大坡外天网数字百万高清监控系统方案.docx
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大坡外天网数字百万高清监控系统方案
大坡外“天网”工程
解
决
方
案
项目名称:
大坡外“天网”工程
设计单位：
玉林市众乾电子设备有限公司
日期:
2011年06月15日
第一章百万高清监控系统行业引导
高清数字监控系统是监控报警业界的新型产品，它将数字化视频图像记录与多画面图像显示功能和监视报警功能结合在一起，将逐步取代传统模拟式监控系统。
1）、数字高清已成视频监控必然趋势
由于压缩算法、光学、图像处理、网络等技术的革新，数字高清摄像机已经从概念成为现实。
一年一度的安博会是安防行业的风向标，从2008年和2009年安博会不难看出，各路厂家商家谈论的焦点已经从D1画质转移到720P（1280X720，逐行扫描图像）、1080i（1920X1080，隔行扫描图像）高清影像。
此外，随着我国“平安城市”天网工程的建设力度逐渐加大，村镇技防建设已在国内部分省区悄然铺开，数字监控产品进入家庭等民用化市场的苗头已经呈现。
2010年1月10日，沈阳市公安局召开新闻发布会，要求凡申请办理停车场的，必须安装高清晰电视监控设备，对原有停车场，各市镇等原有“天网”监控系统要求立即组织安装高清晰电视监控设备。
由此可见，无论是从技术条件，还是市场诉求，监控摄像机进入高清晰度数字时代的条件已经成熟，且来势汹汹。
2）、模拟摄像机面临被终结命运
模拟摄像机时代走向终结，实质上是技术革新、市场优胜劣汰的必然结果。
传统模拟摄像机原本分辨率就不高，加之要受到反复的A/D转换、电磁传输干扰、隔行扫描、D1画面的合成反交错等视频损伤的影响，所以无论是D1还是4CIF等只不过是理论数值，实际到达人眼时已经非常的模糊不清了。
关于公交、机场等公共安全场所的监控形同虚设的报道不断见诸报端，媒体更是称此类摄像机为“睁眼瞎”。
从性能而言，数字百万高清摄像机可以说是全面超越了传统的模拟摄像机。
模拟摄像机技术在发展中出现了各种瓶颈与限制，而数字百万高清产品的突出特点则克服了这些限制，在画质方面实现了飞跃。
数字摄像机采用的是数字信号传输，它将光信号转化为数字信号，然后由DSP进行图像压缩与处理，最后通过网络将数字压缩视频输出，在抗电磁干扰性、逐行扫描、画面分辨率方面都拥有传统模拟摄像机所不能比拟的优势。
数字摄像机可以达到百万级像素甚至千万级像素，色彩更加逼真，更加富有层次感、画面饱和度更佳。
另外，模拟摄像机需要将控制线、视频线、音频线、电源线都以独立的形式进行布线搭配，布线繁琐复杂且工作量大，综合布线成本较高，在工程应用中有许多局限。
3）、市场呼唤民族高清数字产品
从一线市场和厂家、器材商、工程商以及终端用户反馈的信息可以看出，市场对数字百万高清产品的需求非常迫切，市场开拓空间也非常巨大。
有媒体报道某公安系统领导在接受采访时说：
“我们在办案的过程中经常会遇到这样的问题，在犯罪现场附近安装了视频监控设备，但是当办案人员将视频材料提取出来寻找办案线索时才发现，这些视频材料大多数根本提供不了任何对案件有价值的信息，人物模糊不清、还有很多的雪花噪点，特别到了夜间基本上就是一团黑影，而且大部分的案件发生都是非常快速的，每当画面人物较多或者动作较快时图像效果就更差，甚至出现图像丢失或卡的情况，使得我们的办案人员苦不堪言，许多案件正是没有办法及时的取证和收集线索而延误了办案的时机。
我们有的民警同志只能戏称这些线索为‘由俄罗斯方块组成的印像派油画’。
所以，我们非常迫切地希望能够提高视频监控的清晰度，让我们能够通过这些有效的工具发挥更大的作用保护人民的生产和生活安全。
”
正因为模拟摄像设备不能满足使用环境的需要，从而导致大量的监控成为无效监控、形同虚设。
一些类似交通、银行等重点监控项目不得不高价从国外采购清晰度较高的监控设备，相关政府部门和工程商一直希望国内企业能够通过自主研发，树立起百万高清领域的民族品牌，从而全面有效实现视频监控的目的，降低成本。
