第 一 章 设计背景及原则

1.1 设计背景

从建国初期的供销社，到现在的品牌专卖店，以及各企业开的旗舰店，实体店销售已经领统国内市场一个多世纪。随着网络化的普及，以及相关技术的发展，在当今市场“懒”文化的助推下，电商做为新的业态异军突起，逐渐成为销售模式的主导，占据了国内市场的半壁江山，逐步威胁着实体店销售市场。

在市场倒逼的情形下，许多商家转战电商营销，而更多的自有品牌也开始了线上销售的试水,O2O（Online To Offline）即成为具有实体店商家辗转线上销售的新生营销模式。

电子商务催生了许多电商的降生，小规模的电商可通过人工简单化管理即可满足日常业务运转；然而对于日销售额上万元的大型、标准化管理的电商，由于每天处理定单成千上万单，难免会有些纰漏，快速定位问题、快速解决客户投诉，成为电商提高客户体验的重点。对于每个电商，为了提高问题处理效率，公司往往会专门安排一批人以岗位专设或兼管的形式，对客户的定单问题进行专项处理。然而尽管如此，这批人的高强度工作仍然受着严峻考验。

海康威视电商仓储物流辅助监管系统解决方案，就是在上述背景下孕育而生，它采用多方合作手段将仓储的日常安全管理，通过与电商的WMS（Warehouse Management System）对接，生成一套针对电商仓储物流辅助监管系统，成为一套仓库日常安全管理及库内物流辅助监管相结合的可视化管理系统。

1.2 设计原则

系统的建设将遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。力图使该系统成为真正符合连锁行业实际应用的信息平台。并综合考虑维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。系统设计时追求“五个统一”，努力寻找统一的******结合点和切入点：

（1）实用性与经济性的统一

坚持实用性第一的原则。系统应能******限度地满足连锁行业系统各项监控业务要求、满足系统管理人员和使用人员的业务需求，能适应新技术的发展，同时还应努力降低建设费用,选择技术成熟和性能稳定、性价比高的产品，并尽可能地利用好现有设备，减少浪费。

（2）合理性与先进性的统一

系统方案的设计严格遵循系统工程的设计准则，在系统的合理性与技术的先进性之间取得均衡。应努力追求整个系统功能的科学合理性，防止片面追求某一局部的高指标与先进性。在保证整个系统功能和性能的前提下，******限度地采用成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进技术。

（3）标准化与开放性的统一

系统设计尽量采用标准化、模块化设计并严格遵守相关技术的国际、国内和行业标准，以确保系统之间的开放透明性和系统之间的互连互通。考虑到整个系统是分期建设的，系统设计时，对有扩展要求的子系统，在设计和选用设备时,应在对未来业务的增长和扩容进行科学预测基础上进行余量设计,预留扩容和发展的空间。

（4）可靠性和安全性的统一

整个系统采用具有高可靠性的总体设计，选用的设备自身应具有较高的安全可靠性，关键设备或关键部件应采取备份冗余设计，选用安全机制完善、安全级别较高的系统软件，使用具有可靠功能的专用网络安全产品。

（5）易管理性和易维护性的统一

系统应易于管理和维护，计算机网络等信息基础设施的设计应采用简洁易用的体系结构，以降低系统运行维护费用。为确保产品的售后服务，应选用技术成熟的国内品牌产品。

1.3 需求分析

1.3.1 业务需求

电商的仓库通常都比较大，而且库内的货物品类非常多，每日的定单也非常多，因此，发错货的概率会较高。客服部每天处理因定单发错货的案子非常多，也牵扯了客服部许多精力，造成了部门的工作效率低下，结案率一直不高。

