校园网络视频数字监控系统设计方案.docx

校园网络视频数字监控系统设计方案.docx

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校园网络视频数字监控系统设计方案

学校网络视频监控系统

设

计

方

案

XXX

2011年11月14日

一、概述

随着我国教育改革的深入，经济的发展，校园校区的教学安全防护逐渐越来越引起重视。

为了给广大师生提供一个安全安宁的学习生活环境，世界各个国家的教育部门早在本世纪初就已经采用了不同的防范手段来保证校园安全。

当今科技的发展又提供了更先进的方法——数字监控系统。

为了保障学校内重要设备财产和校园安全，迅速有效地制止或处理突发性事件，我公司为学校设计出了一个技术先进的网络数字视频监控系统。

该系统以网络摄像机和视频服务器为前端设备，利用学校现有的网络传输高质量的音视频资料，建立分布式、低成本、数字化的视频监控系统。

可对教学楼、学生宿舍、体育馆、图书馆、餐厅等实现远程监控，具备先进性，稳定性等特点，使现代化的校园更加安全、高效。

二、系统设计:

1、设计原则

在进行闭路监控系统设计的时候，依照****学校对该系统的基本需求，本着架构合理、安全可靠、低成本、低维护量作为出发点，并依此为****学校提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。

●先进性和成熟性

系统设计既要采用先进的、设计和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。

采用成熟的主流技术，不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，并能顺利地过度到下一代技术，关键设备应选用国际主流的先进产品。

●安全性和保密性

系统设置了不同等级的使用者权限，仅有最高级权限的用户才可对整个系统进行设置或更改。

没有权限的用户是接收不到图像的。

图像数据的存储是专有的格式。

●可扩展性

系统集中管理、监控，分散控制，可连接外设报警设备。

总体结构具有较强兼容性和可扩展性，既便于系统的充实、完善、改进和提高，又便于设备的更新、换代。

我方充分考虑到甲方的目前需要和将来长远利益。

首先满足其基本功能需要，达到经济实用的要求，但由于现代科学技术的飞速发展，故充分考虑今后的发展需要，本设计方案必须具备可扩充性。

这种可扩充性不仅充分保护了甲方的投资，而且具有较高的综合性能价格比。

本设计方案对此均作了充分考虑，提供技术升级、设备更新的灵活性，便于将来系统的扩展和升级。

●兼容性和易维护性

为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最合适的方法、最合理的投资、实现系统的兼容和维护。

●经济性

在系统设计和产品选型时在满足功能需要和发展需要的前提下，通过选用高性价格比的系统、优化整体设计达到经济性的目标。

2、设计依据

据设计原则及系统设计要求，本系统的技术水平及科技含量，在目前需处于先进、超前的地位而且考虑到简单易用的原则，为此，设计方案的可行性以及设备的选型、工程施工、安装调试、整个系统的稳定性、可扩展性以及易维护性，都必须统筹兼顾，同时整个系统必须符合国家有关技术标准、《规定》和行业规范，因此，我们参照了如下标准进行设计：

JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

GBJ116-88《火灾自动报警系统设计规范》

GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》

GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

GY/T106-92《有线电视广播技术规范》

GBKJ-90《通信系统机房设计》

GB50174-93《电子计算机房设计规范》

GB50200-94《有线电视系统工程技术规范》

GB0057-94《建筑物防雷设计规范》

GB50054-95《低压配电设计规范》

GBJ115-87《工业电视系统工程设计规范》

GBJ16-87《建筑设计防火规范》

三、用户需求分析设计

Ø基本需求

****学校监控方案现在前端共230路摄像机，存储时间为15天；分别对食堂、教学楼、宿舍楼、文体活动楼、周界等处进行监控。

Ø具体设计：

学校的不同设施有着不同的功能，学员的流动及分布情况有很大的差异。

因而我们在教学楼、宿舍楼、文体活动楼等的楼梯口、走廊处设置摄像机。

在校园的周界我们选用红外枪机和高速球机相结合的监控设计。

形成一道日夜兼顾、动静结合的防护屏障。

由于系统在运行中，可能会有扩容等，我们在整个系统的设计上，把这些因素也进行了考虑。

将来摄像机增加时，监控中心不用从新进行系统设计。

整个系统设计1台8盘位嵌入式视频系统（ST-NTMS-CD08）,磁盘扩展设备（ST-NTMS-CF08）2台,整个系统的平台放在学校监控中心，可以对学校的所有监控前端进行管理。

