疗养院监控系统的设计与实现

125105 沈阳军区兴城疗养院 秦建明 孙作胜 寇冰 苑建英

疗养院监控系统的设计与实现

125105 沈阳军区兴城疗养院 秦建明 孙作胜 寇冰 苑建英

该文通过对疗养院安全监控需求及分布式监控系统的研究，立足院内局域网，建立了36个数据采集点的基于数字硬盘录像机/数字视频服务器的客户端/服务器模式下的视频安全监控系统，实现对疗养院医疗和环境安全的实时监控。

监控系统；设计；局域网；安全

疗养院为了丰富的疗养因子，大多建设在自然环境优美的风景名胜地区或旅游区内，且占地面积大，管理人员较少，而随着社会的发展，来疗养院疗养、住宿的人员越来越多，成分也越来越复杂，这就给疗养院治安带来了很大的压力，盗劫和景点被损坏也时有发生。同时，疗养医疗安全同样面临着严峻的挑战。中华医学会的数据显示：2007年平均每名医生年遭遇2件医疗纠纷[1]。因此，疗养院建立安全监控系统是十分必要的，而疗养院局域网的搭建与视频技术的发展，为视频监控系统的设计与实现提供了平台。本文通过对分布式监控系统的研究，建立了36个数据采集点的基于数字硬盘录像机/数字视频服务器的客户端/服务器模式下的视频安全监控系统[2]。自1996年运行以来，取得了良好的效果，在保护医疗安全、预防犯罪方面起到了不可低估的作用，现报告如下。

1 系统设计原理

视频监控系统的发展可分3个阶段：模拟信号监控系统，插卡式数字监控系统，嵌入式网络视频服务器的监控系统[3]。本监控系统立足疗养院局域网，采用嵌入式网络视频服务器模式，实现实时信号采集→数据压缩→网络传输→集中显示，数据传输千兆带宽设计(图1)。

图1 系统设计原理

嵌入式网络视频监控系统的构成主要包括前端视频数据(如语音、图像、数据、开关量)的采集、视频数据的压缩编码、视频数据的网络传输和监控中心的数据处理、控制与浏览。摄像头输出的视频信号通过内置的嵌入式视频编码器转换成压缩后的视频数据流，再通过局域网传输到监控中心或科室监控点，登录网络的远程用户可以直接浏览视频图像，通过安全验证的授权用户还可以控制摄像头的动作或对系统配置进行操作。系统后端可以采用已有的设备和连接方式，本文主要讨论系统前端，视频信号采集、嵌入式WLAN视频服务器的硬件设计方案。

2 系统硬件设计

2.1 摄像机 使用SONY FCB-EX480CP低照度一体化摄像机，最低照度为0.7 Lx，0.002黑白，216倍变焦(18倍光学，12倍数字)，具有高级隐私区域遮蔽功能、电子翻转功能、报警功能、自动曝光、图像冻结功能等，44万像素，480TV线，摄像宽度广角端48.0°，远端2.8°。

2.2 视频服务器(或硬盘录像机) 使用海康DS-6001HC系列视频服务器，分1路、2路和4路，超过4路的使用硬盘录像机前端录像，以保证视频录像的质量。采用H.264视频压缩技术，压缩比高，且处理非常灵活，支持完整的TCP/IP协议簇，支持视频、音频、报警、语音数据、串行数据通过TCP/IP网络传输，内置Web预览功能，可进行IE访问，支持云台与电动镜头的控制，支持多种解码器协议，RS485/RS-232接口支持网络透明通道连接，还具有报警输入、移动侦测报警、遮挡报警、报警联动输出等报警功能。每台硬盘录像机配置1 T硬盘，可存贮15天的图像资料。

2.3 云台 云台就是两个交流电机组成的安装平台，可以水平和垂直的运动。室内使用嵌入式球型云台，除了防止灰尘干扰图像外，还隐蔽、美观、快速。室外使用枪式云台，在要求美观和隐蔽方面可选用室外球形云台，室外云台密封性能好，防水、防尘，负载大。输入电压为DC 24 V/AC 220 V 50 Hz，旋转角度水平：0°～350°，垂直：0°～90°，旋转速度水平：12°/s～25°/s，垂直：6°/s～15°/s，云台要注意设置好地址、旋转角度和波特率。

2.4 传输介质 双绞线使用超五类纯安普线，光纤使用单模千兆光纤，光纤模块使用GBIC型千兆模块，前端交换机使用DES-1226G交换机，能提供2个千兆迷你GBIC端口，用于光纤骨干连接。主交换机使用HUAWEI S5000型智能交换机。视频数据传输达到千兆带宽，以保证视频图像的质量。

