机房联网监控体系开发及应用探究.doc

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1、机房联网监控体系开发及应用探究1、引言我院计算中心承担垒院的计算机基础课程，计算机专业的专业课程，垒院各系的毕业设计，全院学生的业余上机,是重要的教学辅助部门。在日常工作中，每个机房都存在着承担课程多，学生流量大，不便管理等实际问题。作为机房管理人员，要求必须实时的掌握机房情况，包括学生的出入情况，教师的到岗情况，机器的使用情况，自由上机人数情况，毕业设计机房情况等。同时，对于机房防火防盗等安全工作也要随时检查。计算中心管辖机房较多、分布较散，目前，我部门机房均采用管理人员巡查方式管理，不能准确高效的实时监测学生上课情况，业余上机情况等，不能及时发现故障、排除

2、故障，单位主管部门及有关领导，也不能及时掌握机房的日常管理情况，有很多问题急需解决。为了解决上述存在的问题，对机房设备加强监控和管理，实施机房联网监控系统，提高机房设备运行的安垒性和稳定性，实现机房设备集中管理；实现管理的智能化和联网化，实现信息采集和处理的实时化，实现报警信息处理的自动化，是很有必要的。2.系统要求本系统应结合目前机房的管理模式，综合机房整体的网络，硬件设施等资源情况进行设计。本系统主要包括以下部分：(1)图像摄取和实时监控。(2)图像通过网络传输到服务器并保存，应可保存20天左右的录像。(3)管理员通过服务器，实时查看各个机房情况，也可单独

3、监视某个机房或各机房情况轮流显示。(4)图像数据的保存、查询、删除。(5)侵入图像侦测分析等功能。3、设计与实现3.1机房联网监控体系的硬件结构本系统选用基于Pci总线的图像采集卡SDK-2000,图像卡的输入端可以连接任何图像摄取设备，包括摄像机和数码相机等。本设计将视频控制矩阵或摄录机的AV输出端边接于SDK-2000的外接信号输入端AV1和AV2,这样可录入的图像信号源的路数将有所增加。AV信号经图像采集卡转换为数字图像后传输给主机并存储在主机的硬盘上。采用大容量的硬盘来存储实时摄取的动态和静态图像，并对图像进行压缩和灰化处理，而通过设置旧图像自动删除的

4、周期，无须更换硬盘就可以使系统能够正常地工作，系统对于在夜间或基本无人进人的区域的图像具有监视其变化的功能，一旦有视频侵入现象发生就提醒保安人员，而不必让监控人员时刻监视屏幕。因此，它既减轻了人们的工作量双方便了一般安全监视系统的管理。3.2机房联网监控体系的软件结构及功能模块介绍本系统的软件构成分为服务器端和客户端两部分，主要功能如下：服务器端：管理员登陆；显示所有信号源，显示单个信号源，信号源定时切换；根据传输速率调整视频流，适应不同的网络环境；根据不同的条件对保存的视频文件进行查询｛视频删除。客户端：网络通讯基本设置；视频捕捉设置，包括分辨率设置，静态、

5、动态图像的保存和管理；侵入图像检测设置。3.3机房联网监控体系的实现在本系统中，关键技术为视频的实时传输，图像压缩保存和侵入图像检测功能的实现。视频的实时传输：通过图像数据流方式传输图像是一种高效的传输方法，特别适应于局域网内部的图像数据交流。通过采用TCP/IP网络协议，系统由位于远端现场的前端系统和位于管理中心的接收端系统组成。现场站的视频捕获卡负责采集现场图像，视频控制矩阵的视频输出均可由程序控制其相互独立地切换画面、转动云台等。捕获的图像经过压缩后通过网络传输后再经过解压缩，由中心站进行回放和控制。因此，要实现图像连续捕获、压缩、传输、回放，在实际的软

6、件设计时要解决好线程通信和同步问题。图像压缩保存：下面是实验获得的有关图像未压缩以及经过压缩或是灰化后的图像大小和存储时间的2个对照表。我们假设监控机主机硬盘用于存储图像的空间大小是40G,监控机每天的工作时间为8小时，且每秒摄取一幅静态图像,图像格式、存储容量及存储时间的比较详情如表1所示。表1系统摄取的BMP图像的大小以及硬盘使用时间可见，如果要摄取尺寸较大的BMP图像，就必须用比较多的硬盘空间来存储。只有把旧图像保留的时间间隔缩短，硬盘录像系统才能正常工作，而如果要控制BMP图像文件的大小，又不得不牺牲图像的尺寸大小，这也就是说，可能将得不到比较清晰的图

7、像。因此，系统必须采用比较好的图像压缩参数，如系统中采用的是JPEG图像压缩格式，在获得较高的压缩比的同时尽量保证图像质量。如表2所示是同样条件下未经灰化JPEG图像的大小以及存储空间的比较。使用者可以根据实际需要，调节图像的压缩比及灰化取舍使得在充分利用硬盘的同时能够获得较好的图像质量。侵入图像检测：侵入图像侦测的方式有以下几种：1）图像相减方式侦测；2）颜色分量比较方式侦测；3）交叉扫描方式侦测；4）交错马赛克方格方式侦测。根据不同的监控场合和不同的监控需要，我们可以选择不同的监控方式。图像相减方式比较准确直观；颜色分量比较方式速度比较快，交叉网格扫描方式

8、比较适中；交错马赛克方格扫描方式侦测结