中心配置台式电脑5台，安装管理客户端和企业客户端，用于设备的管理、客户的授权，视频浏览、录像查询等。

Ø容量计算

根据不同的场所我们可以设置不同的画质、码流，并可以随时调节。

在此我们暂时按每路图像CIF画质、512Kbps码流，存储时间15天的情况下。

230路监控图像共用1T容量硬盘20块。

（计算如下）

230路×15天×24小时×3600秒×512Kbps码流÷8÷1024÷1024÷1024=17.8T

格式化损耗10％计算在内:

17.8T/0.9=19.8T

四、系统功能特点

1、系统拓扑图：

此系统前端全部选用网络摄像机，根据安装场所的不同分别选用红外摄像机、球型摄像机、半球型摄像机等设备。

在领导办公室的电脑上，安装客户端后可以根据中心授权行驶相应的功能（如视频浏览、云台控制、录像回放等）。

2、监控中心

2.1监控中心结构图

2.2中心管理系统

中心管理设备采用金三立的嵌入式网络视频系统（Embedded-NetworkVideoSystem），简称E-NVS。

E-NVS采用全新的嵌入式网络技术，结合最先进的网络存储技术，为网络视频监控提出了全面解决方案，提供了包括前端设备、后端管理平台、存储机制及用户交互界面等。

它不仅仅只是作为监控系统，同时也成为用户的远程管理辅助手段，大大扩展了监控系统的功能。

金三立视频监控系统以其独特的设计，具有以下功能特点。

2.2.1双码流功能

双码流是为了解决存储及不同用户访问网络视频时，网络带宽不同造成码率只能按最低需求进行设置的问题。

金三立的数字产品支持前端设备双码流，中心平台双码流。

能够适应不同的网络环境对视频浏览和存储的需求。

用户可以根据自已的需要，在实时浏览或者存储时选择高清画质或者低码率方式，两种方式可以同时使用，选择哪一种方式，取决于网络带宽及存储容量大小，用户可以更加灵活对系统进行管理。

2.2.2磁盘管理

金三立嵌入式平台服务器可以使用RAID做硬盘管理（16盘位），单机最大可支持16个SATA硬盘，并具有热备功能，同时损坏两块硬盘，数据不会丢失。

支持硬盘热插拔。

2.2.3自动校时功能

金三立嵌入式平台与前端设备通过心跳功能，自动进行同步协调，使前端设备与平台的时间自动统一，避免前端录像与平台录像时间的偏差。

2.2.4支持矩阵控制功能

金三立嵌入式平台通过前端视频服务器对模拟矩阵进行控制，包括摄像机切换、云台镜头的控制。

有效的实现了系统的利旧，节约系统联网的成本。

支持各种品牌模拟矩阵。

本系统能与一期的模拟矩阵实现联网，能随机切换模拟矩阵图像，控制云台镜头。

2.3客户端

金三立嵌入式平台客户端主要有两种类型：

管理客户端、企业客户端。

2.3.1管理客户端

管理客户端是整个嵌入式平台系统的中心配置管理模块，供系统管理员使用，负责对整个系统平台进行机构划分、设备配置、转发负载、中心录像、用户权限、虚拟告警防区管理等操作。

