小区高清数字监控系统技术设计方案书Word格式文档下载.docx
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正因为模拟摄像设备不能满足使用环境的需要，从而导致大量的监控成为无效监控、形同虚设。
一些类似交通、银行等重点监控项目不得不高价从国外采购清晰度较高的监控设备，相关政府部门和工程商一直希望国内企业能够通过自主研发，树立起百万高清领域的民族品牌，从而全面有效实现视频监控的目的，降低成本。
可喜的是，国内已有极少数企业在百万高清产品研发上取得成功，实现了量产。
深圳圣安高科在2009年推出百万高清全系列产品，在同等成本的基础上，画质远远超过模拟摄像机，已成功应用于银行、工厂、写字楼、广场等项目。
下面将对微电耐特百万高清全系列产品和迎合工程需求的解决方案进行详解。
2.工程概况及系统总体构思
小区需要对出入口、电梯、停车场、单元门口区域等环境部位实行保安自动化管理,采用百万高清监控设备，对各区域重要部分进行全面监控，实现全方位的覆盖和封锁，以达到安全、高效管理的目的，小区所有监控信号均可在机房进行集中管理。
整个系统采取“分散监控,集中管理，数字高清”的设计思想,根据监视范围内的摄像点的数量进行数字监控主机的选型和配置,可以对各个区域内进行现场监控。
所有数字监控主机均可以通过网络接入领导办公室内，领导办公室可以任意调阅各个区域的监控图像。
3.设计标准和规范
本方案设计遵循以下标准、规范和要求进行：
●GB50348-2004《安全防范工程技术规范》
●GA/T70-2004《安全防范工程费用预算编制办法》
●GA/T74-2000《安全防范系统通用图形符号》
●GB/T50198-1994《民用闭路监视电视系统工程技术规范》
●GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》
●GA308-2001《安全防范系统验收规则》
●JG/T16-92《民用建筑电气设计规范》
●GA/T367-2001《视频安防监控系统技术》
●GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》
●YDJ84-88《电信专用房屋设计规范》
高清监控系统示意图
4.设计原则
小区高清监控系统的设计应根据建筑物的使用功能、建设标准及安全防范管理的需要，综合运用电子信息技术、计算机网络技术、安全防范技术等，构成先进、可靠、经济、配套的安全技术防范体系。
小区高清监控系统设计及其各子系统的配套须遵照国家相关安全防范技术规程并符合先进、可靠、合理、适用的原则。
系统的集成应以结构化、模块化、规范化的方式来实现，应能适应工程建设发展和技术发展的需要。
考虑到小区的特殊功能及其重要性，安防系统的可靠性、先进性和扩展能力是非常重要的。
因此必须在保证系统具有较高性能价格比的前提下，采取综合优化的配置方案，以实现小区区域全方位高质高效的保安监控并节约投资为最终目的。
第二章百万高清监控系统
1.总体设计思路
1.1监控目标
根据现代化文明单位的标准及目前小区的工作需求，为了更好的利用现代化的科技手段为小区管理工作服务，实现从科技要安全，使用高清监控系统是一个必不可少的手段。
根据实际需求，在出入口、电梯、停车场、单元门口区域等需要监控的重点、要害部位，必须安装监控设施，有效地实施监控。
1.2控制方式
监控系统采用纯数字的方式。
通过本地监控主机可对本地的视频信号进行任意切换、控制。
从而使监控人员能够直观的了解现场情况，更好的掌握全局。
同时利用高性能存储服务器进行本地录像，保留第一手资料，供有关人员随时调阅。
单位领导可通过网络观看视频内容，并可进行远程回放。
本系统具有实时监视，全数字切换功能，数字化图像存储功能，实现电子化智能布防等。
1.3系统选型原则
全面考虑：
根据小区整体情况特点布置监控点。
并全盘考虑整个监控系统的联网控制和与单位局联网传送视频信号。
重点保护：
出入口、电梯、停车场、单元门口区域等重要部位加强防护力度，及时了解现场情况。
合理分布：
系统配置合理，监视全面，造价经济。
可靠运行：
系统设备选用高可靠产品，设计施工时采取抗干扰措施，保证系统可靠运行。
基于小区的特定功能，系统的性能和可靠性是首要考虑的因素，其次是其功能要满足设计的应用要求，产品的价格也是重要的选型因素。
因此，本系统的关键设备，如中心存储服务器、百万数字高清摄像机、数字高清镜头等，优先选用著名品牌微电耐特的主流产品，以保证功能先进，性能稳定可靠，技术成熟；
主干线路关键设备，选用国内经实践检验证明质量可靠的成熟产品；
其余配套及线缆等均可采用国产优质产品。
