工矿高清视频监控系统方案.doc

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基于高清应用的工厂视频监控系统解决方案

高清视频监控系统

技术方案书

目录

概述 4

第一章项目分析 7

1.1、系统需求分析 7

1.2、系统建设目标 8

1.3、设计依据 9

第二章总体方案设计 11

2.1、方案设计的特点 11

2.2、高清视频监控架构 13

2.3、高清视频监控系统功能介绍 15

第三章设备技术参数 18

3.1、前端产品 18

3.1.1百万像素宽动态网络枪机 18

3.1.2、紧凑固定半球形IP摄像头 21

3.1.3、网管型冗余工业以太网交换机 26

3.2、中心设备 31

3.3.1、SoftNVR-IA中心管理软件 31

3.3.2、MxNVR-IA8工业网络硬盘录像机 34

第四章售后服务承诺与技术支持 37

4.1、安装服务 37

4.2、保质期内服务 38

4.3、保质期后的服务 39

4.4、培训承诺 39

概述

随着工业技术的进步和计算机网络的传输与存储技术、视频数字编解码技术的发展，使得视频监控系统在安防行业的应用有了一个飞跃性的发展。

安防视频监控业界通常把视频监控技术的发展划为模拟监控、数模结合监控以及全数字智能化监控几个阶段。

IP高清全数字智能化监控系统，作为划时代的革命性产物经过多年的发展已经解决了传统意义上诸多瓶颈问题，IP高清时代即将来临了！

首先视频编解码技术和计算机存储技术的快速发展直接导致了高清图像有了网络传输和存储的可能，我们能够有效的利用最先进的编解码技术将将高清的图像压缩成可以接受的并易于传输和存储的大小，为高清系统的快速发展奠定了坚实的基础；

其次，IP网络的广泛部署和快速发展推动了网络视频监控的出现，实际上视频监控IP化以后特别是CMOS技术的日益成熟和完善和720P,1080P高清摄像机的推出，很多广播级的IP视频技术都被大量的引入到视频监控应用中，除了传统意义上的技防监控，更延伸到各行各业的管理层面，使得视频监控的应用范围向更大范围扩展；

第三，由于IP高清摄像机带来了视频图像质量的大幅提升，大量的视频采集的信息为各种智能视频分析工具提供了充足的分析源，大大推动了视频监控向智能监控的发展。

高清分辨率比较图

视频监控应用的变迁

标清、高清监控系统细节放大对比

随着高清IP监控系统的日渐成熟，可以预计，高清IP监控系统终将视频监控系统数字化、网络化、智能化推向顶峰，实现真正的全面应用。

第一章项目分析

1.2、系统建设目标

建立一套完善的、快速响应的安全防范体系：

建立统一指挥、调度平台，一旦发生突发事件，能在第一时间作出反应，制订准确、有效的解决方案，从而避免事态的进一步扩大，进而提高应对重大突发事件的能力，避免遭受意外或使可能遭受的损失及意外尽量减至最低，保证企业的人、财、物的生命财产安全；

