视频监控升级改造设计方案.docx
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视频监控升级改造设计方案
宜春市文化艺术中心模拟视频监控改造工程
视
频
监
控
升
级
改
造
方
案
2015年03月19日
第一章设计总说明
1-1项目概述
宜春市文化艺术中心是一个集会议、展览、文艺演出、电影放映、休闲娱乐等多种功能为一体的综合性场所。
座落于宜春市宜阳新区核心区内，南临宜阳大厦、市政大楼，东临府东路，北临青山路，西接红林大酒店和红林国际商业步行街（在建）。
是核心区中心轴线上的三栋标志性建筑之一。
设计有多功能剧场一个，大小会议室17个，展厅2个，专业电影放映厅4个，另有其他配套管理用房和商业服务功能用房。
整座建筑成圆形设计三层框架结构，直径126m，建筑高度33.9m，总建筑面积3.2万平方米，总投资约2.6亿元，外形依据我市明月山独有的国家Ⅰ级重点保护植物华木莲成圆形设计而成，造型新颖别致，俯看就像一朵盛开的华木莲。
周边宜阳大道、外环北路、芦洲大道等城市主干道环绕，交通便利，商业氛围浓厚。
随着城市建设的快速推进，该区域即将成为宜春市新的政治经济和商业文化中心。
本次工程建设是宜春市文化艺术中心视频监控升级改造项目，我公司结合业界最新的安防技术手段，配合人防为宜春市文化艺术中心提供持续安全防护。
本视频监控升级系统采用数字化图像网络化传输、数字化存储、管理工作站任意扩充、远端操控管理等几个重要技术优势。
在本次升级后的平台中。
设计将各个通道及关键点通过各种联动及其他相关联系，整合成一个有机的，功能强大的统一视频监控系统平台。
1-2项目现状
目前宜春市文化艺术中心采用的视频监控系统为1套模拟的视频监控系统。
现有的模拟监控系统在前端方全安装的摄像机都为模拟D1及D1以下分辨率，传输全为同轴电缆，后端存储为分散式，显示全为CRT监视器。
然而对于现有的监控系统存在以下问题：
◆大部分原基建的硬盘录像机录像机支持的硬盘数量及容量相当有限，部分硬盘录像机使用的硬盘已经停产或无法扩展容量，且部分硬盘录像机已经无法正常工作。
◆关键出入口、地下停车场、路面走道及空旷处等未能全部覆盖或者清晰度不够，无法看清监视区域内人员活动和治安秩序情况，不能清楚辨别进出人员的体貌特征，并存在视频监控盲点。
◆对于传输而言，原有的系统传输全是同轴电缆，从前端到后端，线路复杂不清晰，对于后期维护及使用人员来说一旦出现故障，无疑增加排查故障的难度。
◆显示系统，现有的显示器是多年前的CRT监视器，这样的监视器尺寸过小，画面清晰度太低，且年代过久画面已经无法看清晰，有些已经老化无法开机，完全不能满足监控的需要。
1-3需求分析
1、摄像机的布点、选型和安装要求合理，既能保证重点目标的清晰度，又能兼顾周围区域，覆盖重点区域，突出夜间监控效果，避免监控盲点；
2、关键出入口、走廊、电梯、路面走道及室外空旷处安装视频监控装置，实时预览及回放图像能清晰显示监视区域内人员出入、人员活动和治安秩序情况，要求能清楚辨别进出人员的体貌特征。
3、采用集中存储设备记录视频图像，录像存储分辨率支持720P或1080P以上，图像记录时间不小于15天；
4、监控中心建设电视墙，可以对摄像机画面进行实时显示，可以支持画面分割显示模式和大屏拼接显示模式，另外要求支持视频回放上墙显示功能。
5、远程管理人员和授权访问用户需要通过网络远程访问和管理安防监控系统，通过安防监控报警系统软件实现远程操作和管理功能。
1-4建设内容
作为一个系统工程其目标是要将该区域内治安防控体系建成一个集数据、图像为一体，以信息网络为基础、各系统有机互动为特点的综合防控应急体系。
该系统建设的主要内容包括以下几点：
◆前端监控点安装调试
包括前端摄像机的采购安装和调试，涉及到基础建设、立杆安装、防雷系统、供电系统、摄像机防盗防损和防尘防水系统。
◆监控传输网络系统建设
