平安校园综合视频监控系统技术方案.doc
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技术方案
附件1（正本）
平安校园综合视频监控系统技术方案
中国电信建始分公司
二〇一一年六月
目录
1.概述 -3-
1.1项目简介 -3-
1.2设计原则 -3-
1.3设计依据 -4-
2.方案特点 -5-
2.1全天候、24小时防护 -5-
2.2全方位、多重防护 -5-
2.3低延时 -5-
2.4系统性能可靠、性价比高 -5-
3.系统总体设计 -6-
3.1系统要求 -6-
3.2系统功能 -6-
3.3监控点的选择 -7-
3.4系统结构 -9-
4.系统详细设计 -10-
4.1视频监控前端设计 -10-
4.1.1校门出入口 -11-
4.1.2校园周界 -11-
4.1.3校园室外（可选） -12-
4.1.4各楼出入口 -13-
4.1.5楼梯口 -13-
4.1.6摄像机主要特点 -14-
4.2信号传输 -16-
4.2.1传输方式的类型 -16-
4.2.2传输方式的选择 -17-
4.2.3电源及控制线路 -17-
4.2.4线缆敷设 -17-
4.3监控室设计 -18-
4.3.1视频图像显示 -19-
4.3.2设备控制管理 -20-
4.3.3视频图像的存储 -21-
-23-
中国电信有限公司建始分公司
1.概述
1.1项目简介
近期发生在校园的几起治安事件，如校门口恶性人身侵害事件、楼梯垮塌践踏事件、社会流氓滋扰在校师生事件等，严重侵害学生权益的案件日益突出，各类针对校园的违法犯罪现象呈上升趋势。
校园安全已经成为一个社会高度关注的热点问题。
有效解决当前校园安全存在的问题，确保校园安全，已经成为创建平安社会工作的一个重要内容。
校园安防工程，是全面加强学校安全管理工作，维护学校正常教育教学和生活秩序，保证师生人身财产安全，营造安全、稳定、文明、健康的育人环境，为构建社会主义和谐社会的首善之区创造条件的一项基础性工作。
运用先进的技术手段，在一定区域范围内警戒可能发生的入侵行为，对发生的报警事件及时捕获、处理和记录相关影像，对重要的部门进出情况进行自动记录，对重要区域提供有效的保护等，是安全防范系统追求的目标，防范胜于救险，提高学校安全防范等级、加强校园的纵深防护迫在眉睫。
根据国家关于学校安防建设的规范，结合实际应用需求，本着高水准、高质量的要求，在设计上充分体现建设者的意图，并考虑到今后使用者的维护、使用的方便性，特制定本方案设计书。
1.2设计原则
随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现。
因此，本系统必须是高性能、可扩展的计算机网络体系结构，以便支持今后不断更新和升级的需要，从而保护投资。
因此，本系统主要遵循以下几点原则：
l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。
l规范性：
在系统的设计与施工过程中参考了各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工，使监控系统具有较高的实用效能。
l经济性与实用性：
充分考虑校园监控系统实际需要和信息技术发展趋势，根据校园的现场环境，设计选用功能适合现场情况、符合校园监控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。
l开放性：
以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到监控联网等要求。
l可扩充性：
校园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。
1.3设计依据
l《公安部关于联合加强中小学和幼儿园安全整治的通知》
l《关于全面检查落实各地中小学和幼儿园安全防范工作的紧急通知》
l《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
l《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
l《民用闭路电视系统工程技术规范》GB502198-94
l《建筑设计防火规范》GBJ16-87
l《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-94
l《安全防范系统验收规则》GA308-2001
l《电子计算机机房设计规范》GB50174-93
l《电子计算机场地通用规范》GB/T2887-2000
l《工业电视系统工程设计规范》 GBJ115-87
l《电视监控工程程序与要求》 GA/T75-94
l《电视监控工程费用概预算编制办法》GA/T70-94
l《报警图像信号有线传输装置》GB/T16677-1996
l《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90.92
l《电气装置安装工程工程电气设备交接试验标准》GB50150-90
l《电气装置安装工程电缆线路施工验收规范》GB50168-92
l《建筑电气安装工程施工质量验收规范》GB50303-2002
l《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/T70-94