1.3.2 总体目标

为用户建立一套能够高效调阅的定单跟踪体系，方便电商的客服部通过消费者的定单，快速调阅从拣货至发货的每个环节的历史录像，配合电商客服部处理消费者定单投诉。

第 二 章 硬件环境设计

2.1 系统拓扑

仓储物流辅助管理系统采用全网格架构，每台设备均运行在项目中局域网内。系统架构如下图所示：

图1

前端摄像机就近通过超五类网线进入接入层交换机，快球摄像机、枪式摄像机、半球摄像机的视频信号均通过网线传输；快球摄像机的云镜控制信号同样通过网线传输，实现管理控制。

视频存储设备采用网络硬盘录像机，每台网络硬盘录像机最多可以接入16路视频信号。管理电脑设置在本店的安保中心，通过本机登录系统的BS/CS客户端，实现对整套系统的统一管理。

2.2 前端监控点设计

前端摄像机是整个仓储监管系统原始视频的信号源，主要负责各个监控点现场视频信号的采集，并将其传输给视频处理设备。监控前端的设计将结合实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保障视频监控的效果。

作为监控系统的视频源头，摄像机对整套监控系统起着至关重要的作用。对摄像机的基本要求是：图像清晰真实、适应复杂环境、安装调试简便。

此外，建议为摄像机由UPS集中供电以保证电源洁净，防止串扰。

监控点的选择

（1）    仓库出入口

为保证仓库的物资安全，以及达到仓库入出情况全程的监管效果，要在每个出入口通道处分别安装不低于130万像素且带有宽动态功能的摄像机。

（2）    仓库内部区域

应分别在仓库的拣货区、分播墙、集货区、病单区、复核区、打包台及打包堆放区、装车区安装红外高清摄像机。为便于以后对仓库内货品的各环节追溯，具体的监控点位设置应以看得清人员操作细节为原则，达到无盲区覆盖。如仓库中分为上/下两层，还应考虑分层安装，以方便后继通过多视角观察。

具体点位设置还需到现场进行实际勘点，在此不便展开。

供电设计

整套系统设备建议采用UPS供电，通过开关电源变压后输出给前端摄像机，直流供电线路采用RVV2*1.0线缆；电源质量建议满足下列要求：

1) 稳态电压偏移不大于±2%；

2) 稳态频率偏移不大于±0.2Hz；

3) 电压波形畸变率不大于5%。

2.3 视频传输网络设计

传输方式的类型

监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，关系到整个监控系统的图像质量和使用效果，因此要选择经济、合理的传输方式。结合项目实际情况，本案采用全网络高清摄像机，在门店内视频传输采用内部网络实现，所有视频信号通过本地网络接入到NVR上进行存储及显示。从门店到监控中心通过运营商网络进行视频信号的传输。