可喜的是，国内已有极少数企业在百万高清产品研发上取得成功，实现了量产。
波粒数字百万高清监控系统，在同等成本的基础上，画质远远超过模拟摄像机，已成功应用于银行、工厂、写字楼、广场和“平安城市，天网工程”多个政府项目中。
第二章项目背景
天网工程是指为满足城市治安防控和城市管理需要，利用图像采集、传输、控制、显示等设备和控制软件组成，对固定区域进行实时监控和信息记录的视频监控系统。
天网工程通过在交通要道、治安卡口、公共聚集场所、宾馆、学校、医院以及治安复杂场所安装视频监控设备，利用网络把一定区域内所有视频监控点图像传播到监控中心（即“天网工程”管理平台），对刑事案件、治安案件、交通违章、城管违章等图像信息分类，为强化城市综合管理、预防打击犯罪和突发性治安灾害事故提供可靠的影像资料。
目前我市的由新荣、六靖等乡镇加入了天网工程，天网工程的投入使用得到了上级领导的肯定，老百姓的支持，众多媒体都争相报道，并将其列为主要惠民工程之一，它为保持辖区的社会治安、打击犯罪提供了有力的工具，因此其它乡镇正在筹划在建或将建天网工程。
大坡外镇“天网”工程基于以上背景，在政府的高度重视并牵头实施，民众的广泛大力支持下呼之欲出，通过“天网”工程建设，实现社会治安技术防范措施智能化、视频监控网络化。
一方面可以改善投资环境，促进经济发展。
另一方面，可以让广大群众在工作生活中感受到和谐、平安、稳定，为我省经济平稳较快发展、迈出富民兴镇新步伐注入新的动力。
通过该工程的实施，将有助于对重点单位、进出大坡外的各大交通要道、银行、医院、学校、闹市等重点区域预防各类突发事件，有效的降低发案率、提高案件侦破率，提高公众安全感指数，提升政府服务形象。
第三章大坡外“天网”工程技术方案
3．1方案概述
百万高清监控系统是现代化管理与安全防范的高新技术设备的结合，是集合现代多种科学为一体的技术的综合应用。
本设计的监控方案的“平安大坡外，天网工程”综合性治安项目，针对城镇主出入道路口、人员密集流动性强的市场出入口，学校、医院、银行等单位监控点。
在这样一个活动区域相对分散的场所，安全保卫要做到不留死角相当困难，流动人员多，道路复杂，人员居住密集的城镇治安管理带来了很大的压力。
考虑到人力和物力，设备资源不能无尽止地增加，我们的指导思想是：
科技强警，人防与技防有机地相结合、分功能、分区域地进行监控，充分利用好资源，加强城镇的治安管理。
为了对城镇主要道路进出口、学校、医院、银行等单位监控点等处进行监视，以达到“平安大坡外，天网工程“科技强警的现代化管理和安全防范的目的，特为大坡外镇设计一套闭路百万高清数字电视监控系统。
该系统具有图像信息切换、操作、处理、记录、显示等功能。
传统的天网监控系统采用模拟监控方式，需要在每一台前端摄像设备和监控中心之间敷设视频电缆、电源线和控制信号线，而通常情况下各监控点和监控中心距离较远，为此需花费大量人力物力穿墙打洞埋管敷线。
而且如果某些监控点和监控中心之间距离过长的话，为避免影响传输控制效果，还需要加一些特定的中继设备。
在监控中心，为实现控制、显示、录像功能，需配备、画面分配器、控制切换矩阵等诸多繁杂设备，而操作者也需要经过一定的培训才能掌握对众多的电器设备的操作。
此外，模拟监控最大的弊端是图像质量不高，常常难于提供清晰可靠的监控图像，不利于事后的调查取证工作。
因此，无论从建设成本、施工难度或系统应用的便捷性和实用性方面考虑，传统的模拟监控方式已越来越不适应于类似于平安城市，天网工程监控系统的实际应用需求。
数字高清监控系统的应用势在必行。
3.2需求分析
大坡外天网监控中心设在大坡外镇派出所内，实现对前端监控点的动态视频信息的实时控制、监看、历史图像回放等综合管理功能。
前端监控点，详见示意图，最终由现场圈点为准。
建设“天网”工程专用视频监控网络，前端监控点信号通过网络设备，将信号汇接入监控中心。
3．3指导思想
Ø坚持向科技要警力的指导思想。
Ø严格遵循《视频安防监控系统工程设计规范》（GB50395-2007）。
Ø实用、稳定、维护简单。
Ø充分整合现有设备减轻经济负担。
