消防和森林防火视频监控解决方案

 目前我国大多数城市已建设城市应急指挥系统，实现了城市里各派出所、公安分局、市局、省厅图像监控系统的多级联网，在突发事件发生时、公安机关及相应部门能****时间把握现场画面情况、并协助上级指挥现场，提高管理者的管理效率和对突发事件的应急处理能力。
      现有的、固定的，有线方式传输的音视频已不能满足新情况下的工作需要，需要一套可以随时随地移动采集的无线音视频系统，系统需实现音视频信号在“移动”与“移动”之间传输，“移动”与“固定”之间传输，“固定”与“移动”之间传输。
      能够在移动环境下实现视频、语音的实时、同步传输。具有覆盖范围广、灵敏度高、移动性好、传输数据率高、稳定性和可靠性突出等优点，为指挥、抢险、火情、侦察、野外作战等应急通信提供远距离、高速率、高质量图像的无线实时传输。
      通过实时的无线音视频监控系统、固定音视频监控系统及110/119/122 报警指挥调度、 GPS 定位、固定图像传输、远程智能电话报警及地理信息系统（ GIS ）等有机地链结在一起，实现犯罪现场、火灾现场和远程可视化及定位监控、同步指挥调度，从而有效实现信息高速化，促进科技强警和平安城市建设再上新台阶。

一、总体方案概述

1.总体架构图

2.方案描述

      综合用户的需求和性能要求，本方案的消防员部分主要采用3G DVS加模拟摄像机进行视频采集。后台部署视频监控平台进行视频的分发和处理。本方案主要实现的功能如下：
      ●  消防员用摄像机把火灾实时画面通过3G无线网络传回指挥中心，主要领导可以通过****、PC、电视墙实时关注火情，对在现场的工作人员进行指挥。
      ●  IPC（或摄像机与3G无线DVS）通过蓄电池供电5-8个小时。
      ●  支持****/PC观看，实现远程实时观看、录像。
      ●  支持“点对多点”同步观看，可多人同时观看视频图像。
      ●  支持多种****操作系统浏览（如Symbian, Window Mobile, Linux, Gphone，Iphone，Ophone），支持市场上超过 95%的****型号，****云台控制、****抓拍、调焦。
     ●   观看视频设定等级权限控制，保护私稳。 
      ●  采用 512 bit 加密，目前业界强度****的加密算法，保障安全性 。
      ●  视频采集前端支持多种接入方式：有线，WiFi，3G模式。
      ●  压缩方式：H.264；CPU：高性能ARM+DSP处理器；系统：嵌入式 。
      ●  视频服务器和远程浏览PC机的控制延时不超过1秒，****浏览不超过2秒。大屏图像显示哪个视频源可根据需求控制调换。
      ●  用户控制器权限分为多个控制优先级，同时提供低权限用户协商控制机制。
      ●  系统具有完善的录像服务：人工录像、计划录像，可存储、检索、备份和恢复大量的图像数据库文件。 
      ●  中心****管理服务器管理所有解码器和视频服务器，系统平台可以同时浏览上百个视频点，带宽可行，硬盘足够，录像文件时间可选。

3.技术架构
 
 

      本方案的技术架构如上图。从上图可以看出，本系统平台是采用分布式软件架构设计的。
      主要子系统包括连接服务器、调度核心、媒体服务器、数据库系统。连接服务器和连接盒共同作用，实现用户、摄像头终端登录功能。此设计主要解决了大量并发访问的问题。单个连接盒可以同时处理3000个并发用户。系统可以配置多个连接服务器，单个连接服务器可以配多个连接盒。这样使系统平台能够处理更大并发访问量。媒体服务器的设计主要是解决媒体传输大流量的问题。媒体服务器是基于长连接打流量来设计的。结合连接服务器与连接盒的实现，使得整个平台系统处理不同的业务请求时，会更加流畅，更加得心应手。数据库系统及数据库中间件的设计，使得整个平台系统运行效率更好，结构更加清晰，更易于维护。后台服务器的所有与数据库的交互都是通过数据库中间件来实现的。并且其内部实现了缓存机制，使得常用数据的读写更快。

4.组网说明

      中心部分的控制。****指挥中心是整个系统的控制、图像显示、图像录像中心，****中心能向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。本方案方便宜用。通过3G网络来完成视频的传输，从而实现工地的****。图像是CIF/D1格式，支持双码流，CIF码率在60-80KB/S，有效节省带宽。
一部分工地前端****通过3G DVS+水滴型摄像机组成；一部分工地前端****通过3G 网络摄像机直接组成。本方案根据客户需求选用不同的****前端，防水防尘。用户还可以通过智能****/PC控制和浏览前端****设备。

5.方案特性

      ●  稳定性：
      整个后台管理平台的设计架构是参照电信运营商级别的架构来设计的。此架构的稳定性已经在多年的电信服务中得到了验证。并且在进行数据传输的过程中，采用了失败保护机制，来保证每一次数据的传输的完整性。
      ●  先进性：
      大容量、分布式媒体分发平台。本方案采用了创新的分布式程序协同工作方式，支持多路并行分布式工作，实现系统实时准确分发。同时，系统实现了基于互联网的多机并行服务，可以根据用户的物理位置和所在的网络，自动选择离用户最近（物理位置）和系统运营商网络的服务器提供服务，保证用户连接速度和使用体验****。
      平台与设备之间双向实时数据交互。不管终端设备是处于内网还是公网，使用什么类型的IP地址（IPv4/IPv6）， 不管是通过多少重防火墙连接，只要可以访问互联网，就可以视频分发和设备控制。
      使用控制命令与媒体数据通道分离的、双通道的方式，实现多机负载均衡和失败保护。本方案采用了创新的采用多通道连接技术，实现信令数据和媒体数据的分离。每一通道，都有完整的通道选择管理技术，可以实现智能的负载均衡，和失败保护。即访问的时候，自动的选择负载最轻的服务器，离用户最近的服务器。一旦服务器连接失败，可以立即连接另外的其他服务器。保证了业务的可靠和高可用性。
      ●  扩展性：
      硬件扩展性。本方案具有相当良好的系统扩展能力，只需直接增加服务器，经过简单的配置，就能实现系统性能的快速平滑扩展，从而支持更多的分支服务器和更大级别的用户量，并提供更快的系统响应速度和处理能力。值得特别提到的是，扩展的时候可以不中断系统运行，基本不会影响正常的业务处理应用。
      软件扩展性。本方案采用了OOP（Object Oriented Programming，面向对象的程序设计）的设计思想来进行架构设计。将系统的功能、模块都进行了封装。若要进行功能的扩展、功能的增加，这种设计模式将会很容易的进行扩展。
      ●  安全性：
本方案的所有传输都是基于加密了的传输通道进行的。视频媒体数据采用了混沌算法进行加密。其加密效率和算法安全性都是比较先进的。控制命令在传输的过程中采用的非对称加密。即使被非法获取，也是无法进行破译的。

二、应用方向

      本方案的应用行业消防员单兵视频监控。如119消防和森林消防。其他有类似特点的项目都可以用此解决方案。如井下矿工单兵视频监控等。