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海康威視解決方案-電商倉儲可視化

來源:本站 最后更新:2019-05-31 12:51:03 作者:佚名 瀏覽:170次

第 一 章 設計背景及原則

1.1 設計背景

從建國初期的供銷社,到現在的品牌專賣店,以及各企業開的旗艦店,實體店銷售已經領統國內市場一個多世紀。隨著網絡化的普及,以及相關技術的發展,在當今市場“懶”文化的助推下,電商做為新的業態異軍突起,逐漸成為銷售模式的主導,占據了國內市場的半壁江山,逐步威脅著實體店銷售市場。

在市場倒逼的情形下,許多商家轉戰電商營銷,而更多的自有品牌也開始了線上銷售的試水,O2OOnline To Offline)即成為具有實體店商家輾轉線上銷售的新生營銷模式。

電子商務催生了許多電商的降生,小規模的電商可通過人工簡單化管理即可滿足日常業務運轉;然而對于日銷售額上萬元的大型、標準化管理的電商,由于每天處理定單成千上萬單,難免會有些紕漏,快速定位問題、快速解決客戶投訴,成為電商提高客戶體驗的重點。對于每個電商,為了提高問題處理效率,公司往往會專門安排一批人以崗位專設或兼管的形式,對客戶的定單問題進行專項處理。然而盡管如此,這批人的高強度工作仍然受著嚴峻考驗。

海康威視電商倉儲物流輔助監管系統解決方案,就是在上述背景下孕育而生,它采用多方合作手段將倉儲的日常安全管理,通過與電商的WMSWarehouse Management System)對接,生成一套針對電商倉儲物流輔助監管系統,成為一套倉庫日常安全管理及庫內物流輔助監管相結合的可視化管理系統。

1.2 設計原則

系統的建設將遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。力圖使該系統成為真正符合連鎖行業實際應用的信息平臺。并綜合考慮維護及操作因素,并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。系統設計時追求“五個統一”,努力尋找統一的最佳結合點和切入點:

1)實用性與經濟性的統一

堅持實用性第一的原則。系統應能最大限度地滿足連鎖行業系統各項監控業務要求、滿足系統管理人員和使用人員的業務需求,能適應新技術的發展,同時還應努力降低建設費用,選擇技術成熟和性能穩定、性價比高的產品,并盡可能地利用好現有設備,減少浪費。

2)合理性與先進性的統一

系統方案的設計嚴格遵循系統工程的設計準則,在系統的合理性與技術的先進性之間取得均衡。應努力追求整個系統功能的科學合理性,防止片面追求某一局部的高指標與先進性。在保證整個系統功能和性能的前提下,最大限度地采用成熟、可繼承、具備廣闊發展前景的先進技術。

3)標準化與開放性的統一

系統設計盡量采用標準化、模塊化設計并嚴格遵守相關技術的國際、國內和行業標準,以確保系統之間的開放透明性和系統之間的互連互通。考慮到整個系統是分期建設的,系統設計時,對有擴展要求的子系統,在設計和選用設備時,應在對未來業務的增長和擴容進行科學預測基礎上進行余量設計,預留擴容和發展的空間。

4)可靠性和安全性的統一

整個系統采用具有高可靠性的總體設計,選用的設備自身應具有較高的安全可靠性,關鍵設備或關鍵部件應采取備份冗余設計,選用安全機制完善、安全級別較高的系統軟件,使用具有可靠功能的專用網絡安全產品。

5)易管理性和易維護性的統一

系統應易于管理和維護,計算機網絡等信息基礎設施的設計應采用簡潔易用的體系結構,以降低系統運行維護費用。為確保產品的售后服務,應選用技術成熟的國內品牌產品。

1.3 需求分析

1.3.1 業務需求

電商的倉庫通常都比較大,而且庫內的貨物品類非常多,每日的定單也非常多,因此,發錯貨的概率會較高。客服部每天處理因定單發錯貨的案子非常多,也牽扯了客服部許多精力,造成了部門的工作效率低下,結案率一直不高。

1.3.2 總體目標

為用戶建立一套能夠高效調閱的定單跟蹤體系,方便電商的客服部通過消費者的定單,快速調閱從揀貨至發貨的每個環節的歷史錄像,配合電商客服部處理消費者定單投訴。

第 二 章 硬件環境設計

2.1 系統拓撲

倉儲物流輔助管理系統采用全網格架構,每臺設備均運行在項目中局域網內。系統架構如下圖所示:

