生產經營管理的高效性、實時性直接影響到企業的生產效益和成本控制。當前，工廠的建設、管理正向著信息化、智能化的方向發展。通過在企業內部安裝一整套局域網上的網絡視頻監控系統，安全生產人員可實時監控各個設備的運行狀況，安保人員可實時監控廠區的出入口、道路、重點建筑等重要場所的人員流動情況，企業相關部門的領導也可以在辦公室隨時監控整個企業的運作情況。
一、建設目標及任務
該廠區生產車間安裝安防監控系統的主要目的是：實現生產車間區域的安全生產。主要安裝區域為5個生產車間、1個成品倉庫、1個倉庫過道。其中1、2、3號生產車間、倉庫過道和成品倉庫均在一樓，4號生產車間在二樓，5號生產車間在三樓。1、2、3、4號生產車間均有4條生產線，生產線為雙排坐人，人員較為密集，5號車間為3條生產線。半成品倉庫主要放置準備罐裝的原料。倉庫過道為連接車間和倉庫的區域。相對重要的區域為車間的充填室和半成品倉庫。車間的包裝室及倉庫過道為次重要區域。為確保車間的安全生產，需要對重要區域(即車間充填室的生產線)進行全方位無死角的監控，并其它公共區域進行巡航掃描。對于次重要區域則進行巡航掃描。
二、需求分析
工廠視頻監控系統的初步設計方案要滿足現有資源和網絡需求的性能;前端監控子系統、監控中心視頻管理系統的建設均滿足公安部《關于開展城市報警與監控技術系統建設工作的意見》的性能要求，力求系統穩定運行、數據存儲可靠，視頻數據定期歸檔。根據政府部門要求和企業內部安全生產管理相關需求，并根據國家有關標準，結合工廠視頻監控需求制定出網絡視頻監控系統功能實現以下目標：
1)信息采集功能。前端監控系統采集視頻并按照傳輸要求進行壓縮、編碼處理，轉換成能夠通過接入網關，滿足在數字交換網上傳輸的信息格式。
2)信息傳輸功能。對經過壓縮、編碼處理的視頻信息，按照工作流程在工廠專網中進行傳輸，根據安全管理權限，構成各級傳輸網絡系統。同時能夠滿足監控系統管理需要，傳輸至上級系統并存儲信息。
3)信息處理功能。各級系統對接收到的視頻信息等，按信息含意和歸屬進行處理，對調用的存儲信息進行處理。
4)信息存儲和備份功能。監控中心服務器對視頻信息、系統日志，均應存儲;存儲和備份的歷史數據信息，可在網絡系統中依據權限回放。
5)系統控制功能。依據授權將網絡用戶發出的控制命令傳送到前端系統，實現監控中心及授權用戶對前端任意一路監控圖像的調用和控制。
三、設計思路
網絡視頻監控系統的建設將保證廠區各個職能部門人員對職責范圍許可內的視頻信息情況及時、準確的了解、掌握，監控系統實現系統化、科學化、現代化地統一管理，切實滿足公安行業對于圖像系統的管理和業務需求等要求進行該工程建設。系統依托網絡，建成覆蓋整個廠區的網絡視頻監控系統，初步統計在生產線上及倉庫等部位架設XX個監控點。設計方案充分考慮后期的擴容、管理變更等可能的建設要求，并遵循技術先進性、架構合理性、統一的技術標準、經濟性、實用性、規范性、可維護性、可管理性、安全性、開放性等原則。
本次設計思路如下：
1、采用服務器集群結構，實現“大容量、多畫面處理、實時錄像和回放、聯網遠程監控”的目標。
2、便于以后用戶的安裝、操作和今后的維護便利。
3、考慮了各種兼容要求和擴容要求：包括現有數字設備的接入、控制及監控點后期擴容、系統規模擴容、臨時授權用戶遠程監控等各種可能擴容方式下對現有網絡的兼容和便利性，設計的系統能夠滿足兼容和平滑擴展的要求。
4、系統設計對網絡傳輸路由具有良好的適應性，可以在局域網、廣域網、城域網、無線網絡等各種方式下運行。根據網絡資源的情況，在不同的網絡帶寬下可以靈活設置編碼格式，獲得不同的圖像質量。
5、本次設計的系統是標準和開放的，系統軟件全部采用通用的主流標準;如系統采用標準的TCP/IP協議、接口標準通用等;適合生產廠區安保系統各個標準子系統的集成。
6、系統考慮了操作冗余、數據安全和遠程鑒權等技術手段，保障系統安全運行和不受外部入侵，完善的身份認證能力，保證系統穩定運行。
7、方案采取實用的原則，不追求高端設備的堆砌，而是本著實用的原則進行科學的配置建議，以求達到最大的技術性價比。
四、網絡視頻監控架構
