一种电力系统外网视频标准安全接入网关的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电力系统外网视频标准安全接入网关，包括电网视频统一监视平台，其特征在于还包括视频解码服务器、视频编码服务器、视频控制服务器以及单项隔离设备；所述视频控制服务器接收所述电网视频统一监视平台的用户请求，通过所述单项隔离设备将用户请求发送到视频解码设备，所述视频解码设备将外网视频设备的数据进行解码，然后再由视频编码服务器编码后接入到电网视频统一监视平中，实现视频监控功能。本发明能实现对接外网视频监控系统前端设备的接入，达到统一监控统一管理的目的。
【专利说明】一种电力系统外网视频标准安全接入网关
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统的外网视频监控系统接入到监控中心统一平台的装置，特别是一种电力系统外网视频标准安全接入网关。
【背景技术】
[0002]视频监控系统作为电网运行、检修的辅助监控手段，随着视频监控的编解码技术、智能分析技术的发展，变电站视频在实现可视化远程监控和操作等方面起着更加重要的作用，通过视频智能分析、智能化联动，为变电站其他系统提供视频技术支撑。通过智能化视频监控手段，为电网可视化运行、可视化监控、应急指挥提供服务。通信网不断朝着宽带化和IP化方向发展，其主要目的就是为了承载IP化的多媒体实时业务，尤其是充分支持高质量的视频流媒体业务。电网视频监控系统的监控智能化、网络宽带化、集成平台化是未来发展的必然趋势。
[0003]电信系统建设有视频监控系统，包括城市道路监控、重要路段、车站、港口、码头、重要单位等，通过和电信视频监控系统联网，把电信的视频信号接入到电力系统中，实现实时监控，既减少了不必要的设备投资又解决了电力需要监控的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种电力系统外网视频标准安全接入网关，能实现对接外网视频监控系统前端设备的接入，达到统一监控统一管理的目的。
[0005]本发明采用以下方案实现:一种电力系统外网视频标准安全接入网关，包括电网视频统一监视平台，其特征在于还包括视频解码服务器、视频编码服务器、视频控制服务器以及单项隔离设备；所述视频控制服务器接收所述电网视频统一监视平台的用户请求，通过所述单项隔离设备将用户请求发送到视频解码设备，所述视频解码设备将外网视频设备的数据进行解码，然后再由视频编码服务器编码后接入到电网视频统一监视平中，实现视频监控功能。
[0006]在本发明一实施例中，所述视频编码服务器通过接入视频解码服务器的输出的模拟视频，将模拟视频编码成标准H.264格式的视频。
[0007]在本发明一实施例中，所述视频解码服务器通过显卡对视频数据进行解码并输出，可实时解码16路的网络视频数据。
[0008]在本发明一实施例中，所述的视频解码服务器具有N台，所述N为不小于2的自然数。
[0009]在本发明一实施例中，所述的各视频设备包括硬盘录像机DVR、视频服务器DVS以及IP摄像机。
[0010]在本发明一实施例中，所述电网视频统一监视平台对视频控制服务器和视频编码服务器的信令控制协议采用SIP协议，把网关中媒体控制协议统一为RTCP协议，把网关中媒体传输协议统一为RTP协议，并将所述SIP协议、RTCP协议以及RTP协议加密封装传输。[0011]在本发明一实施例中，所述的电网视频统一监视平台包括通过I P网络连在一起的通信服务器、标准接入服务器、管理服务器、流媒体服务器、磁盘阵列以及W E B服务器。
[0012]在本发明一实施例中，所述的电网视频统一监视平台支持对视频流量的实时统计，能够根据实际网络带宽各个节点之间的最大视频流量进行设置，并能够实时显示各个节点之间的网络流量数据。
