NT600远程数字图像监控系统
简 介
目 录
一.
二. 概述 系统基本构成
(一)系统结构
(二)基本工作原理
三. 系统主要特点
(一)NT600系统的三种编码器
(二)NT600系统主要特点
四.系统主要功能
(一)图像监控功能
(二)报警功能
(三)系统管理功能
五.系统主要技术指标
六.系统各设备介绍
(一)前端设备
(二)服务器
(三)监控终端:Windows终端,IE方式终端;
(四)其它设备
一.概述
经过多年的努力,我公司研发的NT系列数字远程图像监控系统,已有了数代产品,采用的技术不断创新:所采用的图像编码技术从简单的MJPEG,发展到图像压缩效率更高、图像质量更好的H.263+、MPEG和Wavelet;图像压缩编码主机从基于PC机和Windows,发展到脱离PC机的独立方式,保证了系统稳定性;系统结构从点对点方式发展到网络方式和面向多种通信信道的方式,大大提高了系统的适应能力。
我们已在数字远程图像监控系统的研发方面,积累了大量的经验,所研发的系统在技术上跟踪国际前沿,包括先进的图像编码算法、最新最好的超大规模集成电路芯片,并有许多独创的专利技术。因此,NT系列产品一直处于国内数字远程图像监控系统的技术先导地位。
NT600图像监控系统是我公司NT系列远程图像监控系统中,目前最先进的一套系统,功能强、性能好,特别是稳定性高。该系统也是目前首推的系统,已有许多用户,特别适用于无人值班场合。
NT600系统可适用于E1(2.048Mbps)信道、以太网信道及其混合信道等多种信道结构,构成各种网络拓扑结构的图像监控系统。操作人员使用的图像监控终端,采用人机友好、操作简便、安装方便的Windows软件,并采用现有的以太网连接,对于原有的网络PC机无须增加任何硬件设备。
二.系统基本构成
(一)系统结构
NT600系统可分为前端监控设备,系统管理和服务设备,及图像监控终端设备三大部分组成。NT600系统的典型结构如图2-1所示。
前端监控设备由数字图像编码器、视频切换控制器、云台镜头控制器、灯光控制器、摄像机及各种报警探测器等设备组成。其中图像编码器是前端监控设备的核心,负责图像采集、压缩编码和通信。视频切换控制器的主要功能是视频切换、报警接收等,云台镜头控制器的主要功能是云台镜头的控制驱动。
系统管理和服务设备是整个系统的管理中心,负责系统的用户管理、终端权限管理、网络管理、记录、视音频数据和报警数据的转发等等,是连接图像监控终端与前端监控设备的信息枢纽。
图像监控终端是值班人员操作的一台图像监视和控制计算机,或局域网上相关领导科室的计算机。
(二)基本工作原理
远程数字图像监控系统的关键技术是数字图像的压缩编码和传输,系统还具有报警信号的传输和控制命令的发送等功能。下面以采用E1信道通信和NT600E图像编码器的系统为例,简述系统的基本原理。
在前端,经视频切换控制器选择输出一路视频信号,再由数字图像编码器进行数字化和压缩编码,并通过E1信道发送到位于监控中心或分控的视频服务器,或直接发送到图像监控终端(NT620E编码器)。
视频服务器通过E1通信接口接收来自各前端编码器的视音频和报警等信号,并通过其网络接口以TCP/IP协议,发送给各图像监控终端,其中视音频数据以IP组播方式发送,以便多个终端能同时接收。
在图像监控终端,PC机通过以太网卡,接收来自服务器的视音频数据,经
软件解压后,在显示屏上显示。
对于监控终端发出的控制等命令,先通过服务器发送到各前端编码器,再通过控制器实现控制和切换。
三.系统主要特点
(一)NT600系统的二种编码器
NT600系统的前端编码器采用二种不同的形式,以适应不同的通信方式和图像要求。
1.NT600E编码器
NT600E采用E1(2.048Mbps)通信接口和MPEG2图像压缩标准,图像、音频和报警数据直接传输给视频服务器,由视频服务器通过计算机网络发送给各用户终端(监控终端)。由于处于前端的编码器与处于监控中心或分控中心的视频服务器的连接方式,直接采用G.703或V.35电气标准的E1信道,接口简单,不需要路由或协议转换设备,电气可靠性高。另一方面,在传输速率不高的2.048Mbps信道上,不需要传输如以太网协议之类的附加网络信息,信道带宽利用率高,2.048Mbps的信道带宽可全部用于图像、语音、报警等监控信息的传输,因此有较高的图像质量。
如果将E1信道转换成以太网方式,再用计算机网络方式传输视、音频信息,虽可在一定程度上提高系统的组网灵活性,但必须增加网络设备,如G.703/V.35协议转换器、路由器,不仅增加了成本,还降低了系统的可靠性和信道带宽的利用率,可能会引起图像清晰度的下降和时延的增加。
因此采用NT600E的通信方式,最大程度地利用了E1信道的带宽,在基于E1信道的系统中,具有较高稳定性,而且系统费用低。
