智能化综合安防系统规划方案.docx

1、智能化综合安防系统规划方案一、概况 云南铜业东川分公司智能化安防管理系统项目本着应用现代化、智能化、数字化、将计算机网络、多媒体技术、音/视频交换传输技术等采用系统集成的方法有机结合为一体，力求建设一个沟通内部各部门之间的视频、音频、控制、数据等多功能的、综合性的信息交互系统，为云南铜业东川分公司的监管改造工作提供一个全新理念的安防系统和信息交换体系，实现以看守所监控指挥管理中心为核心，以网络技术为依托，适应现代化看守所管理需要的信息化、智能化管理控制系统，实现信息资源的数字化、信息传输的网络化、信息管理的智能化。根据云南铜业东川分公司已建建筑物地理位置情况，建议云南铜业智能化安防管理系统按照

2、“统筹规划、全面设计、保障安全及服务管理、建好业务集成平台，留足扩展空间，实现系统联动”的原则，采取保障监管、突出重点、确保安全的建设原则，主要考虑以下系统的先期建设：1、计算机网络系统；2、数字化安防监控系统；3、应急报警系统4、各厂区控制管理中心及系统集成二、建设目标概括而言，系统主要实现如下运行效果：A.内外联络畅通，警力布置快速；B.及时发现和制止各类事故，及时发现各种突发状况，使在押人员所有活动均在有效的看守所当中，保证在押人员能安全、稳定的生活，促使在押人员能够服从管理，遵章守规。C.保障看守所警察的人身安全，提高狱警的看守所效率明确责任，使狱警可以安全、有效地履行职责，杜绝各种违

3、纪犯罪行为的的发生。D.通过一个多层次、立体、交叉的看守所体系。使各级部门和领导能在一定程度上实时掌握看守所的动态工作情况，及时处置各类事件，有效地做好看守所的管理工作。多级联网的安防管理系统：要求安防系统具备联网功能，从看守所再到监区。系统做到前端信息的共享，便于领导的远程管理，和出现事件时的统筹调度、管理、指挥。多级权限的管理：为了安防系统管理的高效性，同时避免公安腐败，看守所要求安防系统实行严格的权限管理。包括网络终端对视频图象的浏览和控制权限，看守所各种报警信息的处理权限。各个子系统的统一管理：各个子系统能够实现“一体化、集成化”的管理。同时要求各个子系统相互联动，使整个安防系统形成一

4、个整体，更好的发挥各个子系统的作用，堵塞安防漏洞。三、系统组建分析3.1总体功能需求功能设计以满足用户需求为主要指导思想，适当采用一些新的技术或系统，使系统更趋完善、功能更加强大，以应对技术不断发展的需要，使系统在一段时期不至于落后。 建立总控系统，以数字矩阵切换和数字硬盘录像机为核心，利用计算机操作控制，全中文界面。 通过对数字硬盘录像机图形界面进行操作控制，方便实现控制、切换；音视频信号以数字方式存储、能实现远程传输和检索。 对监视的内容实时录像，并同时记录当时时间、地点信息。 在录制图像的时候同时，同步录制每个相对应监仓的声音。 选用彩色高线低照摄像机和自动光圈镜头，彩色显示器整体无闪烁

5、感。 在所长及其他领导办公室能远程浏览、回放所有地方的图像。 在硬盘录像机中可以允许对视频图像的亮度(灰度)、对比度、颜色饱和度进行调整，高分辨率实时显示现场图像，回放质量高。3.1.1电视监控子系统能够对所有的监控图像进行实施控制、实时监看，要求画面流畅；网络传输的实时图像、声音同步；图像传输的网络延迟不超过2秒；能够对所有监控图像的录像资料进行检索、回放、备份，具有回放抓拍功能；能够控制监控图像在电视墙上进行切换（报警切换、手动/自动分组切换）；能够控制监控图像在拼接屏上的画面组合显示（单画面、多画面分割等）；能够接受其它相关子系统的信息，并实现联动图像切换、录像；采用多级密码管理，具有多

