借助先进的科学技术，结合人性化的设计理念，构造一套系统、高效的监管平台，为食品卫生安全远程监管提供可视化服务，同时也让公众直接参与食品安全，实现全民监督，最终实现食品安全的根本好转。

第一章 系统概述

1.1系统背景

近几年来，无论是食品生产企业还是餐饮单位，食品安全事件频频发生，食品安全问题成为公众的关注焦点。

就目前来说，许多食品生产企业和餐饮单位在日常的操作及服务上依然存在严重的不规范现象，在经营中的不诚信现象也非常严重，给消费者的健康安全带来非常大的风险隐患。

面对这种屡禁不止的不诚信现象，光靠监管部门的监管明显不能起到很好的效果。食品生产及餐饮单位需要将关键环节透明化，让公众参与到监督环节，只有这样才能真正保障公众的食品安全。

1.2现状分析

面对频频发生的食品安全事件，各省市政府监管部门都纷纷加大监管力度，投入更多的人力物力，对食品生产企业及餐饮单位进行监管。

同时，国家食品药品监督管理局提出了“明厨亮灶”工程的口号，从2015年年起，国家食品药品监管总局配合国家卫生城市、文明城市建设，在全国推广“明厨亮灶”工程。

主要是通过透明厨房和视频厨房的建设，让消费者可直观看到菜品的切配烹饪、冷食类和生食类食品加工、餐饮具消毒等。同时，食品的加工烹饪间（区）、专间、专用操作区域、清洗消毒间（区）等也公开展示。

目的是让餐饮服务单位后厨及食品加工过程从幕后走到前台，消除餐饮服务单位、食品加工企业与公众间信息不对称的障碍，引导公众直接参与食品安全，实现全民监督，最终实现食品安全的根本好转。

1.3需求分析

1) 监管部门需求

对于监管部门来说，餐饮单位的数量巨大，而监管人员数量相对不足，靠现有的监管方式难以实现有效的监管，迫切地需要利用新的技术，而利用视频监控技术对各家食品生产企业及餐饮单位的远程监管无疑是不错的选择。

2) 企业端需求

对于食品生产企业和餐饮单位来说，既有义务接收监管部门的监督，也有义务对公众的食品安全负责；新的食品安全法规定，食品生产企业和餐饮单位有义务要对生产及经营环节进行记录与保存；同时，按照国家食药监局“明厨亮灶”工程的要求，企业端需要面向公众实时投放后厨的加工过程。因此，企业也有义务安装摄像机及配套设备。

3) 公众知情需求（透明）

作为现代社会的一员，公众也有权利获得知情权，而面对层出不穷的食品安全事件，公众也迫切地渴望有一种途径可以方便地了解食品生产企业及餐饮单位的卫生状况情况。

第二章 系统总体设计

2.1设计原则

系统的设计将遵循先进性、实用性、安全性、扩展性的原则。综合考虑后期维护及操作等因素，并为今后的发展、扩建、改造等留有扩充的余地。

1) 先进性

系统中涉及的各类应用系统应采用先进成熟的技术，系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平，本以保证现有投资的有效性和延续性；同时，系统的安装调试、操作使用又应简便易行，容易掌握。

2) 实用性

项目建设的规划要高起点，功能要更切合实际，重在应用，坚持以需求为主导，落脚于满足需求，从实际需求出发，深入开展业务调研，保证系统顺畅使用，易于维护。

3) 安全性

由于本系统汇集了关键、敏感资料，以及对数据分析的结果，系统安全性尤其重要。在系统中对外来侵入的控制应由路由器配合操作系统及数据库来完成，采用多级用户权限管理。同时，通过网络管理软件有效地利用网络层路由器的“防火墙”功能，强化安全管理等。