 

1

前端攝像機就近通過超五類網線進入接入層交換機,快球攝像機、槍式攝像機、半球攝像機的視頻信號均通過網線傳輸;快球攝像機的云鏡控制信號同樣通過網線傳輸,實現管理控制。

視頻存儲設備采用網絡硬盤錄像機,每臺網絡硬盤錄像機最多可以接入16路視頻信號。管理電腦設置在本店的安保中心,通過本機登錄系統的BS/CS客戶端,實現對整套系統的統一管理。

2.2 前端監控點設計

前端攝像機是整個倉儲監管系統原始視頻的信號源,主要負責各個監控點現場視頻信號的采集,并將其傳輸給視頻處理設備。監控前端的設計將結合實際監控需要選擇合適的產品和技術方法,保障視頻監控的效果。

作為監控系統的視頻源頭,攝像機對整套監控系統起著至關重要的作用。對攝像機的基本要求是:圖像清晰真實、適應復雜環境、安裝調試簡便。

此外,建議為攝像機由UPS集中供電以保證電源潔凈,防止串擾。

監控點的選擇

(1)    倉庫出入口

為保證倉庫的物資安全,以及達到倉庫入出情況全程的監管效果,要在每個出入口通道處分別安裝不低于130萬像素且帶有寬動態功能的攝像機。

(2)    倉庫內部區域

應分別在倉庫的揀貨區、分播墻、集貨區、病單區、復核區、打包臺及打包堆放區、裝車區安裝紅外高清攝像機。為便于以后對倉庫內貨品的各環節追溯,具體的監控點位設置應以看得清人員操作細節為原則,達到無盲區覆蓋。如倉庫中分為上/下兩層,還應考慮分層安裝,以方便后繼通過多視角觀察。

具體點位設置還需到現場進行實際勘點,在此不便展開。

供電設計

整套系統設備建議采用UPS供電,通過開關電源變壓后輸出給前端攝像機,直流供電線路采用RVV2*1.0線纜;電源質量建議滿足下列要求:

1) 穩態電壓偏移不大于±2%

2) 穩態頻率偏移不大于±0.2Hz

3) 電壓波形畸變率不大于5%

2.3 視頻傳輸網絡設計

傳輸方式的類型

監控系統中,視頻信號的傳輸是整個系統非常重要的一環,關系到整個監控系統的圖像質量和使用效果,因此要選擇經濟、合理的傳輸方式。結合項目實際情況,本案采用全網絡高清攝像機,在門店內視頻傳輸采用內部網絡實現,所有視頻信號通過本地網絡接入到NVR上進行存儲及顯示。從門店到監控中心通過運營商網絡進行視頻信號的傳輸。

傳輸方式的選擇

對于監控環境,信號線傳輸建議如下:

1、一般監控點到監控中心的距離不超過100米時,為確保監控系統的圖像質量,一般建議采用網線傳輸方式;

2、當監控點距離監控中心距離較遠(超過100米)時,建議采用光纖傳輸方式;

3、當必須穿越復雜電磁環境時(如附件有大功率電動機)時,建議采用光纖傳輸方式。

線纜敷設

除了選擇充分滿足標準的線纜之外,施工必須符合GB 50217-1994《電力工程電纜設計規范》的要求。我們建議以下基本要求:

1、線纜長度應滿足距離要求,避免電纜的破裂接續,若必須接續時,采用焊接方式或者專用連接器;

2、電源電纜和信號電纜應分開鋪設;

3、所有電纜應避開惡劣環境,如高溫熱源和化學腐蝕區等;

4、所有電纜應遠離高壓線或大電流電纜,不易避開時應各自穿配金屬管,并盡可能地埋入地下;

5、當在建筑內鋪設時,應按建筑設計規范選用管線材料及鋪設方式,埋于建筑物體內;

6、電纜穿管前應清理管內雜物,穿線時宜涂抹黃油或滑石粉,進入管口的電纜應保持平直,管內線纜不能有接頭和扭結,穿好后應作防潮、防腐等處理;

7、電纜應從所接設備下部穿出,并留出一定余量;

