网络高清监控系统设计方案概要.docx

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网络高清监控系统设计方案概要

穿山疏港高速梅山保税港区连接线工程第2标标段网络高清监控系统设计方案

总则

为了进一步提高中交路桥建设有限公司施工的安全智能管理水平，实施规范化、标准化的工程管理，树立工程建设的精品意识，实现“确保三江杯、争创钱江杯”的目标。

现根据省交通运输厅关于在公路水运建设工程推行安全质量远程视频监控系统的要求，结合《关于在我市交通建设工程中推行质量安全智能管理系统的通知》（甬交建[2013年]246号）的各项工作，根据国家、交通部及浙江省有关法律、法规，结合穿山疏港高速梅山保税港区连接线第2标段的实际情况，特制定本标段《网络高清监控系统设计方案》。

第一章工程概况

一、工程性质

穿山疏港高速梅山保税港区连接线工程位于北仑区的东南片区，北起集装箱第二通道与329国道交叉口，经穿山疏港高速柴桥互通，南至沿海中线，是北仑区“三高，四横，八纵”公路网格局中南北通道的重要组成部分。

本工程的建设是梅山岛、春晓滨海新城的开发及以后集装箱物流的输送需要，也是加强梅山保税港区与北部北仑港区、大榭港区之间联系的需要、是完善公路网布局和沿线地块开发的需要。

本工程根据工程量情况，工程共划分为2个合同，本合同为第2标段。

二、工程规模

第2标段主线起讫桩号为K2+131～K7+000，路线长度约4.869千米，沿线主要构筑物有大桥305米/1座，中桥216米/4座，路基土石方共计35.8万方。

本标段含全线路面19.33万平方，隧道沥青面层3.16万平方，桥梁沥青铺装1.66万方。

三、工期

本工程计划施工工期34个月。

开工日期为2014年8月16日，交工时间为2017年6月15日，根据标段的工程量和施工条件以及本公司类似工程的施工经验和施工技术能力，计划按期完成。

建设单位：

北仑区公路工程建设指挥部

设计单位：

宁波市交通规划设计研究院有限公司

监理单位：

宁波交通工程咨询监理有限公司

监督单位：

宁波市交通工程质量安全监督站

北仑区交通工程质量安全监督站

施工单位：

中交路桥建设有限公司

第二章系统概述

一、系统概述

随着IP网络或宽带技术的不断发展，采用先进计算机通信技术及图像视频压缩技术为核心的网络化、数字化视频监控系统方案越来越得到人们的广泛使用。

视频监控系统防患于未然，用来实现较周密的外围区域及建筑物内重要的区域管理，减少管理人员的工作强度，提高管理质量及管理效益。

作为现代化管理有力的辅助手段，视频监控系统将现场内各现场的视频图像传送至监控中心，管理人员在不亲临现场的情况下可客观地对各监察地区进行集中监视，发现情况统一调动，节省大量巡逻人员，还可避免许多人为因素。

并结合现在的高科技图像处理手段，还可为以后可能发生的事件提供强有力的证据，有了良好的环境，全方位的安全保障，才能创造良好的社会效益和经济效益。

二、系统应用概述

建筑行业是我国国民经济的重要物质生产部门和支柱产业之一,在改善居住条件、完善基础设施、吸纳劳动力就业、推动经济增长等方面发挥着重要作用。

与此同时，建筑业也是一个安全事故多发的高危行业。

近年来，在国家、各级地方政府主管部门和行业主体的高度关注和共同努力下，建筑施工安全生产事故逐年下降，质量水平大幅提升，但不可否认，形势依然较为严峻，尤其是随着我国城市化进程的不断推进，建设工程规模也将继续扩大，建筑施工质量安全仍不可掉以轻心。

如何加强施工现场安全管理、降低事故发生频率、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高建筑工程质量，仍将是摆在各级政府部门、业界人士和广大学者面前的一项重要研究课题。

针对目前安全监管和防范手段相对落后，全国建筑施工企业信息化水平仍较低，信息化尚未深度融入安全生产核心业务的现状，亟需利用信息化手段对建筑施工安全生产进行“智能化”监管，通过建设建筑工地安全智能综合管理系统，进一步落实企业安全监管责任，提高政府、企业对工程现场的远程管理水平，加快企业对工程现场安全隐患处理的速度。

