电信机房视频监控系统(共8篇)
华中某电力大楼调度大楼监控系统案例
随着科学技术的不断进步,网络技术的不断完善,数字化的网络视频监控技术也得到了飞速的发展。以下是我公司为华中某电力调度大楼所做的远程监控系统成功典型案例。
一、项目基本描述
华中某电力调度大楼监控系统,要求对其重点部位进行监控。如:办公区、楼道口、电力调度室等进行监控。已经组建完成的网络为局域网,其各监控点的分布如下:
办公楼设监控中心,服务器设在监控中心内,要求可以在办公室的电脑上进行监控。大楼内设监控点共50个。
每楼层楼道口设置一个监控点,选择为全自动普通摄像机,各安装一个被动红外线报警器。办公区内,每个办公室有一个监控点,要求带云台,摄像机选择全自动普通摄像机。
电力调度室,每个电力调度室里安装三个监控点,选择可变焦距全自动摄像机,带云台控制红外线报警。
二、项目设备配置
根据用户的需求,设备配置主要由三部分组成,即监控中心设备、监控工作站(客户端)设备和前端监控点设备。
监控中心设备包括:服务器(安装AVinfo服务器端软件)。
监控工作站(客户端)设备是普通PC电脑,安装AVinfo客户端软件,电脑的配置要求由同时观看监视点的数量而定。
前端监控点设备包括:网络视频服务器(AV1500e-T)、可变焦全自动摄像机、全自动普通摄像机,云台、云台解码器。
三、系统结构组成
根据客户需要,前端监控点摄像机的视频信号通过视频服务器直接与网络连接,实现真正意义上的数字化视频传输系统。监控中心仅需一台计算机作为服务器(服务器根据录像需求配置相应数量的硬盘),可配置一台监控工作站作为系统管理和设置使用。
系统服务器安装在监控中心,在网络上的任何一台电脑只需安装了客户端软件均可作为监控工作站(客户端),与传统监控相比具有明显的优势,且前端监控点扩展方便。只要有网络的地方均可设置监控点。
四、网络环境运行
由于本系统是基于IP网络(局域网/城域网)建设的,所有要求提供基于IP的网络环境,基本要求如下:
为每个监控点提供RJ45网络接口和220VAC电源;
达到实时高质量图像监控(每秒钟传输25帧PAL视频)目的每个监控点提供的网络带宽不能少于512Kbps;
为每台视频服务器提供固定的IP地址;
AVinfo nDVR服务器:Windows 2000Pro/2000Server/XP系统; 客户端:Windows2000Pro/XP;
五、网络拓朴图: 设备连接如“方案结构图”所示。
六、系统评估
随着电力事业的迅速发展,电力安全生产的要求也日益提高。信息机房是保证信息设备稳定运行的重要场所,利用技术手段提高机房安全运行管理水平有重要意义。视频监控是安全防范系统的重要组成部分,以其直观、方便、信息内容丰富详实等特点被广泛应用于电力生产的各个部门[1]。
为此,国家电网公司计划建设一套机房视频监控系统,实现下属单位信息机房视频监控图像向国家电网公司总部的汇集,并实现与公司信息运维综合监管系
2012年第10卷第3期统的对接,为公司信息安全及相关管理工作提供服务和支持,有效提高信息机房的运行维护效率,进一步提升国家电网安全生产水平,推动智能电网和“三集五大”体系的建设。
目前国家电网公司共有30多个网省级信息机房、10多个直属单位信息机房、400多个地市级信息机房。机房视频监控系统的主要功能是将网省公司或直属单位的前端设备采集到的视频图像通过网络传送至服务器,在总部统一汇集展示。监控图像接入示意如图1所示。本文将详细阐述机房视频监控系统的设计思路、实现方法以及应用效果。
1 机房视频监控系统的设计
1.1 框架设计
机房视频监控系统整体分为接入层、传送层、控制层、业务层、展现层[2],系统框架如图2所示。
1)接入层为各种业务应用接入设备和子系统,包括IP电话的IAD、IP摄像机、硬盘录像机、各种媒体网关等。
2)传送层主要指系统的承载网络,包括电力数据网、专线、VPN等。
3)控制层为软交换所在的层,主要提供呼叫控制和上层业务接入功能,控制下层的设备接2012年第10卷第3期入、媒体转换功能,同时上层业务通过开放的接口协议访问该层,完成对下层的管理、控制功能。
4)业务层包括管理服务器、AAA认证服务器、流媒体播放服务器、录像管理服务器、告警管理服务器、数据库服务器等服务器。管理服务器提供运行维护、采集统计、发出告警信息、网络配置管理等功能;AAA认证服务器提供账户审核和权限认定功能;流媒体播放、录像管理等服务器通过SIP协议与软交换设备通信,提供应用服务。
5)展现层指查看前端设备状态、视频数据以及进行管理的客户端,包括监控终端、管理终端、电视墙等设备。
1.2 流程设计
以实时图像显示功能为例,介绍流程设计思路。如图3所示,各设备及其功能为:客户端;中心管理服务器(Center Manager Server,CMS)是控制层上的软交换设备,完成系统的鉴权认证、路由管理、用户管理等核心控制,其他服务器及客户端都向该服务器注册;协议转换服务(Protocol Transfer Service,PTS)实现前端设备的协议转换与接入;视频转发分发单元(Video Transfer and Distribute Unit,VTDU),实现音视频数据的转发分发和多路媒体流的均衡控制;数字视频录像机(Digital Video Recorder,DVR)用于采集机房图像;数据库。
实时图像显示功能设计的流程为:客户端向中心管理服务器完成注册后,发起呼叫请求,在中心管理服务器控制下,协议转换服务器初始化相应的前端设备,客户端与协议转换服务器建立呼叫连接,前端设备开始发送视频数据,由媒体流转发分发服务器负责寻找路由,用户得以浏览视频图像。当用户希望结束观看时,同样在中心管理服务器控制下,与协议转换服务器结束呼叫连接。
1.3 关键技术
1.3.1 软交换
软交换是基于分组网利用程控软件实现呼叫控制与媒体层和业务层相分离的设备和系统。软交换既能实现语音通信,又能处理IP通信,可整合电路交换和分组交换、降低网络成本,为用户提供更加灵活多样的业务,是下一代网络的控制功能实体和核心[3]。
软交换设备位于控制层,提供多种业务的连接控制、呼叫控制、媒体网关接入、互连互通、应用接口、路由、网络管理、认证与授权、计费等功能,通过标准开放的业务接口和业务应用层相连,可方便快速地接入新业务。