传输方式的选择

对于监控环境，信号线传输建议如下：

1、一般监控点到监控中心的距离不超过100米时，为确保监控系统的图像质量，一般建议采用网线传输方式；

2、当监控点距离监控中心距离较远（超过100米）时，建议采用光纤传输方式；

3、当必须穿越复杂电磁环境时（如附件有大功率电动机）时，建议采用光纤传输方式。

线缆敷设

除了选择充分满足标准的线缆之外，施工必须符合GB 50217-1994《电力工程电缆设计规范》的要求。我们建议以下基本要求：

1、线缆长度应满足距离要求，避免电缆的破裂接续，若必须接续时，采用焊接方式或者专用连接器；

2、电源电缆和信号电缆应分开铺设；

3、所有电缆应避开恶劣环境，如高温热源和化学腐蚀区等；

4、所有电缆应远离高压线或大电流电缆，不易避开时应各自穿配金属管，并尽可能地埋入地下；

5、当在建筑内铺设时，应按建筑设计规范选用管线材料及铺设方式，埋于建筑物体内；

6、电缆穿管前应清理管内杂物，穿线时宜涂抹黄油或滑石粉，进入管口的电缆应保持平直，管内线缆不能有接头和扭结，穿好后应作防潮、防腐等处理；

7、电缆应从所接设备下部穿出，并留出一定余量；

8、在电缆端做好标志和编号，便于事后排查。

2.4 监控中心设计

总监控中心组成

监控中心包含控制部分、解码及显示部分、存储部分和平台承载服务器。

总监控中心由中心管理服务器、流媒体管理服务器、中间数据库服务器、管理客户端、视频综合平台（可选）和电视墙（可选）等组成。

总监控中心主要是用于根据需要随时监控全国各门店及仓库的实时音频/视频及历史录像回放等。

控制部分

控制子系统主要依托门店视频监控管理平台,利用其达到配置及控制的目的。它主要包括配置客户端、控制客户端、数据库系统及各个服务器，其中服务器有报警服务器、流媒体服务器、云台代理服务器、网管服务器、电视墙服务器等。

配置客户端主要负责系统中各种资源的管理，主要包括设备、服务器的管理和远程配置，用户及权限的管理，报警联动的配置，电子地图配置，日志管理，网络管理及系统参数配置。

控制客户端主要负责视频的预览、录像查找及回放、电视墙上墙控制，报警处理、录像文件处理、对讲、电子地图显示控制及案件管理。

各服务器中，报警服务器主要负责报警的接收及转发；流媒体主要负责实时视频流及录像图像流的转发；云台代理服务器主要负责云台命令的转发及用户云台争控的处理；网管服务器主要负责设备、用户在线状态，以及服务器资源使用情况信息的收集和转发；电视墙服务器主要负责电视墙的控制及管理。

控制主机安装控制客户端，控制主机数量取决于深化设计阶段用户具体期望数量。另外，系统可根据需要采用视频综合平台实现解码上墙、大屏拼接控制的功能。

解码及显示部分

视频监控系统采用海康威视视频综合平台解码上墙，并实现大屏拼接、漫游、开窗、图像缩放等功能。视频综合平台可看作数台多路解码器，构成一个输出通道的集合，每个输出通道对应一台监视器，并支持标清和高清码流的解码操作。同时，视频综合平台作为显示系统的核心设备，其强大的功能可实现单屏、跨屏以及整屏显示，实现图像窗口的缩放、漫游等功能，并可实现其他业务如电子地图等接入。

解码及显示子系统的架构如下图所示：

存储部分

存储是为监控摄像机提供存储空间和存储服务，本方案主要采用店内本地NVR进行存储，并为用户提供录像检索与点播。

1.存储系统的空间要求

Ø  720P格式存储：

监控资料存储系统的空间需求和监控系统的实际和使用有着直接的关系，需求的存储空间大小可以通过计算公式直接计算出来，以1536Kbps 单路视频图像码流进行存储，视频图像分辨率可达 720P 效果，25 帧,变化运动率保持在视频图像 70％左右，计算图像存储容量，可以计算出：