4) 扩展性

系统要有良好的扩展性和升级前景，充分考虑其扩展性能，包括系统总体框架的确定，系统功能的设计，数据格式的定义和系统间的数据接口，能为将来的发展提供扩展能力。

2.2设计依据

《中华人民共和国食品安全法》

《中华人民共和国农产品质量安全法》

《中华人民共和国公安部行业标准》

《视频安防监控系统技术要求》

《建筑及建筑群综合布线工程设计规范》

2.3设计目标

本方案旨在结合当前与今后一定时期内视频监控系统与图像应用系统的发展需要，创新监管模式，建立明厨亮灶联网监管系统，满足远程安全监管的需求。

充分运用现代化信息技术手段，为指挥调度、调查取证等多种后台应用提供及时、可靠的监控图像信息、业务数据，提升监管的主动性、覆盖面和工作效率；同时，加强信息公开力度，突出政府服务职能，遵循属地管理原则，落实企业主体责任 ，形成监管和社会共治的良好局面，保障食品安全。

系统设计的目标为：借助先进的科学技术，结合人性化的设计理念，构造一套系统、高效的监管平台，为食品卫生安全远程监管提供可视化服务，同时也让公众直接参与食品安全，实现全民监督，最终实现食品安全的根本好转。

2.4设计思路

海康威视利用多年的视频技术沉淀优势，并结合深入的市场调研分析，推出“明厨亮灶”联网监管系统解决方案，该方案与各省市推行的透明厨房标准完全吻合，能有效地满足监管部门、企业、公众对于视频图像的需求。方案的设计思路如下：

1) 建设统一的食品安全监管中心（监管端）

为了实现对分布在全市各个地方的食品生产企业和餐饮单位的远程监管，监管部门可以建设一个统一的食品安全监管中心。在中心端配置中心存储、大屏、统一的管理软件，实现对各企业的远程监管；

同时，利用当前成熟的互联网技术，监管中心可以将企业端的后厨视频挂接到海康开放的视频云平台，让公众通过互联网实时地获取企业端的视频信息。

2) 按标准推行企业端的设备布局（企业端）

要实现对食品生产企业和餐饮企业卫生安全的无盲区监管，就需要在企业后厨各个区域都安装摄像机，同时配置网络视频存储设备，实现本地存储的同时向监管中心推送实时视频流数据；

为了向公众提供透明开放服务，可以在用餐区配置壁挂液晶电视，将后厨实时画面投放给公众；

2.5架构设计

整个系统方案架构分企业端和监管端两大模块，企业端主要负责视频的采集和本地公众开放，监控点位的选择与布置按照后厨不同区域的环境特点进行设计。

监管端主要通过综合管理系统实现对各食品生产企业加工区和餐饮企业后厨全方位远程监管，并实现大屏上墙应用，同时还具备将视频开放到互联网。

系统架构设计如下：

图1系统架构

2.6功能设计

1) 视频监控

在厨房各关键位置配置高清网络摄像机，对后厨操作全过程及人员、环境24小时实时监控，同时通过NVR对视频进行存储。

2) 联网监管

各餐饮单位前端视频信息通过监控专网接入平台，监管人员可通过监管平台查看每个商家的实时画面，对人员、环境、食物进行有效监控；

3) 本地存储

前端摄像的视频信号接入NVR实现存储数据，录像保存时间达到15天以上，以供事后调查取证；

4) 集中备份

监控中心可配置磁盘阵列对各餐饮单位重要点位录像进行集中备份存储；

5) 本地展示

在餐饮单位大厅配置显示设备，将后厨操作画面实时向顾客进行展示；

6) 业务数据叠加

系统支持在仓库等区域配置温湿度传感器，监测温湿度情况，并将数据叠加在监控画面上，通过单个界面就能显示全部业务信息，避免了反复切换的麻烦。

图2仓库温湿度数据叠加

7) 互联网开放

系统支持选择视频点位将其共享至海康视频云，让公众能通过互联网查看相应的点位的实时视频画面；海康视频云客户端向公众开放注册，同时也可以提供视频云客户端SDK，客户可基于SDK自行开发公众展示客户端。

图3视频云

8) 电子地图

在地图上显示商家的位置和信息，并调出相应的监控点位,支持报警闪烁等。

9) 移动执法

支持单兵执法设备，满足执法人员上门检查需求，可通过3G/4G/WiFi网络接入到系统，支持拍照、录音、录像，提供语音对讲，实时执法情况，保证食品安全执法的时效性。

10) 智能报警

采用智能分析和视频质量诊断，如区域入侵、移动侦测等行为分析功能和检测图像丢失、噪声、雪花和偏色等图像诊断功能，在第一时间发现问题并发出报警，有关部门和人员可迅速反应，把事故损失控制到最小范围，本系统24小时可靠工作；