NT600E采用的图像压缩标准为MPEG2,图像清晰,图像质量和帧率与DVD完全相同。还可方便地在图像监控终端或服务器上进行录像和解压回放,录像文件采用与DVD相同的格式。
2.NT620E编码器
NT620E的通信方式采用以太网,特别适用于在监控前端(变电站)已有以太网通信的场合。对于在前端有以太网与分控或监控中心相连的情况下,采用NT620E编码器较合理。NT620E的图像信号带宽一般采用2~4Mbps(可下调至
1.6Mbps),一般的网络带宽就可保证较高的图像质量,而且通过以太网直接与监控终端相连,所有的图像、声音和报警等信息直接通过计算机网络传输,不必经过视频服务器转发,每台NT620E编码器本身可看作为一台视频服务器,系统有较高的组网灵活性,且可与采用NT600E融为一体,采用统一的管理方式。
NT620E的图像压缩标准与NT600E一样,均为MPEG2,图像清晰,图像质量和帧率与DVD完全相同。还可方便地在图像监控终端或服务器上进行录像和解压回放,录像文件采用与DVD相同的格式。
NT620E采用稳定性高的实时操作系统(RTOS)和嵌入式处理器,与基于Windows和微机的系统相比,稳定性大大提高。
(二)NT600系统主要特点
1. 技术先进:采用先进的图像压缩和通信技术,通信以计算机网络紧密结合,
可通过IP协议和组播方式传输图像及其他有关数据,网络带宽利用率高,自动网络管理,不会引起网络阻塞;
2. 扩展性好:系统扩展非常方便,不但可随时增加摄像机等前端(变电站)监
控设备,还可增加远程受控端(前端)数量;并且在相关科室的MIS网计算机终端上加相应的软件或用IE浏览器即可实现远程图像监控功能;
3. 多画面分割:NT600E、NT620E图像编码器可同时最多接入9路视频,对前端
视频进行单画面、四画面或九画面任意组合并分割,每个画面均以25帧/秒实时显示;这是NT600系列编码器区别于NT500编码器的一个重要特征之一,这样就可以在同一E1信道上集成传输多至9路视频的25帧/秒实时图像,而且每个分割图像在四画面仍能保持MPEG1的分辨率,传输效率高,图像清晰且动态效果好。
4. 功能齐全:同时具有远程图像监控、防盗报警、防火报警、灯光遥控、警视
联动等等功能;系统还具有预置定位、自动巡视、电子地图、系统日志、布防撤防、警笛控制、控制权设置和协商、优先权设置等等功能;
5. 警视联动:报警时,自动推出关联的摄像机图像,同时自动启动数字录像,
且有报警/事件日志。
6. 超温检测:采用专利保护的设备过热检测技术和一体化球形摄像机,可进行
设备发热自动巡检,即过热检测,能及时发现事故隐患;
7. 使用方便:用户操作工作于Windows系统平台,全中文界面,电子地图操作,
人机交互性能好,操作简单,只要通过点击鼠标器就可实现控制;
8. 图像清晰:图像分辨率为720×576时,传输速率达到25帧/秒,与DVD相同
图像质量.
9. 多点监控:具有一点看多点(一台显示器可同时实时显示多个不同变电所的
图像),多点看一点(多台监控主机同时监控一个变电站)的功能;采用组播技术,不会引起网络阻塞;
10. 安全性高:系统管理员能对各个站点监控主机及操作人员的使用权限和控制
权限进行设置,无关人员不能进行监控系统,确保系统的安全性。
11. 适应性好:NT600系统可适用于E1 、以太网混合的通信方式,也可与我公
司生产的基于电话线、ISDN等通信方式的其它监控系统融为一体。
12. 维护方便: NT600系统脱离计算机,并有自诊断、自恢复及各种保护措施,
大大提高了系统的稳定性和可靠性,维护工作量大大减少。
四.系统主要功能
NT600系统不仅技术先进、性能稳定,而且是一套针对电力系统的功能强大的系统,有如下主要功能:
(一) 图像监控功能
1.远程图像监视:任意一个监控终端经授权,都可监视来自前端摄像机的图像,不受距离限制,只要有通信网络或/和以太网相连。
2.多点监视一点:多个监控终端可同时监视同一前端,控制权自动协商。
3.一点监控多点:一个监控终端可同时监控多个前端,即在计算机屏幕上多画面分割显示,且每个画面的图像实时活动。
4.摄像机预置:可采用带预置功能的云台镜头一体化摄像机,对于每个要监视的目标,可预先将其方位、聚焦、变焦等参数存入预置位,从而可方便地监视这些目标,也可用这些预置点进行自动扫描巡视。
5.软解压功能:操作人员使用的监控主机,只要与局域网(如MIS网)相连,可以不安装硬件,只安装监控软件并授权;甚至软件也不用安装,用Windows自带的IE浏览器并授权即可,大大节省费用和简化安装。
6.电视墙功能:监控中心可配置电视墙,同时监视许多前端现场。
7.硬盘录像:任一监控终端都具有硬盘录像功能,对于设置为报警服务器的监控终端,还具有硬盘报警录像功能,即由报警信号自动启动录像。