3.4设计依据
Ø《城市监控报警联网系统通用技术要求》GA/T669-2006
Ø《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）；
Ø《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）；
Ø《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000）；
Ø《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）；
Ø《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-2001）；
Ø《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》（GB4793-2001）；
Ø《信息技术设备的安全》（GB4943-2001）；
Ø《建筑防雷设计规范》GB50057-94；
Ø《低压配电设计规范》（GB50054-95）；
ØISO/IEC14496-2MPEG4视音频编解码标准；
3.5系统设计原则
1、大坡外“天网”工程建设项目是集安全防范、计算机应用、网络通信、视频压缩传输、访问控制等高新技术为一体的庞大系统，是总体投资大、技术要求高、涉及用户广、链接环节多的系统工程。
因此，科学规划技防网络、整合社会技防资源，构建统一的视频监控系统综合信息服务平台，实现视频监控信息的充分共享，为应急系统提供可视化图像资源，这是“天网”工程建设的目标和任务。
2、本着科技强警原则，平安大坡外，天网工程，整体设计在技术上创新，在设备上做到行业领先，扩容性强，图像清晰度高。
3.6系统功能
数字百万高清监控系统是基于网络的全数字视频监控系统产品，完全克服了传统的模拟监控系统的种种缺陷，画质清晰操作维护简洁，并且在功能和性能上更胜一筹。
本系统主要利用最新的计算机处理技术，将前端数字摄像机的音视频数字信号通过网络传输到监控中心，在监控中心统一显示管理并做高清录像。
监控系统结构图如下：
数字百万高清监控系统图
此监控系统组成部门如下：
1、前端：
在道路主要进出口、学校、医院、银行等重点区域安装百万高清数字摄像机，根据城镇道路监控环境因素选用红外高清摄像机。
2、传输：
采用交换机级联方式，POE交换机和主机房汇总交换机联网。
3、监控中心：
主控电脑服务器（1台）。
前端所有摄像机的信号都接入机房交换机，主机显示16路图像，通过VGA信号连接液晶显示器上，单路图像可以通过高清解码盒上电视墙（设备另加）。
4、3.7系统应用优势及特点
数字百万高清监控系统不仅功能强大，在性能上也超过常规的模拟视频监控系统。
本系统优势主要表现在以下几方面：
1、高品质的图像质量：
所有摄像机均是百万高清数字摄像机，分辨率达到1280×720，每秒25帧数全实时，图像清晰自然，网络延时短（平均在0.2秒以内），且低照性能优越（0.05Lux），提供丰富的曝光模式选择，以适用于各种复杂的监控环境；
2、施工维护低难度、低成本：
不需敷设大量的视频电缆、电源线和采用特定的传输设备（例如光端机），本系统采用总线分布式的组网方式，施工简单，所需传输设备成本低（例如交换机、光纤收发器），且利于日后的维护；
3、系统结构灵活，可扩容性、升级性强：
采用标准的组网方式，支持IP单播、组播功能。
采用模块化设计，无论前端扩容和中心扩容都可以充分利用前期资源，降低扩容投入成本。
前端摄像机和中心管理软件均支持本地升级，无需硬件改动便可实现系统功能的升级。
4、易操作性：
监控中心系统管理软件的操作平台是WindowsXP中文版，控制界面为图形方式，界面友好，用户可以非常迅速地熟悉操作软件。
5、自主开发：
系统的核心硬件设备和管理软件均属自主开发，能够及时提供良好的售后服务，响应用户的特殊需求，针对用户的要求进行功能方面的量身定做（例如报警联动、流媒体服务器）。
3.9系统主设备参数
1、百万高清红外机
