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1、xxx高清视频监控方案设计书 XXXXX股份有限公司 高清视频监控系统项目方案书 设计单位: XXX有限公司设计日期: 2018年 10 月 30 日 项目概述项目背景和建设目标XXX股份有限公司是一家拥有3栋办公车间楼以及围墙长度达2000米的一家大型企业,公司员工众多，进出人员复杂,为厂区建立一套智能数字监控系统是必不可少的。同时监控系统在工厂中有着广阔的应用前景。随着厂区信息化建设的不断完善，网络化已经成为厂区视频监控发展的主流方向。为促进工厂实现现代化、高效管理的具体要求，现结合现今行业的发展水平，利用先进技术，采用安全、可靠的网络监控设计方案，将监控系统“集成化，网络化”是符合工厂保

2、卫工作发展需要的，也是未来监控系统的趋势，而网络化视频监控的灵活性、开放性以及可扩展性，也正在促进工厂视频监控向更广阔的应用领域延伸。除了实现传统的安防应用外，网络化工厂监控解决方案还以提供报警联动、车牌识别等拓展型应用，从而全面提升工厂的管理效率和服务质量。昆山尚之辉电子有限公司的百万高清产品在安防监控领域有着卓尔不凡的表现。针对工厂的安防需求，设计了一套完整的百万高清视频监控系统方案，本文将对这套系统进行详细分析。网络视频监控技术概述 网络视频监控技术的演变时至今日，业内普遍认为视频监控系统已经发展到第三代。第一代视频监视系统指的是以VCR (Video Cassette Recorder

3、s)为代表的传统CCTV系统，系统主要由模拟摄像机、专用电缆、视频切换矩阵、模拟监视器、模拟录像设备和盒式录像带等构成。第一代系统存在很多明显的缺点，例如维护工作繁琐、无法进行远程访问、无法与其他安防系统（如门禁、周界防护等）有效集成、录像质量将会随着时间的推移下降等。在上世纪90年代中期，以DVR (Digital Video Recorder)为代表的第二代视频监视系统出现在视频监视市场上。DVR使用户可以将模拟的视频信号进行数字化，并存储在电脑硬盘而不是盒式录像带上。数字化的存储大大提高了用户对录像信息的处理能力，用户可以通过DVR来控制摄像机的启闭，对于报警事件以及事前/事后报警信息的

4、搜索也变得相对简单。然而，DVR本身的处理能力限制使得其数字化处理能力被限制在是832路以内，一个项目往往需要许多台DVR设备，系统部署仍然很繁琐。第三代系统指定就是目前正在蓬勃发展的网络化视频监视系统，又称为IP监视系统，它最早出现于2001年。网络化视频监视系统从一开始就是针对在网络环境下使用而设计的，是完全数字化的系统，它基于标准的TCP/IP协议，能够通过局域网/无线网/互联网传输，布控区域大大超过了前两代系统；它采用开放式架构，可与门禁、报警、巡更、语音、MIS等系统无缝集成；它基于嵌入式技术，性能稳定，无需专人管理；它灵活性大大提高，监控场景可以实现任意组合, 任意调用。此外，网络

5、化视频监控系统的出现，使高清化、智能化视频监控及其大规模应用成为可能，从而真正实现了视频监控技术的飞跃。下表将网络视频监控系统与传统的模拟视频监控系统进行了详细的对比，从中可以更加具体的看出网络视频监控系统所具备的优势：网络化视频监控系统与传统模拟监控系统的对比对比内容网络视频监控系统传统模拟视频监控系统访问方式按需进行开路或闭路访问，使用任一台PC上标准的Web浏览器，您就可远程访问实时图像，并远程管理网络摄像机。闭路，不能进行远程访问。易用性使用任一台PC上的标准Web浏览器，您就能够远程管理和查看图像。网络摄像机可将图像记录在硬盘上，易于搜寻、易于存储，并且不会出现图像退化或磨损。为安全