Ø整合资源，节约投资成本：

充分利用现有和未来资源，实现一网多用；多级联网管理，便于不同功能区域采取不同的监控和防范及管理；

Ø系统具有监控录像网络实时预览功能（支持单画面、多画面和全屏显示和轮循显示、支持实时日期和时钟叠加），同时每路图像可允许多个网络客户端同时进行网络浏览。

Ø系统具有对前端摄像机的控制功能，如远程配置、方向控制、变焦控制、定时控制等。

Ø系统具有监控录像的存储、查询与回放；图像抓拍；日志管理等功能，对各种突发事件系统能提供7×24小时不间断实时监控及录像，为日后事件的处理提供可靠的证据；

Ø系统具有双向语音对讲功能，通过联网即可实现各级监控中心、分控中心与分控点相互通话，

Ø系统支持多级电子地图设定与管理、电子地图导航。

Ø系统具需保证其图像在局域网和广域网上均能进行网络传输。

Ø系统具有报警联动功能，如布防、地图关联、信息提示报警、语音报警、Email通知或手机通知报警等等。

Ø系统具有管理员分级管理功能、管理员用户可在监控主机和客户端上对监控网络内用户进行相关权限设定、级别设定以及进行增、删、改等。

Ø系统需支持电视墙与大屏分割显示。

Ø系统需支持磁盘阵列海量存储，并在储存空间满时，提供循环录像模式。

Ø系统操作界面与功能菜单需要简洁明了，操作时则需要简而易用，并支持键盘、鼠标或遥控操作。

Ø保证与各系统的兼容性：

即实现图像资源共享，互联互控；

1.3、设计依据

本方案设计根据甲方常规要求，并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。

主要包括：

Ø《防雷及接地安装工艺标准》（322—1998）

Ø《金属线槽配线安装工艺标准》（313—191）

Ø《民用建筑电器设计规范》（SGJ/T16-92）

Ø《工业企业通信设计规范》GBJ42-81

Ø《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87

Ø《爆炸性气体环境用电气设备通用要求》GB3836.9-90

Ø《爆炸性气体环境用电器设备》GB3836-2000

Ø《通信工程建设环境保护技术规定》YDJ5039-97

Ø《通用性应用电视设备可靠性试验方法》GB12322-90

Ø《安全防范工程程序与要求》（GA/T15-94）

Ø《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000）

Ø《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）

Ø《安全防范工程费用概预算编制办法》（GA/T70-94）

Ø《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50/98-96）

Ø《全国监控系统系统示范工程建设要点与技术导则》

Ø《应用电视摄像机云台通用技术条件》（GB/T15412-94）

Ø《电子计算机主控室设计规范》（GB50174-93）

Ø《中国电器安装工程施工及验收规范》（GBJZ32-90-92）

Ø《信息技术-客户通用电缆铺设要求》（ISO/IEC11801）

Ø《彩色电视图象传输传输标准》（GB1583—79）

Ø《建筑监控系统系统设计工程设计标准》（DJB13-32-2000）

Ø《建筑电器安装分项工程施工工艺标准》（533—1996）

Ø《建筑监控系统系统工程实施及验收规范》（DB-32/365-1999）

Ø《建筑监控系统系统工程检测规程》（DB-32/365-1999）

第二章总体方案设计

2.1、方案设计的特点

该高清视频监控无论在设计上、还是在结构上、或者是在应用上，均体现了现代网络视频监控的特点与特色，其具体如下：

高清视频监控系统组成图

⑴、实用性强

根据用户需求，系统充分考虑了现场的实际应用情况，前端应用高清网络摄像机采用H.264压缩标准，将数字化的视频信号通过网络传输到后端的监控电脑，并采用专用的视频监控平台与存储方案，其不仅保证了视频信号和控制信号的准确传输，更为重要的是在设计该系统时我们充分分析了用户的需求，从实际出发，为用户解决了众多的实际问题。