8.图像抓拍:可抓拍屏幕上显示的活动图像,存入磁盘或通过打印机输出。
9.自动巡视:在监控终端上,可选择加入自动巡视的前端、前端摄像机、摄像机预置点,并设定巡视时间,进行自动图像巡视。
(二) 报警功能
1.安防报警:NT600系统可配置各种安防报警装置,如红外报警器,超声、次声报警器,微波、激光报警器,双鉴探测器,电子围栏,玻璃破碎探测器,震动报警器,报警开关等,报警信号直接输入前端监控主机(图像编码器)。
2.消防报警:NT600系统也可配置各种消防报警器,如等离子、光电烟雾探测器,温感报警器等,报警信号可直接输入前端监控主机(图像编码器),也可先接入专用消防主机,消防主机再通过串行通信口将报警信号传输到前端监控主机。
3.视频报警:视频报警包括视频丢失报警和视频运动报警两种。一旦摄像机损坏或被窃或断线等,引起视频信号丢失,就会引起报警;对于设定的视频报警区域,一旦有运动目标进入或图像发生变化,也会引起报警。
5.警视连动:一旦出现警情,如有非法闯入或发生火警,则NT600系统立即启动现场警笛,并自动切换到相应摄像机,对有预置功能的摄像机,还能自动转到相应预置点;前端主机同时主动连接报警服务器(可将某一值班人员使用的操作终端设为报警服务器),并在该服务器上推出报警点画面,同时给出报警声音并启动数字录像。
6.运动跟踪:如果在图像布防区有非法运动目标闯入,或运动目标触发了报警器,使该目标进入一体化摄像机的预置画面,则系统能在发生报警的同时自动跟踪目标,同时进行数字录像。
7.设备连动:NT600系统能与其它电力监控设备连机,接收这些设备的告警、故障等信号,图像监控系统的报警信号也能送给动力监控设备,确保报警信号的发送。
(三)系统管理功能
1.用户管理:用户的增减,用户的授权,用户优先级等等,均由系统管理员完成。
2.系统网管:系统服务器自动进行管理,包括设备在线检测、连接管理、自我诊断、网络诊断等。
3.系统日志:对于系统中的操作,如系统报警、用户登录和退出、报警布防和撤防、系统运行情况等等,都有系统日志记录。
4.控制权协商:当多个用户同时监视一个前端时,为了避免控制混乱,只
能有一个用户对该前端有控制权,这是通过网上自动协商完成的。
5.信息查询:登录用户可查询系统的使用和运行情况,如在线用户名单、前端运行状态、报警信息等等。
五.系统主要技术指标
系统的主要技术指标如下:
六.系统各设备介绍
(一)前端设备
前端监控设备主要由数字图像编码器、视频切换控制器、云台镜头控制器、灯光控制器、摄像机及各种报警探测器等设备组成。
1. 图像编码器
图像编码器是系统前端的核心,主要负责图像采集、压缩编码和通信。来自摄像机的视频信号和话筒的音频信号是模拟信号,不能用于数字传输,必须经数字化处理,才可能在数字信道上传输。但直接的数字化,会产生100Mbps以上的图像数据,直接用于传输是不现实的。图像和语音信号的数字压缩编码能大大降低数字量,从而使信号能在现有的信道条件下传输。编码器就是将输入的模拟视、音频信号进行数字化和压缩编码处理,使码率降低到2Mbps以下,再通过通信接口发送到服务器或监控终端。
编码器同时接收各种报警信号,将报警号与视音频等信号复在一起传输到服务器和监控终端。
另一方面,编码器接收来自服务器和监控终端的控制、布防等等信号,通过其它设备实现摄像机、灯光、警笛等的控制,和报警器的布防和撤防。
编码器还接收和回放来自服务器和监控终端的音频信号,实现声音双向通信。
除上述三种图像编码器外,由于NT600系统与原NT500、NT450系统服务器和监控终端完全兼容,因此NT500、NT450系统的图像编码器NT500E、NT450E也完全适用于NT600系统。
NT600E、NT620E采用MPEG2标准进行图像压缩,视频信号数据
速率一般为2Mbps,但在接收端以太网速率不高(如10BaseT)、网络拥挤的场合,可将其数据速率降低到1.6Mbps,仍有较好的图像质量。
2. 视频切换控制器
智能视频切换控制器的主要功能是视频切换、报警接收、警笛控制等等,并提供云台镜头控制器和灯光控制器的控制接口。视频切换控制器与图像编码器间采用RS232或RS485接口进行通信,并具有多重保护措施,保证通信的可靠性。视频切换控制器的视频输入和报警输入接口分别采用光电隔离、浪涌保护和抗雷击保护等措施,从而保证了其可靠性。
3. 云台镜头控制器
云台镜头控制器用于控制摄像机的普通云台和普通镜头,从而实现摄像机的转动、俯仰、变焦、聚焦和光圈控制。
4. 灯光控制器
灯光控制器用于灯光控制,可控制射灯、白炽灯、日光灯、镝灯等照明器材。一般在光线较弱的场所或在夜晚,必须配上灯光才能获得清晰的图像。
5. 摄像机