软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器、其他软交换设备间采用标准协议相互通信,如SIP协议、H.323、H.248、SNMP等多种协议。其中SIP协议是在IP网上进行多媒体通信的应用层控制协议[4],具有简单、扩展性好、融合性强等特点,中心管理服务器是基于SIP软交换协议开发的。
1.3.2 协议转换
协议转换服务完成对前端设备的代理服务功能,主要包括设备连接、实时视频、音频对讲、云镜控制等,将基于不同协议的设备功能转换为标准协议发送至主程序,实现对前端多品牌设备的兼容。
协议转换汇集了各品牌的软件开发工具包(Software Development Kit,SDK)和编解码协议,当主程序接收到展示某台设备监控图像的命令后,可向协议转换服务器发出请求,协议转换服务器根据信息查询目标设备的解码协议,完成协议定位,客户端软件获取解码协议后完成解码。
协议转换采用松耦合模块化设计,与主体程序分离,后期需要兼容新品牌设备时,仅需根据SDK对协议转换模块进行调整,无需改动主程序,有效提高了系统的可扩展性和兼容性。
2 机房视频监控系统的实现
2.1 架构实现
机房视频监控系统架构实现的具体内容包括:机房视频监控平台的构建,前端多品牌设备的兼容、分级部署、图像展现、与国家电网公司信息运维综合监管系统对接、数据信息安全保障等。
1)系统平台基于软交换技术开发,支持语音、视频、数据和多媒体通信功能,具有良好的可扩展性。
2)前端多品牌设备的兼容通过协议转换服务实现。
3)系统支持分级部署、分级管理功能,支持视音频数据的多级转发。由于视频监控资源占用较大,大数据量并发时对网络压力较大,通过分级部署可以减小对网络的压力,同时方便未来向地市公司信息机房扩展。
4)系统支持C/S结构和B/S结构[5]。用户可以通过客户端软件访问机房视频监控平台,还可以通过Web页面网页URL地址的方式进行访问与操作,提高便利性。
5)机房视频监控系统为国家电网公司信息运维综合监管系统提供丰富接口,通过Web页面方式直接进行参数传递和调用,实现与该系统的全面对接。
6)系统对客户端与服务器建立连接时的协议进行了安全套接层(Secure Sockets Layer,SSL)验证和128位数据加密处理,确保了传输协议及通信的安全性。音视频数据信息在传输过程中采用对称密钥体系进行加密,保障了视频数据的安全性。
2.2 系统功能实现
2.2.1 监控功能
系统实现的监控功能的工作界面如图5所示,具体功能如下。
1)实时图像显示:经客户端软件解码后显示相应监控图像。
2)云台控制:对前端监控图像进行上下左右、放大、缩小、焦距以及色度、饱和度、对比度等控制。
3)设备列表:用颜色表现设备运行状态,包括可用、不可用、正在用3种状态。
4)分屏:支持1、4、9、16、25分屏等模式。
5)轮询:系统支持多画面按预定方案轮询显示。
6)录像存储:支持定时录像和实时录像,并向指定区域存储。
7)录像检索:根据时间、点位等条件查询录像内容。
8)录像回放:对录像内容进行回放。
9)抓图:抓取屏幕中图像,并保存为图片。
10)报警:支持系统因监控点丢失、前端触发以及其他系统传来报警和提示启动报警。
11)联动报警:支持多种方式的联动报警,包括移动侦测、客户端图像提示、电子地图联动、摄像机动作、报警量输出、列表显示、信息日志及查询等[6]。
2.2.2 管理功能
1)用户登录:用户输入用户名和密码进行登录。
2)服务器管理:添加、删除、修改服务器和显示服务器异常。
3)设备管理:设备的添加、删除、编辑、分组管理、状况检测、前端设备信息获取和设置。
4)用户管理:用户的添加、修改、删除和权限管理。用户主要分为系统管理员、高级用户、普通用户3种类型,各类型用户又根据管理范围及管理权限进行分级。
5)录像计划管理:定时录像计划的添加、删除、修改。
3 应用效果
机房视频监控系统实现了对网省公司及直属单位信息机房在总部的统一实时监控,有利于集约化管理;对于重点监测机房可以通过云台灵活控制前端设备,便于精细化管理;实现与国家电网公司信息运维综合监管系统对接,有利于规范化管理;支持录像存储及检索功能,提高档案资料的完整度;当前端设备故障或机房出现异常时,自动报警并联动报警,提高应急反应水平;实现用户管理,控制人员权限;实现设备管理和服务器管理,增强系统对未来调整的适应能力。
目前,系统已经上线运行,用于信息机房的管理,有效提高了运维人员的工作效率和信息机房的管理水平,为电力安全生产提供了有效的支持与保障,对推动智能电网和“三集五大”系统建设起到了重要的示范作用,取得了重要的社会效益和良好的经济效益。
4 结语
随着信息机房安全生产运行要求的提高,有必要建设机房视频监控系统,实现对网省公司及直属单位的信息机房在总部的统一监控和管理。设计了机房视频监控系统的框架和流程,利用软交换技术实现了视频、语音的通信,利用协议转换服务实现了对前端多品牌设备的兼容。
此外,通过分级部署方式减少网络压力,通过Web接口对接国家电网公司信息运维综合监管系统,支持客户端或浏览器等多种访问方式,利用SSL协议和对称密钥体系保障数据信息安全。
摘要:机房是保证信息设备稳定运行的重要场所,建设一套机房视频监控系统对于增强机房管理能力、提高电力安全生产水平具有重要意义。文章对机房视频监控系统的设计和开发进行了详细的介绍。设计了基于接入层、传送层、控制层、业务层、展现层的系统框架,以实时图像显示功能为例说明了流程设计,利用软交换和协议转换等关键技术实现了系统的可扩展性和兼容性。阐述了分级部署、对接运维综合监管系统、支持多样化访问、保障数据信息安全等架构的实现方法,并从监控和管理2方面展现了系统的具体功能。该系统已经应用于机房管理工作中,为电力安全生产提供了有效的支持与保障。
关键词:机房视频监控,软交换,协议转换
参考文献
[1]隋博.新时期变电站视频监控系统的建设研究[J].电力信息化,2011,9(5):90-93.SUI Bo.The research of substation video monitoring system construction in new era[J].Electric Power Information Technology,2011,9(5):90-93.