6、级用户操作权限。3.1.2报警子系统能够实时接收报警信息；具备电子地图功能（电子地图分层显示或局部放大等）；能够对报警系统进行布撤防（手动、自动等方式，自动方式应具有多个时间段的设置功能，以适应不同时间和时间的要求）；能够与其他子系统进行数据交换，触发其他子系统的联动；具有对历史报警事件的记录和查询功能；采用多级密码管理，具有多级用户操作权限。3.1.3电子巡更子系统在电子地图中在线动态显示各巡更点的位置和巡更设备的状态；有巡更触发时能自动切换电子地图到当前巡更点，或自动切换到相应巡更计划；出现异常巡更时发出警示报警和语音提示；实现在线式巡更系统和闭路电视监控系统的内部智能联动。3.2系统构建

7、分析3.2.1紧急报警子系统在本次连州市看守所的紧急报警系统的设计中，结合目前的建设需求，先设置了紧急报警点16个，所有报警点由保卫中心集中控制，同时在保卫中心与武警控制中心进行直观的LED报警显示，因而在本次连州市看守所紧急报警系统的控制主机必需采用大型总线制的报警控制系统。同时周界电网放攀越系统也要纳入紧急报警子系统的体系架构中，最终实现报警系统的统一平台化。3.2.2闭路电视监控子系统在本次连州市看守所闭路电视监控系统的设计中，共设置了视频监控点88个，其中4个全方位监控点、84个固定监控点。在控制中心中，一方面需要在屏幕墙上能够依据需求任意切换显示需要监控区域的图像，并且支持各类序列切

8、换、定点切换等功能，另一方面还必须支持对所有视频监控点的图像进行全程录像，结合目前安防系统的建设趋势、连州市看守所“数字化”建设的目标要求及与总局之间的网络远程调看及监管的需求，所以在本系统中，整个连州市看守所的闭路电视监控系统采用纯数字相结合的方式构成。整个系统由数字矩阵切换控制主机和由21吋100HZ彩色监视器与42吋液晶彩色监视器组成的屏幕墙等构成，录像及数字化处理部分由数字硬盘录像系统及彩色显示器等构成，依托于数字硬盘录像系统中的网络服务功能，从而为视频图像的网络远程调看及控制提供一个视频服务平台。根据上述的分析，在本次连州市看守所的闭路电视监控系统中，数字矩阵切换控制主机采用16路输

9、出出的矩阵切换控制系统；屏幕墙采用14+2显的方式构成，其由14台21吋100HZ彩色监视器及2台42吋液晶彩色监视器组成；数字硬盘录像系统由5台16路及1台8路的数字硬盘录像机组成。3.2.3门禁控制与管理子系统在日常的使用过程中，门禁系统作为一个独立的系统，主要负责的是所有进出口的集中控制与管理，通过相应的授权管理，实现对不同的进出口的人员权限进行管理。从安防系统一体化的角度考虑，在日产管理过程中，对于非法入侵的事件，如果能够在最短的时间内，将相关地点的图像切换到相应的监视器上，则能够让保卫人员对于事发现场的情况进行实时的监控，更有利于事件的协调处理。3.2.4在押汇报子系统在日常使用过程

10、中，在押人员汇报子系统负责完成在押人员与看守所管理人员之间的对讲沟通，从实际的管理角度考虑，在在押人员汇报过程中，必须能够通过视频，实时的了解在押人员汇报时的相关细节，因而，在对讲过程启动时，在总控中心内自动的将关联监舍的摄像机自动切换到指定的屏幕墙监视器上，能够让保卫人员对在押人员的汇报细节进行实时的监控，更有力于在押人员汇报的过程管理。3.2.5智能集成控制子系统从各安防子系统的特性角度分析，紧急报警子系统体现的是自动性和及时性，在特殊事件发生时时，能够及时的通过相关的声光报警、信息上传等方式及时的、自动的通知相关保卫人员，对异常情况进行排查和处理；闭路电视监控系统中的视频监控点的实时控制