l国家技术监督局《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》
l国家技术监督局《信息技术设备的安全》
l其它国家和教育行业颁布的相关规程和技术标准
2.方案特点
2.1全天候、24小时防护
本系统所设计时，充分考虑到系统全天候、24小时的要求，广泛采用红外摄像机，以满足在不同照度条件下图像清晰的要求；室外全部采用室外摄像机，符合IP66级防水设计，可靠性高；并在校园周界使用周界防范报警系统，实时把好整个系统的安全关。
2.2全方位、多重防护
系统在不同的部位采用不同的安防策略，如校门口采用快球与红外摄像机结合，再配合人防的策略可满足校园出入口控制的要求；在学校周界采用视频监控与周界防范报警系统，同时制定良好的防范策略，即可防患于未然。
系统不仅满足出入口及周界防范的安防要求，在学校内也在重要部位安装摄像机，并在建筑物大楼出入口、及相关的走廊楼梯等部位安装摄像机，以此达到多重防护的目的。
2.3低延时
学校防范覆盖范围较广，对摄像机、图像的实时控制、图像的显示等设备的实时性要求非常高。
视频监控除清晰度外，还需要满足从前端图像采集到中心图像显示的视频和控制的实时性。
本系统充分利用模拟视频监控系统传输延时小的特点，在距离较远的室外采用摄像机过光纤传输至监控室，其它地方使用视频线直接连接至监控中心，以便相关人员迅速掌握现场情况。
2.4系统性能可靠、性价比高
本系统大量DVR及摄像机的构架模式，此系统结构有成熟可靠、稳定性好，并且核心设备采用海康威视产品，其拥有业内领先技术和可持续研发能力，创造了众多的行业和世界第一，并且始终引领行业发展方向，其中核心产品国内市场占有率连年稳居前列（占50%以上）。
3.系统总体设计
3.1系统要求
因学校频频出治安事件，所以必须要加强学校的安防工作，安防工作一般通过技防+人防的手段来实施。
其中技防为安防工作提供第一手资料及能为事后取证提供资料，所以技防是整个安防系统中重要的一部分；视频监控和周界防范是安防中技防的重要的手段，所以为了加强学校的安防工作，学校必须加强建设视频监控和周界防范系统。
学校安防工程建设应满足如下要求：
1）对整个校园的主要出入口、校园周界、主要道路、重要部门等区域进行实时的视频监控，以便能及时发现隐患，有效的预防各类案件的发生；当出现安全事故时应在第一时间通知相关人员做出反应，并对各个监控点进行全程的录像，从而为日后的事件取证提供一个有力的依据；
2）学校视频监控系统工程建设，应符合国家法规和国家现行工程建设标准及有关技术标准、规范和规定的要求；
3）学校视频监控系统中使用的产品和设备应符合国家法规和现行相关技术标准，并经法定机构检验、认证合格或生产登记批准；
4）学校视频监控系统应选用稳定可靠、成熟先进和优化集成的技术和设备。
3.2系统功能
通过对近期几起学校事件分析可知，不法分子基本上都是强行闯入校园，或在学校门口作案；由此可见，各出入口是安防工作的重点区域之一，必须采用相应的视频监控等措施，达到预防和及时反映的功能。
另外，犯罪分子有可能，通过非正常的手段侵入校园，如翻越围墙等手段，所以为了防患于未然，把好安全防范的第一道关，也必须加强周界等的安防措施，如采用视频监控及周界防范系统。
因学校是人员密集区域，且因学校放学等时间固定，其人流量具有爆发性，所以容易在楼梯等部位发生踩踏事件，因此楼梯等人员密集区域，也应加强监控，一旦发现异情可立即采取预案，有效避免事故的发生。
针对学校一些容易发生打架斗殴的场所，如操场等区域，也需要加强视频监控。
同时学校的主要道路口等也是事故高发地，所以也需要加强管理。
为了有效的保管学生及学校的财产，需在大楼宿舍等出入口、部份走廊及停车场及自行车棚等地方设置视频监控系统，以达到安全保管财产的目的；同时大楼宿舍出入口是师生人身安全的重要一道防线，必须加强相应的安全监控。
通过以上分析可知，系统应能实现如下功能：
1）预警功能：
采用周界防范等报警系统，配合视频监控等第一时间发现事故点，有关部门根据应急预案迅速反应，把事故损失控制到最小范围，本系统应24小时可靠工作；
2）监视功能：
采用高品质摄像机，获得监视范围内清晰的视频图像，满足学校不同部位的监控要求，实现24小时监控；
3）硬盘录像功能：
前端摄像的视频信号接入嵌入式数字硬盘录像机存储数据，录像保存时间达到20天以上，以供事后调查取证；
4）联网服务功能：
通过嵌入式数字录像机提供TCP／IP强大的视频服务功能，可为以后监控系统联网提供服务；
5）周界防范报警联动功能：
实现报警系统和视频监控系统的联动，在监视器上显示报警所在位置的视频画面，提醒值班人员快速处理；
6）管理功能：
管理人员或授权访问人员，能通过访问监控系统，实时预览监控画面、回放历史监控图像、下载监控资料等；
7）预留扩展接口，满足今后监控点位的增加的需要。
3.3监控点的选择
视频监控系统主要由前端摄像机组成，根据现场不同的环境和应用选用不同的摄像机，在出入口选择红外摄像机及快速球机，在楼梯口和走廊设置红外枪式摄像机，在周界可以选用红外摄像机和快速球机，在校园室外开阔区域选用室外球型摄像机等。
应按如下描述来进行确定基本设置及类型选型。
如图所示整个学校校园监控系统可以分为三道防线：
第一道防线：
校园周界、大门出入口，该部分主要采用周界防范报警+周界监控+出入口监控的方式来实现。