政府通过出台相应法规文件推动企业完善物联网建设，并通过本系统进一步提高安全监管水平。

通过政府统筹规划，协调各业务管理部门，围绕安全监管制度为核心，以物联网技术为技术手段，将科技技术力量与安全监管制度紧密集合，成立综合性省-地市级应急管理机构，实现体制创新，能够统一处置生产安全领域的各类事件。

海康威视工地可视化远程管理系统可实现以下系统价值：

●及时了解建筑工地现场施工实时情况，保障工程实施质量和人员安全，发现隐患及时消除；

●实时检查建筑工地的安全防范措施是否到位，如建筑物的安全网设置、施工人员作业面的临边防护、施工人员安全帽的佩带、外脚手架及落地竹脚手架的架设、缆风绳固定及使用、吊篮安装及使用、吊盘进料口和楼层卸料平台防护、塔吊和卷扬机安装及操作等；

●可以远程对地区或全国的下属建筑工地进行统一管理，避免使用人力频繁的去现场监管、检查，节约管理成本；

●出现异常状况和突发事件时，可以及时报警，提醒管理人员及时处理；

●对于发现的施工过程中安全防范措施不到位的地方，可以第一时间通知施工单位现场整改，并及时检查整改效果；

●加强建筑工地的文明施工管理，主要针对工地围挡、建筑材料堆放、工地临时用房、防火、防盗、施工标牌设置等内容；

第三章设计原则及依据

一、设计原则

视频监控系统设计时应遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则，并综合考虑维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。

本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。

其具有以下原则：

先进性：

监控系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握。

该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。

经济性与实用性：

充分考虑视频监控系统实际需要和信息技术发展趋势，根据监控系统的现场环境，设计选用功能适合现场情况、符合监控系统要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。

可靠性：

本系统基于可靠的网络通信技术，能确保系统级别的高稳定性和可靠性，满足7×24小时、全年365天的全天候长期稳定运行。

稳定性：

监控系统的设计具有较高的稳定性，系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

扩展性：

监控系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。

并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时本监控系统设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

2、设计依据

视频监控系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：

浙江省交通运输厅文件（浙交2013-120号）

《城市监控报警联网系统技术标准》（GA/T669-2008）

《跨区域视频监控联网共享技术规范》DB33/T629-2007

《中华人民共和国公安部行业标准》（GA70-94）

《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）

《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T17963）

《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）

公安部《警用地理信息系统系列标准规范》

《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）

《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-2008）系统总体设计

《关于在我市交通建设工程中推行质量安全智能管理系统的通知》（甬交建[2013年]246号

第四章系统总体设计

一、系统组成

视频监控系统由前端监控点、传输链路、监控中心存储、控制及显示等部分构成。

系统前端监控点主要是指设置在项目部预制场出入口、拌和场及YK2+295桥梁施工路段部署球形摄像机、枪式摄像机；

传输链路包括前端摄像机到中心的视频传输、云台控制、电源供应等线路；

监控中心设置NVR及显示器，NVR负责视频存储和解码输出，管理人员登入NVR可以对前端摄像机及录像存储进行个性化设置，并对前端视频实现最大16路的同步回放功能。

点位图

二、系统设计思路

采用全高清架构，前端所有设备均选择高清同轴枪式摄像机、高清同轴球机，在项目部预制场出入口、拌和场及YK2+295桥梁施工路段进行部署，根据监控环境不同分别采用球形摄像机、枪式摄像机；

建设视频监控专网，采用swy75-5传输，在摄像机与硬盘录像机之间采用swy75-5视频线距离不得超过200米，在硬盘录像机传输能力内；联网部分采用超五类网线连接INTERNET，硬盘录像机与路由器之间距离不得超过100米：

建设2个监控室（预制场现场办公室、项目部工程部），其中预制场现场办公室部署NVR及液晶显示器设备、项目部工程部，实现对整个系统的统一管理、数据存储、显示等功能；

采用集中存储的方式对前端视频录像进行存储，存储周期为15天，存储格式百万1280*720；

预制场现场办公室采用液晶显示器直接与NVR设备相连的方式完成显示功能，工程项目部通过网络访问NVR从而实现远程监控；

系统采用的设备均为国内一流产品，满足现在及未来几年的监控发展需求；提供本地化的售前及售后服务，为客户提供最满意、最优质的服务。

三、系统结构

四、系统功能

（1）昼夜成像功能

方案中涉及到红外模式摄像机，可见光成像系统的彩色模式非常适合天气晴朗、能见度良好的状况下对监视范围内的观察监视识别；红外模式则具有优良的夜视性能和较高的视频分辨率，对于照度很低甚至0LUX照度的情况下具有良好的成像性能；

