文博安防综合解决方案博物馆.docx

文博安防综合解决方案博物馆.docx

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文博安防综合解决方案博物馆

第1章系统概述15

1.1建设背景15

1.2现状分析16

1.3需求说明16

1.4设计原则17

1.5设计依据18

第2章系统总体设计19

2.1设计目标19

2.2设计思路19

2.3总体结构设计22

2.4方案特点22

第3章风险防护等级及纵深防护体系25

3.1风险等级防护25

3.1.1风险等级划分25

3.1.2防护级别及要求26

3.2.1第一层防护体系29

3.2.2第二层防护体系30

3.2.3第三层防护体系30

3.2.4第四层防护体系30

3.2.5第五层防护体系31

3.2.6第六层防护体系31

3.2.7第七层防护体系31

第4章系统详细设计33

4.1视频监控系统33

4.1.1总体结构设计33

4.1.2监控前端设计35

4.1.3存储系统设计47

4.1.4解码及控制51

4.1.5大屏显示62

4.1.6视频质量诊断66

4.2报警管理系统68

4.2.1总体结构设计69

4.2.2前端子系统69

4.2.3传输子系统71

4.2.4控制子系统71

4.2.5系统管理71

4.3一卡通管理系统75

4.3.1总体结构设计75

4.3.2门禁管理系统77

4.3.3人员考勤系统84

4.3.4可视对讲系统86

4.3.5人员通道/人证比对系统88

4.4客流分析统计系统90

4.4.1系统简介90

4.4.2系统架构91

4.4.3业务设计92

4.4.4系统功能93

4.5在线巡查系统94

4.5.1业务设计94

4.5.2系统功能95

4.6人脸识别系统95

4.6.1系统架构96

4.6.2系统功能96

4.7信息发布系统99

4.7.1系统架构99

4.7.2系统功能101

4.7.3系统特点103

4.8车辆管理系统105

4.8.1总体结构设计105

4.8.2车辆出入口系统107

4.8.3室内停车场系统113

4.9传输网络设计119

4.9.1传输网络总体设计120

4.9.2网络详细设计122

第5章文博综合安防平台127

5.1平台设计概述127

5.2平台整体架构设计128

5.2.1平台整体架构128

5.2.2视频应用子系统130

5.2.3视频网管子系统131

5.2.4电子地图子系统132

5.2.5智能一卡通子系统133

5.2.6车辆子系统134

5.2.7客流分析子系统135

5.3平台子系统功能135

5.3.1视频监控子系统功能136

5.3.2报警管理子系统功能141

5.3.3车辆管理子系统功能142

5.3.4大屏幕控制子系统145

5.3.5应用维护子系统146

5.3.6客流分析子系统153

5.3.7地理信息子系统154

5.3.8一卡通子系统156

5.3.9智能巡检系统160

5.4平台安全设计163

5.4.1用户身份认证163

5.4.2访问权限控制164

5.4.3用户权限管理164

5.5平台对接设计165

5.5.1接入第三方设备165

5.5.2与其他业务平台对接168

第6章成功案例170

6.1北京故宫博物院170

6.2浙江省博物馆171

表格目录

表1场景及设备选型表36

表2录像存储统计51

表3视频质量检测功能67

表4报警类型表72

图片目录

图1.物理架构图21

图2.纵深防护体系设计28

图3.网络高清方案物理拓扑图33

图4.室外监控前端部署结构示意图35

图5.周界热成像球机枪球联动36

图6.出入口监控效果示例图38

图7.走廊监控效果示例图39

图8.电梯轿厢监控安装示例图40

图9.楼梯口监控安装示例图41

图10.监控中心监控效果示例图42

图11.超宽动态摄像机对比效果44