图像传感器
1/3inch 130万像素CMOS传感器
视频压缩算法
MPEG-4
红外距离
10m、15m、20m、30m、50m（新品）、100m（新品）可选
视频分辨率
1280×720（25fps）/640×352（25fps）（PAL）
1280×720（30fps）/640×352（30fps）（NTSC）
镜头接口
CS
镜头焦距
3.6mm、4.2mm、6mm、8mm、12mm、16mm、（25mm新品）
曝光模式
自动曝光、自动白平衡、自动增益
最低照度
0.01Lux/F1.2（彩色），0Lux（红外灯开启）
日夜转换
IR-CUT双滤光片切换
视频压缩码率
500Kbit/S～3Mbit/S
防水功能
支持
音频
1路音频输入
音频压缩算法
G.721
支持协议
TCP、UDP、IP、HTTP、FTP、SMTP、DHCP、DNS、ARP、ICMP、POP3、NTP
视频输出接口
RJ4510M/100M自适应以太网口
输入电源
DC 12V 1A
POE供电
支持
后端录像方式
波粒混合DVR卡、混合嵌入式DVR、PDVR、PC、百万高清系统卡、IP-SAN
功耗
小于8W
工作环境
-10～+55℃（室内）/-20～+70℃（室外）
工作湿度
10～85%
系统
Linux
200万像素高清枪机
新款BL-1080Q系列高清数字摄像机采用1/2.7英寸200万像素低照度感光器，低照效果远远优于普通200万像素高清摄像机，具备1920X1080分辨率，两百万像素的高清画质，图像显示适用于市场上畅销的1080P大屏幕高清电视。
BL-1080Q系列产品具有的高分辨率，高像素度性能，主要适用于对图像清晰度要求比较高的高端监控市场，可广泛应用于银行、高速公路、医院、安检关口、监狱、等领域。
该产品使用H.264算法，录像效果达到两百万像素时，录像文件大小和旧款720Q系列产品相近；提供语音对讲；RS485接口，可外接云台。
主要功能
+ 超低功耗TI达芬奇DSP芯片
+ 采用1/2.7英寸200万像素CMOS低照度感光器
+ H.264压缩算法
+ 视频双码流：
1920X1080格式用于录像，远程浏览用小码流432X240
+ 固定码流（码流大小可设置），可变码流、复杂智能型码流三种码流控制方式
+ 支持语音对讲
+ 提供RS485接口
+ 自动曝光、自动白平衡、自动增益
+ 数字智能降噪
+ 电子快门
+ 录像回放画面亮度可调
+ 夜间自动降帧（可选）
+ 看门狗防死机
+ 支持系统功能更新
+ 支持动态域名解析（DDNS）
突出优势
+ 超低照度0.01Lux/F1.2（彩色）
+ POE网络供电
+ 1根网线代替视频线、电源线、控制线
+ 和其它产品使用组成模数混合监控系统
+ 直接接入PDVR设备，可无需通过交换机，免受病毒影响
+ 软件自动搜索摄像机IP地址，无需繁琐的IP配置
+ 背光补偿，提供多种曝光模式
+ 录像预览全实时（仅BL-1080QP-R-L支持）
+ 采用低照度传感器，黑暗的环境下生成清晰图像，低照效果优于普通高清摄像机
技术参数：
产品型号
BL-1080QP-R-L
BL-1080QP-NR-L
图像传感器
1/2.7inch 200万像素CMOS传感器
视频压缩算法
H.264
预览分辨率
1920X1080（25fps） PAL / 1920X1080（30fps） NTSC
回放帧率
1920x1080（25fps）PAL
1920X1080（30fps）NTSC
1920x1080（12.5fps）PAL
1920×1080（15fps）NTSC
镜头接口
CS
镜头焦距
3.6mm、6mm、8mm、12mm、16mm、25mm可选
曝光模式
自动曝光、自动白平衡、自动增益
最低照度
0.01Lux/f1.2（彩色）
视频压缩码率
500Kbit/S～4Mbit/S
语音对讲
支持（可选功能）
支持协议
TCP,UDP,IP,HTTP,FTP,SMTP,DHCP,DNS,ARP,ICMP,POP3,NTP
视频输出接口