[0013]在本发明一实施例中，所述的电网视频统一监视平台的高等级用户和管理员能够对主动对已建链路进行拆除，从而按照权限优先级，保证主要用户的业务访问。
[0014]本发明具有以下优点:(I)可以接入多种厂家不同型号的视频监控前端设备。(2)保证了系统内外网之间的网络安全性。(3)系统采用软交换技术进行构建，符合国家电网公司企业标准Q/GDW 517.1《电网视频监控系统及接口第I部分:技术要求》。(4)系统能够支持对视频流量的实时统计，能够根据实际网络带宽各个节点之间的最大视频流量进行设置，并能够实时显示各个节点之间的网络流量数据。(5)系统支持多种应用展示方式，包括TB/S客户端、C/S客户端、电视墙、Android/iOS移动手持终端、可视话机等，通过这些终端能够很方便地调用并查看相应的视频。(6)系统的可扩展性包括了多个方面:接入的可扩展性、系统容量的可扩展性、系统应用的可扩展性等方面。(7)设备能够对请求的实时数据进行转发分发的功能，从而避免多用户对数据访问时，由于访问量较大对前端设备造成较大的压力。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明为框架示意图。
[0016]图2为本发明硬件架构信令流程图。
[0017]图3为本发明实施例在具体应用中的连接示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0019]本实施例提供一种电力系统外网视频标准安全接入网关，包括电网视频统一监视平台，其特征在于还包括视频解码服务器、视频编码服务器、视频控制服务器以及单项隔离设备；所述视频控制服务器接收所述电网视频统一监视平台的用户请求，通过所述单项隔离设备将用户请求发送到视频解码设备，所述视频解码设备将外网视频设备的数据进行解码，然后再由视频编码服务器编码后接入到电网视频统一监视平中，实现视频监控功能。
[0020]本实施例所述视频编码服务器视频编码服务器通过接入视频解码服务器的模拟输入视频，将模拟视频编码成标准H.264格式的视频，避免了不同前端设备厂家在视频格式上的差异性和私有性，从而用于平台对前端视频的调用。
[0021]所述视频解码服务器通过软硬件相结合的方式，实现的主要功能特点包括了:
(1)视频解码服务器通过显卡对视频数据进行解码并输出，每台服务器可实时解码16路的网络视频数据；
(2)视频解码服务器根据实际业务的需求，可以配置I台或多台服务器，统一受视频控制服务器的控制，实现服务负载均衡以及服务的安全稳定性；
(3)根据视频控制服务器的控制请求，将前端不同厂家的摄像头实时视频进行接入； (4)根据视频控制服务器的控制请求，将前端不同厂家的摄像头历史视频进行接入，包括对历史视频播放的各种控制功能；
(5)采用不同厂家提供的相关SDK进行解码，并输出到指定的模拟视频出口；
(6)根据视频控制服务器的控制请求，对前端摄像头进行云镜控制；
(7)根据视频控制服务器的控制请求，对前端不同厂家的摄像头实时视频的视频参数进行调节的功能等。
[0022]本实施例中，所述电网视频统一监视平台主要由通信服务器、管理服务器、流媒体服务器、WEB服务器构成，采用基于软交换技术进行构建，符合国家电网公司企业标准Q/GDff 517.1《电网视频监控系统及接口第I部分:技术要求》，对外接口支持标准“接口 A”的方式与其他标准系统互联，同时支持标准“接口 B”的方式与标准系统互联。
[0023](I)