6、起见，存储硬盘可安装在远程位置。不能够进行远程管理或监控。图像必须存储在录像磁带机上，所以需要不断更换以保持足够存储空间。录制图像质量会随着存放时间的增长而下降。录像机必须放置在摄像机附近，这可能会使未授权的人获取录像带。图像质量数字图像采用MJPEG、MPEG-4或H.264压缩格式，不会影响传输质量和存储质量，图像在创建后不会发生质量降低的情况。当使用长电缆时，图像有可能会丢失，磁带的分辨率通常很低，录像的画面质量也会随时间推移而降低。系统要求通过网络传输实时视频所需的所有部件都已经集成在网络摄像机中，可以方便地将网络摄像机连接到网络，并能够从网络中的任一PC(处于任一地点)查看、录制和管

7、理。需要使用同轴电缆、多用复用器、视频或慢速拍摄录像机、专用音频线路、专用PTZ控制线路，以及本地放置的CRT(阴极射线管)监控器等众多复杂设备。安装只需方便地将网络摄像机连接到最近的网络，并分配一个IP地址。将同轴电缆连接到每一台摄像机，并连接到多路复用器。传输线一条标准的UTP网线可同时从几百个网络传输图像。一根电缆一次只能为一台摄像机传输视频信号，如果您有两台摄像机，就必须使用两根电缆，这往往意味着您需要把那些塞满厚重而危险的电缆的中继设备连接到位于本地的控制室当中。可扩展性您可轻松地将更多的网络摄像机添加到系统当中。扩展工作非常困难，每个模拟摄像机都需要有专用的电缆，当使用长电缆时会影

8、响到图像质量。成本用于高质量的网络电缆的花费通常比标准的同轴电缆要少30%到40%。一根网络电缆能够同时支持上百台网络摄像机和其它设备。基于IP的网络基础设施往往处于适当的位置，也就意味着您用于构建系统的成本可以降低到仅仅包括网络摄像机的成本。同轴电缆非常昂贵，常用的RG59 75欧姆的标准同轴电缆要比高质量网线贵30%到40%。每个模拟摄像机都需要一根电缆，如果您有很多台摄像机，您就必须购买很多的电缆，并专门为这些电缆的安装和部署花钱。人力和维护成本较高，此外系统建设成本还将包含模拟摄像机、录像机和录像带的费用。 百万高清网络视频监控在第三代网络视频监控系统中有两个代表性的产品，一个网络摄像

9、机，一个是NVR。其中目前行业NVR,有别于之前的NET-DVR，它可以与网络摄像机、视频适配器等IP前端设备配合，提供全网络化视频监控解决方案，用户仅需借助现有网络即可完成监控系统的快速部署，实现网络视频信号的集中接入、浏览、录像、回放和管理。NVR拥有全网络化带来的部署灵活、布线成本低、维护便捷、安全可靠、端到端管理等一系列创新优势，同时，它还继承了DVR集成度高、配置简单、操作灵活等传统优势，消除了用户对网络化监控的诸多顾虑。网络摄像机通常也被称为IP摄像机，它们是一种高度集成化的产品，可以看作一台摄像机和一台微型服务器的结合体，是完全数字化的产品。视频图像由其摄像机部分进行采集，即将组

10、成图像的各种光信号转化为电信号，同时还进行曝光控制、快门控制、白平衡调整、亮度色度调整以及背光补偿等常见的图像调整工作；采集来的视频图像通过嵌入在网络摄像机内部的视频压缩/处理芯片进行压缩、编码并通过网络进行传输，同时芯片也可以实现相应的智能分析、报警事件管理安全防务和加密等数字化功能，以及提供HTTP、TCP、SNMP等多种网络服务。由于视频图像在网络摄像机直接完成了数字化处理，并通过标准的网络协议进行传输，因此无需再进行其他的模数转换，从而能够充分保持图像的清晰度。用户只需通过电脑连接到网络就可以观看视频图像，而录像设备也只需要直接获取相应的数字化视频信息并进行存储即可，从而大大方便了视频

