高清监控方案建议书.doc
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高清网络数字视频监控系统
方
案
建
议
书
深圳波粒科技股份有限公司
解决方案中心
目录
目录 2
项目概述 2
项目背景 2
网络视频监控技术概述 3
项目需求定义 6
系统建设目标 6
需求描述 7
前端监控点位建设 8
功能需求 9
设计方针 11
设计依据 13
系统概述 14
系统拓扑图 14
系统特点 16
系统结构 16
百万高清网络监控的优势 17
视频采集 22
百万高清摄像机 22
传输网络 28
组网策略 28
网络设备 31
网络承载性能 33
数据存储 34
显示设备 37
系统管理平台 41
技术培训 47
售后服务 48
设备清单 51
项目概述
项目背景
随着社会主义市场经济的发展，社会各行业在实际应用中对安全防范行业提出了更高的要求。
而数字网络监控技术作为一种行之有效的安防和自动化管理,已被各个行业安防监控系统所广泛采用。
它一方面使单位管理部门能获取各个重要场所内的情况、安全防范，产生的大量实时信息，更有利于加强对单位的安全的管理；另一方面又可提高工作效率,达到现代化网络的管理水平。
安装网络监控系统，能大大减少不必要的人力、物力，实时高度监控可视区域，做到控制现场人员的实际运作现状，实时快速的反映所发生的一切事物，便于及时应付处理突发变故事件等；达到安全防范和安全管理的宏观动态监控、微观取证的目的。
看守所是公安部门关押犯人的重要场所，在押人员多为刑事犯罪分子，关押与管理不容易，安全是首要需保障的问题。
本方案设计宗旨是对监狱周界、监房、放风场、提审室等人员进行实时观看录像，或在以后的时间方便调出视频取证；对越狱或监狱暴力行为及时报警制止；对重要场所严密监视，防止事故发生。
并通过图像移动侦测功能与报警系统联动控制，建立有效安防体系。
网络视频监控技术概述
l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（VideoCassetteRecorders）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（DigitalVideoRecorder）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8~32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RG5975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。
l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
系统建设目标
本次项目建设为XXX系统的全网络架构的高清视频监控系统。
主要由前端摄像机、传输、中心控制、显示、存储等系统组成。
监控中心集中对视频监控系统、报警系统进行统一管理和操作。
在监区、放风场安装高清网络半球，实时监控人员活动情况，一旦发现有人非法活动，即可及时发出警告，同时可根据实际需要对报警现场进行实时录像。
大大减少管理人员的工作量，提高管理水平。
需求描述
1.系统结构：
本系统分为三部分：
前端监控点、监控中心后端和传输部分。
具体要求如下：
前端采集
数据传输
中心和分控
2.监控中心：
在办公楼二楼机房，设置主监控中心，通过监控软件，可实现对所有前端的管理：
要求轮流显示、自动联动报警处理（设计拼接屏46寸四屏拼接，卫星屏32寸12个，需要显示图像约330个）。
3.分控中心：
Ø在监区设置一个二级分监控室，即监区监控室一个。
通过监控服务器的监控软可实现监区内所有摄像机同时全部显示在电视墙上，自动联动报警处理。
（设计46寸4拼接屏，32寸卫星屏18个，一边9个，需要显示摄像头约248个）
Ø在办公楼一楼建立一个二级监控室，即提审区监控室，通过监控服务器的监控软可实现提审区内摄像机同时全部显示，报警联动自动处理。
要求本监控室所有图像与省公安厅通过公安内部网联网（设计32寸显示器4个，其中一个显示器为切换图像用显示器需要显示摄像机图像约45个,每屏16个。
）
4.传输部分
前端设备与监控中心采用网线传输，监控中心与分控中心之间光纤传输。
中间用交换机级联。
5.监控站点
Ø在监区各通道内放置适合数量的枪机，保证各通道无死角，在监区外围墙内侧设置球机16个。
Ø在监仓内放置摄像机4个，其中监室2个半球摄像机，要求其中一个带外置拾音设备输入口。
Ø放风场两个枪机要求防水，至少有一个枪机带外置拾音设备输入口。
Ø所有摄像机优先考虑POE方式供电。
Ø在主办公楼的提审区通道内放置适合的枪机，保证各通道无死角，在提审室内用带外置拾音器输入接口的半球摄像机。
Ø办公区二、三、四层楼道，放置合适的枪机实现无死角布防。
6.系统功能
Ø视频存储，采用集中实时记录多路监控信号，监控中心的用户能够通过NVR存储。
管理服务器能够对本区域内场景视频录像进行设置。
录像周期30天。
Ø视频联动，可以根据报警来源切换相应摄像机在大屏上弹屏显示，报警来源主要有语音对讲系统报警，电网周界报警。
Ø视频检索与回放，可以根据用户的查询请求（如某路某时）查询IPSAN的数据，并显示回放，供事后调查取证使用。
回放时可以进行快进、快倒、慢进、慢倒、单帧步进等控制，图像可整图放大、局部放大。
Ø高速球控制，一般情况下，摄像机采用定焦距、定方向的固定方式，在光照度变化大的场所应选用自动光圈镜头并配备防护罩，大范围监控区域宜选用带有转动高速球摄像机。
监控中心通过中央监控软件，能够控制远端摄像机镜头和云台的转动。
Ø多级用户密码管理，实行用户分级别管理，不同级别用户有不同的操作权限，提高系统安全性。
可在系统安装时设定，也可在系统运行后任何时间改变设置。
前端监控点位建设
本次项目建设为xxxx看守所高清网络视频监控系统，前端监控前端部分设备安装在指定部位，完成高清视频信息的采集、处理、上传。
所有摄像头要求防暴、低照度，宽动态。
并构建一个视频监控的专有化网络系统。
预计将在前端各监控区域部署波粒百万高清网络摄像机共计约xxx台。
详见点位分布表
监控部署区域
摄像机型号
摄像机数量
网络接入点
备注
功能需求
系统应具备的功能要求
Ø系统管理功能
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。
对前端设备添加、设置、管理均由中心完成。
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；
Ø图像实时查看功能
系统应能对看守所内所有的监控点实时视频图像进行动态观察和控制，
对看守所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。
Ø报警及触发联动功能
系统能实现和看守所内的电子围栏、报警、门禁、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；发生报警信息及联动图像画面上传监控中心。