通信服务器包括了软交换和认证服务器两大部分，软交换控制部分实现了对整个系统的信令控制和媒体流的传输控制，客户端浏览厂站视频图像时，通过软交换服务器进行信令的控制。建立连接后，厂站的视频流将通过视频加密协议转换网关进行视频协议的转换，加密打包传输，再通过流媒体服务器转发分发到客户端，从而实现对厂站视频图像的统一监控和管理。软交换服务器是统一视频监控平台的控制核心和关键部件，采用SIP协议作为主要信令控制协议，负责全网的呼叫控制。它包含了 SIP代理服务器、SIP重定向服务器和SIP注册服务器的所有功能，是中心服务平台中的最核心的网元，对全网内的业务流程进行控制和策略管理。软交换和认证服务器认证部分采用AAA认证，负责对用户身份的验证、呼叫权限的控制、访问策略的控制等，其主要目的是管理哪些用户可以访问网络服务器，具有访问权的用户可以得到哪些服务，如何对正在使用网络资源的用户进行记账。AAA认证是软交换系统中非常重要的一个部分，它完成接入认证、授权等功能，实现RADIUS协议中提供的AAA服务功能，对提高系统的安全性具有非常重要的作用。
[0024](2)
数据库和网管服务器实现整个系统网络的拓扑、配置、安全、性能、故障等功能的统一管理。利用统一的网管平台在拓扑视图下管理软交换网络；集中操作、维护和管理所有网元，包括软交换认证服务器、流媒体服务器、视频加密协议转换网关等，提供跨设备的管理维护能力；实时动态检测网络的运行状态，终端设备的集中维护管理；实时统计、分析网络的性能，为网络优化与调度提供支持；对视频业务进行管理；改善网络服务质量，提高运营效率，提高管理层次和水平；网管和数据库服务器实现拓扑管理、设备配置管理、服务器管理、电子地图管理、用户权限管理、性能管理、日志管理、计划管理等功能。数据库服务程序负责整个系统的数据信息注册和管理存储，管理客户端通过本地或者远程访问数据库进行信息的配置，各服务器和客户端可以通过访问该数据库获得所需的信息。包括管理员和操作员信息注册、认证信息；设备注册管理、设备信息查询、设备配置；录音录像存储信息管理、查询、配置；系统服务程序和客户端信息的注册、认证信息等。
[0025](3)
通过流媒体服务器把视频流转发给其他客户端，媒体分发是指两个或多个客户端同时浏览同一个摄像机时，流媒体服务器负责将这个摄像机的视频流复制给其他的客户端进行同步播放，这样就不会出现不同的客户端播放的视频不一致的情况，而且还可以减轻网络流量。流媒体服务器可连接IP网络存储设备和其他各类物理存储设备，接受本域软交换服务器的管理，可实现分布式部署。
[0026](4)
WEB服务器是为了实现WEB方式访问系统平台所需的服务，通过WEB服务器不需安装客户端软件就可以浏览控制视频图像和网络管理，并且根据权限进行录像的查询回放等功能。作为公共信息服务器，提供基于WEB的通信系统信息数据发布及信息浏览查询服务。
[0027]本发明中，优选地，系统采用采用了两种处理手段保证了系统内外网之间的网络安全性:
(1)所述视频解码服务器转换将外网前端视频设备的网络视频为模拟视频，通过模拟数据线进行传输，接入到视频编码服务器，避免了直接采用IP网络传输视频时网络安全性；
(2)采用网络安全隔离设备实现电力数据网向公网的单向数据传输视频控制信令，保证了网络的安全性。
[0028]本发明中，优选地，系统采用软交换技术进行构建，符合国家电网公司企业标准Q/GDff 517.1《电网视频监控系统及接口第I部分:技术要求》，采用标准“接口 A”实现系统之间的互联，采用标准“接口 B”实现对标准前端系统的接入，保证了系统的标准性。
[0029]本发明中，优选地，系统能够支持对视频流量的实时统计，能够根据实际网络带宽各个节点之间的最大视频流量进行设置，并能够实时显示各个节点之间的网络流量数据。在实际应用中，高等级用户和管理员能够对主动对已建链路进行拆除，从而按照权限优先级，保证主要用户的业务访问。
[0030]本发明通过外网视频标准安全接入网关对外网中不同的视频厂家的硬盘录像机(DVR)、视频服务器(DVS)、IP摄像机和控制设备进行协议转换，实现客户端访问远端不同视频厂家的摄像机，实现对远端摄像机的视频实时监控的功能，实现系统内的统一 SIP协议传输和控制，保证电力系统各厂站视频图像传输的兼容性、扩展性和保密性。每台视频标准安全接入网关协议转换网关支持前端多路视频图像接入，采用视频标准安全接入网关后，不影响原有视频监控系统的正常运行。