摄像机的种类较多,常用的有普通工业摄像机和一体化球形摄像机。我国采用的摄像一般为PAL制式,与我国的电视制式相同,625行隔行倒相,25帧/秒。用于监控的摄像机为了能较长距离传输视频信号,一般采用复合视频输出,即亮度、彩色和同步等信号复合在一起传输。
目前常用的摄像机一般采用CCD器件,有色彩逼真、噪声低、图像清晰、重量轻、寿命长等特点。摄像机的主要指标为分辨率(常用线数表示)和信噪比。
普通摄像头必须加配镜头才能摄取图像,再配上云台就能转动和俯仰了。一体化摄像机将云台、镜头和控制解码器做在了一起,采用微电机技术,一般采用RS485接口进行控制,并具有预置功能,使用和安装都非常方便,可靠性也大大提高。
6. 报警器
报警器的种类非常多,都可用于NT600、NT500系统,常用的红外、微波双鉴探测器和烟感探测器。双鉴探测器用于检测移动物体的入侵,烟感探测器用于检测火灾报警。其它还有电子围栏、玻璃破碎探测器、红外对射报警器等等。
值得一提的是NJB—100金属热感检测器,该检测器是我公司的专利技术,常安装在接头等较易发热的地方,一旦被测物体超过预定温度,检测器就会给出一种警示色,图像监控系统可自动扫描预置点,并检测警示色,从而给出超温报警信号。
(二) 服务器
服务器是整个数字图像监控系统的管理和信息处理中心。NT600系统的服务器有两种形式。
1. 系统管理服务器
系统管理服务器是整个图像监控系统的管理中心,主要用于用户授权、系统操作记录、系统报警记录、软件自动升级、网络自检、数据流管理、Web服务等等,这种集中式系统管理方式可大大简化管理操作。
网络型的图像编码器,如NT620E,也可配置管理功能,这时可不用系统管理服务器,但这种方式的管理没有系统管理服务器的集中管理方便,也不易进行系统中数据流的控制,因此只适用于规模不是很大的系统。
2. 视频监控服务器
视频监控服务器用于连接NT600E、NT500E等非以太网连接的监控
前端图像编码器,具主要功能为视音频数据流的转发。
由于前端与视频监控服务器间是用E1等信道连接的,而用户操作的
监控终端是局域网(如MIS网)上的计算机,监控服务器就实现这两种网络间的数据通信。因此视频监控服务器具有会议电视系统中视频网关的作用。
视频监控服务器的另一作用是对视音频等数据的分发和管理,在多个编码器和多个监控终端间进行数据流的控制,并采用Multicast技术向以太网终端发布视音频数据,使系统具有多点同时看一点和一点同时看多点的功能。因此视频监控服务器又具有会议电视系统的MCU(多点控制单元)的功能。
如果系统中所有前端编码器均采用以太网通信接口,只可省去视频监控服务器。
视频监控服务器采用两种方式:(1)基于小型服务器和WINDOWS操作系统;(2)基于嵌入式系统。
(三)监控终端
监控终端是操作人员操作的终端,发须具有使用方便,界面友好等特点,因此NT600系统的监控终端是基于WINDOWS的。NT600系统的监控终端采用两种方式:
1.专用监控终端
专用监控终端是一台具有以太网连接、基于WINDOWS操作系统并安装有专用图像监控软件的工控计算机或普通PC机。专用监控终端的功能较强,一般值班操作人员都采用专用图像监控终端。
2.IE浏览器方式的监控终端
由于图像监控系统与计算机局域网是相连的,局域网上的计算机,如局长副局长室、总工室、调度室,以及其它相关部门的计算机,经系统管理员授权,均可成为NT600系统的图像监控终端,可用WINDOWS自带的IE(Internet Explorer)进行图像监控,从而免去了安装、维护方面的工作。
(四)其它设备
监控系统中还有一些辅助设备,如用于网络连接的E1/以太网网桥、复接型E1/以太网网桥,交换式集线器,消防报警主机,头带式无线摄像机,铠装组合电缆,视频差分收发器,视频切换矩阵,图像解码器,升降机等等。
其中复接型E1/以太网网桥、升降机、头带式无线摄像机和铠装组合电缆都是本公司的专利产品。
复接型E1/以太网网桥将4路E1信道复合用作计算机网络连接,具有全双工8.192Mbps的传输能力,用于两个局域网间的较高带宽的互连。在图像监控系统中,可用于分控与监控中心间的网络连接。
头带式无线摄像机的摄像机与安全帽组合在一起,可带在头上移动,并与监控终端有对讲功能,可用于设备维护的远程监督和指导。
铠装组合电缆有屏蔽、防鼠咬、防火等功能,施工方便,且有较好的图像和信号传输性能。
视频差分收发器能在1200米内实现高质量的模拟视频信号传输,抗干扰能力强,普通视频电缆的传输距离一般在500米内。由于传输线为双绞线,成本降低,施工方便。
图像解码器可将从以太网或E1信道上收到的视音频信号转换为模拟信号,可用于电视墙等需要模拟信号的场合。
升降机用于摄像机的安装和维护,以解决高压等危险区的摄像机维护问题。
NT600远程数字图像监控系统
简 介
目 录
一.