RJ4510M/100M自适应以太网口
输入电源
DC 12V 1A
POE供电
支持
RS485接口
1路RS485接口、支持Pelco-D/Pelco-P等协议（可选功能）
后端录像方式
波粒混合DVR卡、混合嵌入式DVR、PDVR、PC、百万高清系统卡、IP-SAN
功耗
小于6W
工作温度
-10～+55℃（室内）/-20～+70℃（室外）
工作湿度
10～85%
系统
Linux
注：
产品型号中Q表示枪机，P表示POE供电，L表示低照，R表示实时，NR表示非实时
2、POE交换机
产品型号
BL-J002（防雷型）
输入接口
1
输出接口
4
延长距离
150米
接口方式
RJ45；100M以太网接口
输入电源
DC48V1.5A
最大功耗
小于6W
操作温度
-10～+55℃
保存温度
-20～+70℃
操作湿度
10～85%
3、高清解码盒（备选）
产品型号
BL-D01
视频解码算法
H.264
视频输出接口
YPbPr（分量信号）
视频输入接口
RJ45以太网接口（数字信号）
解码分辨率
1280×720（25fps）PAL
输入电源
DC12V 1A
最大功耗
5W
操作温度
-10～+55℃
保存温度
-20～+70℃
操作湿度
10～85%
规格
61.2*118.2*49.6（mm）
采用：
高清采集卡+工控主机
BL-V200百万高清系统卡
BL-V-200是波粒公司研发的纯数字百万高清系统卡，单张卡最大可接16路高清数字摄像机，实行单机管理。
多台使用高清系统卡的主机组成的系统，通过中心管理主机，可实现数字矩阵功能。
突出优势：
u单卡最大可接16路高清数字摄像机
u多张卡组合实现数矩阵功能
u内网任何一个百万高清系统卡可以切换内网任意一路摄像机信号到指定电视墙上显示
u高分辨率预览及录像：
1920X1080/1280X720
uVGA输出分辨率：
1920X1080、1440X900、1366X768
u可接入报警信号，和其它系统实现报警联动
u支持流媒体
u采用LINX系统，确保系统稳定
技术参数：
产品型号
BL-V200（Linux）
视频输入
16路
显示分辨率
1366X768/1440X900/1920X1080
录像回放分辨率
1920X1080/1280X720
显示方式
16画面分割、单画面放大、报警弹出画面
接口方式
RJ4510M/100M自适应以太网口
适用主板
G31芯片主板
功耗
小于4W
工作环境
-10～+70℃
工作湿度
10～85%
系统
Linux
第四章项目设备售后服务
5.1、本公司自项目完工验收后起算，录像主机按工厂按规定，免费保修一年，摄像机免费保修一年，设备在免费保修期内，设备是由于人为损坏或自然灾害损坏，如能维修的，厂家按硬件成本维修收费，不加收人工费，如果不能维修的，按设备成本价更换全新设备，如果是设备自身防水不够损坏设备，由厂家负担所有维修费用或更换全新设备。
5.2、本公司有专业技术人员7*24小时开通电话，接受本项目在使用过程中所遇到的技术问题，在系统出现故障，本公司自接到通知后，4小时内上门了解问题处理问题。
5.3、所有设备都保证有原厂家全新包装，使用说明书，检验合格证。
第六章本项目系统设备使用培训
第七章本项目设计预算及其它附件
⏹附件一：
前端监控点规划
勘察人
勘察时间
项目名称
点位编号
安装地点
监控内容描述
地理信息
东经：
北纬：
摄像机类型
□球机□其它（）
传输方式
□光纤□铜缆□电路
传输设备
□光端机□编码器
供电方式
□就近取电□集中供电
供电长度
（）米
安装方式
□立杆（6）米□壁挂□挂式
安装位置
监控内容
备注说明
⏹
附件二：
监控前端点位总表
序号
点位名称
照明效果
POE交换机
光纤收发器
安装方式
供电方式
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
附件三：
前端布点示意图
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