11、与显示系统体现的是人为性和及时性，其能够通过操作与控制，对需要监视的场所进行实时的监控，从而了解各监控现场的实时状况；闭路电视监控系统中的视频信号数字存储系统体现的是事后性和必要性，通过对各监控现场进行全程的录像，能够为异常情况发生后的事件处理和核实提供相应的有力证据。对于上述的各个子系统，为了使各子系统更好的为整个连州市看守所的安防管理服务，实现1+12的效果，综合安防集成管理平台必须很好的建设。通过综合安防集成管理平台的建设，需实现三大功能需求：实现一体化的集中管理，将闭路电视监控系统、紧急报警系统、门禁控制与管理系统、在押人员汇报子系统系统实现同一平台下的一体化管理，为连州市看守所的安防

12、管理提供一个可操作性更强的平台。提供一个有机、直观的控制窗口，以多媒体电子地图的操控形式，为整个连州市看守所的综合安防管理提供一个高效的平台。通过内部的智能联动机制，实现各子系统在突发事件时，能够按照预案模式，自动为管理人员提供相关的信息。通过对各安防子系统特性的分析，由于人为因素的存在，在有异常情况发生时，如果相关的保卫人员对各前端监控点具体分布情况不是很清楚或者对于闭路电视监控系统中的控制设备操作不是很熟悉，则不能及时的利用已有的闭路电视监控系统对事发现场进行查看，从而延误了对突发事件的有效响应和及时处理，即使通过相关视频监控点录像资料的调看，也不能避免突发事件造成的影响和损失。因此，一个

13、完善的安防系统必须实现防盗报警系统和闭路电视监控系统之间的智能集成，通过联动关系的预先设置，从而在突发事件发生时，能够在极短时间内自动地将现场图像显示到指定的监视器上，为突发事件的第一时间处理提供一个有效的帮助。在本系统中，需要实现的联动功能包含如下：周界防攀越报警子系统与闭路电视监控子系统应急报警子系统与闭路电视监控子系统门禁控制与管理子系统与闭路电视监控子系统对讲子系统与闭路电视监控子系统如果采用传统的输入/输出模块来完成上述的联动功能，其存在如下问题：一是联动设备众多，设备成本高。需要多路报警联动输出、多路矩阵的开关量输入模块、多路数字硬盘录像系统的开关量输入模块等；二是物理联接繁琐。需

14、要实现一种联动输出模块和两种以上开关量输入模块之间的多条物理线路联接；三是维护性差。在完成所有的物理线路联接后，如果某一路的联动出现问题，在维护时，如果没有实际参与前期的施工过程，维护人员在短时间内解决问题的可能性很小；四是可调整性差。在整个系统交付使用后的过程中，根据实际的使用情况，需要对联动的关系进行调整时，如果对整个物理线路的联接构成不熟悉，则很难实现我们既定的联动关系调整功能；五是可扩展性差。在日常的使用过程中，需要增加相关的紧急报警点和视频监控点，并实现扩容后的相关联动功能，则还需要配备相关的联动设备，并再次通过繁琐的物理线路联接来实现，从而在系统的扩展性上来说，可扩展性差。所以我们

15、采用了综合安防管理平台来构建了整个智能集成系统。本系统与由传统方式组成的安全防范系统最明显的一个区别在于各个子系统依托综合安防管理平台为桥梁、通过相关的协议互联构成了一个有机的、完善的整体，子系统与子系统之间实现了无缝联结。各子系统之间只是通过网络、相关的协议即可实现报警与监控之间的智能联动，并且具备了智能化处理事件的功能。通过上述最基本的比较，无论在系统的简约性、可靠性、稳定性方面，还是在系统的经济性、前瞻性方面，本次的综合安全防范系统均超越了传统的安全防范系统。3.2.6网络分控子系统对与本次连州市看守所的综合安防系统建立，从日常的管理角度考虑，必须设置网络分控系统，从而能够实现相关领导的

16、远程图像调看及控制功能，便于相关责任领导的巡查及管理。3.3解决方案根据上述的项目需求分析和项目组建分析，结合目前已有的安防技术，我们针对本次连州市看守所综合安防系统的规划设计提出了如下解决方案：基于对项目需求的分析，针对本系统中的闭路电视监控子系统，各监控现场的前端监控点通过同轴电缆传输的方式将视频信号和球机控制信号传送回控制室，在控制室内接入数字硬盘录像系统进行视频信号数字化处理及全程录像，早总控中心设置IP数字矩阵，并将其监视器输出信号输出到屏幕墙，从而在控制中心内对各监控点进行实时监控。各紧急报警点依据实际的现场情况，接入到不同的总线设备中，各总线设备挂接在RS485总线上，RS485