图12.周界热成像设备的安装及效果45

图13.多全局监控45

图14.视频存储结构示意图46

图15.0工作原理示意图48

图16.示意图48

图17.数据备份示意图49

图18.示意图49

图19.解码拼控总体结构示意图51

图20.单屏显示效果53

图21.拼接显示效果54

图22.分割显示效果54

图23.叠加显示示意图55

图24.半透明显示示意图55

图25.图像拉伸显示示意图56

图26.显示示意图56

图27.网络抓屏显示示意图57

图28.视频综合平台双交换构架59

图29.视频综合平台前后板示意图60

图30.海康拼接屏高亮显示对比62

图31.海康拼接屏高对比度对比63

图32.海康拼接屏快速响应时间对比63

图33.海康拼接屏超宽视角对比64

图34.大屏拼接效果图64

图35.视频质量诊断架构65

图36.报警管理系统架构图68

图37.报警流程图72

图38.一卡通管理系统物理结构图75

图39.门禁管理系统结构图77

图40.人员考勤系统结构图83

图41.可视对讲拓扑图85

图42.人员通道系统结构图87

图43.人员通道系统现场安装图89

图44.客流分析统计系统架构90

图45.客流分析统计流程91

图46.客流分析统计业务92

图47.博物馆单兵在线巡查93

图48.人脸检测系统架构95

图49.人脸抓拍流程图96

图50.人脸抓拍界面示意图96

图51.人脸比对识别流程图97

图52.人脸比对识别界面示意图97

图53.人脸抓拍查询界面示意图98

图54.信息发布应用架构99

图55.可视化节目制作101

图56.车辆管理物理架构图105

图57.车辆出入口系统结构图106

图58.车辆出入口系统布局图111

图59.车辆出入口现场安装图112

图60.室内停车系统架构图113

图61.车位诱导流程114

图62.反向寻车流程115

图63.室内停车系统总体效果图117

图64.现场安装效果图118

图65.传输网络拓扑示意图120

图66.视频应用子系统架构图129

图67.网管子系统逻辑架构图130

图68.电子地图子系统架构131

图69.智能一卡通子系统架构图132

图70.子系统架构图133

图71.子系统架构图134

图72.平台界面135

图73.移动设备监控140

图74.报警功能141

图75.车辆出入控制系统框图143

图76.大屏控制145

图77.报警管理147

图78.报警联动148

图79.录像配置149

图80.运维管理151

图81.客流分析152

图82.地图应用154

图83.轨迹查询155

图84.用户管理156

图85.门禁报警158

图86.视频巡检160

图87.系统巡检161

图88.巡检分析161

图89.视频质量诊断162

图90.对接165

图91.视频信号分配对接166

图92.控制信号对接167

第1章系统概述

1.1建设背景

我国是一个具有5000年历史传承的文明古国，悠长的历史造就了大量的文物。

博物馆是典藏、保护、研究、展示、宣传相关文物的场所，它凝结着历史的精华，是人们与历史对话，传承与发扬优良传统，接受文明洗礼的重要场所。

馆内所收藏和保护的文物都具有不可再生性，很多藏品都是孤品，其遗留数量的特殊性和本身具备的历史、文化、艺术等特性决定了其不可估量的价值，所以博物馆文物安全保护工作显得尤为重要。

文物被盗，大多与保护措施存在漏洞有关，而且博物馆的安防需求有别于其它领域，如何针对文博安防的具体需求，制订切实有效的安防体系就成为文物保护的关键之一。

随着市场经济的不断深入，文物的盗窃和反盗窃斗争日趋激烈，另一方面，一旦发生文物盗窃或损坏事件，极易引发较大的社会反响和价值损失，这也迫切需要建立一套有效的博物馆安防监控系统，结合“人防”、“物防”、“技防”三防合一，对监控区域进行全方位立体化实时监控，切实打造良好的参观环境，保障游客的合法权益，促进博物馆健康发展。

