1、1本科毕业论文（20 届）宠物店管理系统的设计与实现所在学院专业班级 计算机科学与技术学生姓名指导教师完成日期2摘要随着城市经济的高速发展，城市治安管理面临的压力也越来越大，传统的以人力防范和事后处理为主的公安管理模式已经开始制约城市治安管理水平的进一步提高。城市公安管理部门迫切需要采取更多的技术防犯手段来提高管理的范围和效率，弥补人力管理资源缺乏和效率低下的缺点。随着城市宽带网覆盖范围的扩大和使用费用的降低，城市公安管理部门提出了逐步整合完善公安部门原有的各种监控系统，构建一个城市统一的一体化综合监控管理平台的需求。本系统是一套用于“平安城市”视频监控的综合调度平台，目标是将“平安城市”中所
2、有的视频矩阵无论是大型矩阵，还是社区和单位的小型矩阵全部统合到一个平台上使用和管理，使得用户能够使用一个键盘将城市中任何一台摄像机的图像显示在任何一块监控屏幕上。本系统率先将先进的物联网技术应用于“平安城市”视频监控领域。通过将城市中所有现存的摄像机进行统一使用和管理，使得每一个角落都能被实时监控到，在预防、发现、控制和打击违法犯罪、提供破案线索、固定违法犯罪证据等方面发挥着人防、物防所不可替代的重要作用，真正实现“平安城市” 。关键词：“平安城市” ；物联网；视频监控系统 3AbstractWith the rapid development of the urban economy, pu
3、blic security administration faces growing pressure. Traditional management mode of public security, which emphasis on prevention and post-processing, has begun restricting to further improve the management level of public security. Public security administration is urgently needed to improve the sc
4、ope and efficiency of management. They want to take more guard against technical means and makes up for the disadvantages of manpower resources and inefficiency. With the expansion of urban broadband network coverage and lower costs, urban public security administration proposes to build a city unif
5、ied integrated management platform needs.This paper implements a video monitor platform for the SAFE CITYT program. The platform collects the entire video matrix-regardless of large matrix, also is community and units of small matrix. Through this platform, users can manage all kinds of public secur
6、ity videos by using one keyboard. As far as I know, it is the first time to apply Internet of Things technologies in the area of public security video monitor system. By unified all the existing cameras in use and management, every corner can be monitored in real time. It makes the platform playing
7、an important role in preventing, detecting, controlling and combating crime, providing a clue, fixing plays defense, such as criminal evidence, which makes important contributions to the SAFE CITY program. Keywords：SAFE CITY program；Internet of Things；video monitor system4目 录 1 系统概述及软件开发背景技术 .11.1 系
8、统概述 .11.2 软件开发背景技术 .21.2.1 可配置的矩阵接入技术 .21.2.2 自主研发的多协议命令路由技术 .32 系统需求分析 .42.1 功能性需求 .42.1.1 切换视频 .42.1.2 控制摄像机 .42.1.3 后台管理 .42.1.4 日志系统 .52.2 非功能性需求 .52.2.1 可靠性 .52.2.2 实时性 .52.2.3 鲁棒性 .53 系统设计 .63.1 软件的整体发明内容 .63.2 软件的功能模块及意外应对机制 .63.2.1 服务器 .63.2.2Message 消息传递系统 .93.2.3 异步传输 API.103.3 软件的具体实施方式 .
