一章 用戶需求分析

    為了響應中央對軍隊網絡數字化、正規化建設的要求，提升軍隊規格，提高工作效率實現網絡遠程數字化多媒體管理，配合“數字化軍營”的建設。XXXX部隊急需將駐地的辦公大樓、軍營、槍械倉庫的遠程音視頻信號及槍械出入庫管理信息利用現有的網絡資源傳輸到中央控制室，以便隨時掌握現場信息方便管理實現高效辦公、減少開人員支。滿足遠距離的相互交流的需要，加快信息交流速度，保證政令暢通。為今后逐步實現系統內部網絡化管理提供安全、便利和快捷的技術基礎。

1.1 用戶網絡現狀

    XX部隊已經擁有了完備的高速寬帶網絡基礎。主干網能達到1000M，分支網到達終端為100M。完全能夠實現網絡數字音視頻信號的傳輸要求。

1.2 用戶基本需求

    將駐地大門、軍械倉庫、營房、辦公樓內的音視頻圖像通過現有的計算機網絡傳輸到辦公大樓的中央機房，同時通過兩臺背投電視顯示所有32個前端畫面。

  擁有高級計算機管理權限的主要領導還能夠通過任何一臺接入此網絡的計算機隨時觀看現場圖像信息。
  支持H.264/MPEG4；

  可以達到高清4CIF的影象廣播，采集幀數不小于20幀/秒；

  視頻可以保持黑屏前的靜止圖象；

  要求支持多分屏功能，全動態，電腦數據、攝象機等圖象混傳；
  良好的語音同步；

  字幕疊加功能；

  終端遠程控制，遠程升級。

1.3 用戶特殊需求

軍隊領導對于系統的要求指示為：

  在槍械庫建立槍械自動識別管理系統。

  可將領取槍支人員的權限信息，領取時間等信息同視頻信號一起傳輸到計算機中心，便于隨時監管及日后的查詢整理。

  將軍用車輛進出駐地大門及訓練場的出入信息并入槍械自動識別系統并實時傳輸到計算機中心。

數字化監控系統建設原則

2.1 總體建設目標

  數字化軍營多媒體管理系統的建立，能實現軍營駐地大門、軍械倉庫、營房、辦公樓內的音視頻圖像通過現有的計算機網絡傳輸到辦公大樓的中央機房，還可將領取槍支人員的權限信息領取時間，軍用車輛出入時間等信息同視頻信號一起傳輸到計算機中心，便于隨時監管及日后的查詢整理。系統建成后將成為XX部隊提高工作效率的有效手段。

2.2 方案設計原則

2.2.1 先進性原則

  SUNPONY網絡視頻服務器是完全脫離傳統的模擬視頻監控系統。采用最新的H.264 (MPEG-4 PART10)視頻壓縮算法和嵌入式操作系統平臺，具有極佳的清晰度、較小的系統容量占用、完全實時、一流的網傳功能等諸多特點，系統建成后在較長的一段時間里不會被淘汰是數字化、網絡化的第三代監控管理系統DVS（digital video server）。它的突出特是利用現有的計算機網絡傳輸視頻圖像。無論在世界的任何角落都能夠達到“任意調用、任意組合”；“分散監控、集中管理”的效果，這些是以往傳統監控所不能夠達到的。同事與傳統的模擬信號電視墻及大屏都有很好的兼容性，這是大多數網絡視頻服務器系統所不能夠達到的。 槍械自動識別管理子系統采用最新的8M遠距443MHZ有源讀寫器，車輛進出識別采用廣角射頻20M超長距離915MHZ識別器。與之配套的大型數據庫識別軟件具有良好的擴容與識別能力。

2.2.2 兼容性原則

  本系統采用的設備能與不同廠家的計算機網絡設備廣泛的結合兼容，各個子系統相對獨立工作，但又有機的被組合在一起互不影響，協同工作。同時還可隨時插入其它系統，達到共同整合的目的。

2.2.3 可擴展性原則

  本方案采取模塊化組合的方法，擴容能力強，在計算機網絡帶寬允許的條件下可以無限擴容。真正打到了隨意組合，隨意增減。

2.2.4 高可靠性原則

     SUNPONY網絡音視頻服務器是采用32Bit RISC 32M SDRAM watchdog嵌入式硬件系統，是將系統軟件直接寫入硬件存儲器，無須其它的操作系統支持，不會造成系統死機現象。由于是相對封閉式系統所以不會被感染網絡計算機病毒。系統內置多重密碼保護功能，能根據不同的客戶設置不同的權限。大大提高了系統的安全性、可靠性。