[2]Q/GDW517.1-2010,电网视频监控系统及接口[S].2010.
[3]赵强,张成文,左荣国,等.基于软交换的NGN技术与应用开发实例[M].北京:人民邮电出版社,2009.
[4]IETF RFC3261SIP:Session Initiation Pro-tocol[S].2002.
[5]杨念,李峰.基于B/S的嵌入式视频监控系统的设计与实现[J].计算机工程与设计,2008,29(21):5576-5579.YANG Nian,LI Feng.Design and imple-mentation of surveillance system for video based on B/S[J].Computer Engineering and Design,2008,29(21):5576-5579.
福建电信数据中心是由中国电信集团福建省电信公司投资兴建,分别在福州、厦门建有机房,专业从事全国性互联网数据中心业务。
福州电信数据中心现拥有运营面积达2000平方米,可容纳300个机架,是重点保护全智能管理的大规模集群式服务器托管中心,目前其高度自动化的管理系统和高扩充性硬件设施为大量企业用户、ICP和ASP提供了高安全性、高可行度、全面的托管服务。
福州电信数据中心依托中国电信先进的数据通信网络资源,拥有直接连接国家骨干网、超过4.5G的带宽资源,是国内先进的、具现代化标准的互联网数据中心。
福州电信数据中心用尽善尽美的服务为您全力打造“省心、安心、专心、用心、贴心”的五“心”级网上家园。
电力保障
主配电---双路供电,供电总容量需求满负荷约为900KW
不间断电源---三台UPS设备(两用一备),后备蓄电池以及主配电柜等电源设备,加上1500KVA旁路柜1台,满负荷时可提供60分钟的供电量。主配电柜及UPS配电柜中设有德国DEHN防雷器, 可以对计算机房设备的电力保障系统做到防雷保护。
空调系统
两台海络斯 U40C(380V/13.7)机房专用空调,采用下送风系统,保证IDC机房常年恒温232C,恒湿45%
每个精密空调的制冷模块可互相作为备份
新风系统使机房内保持足够的新鲜空气,以及维持洁净区域空气正压
烟雾检测/气体消防系统
FM200气体消防系统,保证这些重要部位在火灾发生后能够迅速有效地实施气体灭火,并使所有的设备设施及数据资料不受影响
气体保护区除安装了高灵敏度烟感、常规烟感探测器外,还设有警铃、警笛,闪灯等报警装置,保证险情发生时的安全疏散
门禁系统
实现经过授权的持卡人或活体指纹鉴别进入受控门通道区域
可设定多级别授权
全天候TV监控系统
特殊的报警、延时、遥控、定时开关门等功能
机房地址:
——厦门网赢信息技术有限公司
北京电信西二旗数据中心位于北京市海淀区上地北区盈创动力大厦A栋三层,数据中心总面积为1200平方米,主要分为办公区和机房区两大功能区域。其中办公区设有办公室、会议室、网管监控室和用户测试区等,机房区主要包括核心设备区、共享用户区、独享用户区和VIP室。
北京电信西二旗数据中心交通便利、设施齐全、服务完备。可向IDC用户提供的基础设施包括:电信级的机房场地、机房环境保障;高速稳定的网络保障;充足持续的电力保障;严密的安全保障;可靠的消防保障;高水平的技术支持。
一、机房场地保障:
为给用户提供充裕的空间放置服务器及网络设备,使用电信级标准服务器机架为用户提供服务。机房承重符合电信机房承重设计要求,整体抗地震级别达8级,可供用户放置一些特型设备。
机房具有标准电信级机柜和机架;机房还提供用户公共操作间及工作区,供用户调试及维护设备,以尽量减少用户进入托管区;机房内每天有专人负责机房的卫生,以防止灰尘对用户服务器所带来的影响。
二、机房环境保障:
多组机房专用精密恒温、恒湿空调系统 保证通风、恒温、恒湿。机房温度:22+1摄氏度。相对湿度:50%+5%.静态条件下,空气中0.5nm的尘粒数少于18000粒/升。
三、网络保障:
为保证用户服务器高速稳定地接入Internet,数据中心采取2条2.5Gbps高速光纤通道连接ChinaNet骨干节点,有效地保障了网络的稳定性和高速性;数据中心的重要网络设备采用双备份,避免了单点故障,增强了网络的可靠性,可以为用户提供99.9%的网络连通率保障;此外,数据中心还具有DNS服务器,可以为用户提供解析域名的服务。
四、电力保障:
数据中心设有专用的变电站,电源分两路从发电厂输送到变电站;为保障分配给用户的电力不间断的供应,数据中心电力机房安装了智能UPS系统及容量充足的电池,可以保证持续供电;此外,数据中心还配备柴油发电机组,当电力中断时使用,可为用户提供99.99%的电力供应保障。
五、安全保障:
数据中心拥有7*24小时的专业保安人员,用户进入大楼时,需在前台登记或持有维护卡方可入内。为了保证用户的托管设备安全,数据中心具有电视监控及出入机房控制系统,达到整个楼层没有监视盲区;电视墙监控系统有专人7*24小时值守,所有录象保存 3个月以上;出入机房门禁系统采用先进的数据库管理,用户身份卡内保存有持卡人编号,进出区域限制,时间限制等,只有经过特殊授权的人员才能进入重要区域。
六、消防保障:
数据中心机房采用防火构架及材料,消防能力符合电信级标准,备有多个紧急通道;机房及楼道内安装温度烟雾感应消防系统,防火报警探测头,遇火情时系统自动报警,并启动惰性气体灭火系统灭火。此外,机房内还可另外配备手提式、推车式灭火器。
七、技术支持保障:
市场选择了IDC(Internet数据中心),资本也选择了IDC。然而,究竟什么是IDC的本质,应该怎样选择IDC?