随着社会经济的发展和科学技术的日新月异，博物馆对各方面的安全要求也在不断地提高，根据国家关于《博物馆和文物保护单位安全防范系统要求》、《文物系统博物馆风险等级和安全防护级别的规定》等规范，参考安全防范系统建设的各类相关技术规范，考虑博物馆的实地现场情况及实际应用需求，为博物馆设计一套高水准、高质量、切合实际、升级扩展能力强大的综合安防监控系统，加强博物馆安全管理人员的管理质量及管理效益，提高博物馆的技防水平，为创造一个安全、舒适、高效、智慧的现代化博物馆发挥积极作用。

另一方面，“数字博物馆”、“智慧博物馆”正如火如荼地开展建设，也对博物馆信息化系统的建设提出了进一步的要求。

1.2现状分析

经过近年来的努力，博物馆综合监管建设取得了显著的成绩，如基本的视频、录像、报警等，满足了博物馆安防的基本需求，但同时我们也应该清晰地认识到前期建设和规划还存在着一些不足，制约了建设系统扩建、视频资源的共享和应用业务的整合，从而限制了了博物馆防控体系技术水平的提高，具体主要表现在以下几个方面：

1.视频监控图像看不清，看不全，品牌混乱联网麻烦，实际视频资源利用率低；

2.博物馆安防建设参差不齐，大部分以模拟视频监控为主，系统架构传统而不具有先进性，改造困难；

3.博物馆安防系统设计时，时间比较早，虽在当时比较先进，但相比于现在已经大为落后；

4.系统智能化程度低，安防管理大都通过人力解决，导致人力成本增大，响应不及时，而且容易遗漏相关紧要事件；

5.报警、视频监控、门禁、考勤、停车场等子系统往往独立运行，形成信息孤岛，缺乏统一的顶层平台进行横向贯通地综合管理，缺乏系统间的复核与联动，致使防护性能得不到充分发挥。

1.3需求说明

一个强大的博物馆安全防范体系应该是一套综合性的系统，它包括一套行之有效的管理制度，一套稳定可靠的技术防范设备，一套切实可行的应急预案，一批克尽职守的保安队伍，缺一不可。

针对博物馆对安全防范系统的实质性要求，做如下分析。

1.需要建设一套综合监管平台进行统一管理，采用全网络化的系统架构，实现入侵报警、高清视频监控、人员进出、巡查和车辆的有效综合管理。

2.需要提高系统的智能化水平，增加视频智能化应用，降低人力成本，减轻人员工作强度，将精力集中在最紧要的事件上。

3.系统需要建设有视频质量诊断系统，自动监测视频监控系统的健康状况，有利于系统的快速维护。

4.系统需要能够将车辆从进入、停放、离开整个过程实现实时监管，集合车牌识别智能算法，完善博物馆车辆管理流程和机制。

5.系统需要能够将视频监控、报警、门禁、考勤等多个子系统与博物馆业务应用进行整合，使之更贴近与用户的需求。

6.在安防综合管理平台的控制下，需要能够协调各个子系统，实现跨子系统的联动，形成多重防护。

7.系统需要具备良好的安全性需求，保证系统具有良好的安全及权限控制、身份认证和数据的完整性，同时需保证具有良好的备份机制，重要数据需进行双重备份，确保系统数据安全。

8.为节省资源、降低成本，需考虑原有产品的利旧使用。

1.4设计原则

本系统的设计以“先进性、可靠性、实用性、经济性、扩展性”为基本原则，具体如下：

先进性：

采用成熟、主流的设备构建系统，系统建设充分利用当前最新的视音频、数据、网络等技术，充分兼顾需求和技术的不断变化，建设业内领先的高清视频监控系统。

可靠性：

系统硬件采用电信级的服务器及专业设备，对关键设备采取冗余备份措施，软件采用模块化、分层隔离的设计思想，确保整个系统长期稳定运行。

实用性：

系统的设计突出应用，以现实需求为导向，以有效应用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于用户的工作需要。