    槍械、車輛自動識別系統獨立運行，識別軟件基于最新的微軟SQL SERVER2005數據庫基礎之上開發的，完全避免了底層數據庫不穩定等原因造成的混亂情況。

2.2.5 可管理性原則

     系統要有圖形化界面的多媒體遠程數字管理系統，可直觀方便地對系統實現全程網管，大大減輕維護難度。系統運行提供日志，記錄運行過程中出現的異常信息。管理員和工程人員可以通過查詢運行日志隨時了解設備運行狀況。

    此外，網管還具有告警管理功能，設備運行過程中出現的告警即時反映在網管客戶端界面通知用戶，同時還將告警信息記錄入告警日志數據庫中，以備用戶查詢。

2.2.6 經濟性原則

  在傳統的監控系統中除了前端的攝像機和后端的監視器以外布線是最煩瑣、也是投入資金最大的一項。同時傳統的監控是無法達到遠程監控的目的。SUNPONY網絡視頻服務器的工作原理是利用現有的計算機及其網絡傳輸視頻圖象，無須大量布線節省了線材及施工費用。不受地域和空間的限制。
　

系統方案結構和功能總體描述

3.1 .1總體結構描述：

系統架構

    本系統是根據部隊實際的需求和現有網絡情況并結合我公司最新的網絡化多媒體遠程計算機管理系統建立而成。以數字化軍營多媒體倉儲監控管理平臺為基礎，分為槍械、車輛出入庫管理子系統和網絡遠程音視頻監控子系統兩大部分。

    槍械，車輛出入庫管理子系統又由槍械出入庫管理系統和車輛出入庫管理系統構成。

     網絡遠程音視頻監控系統又由中心系統管理服務器、監控中心主控子系統、監控中心分控子系統、網絡數字矩陣子系統、WEB客戶端子系統。監控中心負責所有的信號（視頻、音頻、識別）的匯總保存。

系統設備連接介紹：

1． 槍械倉庫部分：

    槍械倉庫的管理在本系統內是尤為重要的。前端攝像機將視頻、音頻信號傳輸到網絡音視頻服務器中，再由網絡音視頻服務器接入槍械倉庫的計算機專用網絡，同事將識別器也接入計算機專用網絡，將視頻、音頻信號、識別數據信號傳輸到辦公大樓內的總控中心。

2．營房部分：

    前端攝像機將視頻、音頻信號傳輸到網絡音視頻服務器中，再由網絡音視頻服務器接入槍械倉庫的計算機專用網絡，將視頻、音頻信號傳輸到辦公大樓內的總控中心。

3． 駐地大門及訓練場入口部分：

    訓練場入口安裝有車輛識別器。而駐地大門不但安裝有車輛識別器，還安裝有連接到網絡視頻服務器的攝像機，通過計算機專用網絡傳輸到管理中心。

4． 辦公大樓部分：

     辦公大樓內同樣裝有連接總控室的攝像機。總控室接受來自其它各個區域的網絡數字信號（數字視頻、音頻、識別信號），并進行匯總保存。在辦公大樓內的任何一臺接入網絡的計算機都能夠通過不同的權限級別訪問實時信息。

3.1.2 槍械、車輛自動識別管理子系統結構功能描述：

    槍支管理歷來是部隊保衛的一項重要工作，在武器管理上制定了很多制度規定，環環相扣的操作程序、手續和反復的出庫入庫簽字登記，使槍彈管理及使用顯得十分繁瑣，增加了管理與控制的難度。槍庫槍支管理系統實現了對武器的自動化、智能化管理。

    本子系統是為部隊軍械的管理自動化、數字化而設計的，主要用于軍隊軍械自動識別管理。系統利用現代計算機技術、短程微波通信技術實現軍隊軍械自動識別和信息化管理，提供一個對部隊軍械的發放、出入庫、使用維護時的自動識別、智能管理的數字化平臺。本系統能有效、準確、智能地對進出庫房的軍械進行信息自動識別、采集、記錄、上傳，以及對軍械的維護信息進行快速的查詢、統計，從而建立軍隊軍用物資管理的數字化信息管理系統，為“一口清、一摸準”的傳統管理方式提供了數字化手段。