（2）前端设备控制功能

可手动控制镜头的变倍、聚焦等操作，实现对目标细致观察和抓拍的需要；对于室外前端设备，还可远程启动雨刷、灯光等辅助功能。

（3）回放查询功能

有突发事件可以及时调看现场画面并进行实时录像，记录事件发生时间、地点、及时报警联动相关部门和人员进行处理，事后可对事件发生视频资料进行查询分析。

第五章系统详细设计

一、前端监控点位设计

前端摄像机是整个安全防范系统的原始信号源，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。

监控前端的设计将结合实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保证视频监控的效果。

作为监控系统的视频源头，摄像机对整套监控系统起着至关重要的作用。

对摄像机的基本要求是：

图像清晰真实、适应复杂环境、安装调试简便。

1、图像真实清晰——摄像机种类很多，其本源是内部核心部件“图像传感器+数字处理芯片”，针对不同的行业有完全不同的优化方案。

比如：

广播电视系统的图像处理偏艳丽，这是符合观众的视觉需求。

相对而言，视频监控系统对图像的要求是真实还原，尤其是图像的色彩应与现场一致，比如：

人的肤色、衣着颜色、车辆颜色等。

其次，图像清晰度主要取决于图像传感器线数，线数越高，图像解析力越高，能获取更多的图像细节。

此外镜头倍数也将影响用户捕获图像的景深，广角取景能获取全景概况，长焦取景能获取人脸面部特征，因此，用户对图像要求与使用场景密切相关。

当然，在特殊场景下还需要特殊功能进行匹配，比如：

超低照度、逆光等等。

2、适应复杂环境——与硬盘录像机、交换机所处环境不同，摄像机一般都置于风吹日晒的环境下，天气变化都会影响摄像机的工作。

耐高温、抗雷击、防水防尘等应达到相关指标，摄像机应该能在恶劣环境下正常工作。

有些环境下室外摄像机护罩内应该有加热、除湿等装置，防水防尘级别应该达到IP66，内部电路应该具备防浪涌保护设计，抗3000V雷击。

3、安装调试简便——摄像机多安装于难以摘取的位置，因此使用过程中的再度调试是较麻烦的，增加维护成本。

摄像机应该提供OSD操作菜单供用户远程调试及参数修改。

此外，本设计为摄像机设计了UPS集中供电以保证电源洁净，防止串扰。

二、传输子系统设计

（1）传输方式的类型

监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，这部分的造价虽小，但关系到整个监控系统的图像质量和使用效果，因此要选择经济、合理的传输方式。

目前，在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式，对于不同场合、不同的传输距离，应选择不同的传输方式。

应考虑到本项目是正在施工的项目且监控机房与前端摄像头距离比较远在此本设计全部采用视频同轴基带传输。

A、同轴基带传输的优点：

B、传输距离，

C、传输信号稳点，

D、维护方便，

（2）电源及控制信号传输

A、因此项目为正在施工项目考虑到工程人员安全及监控稳点性，采用远程直流集中供电

B、开关电源安装在监控机房采用AC220V供电,并安装空开，防止电源短路。

三、监控室设计

监控室主要包括NVR、液晶显示器、千兆网络交换机，其中NVR用于前端视频录像存储，配合显示器可以实现图像预览，回放图像，抓图及图片的回放、备份，实现多画面分割下的不同通道并行预览与回放，实现可对硬盘进行配额管理，对不同通道分配不同的录像保存容量，设置不同的录像保存周期等；统一接收并处理前端报警信号，千兆网络交换机用于主机和摄像机、外网传输的枢纽，为保证足够的带宽。

监控室必须配备有通讯、安全和消防等设备；

监控室必须单独安装空调装置，保证控制室的温度在16～28℃之间，相对湿度不大于85%；

控制室室内光线充足，其照度应不小于300Lux；

控制室的其它设备和金属外壳也必须做好等电位连接，以保证控制室内的人身和设备安全。

（1）显示系统设计

为实现监控室对前端视频统一调用、控制及显示，监控室配备若干台液晶显示器组成电视墙系统，液晶显示器通过与NVR设备的视频输出接口相连，实现前端网络视频信号解码输出上墙功能，利用NVR设备可实现最大4路720P格式录像同步回放，支持即时回放、常规回放、事件回放、标签回放、外部文件回放、图片回放等回放功能，在回放同时并不影响该通道录像的存储。