二. 概述 系统基本构成
(一)系统结构
(二)基本工作原理
三. 系统主要特点
(一)NT600系统的三种编码器
(二)NT600系统主要特点
四.系统主要功能
(一)图像监控功能
(二)报警功能
(三)系统管理功能
五.系统主要技术指标
六.系统各设备介绍
(一)前端设备
(二)服务器
(三)监控终端:Windows终端,IE方式终端;
(四)其它设备
一.概述
经过多年的努力,我公司研发的NT系列数字远程图像监控系统,已有了数代产品,采用的技术不断创新:所采用的图像编码技术从简单的MJPEG,发展到图像压缩效率更高、图像质量更好的H.263+、MPEG和Wavelet;图像压缩编码主机从基于PC机和Windows,发展到脱离PC机的独立方式,保证了系统稳定性;系统结构从点对点方式发展到网络方式和面向多种通信信道的方式,大大提高了系统的适应能力。
我们已在数字远程图像监控系统的研发方面,积累了大量的经验,所研发的系统在技术上跟踪国际前沿,包括先进的图像编码算法、最新最好的超大规模集成电路芯片,并有许多独创的专利技术。因此,NT系列产品一直处于国内数字远程图像监控系统的技术先导地位。
NT600图像监控系统是我公司NT系列远程图像监控系统中,目前最先进的一套系统,功能强、性能好,特别是稳定性高。该系统也是目前首推的系统,已有许多用户,特别适用于无人值班场合。
NT600系统可适用于E1(2.048Mbps)信道、以太网信道及其混合信道等多种信道结构,构成各种网络拓扑结构的图像监控系统。操作人员使用的图像监控终端,采用人机友好、操作简便、安装方便的Windows软件,并采用现有的以太网连接,对于原有的网络PC机无须增加任何硬件设备。
二.系统基本构成
(一)系统结构
NT600系统可分为前端监控设备,系统管理和服务设备,及图像监控终端设备三大部分组成。NT600系统的典型结构如图2-1所示。
前端监控设备由数字图像编码器、视频切换控制器、云台镜头控制器、灯光控制器、摄像机及各种报警探测器等设备组成。其中图像编码器是前端监控设备的核心,负责图像采集、压缩编码和通信。视频切换控制器的主要功能是视频切换、报警接收等,云台镜头控制器的主要功能是云台镜头的控制驱动。
系统管理和服务设备是整个系统的管理中心,负责系统的用户管理、终端权限管理、网络管理、记录、视音频数据和报警数据的转发等等,是连接图像监控终端与前端监控设备的信息枢纽。
图像监控终端是值班人员操作的一台图像监视和控制计算机,或局域网上相关领导科室的计算机。
(二)基本工作原理
远程数字图像监控系统的关键技术是数字图像的压缩编码和传输,系统还具有报警信号的传输和控制命令的发送等功能。下面以采用E1信道通信和NT600E图像编码器的系统为例,简述系统的基本原理。
在前端,经视频切换控制器选择输出一路视频信号,再由数字图像编码器进行数字化和压缩编码,并通过E1信道发送到位于监控中心或分控的视频服务器,或直接发送到图像监控终端(NT620E编码器)。
视频服务器通过E1通信接口接收来自各前端编码器的视音频和报警等信号,并通过其网络接口以TCP/IP协议,发送给各图像监控终端,其中视音频数据以IP组播方式发送,以便多个终端能同时接收。
在图像监控终端,PC机通过以太网卡,接收来自服务器的视音频数据,经
软件解压后,在显示屏上显示。
对于监控终端发出的控制等命令,先通过服务器发送到各前端编码器,再通过控制器实现控制和切换。
三.系统主要特点
(一)NT600系统的二种编码器
NT600系统的前端编码器采用二种不同的形式,以适应不同的通信方式和图像要求。
1.NT600E编码器
NT600E采用E1(2.048Mbps)通信接口和MPEG2图像压缩标准,图像、音频和报警数据直接传输给视频服务器,由视频服务器通过计算机网络发送给各用户终端(监控终端)。由于处于前端的编码器与处于监控中心或分控中心的视频服务器的连接方式,直接采用G.703或V.35电气标准的E1信道,接口简单,不需要路由或协议转换设备,电气可靠性高。另一方面,在传输速率不高的2.048Mbps信道上,不需要传输如以太网协议之类的附加网络信息,信道带宽利用率高,2.048Mbps的信道带宽可全部用于图像、语音、报警等监控信息的传输,因此有较高的图像质量。
如果将E1信道转换成以太网方式,再用计算机网络方式传输视、音频信息,虽可在一定程度上提高系统的组网灵活性,但必须增加网络设备,如G.703/V.35协议转换器、路由器,不仅增加了成本,还降低了系统的可靠性和信道带宽的利用率,可能会引起图像清晰度的下降和时延的增加。
因此采用NT600E的通信方式,最大程度地利用了E1信道的带宽,在基于E1信道的系统中,具有较高稳定性,而且系统费用低。