8、在電纜端做好標志和編號,便于事后排查。

2.4 監控中心設計

總監控中心組成

監控中心包含控制部分、解碼及顯示部分、存儲部分和平臺承載服務器。

 

總監控中心由中心管理服務器、流媒體管理服務器、中間數據庫服務器、管理客戶端、視頻綜合平臺(可選)和電視墻(可選)等組成。

總監控中心主要是用于根據需要隨時監控全國各門店及倉庫的實時音頻/視頻及歷史錄像回放等。

控制部分

控制子系統主要依托門店視頻監控管理平臺,利用其達到配置及控制的目的。它主要包括配置客戶端、控制客戶端、數據庫系統及各個服務器,其中服務器有報警服務器、流媒體服務器、云臺代理服務器、網管服務器、電視墻服務器等。

配置客戶端主要負責系統中各種資源的管理,主要包括設備、服務器的管理和遠程配置,用戶及權限的管理,報警聯動的配置,電子地圖配置,日志管理,網絡管理及系統參數配置。

控制客戶端主要負責視頻的預覽、錄像查找及回放、電視墻上墻控制,報警處理、錄像文件處理、對講、電子地圖顯示控制及案件管理。

各服務器中,報警服務器主要負責報警的接收及轉發;流媒體主要負責實時視頻流及錄像圖像流的轉發;云臺代理服務器主要負責云臺命令的轉發及用戶云臺爭控的處理;網管服務器主要負責設備、用戶在線狀態,以及服務器資源使用情況信息的收集和轉發;電視墻服務器主要負責電視墻的控制及管理。

控制主機安裝控制客戶端,控制主機數量取決于深化設計階段用戶具體期望數量。另外,系統可根據需要采用視頻綜合平臺實現解碼上墻、大屏拼接控制的功能。

解碼及顯示部分

視頻監控系統采用海康威視視頻綜合平臺解碼上墻,并實現大屏拼接、漫游、開窗、圖像縮放等功能。視頻綜合平臺可看作數臺多路解碼器,構成一個輸出通道的集合,每個輸出通道對應一臺監視器,并支持標清和高清碼流的解碼操作。同時,視頻綜合平臺作為顯示系統的核心設備,其強大的功能可實現單屏、跨屏以及整屏顯示,實現圖像窗口的縮放、漫游等功能,并可實現其他業務如電子地圖等接入。

解碼及顯示子系統的架構如下圖所示:

 

存儲部分

存儲是為監控攝像機提供存儲空間和存儲服務,本方案主要采用店內本地NVR進行存儲,并為用戶提供錄像檢索與點播。

1.存儲系統的空間要求

Ø  720P格式存儲:

監控資料存儲系統的空間需求和監控系統的實際和使用有著直接的關系,需求的存儲空間大小可以通過計算公式直接計算出來,以1536Kbps 單路視頻圖像碼流進行存儲,視頻圖像分辨率可達 720P 效果,25 ,變化運動率保持在視頻圖像 70%左右,計算圖像存儲容量,可以計算出:

1536Kbps=1572864 比特/

1572864 比特/秒÷88bit=1B)÷1024=192 KB/

每路攝像機每小時容量=3600 秒×192 KB/秒=691200 KB/小時=675 MB/小時

每路攝像機一天 24 小時容量=24H×675 MB/小時=16200 MB/=15.82 GB/

Ø  存儲系統功能

n  視頻存儲功能

存儲系統支持手動錄像、計劃錄像、定單跟蹤錄像,以上方式觸發的錄像方式如下:

手動錄像:當用戶在客戶端上選擇手動錄像后,將要錄像的攝像機信息存儲到數據庫對應的表中,并通知存儲子系統執行該條記錄。

計劃錄像:用戶可以在客戶端軟件上制定錄像方案,并對錄像方案進行保存,當選擇執行某個錄像方案時,就會通知存儲子系統按照該方案進行計劃錄像。

定單跟蹤錄像:系統通過與用戶的WMS系統對接,將中間數據庫中關鍵字段結合錄像計劃同時存儲在錄像設備中。

所有錄像數據都無法被手工刪除,其包含水印信息,可檢測錄像是否被篡改。

n  視頻存儲管理功能

支持對存儲的視頻數據進行管理和設置。

可設置當磁盤空間不足時處理方式(提前預警、覆蓋)。

錄像狀態(計劃、手動、報警、運動檢測)顯示。

可檢測存儲設備的工作狀態,對異常情況報警。

n  視頻資料檢索功能

存儲系統支持客戶端的歷史視頻檢索功能。系統支持客戶端按客戶定單方式檢索錄像文件,系統以錄像片段形式將檢索結果返回給客戶端。

第 三 章 承載網絡設計

3.1 網絡質量需求

對于監控網絡,其對于傳輸網絡的服務質量等級要求如下:

