医院视频监控系统改造.docx
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医院视频监控系统改造
医院视频监控系统改造
1.系统概述
1.1.项目概述
****医院始建于1946年，坐落于美丽的海滨城市锦州，交通便利，地理位置优越。
是国内一所大型的综合性三级甲等医院，辽宁省三大区域医疗中心之一，承担着辽宁省的医疗、教学、科研、预防保健、急诊急救和突发事件应急处理任务。
鉴于现有监控系统老旧、分散于每个部门，这次改造替换老旧部分，且集中管理现有及新增监控设施。
凭借多年的行业方案设计经验，并结合医院现有的监控情况及需求，能为用户设计出一套最优化的解决方案。
1.2.需求分析
根据甲方提供的需求，统计的点表：
位置
原有保留
原保留点DVR
更换硬盘录相机（模拟）
原有更换（同轴高清）
新增定点（同轴高清）
新增电梯（同轴高清）
新增室外（定点、同轴高清）
新增室外（动点、同轴高清）
拾音器
信息工程部
门诊大厅、健康卡办理处
15
1
18号楼
13
1
19号楼
12
1
住院登记
9
1
采血室
5
1
总计
270
30
2
59
369
18
29
1
75
1.3.建设标准
系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。
本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：
《中华人民共和国安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）
《视频安防监控系统工程设计规范》（GB50395-2007）
《中华人民共和国公共行业标准》（GA/T70-94）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《电气装置安装工程施工及验收规范》（BGJ232.90.92）
《民用工业建筑电气设计规范》（GJT16-92）
《电视系统视频指标》（CCTRRECOMMENDATION472-3）
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
《安全防范监控数字视音频编码技术要求》GB/T25724-2010
《电视监控工程费用概预算编制办法》GA/T70-94
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-1994
《安全防范系统验收规则》GA308-2001
《通用性应用电视设备可靠性试验方法》GB12322-90
《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001
《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85
《电工电子产品基本环境试验规程》GB2423.10-89
《静电放电抗扰度试验》GB/T17626.2
《浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.5
《保护接地和防雷接地标准》IEC364-4-41
《MPEG4视音频编解码标准-视听对象编码》ISO/IEC14496-2
2.系统总体设计
2.
2.1.总体架构
医院视频监控系统拓扑图
2.2.系统组成
系统由前端系统、传输网络、监控中心三个部分组成。
1.
2.
2.1.
2.2.
2.2.1.前端系统
前端系统主要是指院区前端安装的高清监控摄像机及配套设备。
2.2.2.传输网络
传输网络建议监控单独组建千兆光纤网络，建成视频监控专用网络。
2.2.3.监控中心
监控中心可管理院区内所有的视频监控设备，接收上报告警等信息，满足用户视频、设备控制的需求。
监控中心根据厂区建设的组织架构需求，可分为一级平台或多级平台，两级或多级平台之间通过平台级联模块实现。
2.3.设计思路
1）采用高清视频监控技术
高清视频监控能有效保证视频监控的图像质量，确保录像资料能有效记录重点部位的细节，有利于更好地支撑决策判断。
院区内建议采用130万像素视频监控点，窗口摄像机采用200万像素视频监控点。
2）采用分布式存储
根据客户要求，采用分布存储，每个楼内放置NVR，录像存储时间按一个月计算。
3）采用面向服务的平台架构
系统采用基于SOA的体系架构设计，充分结合实战应用需求，以“怎么应用，就怎么建设”这一全新的理念进行设计，考虑系统自身的造血功能，考虑系统今后的平滑升级与无缝扩展，实现系统的高效、稳定运行。