⑵、性价比高

根据用户项目预算，在投资费用合理的情况下，采用了当今先进的技术，一方面使整个监控系统具有良好的性能。

⑶、可靠性强

整个系统均采用了模块化结构设计，嵌入式操作系统。

所用硬件产品与设备均符合工业标准，具有较强的抗干扰能力。

另外，系统在网络布线上采用的是星形拓扑结构，可防止在某一采集端或通讯线路故障时影响整个系统的运行。

同时，系统还具备自行诊断和自恢复功能，可靠性较高。

⑷、扩展性好

整个监控管理系统基于开放式标准设计，方便系统功能的完善和扩展，系统容量不再依赖于传输及节点设备，而是可以任意扩容，随时接入，提供了监控点数无限升级的可能性。

同时系统还预留有第三方系统接入端口，能够与其他系统进行对接。

⑸、适应性强

整个网络监控系统在设计时均考虑到了未来系统的发展需求与升级需求，其无论在网络方面还是在兼容性方面均具有较强的适应能力。

⑹、安全性高

对于安全防范系统，其本身的安全性不可忽视，该视频管理系统在物理环境、操作系统、网络、应用以及管理等方面提供了有效的安全机制。

⑺、易于操作

设计人员在设计该监控系统的操作界面与操作菜单时，充分采用了大家熟悉的Windows界面风格，完全符合人们的使用习惯，

⑻、易于维护

整个系统采用了先进的集中式管理与分布式处理机制，完全改变了以前模拟系统分散管理的弊端，用户通过任何一个操作终端就能够远程对系统进行维护与升级，使得系统维护变得及其简单。

2.2、高清视频监控架构

高清视频监控管理系统采用分布式应用、集中式管理的模式，具有系统架构灵活、安全性能高、性价比高、系统功能强大、操作简便、图形化管理、可扩展性好等特点。

系统同时还采用硬件设备+服务器平台软件+管理工作站三级结构和TCP/IP网络通讯方式，实现了多服务器多工作站并存和跨区域管理，满足了相关部门对矿区环境和出入矿区的人员进行分布式应用、集中式管理的要求，从而达到人性化、科学化管理的目的。

根据矿区高清视频监控系统的硬件组成，同时结合矿区高清视频监控系统应用的实际需求与特点，我们将整个系统分为前端设备层、传输网络层、中心服务应用层（中心服务应用层又可分为系统控制部分和视频显示与记录部分），同时层与层之间采用标准的TCP/IP协议进行通讯，不受网络平台的限制。

其系统结构如下图所示：

由上图可见，前端设备层是整个工厂高清视频监控系统的基础部分，它主要负责摄像前端图像采集；传输网络层为整个系统的联网进行保障，系统应控制是整个系统的核心。

视频监控前端

前端视频采集点，设计为高清网络摄像机+光电交换机的方式，采集的信号转化成数字格式的压缩码流后，通过以太网接入光纤收发设备进行传输。

前端编码采用目前主流编码压缩标准（H.264）,选用高清720P分辨率，3M码率传输。

监控中心

矿区监控中心将对室内外区域进行监控，矿区监控中心的管理主机上将装有视频监控管理软件，其一，它可对用户账号进行统一的授权与认证管理，杜绝非法用户使用；其二，他可对任意一个监控摄像点的信息进行实时监控、查询、回放等，同时，它还可实现对设备的统一管理、故障管理、存储管理等功能。

