水务局项目设计方案
1、概述
1.1项目概述
根据“市人民政府关于加强图像信息管理系统建设工作的意见”（京政发[2006]17号）以及市图像信息管理系统建设工作会议 精神，在市政府统一领导下，建设水务局图像信息管理系统，实现图像的汇集、显示、控制、管理和上传，提高日常业务管理和处置水务突发事件的能力以及指挥调度的实效性和科学性。
1.2设计依据
根据网络视频监控系统的要求和国家有关法规的要求，经研究、分析设计本系统方案，该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。
依据的相关规包括：
《市人民政府关于加强图像信息管理系统建设工作的意见》（京政发[2006]17号）
《市公共安全图像信息系统管理办法》（市人民政府令第185号） 《市图像信息管理系统技术规》DB11/Z 384.X-2006
《安全防工程技术规》GB50348-2004
《远动设备及系统接口（电气特性）》GB/T 16435-1996
《民用建筑电气设计规》JGJ/T 16-1992
《电气装置安装工程施工及验收规》GB 50254-50259-1996
《安全防工程程序与要求》GA/T 75-1994
《安全防系统通用图形符号》GA/T 74-2000
《民用闭路监视电视系统工程技术规》GB 50198-1994
《软件工程 软件生存周期过程 用于项目管理的指南》GB/Z
20156-2006
《信息技术 软件工程术语》GB/T 11457-2006
《防静电活动地板通用规》SJ/T 10796-2001
《建筑物防雷设计规》GB 50057-1994
《建筑物电子信息系统防雷技术规》GB 50343-2004
《电子计算机机房设计规》GB 50174-1993
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规》GB 50169-2006
《计算机软件开发规》国家标准GB5866-88
《计算机软件产品开发文件编制指南》国家标准GB8567-88
《计算机软件需求说明书编制指南》国家标准GB9385-88
《计算机软件测试文件编制规》国家标准GB9386-88
《计算机软件质量保证计划规》国家标准GB/T12504-90
《计算机软件配置管理计划规》国家标准GB/T12502-90 1.3设计原则
本着实用、先进、可靠的原则，在满足市水务局、各管理处对城市河湖、重要水务工程设施图像信息管理建设前提下，遵循以下原则：
⑴、技术的先进性
整个系统选型、软硬件设备的配置均要符合高新技术的潮流，关键的视频数字化，压缩、解压、码流、传输均采用国外工程建设中被广泛采用的技术与产品。在满足功能的前提下，系统设计具有先进性，并且在今后一段时间保持一定的先进性。
⑵、架构合理性
采用先进成熟的技术来架构各个子系统组成稳定可靠大系统，使其能安全平稳地运行，有效地消除各子系统可能产生的瓶颈，选用合适的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行，只有良好的数据共享，实时的故障修复，实时备份等才能形成完整的管理体系。
⑶、统一的技术标准
整个系统要采用统一的技术标准。统一技术标准的好处是可以很好的实现视频资源的共享，避免重复建设多套监控系统，降低建设成本。而且，对于系统日后的扩容、升级都会带来很大的方便。
⑷、经济性 在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本。采用经济实用的技术和设备，综合考虑系统的建设、升级和维护费用，不盲目投入。建设采用先重点、后一般，分期投入、分期建设。
⑸、实用性
在设备选型时，采取实用的原则，不追求高端设备的堆砌，而是本着实用的原则进行了科学的配置建议，以求达到最大的技术性价。
⑹、规性
控制协议、编解码协议、接口协议、视频文件格式、传输协议等应符合《图像信息管理系统技术规》和市水务局、各管理处图像管理规。
⑺、可维护性
所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操作、易维护。系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。并且，系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能得到及时、快速的维护。
⑻、可管理性
前端现场设备，各分系统集中于中心统一控制，实施对所有远端设备的控制、设置，以保证系统的高效、有序、可靠的发挥其管理职能。 ⑼、安全性
对系统采取必要的安全保护措施，防止病毒感染、黑客攻击，防雷击、过载、断电和人为破坏，具有高度的安全和性。
(10)开放性
视频监控系统设备以国产名牌为主，采用性价比高、技术成熟、性能稳定可靠的设备；且监控系统平台应能兼容至少四家国外主流厂家产品；
1.4关键术语定义与说明
DVR Digital Video Recorder 网络数字硬盘录象机
DVS Digita Video Service 网络视频服务器
CMU Center Manager Unit 中心管理单元
MDU Media Dispatch Unit 媒体分发单元
MSU Media Storage Unit 媒体存储单元
DGU Device Gateway Unit 设备管理单元
PU Peripheral Unit 前端单元
CU Client Unit 客户端单元
2、需求分析
2.1现状描述