17、总线接入到总控中心内的总线区域管理主机上，从而实现报警系统的集中控制与管理。在总控中心内，设置综合安防管理平台一套，依托于综合安防管理平台完善的联动与控制功能，为防盗报警系统、闭路电视监控系统、门禁控制与管理系统、在押人员汇报子系统之间架设一个智能化的桥梁，从而将防盗报警系统、闭路电视监控系统、门禁控制与管理系统、在押人员汇报子系统有机的结合在一起。从而为整个连州市看守所的安防管理提供一个有力的保障。3.4系统应用技术分析3.4.1网络技术在数字化安防的组建过程中，其整个系统的建设载体是网络，在最早的数字化建设过程中，由于网络的带宽、数字化建设中所采用的压缩技术、网络系统的交换机功能等多方面原

18、因，曾造成数字化安防系统会严重影响网络运行的不良影响。在数字化高速发展的今天，上述的疑屡早已得了解决，其主要表现在如下几点：a)网络交换机的高速发展，解决了网络带宽的不足及交换能力的不足；b)视频压缩技术中的软、硬件的发展解决了视频流在网络传输中占用带宽高的问题，目前主流的压缩技术的理论传输带宽占用值仅为125Kbps；c)多播网络传输协议的应用解决了视频流在网络中带宽重复占用的情况，即使是多人同时调看同一路图像，在网络中，视频流占用的仅是一路视频流的占用带宽。3.4.2硬盘录像机选型分析目前数字硬盘录像系统按系统结构可以分为两大类: 脱离PC构架的嵌入式DVR和基于PC构架的PC式DVR嵌入

19、式DVR，就是基于嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统的嵌入式系统，其集应用软件与硬件于一体，具有PC机的某些功能，但非PC系统。其采用专用芯片对图像进行压缩及解压回放，主要是完成整机的控制及管理，没有PC式DVR那么多的模块和软件功能，其整个音视频的压缩、显示、网络等功能全部通过一块单板来实现，整个系统硬件的可靠性和稳定性大为提高，一般不会有死机问题出现。嵌入式DVR，易于使用（一般通过面板按键或遥控器进行操作，无须学会计算机常规操作），无须专人管理，但其灵活性不够，无法满足用户组建大型技防专网、集群操控设置、管理等多样化的需求，有的无网络功能，有的有网络功能但不强。 PC式DVR以传统的PC机

20、为基本硬件，以Win98、Win2000、WinXP操作系统为软件平台，配备图像采集压缩卡和相应的监控应用软件，组成完整的DVR系统。PC机硬件更新换代快，因而PC式DVR的产品性能提升较容易，软件修正、升级也比较方便。PC式DVR可分为工控机PC式DVR、商用机PC式DVR和服务器PC式DVR。工控机PC式DVR采用工业机箱和工业计算机硬件，可以抵抗恶劣的工业环境的影响和干扰，其采用CPU工业集成卡和工业底版，可以支持较多的音视频通道数及更多的（IDE）存储硬盘，常应用于各种重要场所，其价格当然比商用PC贵很多。音视频路数较少的多使用普通的商用机箱，商用机PC式DVR采用通用的PC主板及各种

21、板卡来满足系统的要求，其价格便宜，常应用于各种一般场所。服务器PC式DVR采用服务器机箱和主板，其系统的稳定可靠性也比前两者有很大提高，还常常配有UPS不间断电源和海量的磁盘存储阵列，支持硬盘热拔插功能，其常应用于监控要求非常高的特殊应用部门。PC式DVR的优点在于: 存储硬盘容易扩展，存储容量较大，适于长时间录像; 良好的人机接口和文件管理等，只要会用计算机的人都可以通过鼠标、键盘进行操作; 软、硬件升级比较容易，产品更新快; 一般的故障都可以通过更换部件进行维修，整机不会报废，相对降低了系统的二次投资。相对于嵌入式DVR来说，PC式DVR稳定性要差一些，但可以通过组建物理隔绝于外界的安防专