2.系统监控点位设置
按监控点位具体环境选择合适的摄像机，使监视效果、防护和外观效果达到最佳，考虑到小区晚上需要具有防盗作用，小区厂区内所有的摄像机采用高清红外摄像机或高清智能球加辅助光源等的安装方式，起到全天候运行稳定和防破坏的作用。
3.系统控制方案
3.1传输部分
因高清监控均为数字信号，固本系统传输通过现有网络环境、架设光纤、专网的方式或者其他网络方式等将前端数字信号进行回传。
3.2监控室部分
总控中心机房部署管理服务器，对监控专网内的高清摄像机、存储设备、解码设备、流媒体转发服务器实行集中管理，监测设备的运行状态；
对总控中心、分控中心和其它部门的客户端进行帐户、密码、使用权限的集中分配和管理，对客户端登陆监控系统进行验证。
4．主要设备选型
4.1主要前端设备
4.1.1VD-IPH系列室内外高清IP摄像机
设备简介：
基于标准H.264
的百万像素级高清网络摄像机。
采用百万像素的逐行扫描图像传感器清晰度可达1280*720分辨率广播级图像画质，IR-CUT双虑光日夜转换，标准H.264视频压缩，支持H.264HP,MPEG4SP编码。
支持高清分量模拟输出，支持支持25帧/秒实时720P/Full
D1双码流实时编码，支持常用播放软件直接播放。
先进的H.264压缩算法效率更高，同画质下码率仅为MPEG-4的二分之一。
特色功能：
●高分辨率逐行扫描1/3英寸百万像素CMOS传感器
●广播级图像画质，清晰度可达720线，最低照度0.5Lux
●TrueISO标准H.264，可用标准解码器解码
●720P（1280*720/25fps）全实时高清视频录像
●支持720P+FullD1实时双码流，浏览和存储互不影响
●3A控制（自动白平衡、自动增益控制、自动曝光控制）
●支持SD/SDHC卡方式存储报警高清图片及录像
●RJ45接口10M/100M自适应以太网
●支持720P、FullD1、4CIF分辨率
●支持FTP服务器实时录像功能
●内置WEBServer，支持WEB方式的浏览和管理
●提供运动侦测（Motion-Detect）及传感联动等多种报警联动方式
●提供标准GPIO报警接口、双向音频和高清网络输出接口
●支持UPnP协议，轻松检索管理网络摄像机
规格参数：
高清网络红外枪摄像机IPH823-R5/R10
百万像素传感器，超高清晰视觉享受
IR-CUT双虑光日夜转换，成像更清晰
标准H.264视频压缩，支持H.264HP,MPEG4SP编码
内置WEB服务器，支持手机.PDAPC多种浏览及控制
支持红外，防水室外安装
型号
VD-IPH823-R5
VD-IPH823-R10
视频传感器
1/3寸百万像素高性能传感器
视频分辨率
1280*720PAL
镜头焦距
4mm、6mm、8mm、12mm、16mm可选
16mm25mm可选
镜头接口
CS
日夜转换
IR-CUT双滤光片切换
最低照度
0lux（红外开启时）
红外距离
50m
100M
视频编码格式
H.264,JPEG,MotionJPEG
1280*720P支持双码流
视频码率
32Kbps–8Mbps
支持协议
TCP,UDP,IP,HTTP,DHCP,RTP,RTSP,FTP,SMTP,DNS,DDNS,NTP,ICMP,IGMP,ARP,SIP
网络接口
10M/100M自适应,RJ45连接器
音频接口
3.5mmLINE-IN,3.5mmLINE-OUT（需选配）
电源接口
DC12V
使用温度
-10～+55℃（室内）/-20～+70℃（室外）
湿度
10～90%
防水功能
具备
功耗
小于8W
小于10W
尺寸
173mm*102mm*93mm
安装方式
支架安装
高清网络红外半球摄像机IPH823-RD
VD-IPH823-RD
3.6mm、6mm、8mm、可选
25m
输入电源
-10～+55℃（室内）
吸顶式安装
4.1.2数字视频存储系统
VD-9000系列多路实时系统网络视频录像服务器
1．产品概述
VD-9000系列多路实时嵌入式系统网络视频录像服务器，WINDOWS操作系统，具有较强可操作性；
集成了影像资料的管理、存储码流的分配、对IPCamera的管理与设置，操作简单、稳定可靠、使用寿命长、长期管理、维护费用低，是专业的数字化录像记录设备。
2.产品特色
●系统安全保证
在非正常断电情况下不会损坏操作系统
●插拔式SATA硬盘盒
新型的机箱设计，插拔式硬盘盒。
根据用户需要可随时添加或删减硬盘数量，满足个性化要求
●高清录像720P（1280*720）】
可接入高达720P（1280*720）分辨率的高清IPCamera数字信号
●个性化工作表设置
支持个性化录像工作表的编制和执行
