基于智能视频分析周界防范方案.docx
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基于智能视频分析周界防范方案
基于视频分析周界防范预警系统
方案
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基于视频分析周界防范系统解决方案
注：
注意红字部分，请按需求选取。
第1章系统概述
1.1应用背景
周界防范是公共安全防范中最为基础的系统，是防止非法入侵和异常事件的第一道防线，也是非常重要的一道防线。
以往的周界防范系统虽然有着密集的监控摄像机和其他报警外设，但是面对的几十路甚至上百路的电视墙，监控人员往往容易注意力分散，对于突如其来的入侵和异常事件这些系统不能准确的报警定位和及时的发布报警处理流程，错过了制止入侵的最佳时机。
使得整个周界防范系统成为了事后取证的录像系统。
1.2现状分析
传统的周界安防解决方案为社会平安保障做出了应有贡献，但受一些客观技术条件等因素所限，还存在着一些共性或个性不足，具体如下：
1）红外、微波对射等传统方案，防护等级低，误报多，老化快，对于蓄意侵入者而言，很容易跨越或规避;且易受地形条件环境限制和布线电源因素制约。
2）光纤振动成本偏高且不易联动后端视频监控系统需自行开发监控平台。
3）电子围栏和电网虽然电压只有36V但实际应用中可能存在安全隐患。
4）模拟监控摄像机分辨率有限，因为距离较远、光线较暗等原因，在录像中往往只能看到犯罪嫌疑人的身高及外形特征。
而面部特写缺失
5）监控室电视墙多，监控人员往往无法一一细看，容易错失提前预警的最佳时机。
6）报警系统和视频监控系统为两套不同的系统虽然可以联动但是，报警流程机制不畅联动不及时，不能准确定位事发地点。
1.3建设目标
系统建设应以无死角监控、周界入侵预警、系统联动报警为根本出发点，立足于周界安全保护。
利用周界监控和智能分析设备，通过“智能监控系统管理软件”组成一个高效联动的周界防范预警系统。
因此，本次系统建设的目标是：
外围周界无死角监控。
对重要区域目标靠近或入侵时可自动驱动球机进行跟踪，放大细节信息。
可提供使原有的海康监控系统升级为智能监控系统提供后端分析解决办法。
为了保障智能监控系统的正常运作，支持摄像机异常状态检测功能，对摄像机的多种异常状态进行检测，包括视频线断开、摄像机被破坏及摄像机被移动等。
为了在发生异常事件后，快速定位及取证，本系统具有事件后检索功能，能够对系统内任意一路视频进行快速事件检索，及时定位异常事件发生的时间点。
本系统需具有视频预览、视频存储、视频回放、日志管理、快球控制、报警联动、电子地图等视频监控系统功能。
本系统需具有智能报警提示、报警联动、报警录像回放、报警事件查询、报警电子地图提示、报警日志管理等智能报警管理功能。
1.4设计原则
本系统设计时应全面遵循以下原则：
兼容、可扩展性：
整个智能监控系统应是一个相对开放的系统，不同产品之间应有相对的标准接口，满足各系统之间的联动需要，应以国际标准或国际流行标准为原则。
可靠性
选择系统及设备时，不能一味地追求其最先进，更重要的是考虑其技术成熟程度；还必须采取多种措施提高系统的可靠性，使其能长期连续地发挥其功能。
模块化
系统应满足在扩充及更换部分设备时的通用性及可替换性。
集中管理
整个系统应在控制中心实施对所有前端设备的操作及功能设置，保证系统高效、方便、可靠的进行。
先进性
整个系统选型应与技术发展潮流相吻合，保证系统整体的先进性、技术寿命及后期投资的可延续性。
实用性
系统应着重解决客户周界防范及重点区域智能监控需求，力求实用，作到操作尽量简单直观，维护方便。
1.5设计标准
本系统设计时应遵循以下依据：