磁盘阵列主机负责对视频采集设备所采集的视音频录像数据进行存储。

结合当前显示主流潮流，采用硬解码上墙的方式，管理服务器上，安装具有虚拟数字矩阵功能的客户端视频管理软件。

监控信号经解码器接入电视墙。

传输系统

在整个视频监控系统中，传输系统由以下媒介组成：

前端监控点通过网线接到各个节点的光电交换机，再以光纤的方式连接到监控中心。

2.3、高清视频监控系统功能介绍

根据上述用户的实际需求与系统设计要求，矿区高清网络视频监控系统将具备以下十大功能模块（每个功能模块均含多项子功能），如图所示：

⑴、用户管理功能说明：

■具有多种用户属性设定功能；支持用户组设置；支持用户等级、用户控制权限设定；支持用户账户密码保护、支持多用户同时登录。

⑵、设备管理功能说明：

■支持远程控制与管理设备，支持远程设置云台预置位，支持软件远程升级与维护。

支持故障预警。

⑶、实时监控功能说明：

■具有实时图像浏览（同时显示时间）功能，可自定义窗口浏览布局；支持1路/4路/8路/9路/16路等多画面同时显示；支持鼠标拖拉显示与更换图像位置；支持图像抓拍。

■支持多屏显示（电视墙），多个屏幕之间可任意拖拽和设定显示器布局。

■支持屏幕锁定与视频轮循显示，同时可自定义视频轮循时间。

■支持多种云台控制方式（PC键盘控制、PTZ控制等）。

⑷、录像存储功能说明：

■支持影音同步录制存储；支持本地存储；支持远程网络录像存储；支持DVR存储；支持实时录像/计划录像/移动侦测录像/开关量报警录像；支持录像计划拷贝。

⑸、录像回放功能说明：

■支持多录像文件异步回放（用户可同时观看多个录像文件在不同时间断的视频回放），同时也可逐帧回放（通过逐帧播放，可准备定位时间瞬间发生的影像）。

■录像回放支持前进、暂停、快进、快退以及基于时间进度的播放等。

■支持录像文件快照检索，可自定义录像文件的检索条件与检索范围（如录像时间），从而有效的节省了录像查询的时间。

⑹、电子地图功能说明：

■具有多级电子地图联动功能，可准确定位每个镜头并查看其相关信息。

■电子地图可以与报警装置或报警设备关联，当发生警情时将给予报警提示，使得管理者能够及时掌握报警现场的地理位置与情况。

⑺、移动侦测功能说明：

■具有多区域移动侦测功能，用户可同时自行定义多个侦测区域，同时可对物体的运动方向与速度进行分析判断，并触发报警联动。

⑻、报警联动功能说明：

■支持报警设备输入与输出管理；可自定义报警联动工作时间；同时支持电子地图联动报警和移动侦测报警，支持第三方系统接入报警（如公安报警系统、急救系统、火警系统等）。

■支持多种报警联动方式，如客户端报警图像弹出、客户端报警信息提示、客户端报警语音提示、电视墙报警图像弹出、电视墙报警信息提示、触发报警开关量输出等。

同时支持报警信息共享，可实现多个客户端同时看到报警信息列表。

⑼、日志管理功能说明：

■具有用户登录日志，设备状态日志、报警信息日志、子服务器日志等功能，同时支持日志客户端检索与查看以及管理。

⑽、其他扩展功能说明：

■视频转发优先级调度；录像文件标识、格式转换与刻录；图像打印；语音双向对讲；E-mail信息与手机短信报警联动，等等。

第三章设备技术参数

3.1、前端产品

3.1.1百万像素宽动态网络枪机

产品简介

VPort36系列网络摄像机采用百万像素CMOS，支持高清分辨率720P（1280*720），充分满足高清图像的应用需求；高集成度的SOC处理器，极低功耗，超强稳定；支持H.264/MJPEG压缩算法，保证图像质量的同时有效降低网络带宽占用；强大的网络功能，支持RTSP、VLC流媒体协议，支持录像FTP上传，支持手机远程监控；支持POE供电方式，工程部署更简捷便利；支持SD卡前端存储，为录像存储提供更便利的方式和更可靠的保障。

功能特性

Ø采用H.264视频压缩技术，压缩比高，且处理非常灵活

Ø支持高清分辨率1280*720，次码率可支持352*288、176*144分辨率

Ø支持1路视频信号，可实时每秒25帧独立压缩，支持变码率、变帧率设置，在设定视频图像质量的同时，也可限定视频图像的压缩码流

Ø支持视频、报警、语音数据，内置WEBServer，支持IE访问

Ø视频码率1Mbps~8Mbps连续可调

Ø画面延迟小于200毫秒（局域网）

Ø支持动态域名、局域网、广域网访问

Ø语音对讲：

双向语音对讲，单向语音广播

Ø支持双码流，网络传输与本地存储完全独立

Ø支持完全透明的RS485接口，RS485支持单向网络透明通道连接，客户端可以通过网络摄像机的透明通道控制串行设备

Ø支持PPPoE、DHCP、TCP/IP、HTTP、UDP、RTP/RTCP、RTSP、UPNP、SMTP、FTP、SIP、DDNS、DNS协议

Ø支持图像抓拍、录像

Ø支持SD卡本地存储功能

Ø可选支持手机远程监控

Ø可选支持无线WLAN（802.11g/802.11b），支持网络搜索功能、支持WEP/WPA/WPA2加密方式

Ø支持OSD，日期和时间可以设置

Ø支持数字水印（WATERMARK）技术

规格与参数

参数/型号

VPORT36-1MP-T

摄像机

传感器类型

1/3-type130万像素逐行CMOS传感器（16：

9）

输出格式

720P（1280×720）

最低照度

0.3lux（50IRE,F1.4,全帧率）

曝光控制

自动

快门速度

1/50to1/4,000sec.