●智能识别IPCamera
设备自动检索识别IPCamera，以及IPCamera的批量分配管理
3.规格参数：
设备型号
VD-9004
VD-9016
操作系统
Window操作系统
高清视频接入数量
4路
4路、9路、16路
视频标准
标准H.264
录像分辨率
720P（1280*720）、4CIF（704*576）可选
视频帧率
PAL为25帧/秒，NTSC为30帧/秒
720P（2Mbps-4Mbps）、1080P（5Mbps-9Mbps）
通讯接口
RS232通讯接口
硬盘接口
SATA×
2
8/SATA×
12
硬盘安装
机内安装
插拔式安装
RJ45x610Base-T/100Base-TX
RJ45×
2,1000Base-T
工作电压
AC220V±
10%,50Hz
最大功耗
150W
350W
工作环境温度
-10%～+50℃
工作环境湿度
<
90%（无冷凝）
安装
标准1U19“标准机架式安装
标准3U19“标准机架式安装
外形尺寸
420*370*44mm
440*500*177mm
重量
8kg
4.1.3附录
高清IP普及小常识Q&
A：
Q:
CMOS与CCD的区别
A:
感光器是IP摄像机的核心，也是最关键的技术。
目前摄像机的核心成像部件有两种：
一种是CCD（电荷藕合）元件；
另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。
CCD：
电荷藕合器件图像传感器CCD（ChargeCoupledDevice），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
CMOS：
互补性氧化金属半导体CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor），它的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电）和P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像CMOS影像传感器将每一个像素的电荷转换成电压，每一个感光单位配置一个放大器，读取前便将其放大
比较内容
CCD
CMOS
物理结构
由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵等多层结构
传感单元、放大器等周边电路
高度集成的单层结构
成像质量
好
一般，高端CMOS可与CCD媲美
信噪比
高，照度一般可达到0.5Lux以下
一般，高端CMOS可达0.5-1Lux
成本
工艺复杂，成本高
工艺简单，成本低
集成度
低
高
耗电量大、发热量大、寿命较短
耗电量小、发热量小、寿命较长
发展趋势
CCD经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型，高清成像应用瓶颈几乎无法解决
高端CMOS随着技术的不断改进提升将成为未来高清成像系统的主角
什么是720P？
什么是1080P？
720P、1080P是美国电影电视工程师协会（SMPTE）制定的最高等级高清数字电视的格式标准，720P的有效显示格式为：
1280×
720,像素数达到92.16万,1080P的有效显示格式为：
1920×
1080，像素数达到207．36万。
SMPTE（美国电影电视工程协会）将数字高清信号数字电视扫描线的不同分为1080P、1080I、720P（i是interlace,隔行的意思，p是Progressive,逐行的意思）。
720P、1080P是一种在逐行扫描下达到1280×
720、1920×
1080分辨率的显示格式。
是数字电影成像技术和计算机技术的融合。
我们常说的720P高清摄相机或1080P高清摄相机就是按照这种标准，能够通过对视频图像的采集、编码、压缩、解码等一系列过程最终输出720P或1080P分辨率图像的摄相机。
Q:
什么是高清摄像机的有效像素？
A:
数字摄像机/照相机的像素数包括有效像素（EffectivePixels）和最大像素（MaximumPixels）。
与最大像素不同的是有效像素数是指真正参与感光成像的像素值，而最高像素的数值是感光器件的真实像素，这个数据通常包含了感光器件的非成像部分，而有效像素是在感光器件真正参与感光部分的像素值，它往往会比最大像素值少很多，所以，在像素面积不变的情况下，数字摄像机/照相机能获得最大的图片像素，即为有效像素。
目前许多数码摄像机/照相机所标称的像素值往往是最大像素，而不是有效像素。
另外，同时同样的感光器件在拍摄视频和拍摄照片时所使用的有效像素也是不同的。