经济性：

系统整体配置性能高，价格合理，建设成本和投入较低，同时方案考虑原有监控系统的利旧。

扩展性：

系统采用业界主流的硬件设备，提供标准的协议，具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，可以全面兼容主流厂商的设备，并能为其他系统提供接口。

1.5设计依据

博物馆综合安全防范系统建设以国家、行业相关规范和标准为设计标准及依据，依据和要求如下：

Ø《博物馆和文物保护单位安全防范系统要求》（16571-2012）

Ø《文物系统博物馆风险等级和安全防护级别的规定》27-2002

Ø《智能建筑设计标准》50314-2006

Ø《建筑智能化系统工程设计规范》（32／D01—2003）

Ø《民用建筑电气设计规范》16-2008

Ø《国际综合布线系统标准》11801

Ø《综合布线系统工程设计规范》50311-2007

Ø《六类国际标准》568B.2-1

Ø《安全防范工程技术规范》50348-2004

Ø《中华人民共和国公共安全行业标准》38-2004

Ø《视频安防监控系统工程设计规范》50395-2007

Ø《入侵报警系统工程设计规范》50394-2007

Ø《出入口控制系统工程设计规范》50396-2007

Ø《公共建筑节能设计标准》50189-2005

Ø《建筑物电子信息系统防雷技术规范》50343-2004

第2章系统总体设计

2.1设计目标

博物馆综合安防系统采用报警管理、高清音视频监控、智能图像分析、车牌识别、等技术，实现整个博物馆的综合监管，实现全网调度、管理及智能化应用，通过全化的架构，为用户提供一套“高清化、网络化、智能化、高集成”的安防综合监管系统，满足用户在综合安防业务应用中日益迫切的需求。

本方案主要通过管理平台实现全网统一的安防资源管理；对视频监控、车辆管理、门禁管理、报警管理等系统进行统一管理；实现远程参数配置与远程控制等；通过视频的智能化分析，实现博物馆人脸识别、人脸轨迹、客流分析应用等数据分析比对；通过管理平台实现全网统一的用户和权限管理，满足系统多用户的监控、管理需求，真正做到“坐阵指挥中心，掌控千里之外”。

同时，系统应具备以下特征：

系统具备高可靠性、高开放性的特征：

通过采用业内成熟、主流的设备来提高系统可靠性，尤其是录像存储的稳定性，另外系统可接入其他厂家的摄像机、编码器等设备，与其他厂家的系统和设备通过国家标准协议无缝对接；

具备高智能化、低码流的特征：

运用智能分析、带有智能功能的摄像机等提高系统智能化水平，同时通过先进的编码技术降低视频码流，减少存储成本和网络成本，减弱对网络的依赖性，提高视频预览的流畅度；

具备快速部署、及时维护的特征：

通过采用高集成化、模块化设计的设备提高系统部署效率，减少系统调试周期，系统能及时发现前端系统的故障并及时告警，快速相应；

具备高度整合、充分利旧的特征：

新建系统能与原有系统高度整合、无缝对接，能充分利用原有监控资源，避免前期投资的浪费。

2.2设计思路

海康威视根据自身的专业优势，从外到内对各个防护区域进行纵深防护体系设计，结合博物馆对安防系统的实际需求，为博物馆详细设计视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统以及相关博物馆信息化系统等，并通过建立综合管理平台将各个子系统统一到平台进行集中管理。

1.报警管理系统

报警管理系统在重要区域的安装探测器进行布撤防，采用先进电子技术对布防区域进行入侵侦测，主要在博物馆周界、主要出入口、展品卸运交接区、科学实验室、文物修复室、文物养护室、档案室、财务室、重要办公室、展区、文物陈列室等重要场所设置探测器或报警按钮，当探测到入侵行为或触发主动报警时，中心控制设备能第一时间发出声光报警提示安保人员，系统可与视频监控系统实现联动，在发生警情时自动切换出对应视频信号了解现场情况。