    操作簡便，槍支使用管理狀態在界面上一目了然，減少了操作員擊鍵次數，精通計算機知識的槍彈管理員只需幾分鐘的指導，即可使用本系統；系統的規范化操作流程；槍支管理完全實現了無紙化，檔案資料查詢方便、快捷。

系統簡介

    部隊軍械自動識別管理系統主要微波射頻自動識別設備、軍械自動識別電子標簽、后臺管理系統三部分組成。后臺管理系統分為軍械發放管理模塊、軍械出入庫自動識別模塊、人員自動識別安全控制模塊、軍械維護自動識別模塊等幾部分。

    在槍支發放時自動錄入槍械身份信息，并掌握槍械流向；

    自動識別出入庫槍械的身份信息，如槍械型號、槍械編號、制造年月、制造廠家等；

    自動校核槍械出庫時型號、數量與計劃是否一致，如不一致則提示報警，自動校核槍械返還入庫時型號、數量與出庫時是否一致，如不一致則提示報警；

    自動校驗出庫武器是否特殊用途，如訓練用彈等出庫時自動校驗入庫日期，在危險品發放時能準確遵循先入先出的原則，無過期產品。 快速核對功能：按軍械器材的不同品種、規格、性能、質量分類存放，快速定位、組合，且可以錯置報警。

    自動錄入槍械在維修過程中身份信息、并提供查詢、分析統計等功能，提高信息化管理水平；

    快速掃描查找器材，即使是在無照明條件下，RFID識讀器仍可連續工作，保證了特殊條件下的快速及時供給。

    身份控制：采用RFID技術可以做到禁止無關人員進入庫房，自動校驗是否具有資格的雙人進入，可以在倉庫內設置管制區域，非佩戴特制  RFID標簽的人員進入報警，有效防止在倉庫內從事非倉庫工作范圍的活動。

    安全控制：自動校對特殊器材以及領出人員身份，保證特殊軍械器材只能由專人領出，可以防止軍械器材帶出或進入某區域，嚴防盜竊和破壞。 具有數據網絡查詢功能，不同授予權限可了解不同的信息內容。
　

自動識別車輛管理子系統

車輛自動識別控制系統主要有以下優點：

    實現正常車輛不停車快速通過：運用微波射頻識別（RFID）--遠距離快速識別的技術優勢，通過車輛信息自動識別、數據庫資料比對、路閘欄桿和交通信號燈自動控制等步驟，實時控制車輛通行，實現車輛不停車進出； 對無卡（外來）車輛實施嚴格監管： 對無卡（外來）車輛的監管，一直是車輛管理系統的一個技術難點。通過集成其它系統與技術，達到由電腦自動識別監控與警衛（門衛、保安）人員手工操作相結合的方式實施對外來（無卡）車輛有效監管，確保對無卡（外來）車輛信息的錄取和車輛通行的監管。

    防止車輛被盜 ： 對大院內車輛信息進行數據化管理；除設置圖像抓拍設備外，增設車載RFID卡數據區狀 態信息；對安全防盜有特殊需求的車輛，采用車載RFID卡和駕駛員隨身攜帶副卡的雙卡識別方案；根據需要系統增加布控功能。

    網絡審批方便簡捷： 用戶界面直觀、形象、友好；操作步驟簡單明了； 系統數據安全保密 ；具備檢查用戶合法身份和使用權限的能力；數據進行加密處理。派車程序在單位局域網上即可實現，并通過服務器授予車輛出入權限。

3.1.3 網絡音視頻子系統結構功能描述：

    SUNPONY網絡視頻服務器是基于標準的以太網絡之上。前端設備在專用網絡之上安裝普通的模擬信號攝象機和SUNPONY網絡視頻服務器，組建十分方便簡單。而上級主管部門計算機中心同樣在寬帶專用網絡的基礎上構建網絡視頻錄像存儲服務器（性能較好的計算機）。接收視頻、報警信號達到遠程管理的目的。同時還能將網絡數字視頻信號通過視頻矩陣轉化成模擬信號輸出到背投電視或大屏上。