智能建筑设计标准GB/T50314-2000
民用建筑电气设计规范JGJ/T16－1992
中华人民共和国公共安全行业标准GA38－1992
安全防范工程技术规范GB50348－2004
安全防范工程程序与要求GA/T75-94
安全防范系统通用图形符号GA/T74-94
民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-94
彩色电视图像质量主观评价方法GB7401-88
防盗报警控制器通用技术条件GB12663-90
安全防范工程费用概预算编制办法GA/T70-94
出入口控制系统技术要求GA/T394
建筑物防雷设计规范GB50057-2000
工业企业通信接地设计规范GBJ79
电气装置安装工程施工及验收规范GB50168-1992
第2章系统总体设计
2.1设计思路
园区监控点布防图：
园区监控点布防示意图
围墙枪机：
通过每隔50米围墙上安装一架摄像机，并首尾相连，逆时针围绕。
监控围墙与近围墙区域检测是否有人靠近围墙或企图翻越围墙。
（也可换成iDS-2CD-893智能网络摄像机）。
制高点球机：
4号楼与7号楼的球机为DS-2AF1-615L主从跟踪球机，其分别于东北角、东南角上多个围墙监控相机联动，当有目标侵入围墙区域时相应区域球机即可自动跟踪目标；1号楼与6号楼的球机为iDS-2DF-515自动跟踪球；1号楼球机白天自动跟踪入口人员，夜间轮巡监控南北两停车场有无异动，并可自动跟踪。
6号楼主要针对4、5、6号楼夜间是否有人出入或徘徊,并自动跟踪。
智能分析模块：
新建点智能分析模块可根据现场情况选择安装单路分析模块至前端配电箱中（如要在前端安装报警联动外设，可选用DVS于配电箱中使用DVS报警输出连接外设），或集中至监控中心的智能DVR中。
原有系统升级：
在中心机房中将“智能分析服务器”并入网络中。
监控中心：
部署智能客户端软件及声光告警外设。
2.2系统架构（按需选择）
摄像机+智能DVS或摄像机+智能DVR方案
智能IPC+IP-SAN方案
智能IPC+NVR方案
原监控建系统升级框架示意图
2.3系统功能
监控视频预览功能；监控系统支持64路视频同时预览。
监控视频录像功能；监控系统软件可支持用户手动录像，也可自定义录像在iDS-90xxHF-SH（iDS-91xxHF-SH）（或iDS-6101HF）中。
录像视频回放功能；监控系统支持最多4路监控录像进行同时回放。
智能视频分析功能；监控系统支持对客户自定义设置周界防范检测区域及检测规则和参数。
主动跟踪；球机可自行分析监控区域中预先设置的规则判断侵入目标是否有威胁，并对有威胁的侵入目标进行自动跟踪。
驱动跟踪（主从跟踪）；多个枪机通过智能DVR或智能DVS联动一个球机对有威胁的入侵目标进行跟踪。
第3章系统详细设计
3.1系统前端部分设计
3.1.1前端设备部署
根据现场情况及相关要求，在围墙上每隔50米上放置一架摄像机以保证无死角的视频分析。
并调节摄像机镜头保证可达到以下效果：
摄像机架设要求：
摄像机高度：
＞2米；
监控距离：
＜50米；
安装方式：
壁装于围墙上或是杆装（立杆与围墙小于1米）；
镜头毫米数：
可选25mm左右镜头；
多摄像机架设方式：
如果监控区域较大（如用于周界防范监控），且需一台以上数量的摄像机，摄像机视野范围能充分重叠，避免存在盲点区。
摄像机监控区域交叉互补，确保能够观察到入侵者的全身。
3.1.2前端摄像机布防图
3.1.3摄像机选型原则
前端摄像机是整个安全防范系统的原始信号源，摄像部分的好坏及它产生图像信号的质量将影响整个系统的图像质量和智能视频分析的性能，依据现场实际情况，我们在选择摄像机时建议满足以下要求：
采用高性能SONYCCD
摄像机的电视水平线≥500线，建议采用540线；