22、网以及明确专人操作、管理等来有效减少对Windows操作系统的入侵，通过给Windows操作系统打补丁、安装防火墙、杀毒软件等来不断完善Windows操作系统，从而增强PC式DVR的稳定性。如果经费允许，使用服务器PC式DVR更好。PC架构的硬盘录像系统自进入市场以来，由于其系统软件具备强大而便利的通用开发环境，因此在多媒体控制与管理、网络传输能力、系统综合集成能力（报警、模拟矩阵主机控制等）以及其他扩展功能等方面表现出明显的优势，由于PC架构硬盘录像系统软件都是基于WINDOWS2000或XP操作系统环境运行的，而操作系统的稳定性很容易受到各种因素的影响（如各种病毒侵扰、硬盘损坏、各种因素造

23、成的操作系统文件损坏或丢失），使得PC架构硬盘录像系统的维护工作量较大。结合目前操作系统的升级，Microsoft公司最新推出的Windows XP Embedded（简称XPE,即嵌入式XP）操作系统很好的解决了上述的问题，XPE操作系统在数字硬盘录像系统中的应用，既保留了原PC架构硬盘录像系统功能强大的优势，又很好地解决了操作系统稳定性的问题。作为新一代的数字化监控产品，系统优势主要表现在以下几个方面超强稳定性：采用嵌入式XP操作系统技术进行设计，具备工业强度的健壮性。嵌入式XP操作系统固化在高稳定的Compact Flash（简称CF）卡中,彻底避免了因使用硬盘而产生的不稳定因素，系统稳

24、定性高,可避免意外断电和非正常关机造成系统崩溃等安全问题，极大地减少了系统额外的维护工作量。专为DVR量身定制的嵌入式XP：Windows XP Embedded 具有12000多个组件单独挑选应用的能力,经过对嵌入XP的专业定制裁减，仅保留嵌入式硬盘录像系统运行所必需的极少部分组件，并通过专为系统开发的辅助管理工具软件的协作，使得硬盘录像系统软件与嵌入XP系统配合到完美无缺。有效地杜绝了病毒入侵：一方面Windows XP Embedded单独组件挑选的能力降低了恶意代码攻击的风险，另一方面操作系统与系统软件保存在具有写保护功能的CF卡中,任何病毒无法进行写入破坏。强大的处理能力和网络功能：

25、系统采用Intel高性能处理器和PCI总线技术，与市面上一般的嵌入式硬盘录像机产品相比，具有性能强大，特别是在多个网络客户端并发调看处理能力方面具有明显的优势。极其便利的可扩展性与可维护性：基于PC架构的硬件兼容性优势，各种接口插件齐全，可通过直连或转接器任意扩展,安装好驱动即可对硬件进行使用，另一方面，系统是由多个部件组成的，但某个部件出现故障后，仅需更换故障部件后即可修复，不需要进行整机维修，大大减少维修成本。3.4.3总线制报警控制主机分析在目前的总线制报警控制系统中，RS485总线的类型有两种，一种是非标准的环流型RS485总线，另一种是标准的RS485总线。环流型485总线由于其特殊

26、的工作特性，其总线的距离即使是通过485总线延伸器的延伸，最长也不能超过1.6KM，而且总线距离增长的同时还必须改变相关线缆的线径，否则当总线末端的电压低于一定的范围时，整个系统就不能正常的工作，而且环流型的RS485总线由于其在总线上叠加了电源信号，所以目前能够支持环流型总线的光端机几乎没有；标准的RS485总线由于其标准性，在实际的使用过程中，可以通过多种方式进行长距离的传输，例如可以通过485中继器的方式进行级联（总线距离可以达到10KM）、可以通过光端机调制的方式进行延伸（延伸的距离没有限制）、可以通过TCP/IP的方式进行延伸（延伸的距离没有限制）。所以在本次连州市看守所系统中，选择