NT600E采用的图像压缩标准为MPEG2,图像清晰,图像质量和帧率与DVD完全相同。还可方便地在图像监控终端或服务器上进行录像和解压回放,录像文件采用与DVD相同的格式。
2.NT620E编码器
NT620E的通信方式采用以太网,特别适用于在监控前端(变电站)已有以太网通信的场合。对于在前端有以太网与分控或监控中心相连的情况下,采用NT620E编码器较合理。NT620E的图像信号带宽一般采用2~4Mbps(可下调至
1.6Mbps),一般的网络带宽就可保证较高的图像质量,而且通过以太网直接与监控终端相连,所有的图像、声音和报警等信息直接通过计算机网络传输,不必经过视频服务器转发,每台NT620E编码器本身可看作为一台视频服务器,系统有较高的组网灵活性,且可与采用NT600E融为一体,采用统一的管理方式。
NT620E的图像压缩标准与NT600E一样,均为MPEG2,图像清晰,图像质量和帧率与DVD完全相同。还可方便地在图像监控终端或服务器上进行录像和解压回放,录像文件采用与DVD相同的格式。
NT620E采用稳定性高的实时操作系统(RTOS)和嵌入式处理器,与基于Windows和微机的系统相比,稳定性大大提高。
(二)NT600系统主要特点
1. 技术先进:采用先进的图像压缩和通信技术,通信以计算机网络紧密结合,
可通过IP协议和组播方式传输图像及其他有关数据,网络带宽利用率高,自动网络管理,不会引起网络阻塞;
2. 扩展性好:系统扩展非常方便,不但可随时增加摄像机等前端(变电站)监
控设备,还可增加远程受控端(前端)数量;并且在相关科室的MIS网计算机终端上加相应的软件或用IE浏览器即可实现远程图像监控功能;
3. 多画面分割:NT600E、NT620E图像编码器可同时最多接入9路视频,对前端
视频进行单画面、四画面或九画面任意组合并分割,每个画面均以25帧/秒实时显示;这是NT600系列编码器区别于NT500编码器的一个重要特征之一,这样就可以在同一E1信道上集成传输多至9路视频的25帧/秒实时图像,而且每个分割图像在四画面仍能保持MPEG1的分辨率,传输效率高,图像清晰且动态效果好。
4. 功能齐全:同时具有远程图像监控、防盗报警、防火报警、灯光遥控、警视
联动等等功能;系统还具有预置定位、自动巡视、电子地图、系统日志、布防撤防、警笛控制、控制权设置和协商、优先权设置等等功能;
5. 警视联动:报警时,自动推出关联的摄像机图像,同时自动启动数字录像,
且有报警/事件日志。
6. 超温检测:采用专利保护的设备过热检测技术和一体化球形摄像机,可进行
设备发热自动巡检,即过热检测,能及时发现事故隐患;
7. 使用方便:用户操作工作于Windows系统平台,全中文界面,电子地图操作,
人机交互性能好,操作简单,只要通过点击鼠标器就可实现控制;
8. 图像清晰:图像分辨率为720×576时,传输速率达到25帧/秒,与DVD相同
图像质量.
9. 多点监控:具有一点看多点(一台显示器可同时实时显示多个不同变电所的
图像),多点看一点(多台监控主机同时监控一个变电站)的功能;采用组播技术,不会引起网络阻塞;
10. 安全性高:系统管理员能对各个站点监控主机及操作人员的使用权限和控制
权限进行设置,无关人员不能进行监控系统,确保系统的安全性。
11. 适应性好:NT600系统可适用于E1 、以太网混合的通信方式,也可与我公
司生产的基于电话线、ISDN等通信方式的其它监控系统融为一体。
12. 维护方便: NT600系统脱离计算机,并有自诊断、自恢复及各种保护措施,
大大提高了系统的稳定性和可靠性,维护工作量大大减少。
四.系统主要功能
NT600系统不仅技术先进、性能稳定,而且是一套针对电力系统的功能强大的系统,有如下主要功能:
(一) 图像监控功能
1.远程图像监视:任意一个监控终端经授权,都可监视来自前端摄像机的图像,不受距离限制,只要有通信网络或/和以太网相连。
2.多点监视一点:多个监控终端可同时监视同一前端,控制权自动协商。
3.一点监控多点:一个监控终端可同时监控多个前端,即在计算机屏幕上多画面分割显示,且每个画面的图像实时活动。
4.摄像机预置:可采用带预置功能的云台镜头一体化摄像机,对于每个要监视的目标,可预先将其方位、聚焦、变焦等参数存入预置位,从而可方便地监视这些目标,也可用这些预置点进行自动扫描巡视。
5.软解压功能:操作人员使用的监控主机,只要与局域网(如MIS网)相连,可以不安装硬件,只安装监控软件并授权;甚至软件也不用安装,用Windows自带的IE浏览器并授权即可,大大节省费用和简化安装。
6.电视墙功能:监控中心可配置电视墙,同时监视许多前端现场。
7.硬盘录像:任一监控终端都具有硬盘录像功能,对于设置为报警服务器的监控终端,还具有硬盘报警录像功能,即由报警信号自动启动录像。