1536Kbps=1572864 比特/秒

1572864 比特/秒÷8（8bit=1B）÷1024=192 KB/秒

每路摄像机每小时容量＝3600 秒×192 KB/秒＝691200 KB/小时＝675 MB/小时

每路摄像机一天 24 小时容量＝24H×675 MB/小时=16200 MB/天=15.82 GB/天

Ø  存储系统功能

n  视频存储功能

存储系统支持手动录像、计划录像、定单跟踪录像，以上方式触发的录像方式如下：

手动录像：当用户在客户端上选择手动录像后，将要录像的摄像机信息存储到数据库对应的表中，并通知存储子系统执行该条记录。

计划录像：用户可以在客户端软件上制定录像方案，并对录像方案进行保存，当选择执行某个录像方案时，就会通知存储子系统按照该方案进行计划录像。

定单跟踪录像：系统通过与用户的WMS系统对接，将中间数据库中关键字段结合录像计划同时存储在录像设备中。

所有录像数据都无法被手工删除，其包含水印信息，可检测录像是否被篡改。

n  视频存储管理功能

支持对存储的视频数据进行管理和设置。

可设置当磁盘空间不足时处理方式（提前预警、覆盖）。

录像状态（计划、手动、报警、运动检测）显示。

可检测存储设备的工作状态，对异常情况报警。

n  视频资料检索功能

存储系统支持客户端的历史视频检索功能。系统支持客户端按客户定单方式检索录像文件，系统以录像片段形式将检索结果返回给客户端。

第 三 章 承载网络设计

3.1 网络质量需求

对于监控网络，其对于传输网络的服务质量等级要求如下：

Ø  网络时延上限应小于400ms

Ø  时延抖动上限应小于50ms

Ø  丢包率上限应小于1×10-3

3.2 监控网络带宽的计算

视频监控系统带宽需求与分辨率和帧率两个因素密切相关。

通常视频监控系统要求在25帧/s 帧率情况下，720P（分辨率1280×720）码流大小约为1-2Mbps，1080P（分辨率1920×1080）码流大小约为3-4Mbps。

对于所需图像的实时性、流畅性要求不同，应根据实际情况具体问题具体分析，可以对业务网络按照前端、中心服务平台和客户端划分三部分计算。

3.2.1 系统特点

监控系统的视频编码器编码采用 H.2645的方式进行编码，就单路视频而言，通过智能算法，画面质量为1 秒25 帧720P图像所需网络带宽为1Mbps，因此建议根据实际情况来选择接入方式。

3.2.2 中心服务平台带宽计算

中心服务平台带宽计算主要有两部分，一部分为前端设备上传的视频流，另一部分为中心服务平台向客户端分发的视频流。

公网运营的中心服务平台所需的带宽可以根据一个平台的满负荷前端数量50%的视频进行同时监看和并发的规模进行规划。

专网的中心服务平台所需的带宽可以根据一个平台的满负荷前端数量10%～20%的视频进行同时监看和并发的规模进行规划。

流媒体服务器（以720P为例）：上下行带宽各为1Mbps×N（N为同时要预览的并发视频路数）

3.2.3 客户端带宽计算

客户端的带宽需求取决于访问前端设备的路数，如前面“前端带宽计算“部分所描述，每路视频所需带宽约为1M，客户端所需的带宽为2Mbps×N(N为同时要预览的并发视频路数)，即为客户端的占用带宽。通常为保证视频的流畅度，实际占用带宽不应超过客户端接入网络的带宽的50%。

第 四 章 管理平台软件及业务应用

4.1 平台软件组成

门店视频监控管理平台主要由以下服务模块组成：中心管理服务器、流媒体服务器、报警管理服务器、电视墙服务器、移动终端服务器、云台代理服务器、数据库服务器、C/S客户端、B/S客户端。

Ø 中心管理服务器

是整个平台的核心组件，提供统一的认证、授权、管理服务。作为认证服务器，为客户端、服务器的接入提供统一的认证；作为管理服务器，对系统内的用户、角色、权限、视频监控设备、报警设备、各种服务器进行集中配置管理；作为应用服务器，提供各类监控业务。提供完善的日志管理功能。

Ø 流媒体服务器

支持实时视频数据的转发及分发；支持存储数据的回放点播(VOD)；支持Qos管理，对带宽进行合理使用；支持用户和事件的优先级管理；支持级联和分布式部署；支持视频流相关的统计信息。

Ø 报警管理服务器

管理系统内各种报警事件及其联动处理，并可对报警消息进行分发及上传。支持的联动方式有客户端联动（视频图像、语音报警、信息叠加）、云台联动、通道录像、报警输出联动、EMAIL通知、短信发送等方式。提供完善的报警日志管理，方便事后查询检索。