什么是IDC呢?有人认为IDC就是把自己机房中的机器放在别人那里,让别人代管。还有人认为IDC就是网络房地产商,它提供了一所大房子给大家的机器安个家。这些说法也对也不对。
IDC的主要服务包括整机租用、服务器托管、机柜租用、机房租用、专线接入和网络管理服务等。广义上的IDC业务,实际上就是数据中心所提供的一切服务。客户租用数据中心的服务器和带宽,并利用数据中心的技术力量,来实现自己对软、硬件的要求,搭建自己的互联网平台,享用数据中心所提供的一系列服务。
在综合了目前IDC市场情况的基础上,我们可以将IDC的服务分为三个阶段,即:服务理念、服务实施体系、服务品质的保证。
对于IDC来说,传统企业有雄厚的资金做后盾,它们的加入为IDC描绘出了一幅更加美好的前景。而对于触网的传统企业来说,网络管理大多不是它们的擅长,IDC则刚好可以满足其需要,为它们提供网络技术和专业的网络管理队伍,传统企业当然会欣然接受。
如何选择IDC?
很多企业认为,应用IDC已经成为一件非常普通的事情,就向开公司要租用写字楼一样,是一项必需的投资。然而,IDC的选择并不简单,它自身的硬件条件、网络水平和服务质量将直接影响到企业今后的因特网业务水平。目前,国内IDC市场还处在逐步走向成熟的过程中,品牌繁多、鱼龙混杂。拥有资源和技术的IDC以自己的服务品质取胜,也有的IDC只是建几间机房,租百兆带宽,大打价格战,这将很容易引起市场的无序和混乱。
故此,在挑选IDC时应该选择国内较出名,大家公认的机房。尤其是大型商务网站也进行托管的IDC机房。例如北京电信、上海电信、广东电信、西安电信机房等八大节点骨干网络机房也就是国家骨干网机房。(如果想省事的话问问百度、搜狐、酷
六、新浪等大型网站在哪里布置节点,然后你也就选择这个机房就ok啦)
企业应用IDC时应该注意的四个问题,归纳如下:
一.对网络资源的核实(带宽)。对IDC网络资源的核实包括物理线路、带宽资源、互联互通性能、可扩展性等性能指标的考察。目前我国具有实力的IDC都采用万兆级的高速光纤直接接入骨干网,并有冗余线路保证高速可靠的干线连接;能够提供可供选择的灵活可控的带宽资源;能够实现高级别、高速度的网络连接,特别是与大骨干网的对等连接;带宽与业务具有自由的扩展性。我为什么把这条要列为首要因素自有其道理,托管服务器是为的什么,不就是让客户能访问吗?其他条件再好,价格再便宜,客户一访问就卡,结果也是零。所以带宽是首要因素,在准备托管之前,理清自己对带宽的需求,是要电信,还是,还是联通(网通)双线,还是要教育线,是否要国外线,是要独享,还是要共享。
二.服务人员评估(服务)。对服务人员的评估包括工程师的技术水平、机房有没有自己的技术值班室。这是IDC选择的重要指标。除了提供充足的带宽,拥有经验丰富的技术人员现场值班维护。有些人觉得IDC服务没什么,那你错了,除非是那些大企业,一托几十几百台,在机房本来就有维护人员,其实我们这些小企业更需要服务,服务不是售后才开始的,从一开始你就能感觉的到,我说几个关键点,这些都是考验IDC服务商的,售前免费测试托管,提供测试机,这可是要运营商自己掏腰包,能提供的时间越长越好了;交易,交易有服务吗?当然有,不就是把服务器送过去就完了吗?你又错了,现在这行已经激烈到如此地步,好的服务商是不用客户出门的;终于到售后了,我列几条,职班人员重启机器,能提供一定的安装服务,最好能有免几次,这个很重要,一旦你机器完蛋
了,如果非要你自己去重装,离的又远是很不值的;带宽必须监控,有预见性的解决将要发生的问题;
三.发展能力评估(保障)。用户当然愿意选择那些前景良好的IDC,首看选择IDC是否应该有IDC资质呢,也就是平常说的电信增值业务许可证B1(因特网数据中心业务),其次看是否应该有ISP资质也就是平常说的电信增值业务许可证B2(互联网接入服务)拥有了国家相应的资质是为长期合作做了铺垫。他们可不希望看到为自己服务的IDC经营一段时间后因实力不济而关门,由此产生的损失他们简直不敢想像。用户 在选择IDC时应该对IDC的发展能力有一个准确评价,不要被一些诸如低价格的表面因素所迷惑,以减少将来的损失风险。前景好的必须拥有IDC资质(并不是说没有idc资质的不好 只是相对比较相同情况下有资质的比没有资质的保障性会更好);有一些大客户,经典的案例,对其公司的考察。说的再好在中国没有资质那就违背了和谐发展观,你在有实力为什么没有资质呢,真正有实力的肯定能办下资质的。
四、IDC综合性价比(价格)。最后考虑的是价格问题,其实这个因素,在某种条件下,是一种限制因素,保障质量的情况下肯定价格合理最关键,因为像我们这样的小公司或个人,在这方面没那么多投入。这时最好的解决办法:可以先选择三个,随机找一些idc公司报价,了解一下价格行情,然后找一些可以测试的企业,因为一般能提供测试或测试机的企业相对服务还算可以,根测试结果,再综合考虑性价和服务来进行选择。毕境一分钱一分货;价格合理可以接受选择长期合作伙伴!中光电信:
公司优势:拥有IDC/ISP资质的正规公司,(恒美佳集团全资子公司,500万人民币实资注册)。
技术保障:西部地区唯一一家IDC/ISP双资质公司在电信大楼有自己的技术值班室
管理优势:金盾非法信息防火墙。机房技术人才从事IDC行业3年工作经验。客服优势:一对一客服,一旦合作分配专人服务。VIP售后服务卡。机房优势:中国电信国际标准A级机房(非常稳定)带宽优势独享沉余。
全国统一热线400-086-8810 网址:http://
目前, 电信运营商主要开展的视频业务有IPTV、视频监控、会议电视和移动视频等, 对其开展的入网测试和技术评价主要集中在对功能应用的考察评价。如何定量评价视频传送的最终效果和系统的性能参数, 目前并没有明确的测试体系来统一定论。
综合考虑目前主流视频传送系统和视频业务种类, 其基本视频传送的全过程可以概括为摄像机取像、编码器压缩、视频流的IP网络传送、解码器解码、显示图像等五个环节组成, 具体参见图1。