综合考虑各个可选的技术体系，在CORBA、DCOM、.Net、J2EE、WebService等多个选择选择项中，最终我们认为采用JavaEE结合WebServices技术是实现整个平台SOA架构的最好选择。
一方面WebService是标准的，它保证了来自不同的Web服务即使运行在不同的平台上，底层的实现机理不同也可以顺利交互和共享，这是传统技术所不具备的，特别适合于智能交通平台这种复杂的应用环境。
更为突出的是Web服务的定义和实现是分开描述的，即它的松耦合性，可以方便地修改Web服务内在的实现而不会对现有的系统造成破坏，这极大地促进了信息件架构的灵活性。
基于WebService这种标准的成熟和应用的普及为广泛的实现SOA架构提供了基础，而JavaEE的开发成熟度更为实现WebService的成熟提供了催化作用。
2.4.安全性设计
在《安全防范工程技术规范》中指出：
安全防范系统的安全性，包括自然属性的安全和社会人文属性的安全两个层次。
自然属性的安全一般是指系统（包括其所用产品）在运行过程中能够保证操作者人体健康安全和设备本身安全的技术要求，如设备的防火与防过热，防人身触电，防有害射线和有毒气体，防机械伤人（如爆炸破裂、锐利边缘、重心不稳及运动部件伤人）等；社会人文属性的安全通常是指设备和系统的防人为破坏、信息的防人为窃取和篡改等技术要求。
本项目自然属性的安全主要涉及到设备的防过热、防人身触电、防机械伤人。
社会人文属性的安全主要涉及到防人为破坏、信息的防人为窃取和篡改等。
针对以上安全问题，具体采取的安全措施如下：
1）前端选用的摄像机的安全性指标符合现行国家标准《安全防范报警设备安全要求和试验方法》GB16796和相关产品标准规定的安全性能要求。
2）选用的摄像机，其防护等级达到IP66，枪机护罩防护等级达到IP66，室外监控机箱具有防破坏功能，有防盗锁具，具有防盗结构，防止非正常情况下机箱打开。
3）所有设备都必须可靠接地，以防人身触电和设备应有防人身触电，监控前端普通地区接地电阻应小于等于4欧姆，在高山岩石地区，接地电子应小于等于20欧姆；监控中心接地电阻小于等于1欧姆。
4）系统的供电确保安全、可靠，在现场取电中，需根据实际情况采用相应的取电方式，配置宽幅变压器或稳压电源，监控中心可采用UPS供电。
2.5.可靠性设计
系统设计在完成规定功能的前提下，采用尽可能简化的系统结构，尽可能少的部件、设备，尽可能短的路由，来完成系统的功能，以获得系统的最佳可靠性。
本系统主要从如下方法考虑系统的可靠性：
1）选用的产品必须质量可靠、稳定。
2）采用集中控制器实现前端的设备故障报警功能，当有故障发生时，可直接对前端设备电源操作，从而保证系统的稳定可靠运行。
3）系统布线规范科学，禁止线缆中间的缠绕对接，线端设计有永久性标记，便于系统检修和维护。
4）中心采用视频智能运维，对前端视频图像质量进行自动巡检，一旦出现故障，可快速进行维护和恢复。
2.6.电磁兼容性设计
安全防范系统的电磁兼容（EMC）设计包括电磁干扰和抗电磁干扰两方面内容，涉及设备选型、传输介质选择和传输路由设计等多个环节。
1）系统采用有效的屏蔽措施，选择设备的外壳为电的良导体，可以屏蔽电磁场，设备的外壳有尽量少的电不连续性缝隙，以控制经缝隙的泄露辐射，设备的对外开孔尽可能的小。
2）上传中心的视频信息，采用光纤传输，以此保证传输的信号不受电磁干扰；摄像机采用同轴高清摄像机，输出为数字信号，其通过视频线传输数字信号到前端机箱，数字信号相较模拟信号有抗干扰能力强的特点。
3）设备内部或系统间的连接电缆和连接器的设计协调一致，尽量不让主电源线和信号线通过同一连接器，对信号线、电源线以及机壳等都有单独的接地系统，将这些回路接到同一参考点上。
3.前端系统设计
摄像机点位设计
视频监控区域实现现场信息采集，前端摄像机是整个视频监控系统的原始信号源，主要负责各个监控点现场视频信号的采集，并将其传输给视频处理设备。
监控前端的设计需要结厂区视频监控系统实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保障视频监控的效果。
3.
3.1.前端监控点组成
视频监控前端主要由摄像机、镜头、护罩等功能单元组成：
1）摄像机
视频监控前端重要组成设备，用于视频图像的采集，主要分为高清室内枪型红外摄像机、高清嵌入式动点摄像机、高清室外动点红外摄像机、高清电梯摄像机、窗口高清摄像机，根据应用场合采用不同的摄像机，合理配置以满足图像采集的效果要求与经济性要求。
2）镜头
窗口摄像机为高清镜头，其它摄像机内置高清镜头。
3）护罩
护罩是使摄像机在有灰尘、雨水、高低温等情况下正常使用的防护装置，根据摄像机机型采用不同的护罩，窗口摄像机每个摄像机配置一个护罩。
4）其他配套
包括立杆、机箱和供电等。
3.