11、数据的共享、存储和与其他系统的集成。项目需求定义系统建设需求分析监控范围大：现代化工厂的监控范围已经不局限于对概况的监控，而扩展到对工作岗位、工作细节的监控。监控等级高：随着现代化工厂的监控范围的扩充，现代化工厂网络视频系统呈现出层次化、阶梯化的特点。技术难度大工厂网络型数字电视监控系统的监控系统有4个难点：1、高可靠性的嵌入式系统工厂监控系统的可靠性是一项重要指标，系统不能经常出现故障，而且故障后需要在短时间内修复。传统的模拟录像方式故障率高、维护工作量大、网络功能不足，不能满足工厂的基本要求，因此必须要有高可靠性、强大的网络功能。2、多重网络结构现代化的监控系统要求管理人员在不同的位置能够

12、监控整个系统的运行和事故的处理，由于工厂监控的区域大，因此在网络拓扑结构上是多重网络结构。3、复用技术由于通讯资源和网络综合布线，需要通过一条网线或者光纤同时传输视频信号和其它数据信号。4、与其他系统的联动控制现代化工厂数字视频监控系统需要与工厂的控制系统、消防系统、报警系统联动，需要有专用的设备完成通信协议的转换。点位分布图:功能需求系统应具备的功能要求百万高清工厂数字视频监控系统应满足以下功能： 授权的管理人员可对任意监控点进行监看（镜头作全方位旋转、变焦、变距、抓拍图像）； 监控中心采用集中管理、存储及流媒体转发等功能于一体的网络视频管理平台，显示系统采用拼接液晶电视墙高清显示； 通过电

13、子地图服务器导入工厂平面图，可方便的将任一点摄像头所拍摄内容即时拉入屏幕； 对工厂各管理部门赋予相应的权限（根据具体要求而定），实现对整个监控网络的管理监看； 对录像数据进行长期存储以备日后调用，同时也可以远程实时教学；系统管理平台功能要求一、 系统管理功能授权的管理人员可对通过系统任意监控点进行监看（镜头作全方位旋转、变焦、变距、抓拍图像）支持中心集中管理模式，实现对各个子系统中所有设备及平台用户的集中控制。系统应具备多级身份认证功能，应对系统用户进行分类，并综合考虑各种因素制定合理的权限管理策略，实现对用户访问的控制，确保用户只能对属于自己维护的设备加以管理；二、 图像实时查看功能系统应能

14、对工厂内所有的监控点实时视频图像进行动态观察和控制，对工厂内所有的区域的设备和摄像机、视频图像等进行统一授权调用管理；对监控中心大屏上监控图像进行轮流切换，按序切换；可实时监看任一路（或多路）现场画面，支持多种分割方式，并可对当前画面进行现场声音监听、录像、云台控制、抓图等。并可根据需要设置定时分组切换、画面切换等，能实现海量视频信息的高质量可靠存储、授权回放和点播管理。三、 告警及触发联动功能工厂安保视频监控部分应该能实现和工厂的电子围栏、消防报警、防盗红外、温度、湿度感应器等报警感应系统联动。整合报警视频，触发报警时，在监控中心做出相应的视频联动. 四、 信息共享功能通过电子地图服务器导入

15、工厂平面图，可方便的将任一点摄像头所拍摄内容即时拉入屏幕；对工厂各管理部门赋予相应的权限（根据具体要求而定），实现对整个监控网络的管理监看五、 远程管理通过集中联网，工厂各科室和管理部门可进行异地实时后台监督，遇到突发事件可实施应急快速反应，主要功能有：1. 录像文件下载监控中心具备远程录像下载功能，在回放的同时即可下载重要的录像资料。2. 远程图像回放监控中心和授权用户可以远程查询、回放所属任意网点的任一路视频录像。3. 设备巡检、网络校时监控中心能实现设备状态巡检，录像机网络校时功能。4. 设备异常状态上传前段设备的视频丢失、视频恢复、网络断开和硬盘错误等设备异常状态可自动上传到监控中心服

