隨著城市政治、經濟、文化的發展和社會的進步，人們對城市環境衛生、城市排污治理等管理提出了新的要求。所以，采用先進的科學技術建設一套智能的、基于網絡的、數字的、安全的綜合管理系統以提高城市環境保護管理工作效率，有力地打擊違法犯罪份子，加強城市排污治理，保證人民群眾的生命財產安全，提高人民生活水平和城市安全，提升人民滿意度和城市形象，對城市環保部門具有重大意義。

　　需求分析

　　城市環境監控系統應用場合比較特殊，主要用于監控城市排污口和相關企業排污狀況及排污錄像取證，以加強城市排污治理和污染企業整治。

　　· 排污狀況的監視和錄像證據要求圖像質量和清晰度高，采用百萬高清攝像機以便高清監控排污狀況和分辨排污的細微變化;

　　· 要求前端攝像機可實現遠程網管、遠程調用、遠程配置等基于普遍的TCP/IP網絡化管理，后端系統方便部署、控制和維護;

　　· 考慮遠程傳輸帶寬成本和網絡傳輸中斷導致中心錄像丟失的因數，應設計本地錄像和中心自由備份錄像功能。一方面節省上行帶寬，另一方面避免因網絡中斷錄像丟失;

　　· 縣環保局、市環保局要求形成上下級管理模式，縣環保局作為市環保局的客戶端。所有客戶端統一由市局監控中心授權認證，實現分級分權管理，同時市局客戶端具有優先控制和統一調度縣局的權限，以便提高管理工作效率;　· 在市環保局應預留接口，方便系統與公安其他業務系統聯網，實現資源共享，提高城市執法部門間的相互配合力度，提高綜合管理能力和迅速解決突發事件的應急能力。

　　方案設計

　　前端設計

　　1、每個監控排污點采用130萬高清網絡紅外球機（采用立桿及室外箱安裝），作為全景監控排污口;采用200萬高清網絡槍機（采用立桿及室外箱安裝），作為排污口近景監控。

　　2、在每個監控排污點前端部署1臺小型NVR產品，配2塊2T企業級硬盤，存儲時間大于半個月（可擴展），重要錄像證據備份到市局本地磁盤長時間保存。

　　3、前端做防雷接地保護措施，采用網絡電源二合一防雷器。立桿做好接地，接地電阻不大于4歐姆。

　　4、以上高清IP攝像機和NVR通過IP網絡與市局中心聯網，實現數據的存儲管理和遠程錄像調看。

　　網絡設計

　　1、排污監控點采用光纖收發器通過光纖匯聚到縣環保局并接入縣環保局匯聚交換機。

　　2、縣環保局匯聚交換機通過光接口經環保局內部光纖與市局核心交換機相連，實現數據交換。

　　后端設計

　　1、在市局監控中心部署一套視頻管理平臺軟件及服務器和一套流媒體軟件及服務器對所有企業監控的前端進行視頻實時瀏覽、視頻切換調看、視頻解碼上墻管理、大屏幕顯示、視頻自由備份存儲（存儲可擴容）等管理。

　　2、在縣環保局設計一個客戶端，該客戶端經市局監控中心的視頻管理平臺服務器的權限分配和認證后，通過縣環保局匯聚交換機訪問環保局的視頻監控系統資源，包括前端視頻、錄像回放、云臺控制、攝像機配置等。

　　3、可在市局設計多個客戶端，該客戶端經市局監控中心的視頻管理平臺服務器的權限分配和認證后，可通過市局核心交換機或環保局內網訪問環保局的視頻監控系統資源，包括前端視頻、錄像回放、云臺控制、攝像機配置等，權限優先于縣局。

　　4、監控中心設計機柜、電視墻、操作臺、平臺服務器、流媒體服務器、配電系統、接地系統等。

　　功能設計介紹

　　視頻管理平臺功能

　　網絡視頻管理平臺軟件具備強大的管理能力，能實現了對用戶攝像機、DVR/NVR產品、中心解碼上墻等視頻設備的集中維護與管理，實現用戶安防的統一指揮與管理。開放的SDK接口和接口協議，能支持任何第三方系統的接入。其核心功能及應用特點包括：