數字網絡綜合監控系統的關鍵設備是網絡攝像機和平臺化監控系統軟件。本項目采用瑞典AXIS公司的網絡攝像機及中盛益華的CSVision網絡視頻管理平臺軟件搭建系統。根據生產廠區網絡視頻監控系統要求，結合實際情況，所有視頻的傳輸、切換主要是由寬動態高速網絡球機、高清網絡攝像機及CSVision網絡視頻監控管理平臺軟件來完成。系統結構如圖一：
1、監控中心配置
生產廠區監控中心放置安裝CSVision視頻管理平臺客戶端及服務器軟件的PC機、網絡存儲磁盤陣列等設備。服務器負責存儲及轉發前端網絡攝像機發送過來的視頻流，單臺視頻管理服務器支持75路D1(按照2Mb碼流計算)畫質圖像的存儲的同時轉發400路視頻流，服務器系統可以通過級聯的方式使多臺服務器級聯成為一個整體的監控系統，方便用戶的使用。
客戶端軟件負責解碼顯示服務器轉發的實時視頻或者錄像數據，如果有用戶需要查看監控圖像，只需要安裝CSVision監控平臺客戶端軟件，經過中心管理員的授權后，可通過客戶端登陸到服務器上實現對整個監控系統的監看。客戶端可以根據具體情況增加，只要PC與本網絡相連即可，中心則無須增加任何設備。若監控點發生問題，值班人員及時通知事發地點的值班人員或親自處理。
2、網絡需求分析
前端監控點網絡帶寬計算：前端鏈路建設實際上就是前端網絡攝像機與監控中心聯網問題。AXIS高清網絡攝像機及寬動態網絡高速球機需要2Mb帶寬。以監控中心最大 峰值帶寬計算：監控中心也是系統的數據處理中心，數字視頻監控會產生大量數據，傳輸過程中將會帶來數據流以及設備交換壓力，為了達到數據傳輸的高速穩定性，采用千兆交換機作為中心的核心交換設備。
3、存儲空間計算
視頻存儲采取監控中心集中存儲的方式，所需磁盤陣列容量的計算方法：網絡攝像機占用的帶寬約為2M/bps，每一路碼速率(Kb)/8=A (注：除以8是從Bit到Byte的轉換，設備碼速率的單位為Kbit,而磁盤容量最小單位是Byte);A×3600秒×24小時=B(注：B為每天所需要的存儲空間);B×網絡攝像機數量×錄像需要保存天數=C(注：C是所有網絡攝像機需要保存天數的總計存儲空間);最后得到的“C”就是最后所需的錄像空間的大小，單位是KB。按照1000KB=1MB，1000MB=1GB，1000GB=1TB轉換即可計算出所需的總計存儲空間。
根據上述計算公式，單路視頻存儲一小時需要約880MB磁盤空間，一天24小時錄像需要約21GB空間。
4、安全體系
本網絡監控系統設計所考慮的安全體系主要包括物理安全、用戶權限安全、監控設備管理安全、網絡阻塞等。
1)物理安全。物理安全性主要分設備自身安全性和網絡安全性。
2)用戶權限安全 ：對于整個系統的用戶安全性，建議采用身份秘密認證系統對整個系統的用戶進行整個認證。每一級機構的用戶只要在自己所屬的監控中心開設帳號、分配權限即可。以此設立用戶權限(可細分為圖像瀏覽、控制、語音等權限)。
3)監控設備管理安全 ：所有前端監控的信息和權限由設備管理服務器管理，設備管理服務器的權限由目錄服務器管理，形成一個統一管理機制。所有的設備登陸必須經過用戶認證才能夠登陸。
4)網絡阻塞 ：生產廠區視頻監控系統設計方案采用分布式的多服務器群的設計理念，利用流媒體技術，完成視頻信號的存儲和轉發，避免客戶端直接訪問前端網絡攝像機，降低網絡流量，避免了大流量數據造成網絡阻塞的問題，同時由于這種結構，使得系統在部分子系統出故障時整個系統不會癱瘓，仍然能正常運行。在有限帶寬下處理大流量數據主要采用以下技術避免網絡堵塞：基于發端的速率控制，抽幀策略，打包策略，訪問策略。
5、監控平臺主要功能
該系統是基于分布式多級架構的網絡視頻監控系統，支持AXIS全系列網絡攝像機的接入。單服務器系統同時支持75路D1畫質(或者150路CIF畫質)視頻實時存儲、不低于400 路圖像轉發、2000 個監控點的管理。系統支持多服務器的級聯擴展，可實現瀏覽、錄像及管理通道的無限擴展，更能滿足客戶全方位監控的要求。主要功能包括：圖像瀏覽與控制，多級電子地圖，音視頻存儲及查閱，時間條回放，基于錄像文件的快照搜索，書簽，雙向語音功能，防區聯動報警，門禁集成，用戶管理，日志管理功能等。