2.视频监控系统

博物馆安防监控场景相对比较固定，具体可以分为室内场景与室外场景，其中室外场景主要包括公共服务区、停车场、大门出入口、馆内主要道路等，室内场景主要包括展厅、库房、走廊、文物修复室、监控中心等建筑内部场景。

海康威视根据不同场景的需求，灵活选择合适的前端监控产品，满足室内外各种场景下的监控需求。

海康威视网络高清摄像机，采用最新的星光、超低照度图像还原等技术和优化的H.265编码算法，同时，结合传输、解码显示、云存储等最新技术，提供高效的处理能力和丰富的功能应用，旨在给用户提供最优质的图像效果、最丰富的监控价值、最便捷的操作管理和最完善的维护体系。

3.门禁管理系统

门禁管理系统在各个出入口、大门、文物展览区、修复室、仓库等重要区域安装门禁设备，并对门禁卡赋予对应的权限，只有相关的工作人员才可以打开相关的门禁，并记录通行时间，确保博物馆内部安全。

4.电子巡查系统

电子巡查系统采用单兵巡查结合门禁读卡设备，可在地图上实时在线显示巡逻人员的位置及巡查任务完成情况，系统可随时与巡逻人员进行单呼、群呼对讲及视频调用，同时巡逻人员也可发起求助，便于在紧急情况下的相互协助及紧急指挥调度。

5.可视对讲系统

可视对讲系统采用全网络化的对讲设备，通过局域网实现统一管理调度，管理中心可随时与分控中心或其他值班岗亭前端各个对讲点位发起远程可视化呼叫对讲。

对讲设备采用触摸式设计及嵌入式操作系统，有效提升对讲操作体验及防范病毒入侵。

6.客流量分析统计系统

客流量分析统计系统采用双目立体化视觉技术，分析实现游客人数统计，实时统计博物馆内所有游客进出人数及各个馆的人员保有情况，并通过显示屏提示对应馆内的保有量数据和进出情况，同时可防止馆内游客过多，及时引导游客分流，为有序参观，保障博物馆正常运行及防止群体性不良事件提供有力支持。

7.车辆管理系统

车辆管理系统在博物馆的大门口安装道闸系统和摄像机抓拍系统，当有车辆经过出入口时，抓拍机会将该辆车的车牌进行抓拍，识别出车牌信息并进行保存，当系统识别出该车牌为博物馆内部车辆马上进行放行，不需要进行人工手动干预，大大缩减放行时间。

8.信息发布系统

信息发布系统主要包含室内及室外两部分内容。

室内信息发布主要采用信息发布屏对博物馆相关的布展动态、注意事项及相关文物的推送内容进行信息发布；室外的主要采用全彩信息发布结合信息发布主机进行博物馆宣传、上级指示精神及紧急事件的发布，为博物馆提供更加完备的信息化服务。

9.消防报警系统

系统可接入消防报警信号，通过协议方式第一时间获取消防警情，监控中心可实现声音提示，告知火警位置及情况，同时调取前端视频画面上墙进行声音及视频复核，同时联动电子地图进行位置标识。

对于重要火警，可联动相关门禁自动开启，并发送手机短信到相关责任人员及领导，为及时有效采取措施，疏散游客及工作人员，减少损失提供有力技术保障。

10.综合安防管控

在本案设计时，采用一套综合安防管理系统对报警、视频、电子巡查、可视对讲、门禁、停车场等安防保卫系统进行统一的管理，它具备博物馆安防系统的中央管理、监控及各子系统间的联动能力，结合电子地图，进行统一化的操作和管控，实现各系统的信息交互、综合和共享和跨平台的数据库访问。

2.3总体结构设计

博物馆安防综合监管系统物理拓扑如下图所示：

图1.物理架构图

由以上系统架构图可知，博物馆安防综合监管系统主要包括各种安防子系统，其中安防系统包括以下部分：

前端视频监控系统、报警管理系统、车辆管理系统、门禁管理系统和通信传输系统等，并且通过系统管理平台，能够将博物馆监控系统、报警系统、道闸系统、门禁系统等众多安防子系统无缝整合在一起，化被动监控为主动监控，极大的提高视频的利用效率，提升监控系统的整体性能。