3.1.
3.1.1.前端摄像机技术选择
对前端摄像机的主要性能及技术参数选择如下：
1）色彩：
摄像机为彩色/黑白自动转换摄像机，夜间辅助红外灯照明。
2）分辨率：
高清摄像机分辨率不低于720P（1280*768）。
3）照度：
摄像机的灵敏度以最低照度来表示，一般选用彩色/黑白摄像机的最低照度，黑白模式下，最低照度要求选用小于0.01Lux；彩色模式下最低照度小于0.1Lux，红外模式下最低照度0LUX。
4）电源：
摄像机电源一般有交流220V，交流24V，直流12V，可根据现场情况选择摄像机电源，但推荐采用安全低电压。
5）自动白平衡：
当彩色摄像机的白平衡正常时，才能真实地还原被摄物体的色彩。
彩色摄像机的自动白平衡就是实现其自动调整。
6）对景深大、视场范围广的监视区域及需要监视变化的动态场景，一般对应采用带云台的摄像机，并配置电动变焦距带自动光圈镜头。
3.1.2.前端配套设计
前端监控点位除了前端摄像机外，另由杆体/支架、箱体、补光设施、固定基础、防雷接地体等部分组成。
杆体/支架为前端摄像机位置的支撑组件；箱体主要是为前端摄像机配套传输、电源等设备提供保护环境；补光是根据前端摄像机对现场环境需要，对其功能进行额外增强；固定基础为杆体的稳固基础。
3.1.3.室外监控箱
室外设备箱应能放置网络设备、熔纤盘、防雷模块、电源空开、智能控制器等设备，内部安装架的设计应充分考虑架内设备的安装位置，采取底部进线，应具备防雨、防尘、防高温、较好的防盗和防破坏功能。
可采用背箱式室外箱体，室外设备箱和立杆统一接地。
室外设备箱外形和颜色应与环境相适宜。
3.1.4.摄像机补光
前端摄像机补光可以采用LED灯、红外灯等补光方式，本项目建议采用红外摄像机实现24小时视频监控，红外补光距离根据实际使用环境选择，并可根据镜头焦距变动自动调节红外补光。
3.1.5.前端供电
视频监控区域有条件的建议采用集中供电方式，有视频接入中心UPS统一为前端监控点供电。
确实条件不具备的，如传输距离远的，不便于UPS统一供电的，可采用就近供电方式。
如采用就近供电方式，为确保供电的稳定可靠，前端可部署一套稳压电源为摄像机和传输设备的供电。
3.2.摄像机参数
3.2.
3.2.1.红外摄像机：
DS-2CC12C5T-AVFIR3
此款摄像机主要用于室内监控。
●主要特性
●采用130万逐行扫描CMOS,捕捉运动图像无锯齿
●支持同轴高清输出,图像清晰、细腻,分辨率达720p
● 支持1路同轴高清输出和1路标清CVBS模拟输出,方便本地调试
●低照度,0.001Lux@（F1.2,AGCON）,0LuxwithIR
●支持ICR红外滤片式自动切换,自动彩转黑功能,实现昼夜监控
●支持OSD菜单控制,适合用户自定义设置
●自适应数字降噪,2D-DNR和3D-DNR确保多种环境画面干净细腻
●支持最大16倍慢快门功能,有效提升低照度图像效果
●支持智能SMARTIR功能,有效防止近距离红外过曝问题
●符合IP67级防水设计,可靠性高
●支持同轴视控（HIKVISION-C、Pelco-C协议）功能,兼容标准Pelco-C同轴控制设备
●工程设计先进,内走线支架,三轴旋转,可靠性高
3.2.2.摄像机：
DS-2CS54A1P-IRS
此款摄像机主要用于电梯监控。
●功能特性
●分辨率高,700TVL,图像清晰、细腻
●低照度,0.1Lux@（F1.2,AGCON）,0LuxwithIR
●支持ICR红外滤片式自动切换,自动彩转黑功能,实现昼夜监控
●支持OSD菜单控制,适合客户自定义设置
●工程设计先进,三轴旋转,可靠性高
●符合IP66级防水设计,可靠性高
●内置microphone,支持1路音频输出
●防暴等级IK07
3.2.3.窗口摄像机：
DS-2CC12D9T-A
此款摄像机主要用于窗口监控，银行窗口专用。
●主要特性
●采用200万逐行扫描CMOS,捕捉运动图像无锯齿
●支持同轴高清输出,图像清晰、细腻,分辨率达1080p
●支持1路同轴高清输出和1路标清CVBS模拟输出,方便本地调试