整个视频传送系统的性能优劣, 及显示给最终用户的图像质量效果取决于上述这五个环节。因此, 测试评价任何一个视频传送系统的性能, 也就是重点考察这五个技术环节, 从而完成视频传送测试的全过程内容。
视频传送设备测试
视频传送设备主要指摄像机、编码器、解码器、显示器, 对其性能的测试内容主要以满足电信领域的实际需求为出发点。
1.摄像机测试
摄像机测试必须配合使用测试卡、灯箱和视频分析仪表, 测试连接如图2所示。在使用摄像机拍摄各种测试卡时, 应取其标准画面尺寸, 即令其定位三角对准监视器画面的边界。摄像机光轴应与测试卡垂直, 误差不超过5%, 距离保持2~3米。反射式测试卡面照度保持2000±20lx, 色温3100±100K, 透射式测试卡卡面照度不做要求, 色温3100±100K。
摄像机测试主要考察其成像性能指标, 配合不同类型的测试卡, 可以完成摄像机的不同指标的测试。以德国ESSER公司测试卡为例, 主要有以下几种专用类型测试卡:
●伽马及灰度测试卡, 用于测试摄像机的伽马系数及灰度。
●分辨率及多波群测试卡, 用于测试摄像机的分辨率及调制深度。
●黑白测试卡, 用于测试摄像机的方波瞬变反应表现, 可对摄像机的多种指标进行测试, 包括内部扫描嵌位电路的调整, 玄光对摄像机的影响及非线性失真, 摄像机的边缘响应, 摄像机的拖尾现象, 摄像机的爆光现象等。
●几何及重合测试卡, 用于测试摄像机的几何失真集重合汇聚。
●彩色测试卡, 用于测试摄像机的彩色还原能力, 特别是肤色的还原能力。
●讯号质量评估用测试卡, 对摄像机的几个特殊指标进行评估, 包括孔栅响应, 复合视频编码器的色度亮度讯号的交叉干扰, 水平、垂直及对角分辨率及CCD摄像机的锯齿效应等。
●镜头后焦调整用测试卡, 用于测试或调整镜头的后焦、对焦及检查镜头的焦点及光学分辨率。
除专用测试卡之外, 还有通用测试卡, 主要用于综合检查摄像机的各项指标, 如分辨率、几何失真等指标。
由于电信视频业务不同于广播电视业务, 对所用的摄像机或摄像头要求相对比较低。关于使用测试卡测试摄像机哪些指标, 不能完全照搬广电标准和要求, 因此在测试指标体系没有明确要求的情况下, 综合考虑电信视频业务的实际要求, 建议考虑下列指标的技术测试:
1) 视频分辨率的测试。评价摄像设备对图像细节的表现能力, 图像分辨率越高, 图像细节表现能力通常越好。
2) 白平衡测试。测试在不同光源照明条件下被拍摄物体所得到的影像还原, 应具有与人眼在相同照明条件下观察被拍摄物体相符合的色彩再现。
3) 动态范围测试, 即灰阶测试。反映摄像机记录影像的灰阶等级的能力, 其范围越大, 能拍摄的层次愈加丰富。
4) 色彩还原度测试。使用色彩还原误差表示摄像机的色彩还原能力。
5) 像面亮度均匀度测试。测试画面边缘与画面中心的亮度差异程度。
6) 几何失真测试。对拍摄的图像的周边畸变进行测试。
2.编码器的测试
目前, 图像压缩编码方式主要有H.26 3、H.264、MPEG系列、AVS等标准, 任何一种压缩编码器势必对图像质量造成压缩损伤, 实际上在整个视频传送过程中, 只有编码器对图像质量的影响最大, 因此对图像编码器的测试也即是对图像质量的评价。
对于编码设备和解码设备分离的视频传送系统, 可以直接测试编码器的图像质量效果。对于编码设备和解码设备一体的视频传送系统, 可直接测试整个系统的端到端视频图像质量性能。
3.解码器的测试
视频图像信号经过采集、编码和传送后, 将到达解码器, 在进行解码输出后, 在显示器上呈现最终的视频图像效果。考察解码器性能将更多地测试其视频输出数字分量信号的特性, 即Y信号、PB信号和PR信号的特性。
测试连接框图如图3所示, 主要考察下列指标:
1) Y信号、PB信号和PR信号的输出幅度
2) Y信号的幅频特性
3) Y信号、PB信号和PR信号的非线性失真
4) 亮度通道的线性响应
5) Y/PB信号和Y/PR信号时延差
6) Y/PB信号和Y/PR信号增益差
7) Y信号的信噪比
4.显示器的测试
显示器的测试比较简单, 主要是通过标准视频信号发生器, 产生模拟和数字的标高清标准测试信号, 输入进显示器。通过在显示器显示测试图, 来观察显示器的视频分辨率、亮度等级、色彩还原和几何失真等指标。
视频图像传送质量的测试
在视频传送系统中, 各环节的视频处理过程将对视频的最后呈现总体质量产生不可避免的负面影响。如编码器对视频内容的压缩, 解码器对视频内容的解压缩, 格式转换对视频分辨率和高宽比的影响, IP网络对视频流造成的延迟和产生的额外噪声等。因此评价视频图像的最终呈现效果是测试一个视频图像传送系统端到端性能的核心步骤。
我们可以通过测试静态信号的失真来间接表征模拟视频和全带宽数字视频的图像质量特性。压缩视频系统中的图像质量是随着数据率、图像复杂度以及编码方法而动态变化的, 鉴于静态信号的性质, 使用类似的方法来表征压缩图像系统的图像特性是不可取的。
针对最终视频质量的评价有主观评价和客观评价两类。主观评价即直接使用人眼对视频质量进行评价。因为人眼是视频结果的最终接收者, 对图像质量而言, 最真实的测试是观察者的满意程度, ITU-R BT.500建议 (电视图像质量的主观评价方法) 对此进行了比较详尽的规定。
主观评价法目前较为常用的是D S C Q S (Double-stimulus Continuous Quality-Scale双激励连续质量分级法) , 该主观测试需要一个特殊的群体, 而且需要经过必要的训练之后, 在一定要求的环境下, 对被测视频序列和标准视频参考序列进行比较, 以发现被测序列的损伤。
首先在评价之前, 观察者需要有一定的培训指导, 向他们显示什么样的图像效果是“Good”或“Poor”等。两个不同版本 (A序列和B序列) 而相同内容的视频片段被重复播放两次 (总计4次播放) , A和B视频序列可能是参考序列, 也可能是经过图像处理后的被测序列。呈现给观察者眼前的视频版本和序列性质完全是随机的, 观察者之前并不知晓。观察者需要对A和B两种序列给出连续的评级, 过程参见图4。