Ø  網絡時延上限應小于400ms

Ø  時延抖動上限應小于50ms

Ø  丟包率上限應小于1×10-3

3.2 監控網絡帶寬的計算

視頻監控系統帶寬需求與分辨率和幀率兩個因素密切相關。

通常視頻監控系統要求在25/s 幀率情況下,720P(分辨率1280×720)碼流大小約為1-2Mbps1080P(分辨率1920×1080)碼流大小約為3-4Mbps

對于所需圖像的實時性、流暢性要求不同,應根據實際情況具體問題具體分析,可以對業務網絡按照前端、中心服務平臺和客戶端劃分三部分計算。

3.2.1 系統特點

監控系統的視頻編碼器編碼采用 H.2645的方式進行編碼,就單路視頻而言,通過智能算法,畫面質量為25 720P圖像所需網絡帶寬為1Mbps,因此建議根據實際情況來選擇接入方式。

3.2.2 中心服務平臺帶寬計算

中心服務平臺帶寬計算主要有兩部分,一部分為前端設備上傳的視頻流,另一部分為中心服務平臺向客戶端分發的視頻流。

公網運營的中心服務平臺所需的帶寬可以根據一個平臺的滿負荷前端數量50%的視頻進行同時監看和并發的規模進行規劃。

專網的中心服務平臺所需的帶寬可以根據一個平臺的滿負荷前端數量10%20%的視頻進行同時監看和并發的規模進行規劃。

流媒體服務器(以720P為例):上下行帶寬各為1Mbps×NN為同時要預覽的并發視頻路數)

3.2.3 客戶端帶寬計算

客戶端的帶寬需求取決于訪問前端設備的路數,如前面“前端帶寬計算“部分所描述,每路視頻所需帶寬約為1M,客戶端所需的帶寬為2Mbps×N(N為同時要預覽的并發視頻路數),即為客戶端的占用帶寬。通常為保證視頻的流暢度,實際占用帶寬不應超過客戶端接入網絡的帶寬的50%

第 四 章 管理平臺軟件及業務應用

4.1 平臺軟件組成

門店視頻監控管理平臺主要由以下服務模塊組成:中心管理服務器、流媒體服務器、報警管理服務器、電視墻服務器、移動終端服務器、云臺代理服務器、數據庫服務器、C/S客戶端、B/S客戶端。

Ø  中心管理服務器

是整個平臺的核心組件,提供統一的認證、授權、管理服務。作為認證服務器,為客戶端、服務器的接入提供統一的認證;作為管理服務器,對系統內的用戶、角色、權限、視頻監控設備、報警設備、各種服務器進行集中配置管理;作為應用服務器,提供各類監控業務。提供完善的日志管理功能。

Ø  流媒體服務器

支持實時視頻數據的轉發及分發;支持存儲數據的回放點播(VOD);支持Qos管理,對帶寬進行合理使用;支持用戶和事件的優先級管理;支持級聯和分布式部署;支持視頻流相關的統計信息。

Ø  報警管理服務器

管理系統內各種報警事件及其聯動處理,并可對報警消息進行分發及上傳。支持的聯動方式有客戶端聯動(視頻圖像、語音報警、信息疊加)、云臺聯動、通道錄像、報警輸出聯動、EMAIL通知、短信發送等方式。提供完善的報警日志管理,方便事后查詢檢索。

Ø  電視墻服務器

支持軟件解碼大屏輸出,支持解碼卡、解碼器、模擬/數字矩陣控制輸出,支持鍵盤、3D搖桿控制,支持高清解碼輸出,支持文件回放上墻,支持報警聯動上墻。

Ø  移動終端服務器

 