總監控室結構及功能：

    上級管理部門的計算機中心（總監控室）可以選擇安裝有多個不同功能的計算機管理服務器（也可以使用單一的服務器來達到錄像管理的功能）。在管理錄像服務器上安裝有矩陣圖像輸出卡和WEB MANAGER管理服務器軟件可以實現同時管理多臺網絡視頻服務器并輸出到電視墻的功能。在同一臺顯示器上可以同時顯示不同地區的不同圖像真正做到了任意調用、任意組合、任意管理的功能。將分散在軍隊駐地內不同地點的網絡視頻服務器的圖像及報警信號集中管理起來。在其它遠端控制管理計算機上也可以通過計算機網絡以WEB形式訪問計算機中心管理服務器的WEB MANAGER管理軟件達到隨時隨地任意管理的作用。任意調用任何圖像到電視墻。

  大屏幕顯示（投影、等離子或背投）可以采用視頻監控軟件解壓后直接通過VGA、S-Video等接口輸出數字視頻，也可通過解碼卡硬件解壓后數模轉換，通過視頻線輸出模擬圖像。

遠程控制控制設計

對云臺、鏡頭的控制。

對圖像、聲音參數的控制。

遠程布防、撤防的設置。

主動發起與前端的雙向語音對講、單向語音廣播。

系統管理設計

    設置管理服務器，對系統中的DVS、流媒體服務器、用戶等數據進行集中管理與紀錄，達到系統內部管理要求。

    前端DVR攝像機故障（視頻丟失）、網絡故障（巡檢服務）等前端異常情況以報警的方式通知報警管理主機，記錄監控點分布區域、數量，提供校時服務確保轄區內管理的DVS時鐘的一致性。

    所有轄區內用戶在進行操作時，需通過管理服務器的權限認證方可進行操作，且自動將操作信息記錄到操作日志數據庫，以備后查，驗證流程見下圖。

3.2 大型管理系統功能描述

     大型網絡音視頻管理系統是將所有前端視頻、音頻信號整合，并集中管理保存，以便及時對現場突發事件的應急處理及日后記錄查詢調閱的依據。

 

系統主要設備選型及主要性能指標

網絡音視頻設備：

SPY-3000系列視頻服務器

簡 介

    SPY-3000系列視頻服務器采用嵌入式實時多任務操作系統（RTOS）和嵌入式處理器，完全脫離PC平臺，系統調度效率高，代碼固化在FLASH中，系統運行穩定可靠。

    SPY-3000系列視頻服務器具有視頻信號和音頻信號的H.264硬件同步壓縮、壓縮碼流網絡傳輸、監控支持等功能。通過網絡可進行實時視頻和音頻預覽，支持流協議（RTP/RTCP、RTSP）、支持IE瀏覽、支持雙向語音對講等功能。

SPY-3000系列目前有如下兩種型號：

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

正面

背面
物理接口
4路（SPY-3004HC）、1路（SPY-3001HC/HF）視頻輸入
4路報警信號輸入，2路報警信號輸出
1路語音輸入，1路語音輸出;
1個標準以太網RJ45插座（10M/100M自適應）;
1個標準RS-485串口RJ45插座
1個標準RS-232串口RJ45插座;

視音頻壓縮功能
采用H.264視頻壓縮標準，壓縮比高，清晰度好
壓縮代碼具有自主知識產權，使用靈活;
實時每路每秒25幀獨立硬件壓縮;
不僅支持變碼率，而且支持變幀率，在設定視頻圖像質量的同時，也可限定視頻圖像的壓縮碼流
采用OggVorbis音頻壓縮標準

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）；
網絡處理功能
支持TCP/IP協議
可以通過網絡設置參數，實時瀏覽視頻和音頻信號、查看視頻服務器狀態，網絡報警聯動，通過網絡存儲壓縮碼流
支持動態寬帶撥號接入互聯網（PPPoE協議）
通過網絡控制云臺和鏡頭
通過網絡遠程升級，實現遠程維護
RS-485與RS-232接口支持網絡透明通道連接，客戶端可以通過視頻服務器的透明通道控制串行設備　
通過RS-232串口設置和查看視頻服務器參數
支持窄帶傳輸
監控支持功能
多級用戶權限管理，保證系統安全
支持多區域移動偵測
支持OSD。日期和時間的位置、灰度可以設置，日期和時間自動增加
支持LOGO。LOGO的位置可設置
支持水印（WATERMARK）技術
攝像機：
彩色紅外防水攝像機

 