　　1、圖像瀏覽功能

　　· 客戶端軟件可支持4個顯示器，每個顯示器可以支持16路畫面，4屏最大可支持64路畫面，支持多畫面分割和輪巡;

　　· 支持屏幕圖像局部增強功能，保證圖像在多霧多雨等復雜環境時獲得更佳的顯示效果;

　　· 支持局部放大功能，在百萬像素的攝像機圖像中可以輕松獲得畫面局部的清晰畫面;

　　· 支持個性化布局定義及設定巡視組，支持布局間或巡視組的手動或者自動切換，方便用戶不同方式瀏覽。

　　2、多級電子地圖

　　支持多級矢量電子地圖，從市到區縣再到鎮/鄉最后到監控點。通過電子地圖可以直觀的顯示監控場所和監控點位，可根據實際的物理位置查找攝像機，并觀看視頻畫面;同時當警情發生時，在地圖上標識報警位置，將能快速準確的定位到發生報警的實際場所（如圖2所示）。

　　圖2 多級電子地圖

　　3、錄像回放功能

　　· 支持錄像回放速度控制，有多種回放速度可供選擇，方便用戶查看錄像細節;

　　· 支持時間軸拖放、秒級查詢、單幀回放，可以精確定位到查看畫面;

　　· 支持書簽管理（如圖3），和快照索引（如圖4），方便用戶記錄和查找所需畫面。

　　圖3 書簽管理

　　圖4 快照索引

　　4、平臺級報警聯動

　　當有任何一個節點警情發生時，可在平臺端觸發攝像機、PTZ控制、視頻錄像、開關量等的聯動，同時以信息提示、客語音提示、圖像彈出的方式快速通知用戶警情，此外，系統也會自動記錄報警事件及攝像機編號，并寫入日志。聯動報警延遲不超過200毫秒。真正實現平臺級、系統級的報警聯動和統一應急指揮管理。

　　5、系統安全管理

　　支持多級權限管理和用戶認證機制，不同用戶劃分不同權限，包括鏡頭的分組，功能的設置，云臺的控制等等權限。

　　6、解碼管理

　　· 支持標準H.264 High Profile4.2視頻壓縮格式解碼;

　　· 支持HDMI和VGA、BNC三種輸出方式，方便用戶選擇使用;

　　· 支持1畫面/2畫面/4畫面/6畫面視頻分割，支持數字矩陣、畫面輪巡。

　　流媒體功能

　　1、流分發特點

　　靈活的調度策略：根據網絡寬帶，合理選擇視頻流的分發路徑，在負載較小時可優先選擇視頻服務器到客戶端的直連方式，在復雜的網絡條件下，達到最佳的使用效率。

　　極分發機制：依據視頻服務器接入借助多極分發機制，解決多個用戶同時關注一個攝像頭的問題。

　　低延時，高畫質：結合成熟的網絡傳輸協議，視頻編碼技術和視頻回訪控制技術，提供流暢，高質的畫面。

　　分發能力強：同時流分發帶寬為456Mbps，可滿足基本需要。

　　2、IO功能

　　· 支持200Mbps視頻同時寫入;

　　· 支持256Mbp視頻轉發。

　　3、網絡功能

　　· 采用雙千兆網口，支持網口綁定;

　　· 采用網絡帶寬自適應的流量控制技術，可根據具體的網絡環境自動選擇合適的碼流。

　　客戶端功能

　　監控人員通過視頻監控客戶端可實現如下功能：視頻的實時瀏覽切換、上墻顯示、遠程控制、錄像、錄像回放、實時瀏覽、智能檢索等功能;所有客戶端統一由市局監控中心授權認證，實現分級分權管理，同時市局客戶端具有優先控制和統一調度縣局的權限，以提高管理工作效率。

　　結語

　　隨著人們對和諧家園、和諧社會的需求日益遞增以及先進技術和先進設備的不斷升級，自動化實時監測已成為現實，環境安全保衛和管理亦跨上新的臺階。我們有理由相信靈活的網絡框架將為以后的更新與換代打下了良好基礎，不處不在的監控為環境安保提供了更多的便利。