监控传输网络系统的建设包括网络传输设备的采购安装和调试，涉及槽沟的挖填、管槽的铺设、接口的焊接、弱点井架的建设和系统美化建设等：
◆监控中心平台搭建
监控中心设备包括录像设备、管理设备、显示设备、控制设备和相关附件的安装调试，涉及服务器的安装调试、监控管理平台软件的安装调试、存储系统的安装调试、电视墙系统的安装调试、整体系统的联调等：
◆监控中心装修工程
监控中心装修工程包括防静电地板安装、墙面粉刷、天花吊顶、防雷接地系统、空调系统、配电系统、电视墙骨架安装和机柜设备的安装调试等。
◆系统维保
系统维保包括对操作人员的培训工作、对系统维护人员的培训工作、监控机房安全守则的拟定以及维保计划的制定等。
第二章方案总体设计
2-1系统总体构架
视频监控项目采用全IP解决方案，由前端部分、传输部分、中心控制部分、显示部分、存储部分组成。
前端摄像机采集的网络视频信号通过以太网交换机组建监控专网传输至监控数据中心，数据中心安装集中阵列存储可以对网络视频信号进行集中录像存储，监控中心采用高清数字矩阵对网络视频信号进行解码，并投送至电视墙进行显示。
对于一些原有线路或者设备没有老化还可以继续使用的，我们采取优先利旧原则。
整个监控系统通过一套监控管理平台进行集中管理，监控管理平台还对整个系统用户进行集中授权。
通过监控客户端和网络控制键盘可以实现对系统的配置和操作，实现预览、回放、云台控制、上墙切换、系统配置等操作。
总体拓扑图：
2-2系统网络结构
考虑本项目监控点位较多，设计监控网络采用核心、汇聚、接入-核心三级架构。
其中接入层交换机选择百兆接入，千兆上传，核心交换机采用全千兆的交换机设备。
接入层网络主要按以下方式进行连接：
室外网络摄像机一般传输距离较远，选择采用百兆光纤收发器接入，通过单模光纤进行网络传输；网络摄像机直接通过超五类线接入就近的接入层交换机中。
接入层交换机的汇聚上传采用千兆链路进行传输，对于汇聚上传链路低于90米的采用六类网线进行传输，对于上传链路多余90米的采用交换机千兆光模块进行级联，传输线路采用单模单芯光纤传输介质。
监控中心核心交换机采用全千兆网络交换机，监控中心存储设备、数字矩阵设备、监控管理平台设备和控制设备通过六类网线接入至核心交换机。
系统网络结构如下图所示：
2-3系统详细设计
2-3-1安防前端点位设计
根据国家、行业及各地方标准（如《智能建筑设计标准》、《安全技防系统建设技术规范》等）对前端摄像机设置的描述，为满足项目中不同环境的使用需求，获取更优质的监控画面，天地伟业研发团队根据摄像机的使用环境将多种图像处理技术嵌入到摄像机中，分别有：
红外技术、低照度技术、宽动态技术及强光抑制技术等，并已将其应用在特定的产品当中。
项目实施过程中，我们可以结合实际的应用场景选用相应技术的摄像机：
夜晚或较封闭的场所，由于光线几乎为零，如夜晚的星空环境，建议采用红外摄像机，通过摄像机本身发射的红外光进行补光，达到监控的目的；在光线较为微弱，还有一丝光线，如地下车库，一般采用低照度摄像机，利用它的高度感光特性，捕捉低照度环境的图像；在明暗反差较大的环境，为了避免摄像机图像出现过曝或过暗的情况，建议采用宽动态摄像机，减少环境光对监控图像效果的影响；在机动车的出入口、通道，为看清出入车辆的车牌，建议采用强光抑制摄像机以避免车灯的眩光，可将车灯对摄像机的影响降到最低。
为兼顾重点区域的监控，在本方案中设计重点区域采用高清网络摄像机进行监控，普通区域采用标清网络摄像机进行监控，主要从技术成熟度及系统建设成本进行考虑：
现阶段网络化的技术发展已足够支撑大数据量的传输，并且网络的数据传输效率在飞速向前发展，网络的带宽已不再是海量数据传输的瓶颈；同时，海量存储技术已走向成熟，天地伟业存储系统已完全能轻松完成海量存储的艰巨任务，让数据存储更高效、更安全。
因此，如今的配套技术已经完全能够支撑高清视频监控方案。
高清视频技术要求高，存储量大，相对而言投入成本就高；标清视频技术成熟，已市场化，对网络带宽要求低，存储量不高，从而降低的整个系统建设的投入成本。