27、标准RS485总线型的报警主机来构建本次紧急报警系统。3.4.4综合安防管理平台的稳定性对于依托于计算机平台运行的综合安防管理平台，由于其是基于计算机硬件和WINDOWS操作系统构建的，而且在整个系统中其所处的是个承上启下的环节，因而整个综合安防管理平台的稳定性，是必须考虑的一个问题。针对此问题，我们从如下几个方面来规避问题的发生及问题的快速处理：一是计算机平台采用稳定可靠的品牌产品，从而确保平台硬件的稳定运行；二是在系统调试结束后，做好整个系统的备份和数据资料的备份；三是提供完善的系统应急措施，从而确保在异常情况发生后能在最短的时间内恢复运行。四、设计方案4.1设计原则 实用性及可靠性原则在

28、系统的设计和实施工程中，应该充分考虑系统的可靠性。在整体设计时关键部位必须有充足的备份措施，对于重要的网络部位应当采取先进可靠的容错技术。 先进性、成熟性与可扩展性原则系统建设适应行业发展，充分考虑安防系统的特点，在整体设计、设备配置、通信方式、管理方式、维护方式等方面具有一定的先进性，采用国际标准的同时又是成熟的技术。系统具有良好的可扩展性，充分保证能够将今后增加的新设备和新功能简单方便地与原有系统相结合。开放性和标准化原则系统中所采用的布线设计、通信协议、系统设备及布线材料都符合国际标准、国家标准、工业标准和各类标准及相关行业标准。充分利用不同网络的优势，将它们有机地结合起来，为信息交换和

29、设备互操作创造有利条件。经济性原则在完成系统建设目标的基础上，力争用最少的投资，取得最大的效益。在网络设计、设备选型上，采用高性能价格比的方案和设备，不仅使资金的投入、产出比达到最大值，而且要降低整个系统的运行成本，以较低的人员与资金投入来维持系统的正常运行。可维护性、可管理性原则网络设计和设备选型应具备实施安装方便、配置方便等特点，尽可能采用先进的、直观的管理手段，能够合理配置、均衡和调整网络资源，监控网络运行状态，控制网络运行。工程施工前提供详细布线设计图纸；施工结束后，将提供给用户所有安装及施工图纸、技术资料，便于用户维护和使用。灵活性原则采用了标准化的布线方式及设备，方便将传感器侦测、

30、报警联动录像等功能接入本系统，并且便于今后系统扩容和设备的更新。系统的稳定可靠性：该系统保证在全天24小时不间断连续运行，防止一旦因故障停机和检修而带来极大的不便。确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。易用性和易维护性：系统投入使用后，主要是面向管理人员，设计充分考虑易于使用、易于维护，可以大大提高系统的开通率。安全性和保密性：系统设计中既考虑资源的充分共享，同时注意了信息的保护和隔离，因此系统针对不同的应用，采取了不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。4.2设计依据 GA/T75-94 安全防范工程程序与要求GA/T74-94 安全防范系统通用图形符号GA/7

31、0-94 安全防范工程费用概预算编制办法GB50198-94 民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范GB12663-90 防盗报警控制器通用技术条件JGJ/T16-92 民用建筑电气设计规范GBJ232-82 中国电气装置安装工程施工及验收规范CECS 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB14050-93 系统接地的形式及安全技术要求建筑电气设计手册公安部监控设备安装规范看守所智能化安全防范系统项目建设和管理(暂行)规定看守所安全防范工程设计规范网络系统硬件设备选型、施工、安装符合ISO9002标准。广东省监管处和连州市看守所相关要求及现场踏察的数据。4.3系统结构说明4.3.1闭路电视监控子系统整个系统的主要特征是“集中控制、区域管理”，各监区内管辖的各类全方位摄像机、固定摄像机均各自汇总到控制室后统一接入到高清晰数字硬盘录像系统中，每个干警管教室或领导办公室均通过看守所TCP/IP网络，实现和看守所安防总控中心的互联互通，在看守所安防总控中心内设置IP数字矩阵切换控制系统一套，依托于IP数字矩阵切换控制系统的视频、控制信号的还原功能，实现对整个看守所内所有前端监控点的集中控制与管理功能，同时实现相关领导的远程图像调看及远程控制功能。监控点布点说明监房监控连州市看守所共计有16间监室。在监室内安装摄像机，一是为了能全天候掌握在押人员在狱内的动态，以确保