业务功能主要包括：

机构管理、设备管理、业务管理。

机构管理又包含机构配置和管理员配置；设备管理包括转发服务器管理、录象服务器管理、视频服务器管理和告警防区管理；业务管理包含用户及权限管理和中心录象策略管理

特点：

在用户管理方便，其主要是对用户进行功能授权，可以根据需求给不同的客户进行功能授权（如云台控制、录像查询、设备管理等）；使每个用户都感觉到自己拥有一个独立的系统。

传统的分级管理模式是不同的级别，有不同的功能。

一般只有最高级别的管理员有设备的添加设置等功能，这就造成用户不可以管理自己的设备，如果授予他最高级别的权限，其他客户的安全就没有保障。

2.3.2企业客户端

企业客户端软件是系统交付用户的最终操作软件，也是整个系统功能展示的主要平台，是用户最频繁使用的软件。

整个软件包含实时监控、录象回放、电视墙切换、报警及电子地图管理四大主要模块，其中实时监控包括：

系统登陆、视频浏览、云镜控制、参数管理、语音呼叫、I/O控制等多项业务功能。

2.3.2.1基本功能

金三立嵌入式视频系统客户端浏览软件可以实现对前端设备的统一监控管理，包括基本的业务配置、设备管理、音视频实况浏览、点播回放、轮循切换、云镜控制和报警显示等。

E-NVS可以为WEB客户端访问提供视频点播功能，将存在E-NVS中的录像文件转换为流格式方便本地和远程公网用户点播访问。

E-NVS通过路由器映射到公网上，根据授权可以实现，远程的管理或图像查看等功能。

2.3.2.2数字矩阵功能

E-NVS系统网络音视频解码器，可以通过客户端及专业键盘、鼠标或WEB实现对E-NVS系统解码输出控制，主机支持单画面D1解码或4画面CIF解码。

控制方式包括点对点切换、组切换、群切换和计划切换等，从而实现数字矩阵的功能。

2.3.2.3电视墙管理功能

传统的模拟监控系统只能在小范围实现电视墙功能，且无法远程监控，并且电视墙数量受限于矩阵的能力。

E-NVS将视频流通过解码器解码上墙显示，可实现单路视频切换、巡回切换、群组切换、球机控制等电视墙功能。

一个E-NVS系统可远程管理多个电视墙，电视墙数量可通过扩展网络带宽与解码器进行无限制的扩充，轻易实现多地远程分控。

2.3.2.43D定位功能

当出现紧急情况时，如果网络有延时，同时控制球机云台旋转和镜头变倍来进行定位，就显得异常困难。

为了规避网络延时带来的控制定位问题，结合金三立高速球型摄像机，通过鼠标实现3D虚框放大的快速定位功能，保证云台镜头控制精确、快速；

2.3.2.5电子地图

报警电子地图作为企业客户端的一个功能模块，可通过工具栏快捷按纽[电子地图]调用，如下图所示：

当有告警发生时，系统将做相应的告警联动处理，如弹出视频窗口、声音、云台预制位调用等。

2.3.2.6远程参数设置、程序升级

金三立客户端可以对前端设备进行查询（如编码参数、云台设置、显示参数、版本信息等），并对其进行修改。

在需程序更新时，可以对设备进行远程升级。

五、主要设备说明

1、网络键盘ST-CU8502

一、产品描述

ST-CU8502网络键盘是金三立专为数字监控系统设计的一款多功能键盘。

该网络键盘集成视频解码器，可独立作为一个客户端使用，它可以把任意视频显示在自带的LCD显示屏上。

并可以控制电视墙，把任意视频显示在相应的监视器上。

该控制键盘采用独特设计，使用户操作简单方便。

二、特点

▪采用4寸LCD液晶显示屏，既可作为键盘菜单显示，还具有视频输入功能；调试设备时，无须携带监视器，给工程施工带来极大方便。

▪三维比例操纵杆更有利于操作员进行云台水平、垂直旋转和镜头放大、缩小等PTZ控制；云台旋转速度与三维操纵杆倾斜角度成正比，镜头变焦速度与操纵杆旋转角度成正比；同时各种指令都能在液晶显示屏上显示出来。