11) 报警联动

平台接收对应报警后，实现对报警信息的短信、邮件和声音等多种提醒手段进行告知；

12) 手机查看

系统支持用户通过移动终端随时调阅平台和前端的视频、接收报警信息；

13) 管理功能

管理人员或授权访问人员，能通过访问系统，实时预览监控画面、回放历史监控图像、下载监控资料等；

14) 平台对接功能

平台能与上下级监控平台实现对接，开放相应的视频调用和管理权限，实现应对突发事件的协同应急指挥。

第三章 系统详细建设

3.1企业端建设

企业端主要指餐饮企业及食品生产企业，参照部分省市的标准，餐饮企业及食品生产企业应建设视频采集系统，配置本地存储及视频开放显示设备。

3.1.1视频采集

为了实现对企业端后厨卫生安全24小时全天候无盲区监管，同时需要满足联网监管的要求，需要在企业后厨各个区域安装带红外的高清网络摄像机。摄像机的安装需覆盖原料仓库、清洗、切配、烹饪、留样及餐具消毒等区域。

图4企业端视频

各区域布置要求如下：

仓库：实时采集记录仓库所有物品的存放情况；由于原料的储存需要有一个恒温的环境，选择支持接入温湿度传感器的摄像机，配置温湿度传感器实时采集温湿度数据，并将温湿度数据叠加在视频画面；

图5仓库

清洗：清洗区安装的摄像机需保证高清地记录食材清洗全过程，画面应达到食材和操作人员的清晰可分辨；

图6清洗

切配：切配区安装的摄像机需保证高清地记录食材切配过程，通过采集的视频应可清晰辨认食材和人员操作过程；

图7切配

烹饪：考虑到烹饪区域的特殊性，经常会产生大量的雾气和油污。因此，烹饪区域安装的摄像机需具备良好的防尘防水能力，同时还应具备一定的防油污能力。另外，在烹饪区域安装的摄像机应在不影响摄像机视野的前提下尽量远离灶台，避免明火和高温对电线和设备的损害；

图8烹饪区监控

留样：留样间安装的摄像机需对准留样菜品储存的冰柜，进行全天候的视频采集，同时，留样设备内应放置温度传感器，实时采集并预警设备内部温度，采集的温度数据直接叠加至视频画面合成显示；

餐具消毒：餐具消毒区域安装的摄像机应对准餐具消毒设备，应完整地记录餐具清洗、消毒的全过程，同时，由于餐具消毒对于温度有着严格的要求，视频图像还需支持实时温度数据的叠加；

图10餐具消毒监控

如有应急指挥的需求，则选择支持语音对讲的摄像机，监管用户可以直接与设备进行语音对讲，及时喝止违法违规操作或及时对突发事件进行远程指挥。

3.1.2视频存储

为了便于视频数据的回查，企业端应配置本地视频存储设备，可选择NVR，也可选择海康威视特有的集存储、显示和管理于一体的LCD一体机，安装设置更便捷，实用效果更好。

LCD一体机具备NVR、显示器、广告播放机三大用途：

支持企业端8路视频接入、存储，支持8路720P或6路1080P视频实时解码显示，8路同步回放；可做为餐饮单位管理监视器使用，管理人员在办公室就可以实时监控后厨各环节人员和安全情况；

自带1080P液晶屏，内置2个扬声器，2个USB接口，可支持视频、音频、图片广告导入并播放；

支持通过VGA输出与LCD一体机显示器同源画面，可用来外接显示设备（需带有VGA接口）进行开放展示。

设备自带屏幕，可直观的进行设备设置和录像管理操作，免去外接显示器或者专门配置监控管理电脑；

3.1.3公众开放显示（本地）

为了增强餐饮单位的开放透明度，提升餐饮单位的公众信任度，全国多个地方的标准明确指出本地开放显示的要求。

企业可通过本地NVR或LCD一体机另外搭配一台显示设备进行视频展示。显示设备的选择需结合用户实际，可以选配大尺寸液晶显示器或利用餐饮单位原有液晶电视机（需带有HDMI或VGA接口）。