清IPC要求支持H.264、MPEG2、MPEG4、MJPEG等多种标准编码格式，支持实时流和存储流双流设计，支持高至12Mbps的高清码流或低至128Kbps的标清码流并且可以根据用户需求任意调整，采用电信级制造工艺，可以基于各种网络环境高质量、可靠的满足各类网络监控前端编码、存储和解码的需求。

传统监控存储模式中，监控数据的写入和读取都必须通过编码器或存储服务器，结合平台多个服务器软件模块来实现设备间信令交互和数据调取、管理。

目前传统监控存储模式应用比较广泛，但其局限性也比较明显：

1、编码器或存储服务器易成为整个系统平台的性能瓶颈。

编码器或存储服务器的处理能力一般比较有限，当外部有几百路甚至上千路视频需要并发写入时易形成处理瓶颈，而磁盘阵列设备却可以提供几百兆的可用网络带宽。

2、易形成单点故障。

负责写入/读取的编码器或服务器一旦失效，整个存储系统就失去可访问性。

3、增加服务器硬件和平台模块成本。

存储系统必须结合平台软件才可实现对视频图像的检索、回放、下载等操作；随着监控系统平台的扩展，服务器和平台模块的投入成本会更大。

A、NVR存储特点

1）、支持高清应用：

支持百万像素级高清IP摄像机接入。

2）、扩展便利：

系统存储容量、前端监控点数量、分控中心数量可基于IP网络灵活扩展。

3）、可管理性强：

基于网络实现对监控设备的统一管理。

基于网络实现对监控数据统一管理。

4）、流式存储提升系统可靠性和性能。

a）、基于监控用视音频数据并发流量大、数据重复覆盖、删除的特点，开发的介于数据块管理跟文件系统管理之间的一种磁盘管理技术，提升NVR读写性能。

b）、对录像文件进行流式管理，能便利根据需要节选所需片段，提高录像数据管理能力和效率。

1）、灵活的录像配置方式：

不同监控点可选择不同时间长度、不同录像方式进行录像，且可动态更改。

2）、成本优势：

施工、管理、维护成本，未来扩容、升级成本均低。

（2）存储容量计算

单个通道24小时存储1天的计算公式∑（GB）＝码流大小（Mbps）÷8×3600秒×24小时×1天÷1024。

前端按照NVR1280*720格式存储,1M码流计算

按1Mbps码流计算，存放1天的数据总量1Mbps÷8×3600秒×24小时×（1天）÷1024＝10.6G

1台主机15天需要的容量∑（GB）＝10.5GB×15天×16台摄像机＝2520G

（3）存储架构

高清IPC要求支持H.264、MPEG2、MPEG4、MJPEG等多种标准编码格式，支持实时流和存储流双流设计，支持高至8Mbps的高清码流或低至128Kbps的标清码流并且可以根据用户需求任意调整，采用电信级制造工艺，可以基于各种网络环境高质量、可靠的满足各类网络监控前端编码、存储和解码的需求。