2.5 数据处理及显示设备 监控中心的数据处理由4台简易服务器实时对通过计算机网络以TCP/IP协议传输到监控中心编码压缩后的数据进行解压解码、监控、存储和管理，能够实时、直接地了解和掌握各监控点的情况，并分4屏显示到监控中心的电视墙上，每屏9个视频图像，供值班人员及时对所发生的情况做出反应。采用一套键盘鼠标控制4台电脑，需要增配一台KVM-204桌面式手动切换器控制。网上用户根据需要可对所属辖区进行监控。

3 软件系统实现

网络视频监控软件是采用基于嵌入式网络硬盘录像机和网络视频服务器开发的应用软件。网络视频监控软件服务端具有对设备的集中管理和用户以及用户权限的管理功能，可以配置客户端的网络用户以及客户端用户的权限。网络客户端根据网络用户登录，设有添加用户和设备的功能，享有服务端给该用户分配的权限。整个网络中分为一个服务端和多个客户端，服务端与客户端有机的联系在一起，共用一个数据库。系统运行环境：Win NT/Win 2000/Win XP/Win 2003，CPU IntelIV2.0 G以上，内存256 MB以上，硬盘320 G，网卡10/100 M，IE 5.0以上。包括以下几个功能。

3.1 系统登录 系统首次登录时，必须注册一个超级用户，成功后登录服务器配置和用户登录界面，填写服务器IP地址、用户名和密码。在创建监控点后配置一般用户和使用权限。

3.2 系统配置 包括本地配置、远程配置、报警功能、日志查询和硬解码配置。配置前要进行设备添加，先增加区域再增加设备，将36个点编制序列平均分配到4台服务器上。本地要配置好播放方式、客户端录像方式、日志维护和自动校时等，远程要配好服务器参数、通道参数、串口参数、报警参数、用户权限和交易信息等，各种参数的配置要与所选设备匹配。

3.3 图像预览 有1/4/6/8/9/10/11/13/14/16/17/19/22/25/自定义等15种预览模式，选用9画面显示模式，设置好预览通道顺序，然后“播放”，就能在监控中心看到监控图像了。该功能模块还具有抓图、录像和视频参数设置功能，通过调整视频参数，使图像质量更好。

3.4 云台控制 进行云台控制前必须先在“串口参数配置”中配置好RS485的相关参数，包括波特率，选用协议和解码器的地址等，然后在预览图像时，选中该路图像，选择云台控制，就能上下、左右调整云台方向，光圈，聚焦，变焦，雨刷和灯光以及云台的自动扫描。该模块还具有调节云台速度，设置预置点、巡航和巡航路径的功能。

3.5 回放功能 包括三种回放方式：本地回放、远程回放和图片回放，选择不同的方式可以回放本地服务器或远程硬盘录像机上的录像资料和抓拍的图片。

4 结语

本系统立足疗养院局域网，建立了36个数据采集点的基于DVR/DVS的C/S模式与Web下的分布式视频安全监控系统，充分考虑了各监控点的实际情况，可以设防、布防、紧急求救，方便了用户的使用。监控中心集中显示实时监控图像模式可供值班人员及时掌握全院的安防情况，各科室可根据需要对本科范围内的监控点进行实时监控，网上每台计算机都可监控或调用各监控点的实时图像与录像资料，单用户或者多用户灵活使用，集中管理和独立管理的任意转换。集报警和监控于一体，使得系统的应用更加的灵活实用。本文对生产、生活等其他领域的安全监控和安全预防同样具有参考和借鉴意义。

[1]陈刚，何雪松，梁庆宇，等.建立医疗安全监控系统的必要性分析[J].中国卫生资源，2008，11(6)：255-257.

[2]李中奇.基于DVR/DVS的分布式视频安全监控系统的设计与实现[J].矿工自动化，2006，10(5)：44-46.

[3]阮越广，赵伟胜.基于WLAN的家用安全监控系统的硬件设计[J].计算机工程，2008，34(10)：250-252.

This paper studied the safety monitoring requirements and distributed monitoring system in sanatoriumon.It aimed to establish network video monitoring system incuding 36 sites of data collecting under client and server mode based on digital hard disk recorder and digital video server，on the base of hospital local area network(LAN)，which could bring about real-time monitoring of medical and environmental safety in sanatorium.

Monitoring System；Design；LAN(local area network)；Safety

1005-619X(2010)05-0410-03

2010-01-14)