▪当采用视频编解码器ST-NT200HA、ST-NT200HB组成金三立数字矩阵系统时，可作为系统主控键盘，对任意一台视频编解码器进行控制。

三、技术参数

型号

ST-CU8502

液晶显示屏

LCD：

设置菜单显示，指令显示，视频显示

按钮和操纵杆

数字按钮：

0、1、2、3、4、5、6、7、8、9

选择按钮：

摄像机、监视器、网络

摄像机控制：

摄像机光圈、摄像机变倍、摄像机变焦；

云台控制：

预置位调用、云台方向、速度控制（8级速度可变），三维操纵杆可使摄像机变倍；

按钮和操纵杆

报警控制：

确认、复位、报警设置、报警控制、报警记录

时序控制：

群组切换、巡回切换、向前切换、向后切换、暂停、结束

功能按钮：

F1、F2、F3、F4、向上键、向下键、退出键、功能键、屏幕显示、摄像机智能、预置、开关、设置、录像机控制、系统设置、系统状态、网络选择等。

以太网口

1个，10-Base-T，（RJ45）

工作环境温度

-10℃~+50℃

工作环境湿度

≤90%

尺寸

287.4mm（W）×94.5mm（H）×211.1mm（D）

重量

2Kg

电源

DC12V，1A

功率

12W

2、21″逐行扫描纯平彩色监视器

型号：

ST-CM2160

一、主要特点

▪纯平高密度彩色显像管

▪健康100Hz高清晰逐行扫描，图像特别细腻

▪高密度1250显像，无闪烁，图像更稳定

▪最新数字图像处理电路、图像清晰、视角宽阔

▪3路视频输入/输出，其中2路为复合视频输入（BNC），1路为Y/C输入

▪自动转换PAL/NTSC标准制式

▪内置扬声器，最大功率为1W

▪I2C总线最新控制电路，整机可靠性高，扩展性好

▪自适用运动检测及降噪处理

▪数字动态图像补偿、内插技术

▪多种数字图像校正电路、图像失真小

▪所有各路信号输入自动浏览

▪采用抗干扰金属外壳

▪宽电源输入：

AC110~260V，50Hz/60Hz

二、技术参数

型号

ST-CM2160

电源

AC110~260V，50Hz/60Hz

功率

约135W

显像管

54cm21″纯平彩色显像管

制式

自动转换PAL/NTSC

水平分辨率

600线

输入/输出

CVBS输入：

1.0V[p-p]75Ω/330Ω

输出：

1.0V[p-p]75Ω（BNC）

S-VHS输入Y：

1.0V[p-p]75Ω/300Ω

C（PAL）：

0.3V[p-p]75Ω/300Ω

C（NTSC）：

0.28[p-p]75Ω/300Ω

S-VHS输出：

与输入环通

扫描频率

100Hz，行频：

31.250KHz

色温

9300°K

音频输入

A/BRCA接头，0.5Vrms

音频输出功率

1W

环境温度

0℃~+40℃

环境湿度

小于90%

尺寸

485mm（W）×462mm（H）×500mm（D）

重量

约30Kg

3、视频解码器

单路网络视频解码器（H.264）

型号：

ST-NT200HSB

一、产品描述

视频信号采用H.264的压缩方式，音频信号采用G.711压缩标准，压缩编码后的数据以IP包的形式传送，可在LAN/WAN上以25帧/秒（PAL）、30帧/秒（NTSC）传输高质量的实时音视频数据，通过PC或网络视频解码器可实现音视频的网络传输、监视及存储，同时支持远程控制和报警管理。