9、133.3.1 应用系统协调器 .133.3.2 登录界面 .1453.3.3 软键盘 .153.3.4 摄像机阵列 .163.3.5 收藏组 .183.3.6 巡航 .213.3.7 配置 .22结论 .23参考文献 .24致谢 .2511 系统概述及软件开发背景技术1.1 系统概述本系统是一套用于“平安城市”视频监控的综合调度平台，目标是将“平安城市”中所有的视频矩阵无论是大型矩阵，还是社区和单位的小型矩阵全部统合到一个平台上使用和管理，使得用户能够使用一个键盘将城市中任何一台摄像机的图像显示在任何一块监控屏幕上。本产品率先将先进的物联网技术应用于“平安城市”视频监控领域，在国内尚属首创。
10、本系统可以将城市中所有现存的摄像机进行统一使用和管理，使得每一个角落都能被实时监控到，在预防、发现、控制和打击违法犯罪、提供破案线索、固定违法犯罪证据等方面发挥着人防、物防所不可替代的重要作用，真正实现“平安城市” 。矩阵矩阵矩阵服务器不同品牌的高清 / 标清矩阵或视频源C摄像机CC视 频 专 网编码器控制端口摄像机控 制 网 络监 控 显 示 器视频控制器无 线 链 路键盘图 1.1 整体系统结构图2应用系统协调器 ( A c t i v i t y )C o n n e c t o r ( 连接器 )M e s s a g e C o d e c ( 编解码器 )A s y n c h r
11、 o n o u s A P I ( 异步传输 A P I )本地数据库摄像机阵列 收藏组 自定义预案及扩展软键盘本地数据管理认证授权服务M e s s a g e 传输服务 L o g 服务服 务 层应 用 层传 输 服 务 层数据服务M e s s a g eK e y P r e s s 序列识别器M e s s a g e图 1.2 Pad 键盘软件系统结构图整个系统分为传输服务层、服务层和应用层三个层次。传输服务层用于与服务器之间传递异步消息。服务层使用底层的异步传输服务和本地数据库操作 API，将业务逻辑封装成了 KeyPress 传输服务、认证授权服务、数据服务和 Log 服务，
12、为应用层提供服务API。应用层主要包含各项 UI，用于捕获用户输入和显示系统内部状态。1.2 软件开发背景技术1.2.1 可配置的矩阵接入技术传统的矩阵接入方案，需要向程序代码中添加接入矩阵的对应的命令解析代码，这种方案具有以下两个弊端：可扩展性差。不同品牌的矩阵通常具有不同的通信协议，与配套的控制键盘相对应。由于历史原因，监控网络中存在着大量不同厂家的矩阵和键盘，为了实现这些监控网络中视频的调度，传统方案中必须包含处理所有通信协议的程序代码。当新的矩阵或者键盘接入网络时，就需要在原有代码中增加所需的处理代码，修改原有程序，扩展性差。低鲁棒性。由于每一次新品牌的矩阵或者键盘接入网络后，都需要重
13、新修改程序处理代码，在一个大规模的监控网络中，这种修改为程序的安全运行带来了极大的风险，在某些情况下，很可能造成核心程序运行错误，系统无法正常工作。3可配置的矩阵接入技术，将软件系统的扩展接口留在了矩阵端。当新矩阵接入监控系统的时候，通过添加新矩阵对应的配置文件，极大的方便了系统的扩展。统的时候，通过添加新矩阵对应的配置文件，极大的方便了系统的扩展。1.2.2 自主研发的多协议命令路由技术在大型的监控系统中，由于存在不同的矩阵，并且不同矩阵之间的通信协议不同，系统中的摄像头通过矩阵进行联网时，控制键盘发出的命令必须要正确的路由到目标摄像头。大型监控网络中，要求每个键盘要控制任何目标摄像头，这带
14、来两个问题1. 控制键盘发出的命令必须能够被目标摄像头所在的矩阵正确识别2. 控制键盘发出的命令必须能够正确路由到目标摄像头所在矩阵多协议命令路由技术，通过将各种控制键盘的命令转换为系统设定的统一的控制命令集，并且根据控制命令中目标摄像头所在矩阵，将控制命令传送至目标矩阵。多协议命令路由技术的使用，极大提升了系统的兼容性，有效地保护了历史投资。42 系统需求分析2.1 功能性需求系统的主要功能是实现视频监视人员使用键盘将任意摄像机的视频流显示在任意显示器上，并且能够控制摄像机的转动。2.1.1 切换视频操作人员可以按照 2.1 小节描述的规则和优先级顺序，通过一个键盘，切换显示在任何显示器上的
15、视频源。用户在键盘上的一般性操作是：1. 在键盘上输入任意机顶盒编号；2. 在键盘上输入任意摄像机编号；3. 在键盘上确认。用户的输入不仅限于这种模式，键盘上的前后切换键也可以被用于切换视频。系统响应用户操作，按照约定的“视频切换的优先级规则”进行视频切换；系统通过处理和转发键盘命令到合适的矩阵来完成真正的切换操作。系统将操作的执行结果(包括矩阵的执行结果)返回给键盘。2.1.2 控制摄像机操作人员可以通过键盘上的摇杆控制当前接入的摄像机，包括云台转动、摄像机变焦、光圈、聚焦调整。当前接入的摄像机编号为键盘最后输入的摄像机编号，或者为当前接入的机顶盒对应的摄像机编号。当两者都不存在时，系统对键
16、盘返回错误码。操作人员移动摇杆时，键盘将发出一系列命令。系统将对这一系列命令进行处理和响应。系统通过处理和转发键盘命令到合适的矩阵完成真正的控制操作。2.1.3 后台管理后台管理功能包括 1)系统管理员用户登陆和密码修改、2)设备管理，包括设备配置信息和状态的查看，以及增删改设备配置信息。5设备包括摄像机、摄像机矩阵、键盘、机顶盒。各设备的详细配置字段请参看“数据库设计”章节。系统管理员可配置系统中键盘与矩阵之间的应用层协议，以支持多种键盘。系统管理员通过服务器提供的 Web 页面完成配置工作。2.1.4 日志系统每一次键盘操作都应该被详细记录下来，包括时间戳、原始命令、处理后的命令、键盘信息、矩阵信息、摄像机信息、机顶盒信息。每一次登陆和对配置项的增删改操作都需要被记录下来，包括时间戳、用户信息、配置项目名称、配置项目的原值和新值。系统管理员可以通过服务器提供的 Web 界面查看日志。2.2 非功能性需求2.2.1 可靠性作为系统的关键节点，系统监控服务器需要 7*24 小时在线。2.2.2 实时性键盘操作应该实时得到反馈结果，因此要求系统能够快速转发键盘命令，尽量减少延迟。2.2.3 鲁棒性操作人员的误操作应该被系统识别并且避免导致错误后果。