8.图像抓拍:可抓拍屏幕上显示的活动图像,存入磁盘或通过打印机输出。
9.自动巡视:在监控终端上,可选择加入自动巡视的前端、前端摄像机、摄像机预置点,并设定巡视时间,进行自动图像巡视。
(二) 报警功能
1.安防报警:NT600系统可配置各种安防报警装置,如红外报警器,超声、次声报警器,微波、激光报警器,双鉴探测器,电子围栏,玻璃破碎探测器,震动报警器,报警开关等,报警信号直接输入前端监控主机(图像编码器)。
2.消防报警:NT600系统也可配置各种消防报警器,如等离子、光电烟雾探测器,温感报警器等,报警信号可直接输入前端监控主机(图像编码器),也可先接入专用消防主机,消防主机再通过串行通信口将报警信号传输到前端监控主机。
3.视频报警:视频报警包括视频丢失报警和视频运动报警两种。一旦摄像机损坏或被窃或断线等,引起视频信号丢失,就会引起报警;对于设定的视频报警区域,一旦有运动目标进入或图像发生变化,也会引起报警。
5.警视连动:一旦出现警情,如有非法闯入或发生火警,则NT600系统立即启动现场警笛,并自动切换到相应摄像机,对有预置功能的摄像机,还能自动转到相应预置点;前端主机同时主动连接报警服务器(可将某一值班人员使用的操作终端设为报警服务器),并在该服务器上推出报警点画面,同时给出报警声音并启动数字录像。
6.运动跟踪:如果在图像布防区有非法运动目标闯入,或运动目标触发了报警器,使该目标进入一体化摄像机的预置画面,则系统能在发生报警的同时自动跟踪目标,同时进行数字录像。
7.设备连动:NT600系统能与其它电力监控设备连机,接收这些设备的告警、故障等信号,图像监控系统的报警信号也能送给动力监控设备,确保报警信号的发送。
(三)系统管理功能
1.用户管理:用户的增减,用户的授权,用户优先级等等,均由系统管理员完成。
2.系统网管:系统服务器自动进行管理,包括设备在线检测、连接管理、自我诊断、网络诊断等。
3.系统日志:对于系统中的操作,如系统报警、用户登录和退出、报警布防和撤防、系统运行情况等等,都有系统日志记录。
4.控制权协商:当多个用户同时监视一个前端时,为了避免控制混乱,只
能有一个用户对该前端有控制权,这是通过网上自动协商完成的。
5.信息查询:登录用户可查询系统的使用和运行情况,如在线用户名单、前端运行状态、报警信息等等。
五.系统主要技术指标
系统的主要技术指标如下:
六.系统各设备介绍
(一)前端设备
前端监控设备主要由数字图像编码器、视频切换控制器、云台镜头控制器、灯光控制器、摄像机及各种报警探测器等设备组成。
1. 图像编码器
图像编码器是系统前端的核心,主要负责图像采集、压缩编码和通信。来自摄像机的视频信号和话筒的音频信号是模拟信号,不能用于数字传输,必须经数字化处理,才可能在数字信道上传输。但直接的数字化,会产生100Mbps以上的图像数据,直接用于传输是不现实的。图像和语音信号的数字压缩编码能大大降低数字量,从而使信号能在现有的信道条件下传输。编码器就是将输入的模拟视、音频信号进行数字化和压缩编码处理,使码率降低到2Mbps以下,再通过通信接口发送到服务器或监控终端。
编码器同时接收各种报警信号,将报警号与视音频等信号复在一起传输到服务器和监控终端。
另一方面,编码器接收来自服务器和监控终端的控制、布防等等信号,通过其它设备实现摄像机、灯光、警笛等的控制,和报警器的布防和撤防。
编码器还接收和回放来自服务器和监控终端的音频信号,实现声音双向通信。
除上述三种图像编码器外,由于NT600系统与原NT500、NT450系统服务器和监控终端完全兼容,因此NT500、NT450系统的图像编码器NT500E、NT450E也完全适用于NT600系统。
NT600E、NT620E采用MPEG2标准进行图像压缩,视频信号数据
速率一般为2Mbps,但在接收端以太网速率不高(如10BaseT)、网络拥挤的场合,可将其数据速率降低到1.6Mbps,仍有较好的图像质量。
2. 视频切换控制器
智能视频切换控制器的主要功能是视频切换、报警接收、警笛控制等等,并提供云台镜头控制器和灯光控制器的控制接口。视频切换控制器与图像编码器间采用RS232或RS485接口进行通信,并具有多重保护措施,保证通信的可靠性。视频切换控制器的视频输入和报警输入接口分别采用光电隔离、浪涌保护和抗雷击保护等措施,从而保证了其可靠性。
3. 云台镜头控制器
云台镜头控制器用于控制摄像机的普通云台和普通镜头,从而实现摄像机的转动、俯仰、变焦、聚焦和光圈控制。
4. 灯光控制器
灯光控制器用于灯光控制,可控制射灯、白炽灯、日光灯、镝灯等照明器材。一般在光线较弱的场所或在夜晚,必须配上灯光才能获得清晰的图像。
5. 摄像机