图12本地开放显示

3.1.4日常管理应用

海康威视LCD一体机和NVR都内嵌有基础的管理系统，餐饮单位可通过该系统实现基础的日常管理应用。包括设备接入配置、本地视频预览、本地视频回放、视频抓图、日志查询等。

3.2监控中心建设

监控中心是所有餐饮单位前端监控系统的汇聚点，负责配置管理所在地区监控点的设备，接收视频图像、告警信息等，并通过大屏实时监管。同时，监控平台预留有通信接口，用于与上级其他平台的对接或对外公众开放；并可将选定的视频点位开放至互联网，让公众能通过互联网查看相应的点位的实时视频画面。

图13监控中心拓扑

监控中心的建设主要包含基础硬件建设和平台软件建设两大部分。

3.2.1基础硬件建设

基础硬件包含视频综合平台、大屏显示系统、网络键盘等设备，以及磁盘阵列、中心管理服务器和各功能服务器。

视频综合平台

视频综合平台我们推荐选用海康威视B20系列视频综合平台一体机，该系列产品参考ATCA(Advanced Telecommunications Computing Architecture 高级电信计算架构)标准设计，集图像处理、网络功能、日志管理、设备维护于一体，支持模拟及数字视频的矩阵切换、视音频编解码、集中存储管理、网络实时预览等功能。不仅可以让使整个监控系统更加简洁，也让安装调试，维护变得容易，并且具有良好的兼容性以及扩展性。

图14 B20系列一体机

功能特性：

1) 矩阵切换控制：

支持网络、数字视频信号的接入和切换输出。

2) 解码拼控：

支持DVI、HDMI、VGA、HD-SDI、3G-SDI、VGA、BNC、光纤、YPbPr、TVI模拟高线的视频信号接入编码。

支持DVI、HDMI、VGA、HD-SDI、3G-SDI、VGA、BNC输出显示。

支持1/4/6/8/9/16画面分割显示(BNC只支持1/4画面分割)。

支持第三方摄像机解码上墙。

支持112个显示屏的任意大屏拼接。

3) 运维管理

支持网络键盘添加、配置和操作。

支持双主控热备。

内置千兆交换机，支持光电自适应，支持链路聚合，支持NAT功能。

支持远程控制网络、数字视频的切换上墙。

支持远程获取和配置参数，支持远程导出和导入参数。

支持远程重启、恢复默认设置、升级等日常维护。

网络键盘

网络键盘建议选用海康DS-1100K 网络键盘，四维摇杆控制，支持网络方式接入DVR、DVS、NVR、网络摄像机、网络球、视频综合平台、解码器、IVMS系列平台软件，支持模拟矩阵和模拟球，功能强大，操作快捷简单。

主要特性：

采用7英寸800*480的触摸式液晶屏

支持控制视频综合平台和解码器输出上墙

支持直接在触控屏幕上预览1080P及以下分辨率的网络视频

支持录像回放快放、慢放、暂停和停止播放等操作

支持抓图、录像保存到键盘连接的U盘或者FTP服务器

大屏显示系统

大屏显示系统主要由显示设备、切换控制设备和基础框架设备组成。主要实现监控中心对全网视频统一调用、控制及显示，实现对数字视频的远程访问、视频流接收、数字视频的解码显示和大屏幕视频显示控制等功能。

1） 大屏显示主要功能：

大屏幕多种显示模式设置，支持根据用户需要在大屏幕上设置多种显示模式，实现视频、报警、地理位置等各种信息的展示功能；

可以通过电子地图直观显示餐饮单位的分布，并调用相关位置的视频；

视频轮巡功能，预先设置轮巡列表，人工、自动触发视频轮巡；

摄像机云台控制，可控制转动、光圈、变倍、焦距等参数；

报警视频联动处置功能，可立即响应药店、餐厅内发送的视频报警信息，对报警视频进行实时查看、处置，并可以选择在大屏幕上显示。

2） 电视墙：

监管中心电视墙的具体设计以及显示设备的数量应根据中心或平台实时监控的需要、监控系统规模而定，中心或平台应整体布局、按功能分区、保持美观协调。建议采用海康LCD拼接屏（DS-D2046NL-B液晶显示单元）