16、务器。六、 录像存储1. 所有监控点的图像均需支持1280*72025 帧/秒的实时录像能力。2. 录像采用24小时连续录像方式，录像保存时间不少于60天。3. 对录像数据进行长期存储以备日后调用。4. 所有录像资料由各个区域子系统中的存储服务器和磁盘阵列统一进行管理维护，并有流媒体服务器负责数据流的复制和分发，以分担存储服务器的压力、无论用户在何时登录，都可自由访问其权限范围内被允许访问的录像资料。5. 为了节省录像存储空间，系统应能实现减帧存储技术，用户可设定是否启用历史录像降帧帧以及设定启用降帧技术的时间阀值。七、 安全性系统应具有防止网络攻击的防御能力和防御措施，系统应采用访问控制和身

17、份认证保证整个系统的安全。八、 可扩展性系统应具有强大的接入能力和扩展能力，以实现今后大规模、大范围的监控点覆盖；支持灵活的接入方式，以适应各个监控点网络传输条件的差异性。九、 兼容性系统应具备良好的兼容性，应能兼容目前市场上主流的IP视频设备，且能够兼容市场上所有主流的存储设备、安防第三方系统设备。设计方针系统设计和建设应遵循“统一规划、统一规范、分步实施、创新实效、安全可靠”的方针，并在建设中合理改进、逐渐完善。同时，为了达到系统建设的总体目标，整个系统的设计和建设应该坚持以下原则： 采用先进的数字化、网络化、智能化视频监控理念、技术采用当前视频监控领域内最新的数字化、网络化、智能化理念，

18、配合国际领先的网络视频技术，采用国际一流的网络摄像机和视频服务器硬件设备，配合功能强大的应用软件，通过真正全面的数字化方案彻底整合系统图像采集、数字压缩、远程传输、管理、控制及其应用。 构建一个具有分布式部署、集中化管理的模块化系统利用嵌入式网络视频监控设备灵活可靠的巨大优势，配以应用软件分布式的模块化运行模式，在后台服务器的集中管理下，系统可在任意终端下，实现对远程所有分布镜头的监控、管理、控制，并指定任意终端实现系统的所有服务功能。 注重效益与投资IP网络视频监控方案的前端采用标准化、可扩展、可升级的硬件设备，可一次投入，反复利用。由于采用了通用的TCP/IP协议进行传输，前端设备除了用于

19、视频监控系统应用外，还可以为其它的应用系统提供标准的网络视频信息，实现一物多用，从而使总体系统具有很高的性能价格比。 可靠性与安全性原则 充分考虑选用可靠、成熟的技术和产品，系统的可靠性是系统成功建设的重要前提。系统应具有长期稳定运行的能力，安全可靠性高，有足够的抗干扰能力。应充分考虑对关键设备、关键数据和逻辑链路的冗余备份, 以及系统自动故障检测、发现、报警和恢复功能，提高系统可靠性。在系统的设计中，多层安全保护机制和措施，确保各种数据的完整性、准确性和安全性。 开放性与标准化原则 系统设计应采用开放式架构，选用标准化接口和协议，具有良好的可扩展性，系统建设遵守国家及行业标准与规范，应考虑到

20、系统在未来时间里可能的扩展、升级，主要设备和系统均具有良好的互联与互操作性。 先进性与实用性原则系统应采用国际先进的技术和理念进行设计，采用来自国际知名厂商的硬件设备，系统的技术方案应当能够长期保持先进地位，并能够适应将来的科技发展。系统设计应充分考虑到机场海关的业务特点，结合相关业务部门的实际工作需求，注重系统的实用性。 扩展性与灵活性原则系统采用结构化设计，支持无限扩容，无缝集成。系统构成方式简单，功能配置灵活，充分利用现有设备资源，能满足不同业务部门的需要。 设计依据第一章. 安全防范工程技术规范 （GB50348-2004）第二章. 安全防范系统验收规则 （GA308-2001）第三章

21、. 安全防范系统通用图形符号 （GA/T74-2000）第四章. 视频安防系统技术要求 （GB/T367-2001）第五章. 邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范第六章. 安全防范工程费用概预算编制办法 （GB/T70-2004）第七章. 工业企业通用设计规范 （GBT42-81） 第八章. 电气装置安装工程施工及验收规范 （BGJ232.90.92） 第九章. 民用闭路监视电视系统工程技术规范 （GB50198-94） 第一十章. 民用工业建筑电气设计规范 （GJT16-92） 第一十一章. 电视系统视频指标 （CCTR RECOMMENDATION 472-3）第一十二章.