●低照度,彩色0.01Lux@（F1.2,AGCON）,黑白0.001Lux@（F1.2,AGCON）
●支持ICR红外滤片式自动切换,自动彩转黑功能,实现昼夜监控
●支持OSD菜单控制,适合用户自定义设置
●自适应数字降噪,2D-DNR和3D-DNR确保多种环境下画面干净细腻
●支持慢快门功能,有效提升低照度图像效果
●支持同轴视控（HIKVISION-C、Pelco-C协议）功能,兼容标准Pelco-C同轴控制设备
3.2.4.摄像机：
DS-2CC12C5T-IT5
此款摄像机主要用于室外定点监控。
●主要特性
●采用130万逐行扫描CMOS,捕捉运动图像无锯齿
●支持同轴高清输出,图像清晰、细腻,分辨率达720p
● 支持1路同轴高清输出和1路标清CVBS模拟输出,方便本地调试
●低照度,0.001Lux@（F1.2,AGCON）,0LuxwithIR
●支持ICR红外滤片式自动切换,自动彩转黑功能,实现昼夜监控
●支持OSD菜单控制,适合用户自定义设置
●自适应数字降噪,2D-DNR和3D-DNR确保多种环境画面干净细腻
●支持最大16倍慢快门功能,有效提升低照度图像效果
●支持智能SMARTIR功能,有效防止近距离红外过曝问题
●采用矩阵光斑透镜,匹配传感器区域,大幅提高光能利用率
●符合IP67级防水设计,可靠性高
●支持同轴视控（HIKVISION-C、Pelco-C协议）功能,兼容标准Pelco-C同轴控制设备
3.2.5.摄像机：
DS-2AE7123TI-A
此款摄像机主要用于室外动点监控。
●1/3"CMOS130万像素
●23倍光学
●最低照度0Lux
●3D数字降噪
●低码率
●采用高效红外阵列，低功耗，照射距离达150m
●内置热处理及除雾系统
●支持自动聚焦、自动白平衡、背光补偿、日夜换功能SmartIR
●IP66
4.主站系统设计
4.
4.1.主站系统组成
主站系统主要由服务器管理系统、存储系统、解码系统、控制系统、显示系统等组成。
图表综合辅助系统主站系统拓扑图
4.2.服务器管理系统
4.
4.1.
4.2.
4.2.1.服务器
平台服务器可以分布式部署、独立运行，各服务器都可以支持应用集群的方式冗余进行配置和在线扩充，具备彼此的应用服务器接管能力。
服务器统一采用PC服务器；服务器应具备多CPU系统、高带宽系统总线、I/O总线，具有高速运算和联机事务处理（OLTP）能力，具备集群技术和系统容错能力；服务器应支持双路独立电源输入，采用机架式安装。
平台主要有以下服务器：
中心管理服务器、流媒体服务器、存储服务器等。
其他软件模块可安装在这些服务器实现功能。
管理服务器
管理服务器是综合辅助系统主站系统的核心单元，应实现前端设备、后端设备、各单元的信令转发控制处理，报警信息的接受和处理以及业务支撑信息管理，同时也需要提供用户的认证、授权业务以及提供网络设备管理的应用支持，包括配置管理、安全管理、计费管理、故障管理、性能管理等等。
4.2.2.流媒体服务器
流媒体服务器是综合辅助系统主站系统的媒体处理单元，实现客户端对音视频的请求、接受、分发，流媒体服务器仅接受本域管理服务器的管辖，在管理服务器的控制下为用户或其他域提供服务。
流媒体服务器可实现集群部署，可实现分布式部署，即可向前端或其他流媒体服务器发起会话请求，也可以接受客户端设备或其他流媒体服务器的会话请求。
流媒体服务器能接受并缓存媒体流，进行媒体流分发，将一路音视频流复制成多路。
4.2.3.工作站
●监控工作站
监控工作站负责对平台所辖变电站的实时预览、录像回放、报警管理及视频、报警等系统信息的获取和控制。
海康威视C/S控制客户端专门用于对平台视频、报警调阅，对设备进行操作、控制，满足控制客户端的要求。
●配置工作站
配置工作站负责对平台内部进行大屏配置、权限管理、录像管理、报警管理、安全管理、电子地图管理、模拟量数据管理、数据库管理、系统管理及变电站视频、报警等系统的配置管理。
海康威视B/S配置客户端专门用于对平台进行维护、配置和管理，满足配置客户端需要实现的功能。