摄像机的种类较多,常用的有普通工业摄像机和一体化球形摄像机。我国采用的摄像一般为PAL制式,与我国的电视制式相同,625行隔行倒相,25帧/秒。用于监控的摄像机为了能较长距离传输视频信号,一般采用复合视频输出,即亮度、彩色和同步等信号复合在一起传输。
目前常用的摄像机一般采用CCD器件,有色彩逼真、噪声低、图像清晰、重量轻、寿命长等特点。摄像机的主要指标为分辨率(常用线数表示)和信噪比。
普通摄像头必须加配镜头才能摄取图像,再配上云台就能转动和俯仰了。一体化摄像机将云台、镜头和控制解码器做在了一起,采用微电机技术,一般采用RS485接口进行控制,并具有预置功能,使用和安装都非常方便,可靠性也大大提高。
6. 报警器
报警器的种类非常多,都可用于NT600、NT500系统,常用的红外、微波双鉴探测器和烟感探测器。双鉴探测器用于检测移动物体的入侵,烟感探测器用于检测火灾报警。其它还有电子围栏、玻璃破碎探测器、红外对射报警器等等。
值得一提的是NJB—100金属热感检测器,该检测器是我公司的专利技术,常安装在接头等较易发热的地方,一旦被测物体超过预定温度,检测器就会给出一种警示色,图像监控系统可自动扫描预置点,并检测警示色,从而给出超温报警信号。
(二) 服务器
服务器是整个数字图像监控系统的管理和信息处理中心。NT600系统的服务器有两种形式。
1. 系统管理服务器
系统管理服务器是整个图像监控系统的管理中心,主要用于用户授权、系统操作记录、系统报警记录、软件自动升级、网络自检、数据流管理、Web服务等等,这种集中式系统管理方式可大大简化管理操作。
网络型的图像编码器,如NT620E,也可配置管理功能,这时可不用系统管理服务器,但这种方式的管理没有系统管理服务器的集中管理方便,也不易进行系统中数据流的控制,因此只适用于规模不是很大的系统。
2. 视频监控服务器
视频监控服务器用于连接NT600E、NT500E等非以太网连接的监控
前端图像编码器,具主要功能为视音频数据流的转发。
由于前端与视频监控服务器间是用E1等信道连接的,而用户操作的
监控终端是局域网(如MIS网)上的计算机,监控服务器就实现这两种网络间的数据通信。因此视频监控服务器具有会议电视系统中视频网关的作用。
视频监控服务器的另一作用是对视音频等数据的分发和管理,在多个编码器和多个监控终端间进行数据流的控制,并采用Multicast技术向以太网终端发布视音频数据,使系统具有多点同时看一点和一点同时看多点的功能。因此视频监控服务器又具有会议电视系统的MCU(多点控制单元)的功能。
如果系统中所有前端编码器均采用以太网通信接口,只可省去视频监控服务器。
视频监控服务器采用两种方式:(1)基于小型服务器和WINDOWS操作系统;(2)基于嵌入式系统。
(三)监控终端
监控终端是操作人员操作的终端,发须具有使用方便,界面友好等特点,因此NT600系统的监控终端是基于WINDOWS的。NT600系统的监控终端采用两种方式:
1.专用监控终端
专用监控终端是一台具有以太网连接、基于WINDOWS操作系统并安装有专用图像监控软件的工控计算机或普通PC机。专用监控终端的功能较强,一般值班操作人员都采用专用图像监控终端。
2.IE浏览器方式的监控终端
由于图像监控系统与计算机局域网是相连的,局域网上的计算机,如局长副局长室、总工室、调度室,以及其它相关部门的计算机,经系统管理员授权,均可成为NT600系统的图像监控终端,可用WINDOWS自带的IE(Internet Explorer)进行图像监控,从而免去了安装、维护方面的工作。
(四)其它设备
监控系统中还有一些辅助设备,如用于网络连接的E1/以太网网桥、复接型E1/以太网网桥,交换式集线器,消防报警主机,头带式无线摄像机,铠装组合电缆,视频差分收发器,视频切换矩阵,图像解码器,升降机等等。
其中复接型E1/以太网网桥、升降机、头带式无线摄像机和铠装组合电缆都是本公司的专利产品。
复接型E1/以太网网桥将4路E1信道复合用作计算机网络连接,具有全双工8.192Mbps的传输能力,用于两个局域网间的较高带宽的互连。在图像监控系统中,可用于分控与监控中心间的网络连接。
头带式无线摄像机的摄像机与安全帽组合在一起,可带在头上移动,并与监控终端有对讲功能,可用于设备维护的远程监督和指导。
铠装组合电缆有屏蔽、防鼠咬、防火等功能,施工方便,且有较好的图像和信号传输性能。
视频差分收发器能在1200米内实现高质量的模拟视频信号传输,抗干扰能力强,普通视频电缆的传输距离一般在500米内。由于传输线为双绞线,成本降低,施工方便。
图像解码器可将从以太网或E1信道上收到的视音频信号转换为模拟信号,可用于电视墙等需要模拟信号的场合。
升降机用于摄像机的安装和维护,以解决高压等危险区的摄像机维护问题。