22、 建筑物防雷设计规范 （GB50057-94）第一十三章. 安全防范工程技术规范 (GB503482004)第一十四章. 安防系统工程验收规范 （GA3082001）第一十五章. 中华人民共和国公共安全行业标准（GA/T70-94/T74-94）第一十六章. 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）第一十七章. 安防系统工程质量检验实施细则（试行稿）第一十八章. 电信专用房屋设计规范（YD500394）第一十九章. 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求（GA/T 670-2006）第二十章. 国家和地方相关标准的规定系统概述系统拓扑图根据工厂对高清视频监控项目需求情况，采用网络数字视频监控系统

23、来搭建视频监控平台。高清工厂监控系统从结构上划分为：前端监控点（百万高清摄像机）、网络视频传输（工厂的内网、接入外网Internet和监控专网）、后端监控中心（存储、管理、显示等）、网络客户端（上级监控中心远程监看、回放）等,如下图: 通过网络数字视频监控平台来管理、控制、实时浏览、存储、转发整个系统的视频图像。所有摄像机通过网络接入监控信息中心的NVR主机，通过平台服务器对所有NVR集群和前端摄像机进行集中管理，并可以随时调看任何一路被管理的视频图像以及对这些视频图像的录像调阅。系统特点深圳波粒科技百万高清整体解决方案体系分为前端高清监控、分布式存储、远程集中监控、分控职能管理的结构模式，即

24、： 对前端视频监控的监控录像数据的存储。 通过服务器平台管理技术，建立一个监控指挥中心，实现所辖所有监控点的远程集中监控要求。 在监控中心，实现所有监控录像数据的远程检索、远程回放、远程下载功能。 对重要录像文件如：报警录像、事件录像等进行上传，中心集中存储、管理。 通过设备巡检等功能的实施，实现对联入网内的所有监控设备进行远程巡检，确保设备出现故障时，可第一时间向监控中心报警。 通过服务器平台管理技术，实现支持多级、多部门分控功能的实施。 预留接口，提供对综合信息管理平台的协议接口，对监控数据综合应用，提供更多的与业务相结合的管理功能。 可实现报警系统、移动侦测、智能分析等各种方式组合的报警

25、方案，提高现有值守环境下的安全防范等级。系统结构分层网络高清视频监控系统从系统结构上可以分为视频监控层、网络链路层、监控管理业务接口层三个层次。 前端设备层前端设备层包括所有部署在监控点现场的的设备，如高清摄像机、麦克风、云台、报警发生器等。它是整个系统的信号源，由它产生视频、音频、开关量等信号，在现场直接转换成为MPEG4、H.264、H.265等其他数字信号通过网络进行传输。 网络链路层传输网络层主要是一个网络平台，通过网络，将前端设备发送的视频音频等各种信号传输到分控子系统和监控中心。 监控管理层监控管理层管理所有的用户、数据和控制信息，负责数据的切换、显示、存储和相关处理，发出用户的控

26、制命令，同时也负责用户的认证和授权。提供后端服务中各种综合业务的人机交流界面的接口和开放的平台。百万高清网络监控的优势 百万高清彩色模拟摄像机采集垂直分辨率，PAL制式下625扫描线，去消隐后575线，目前最高达到540线左右已经是极限了。而数字高清网络摄像机，无论是720P还是1080P甚至更高，解析度可达800线以上，从分辨率上比较，模拟摄像机接如后端监控录像设备，分辨率最高为4CIF或D1，约40万像素，而数字摄像机则可以高达百万甚至千万像素。 低照度低照度（光照灵敏度），是指当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值（图1）。也就是是指感光