目前水务局已完成建设的图像监控点共计约222个，在建图像监视点约148个。部分监视点图像已接入所属管理处，还有部分图像只能在本地监控，不具备联网条件，本期工程不对未联网图像监视点进行整合。本工程整合围见下图：
北京市水务局中心密云水库管理处京燕水利管理公司（张坊）十三陵水库管理处官厅水库管理处凉水河管理处永定河管理处城市河湖管理处东水西调管理所第一管理所北护管理所北运河管理处井群管理所杨洼闸管理所北关闸管理所下寺管理所东水西调管理处斋堂水库管理所
其中密云水库、北运河、永定河、东水西调、城市河湖管理处只对矩阵接入的模拟图像进行整合，十三陵水库管理处、坊供水工程、官厅水库管理处、凉水河管理处对所辖联网图像进行完全整合。
2.1.1前端图像信息点现状
经调研，市水务局以往信息化工程中所采用的图像主要相关设备种类及品牌型号如下所列：
1、视频采集设备
前期工程选用的摄像机均为模拟摄像机，品牌为英国DM-T560、PELCO、AD一体化球型摄像机，其照度、分辨率等性能指标均满足《图像信息管理系统技术规》要求。
2、矩阵设备 英国Molynx（型号TX6832、TX6416）、PELCO矩阵（6700、6800、9760系列）、AD矩阵（2015NX、2015X系列）。
3、视频编码器设备
XF6000系列、AV系列、GL-6000系列。
其中，Smart Sight公司产品相应较多，版本复杂，分别为AV1500/1600/1700系列，版本号包括：2.11P，2.20A，2.31A，2.50P，2.50-，2.55E，2.55G，2.56R，2.60H，2.40K，4.22B，共计11个版本，其中低于2.55的共计18个。
2.1.2 网络现状
涉及到本系统建设的几个管理单位与水务局中心之间用以图像传输的水利骨干网的通信网络方式如下表所示：
市水务局骨干网调查表（用于图像及业务数据传输）
管理处名称 现有通信方式
官厅水库 4M公网专线
密云水库 4M公网专线+微波
凉水河管理处 4M公网专线
北运河管理处 4M公网专线+微波
张坊京燕公司 2M公网专线
十三陵管理处 4M公网专线
东水西调管理处 4M公网专线
永定河管理处 4M公网专线+微波
河湖管理处 100M光缆
2.1.3局中心现状
目前，各管理处部分重要图像已上传至市政府防汛抗旱办公室，在局13楼指挥调度中心可实现大屏观看，同时该图像已被整合于水务信息平台。
实现方式：在各管理处原有图像系统的基础上，通过增加一套与原有系统（Smart Sight AV1500/1600/1700）完全独立的视频数字化编码设备（讯飞XF6000系列），实现各管理处图像信息的上传。
由于局中心、管理处分中心和管理所已有相应的平台建设所需硬件设备，如监控前端和中心的防雷接地、监控中心的防静电处理、UPS备用电源等均已依据相关规建设完成，本次工程将不再涉及此部分的建设。
2.1.4下属单位组网方式
市水务局各下属单位在图像监视系统建设方面作了许多工作，取得了一定成绩，具备了较好的基础条件。但是因为建设时期的不同，相应采用的标准制式也不同，致使现有水务信息平台图像系统的组网方式比较复杂，具体分析如下：
管理处根据对所辖水利设施实时、准确掌握的需要，进行了图像监控系统建设，主要采用AV系列以及海康威视DVR数字化设备，实现了管理处对图像信息的监控。
根据对现状的分析，组网方式可以分为以下三种：有全模拟图像的，有全数字图像的以及有模拟/数字混合的管理单位 有全模拟图像的管理单位包括：官厅水库、密云水库、凉水河、北运河管理处；有全数字图像的管理单位包括：坊京燕公司、十三陵管理处；有模拟/数字混合的管理单位包括：东水西调、永定河、城市河湖管理处。
全模拟图像的管理单位图像系统结构示意图
全数字图像的管理单位图像系统结构示意图
模拟/数字混合的管理单位图像系统结构示意图
2.2 存在的问题
3.2.1图像信息点方面
（1）图像点覆盖不足，水务系统部分重要城河湖、重要河道、水工建筑物图像监控站点需增补。
（2）部分摄像点未与上级管理单位联网，且现有未联网摄像机均未实现本地存储。
3.2.2网络方面
图像监控点至分中心通信链路不完善，骨干网络带宽存在瓶颈,为了保证图像信息传输的实时性和传输质量，应对相关管理处至局中心之间的骨干网带宽进行扩容分析。 3.2.3局中心水务信息平台图像系统方面
1、局中心图像系统尚不完善
(1)局中心图像系统与各管理处采用的数字化设备同时并存且互不兼容
虽然各管理处和局中心进行了部分图像信息建设，但因为建设时期不同，相应采用的标准制式也不同，致使水务局部存在各管理处和局中心各自独立的系统，例如东水西调管理处，先期建设采用的数字化设备是AV1500e，随着建设的深入后来又增加了不同型号、同一个厂家的AV1600e产品，实现了管理处本地对图像信息的监控；随着水务局对各重要水利设施的管理需要，在水务信息平台图像系统项目中采用的数字化设备是XF6000系列产品，实现了局中心对部分重要监控点的实时监看，但该套系统是一套独立运行的系统，与原有的管理处系统各自为政，互不兼容，即局中心图像信息是通过水务信息平台图像系统项目采用的讯飞（XF6000系列）传输的，管理处图像信息是通过先期采用的前端数字化设备Smartsight（AV1500/1600系列）传输的，两套系统独立运行，使图像信息系统的整体效果得不到充分的发挥。
(2)在局中心尚未考虑控制权限，无法实现对管理处前端摄像机进行切换控制，因此在局中心只能监视到前端部分图像信号。
正如前面组网方式所述，局中心对管理处有矩阵的监控点目前只能采用手工的方式进行切换，要想实现自动切换，需要对现