图像质量的评分是以每个观察者的M O S (Mean Opinion Score) 主观意见评分的平均数为基础来进行, 将被测序列的MOS评分减去参考序列的MOS评分, 得到DMOS评分 (Differential Mean Opinion Score) 。如果DMOS分值为正, 说明被测序列视频质量好于参考序列;如果为零, 说明两者质量一致;如果为负, 说明被测序列视频质量低于参考序列。
主观视频评价方法的优点是测试结果比较直接, 而且已经被长期应用在各种视频系统图像质量的评价中。缺点是耗时长、对评价人员有一定的要求, 与评价人员的个人喜好、视频显示内容、测试人员身体疲劳程度和所经过的测试培训过程有很大的关系, 主观视频评价不太适合需要经常重复的视频质量评估任务。
客观图像视频质量评价使用仪器仪表来进行, 客观视评价适合重复性比较强的测试, 有三种主要类别:全参考测试、无参考测试和部分参考测试。全参考测试是对参考序列和被测序列进行像素对像素的完全比较, 无参考测试仅仅对被测序列进行测量, 部分参考是对参考序列和被测序列的部分提取指标进行测试。目前比较通用的是全参考测试。
全参考测试有两种主要类型, 一种是基于图像噪声的测量, 如经常被采用的PSNR (Peak Signalto-Noise) 测试, 主要是比较参考序列和被测序列的信号差值的信噪比。由于人类的视觉系统对高频空间特性的敏感度比低频空间特性低, 因此仅对被测图像和参考图像的图像之间的信号差值进行测量, 所得到的结果并不能真实反映图像的人眼感知质量, 有些情况下甚至是完全相反的结果。因此, PSNR测试只能是对图像真实质量测试的一般参考, 比较适用于图像编码产品的研发阶段的测试。
另外一种全参考测试是使用基于人类感知系统的测试, 如PQR测试 (Picture Quality Rating) 和DMOS测试, 由于其仪表测试参数的配置充分参考了主观人眼测试对观察环境和显示设备的要求, 因此该两种测试结果与人类的主观感知效果比较接近。PQR测试基于ITU-T J.144标准《全参考图像下数字有线电视客观感知视频质量的测量技术》, 重点考察被测图像与参考图像之间的差异, 适用于高质量的视频测试。DMOS测试与主观测试的DMOS评分相一致, 适用于任意图像质量的测试。
全参考测试过程如图5所示, 采用两个视频文件作为测试依据:一个文件是原始的参考视频序列, 另一个文件是该参考视频序列经过压缩、损伤后或经处理过的序列版本。首先, 图像质量分析仪对这两个视频序列在空间域和时间域中进行校准, 而后仪器对基于人类视觉系统和提示模型的被测视频质量进行分析, 输出与主观评测相关的质量测量结果。
客观视频图像质量评价是在模拟人眼视觉系统的基础上提出的, 与主观测试结果一致性较好。但是由于目前对于人眼视觉系统的研究还不是很透彻, 人眼视觉系统的数学模型并不能够真实反映人眼的主观感受, 因此依据视频质量客观测试标准得出的测试结果更适合用于视频系统厂商产品之间的对比测试。
视频传送网络的测试
视频传送对IP传送网络的要求就是要有Qos保障, 只要满足延迟小、抖动低、丢包率低三个基本要求, 视频传送的质量能得到较好的保证。
网络延时主要取决于网络拓扑和编解码设备的性能, 如果延时过大, 用户的主观体验将明显变差;网络抖动取决于网络的动态路由, 以及网络设备由于拥塞造成的延时等因素, 一般的视频解码器主要针对稳定的码流, 如果经过线路传送后码流抖动较大, 解码器对视频包到达的均匀性要求得不到满足, 超过解码器的承受范围时, 解码器进行丢弃, 最终表现为丢包;网络丢包率取决于网络流量, 当网络流量达到最大值时, 由于网络设备的拥塞导致网络丢包, 丢包率大, 表明网络带宽不够, 会直接影响到视频质量。
实际上, 影响视频传送质量的主要因素可以归纳到网络丢包率的大小, 至于影响的程度就要视编解码器的处理而不同了。容错性好的编解码器解出来的图象用户可能感觉不到有丢包, 编解码器容错性差或编码器没有容错性, 解出来的图象效果就会感觉到有缺陷, 如马赛克、图像拖尾、停顿等。影响的程度同时还与视频压缩算法有关, 有的算法压缩比大, 丢包带来的信息丢失量较大, 对视频影响也大。此外, 如果丢失的包是I帧, 对图像质量的影响就会更大。根据实测结果, 1%的丢包率对视频的影响不大;2%的丢包率会导致视频效果降低, 但还可以勉强接受;3%以上的丢包率会导致明显的马赛克、图像拖尾, 图像无法接受。
IP网络作为一个不稳定的网络, 为保证视频可靠传送, 最理想的方法是保证网络的可用带宽。网络可用带宽取决于网络的设计带宽, 网络的背景流量等因素, 当网络繁忙期间, 网络可用带宽自然降低。因此在规定的传送带宽要求下增加一定的富裕量, 是降低丢包率的有效方法。
一、工程概况
2011 年9月对近江七园改造工程进行施工,近江七园位于钱江路瞿江路交叉口, 本工程机房位于近江七园电信机房;现将施工情况说明如下:
二、工作量:
市话光缆成端624芯;
市话光缆中继段测试(24芯以下)8条; 市话光缆中继段测试(72芯以下)4条;
市话光缆中继段测试(96芯以下)2 条; 市话光缆接头(72芯以下)4个; 市话光缆接头(96芯以下)2个;
市话光缆接头(108芯以下)个
三、成端位置
近江七园电信机房 对应
-----GJ0H2202-997/1008 NO:1/12 GJ01-26-1/12 NO:1/12近江七园电信机房 对应近江七园14幢3层网络箱
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----
GJ0H2202-1369/1392 NO:1/24 GF0040-1/24 NO:1/24
本监控系统根据用户的要求,对机房场地的动力环境实现集中监控,包括对机房动力系统(包括主要配电设备、UPS电源、动力电监控)、环境系统(机房漏水、温湿度)以及火灾报警等具有完善的监控和控制功能,更为重要的是要融合了机房的管理措施,对发生的各种事件都能以网络报警、短信报警方式提示值班人员进行操作。实现了机房设备的统一监控,非常智能化实时网络报警、短信报警,实时事件记录;减轻机房维护人员负担,有效提高系统的可靠性,清理事件关系,实现机房可靠的科学管理。