从市场的客观需求考虑，高清化的需求在如今越来越迫切。
根据我司对以往案发事件的调查，许多案件在侦破过程中，调取案发录像时出现了无法清晰识别当事人的尴尬局面，只是客观的将事件经过记录下来，无法通过案发录像提供当事人信息，给案件的侦破工作加大了难度。
高清视频监控技术可以从根本上解决这一问题，下图是在高清网络摄像机的帮助下截取的视频单帧图像，在高分辨率的图像中，我们可以轻松看清目标物在距摄像机较远位置的图像细节。
项目安防监控系统采用全高清加模拟高线摄像机进行设计，系统共设计以下几种类型摄像机，各类型摄像机的大致参数和适用环境如下：
设备名称
品牌型号
参数描述
设计描述
高清网络红外球型摄像机
天地伟业
TC-NH9606S6-2MPIR-CW
1080P/25fps，20倍光学变倍，180米红外，360°水平旋转，90°垂直旋转，IP66，防雷
安装在外围需要特别监控的区域或底下停车场，支持远程云台控制和放大缩小等操作。
高清网络室内半球
天地伟业
TC-NC9500S3E-2MP-IR30
1080P/25fps，6mm，20-30米红外，IP66
安装市内，光线环境较差和对摄像机防护要求高的区域使用
电梯专用半球
天地伟业
TC-NC9500S3E-2MP-IR30
1080P
电梯专用
2-3-2安防监控存储设计
系统设计采用集中式存储结构，在数据中心部署磁盘阵列，采用监控专用存储架构CVR模式进行集中存储。
一般来说，核心服务模块对网络环境要求比较高，需要部署在中心机房，各个服务器之间采用千兆网络连接，形成一个高速的局域网。
监控系统中的前端设备和客户端等设备可以通过直连接入，也可以采用互联网或企业网的方式接入到监控系统。
考虑监控中心机房面积有限，设计采用8盘位的NVR，单台设备支持32路1080P/25fps（4Mbps）视频视频图像接入能力，可以支持8块硬盘接入，每个接口支持容量4TB的硬盘作为录像盘，本项目设计采用1080P/25fps（2Mbps）对接入视频图像存储15天以上。
监控存储计算：
安防监控1路1080P格式视频存储15天需要容量为：
1路×4Mb/s×3600s×24小时×15天÷8bit÷1024÷1024=0.618TB考虑硬盘格式化5%的损耗，格式化前安防监控系统所需要的总容量应为：
0.618TB÷（100%-5%）=0.65TB。
81路1080P格式视频存储15天需要的容量为：
0.65TB×81=53TB/4≈14加上40路的模拟视频所需空间：
12T/4=3块所以如果需要满足这些视频存储15天录像，那么所需硬盘为：
14+3=17块4T硬盘
2-3-3安防监控中心设计
系统监控中心可以实现对整个监控系统进行集中管理、集中录像存储、高清解码器上墙等功能。
共配置1台监控管理服务器、4台NVR、1台高清解码器、液晶显示器诺干、1台监控客户端和1台网络键盘，系统拓补结构如下所示：
图2监控中心部署示意图
系统中心组成设备的功能如下：
序号
产品
用途及技术要求说明
1
监控管理服务器M4630N-00
1台，管理监控系统所有前后端设备，对设备运行状态进行监控，并对监控用户权限进行集中管理和分配。
2
TC-2800AN-R32-S8
4台，接入121路前端摄像机，共安装17块4TB监控硬盘，对前端视频存储15天录像文件，并支持流媒体转发功能。
3
监控专用硬盘
17块，监控专用硬盘，7×24，7200转，4TB。
4
高清解码器
TC-NX208-C
1台，单台设备支持16个DVI高清输出口，支持8路800W/16路500W/32路1080P/64路720P/100路4CIF及以下分辨率支持1/4/6/8/9/12/16画面分割模式和支持16屏幕一下拼接大屏拼接显示模式。
5
监控客户端（PC）
1台，CPU:
I3以上；内存:
4G；显卡:
独立1G；网卡:
千兆；硬盘:
500G以上。
对监控系统进行配置和使用，可以支持监控系统参数配置、预览、回放、上墙画面切换和回放上墙控制等操作。
6
电视墙结构
安放6台电视机用。
7
网络键盘
TC-5880
1台，7英寸TFTLCD触控屏，四维摇杆。
支持对上墙画面的一键式切换、远程控制和视频预览、回放等操作。
8
交换机
13台，实现各监控设备的网络接入。
9
UPS电源
1套，为监控系统提供备用电源，使系统在停电时处于受控状态，其标称功率应大于系统使用总功率的1.5倍，备用电源容量至少能保证系统正常工作时间4小时。
10
机柜
1台，用于存放服务器、NVR录像机、高清解码器、交换机、UPS电源等，使用标准机柜。
第三章主要设备技术参数
3-1红外网络半球摄像机（电梯）
产品品牌：
天地伟业
设备型号：
TC-NC9500S3E-2MP-IR30
1/2.8英寸210万像素CMOS传感器；2.8mm/4mm/6mm高清定焦镜头可选，ICR双滤切换；★1个网络接口、1路音频输入/输出接口、1路报警输入接口、USB接口（可外接存储设备）、电源接口（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）★30m有效红外距离（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）；★支持智能分析功能，越界报警、周界报警，可实现报警信息上传（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）；支持区域遮挡、远程管理、双向对讲、移动侦测、字符叠加、音频ACC等功能（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）；★支持摄像机录像机存储、WIFI功能、3G传输（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）；★IP65级防尘防水设计（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）
3-2高清网络球型摄像机
产品品牌：
天地伟业
设备型号：
TC-NH9606S6-2MPIR-CW
采用1/2.8”200万像素逐行扫描CMOS；20倍光学变焦，10颗高效能红外阵列，红外距离120m；★支持TCP/IP网络协议，可扩展SIP、RTSP、RTP、RTCP等网络协议，并支持IP组播技术（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）；★采用H.264或MPEG-4视频编码标准，可根据需要扩展支持G.711、G.723或G.729音频编码标准（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）；★具有智能分析（如：
周界越线检测分析、物品滞留、丢失分析、方向判断等）（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）；★球机具有手动控制、预置位（不少于32个）、自动扫描、自动巡航、模式路径、守望、时钟自启、屏幕字符显示、区域遮挡、自动功能检察等功能（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）；★旋转角范围：
水平角≥360°，垂直角≥90°（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）；★精密电机驱动，反应灵敏，运转平稳，精度偏差少于0.5度，在任何速度下图像无抖动（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）；★图像延时≤250ms（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）；内置热处理装置，降低球机内腔温度，防止球机内起雾；★支持三码流同时输出，主码流最高分辨率1080p@30fps（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章；★AC24V2A交直流供电自适应，支持POE供电（提供产品型式检测报告复印件并加盖公章）支持MicroSD卡前端存储