一般拍摄视频时所使用的有效像素要远远小于拍摄照片时所使用的有效像素。
如何鉴别高清IP摄像机的性能？
（标称720P的摄像机如何能够鉴别优劣）
高清摄像机的属于视频监控领域里的新兴事物，目前国内还没有统一的检验与测试标准。
因此，虽然同样标称为720P的高清摄像机，但是，在视觉感官上的差距却非常明显。
我们大致可以通过以下五点来简单的判断高清IP摄像机的优劣
1.清晰度测试
可以通过普通的视频图像清晰度（线数）测试卡来简单的判断高清摄像机的清晰度。
这种方法能够通过肉眼直接分辨出图像的清晰度，一般来说高清720P的摄像机测试卡指标能够清晰的分辨出大于700TVL电视线，而较差的高清摄相机这一指标会偏低，而且图像有抖动或毛边。
2.动态范围测试
可以通过普通的视频图像灰度等级测试卡来简单判断高清图像的灰度等级数据。
3.色彩还原
通过色彩测试卡或肉眼来判断比较高清视频图像的色彩还原度。
一般好的高清IP摄相机的还原度非常高，几乎可以达到非常逼真的还原效果。
4.信噪比
相同画面情况下对噪声的抑制处理也是衡量高清IP摄相机性能优劣的重要指标之一。
对于画面中暗块亮快的处理、噪声抑制直接决定了图像的画质效果，有许多低端的摄相机只能在100Lux以上的理想状态下输出较为清晰的画面，对于光线环境变化的适应能力很差，强光或者暗光的环境下没有对噪声抑制的有效手段，无法保证图像质量。
这种情况下高清图像是没有意义的，我们称之为伪高清。
5.图像编码压缩算法
IP高清摄相机对图像的编码压缩算法的好和差也是直接影响摄相机性能的重要指标之一，目前市场上的高清摄相机视频图像的编码压缩处理芯片分成DSP芯片和ASIC芯片两种载体，两者各有千秋，DSP芯片功能应用相对灵活,开发周期短，但是编码效率偏低，且成本较高。
ASIC芯片功能应用相对固定，开发周期长，但是编码效率很高，且大批量使用后成本较低。
不管是哪一种载体都需要好的视频编码压缩算法，好的算法能够在保证图像质量和清晰度的情况下尽可能的减少视频码流和存储容量。
较差的IP高清摄相机往往会在大运动量的情况下产生马赛克或水波纹等情况，直接影响视频图像质量。
高清图像如何存储？
A:
高清图像的存储设备和传统的数字硬盘录像机DVR（DigitalVideoRecoder）不同，由于它直接输入的数字视频图像，因此它不需要进行图像的编码压缩，而只需要存储数字视频图像资料，除此之外，它还需要能够支持对IP高清摄像机的管理，网络服务、权限管理、Web服务等后端网络服务和应用支持。
这种设备我们统称为NVR（NetVideoRecorder）。
目前，NVR设备按照不同的使用需求有多种产品形态，其中包括分布式NVR和集中式NVR存储系统。
高清图像如何显示？
目前高清视频图像大都以720P（1280*720）分辨率为主，由于分辨率达到了甚至超过了我们传统显示设备的显示能力范围，因此在高清图像的显示方面也引入了许多新的设备、标准和接口。
其中包括大屏幕高清显示器、HDMI接口等。
由于传统的数字显示接口以VGA标准为主，但是VGA标准接口的输出分辨率最大也只能达到1280*1024分辨率，因此，当我们需要显示720P分辨率的高清图像时就必须采用以HDMI标准的接口进行视频信号的传输，采用支持720P的高清显示设备进行显示。
4.2平台软件
4.2.1：
主界面说明
序号
名称
说明
1
快捷工具栏
用于快捷进入指定的功能项。
设备管理
管理和添加设备。
3
视频窗口
视频观看窗口，最多支持36画面，单击指定的画面可以最大视窗。
4
云台控制
控制云台旋转方向，需要在视频端连接云台设备。
5
日志窗口
查看登录或报警日志的窗口。
4.2.2工具栏说明
设备浏览
浏览和管理当前连接的视频服务器。
地图浏览
切换到电子地图管理窗口。
分组浏览
打开分组窗口，用于分组和管理视频通道。
PTZ云台
打开RS-485控制窗口，用于云台控制。
登录日志
浏览用户登录软件的登录信息。
6
报警日志
浏览视频服务器的报警日志。
7
多窗口浏览
多画面控制，最大支持36个通道同时浏览
8
播放条
隐藏或开启通道下方的播放工具按钮，见“播放工具条说明”。
9
软件信息
关于VIDIACNET软件的版本信息。
4.2.3播放工具条说明
停止
停止当前通道的视频图像。
录像
录制当前通道中的视频。
拍照
抓拍当前通道中的图像。
声音
调整当前通道的声音。
对讲
打开当前通道语音对讲。
第三章、电梯对讲系统
一、项目概述
随着城市里电梯使用频率越来越高，电梯安全也越来越受到重视。
电梯关人现象
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