QLT-68B型机房环境监控报警主机
QLT-68B型机房环境监控报警主机前面板
QLT-68B型机房环境监控报警主机后板接线端子
一、报警方式
1、网络监控中心报警
系统内置了一个固定IP地址,通过GPRS无线通信(不使用有线网络)登陆服务器,将报警信息、动态参数、现场照片等上传到客户端的网络监控中心。
2、短信报警
通过手机短信授权或电脑设置,可以设定五部接警手机。当温湿度、UPS电量等模拟量超过预定限值后,会立即向接警手机发送报警短信;当机房停电、来电、烟雾、漏水等,报警系统会立即向接警手机发送报警短信。
3、彩信拍照
通过串口可以增配一个30W像素的CDD摄像头,在发生报警时能把现场图像通过彩信MMS的方式发到监控中心、接警手机和电子邮箱里,便于确定警情和取证,彻底解决误报的困扰。监控中心可以申请主动拍照并以存档。
4、电话拨号提醒
通过手机短信或电脑可以设置:系统所配开关型传感器被触发后,除了向接警手机发送短信外,还可以拨打接警手机,接通后可以监听现场声讯。
5、现场声光报警
通过设置软件可以设定报警发送短信(拨号)的同时,激活警号(警铃),警号接口为标准有源控制输出,用户可以根据自己需要另接其它报警喇叭。
二、系统标准配置(硬件)
1、主机(内置多种传感器:一路温度、湿度、停电、复电、380V三相四线缺相传感器和三路UPS电池电量检测传感器(其中二路500V,一路5000V);内置GSM/GPRS通信模块;内置无线探测器接收模块;内置多路I/O接口)2、30W像素的CDD高清摄像头
3、GSM/GPRS吸盘天线(线长5米)
4、二套温湿度传感器(线长10米)
5、一个有线声光警号
6、操作手册
7、RS232数据线
8、光盘(内含系统设置软件、网络监控中心软件、安卓系统手机监控中心软件、操作手册电子版、系统简便操作指南)
三、基本功能
1、温度报警
温度传感器采用Dallas半导体公司出品的数字温度传感器,测试环境温度,检测范围:-55~125℃,精度:±0.5℃,显示步进0.125℃
2、湿度报警
测试环境湿度,湿度范围:0~100%RH(可凝露),湿度检测精度:4%RH(条件:at25C°,60%RH,Vin=5.0V,输出电压范围:1.68~1.92V)
3、停电报警
采用交直流隔离技术,通过系统自身交流电供电实时监测市电供电情况,当停电时,市电停电检测模块向报警主机发送停电信号,并通过短信报警模块向设定手机发送报警短消息。
4、复电告警
市电恢复供电后,市电复电检测模块向报警主机发送停电信号,并通过短信报警模块向设定手机发送报警短消息。
5、UPS蓄电池电量报警
直接接入UPS内部蓄电池组正、负极,实时在线检测电池组电压,最高检测电压为500V(二路)和5000V(一路),可以设定电池电压的上下限,超限短信报警。可以同时检测三组UPS电池电压。
6、动力电(三相四线)缺相报警
采用光电耦合隔离采样技术,对三相四线进行实时检测,三相交流电中的任何一路相线停电时,都会立即向预设手机发送报警短信;也可作为三相110V或单相220V市电实时在线检测。
7、有线开关量报警输入
预留四路无源开关量输入接口,其中一路是24小时防区,用于有线紧急按钮;同时还预留了二路由系统提供电源的开关量输入接口,其中也有一路24小时强制防区。这六路开关量报警信息均可由用户通过手机短信或电脑软件进行设置。
8、开关量输出
内置五路继电器(10A/路)由系统内部温湿度报警时联动控制新风机、抽(加)湿机等设备,也可以通过网络监控中心、接警手机短信远程控制。控制输出状态由电脑软件设置为开关型或延时型,即一直保持工作状态或延时后自动关闭。支持定时控制和循环定时控制。
9、实时数据
报警系统向网络监控中心定时回传温湿度、UPS电池电量等模拟量信息,间隔时间从10秒到65536秒可以由用户自定义。
10、定时巡检
可以每天1~2次定时将机房温度、湿度、UPS电池电压等动态信息发送到所有预设的接警手机,同时,此功能也可以检测报警系统是否正常运行、系统里的手机卡是否有费用。定时巡检具有短信自动校准系统时间的功能。
11、无线报警接收
系统集成了无线报警接收模块,采用315MHz固定码模式,可以接收12路无线烟雾探测器、无线水浸探测器等无线开关量信号,然后有主机以短信方式发送给接警手机
12、后备可充电锂电池
内置7.4V/ 1500mA 可充电锂电池,在市电停电后,可以保证报警主机正常工作30分钟~2小时,报警主机内部有恒流恒压智能充电电路,可长期保持对锂电池的涓充状态。
13、六组LED显示
同时显示多路温度、湿度、UPS电池电压等动态参数。用户可以根据需要通过内部拨码开关选择显示其它参数。
四、扩展功能(选配项)
1、外接温湿度传感器
除了标准配置所配的2套温湿度传感器外,还可以增配2个温度传感器或其它模拟量传感器。
2、外接多种无线传感器
可以接入无线烟雾传感器、无线水浸传感器、无线红外人体传感器、无线停电/复电传感器等10路无线传感器。
实际应用:根据机房大小、可能漏水点多少选配多个无线烟雾传感器和水浸传感器;对于平时禁止入内的机房,可以选配无线人体红外传感器作为入侵报警;如果将报警系统接在UPS输出的220V上,可选配无线停电/复电传感器接在市电上,这样,市电停复电和UPS停复电,系统都会向网络监控中心和接警手机发送报警信息。
3、外接大尺寸LED显示屏
系统有外接大尺寸LED显示屏接口,可以直接接入多组4位大尺寸LED,与系统同步显示温度、湿度等。
实际应用:将大尺寸显示屏挂在机房外,不进机房便可以直观地了解机房的温湿度。
4、蓝牙遥控无线插座
系统集成了蓝牙发射模块,根据短信遥控指令无线控制5个外接的86型短信遥控插座,将有线输出变为无线遥控输出。支持系统温度、湿度等动态报警联动控制,支持延时、定时、循环定时控制。实际应用:在新风机、抽湿机、加湿机附近加装86型短信遥控插座,当温湿度等超过限值时,系统自动发出控制指令,遥控插座通电,达到联动目的。