二、主要特点

▪采用H.264压缩方式，分辨率可调，最高可达到D1画质，可实现NTSC/PAL制切换，最高帧率：

N制30fps/P制25fps，码流为100Kbps~3Mbps。

▪强大的软件功能：

提供网络视频服务器硬件的同时，还提供整体的软件解决方案。

▪提供SDK接口，让应用程序从网络视频服务器中调用数据，实现多系统集成，方便用户二次开发，实现更多的功能。

▪数字矩阵功能：

可以实现普通模拟矩阵的功能，包括切换、设定自动切换的时间等功能；专用控制键盘，直接接入网络，通过网络控制球机、切换图像。

▪通过解码器将IP视频数据解码为复合视频信号输出到监视器上显示。

▪提供一个RS485透明通信接口，其采用透明串口数据传送，使视频服务器的兼容性更强。

▪灵活的访问方式：

一点访问多点，多点访问一点。

▪内置多种网络传送协议：

支持TCP/IP系列协议，可以在WAN或LAN网络内发送和接收数据。

▪采用嵌入式操作系统，实时嵌入式操作系统（Linux）专门用于工业、军事等要求高度可靠性的环境，采用Linux操作系统产品运行更稳定。

三、技术参数

型号

ST-NT200HS-B

视频输入

1个通道（BNC接口）

视频源制式

用户可选PAL或NTSC

音频输入/输出

1个输入通道，1个输出通道，1个对讲通道

视频压缩方式

H.264

外围接口

1个10/100Mbit以太网接口（RJ45接口）、1个RS422接口

码流

100Kbps~3Mbps，CBR/VBR可调

网络协议

TCP/IP、UDP/IP、HTTP、IGMP、ICMP、TELNET、

FTP、DDNS、DNS、PPPOE、WIFI、DHCP

帧率

N制：

30fpsP制：

25fps（可调）

无线功能

支持IEEE802.11b/g无线网络（ST-NT200HSW-A/B）

工作温度

-10℃~+50℃

环境湿度

5~90%

电源输入

DC12V，600mA，＜5W

尺寸

136mm（L）×99mm（W）×36mm（H）

重量

0.3Kg

技术支持

提供SDK，允许用户二次开发

4、E-NVS嵌入式网络视频系统

型号：

ST-NTMS-CD08

一、产品描述

在网络视频迅速发展

的时期，金三立视频科技

（深圳）有限公司向用户

提供E-NVS网络视频系

统，使闭路电视监控系统

由模拟向网络IP监控迈

出了历史性的一步。

E-NVS全称Embedded-NetworkVideoSystem，即嵌入式网络视频系统，是基于嵌入式软硬件应用技术，结合国际先进的H.264视频压缩技术，全数字化、网络化、智能化的视频监控管理系统。

三立在国内市场率先推出E-NVS，是目前网络视频监控领域技术最先进、使用最简便的一个产品。

E-NVS集嵌入式服务器、嵌入式中心管理软件、大容量磁盘阵列三大部分于一体，具有操作简便、功能强大、性能稳定、性价比更高的特点，此系统特别适合应用于医院、学校、监狱、厂矿、铁路、高速公路、电力部门等行业。

E-NVS让视频监控更简单！

二、关键特点

▪最大可安装8个磁盘，超大磁盘容量。

▪管理服务器、平台软件、存储设备一体化，为用户提供最大化集成。

▪系统设备减少使方案设计更为简单。

▪项目实施更容易，无需专业人士参与也可以轻松完成产品的安装调试。

▪维护简单，使用网络键盘代替PC客户端，运行更稳定可靠。

▪支持硬盘热拨插，硬盘损坏后无需停机可即时进行更换。

三、主要功能

▪多用户访问同一视频点

▪单用户访问多视频点

▪支持自动录像、手动录像、报警录像、动态侦测录像

▪超高网络写入与读取速度

▪支持电子地图

▪支持联动报警功能

▪管理客户端与普通客户端功能

▪支持日志查询功能

▪可对前端云台进行控制

▪支持矩阵联网功能

▪E-NVS系统可远程管理多个电视墙，电视墙数量可通过扩展网络带宽与解码器进行无限制的扩充，轻易实现多地远程分控

▪E-NVS通过网络键盘为用户提供了一种简单可靠易上手的控制方式。

键盘的控制方式与模拟监控系统控制方式一致，对于接触过模拟系统的监控人员来说极易接受，并且网络键盘内置解码器与显示器，一个网络键盘就能成为一个完整的终端，可以控制、切换、显示图像，比传统的监控系统键盘功能更强大

▪E-NVS通过视频服务器来控制矩阵并调用矩阵的视频，使终端用户通过客户端即可查看矩阵系统的任意视频输入，从而完美解决模数结合集中管理的难题，将模拟系统改数字系统的成本减少到最低

▪持前端及用户终端的双码流功能，用户可以根据自已的需要，在实时浏览或者存储时选择高清画质或者低码率方式，两种方式可以同时使用，选择哪一种方式，取决于网络带宽及存储容量大小，用户可以更加灵活对系统进行管理