图17 DS-D2046NL-B

DS-D2046NL-B液晶显示单元，采用SAMSUNG DID超窄边面板，屏幕之间距离仅仅为5.3mm，高亮度，工业级设计，使用寿命远高于普通家用液晶显示单元，可长达60000小时。屏幕内置拼接控制器，可将同源信号实现屏幕的自拼接。

功能特性：

极高的显示分辨率，画面细腻，色彩丰富；

显示面积大、体积小、重量轻；

稳定运行寿命超长，维护成本低，可24小时持续工作；

采用超宽视角DID液晶屏，视角可达178°，趋近于水平；

智能风扇控温，环保静音；金属外壳，防辐射、防磁场、防强电场干扰；

中心存储

所有餐饮单位前端的摄像机先连入企业各自的NVR进行本地存储，再将NVR连入互联网，通过公网或专网，接入监控中心。监控中心对前端重要点位视频录像进行备份存储，根据接入存储的摄像机的数量配置存储硬盘。

推荐采用CVR设备用于监控中心集中存储。CVR ( Cloud Video Recorder )是集编码设备管理、录像管理、存储和转发功能为一体的视频专用存储设备。即把录像功能和播放功能嵌入到存储设备中，实现编码器数据流直接写入存储，或通过流媒体转发写入存储。平台和客户端可以直接从存储中点播、下载。CVR技术可以提高系统性能和可靠性，并降低成本

图18 CVR

建议在成本的范围内采用云存储方案，存储的安全性更高、性能更好；

或者在项目前期采用直存方案，后期升级为云存储，这种模式下前期建设时就需要选用支持云存储的设备，建议选用海康威视DS-71系列高性价比CVR。

存储容量计算：

每个前端存储总容量(GB)＝【码流(Mb)×60秒×60分×24小时×存储天数/8】/1024；在计算中心机房存储时，还要考虑热备、格式化损耗和RAID，一般按5-15%冗余计算。

管理服务器

海康威视明厨亮灶视频联网监管系统所需的服务主要包括中心管理服务、流媒体服务、设备接入网关、云视频网关、文件管理服务、数据库等。服务器可以分布式部署、独立运行，各服务器都可以支持应用集群的方式冗余进行配置和在线扩充，具备彼此的应用服务器接管能力。

1) 中心管理服务器

管理服务器是监控中心的核心单元，实现前端设备、后端设备、各单元的信令转发控制处理，报警信息的接收和处理以及业务支撑信息管理，同时也提供用户的认证、授权业务以及提供网络设备管理的应用支持，包括配置管理、安全管理、故障管理、性能管理等。

2) 流媒体服务器

流媒体服务器是监控中心的媒体处理单元，能接受并缓存媒体流，进行媒体流分发，实现客户端对音视频的请求、接受、分发。需按照实际流媒体使用情况布设相应规格、数量的服务器

3) 设备接入网关

接入海康视频设备、Onvif设备、第三方设备等所有视频设备，并处理所有设备的预览、存储；需按实际接入的设备总数配置相应数量的设备接入网关。

4) 云视频网关

负责将平台的资源推送到海康威视视频云平台。

5) 文件管理服务器

负责录像点播及事件联动抓图、联动录像的处理；

6) 数据库

数据库管理，包括查询、更新、事件管理、索引、高速缓存、查询优化、安全及多用户存取控制等。

3.2.2平台软件建设

平台架构

综合管理平台软件以“高内聚、松耦合”设计原则和顶层模块化设计的思想组织应用系统的内部结构，确保系统符合信息技术发展的趋势并适应未来应用动态升级的需要。系统支持主流操作系统、Web中间件、数据库产品以及其他第三方标准中间产品的开发和运行环境，具有很强的环境适应能力

图19平台技术架构图

平台整体架构遵循视频业务主线从下而上分为四层：支撑层、服务层、应用层及表现层。支撑层包括硬件平台和软件平台结构，屏蔽差异，实现上层应用的平台无关性，提高系统兼容性；服务层包括编码设备接入、存储设备接入及解码设备的接入服务，提供基础服务、传输服务、存储服务、控制服务及事件服务；应用层提供基本视频应用操作。表现层为客户提供多样的操作客户端，满足客户多样的操作体验需求。