采用NVR集中存储架构，存储时间30天，所有图像按照高清720P格式进行存储。

传统监控存储模式中，监控数据的写入和读取都必须通过编码器或存储服务器，结合平台多个服务器软件模块来实现设备间信令交互和数据调取、管理。

目前传统监控存储模式应用比较广泛，但其局限性也比较明显：

1、编码器或存储服务器易成为整个系统平台的性能瓶颈。

编码器或存储服务器的处理能力一般比较有限，当外部有几百路甚至上千路视频需要并发写入时易形成处理瓶颈，而磁盘阵列设备却可以提供几百兆的可用网络带宽。

2、易形成单点故障。

负责写入/读取的编码器或服务器一旦失效，整个存储系统就失去可访问性。

3、增加服务器硬件和平台模块成本。

存储系统必须结合平台软件才可实现对视频图像的检索、回放、下载等操作；随着监控系统平台的扩展，服务器和平台模块的投入成本会更大。

第六章系统参数说明

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

应用场景

适用于道路、仓库、地下停车场、酒吧、管道等光线较暗或无光照环境

DS-2CE16F5P-IT5参数

型号

型号

DS-2CC12C5T-IT5

名称

100万超低照度ICR红外防水筒型摄像机

摄像机

传感器类型

1.37 Mega Progressive Scan CMOS

信号系统

PAL

总像素

1312（水平）×1069（垂直）

最低照度

0.001Lux @ （F1.2,AGC ON）,0 Lux with IR

快门

 1/50 秒至 1/50,000秒

镜头

3.6mm（6mm,8mm,12mm,16mm可选）

镜头类型

M12

日夜转换模式

ICR红外滤片式

水平解析度

950TVL

同步方式

内同步

帧率

720p@50fps

高清视频输出

1路BNC同轴高清,符合HDTVI标准

CVBS视频输出

1路 1Vp-p Composite Output（75Ω/BNC）

信噪比

大于62dB

菜单控制

自动增益

低/中/高/关

彩色/黑白

彩色/黑白/红外

白平衡

自动/手动

隐私保护

开关,8个区域

移动侦测

开关,4个区域

曝光模式

全局曝光/数字宽动态

3D降噪

低/中/高/关

语言

中文/英文

功能

SMART IR、对比度、锐度、饱和度、镜像、数字放大

一般规范

工作温度和湿度

-20℃~60℃,湿度小于90%（无凝结） 

电源供应

DC12V±15%

红外照射距离

50-80米

功耗

4.5W MAX

防护等级

IP67

通信

同轴视控

同轴输出控制协议：

HIKVISION-C

CVBS输出控制协议：

Pelco-C（需配合同轴控制器）

尺寸（mm）

100.5×88.1×157.3

重量

700g

DS-7300HQH-SH系列嵌入式网络硬盘录像机是海康威视的新一代同轴高清硬盘录像机产品。

本系列产品遵循HDTVI标准规范，支持接入HDTVI摄像机，并采用多项IT高新技术，既可本地实现独立高清监控，也可联网组成一套强大的安全防范系统。

DS-7300HQH-SH系列嵌入式网络硬盘录像机可广泛应用于金融、公安、部队、电信、交通、电力、教育、水利等领域的安全防范。

功能特性

• 符合HDTVI标准规范，支持HDTVI摄像机接入；

• 最大支持16路1080P高清编码；

•支持远距离同轴电缆可靠传输；

• 支持HDMI、VGA、CVBS同时输出，HDMI与VGA输出分辨率最高均可达1920x1080p；

• 全新的UI操作界面，支持一键开启录像功能；

• 支持标签定义、查询、回放录像文件；

• 支持智能回放，提高录像回放效率，节约回放录像的时间；

• 支持硬盘配额和硬盘盘组存储模式，可对不同通道分配不同的录像保存容量或周期；

• 支持远程零通道预览，使用1路零通道编码视频，预览多通道分割的视频画面，充分获取监控图像信息的同时节省网络传输带宽。

DS-7316HQH-SHDS-7308HQH-SHDS-7304HQH-SH

视音频输入

视频输入

4路，BNC接口

音频输入

4路，RCA接口

网络视频输入

2路

视音频输出

CVBS输出

1路，BNC接口

VGA输出

1路

HDMI输出

1路

音频输出

2路，RCA接口

视音频编解码参数

视频压缩标准

H.264

视频编码分辨率

1080P/720P/WD1/4CIF/VGA/CIF

视频帧率

1/16fps～实时

视频码率

32Kbps～10Mbps

码流类型

复合流/视频流

双码流

支持

音频压缩标准

G.711u

同步回放

16路

硬盘驱动器

类型

4个SATA接口，1个eSATA接口

最大容量

每个接口支持容量最大6TB的硬盘

录像管理

录像模式

手动录像、定时录像、移动侦测录像、智能侦测录像、报警录像、动测或报警录像、动测和报警录像

回放模式

即时回放、常规回放、事件回放、标签回放、智能回放、外部文件回放

备份模式

常规备份、事件备份

网络管理

网络协议

IPv6、HTTPS、UPnP（即插即用）、SNMP（简单网络管理）、NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、SMTP（邮件服务）、NFS（接入NAS）、iSCSI（IP SAN应用）、PPPoE（拨号上网）等

外部接口

语音对讲输入

1个，RCA接口

网络接口

1个，RJ45 10M/100M/1000M自适应以太网口

USB接口

3个

串行接口

1个，标准RS-485串行接口

1个，标准RS-232串行接口

1个，键盘485串口

4

4

报警输出

4路

其他

电源

AC220V，50Hz

功耗（不含硬盘）

≤65W

工作温度

-10℃～＋