低照度，0LuxWithIR
支持自动彩转黑功能，实现昼夜监控
快球摄像机支持半双工通信协议，能够获取快球的PTZ坐标，以满足智能跟踪的需要。
3.1.4夜间补光原则（没选用红外枪或使用智能IPC时使用）
若夜间在监控区域无足够光源且摄像机不自带红外灯，无法使摄像机正常成像或是成像噪点较多时需要补光。
补光设备建议使用红外LED：
红外LED补光
可使用照射范围150米的红外补光灯，没两个段摄像机配备一台补光设备。
建议使用符合以下标准补光器材：
室外可视距离：
100~150米；
角度：
15~45°；
波长：
850nm；
防水、防尘；
结构：
铸铝外壳及强化玻璃；
3.2系统传输部分设计
系统传输设备主要有：
视频同轴电缆、音频屏蔽电缆、通信控制电缆、以太网线、温湿度信号传输线、无线传输设备和基于网络的数字传输设备。
模拟摄像机输出的信号通过视频同轴电缆SYV75-5连接到讯问专用硬盘录像机上，然后通过以太网线将视频数据传输到指挥中心由磁盘阵列柜进行集中备份存储，同时由数字矩阵解码上墙显示。
模拟摄像机电源线采用RVV2*软线传输,每台摄像机一路电源线,电源由指挥中心直接送到摄像机处。
为防止电源线和信号线之间产生干扰或被破坏，每根线都通过KBG管来保护。
3.3智能分析功能部分设计
3.3.1智能分析模块
海康威视智能视频分析模块，支持多种异常事件的检测功能，包括入侵检测、徘徊检测、物品拿取检测、物品放置检测、停车检测和人群密度检测等，并支持快球摄像机的自动跟踪功能。
智能视频监控系统，与传统的监控系统相比，具有更优的有效性和持久性。
它能够识别不同的运动物体，能够实现7x24全天“不知疲劳”的实时工作，大大减轻视频监控中人工劳动的强度，发现监控画面中的异常情况，并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息，提高报警处理的及时性，从而能够更加有效的协助安全人员处理危机，并最大限度的降低误报和漏报现象。
海康威视智能视频分析模块基于DSP内嵌了强大的智能视频分析算法，完全独立执行智能分析工作。
由于海康智能视频分析模块功能强大，安装简单，运用灵活，只需要在原有安防系统之上加装智能视频分析模块，就可以大幅度的提高监控场所的安全级别，所以它适用于各种安防运用场合，目前广泛应用于金融，城市治安，交通，机场，铁路，监狱，电站等各个行业。
3.4
周界防范功能
穿越虚拟警戒墙检测（智能DVR、DVS、智能分析服务器）
规则描述：
自动检测运动目标穿越警戒面的行为，可用于越界检测、逆向行驶等场合。
功能特点：
警戒面由用户自由设定
支持单向或双向跨越警戒面检测
支持多个警戒面组合以满足复杂场景的需求
支持目标过滤
区域入侵检测（智能DVR、DVS、智能分析服务器）
规则描述：
检测在指定的区域内是否有目标入侵
功能特点：
警戒区域由用户自由设定
支持设置允许入侵的时间
支持多个警戒区域组合以满足复杂场景的需求
支持目标过滤
徘徊检测（智能DVR、DVS、智能分析服务器）
规则描述：
检测是否有目标在指定区域内滞留超过设定时间
功能特点：
警戒区域由用户自由设定
支持设置允许徘徊的时间
支持多个警戒面组合以满足复杂场景的需求
支持目标过滤
智能周界防范布防区域：
布防区域：
围墙边界与近围墙区域，布防区域约为50米围墙以内。
功能描述：
对靠近近围墙区或企图翻越者提前预警。
7×24小时布防，抗干扰性强。
3.4.1主从跟踪（多摄像机联动跟踪）
主从跟踪（多摄像机联动跟踪）；是前端枪机发现犯规目标后再由iDS-9000HF-SH智能DVR驱动球机进行自动跟踪及拉升放大录像。
主从跟踪（多摄像机联动跟踪）：