4.3.存储系统
存储系统架构为NVR方式，在每个楼设NVR存储。
NVR的选择根据每个楼摄像机点数不同选择不同的性能的NVR，详见下表。
名称
产品型号
产品描述
数量
单位
图片
NVR存储-机关楼
DS-8116HGH-SH
8Sata/输入（16路视频，16路音频，16路报警）/输出（视频：
1路CVBS/1路VGA/1路HDMI，音频：
2路RCA，报警：
4路）/支持2路200万海康IPC接入/每禁用1路模拟通道，增加1路IP通道/支持1路Smart
2
台
存储介质
ST3000VX006
3TB/64MB（6Gb/秒NCQ）/5900RPM/SATA3
8
块
NVR存储-感染楼
DS-8116HGH-SH
8Sata/输入（16路视频，16路音频，16路报警）/输出（视频：
1路CVBS/1路VGA/1路HDMI，音频：
2路RCA，报警：
4路）/支持2路200万海康IPC接入/每禁用1路模拟通道，增加1路IP通道/支持1路Smart
2
台
存储介质
ST3000VX006
3TB/64MB（6Gb/秒NCQ）/5900RPM/SATA3
8
块
NVR存储-2号楼
DS-8116HGH-SH
8Sata/输入（16路视频，16路音频，16路报警）/输出（视频：
1路CVBS/1路VGA/1路HDMI，音频：
2路RCA，报警：
4路）/支持2路200万海康IPC接入/每禁用1路模拟通道，增加1路IP通道/支持1路Smart
3
台
存储介质
ST3000VX006
3TB/64MB（6Gb/秒NCQ）/5900RPM/SATA3
12
块
NVR存储-3号楼
DS-8116HGH-SH
8Sata/输入（16路视频，16路音频，16路报警）/输出（视频：
1路CVBS/1路VGA/1路HDMI，音频：
2路RCA，报警：
4路）/支持2路200万海康IPC接入/每禁用1路模拟通道，增加1路IP通道/支持1路Smart
5
台
存储介质
ST3000VX006
3TB/64MB（6Gb/秒NCQ）/5900RPM/SATA3
20
块
NVR存储-13号楼
DS-8116HGH-SH
8Sata/输入（16路视频，16路音频，16路报警）/输出（视频：
1路CVBS/1路VGA/1路HDMI，音频：
2路RCA，报警：
4路）/支持2路200万海康IPC接入/每禁用1路模拟通道，增加1路IP通道/支持1路Smart
5
台
存储介质
ST3000VX006
3TB/64MB（6Gb/秒NCQ）/5900RPM/SATA3
20
块
NVR存储-6号楼
DS-8116HGH-SH
8Sata/输入（16路视频，16路音频，16路报警）/输出（视频：
1路CVBS/1路VGA/1路HDMI，音频：
2路RCA，报警：
4路）/支持2路200万海康IPC接入/每禁用1路模拟通道，增加1路IP通道/支持1路Smart
9
台
存储介质
ST3000VX006
3TB/64MB（6Gb/秒NCQ）/5900RPM/SATA3
36
块
NVR存储-肿瘤楼
DS-8116HGH-SH
8Sata/输入（16路视频，16路音频，16路报警）/输出（视频：
1路CVBS/1路VGA/1路HDMI，音频：
2路RCA，报警：
4路）/支持2路200万海康IPC接入/每禁用1路模拟通道，增加1路IP通道/支持1路Smart
2
台
存储介质
ST3000VX006
3TB/64MB（6Gb/秒NCQ）/5900RPM/SATA3
8
块
NVR存储-门诊挂号收费
DS-8116HQH-SH
8Sata/输入（16路视频，16路音频，16路报警）/输出（视频：
1路CVBS/1路VGA/1路HDMI，音频：
2路RCA，报警：
4路）/支持2路200万海康IPC接入/每禁用1路模拟通道，增加1路IP通道/支持2路Smart
2
台
存储介质
ST3000VX006
3TB/64MB（6Gb/秒NCQ）/5900RPM/SATA3
10
块
NV
升级会员 