[0031]具体的，请参照图1和图2，图中电网视频监视平台发出控制信令到视频控制服务器，通过单向隔离设备到视频解码服务器，视频解码服务器采集外网视频的数字信号转为模拟信号，发送到视频编码服务器，视频编码服务器转为将模拟信号转为数字信号，传输到视频监视平台。
[0032]图3所示为本发明应用图。图中可见通过本发明将外网的视频监控系统接入视频监控平台，实现了视频监控统一平台。
[0033]采用基于软交换的视频监控统一平台，利用本发明所述视频标准接入网关这一重要设备，实现对外网视频监控系统前端设备的接入，通过转换完成对外网的各个不同厂家、不同型号的硬盘录像机(DVR)或视频服务器(DVS)、IP摄像机和控制设备的接入，把信令控制协议统一为SIP协议，把媒体控制协议统一为RTCP协议，把媒体传输协议统一为RTP协议，并将协议加密封装传输，实现监控中心客户端访问远端不同视频厂家的摄像机，实现对远端摄像机的视频实时监控的功能，实现系统内的统一 SIP协议传输和控制，保证系统的保密性、兼容性、扩展性。[0034]本发明提供了一种电力系统外网视频标准安全接入网关的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种电力系统外网视频标准安全接入网关，包括电网视频统一监视平台，其特征在于还包括视频解码服务器、视频编码服务器、视频控制服务器以及单项隔离设备；所述视频控制服务器接收所述电网视频统一监视平台的用户请求，通过所述单项隔离设备将用户请求发送到视频解码设备，所述视频解码设备将外网视频设备的数据进行解码，然后再由视频编码服务器编码后接入到电网视频统一监视平中，实现视频监控功能。
2.根据权利要求1所述的电力系统外网视频标准安全接入网关，其特征在于:所述视频编码服务器通过接入视频解码服务器的输出的模拟视频，将模拟视频编码成标准H.264格式的视频。
3.根据权利要求1所述的电力系统外网视频标准安全接入网关，其特征在于:所述视频解码服务器通过显卡对视频数据进行解码并输出，可实时解码16路的网络视频数据。
4.根据权利要求1所述的电力系统外网视频标准安全接入网关，其特征在于:所述的视频解码服务器具有N台，所述N为不小于2的自然数。
5.根据权利要求1所述的电力系统外网视频标准安全接入网关，其特征在于:所述的各视频设备包括硬盘录像机DVR、视频服务器DVS以及IP摄像机。
6.根据权利要求1所述的电力系统外网视频标准安全接入网关，其特征在于:所述电网视频统一监视平台对视频控制服务器和视频编码服务器的信令控制协议采用SIP协议，把网关中媒体控制协议统一为RTCP协议，把网关中媒体传输协议统一为RTP协议，并将所述SIP协议、RTCP协议以及RTP协议加密封装传输。
7.根据权利要求1所述的电力系统外网视频标准安全接入网关，其特征在于:所述的电网视频统一监视平台包括通过I P网络连在一起的通信服务器、标准接入服务器、管理服务器、流媒体服务器、磁盘阵列以及W E B服务器。
8.根据权利要求7所述的电力系统外网视频标准安全接入网关，其特征在于:所述的电网视频统一监视平台支持对视频流量的实时统计，能够根据实际网络带宽各个节点之间的最大视频流量进行设置，并能够实时显示各个节点之间的网络流量数据。
9.根据权利要求7所述的电力系统外网视频标准安全接入网关，其特征在于:所述的电网视频统一监视平台的高等级用户和管理员能够对主动对已建链路进行拆除，从而按照权限优先级，保证主要用户的业务访问。
【文档编号】H04N7/18GK103595956SQ201310383686
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】黄秋岑, 伍刚, 蔡宇翔, 颜伟琼, 王奇, 张深伟 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司信息通信分公司