多个枪机执行各自监控规则对不同区域进行布防，当有单个目标进入防区并触发规则，智能DVR则会自动驱动球机跟踪该目标。
若同一时间段有多个目标入侵不同区域的时智能DVR会按触发时间排序目标坐标，并驱动球机自动按序跟踪。
主从跟踪布防区域：
布防区域：
4号楼与东北围墙夹角区域。
功能描述：
对枪机1、枪机2、枪机3、枪机4布防区域实时监测，当有人员触发枪机是监控范围时智能DVR则会自动联动4号楼上球机跟踪目标。
布防区域：
7号楼与南面围墙区域。
功能描述：
对枪机1、枪机2、枪机3、枪机4布防区域实时监测，当有人员触发枪机是监控范围时智能DVR则会自动联动7号楼上球机跟踪目标。
系统显示部分设计
3.5系统存储部分设计
3.5.1存储方式介绍
系统存储可采用智能硬盘录像机中心监控室自动录像，或是使用磁盘阵列IP-SAN、NVR监控中心录像（针对智能DVS、智能IPC录像需求）。
3.5.2存储设备介绍
1）海康威视智能混合型硬盘录像机的特点：
每通道支持8条智能规则同时检测；
支持多枪机联动球机跟踪目标；
可接驳模拟摄像机、网络摄像机、网络快球和网络视频服务器；
可接驳第三方（AXIS、Bosch、Panasonic、SANYO、SONY）网络摄像机；
HDMI视频输出分辨率最高达1920*1080；
VGA视频输出分辨率最高达1280*1024；
所有模拟通道支持4CIF实时编码；
支持200万像素高清网络视频的预览、存储与回放；
支持零通道编码；
支持智能行为分析扩展；
采用HIKVISION云台控制协议时，可通过鼠标选定画面任意区域并进行中心缩放；
支持预览图像与回放图像的电子放大；
支持按事件查询、回放、备份录像文件；
支持回放时对录像场景的自定义区域进行动态分析；
支持最大16路同步回放；
支持录像文件倒放功能；
支持硬盘盘组管理，不同通道可设不同的录像保存周期；
支持冗余录像；
支持8个SATA接口；
支持eSATA盘库（可选）；
支持NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、SMTP（邮件服务）、NFS（接入NAS）、iSCSI等协议。
2）磁盘阵列IPSAN的特点：
（针对智能DVS、智能IPC录像需求）
存储接口标准：
iSCSI/NFS/CIFS/FTP/HTTP/AFP；
内部操作系统：
嵌入式Linux；
冗余电源；
支持RAID0、1、5、10、JBOD、Hot-Spare；
2-6个RJ4510/100/1000M自适应以太网口，支持多网口绑定；
64位双核处理器；高速缓存2GB，可扩充；
实时录像视频路数：
4CIF格式（PAL：
704×576，NTSC：
704×480，）：
80路以上；
管理方式：
基于Web的GUI，串口CLI，支持多设备统一管理；
管理软件：
StorOS，RAID管理，存储虚拟化，网络虚拟化，监视工具，系统日志，报错处理；
支持基于IE浏览器的配置界面，方便易用；
支持设备运行状态的可视化管理；
支持SAS扩展柜级联（可选）。
3）NVR网络视频录像机（针对智能DVS、智能IPC录像需求）
可接驳网络摄像机、网络快球和网络视频服务器；
可接驳第三方（AXIS、Bosch、Panasonic、SANYO、SONY）网络摄像机；
HDMI视频输出分辨率最高达1920*1080；
VGA视频输出分辨率最高达1280*1024；
支持200万像素高清网络视频的预览、存储与回放；
采用HIKVISION云台控制协议时，可通过鼠标选定画面任意区域并进行中心缩放支持预览图像与回放图像的电子放大；
支持按事件查询、回放、备份录像文件；
支持最大16路同步回放；
支持录像文件倒放功能；
支持硬盘盘组管理，不同通道可设定不同的录像保存周期；
支持冗余录像；
支持8个SATA接口；