Ø 电视墙服务器

支持软件解码大屏输出，支持解码卡、解码器、模拟/数字矩阵控制输出，支持键盘、3D摇杆控制，支持高清解码输出，支持文件回放上墙，支持报警联动上墙。

Ø 移动终端服务器

支持手机用户通过GPRS/EDGE、CDMA、3G等网络接入系统，并提供符合3GPP标准的流媒体功能。提供手机客户端接入服务并为手机客户端提供视频转码服务。

Ø 云台代理服务器

提供云台信令转发服务及多用户云台争控提供仲裁服务，根据用户级别的高低，高级别用户可优先获取云台控制权，避免控制混乱。

Ø 数据库服务器

对一个大型的系统而言，数据库的重要性不言而喻。通过使用J2EE系统中成熟、稳定、强大的框架，我们的系统可以灵活的支持多种数据库，包括Oracle、MySQL等。

Ø C/S客户端

客户端为用户操作客户端，可以进行实时预览、录像回放、上墙控制、电子地图显示、报警处理等工作。

Ø B/S客户端

通过使用B/S客户端，可以方便的在浏览器中操作系统提供的各项功能，不需安装，部署灵活。

4.2 平台软件及系统功能

4.2.1 用户及权限管理模块

门店视频监控管理平台满足多样化的用户及权限管理需求，同时为设备、服务器及客户端的接入提供统一的认证，并满足客户对权限控制精细化的要求，提供部门、用户、角色的管理。

n  支持多级部门结构

n  支持100级用户级别分级

n  支持用户同时拥有多个角色

n  支持集中授权、认证

n  支持精细权限控制，可以控制到通道

n  支持模板功能，方便用户快速设置权限

4.2.2 设备及服务器管理模块

系统为所有设备和服务器提供统一的管理及接入，允许用户远程地管理设备及服务器，并提供设备和服务器运行状态、CPU、内存、线程等资源的使用情况，并可以做相关数据的统计及异常情况的分析。

n  支持服务器、设备添加、删除、注册、认证管理

n  支持全网设备时间同步，支持手动校时、支持NTP

n  支持对报警主机进行布防、撤防及旁路的计划设置功能。支持节假日及工作日的不同设置

n  支持报警设备工作状态显示，实时显示报警主机的在线状态和防区的工作状态（布防、撤防、旁路、报警）

n  支持设备远程升级及远程重启

n  支持设备状态巡检，可定时巡检或手动巡检，对异常情况记入日志并及时告警

n  支持设备导出成EXCEL文档，并支持文件的导入

4.2.3 录像回放模块

录像回放是本监管系统重要的功能模块，快速的检索历史信息，是高效处理客户病单的主要手段。本系统支持用户通过管理电脑的CS端以客户定单为线索，快速检索出该定单从拣货至发货各环节历史录像，并将各环节录像的片段以定单事件的形式展示给用户。在仓库可视化管理模块中只要输入客户的定单号并点击查找，即可快速检索到对应流程的录像，点击各流程旁的播放按钮，即可以播放相应流程的录像，播放时间定位为流程的开始时间。

除此之外系统还支持其他们的录像回放功能：

n   支持按通道、时间、录像类型、智能信息来检索录像

n   支持下载、备份，支持断点续传功能，支持手动、计划备份策略

n   支持本地录像回放和远程录像回放

n   支持拖动、快进、慢进、单帧播放

n   支持放大功能

n   支持回放抓图、片段剪辑

n   支持多画面同时、同步回放并支持异步播放

n   支持录像文件、片段锁定、支持剪辑

4.2.4 日志管理模块

系统提供强大的日志管理功能，主要包括系统日志、设备日志、操作日志、网管日志等几种类型的日志操作、管理及统计。系统支持多种筛选条件的日志查找，极大地方便用户使用。

n   支持日志分级、分类

n   支持按用户、时间，类型、等级等条件对日志信息进行搜索

n   支持日志导出成xls文件格式

n   支持日志报表打印

4.2.5 电视墙管理模块

系统支持电视墙操作，人性化的人机界面极大地方便用户进行电视墙操作，系统可对实时视频、录像画面上墙，并且支持轮巡上墙操作。电视墙可允许不同业务、不同分辨率的视频上墙，比如电子地图等，并支持拼接、漫游、开窗等功能。丰富的功能满足用户多样化的需求。