3-3高清解码器
产品品牌：
天地伟业
产品型号：
TC-NX208-C
功能特性
解码性能单解码卡6路1080p/14路720p/30路4CIF；整机最大40路1080P解码输出（4M码流）；解码主机总带宽160M；画面分割：
1/4/6/8/9/16；支持5MP/3MP/1080P/960P/960H/720P/VGA/4CIF/CIF分辨率解码；支持内置IE设置实现拼接功能；支持ONVIF协议；标准SDK开发包，可供第三方开发接入；单解码卡2组HDMI+VGA，每组同源输出；1个CVBS，与第一组同源；单解码卡音频输出2路；支持平台版PUSH流解码上墙；
3-6高清网络硬盘录像机
产品品牌：
天地伟业
产品型号：
TC-2800AN-R32-S8
32路1080p/720p/4CIF网络摄像机接入；★最大接入带宽200M，转发带宽120M（以公安部出具的有效检验报告数据为准）；支持16路4CIF或16路720p或8路1080p同步回放；支持1/4/6/8/9/16/画面预览；支持8块硬盘接入，单块硬盘最大支持4T；支持硬盘盘组划分，配额管理,自定义录像天数；支持冗余录像备份、假日录像、抽帧存储；支持NTFS文件系统保证大容量移动存储设备备份录像；★RS485接口、VGA接口、HDMI接口、BNC接口、USB3.0接口、USB2.0接口、16个报警输入接口、4个报警输出接口、2个以太网口（以公安部出具的有效检验报告数据为准）；★可实现视频动态检测、视频信号丢失、视音频同步记录、报警联动、报警预录、故障报警、运行状态自检和故障恢复、对前端设备的控制与多路实时监控、切换、组网等功能（以公安部出具的有效检验报告数据为准）；报警支持智能录像检索和回放功能；支持智能录像功能，不同时间段、不同录像类型（定时/报警）可配置IPC不同编码参数；支持录像倒放功能；显示分辨率最高可达1920×1080；支持录像文件加锁；录像触发模式包括手动、定时、端口报警、移动侦测、视频丢失、侦测或端口，侦测且端口、视频遮挡、智能分析等；支持移动侦测报警录像、端口报警录像、动测且报警录像、动测或报警、录像、视频遮挡、智能分析的预录及延时录像；支持按事件（端口报警、移动侦测、视频丢失、视频遮挡、智能分析）查询录像文件；支持回放添加标签，按标签查询和回放录像文件；支持即时回放、外部文件回放功能；支持接驳Onvif、RTSP标准协议网络前端；支持录像快照及录像文件剪辑、回放抓图导出功能；支持IPC信息导入/导出、语音对讲和远程升级等集中管理功能；支持P2P手机浏览；支持虚拟合成通道；双系统设计，可靠性更高；支持网络检测（网络流量监控、网络抓包、网络通畅）功能；摄像机即插即用；自定义主菜单功能；支持视频加密；VGA输出模式可调，输出分辨率自适应
第三章项目清单
设备名称
品牌
产品型号
单位
数量
1
室内网络半球
天地伟业
TC-NC9500S3E-2MP-IR30
台
65
2
室内电梯半球
天地伟业
TC-NC9500S3E-2MP-IR30
台
5
3
室内网络球机
天地伟业
TC-NH9606S6-2MPIR-CW
台
3
4
室外网络球机
天地伟业
TC-NH9606S6-2MPIR-CW
台
8
5
摄像机编码器
天地伟业
个
5
6
NVR硬盘录像机
天地伟业
TC-2800AN-R32-S8
台
4
7
存储硬盘
希捷
块
17
8
视频矩阵切换器（16路高清解码器）
海康威视
TC-NX208-C
台
1
升级会员 