27、器对于光照的灵敏程度。它是百万高清摄像机极为重要的参数指标。波粒利用“超低照度CMOS传感技术”，成功研制出国内首款720P低照度数字高清摄像机，低照度性能由普通百万高清的1-6LUX / f1.2，提升到目前的0.01LUX / f1.2。 从而大大提升了高像素摄像机的广泛适用性。同时于2010年11月，成功研制出国内首款超低照度两百万像素摄像机，其低照度达到了0.05LUX / f1.2。 图1摄像机低照度对比图 逐行扫描在画面中的物体运动程度较小的时候，隔行扫描方式所带来的问题并不明显，但是当画面中的物体运动程度较大或速度较快的时候，图像画面就会变得模糊不清。这是由于运动中的物体在第一扫

28、描场中的位置和在第二扫描场中的位置之间存在较大差异而造成的。而网络摄像机采用了逐行扫描技术，与隔行扫描不同的是，该技术对一幅完整的画面采用一次性扫描，因此可以有效的解决上述问题。即便是画面中的物体处于高速运动过程中，摄像机同样可以提供清晰的画面。图2为隔行扫描与逐行扫描的实际效果对比，画面中的汽车以20km/h的速度行驶。从图中可以看出，无论是逐行扫描还是隔行扫描，画面中的静止物体（如砖墙）都可以清晰的呈现出来。但是对于运动的物体（如汽车和驾驶员），隔行扫描的画面明显模糊不清。从放大的画面细节可以看出，从采用逐行扫描的画面中可以清楚的辨识出驾驶员的面部轮廓，而隔行扫描则根本无法看清。如果驾驶员

29、是一个偷车的窃贼，那么显然隔行扫描的画面对于追捕工作毫无用处。 图2隔行扫描与逐行扫描实际效果比较波粒百万高清摄像机采用逐行扫描，可以有效降低高速移动物体带来的拖尾现象，可以更好的捕捉画面细节。 压缩格式支持MJPEG,MPEG4,H.264 三种高效的压缩标准，其中H.264还包括high, main or base 3种profiles，Base profile可以有效的节省带宽和CPU解码占用资源，High profile可以在数字放大后表现更精细的画质，但解码时需要占用更高的CPU和显存。H.264是最新的视频压缩标准，它也称为MPEG-4 Part 10或AVC（高级视频编码）。据预

30、测，在未来几年内H.264将成为行业首选的视频标准。H.264是一个需要许可证才能使用的开放标准，可支持最当今市场上最高效的视频压缩技术。在不影响图像质量的情况下，与采用M-JPEG和MPEG-4 Part 2标准相比，H.264编码器可使数字视频文件的大小分别减少80%和50%以上。这意味着视频文件所需的网络带宽和存储空间将大大降低。或者从另一个角度来说，在某一特定比特率下，视频图像质量将得到显著提高。因此，H.264的使用可以提高百万像素摄像机的普及速度。此外，H.264才具有以下的一些特点： 更强大的容错能力，能够纠正各种网络的传输错误 低时延功能，并能够在更高时延的情况下提供更高质量的

31、图像 通过简单的句法规范简化实施 精确匹配解码，严格规定了编码器和解码器如何进行数值计算，以避免错误累积 双码流波粒百万高清网络摄像机具备1个高码流和1个低码流，并且根据用户录像和监看的不同需求，系统可自动分配或手动设置2个不同分辨率和帧数的视频流，可以实现在录制一个高清流程的视频的同时显示一个低码流低帧率的实时画面，可以充分节省带宽和后端显示设备的CPU或GPU的解码资源。 PoE以太网供电（PoE，Power over Ethernet）技术是IP监控系统所具备的另外一个能够有效节省建设成本的优势，符合IEEE802.3af标准。该技术使网络摄像机可以通过同一根网线同时接收工作电力和数据，从而使用户可以节省下专门用于设备供电所需的布线成本，并可以与不间断电源（UPS）配合使用，进一步提高系统的可靠性。 PoE在使用时需配合支持PoE的交换机，单口最高可输出15.4W功耗满足Class 3级别受电设备需求。波粒的百万高清网络摄像机大部分可支持PoE供电，以实现视频、音频、配置、电源等多类数据基于一根网线的复合传