2.4方案特点

Ø专业视频技术的全面应用

系统采用海康威视全系列高清产品，图像分辨率达1080p，拥有广阔的视野，能清晰地呈现监控现场原貌，查看现场活动情况的细节信息。

在夜晚环境下，星光技术具有更好的图像还原效果，呈现更清晰的细节展示。

在大场景监控监控时（如广场），多摄像机（鹰眼）可呈现更高清晰度、更大视场角、无死角全面监控呈现更完整的呈现效果。

在周界及园区防护区域，采用热成像及双光谱的设备，进行24小时全天候周界入侵及人员进入检测，能对人体进入反映敏感并触发报警。

Ø超低照度的室内应用

根据博物馆室内设计要求，一般情况下为了烘托情景及藏品展示效果，展厅都设计成整体亮度较暗但展柜较亮，一般摄像机无法兼顾整体环境、人员活动、面部细节及展柜情况。

海康威视凭借多年的行业积累和强大的研发实力，潜心研究，专门针对此种情况，推出展厅专用超低照度、超宽动态效果的摄像机，以更专业地应对文博展厅监控环境。

Ø智能技术的应用

系统应用视频图像智能分析技术，相当于给监控中心配置了“永不疲劳”的值班人员，对监控画面范围内的行为进行实时识别并及时报警，有效降低值班人员的日常工作量，同时，人脸识别、人脸轨迹、热度、客流统计、人体属性分析等各种智能分析的应用，一方面让博物馆更安全，另一方面提升了博物馆的智能化水平和数据挖掘能力。

Ø多系统融合监管

本案采用综合管控系统对博物馆各保卫业务系统进行统一的管理和控制，打破系统孤岛现象，让各个系统能相互补充，发挥各自特长，形成一股防护合力，并实现数据共享。

一旦有异常情况触发，即可联动其他系统进行综合防护及补充，夯实文博防护的铜墙铁壁。

Ø基于电子地图应急指挥

系统支持2.53D电子地图系统呈现博物馆内部实景，以不同的视角查看详细结构。

同时结合各级监测数据，推测文物是否安全。

在电子地图中，可详细管控报警各个防区状态、布撤防及各种操作；对视频监控系统中各个监控点位的视频进行预览、上墙、回放等各种操作；对门禁一卡通的各种开关门状态及开关门远程控制。

实现各个系统的直观展示和控制。

第3章风险防护等级及纵深防护体系

3.1风险等级防护

根据《中华人民共和国文物保护法》、《文物藏品定级标准》、《博物馆藏品管理办法》的有关规定进行风险分类。

风险分为单位风险、部位风险和目标风险。

本方案对风险等级的划分级别、种类、鉴定和技术要求结合国家和行业相关标准及结合博物馆的实际需求进行相应设计。

3.1.1风险等级划分

3.1.1.1三级风险

1.三级风险单位

具备下列条件之一的定为三级风险单位：

Ø10,000件藏品以下的博物馆；

Ø有藏品的县级文物保护单位。

2.三级风险部位

具备下列条件之一的定为三级风险部位：

Ø三级藏品300件以下的库房；

Ø陈列500件藏品以下的展示（室）。

3.1.1.2二级风险

1.二级风险单位

具备下列条件之一的定为二级风险单位：

Ø10,000件藏品以上，50,000件藏品以下的博物馆；

Ø省（市）级文物保护单位。

2.二级风险部位

具备下列条件之一的定为二级风险部位：

Ø二级藏品及专用库房或专用柜；

Ø三级藏品300件以上（含300件）的库房；

Ø陈列藏品500件以上（含500件）的展厅（室）；

Ø陈列的现