支持手機用戶通過GPRS/EDGECDMA3G等網絡接入系統,并提供符合3GPP標準的流媒體功能。提供手機客戶端接入服務并為手機客戶端提供視頻轉碼服務。

Ø  云臺代理服務器

提供云臺信令轉發服務及多用戶云臺爭控提供仲裁服務,根據用戶級別的高低,高級別用戶可優先獲取云臺控制權,避免控制混亂。

Ø  數據庫服務器

對一個大型的系統而言,數據庫的重要性不言而喻。通過使用J2EE系統中成熟、穩定、強大的框架,我們的系統可以靈活的支持多種數據庫,包括OracleMySQL等。

Ø  C/S客戶端

客戶端為用戶操作客戶端,可以進行實時預覽、錄像回放、上墻控制、電子地圖顯示、報警處理等工作。

Ø  B/S客戶端

 

通過使用B/S客戶端,可以方便的在瀏覽器中操作系統提供的各項功能,不需安裝,部署靈活。

4.2 平臺軟件及系統功能

4.2.1 用戶及權限管理模塊

門店視頻監控管理平臺滿足多樣化的用戶及權限管理需求,同時為設備、服務器及客戶端的接入提供統一的認證,并滿足客戶對權限控制精細化的要求,提供部門、用戶、角色的管理。

n  支持多級部門結構

n  支持100級用戶級別分級

n  支持用戶同時擁有多個角色

n  支持集中授權、認證

n  支持精細權限控制,可以控制到通道

n  支持模板功能,方便用戶快速設置權限

4.2.2 設備及服務器管理模塊

系統為所有設備和服務器提供統一的管理及接入,允許用戶遠程地管理設備及服務器,并提供設備和服務器運行狀態、CPU、內存、線程等資源的使用情況,并可以做相關數據的統計及異常情況的分析。

n  支持服務器、設備添加、刪除、注冊、認證管理

n  支持全網設備時間同步,支持手動校時、支持NTP

n  支持對報警主機進行布防、撤防及旁路的計劃設置功能。支持節假日及工作日的不同設置

n  支持報警設備工作狀態顯示,實時顯示報警主機的在線狀態和防區的工作狀態(布防、撤防、旁路、報警)

n  支持設備遠程升級及遠程重啟

n  支持設備狀態巡檢,可定時巡檢或手動巡檢,對異常情況記入日志并及時告警

n  支持設備導出成EXCEL文檔,并支持文件的導入

4.2.3 錄像回放模塊

錄像回放是本監管系統重要的功能模塊,快速的檢索歷史信息,是高效處理客戶病單的主要手段。本系統支持用戶通過管理電腦的CS端以客戶定單為線索,快速檢索出該定單從揀貨至發貨各環節歷史錄像,并將各環節錄像的片段以定單事件的形式展示給用戶。在倉庫可視化管理模塊中只要輸入客戶的定單號并點擊查找,即可快速檢索到對應流程的錄像,點擊各流程旁的播放按鈕,即可以播放相應流程的錄像,播放時間定位為流程的開始時間。

 

除此之外系統還支持其他們的錄像回放功能:

n   支持按通道、時間、錄像類型、智能信息來檢索錄像

n   支持下載、備份,支持斷點續傳功能,支持手動、計劃備份策略

n   支持本地錄像回放和遠程錄像回放

n   支持拖動、快進、慢進、單幀播放

n   支持放大功能

n   支持回放抓圖、片段剪輯

n   支持多畫面同時、同步回放并支持異步播放

n   支持錄像文件、片段鎖定、支持剪輯

4.2.4 日志管理模塊

系統提供強大的日志管理功能,主要包括系統日志、設備日志、操作日志、網管日志等幾種類型的日志操作、管理及統計。系統支持多種篩選條件的日志查找,極大地方便用戶使用。

n   支持日志分級、分類

n   支持按用戶、時間,類型、等級等條件對日志信息進行搜索

n   支持日志導出成xls文件格式

n   支持日志報表打印

4.2.5 電視墻管理模塊

系統支持電視墻操作,人性化的人機界面極大地方便用戶進行電視墻操作,系統可對實時視頻、錄像畫面上墻,并且支持輪巡上墻操作。電視墻可允許不同業務、不同分辨率的視頻上墻,比如電子地圖等,并支持拼接、漫游、開窗等功能。豐富的功能滿足用戶多樣化的需求。

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