Ø信息共享功能
看守所各相关业务职能部门和领导均可在互联网上通过客户端软件使用该网络视频监控系统，即通过授权随时观看到权限内的任一路图像，支持在有限的带宽下多用户同时调用同一路视频图像，不占用额外的带宽；支持在带宽允许的情况下多用户同时调用不同的视频图像。
Ø远程管理
通过集中联网，看守所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
2.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。
3.远程图像回放
4.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。
5.设备巡检、网络校时
6.监控中心能实现设备状态巡检，录像机网络校时功能。
7.设备异常状态上传
8.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务器。
Ø录像存储
所有监控点的图像均需支持1280*720@25帧/秒的实时录像能力。
录像采用24小时连续录像方式，录像保存时间不少于30天。
所有录像资料由各个区域子系统中的NVR统一进行管理维护，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。
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。
Ø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份认证保证整个系统的安全。
Ø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。
Ø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。
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：
l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，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。
l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。
l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。
l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。
l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。
l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。
l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.《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）
第十章.《民用工业建筑电气设计规范》（GJT16-92）
第十一章.《电视系统视频指标》（CCTRRECOMMENDATION472-3）
第十二章.《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）
第十三章.《安全防范工程技术规范》（GB50348—2004）
第十四章.《安防系统工程验收规范》（GA308－2001）
第十五章.《中华人民共和国公共安全行业标准》（GA/T70-94/T74-94）
第十六章.《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
第十七章.《安防系统工程质量检验实施细则（试行稿）》
第十八章.《电信专用房屋设计规范》（YD5003－94）
第十九章.《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）
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xxx看守所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来搭建视频监控平台。
系统拓扑参加下图：
51
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集群完成视频流的存储和转发，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、集中存储、远程集中监控、分控职能管理的结构模式，即：
n对前端视频监控的监控录像数据的存储。
n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。
n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。
n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。
n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。
n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。
n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。
n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联动方案，提高现有值守环境下的安全防范等级。
系统结构
图像监控统一平台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。
n前端设备层
前端设备层包括所有部署在整个看守所各个监控点现场的的设备，如高清摄像机、麦克风、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、G.721等其他数字信号通过网络进行传输。
n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。
n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。
视频采集
百万高清网络监控的优势
n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。
n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
n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
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