机房、电源室及传输机房全部由AD760摄象机(带云台)及一台球形摄象机组成。总局的控制中心设在站前邮局,由一台AD2052大型矩阵及11套“天网”软件构成主控系统。“天网”服务器通过串口扩展器扩展出48个RS232端口,其中15个串口与15个分局的AD2150相连,22个串口与各分局的AD2096相连。总控中心的“天网”服务器与10台局长使用的“天网”工作站通过ATM网组成一局域网,局长可通过网络来控制各分局的任意摄象机及报警探头的撤防/设防。24台21¢ ¢ 监视器组成的电视墙实时显示各分局的图象。这些图象同时分配给帧切换器后进行24小时长延时录象 。“天网”服务器收到分局的报警信号时可自动发出两次切换指令分别给相应分局的AD2150及中心的AD2052以在中心的主输出监视器上切换出报警现场的图象并启动自动录象机录象 ,其结构如下:
控制中心结构图
  说明:E1传输图象、数据时由于数据速率固定因而质量很好,传输设备很多且较成熟。但由于是专线结构,组网能力没有ATM强,故难以组成更多级的监控网络,若想升级网络还是需“融入”上级局的ATM网络中,我公司产品支持该监控网络升级。
   六.“天网”软件功能简介:
   开放结构安防集成系统(Open Architecture Security Integration System):“天网”软件按照开放结构安防集成系统的标准进行设计,可集成AD矩阵切换器/报警接口单元/多画面处理器及其他厂家的电话线传输、门禁、可视对讲、消防等系统于一网,有利于系统的扩容及集成。
   监控资源网络共享:任意一台工作站可以通过网络控制其它工作站所连接的AD矩阵、报警设备(图像切换、云台/镜头的控制及报警的撤防、设防及确认等),还可访问其他工作站的事件记录及紧急情况下强制性取消其他工作站上所有操作人的登录权限以提高网络安全性。
   基于界面美观、功能强大、日益流行的WINDOWS NT网络平台,既能融网络监控及办公于一体,又能保证技术先进、性能稳定、网络管理及扩容的方便。
   CAD(计算机辅助设计)平面图设计功能:“天网”内置的CAD功能可以绘制出各分局及中心形象的地形图,用户可以在主控界面中通过地图调用图标或地图翻阅按钮选择总图或各分局地图。
事件记录报告功能:“天网”具有可选的事件记录报告功能,选择报警事件、用户操作、摄像机调用、优先级报警后,系统会实时记录下上述事件发生的:日期、时间、操作人、事件、设备、工作站等参数。这些记录可以选择进行屏幕显示或打印,并可供其他工作站访问。
   内部安全性:“天网”允许定义操作人的姓名及密码,还可设置其报警确认、控制、撤防/设防级别(各16个级别)及是否具有系统设置、操作人设置、超级用户及记录报告访问等权限,且这些密码是加密保存,合理配置这些设置可保证系统的内部安全。
   控制功能:控制中心(包括与中心联网的其他工作站)可以对本地及前端各分局的摄像机进行任意切换及云台/镜头的控制,通过其图标中的“连接图标”功能,可以让一个摄像机图标连接另一个摄像机图标。在“天网”的主控界面上的平面图中,你只要用鼠标点一下分局的任一摄像机图标,便可在控制中心的监视器上看到其图象并可进行云台/镜头控制;其实这是“天网”通过连接图标功能发出两条切换控制指令分别给控制中心及前端的矩阵实现二重切换,(这个过程是不可视的,只有10ms左右的时间),通过连接图标功能,“天网”可实现任意级切换控制即可组成任意级监控网络。通过形象的地形图及图标,不管是多么庞大及复杂的监控网络,最终用户只需在他熟悉的地形图上点点鼠标,整个网络便可尽收眼底,既易学又易用。
   报警处理:“天网”可对中心及各分局的报警进行报警的设防/撤防、确认及实现报警的图像切换和自动启动录像机进行报警联动