支持eSATA盘库（可选）；
支持NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、SMTP（邮件服务）、NFS（接入NAS）、iSCSI等协议。
3.5.3数据容量计算
海康威视iDS-9116HF-S数字硬盘录像机支持8个容量大于2TB的硬盘。
硬盘录像机存储空间的计算方法如下：
单个通道的计算公式∑（GB）＝码流大小（Mbps）÷8×3600秒×24小时×30天÷1024
计算表格如下：
通道数
码流（Mbps）
存储时间（天）
存储容量（GB）
16路模拟输入
30天
7592GB
3.6系统显示部分设计
3.6.1显示部分介绍
屏幕显示区域主要由显示设备、切换控制设备和基础框架设备组成。
指挥中心通过电视墙集中显示监控画面。
本系统采用多个解码器组成数字矩阵来进行解码上墙显示。
由于每个指挥中心面积位置都各不相同，结合中心实际情况，设计一套符合日常管理需要的电视墙，并确保电视墙和操作台之间合适的距离。
中心或平台应整体布置、按功能分区、保持美观协调。
综合系统的经济性、适用性、可靠性和高品质的要求，指挥中心建议采用由多台液晶监视器/电视机组成电视墙（或大屏液晶彩电）来显示，通过电脑或键盘控制数字矩阵把所有的画面任意切换到任意监视器/电视机上，实现数字矩阵切换图像、实时浏览和回放显示的需要，或是使用海康解码器解码网络流上墙，具体配置需根据指挥中心实际部署建设情况决定。
3.6.2指挥中心布置图
图3指挥中心布置示意图
3.6.3解码上墙设备介绍
DS-6300D视音频解码器是专为大型电视墙监控系统的部署与管理而设计的网络多路解码器，采用Linux操作系统，运行稳定可靠。
DS-6300D支持多种网络传输协议、多种码流的传输方式，可支持高清720p视频流的解码输出，同时支持4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF分辨率图像解码；支持BNC和VGA同时解码输出；支持语音对讲、报警输入/输出、透明通道等功能，为大型电视墙解码服务提供强有力的支持。
产品特点
支持VGA、BNC接口解码输出。
DS-6308D支持16路CIF或8路4CIF或4路720p图像解码输出，第一个VGA输出支持1/2/4/9/16画面分割，其它VGA及BNC支持1/2/4画面分割。
DS-6304D支持8路CIF或4路4CIF或2路720p图像解码输出，第一个VGA输出支持1/2/4/9画面分割，其它VGA及BNC支持1/2/4画面分割。
DS-6301D支持4路CIF或2路4CIF或1路720p图像解码输出，VGA和BNC均支持1/2/4画面分割。
支持主动解码和被动解码两种解码模式。
支持直连前端设备和通过流媒体转发的方式获取网络实时数据。
支持远程录像文件的解码输出。
支持透明通道传输，可远程控制DVR或DVS上连接的云台。
3.7原系统智能功能升级改造（可据需要删减）
对于原有的海康监控系统的进行智能升级只需在同级网络中加载上“智能分析服务器”（iVMS-6200E-HW+iVMS-6200（/B））即可。
智能分析服务器通过安装在PC上的客户端（iVMS-6000）添加需分析的前端设备IP、通道号、执行规则等信息后，智能分析服务器即可自行对原监控系统视频进行分析。
因智能分析服务器以四核CPU为核心运算模块，在智能算法中可加载更为复杂和精确的运算；即可实现剧烈运动检测、拥挤场景快速奔跑检测、较窄场景大量人员拥挤检测。
智能分析服务器支持全部DVR、DVS和大部分海康网络摄像机取流分析。
智能分析能力：
分辨率
推荐路数
分辨率
推荐路数
CIF
16
720P
6
4CIF
16
XVGA
6
VGA
8
UXGA