宽动态范围

110db

增益控制

自动（高,中,低，共3档）

白平衡

自动，关闭

水平翻转

支持

垂直翻转

支持

彩转黑

支持

镜头是否可选

是

压缩标准

视频压缩标准

H.264/MJPEG

压缩输出码率

1M～8Mbps/1M～16Mbps

音频压缩标准

语音G.711，对讲G.722

音频输出码率

64Kbps

图像

最大图像尺寸

网络传输流：

1280×720（720P）；本地存储流：

352×288，176×144

最大帧率

30帧/秒

功能

手机监控

支持

网络协议

PPPoE、DHCP、TCP/IP、HTTP、UDP、RTP/RTCP、RTSP、UPNP、SMTP、FTP、SIP、DDNS、DNS

移动侦测

支持

区域屏蔽

支持

SD卡本地存储

可选

串行接口

1个RS-485接口（可用于云台控制或透明传输）

音频接口

1路3.5mm麦克风输入（电平：

1.0vp-p阻抗：

32Ω或16Ω）

1路3.5mm耳机输出（电平：

1.0vp-p阻抗：

32Ω或16Ω）

报警接口

1入1出（开关量）

一般规范

电源（可选POE供电）

DC12V/1A

工作温度

-10℃～60℃

工作湿度

85%RH以下

功耗

<5W

净重（KG）

0.538

毛重（KG）

0.724

3.1.2、紧凑固定半球形IP摄像头

VPort15-M12是一个130万像素的紧凑固定半球形IP摄像头，采用了1/3.8”SonyProgressive传感器，即便在低亮度条件下也能拍到高质量的画面。

该产品带M12连接头，并具备防水防尘的IP66等级，非常适合高振动与室外环境，譬如列车组、公交车辆等。

适合关键任务工业环境的强固设计

·-25~55°C宽温操作

·IP66防水防尘保护

·M12以太网接头，适合高振动环境

·坚固的表面安装

·支持以太网供电PoE（IEEE802.3af），实现简单接线和简单安装

高分辨率的高性能视频流

·1/3.8”，130万像素progressiveCMOS传感器

·最大帧速：

MPEG4：

30FPS@VGA,MJPEG：

15FPS@1280x960

·同时提供MPEG4和MJPEG双视频流

·支持1280x960（4VGA,MJPEG）,VGA,QVGA,CIF,QCIF分辨率

·支持隐私区域

特点

·兼容轨道车辆EN50155标准

·同时提供MPEG4和MJPEG双视频流

·支持以太网供电PoE（IEEE802.3af），实现简单接线和简单安装

·加固型M12以太网接头，适应高振动环境

·-25~55°C工作温度

·免费的VPortSDKPLUS软件

产品外观

功能特性

Ø集成1/3"f8-20mmF1.4百万像素夜视IR校正外调焦镜头，适应现场不同焦距要求

ØICR滤光片彩转黑自动切换实现真正的日夜监控

Ø最高分辨率达1.3M,12.5fps@1280*960,25fps@1280*720,可输出720P的实时图像

Ø16:

9带来超震撼视觉效果，拥有比4:

3更宽广的视野

Ø36颗Ø8mm红外灯，红外可视距离可达40-50米

Ø双玻璃，无红外扩散和起雾

ØIP66，适合室内外安装

Ø内出线支架，免遭外界损坏

Ø采用H.264视频压缩技术，压缩比高，且处理非常灵活。

Ø支持变码率、变帧率设置，在设定视频图像质量的同时，也可限定视频图像的压缩码流。

Ø内置WEBServer，支持IE访问。

Ø视频码率1Mbps~8Mbps连续可调

Ø画面延迟小于200毫秒（局域网）

Ø支持动态域名、局域网、广域网访问

Ø语音对讲：

双向语音对讲，单向语音广播

Ø支持视频移动侦测、视频遮挡和视频丢失及传感器联动报警

Ø支持双码流，网络传输与本地存储完全独立

Ø提供RS485串口和内置各种解码器协议，支持透明传输协议

Ø支持PPPoE、DHCP、TCP/IP、HTTP、UDP、RTP/RTCP、RTSP、UPNP、SMTP、FTP、SIP、DDNS、DNS协议。

Ø支持图像抓拍、录像

Ø可内置SD卡存储报警或定时抓拍高清图片及联动录像

Ø支持数字水印（WATERMARK）技术。

Ø配套高清网络视频管理平台软件

规格与参数

参数/型号

VPort15-M12

摄像机

传感器类型

1/3-type130万像素逐行CMOS传感器

有效像素

1280×720

输出格式

720P

最低照度

0.3lux（50IRE,F1.4,全帧率）

曝光控制

自动

快门速度

1/50to1/4,000sec.

增益控制

自动（高,中,低,共3档）

白平衡

自动，关闭

信噪比

≥50dB

水平翻转

支持

垂直翻转

支持

彩转黑

支持

镜头是否可选

是

压缩标准

视频压缩标准

H.264/MJPEG

压缩输出码率

1M～8Mbps/1M～16Mbps

音频压缩标准

G.711

音频输出码率

64Kbps

图像

最大图像尺寸

网络传输流：

720P@50Hz、720P@60Hz；

前端存储流：

352×288，176×144

最大帧率

30帧/秒

功能

手机监控

支持

网络协议

PPPoE、DHCP、TCP/IP、HTTP、UDP、RTP/RTCP、RTSP、UPNP、SMTP、FTP、SIP、DDNS、DNS

移动侦测

支持

区域屏蔽

支持

串行接口

1个RS-485接口（可用于云台控制或透明传输）

音频接口

1路3.5mm麦克风输入（电平：

1.0vp-p阻抗：

32Ω或16Ω）

1路3.5mm耳机输出（电平：

1.0vp-p阻抗：

32Ω或16Ω）

一般规范

电源（可选POE供电）

DC12V

工作温度

-40℃～70℃

工作湿度

85%RH以下

功耗

<5W

净重（KG）

1.13

毛重（KG）

1.34

3.1.3、网管型冗余工业以太网交换机

产品简介

EDS-510A千兆网管型冗余以太网交换机配有3个千兆以太网端口，2个用于构建支持TurboRing的千兆冗余网络，1个留作上行链路的千兆端口。

EDS-510支持TurboRing和TurboChain（自愈时间<20ms），RSTP/STP和MSTP网络冗余协议，增加骨干网络的可靠性和可用性。

EDS-510A系列专为苛刻的通信应用而设计，如过程控制、造船、ITS和DCS系统，助您构建一个大范围的骨干通讯网络。

特点

Ø命令行界面（CLI），可快速配置主要网管功能

Ø获得IPv6Ready标志（IPv6标志委员会认证）

ØIEEE1588PTPV2（精密时间协议），支持精确的网络时间同步

ØDHCPOpition82，用于以不同策略分配IP地址

Ø支持EtherNet/IP和Modbus/TCP工业以太网协议

Ø兼容EtherNet/IP和PROFINET协议，进行透明数据传输

Ø支持TurboRing，TurboChain（自愈时间＜20ms），RSTP/STP和MSTP网络冗余

ØIGMPSnooping和GMRP过滤组播封包

Ø支持Port-basedVLAN，IEEE802.1QVLAN和GVRP协议，简易网络规划

Ø支持QoS（IEEE802.1p/1Q）和TOS/DiffServ，增加网络稳定性

Ø支持链路聚合，