五、产品特点
1、多模式报警
系统既可以向网络监控中心报警,也可以向5部手机发送报警短信和拨打电话(开关量报警),同时可以控制现场声光报警。
2、功能齐全
系统本身具备温湿度报警、停电/复电报警、UPS电池电量报警、380V动力电缺相报警;有线/无线报警输入,多路开关输出等。
3、免安装
系统内部集成了多种传感器,可以直接完成机房环境监控报警的基本要求,并预留了多种多路有线传感器(探测器)接线端子和无线接收模块,如果使用有线传感器,只需接线即可,而采用无线传感器,只需将传感器放在合适位置即可,免去了布线的麻烦。
4、易操作
只需要插入手机卡(SIM),通过短信注册接警手机和网络监控中心ID号,即可投入使用,系统内部报警参数和报警信息在出厂时已设置,如需修改,可以通过电脑软件修改,也可以通过网络监控中心或手机短信远程修改。
5、免维护
由于系统内部各功能模块高度集成,减少了外围复杂电路造成故障的可能行,大大的提高了系统的可靠性。同时,工业级设计,元器件的精心选择;独创的双CPU防死机和定时强制复位技术,保证了本产品内部的GSM无线收发模块和微处理器均可持续、稳定24小时不间断长年可靠地运行。
六、电气指标
电源:~220V 功耗:静态电流<350mA 瞬间工作电流<500mA 工作方式:GSM/GPRS 最大发射功率:3W 工作温度:-35+85℃ 湿度范围:0-95% 非冷凝 接收灵敏度:-102dBm 动态范围:62dB 开关量输入:干节点、上升沿、下降沿 模拟量输入:0~5V,4~20mA 温度测量范围:-55~125℃,精度:0.1℃
湿度测量范围:0~100%RH(可凝露),精度:4%RH 直流电压测量范围:0~5000V,精度:1V,阻抗≥1兆欧 体积(宽×高×深):482.6×66×200mm(19英寸1.5U)
七、网络监控中心简介
网络监控中心采用C/S架构,安装有客户端软件,用户通过密码登陆服务器后,可以实时接收所有报警系统上传的温湿度等模拟量信息、报警信息和报警现场照片,并保存与本地电脑上,监控中心支持接警数据查询,Excel表格输出。
网络监控中心界面
接警时自动弹出报警点地图
选择打印报警信息
选择打印实时数据
打印报表
监控中心远程控制
1.数据管理
实时数据:网络监控中心可通过QLT-68B型机房环境监控报警系统非常实时远程查询机房内各监控设备的运行状态、运行参数及各种故障参数等信息;网络监控中心可在任意时间根据现场实际需求向现场各监控对象发送采集各种实时开关量数据的指令,收集各监控对象的各种实时数据,并可以输出Excel表格,以供操作人员分析所监控的对象的实时数据变化之用。所有数据均以直观的集中型的单页表格形式显示在网络监控中心上。
历史数据:网络监控中心将所有监控数据存储在本地硬盘上,提供给操作人员随时作各个监测项目的历史资料查询,可查询任一天、任一时的历史数据,将查询结果以列表方式显示或打印,以供分析之用。网络监控中心可保存历史数据的时间是没有期限的(视硬盘大小而定)。2.安全管理
操作权限:网络监控中心根据不同的操作者划分了多级操作权限,最低级操作权限只能查看监控数据;具有控制权限的操作者可以进行对监控对象发送控制指令,例如:设置QLT-68B型机房环境监控报警系统的工作状态;开或关新风机、抽/加湿机、拍照等;具有系统修改权限的操作者可以对报警系统所有控件进行报警内容、参数的修改;最高级的操作权限可以对用户授权,可以修改报警系统的所有参数;网络监控中心具有非常完善的权限分级管理功能,亦可根据用户实际需求,可对操作者划分不同的操作权限,亦可跨越权限等级划分操作权限,不同的用户只能在自己的操作权限内进行系统的操作。
事件日志:网络监控中心会自动记录每一条报警的详细信息,信息包括报警事件的内容、时间、报警值、报警级别、设备位置地图等,网络监控中心将报警事件日志作为非常重要的历史数据储存在硬盘中,以便进行查询、打印,任何操作权限的人不能对其进行任何修改。3.报表管理
网络监控中心将所保存的历史数据、报警图片、报警事件日志生成各种报表进行管理,可针对不同的监控对象形成独立的报表,亦可对所有的监控对象生成整体的统计报表,包括生成历史数据统计报表、报警统计报表、操作统计报表并具有打印功能。
八、多机房监控点联网报警
本系统支持:一个监控中心接收多个机房环境报警信息(最多可达1000个机房);多个监控中心接收同一个机房环境报警信息(最多可设5个监控中心);多个监控中心接收多个机房环境报警信息等多种工作模式。
1、设计依据
1)《闭路监控电视系统工程技术规范》 2)《计算机站场地技术条件(GB 2887-89)》 3)《计算机站场地安全要求(GB 9361)》 4)《电子计算机机房设计规范(GB 50174-93)》 5)《防盗报警中心控制台(GB/T16572—1996)》 6)《低压配电设计规范(GB 50054-95)》
7)《建筑安装工程质量检验评定标准(GBJ 300-88)》 8)《建筑装饰工程施工及验收规范(JGJ 73-91)》
9)《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(CECS89:97)》 10)《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》
2、设计原则
1)先进性:整个系统采用目前先进的设备和技术,能适应以后的发展趋势。
2)开放性:整个系统是一个开放性的网络系统,不但可溶入到其它的系统中,而且也可以兼容其它的系统于本系统中。
3)灵活性:系统功能配置灵活多样,各种参数配置简单快捷、方便灵活。
4)可扩展性:系统能适应不断增加的业务需要,当增加新的监控点时,只需增加相应的硬件设备即可。在现有的监控点中增加被监控设备时,只需在扩展分控点网络的采控模块即可。
5)可靠性:整个系统采用多年成功运行的定型产品,工作稳定,性能可靠。
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