4
SVGA
8
1080P
4
第4章系统管理平台（也可换成系统公司平台介绍如iVMS-5000、iVMS-8200等）
4.1平台软件设计
4.1.1平台总体构架
软件平台在传统视频监控系统的基础上融入智能分析技术，支持灵活多变的接入方式，提供高可靠性的数据存储，支持丰富的业务数据统计功能，具备应急指挥能力，并提供开放式软件接口用于集成。
总体构架如下：
软件平台整合示意图
4.1.2软件平台功能
智能监控管理平台软件由一台高性能的服务器承载，主要完成以下功能：
管理配置功能
添加（注册）、修改、删除智能分析设备，监测智能分析设备的运转情况，对异常情况进行中心报警提示
智能规则的配置功能，用户可以根据需求在视频中配置各项报警规则
报警联动配置功能，用户可以根据需求配置智能报警联动方案
跟踪系统标定功能，用户可以对主从跟踪系统进行标定，实现球机的自动跟踪功能
支持分区域/分功能管理智能分析监控点
iVMS-6000软件配置界面
监控功能
支持在预览画面显示智能分析结果，包括显示警戒规则、目标框和报警信息
发生报警时自动语音播放，弹出画面或通道。
支持在报警列表栏显示报警列表，报警列表记录了报警的时间、事件类型、发生地点等信息，用户可以在报警列表中点击查看报警抓拍图片及回放报警录像。
实时调阅智能分析监控点图像，支持分屏显示、轮巡显示，支持液晶显示器和电视墙显示
支持监控点图像与电子地图双屏显示，支持监控点图像与分析数据双屏显示
iVMS-6000软件预览界面
报警查询及日志管理功能
支持按时间段、监控点检索、回放录像资料
支持按智能报警类型搜索及回放录像资料
支持智能报警日志的搜索及管理功能
支持下载、备份录像资料
平台软件事件回放界面
平台软件日志管理界面
报警联动及应急预案功能
支持报警联动中心语音报警提示、自动弹出现场图像和电子地图、记录报警日志信息。
支持多种报警联动方式，包括联动现场声光报警、联动发送电子邮件报警、联动电视墙显示报警视频等。
支持语音对讲功能，监控中心可以通过语音对讲功能对现场进行管理，智能模块检测到周边发生异常事件，对监控中心产生报警信息，通过语音对讲指派前端工作人员处理
支持新建、编辑和删除应急预案，支持报警自动弹出应急预案，显示报警点具体
位置（配合电子地图）、现场图像、附近警力、通讯方式等
用户界面
提供友好、中英文及繁体中文版、图形化操作界面
第5章系统优势
5.1.1整体解决方案
本方案是一套智能监控系统的整体解决方案，它基于传统视频监控，又融合进智能分析功能。
全面整合了视频监控、智能分析、资料存储、数据统计、应急指挥、向上集成等核心功能，并充分考虑到用户的使用需求和操作便利性。
5.1.2监控高品质
海康威视一如既往地秉承监控高品质的原则，在图像质量、数据存储可靠性、报警接收与联动处理等多个方面都体现高超的技艺。
并提供完美的IP视频监控图像与高可靠性的录像存储。
功能完善的软件平台帮助用户在监控中心便可监控全区域动态，具有中央指挥功能，贴近行业的应急处理预案帮助用户在紧急关头能在最短时间内做出正确的决策和响应。
5.1.3高效智能算法
采用先进的智能视频分析技术。
事件检测类型丰富灵活，每路视频最多可同时分析8种行为；准确率高，误报率低；丰富的Metadata数据有利于个性化的开发；兼容现有的模拟与数字视频监控系统。
附件一：
配置清单
摄像机+智能DVS或摄像机+智能DVR方案配置清单
序号
产品名称
型号规格
品牌
数量
单位
视频监控配置
1
红外防水彩色摄像机
DS-2CC172P-IRA（25mm）
海康威视
每50米一台
台
2
室外支架
DS-1213ZJ
海康威视
每50米一套
套
3
摄像机电源
海康威视
个
4
智能视频服务器
iDS-6101HF
海康威
升级会员 