四、技术参数

型号

ST-NTMS-CD08

网络接口

2千兆口RJ45

操作系统

Linux

本机磁盘数目

8

单机等量转发、录像功能

70×3Mbps100×2Mbps200×1Mbps400×512Kbps

存储扩展

支持

磁盘接口

SATA

RAID支持

——

业务功能

音视频时实浏览、电子地图、报警管理、

录像管理（存储/回放）、用户管理、网络管理

工作温度

0℃～40℃

工作湿度

≤95%

电源

AC220V，50HZ

功耗（不带硬盘）

60W

重量（不带硬盘）

13.5Kg

尺寸（不带包装）

650×430×90mm

（以上数据仅供参考，一切以产品说明书为准，如有修改恕不另行通知）

5、网络红外一体化摄像机

型号：

ST-NT5042H

一、产品描述

ST-NT5042H是专为10M/100M

以太网构架而设计的网络红外摄像机。

视频信号采用H.264的压缩方式，音频

信号采用G.711压缩标准，压缩编码后的数

据以IP包的形式传送，在LAN/WAN上以

25帧/秒（PAL）或30帧/秒（NTSC）传输

高质量的实时音视频数据，通过PC及客户

端可实现音视频的网络传输、监视及存储，

通过网络视频解码器实现硬解码。

网络摄像机同时具备IEEE802.11b/g无线传输能力和以太网接口。

它支持WPA（Wi-FiProtectedAccess）和WPA2安全协议，从而为无线网络传输提供最好的保护。

高性能的无线传输能力使其可以覆盖更大的范围，使摄像机可以彻底摆脱对网络接口的依赖，根据实际需要将摄像机安装到任何位置。

模拟、数字视频信号双路输出。

低照度下输出高质量黑白图像。

二、关键特点

▪采用H.264压缩方式，分辨率可调，最高可达到D1画质，可实现NTSC/PAL制切换；最高帧率：

N制30fps/P制25fps，码流为100Kbps~3Mbps。

▪强大的软件功能：

提供整体的软件解决方案，支持录像、转发和集中管理等功能。

▪提供SDK接口，实现多系统集成，方便用户二次开发，实现更多的功能。

▪数字矩阵功能：

配合解码器使用，可以实现普通模拟矩阵的功能，包括切换、设定自动切换的时间等功能；专用控制键盘，直接接入网络，通过网络控制球机、切换图像。

▪通过解码器将IP视频数据解码为复合视频信号输出到监视器上显示。

▪同时具备IEEE802.11b/g无线传输能力和以太网接口，极大的提高了安装灵活性。

▪灵活的访问方式：

一点访问多点，多点访问一点。

▪内置WebServer，通过客户端软件或IE浏览器就能查看任何地方的图像，并可对监视图像进行抓拍及录像。

▪提供移动侦测报警、I/O状态报警及LOGO更新报警等功能：

可设定12×16块侦测区域及9级灵敏度，使摄像机可应用于任何环境；当在摄像机设定区域内侦测到移动物体时，就会通过网络传输一个报警信号到指定的客户端上，并可设定抓拍图像或进行录像及其他一些报警相关的动作。

▪内置多种网络传送协议：

支持TCP/IP系列协议，可以在WAN或LAN网络内发送和接收数据。

▪采用嵌入式Linux操作系统，实时嵌入式操作系统（Linux）专门用于工业、军事等要求高度可靠性的环境，采用Linux操作系统使产品运行更稳定。

▪支持双码流，可根据需要选择不同的存储码率和远程传输码率。

三、技术参数

型号

ST-NT5042H

制式

PAL/NTSC

摄像器件

1/3″SONYSuperHADCCD

水平清晰度

480线

信噪比

≥50dB

有效像素

795（H）×597（V）

最低照度

F1.2，彩色0.5Lux/黑白0Lux（红外灯开启时）

镜头

8mm/12mm/16mm/25mm多种规格镜头选配

红外灯

红外波长850nm、￠5×24颗

红外夜视距离

最远50米

移动侦测