型 號 SPY-683D
成像器件 1/3＂SONY Super HAD CCD
感光面積 4.9mm(H)×3.7mm(V)
圖像像素 PAL:752(H)×582(V) NTSC:768(H)×494(V)
電視系統 PAL/NTSC
水平解析度 540TV Lines
最低照度 IR ON 0Lux
信 噪 比 More than 48dB
自動電子快門 PAL:1/50s-1/100,000s NTSC:1/60s-1/100,000s
伽瑪校正 0.45
增益控制 Auto
白 平 衡 Auto
背光補償 Auto
同步系統 Internal Synchronization
鏡頭安裝 Board lens:12mm
視頻輸出 1.0Vp-p,75Ω，BNC Connector
紅外燈距離 60M
防護等級 IP66
電 源 DC 12V ±10%
耗電流 120mA(IR ON MAX 850mA)
工作溫度 -10℃~+50℃
尺 寸 Φ80mm×150mm
重 量 1050g
材 質 鋁合金

自動識別設備：
1．433MHZ有源讀寫器：

產品特點
●433MHz有源讀寫器，識別200個有源標簽。
●適合GPRS網絡特性的TCP/IP協議棧
●動態域名解析，節省運營成本
●支持虛擬專用網（VPN）
●AT命令透明模式，可以作為無線MODEM
●短消息透明傳輸模式（內置7位編解碼）
●通過超級終端配置參數，簡單方便
●在線模式切換和錯誤恢復功能
●全透明數據傳輸，斷線檢測
●功耗低，實用于電池供電
●內置設備編號
●可靠性高
技術參數
●接口：RS232，RS485，TTL
●協議：TCP/UDP/IP/ICMP, PPP，PAP，DNS
●電源：DC 9-20V
●尺寸：90X64X22mm（高級鋁合金屏蔽外殼）

2、電子車牌：

915MHz無源電子標簽，其內存可作到存儲包括車輛型號、車牌照號、車主的相關資料等各種信息，是一個完善的汽車身份卡。
3、多天線讀寫器＋1～4個天線（可分別選擇圓極化或線極化天線）

讀取距離：915MHz－讀取距離3米 （105毫米標簽，單天線）
寫入距離：寫入距離為讀取距離的70%
防沖突能力：每秒可識別40個標簽
讀取速度：12ms讀取8字節信息
寫入速度：在ID號校驗應用下，寫操作的平均速率為每字節/每標簽/31ms
每個讀寫器可以連接四個天線，在識別多個位置的標簽時會降低用戶成本
讀寫器（Reader）采用沖壓鋁外殼，堅硬牢固
只要提供其可靠的電源，便可獨立在工業環境中安裝使用

規格
頻率： 902 到 928 MHz(北美)
無線標準： ISO 18000-6
讀取距離： 讀取距離3米 （105毫米標簽，單天線）
寫入距離： 寫入距離為讀取距離的70%
讀取速度： 12ms讀取8字節信息
寫入速度： 在ID號校驗應用下，寫操作的平均速率為每字節/每標簽/31ms
連接： RS-232、RS-422
天線： 4xSMA針；50歐姆
提供電壓： 9V、3A
工作溫度： －20ºC至55ºC
保存溫度： －40ºC至85ºC
濕度： 10%到95%
抗沖擊： 1.0GRMS，10至500Hz，XYZ3個方向
抗振動： 10G，11ms，半正弦波(工作時)
尺寸： 191(L)*66(H)*135(W)mm
重量： 約1000 g

4．水平極化天線(Up to 15米)

技術規范：
通信頻率：　　　　　　902～928 MHz
半功率波束寬度：　　　水平面68° 垂直面26°
波速的前向與反向比值：> 20 db
電壓駐波比VSWR：　 　 最大1.1:1
增益： 　　　　 　 9.6dbd
阻抗： 　　　　 　 50ohms
聯接器件： 　　　　 　可選用T&B工業級聯接頭
大小尺寸： 　　　　 　74.1×26.7×17.4cm
重量： 　　　　 　 4.1 kg
安裝方式： 　　　　 　可采用最大6cm 0.D.環形支撐

性能特點：
帶有堅固的鋁制安裝片，多偶極子組成的天線陣列及匹配系統；
外部敷以纖維玻璃鋼防護罩，適應各類惡劣的環境；
外防護罩選用電氣性能優良的材料，能有效的抵御紫外線輻射，對微波信號的損耗小；
所有固定件采用不易銹蝕材料制成，防腐性能好；
天線重量輕，易于安裝；
天線傾角47°可調，以滿足最佳的讀卡效果；
安裝可選用側裝或頂裝方式；