通过分析发现最近发生的校园事件，犯罪分子主要是通过学校出入口强行闯入校园，所以视频监控一定要把好出入口关，预防并及时发现隐患。
校园周界采用室外快球摄像机和红外摄像机全天候记录视频信息；大门出入口及其他与外界相通的出入口，应选能全天候清楚的辨别出入人员的面部特征及机动车牌号的摄像机。
周界防范系统发出报警信号后，监控中心人员应及时动作，视频监控等应定位事故发生区域，视频监控可实现与周界防范系统的联动，由此可实现有目的的、精确的跟踪。
第二道防线：
校园内室外包括操场、主要路口等，该部分主要采用室外快球摄像机。
第三道防线：
各教学楼、办公楼、宿舍楼室等，通过安装在大门出入口、楼梯口等位置红外摄像机等不同类型的摄像机来实现相应区域内的监控。
学校视频监控系统设施基本配置如下表：
序号
安装区域或覆盖范围
1
学校出入口
2
学校周界
3
校园篮球场、足球场
4
各楼出入口（包括宿舍门口）
5
楼梯口
6
食堂大厅、食堂操作间
3.4系统结构
学校校园安防系统由前端设备、信号传输和监控室三个部分组成；
1）前端设备包括各类监控摄像机，红外对射报警器等实现前端信息的采集；
2）监控室实现对监控系统统一管理和控制，并负责视频图像的存储记录，监控客户端通过监控系统客户软件实现对监控系统的访问、控制和管理；
3）监控系统的图像质量和使用效果与信号的传输息息相关，所以设计时必须考虑合适的信号传输方式。
4.系统详细设计
4.1视频监控前端设计
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学校实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保障视频监控的效果。
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。
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。
比如：
摄像机安装倒像。
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，建议为摄像机由UPS集中供电以保证电源洁净，防止串扰。
4.1.1校门出入口
校园的校门进出口颇多，社会人员往往是通过学校出入口强行闯入学校，是整个校园安全防范重要的区域，为了加强对校园进出车辆及人员的管理，需在每个门口设置监控点，安装摄像机时需考虑夜晚的光线很差，并且要求每监控点要看清楚进出车辆的车牌和人员的样貌，为校园的管理提供事实依据。
本系统设计固定红外摄像机和快速球机的方式，实时记录学校出入口信息。
学校出入口监控点设计：
红外摄像机采用摄像机水平解析度540线，支持红外线照射距离40米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且CCD温度比通常的产品低10℃，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。
采用一体化智能高速球，在进行全景监控。
本方案采用高速智能球机水平清晰度480线，支持26倍光学变倍，12倍数字变倍，信噪比大于50dB，最低照度0.01Lux/F1.4，支持巡航、轨迹、守望点、区域显示及鼠标点击跟踪等功能。
4.1.2校园周界
校园周边的围墙一般都是多边形，是整个校园安全防范最弱的区域，为了减少人力防范，防止犯罪分子及盗贼翻墙进入盗窃，需在周边围墙设置多个监控点。
考虑到夜晚围墙的光线很差，并且要求每监控点可监看范围大，同时为了达到较好的防护级别，本系统采取快速球机种摄像机与红外摄像机相互配合实现全方位、24小时的无盲点的监控。
摄像机应安装在周界保护范围内，要求摄像机安装时不留盲点，其布置示意如图所示。
校园周界采用红外线枪机，该款摄像机水平解析度540线，支持红外线照射距离100米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且CCD温度比通常的产品低10℃，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。
4.1.3校园室外（可选）
校园室外由于人员活动量大，也是极易产生争执，严重的话可能发生打斗情况，严重影响学校的正常管理，需要在此设置监控点。
校园室外监控点设计：
由于室外监控的范围很大，需要采用一体化智能高速球，进行全景监控。
本方案采用高速智能球机，球机水平清晰度480线，支持26倍光学变倍，12倍数字变倍，信噪比大于50dB，最低照度0.01Lux/F1.4，支持巡航、轨迹、守望点、区域显示及鼠标点击跟踪等功能。
4.1.4各楼出入口
校园各栋楼进出口、宿舍门口颇多，是整个校园安全防范重点区域之一，为了加强对各个单元楼进出人员的管理，需在单元楼门口区域设置监控点，考虑到要求能看清楚进出人员的样貌，本区域有全天候工作的要求，所以选择红外摄像机。
大楼出入口监控点设计：
楼梯口选用红外摄像机，该款摄像机水平解析度,540线，支持红外线照射距离40米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且CCD温度比通常的产品低10℃，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。
4.1.5楼梯口
校园教学楼楼层通道非常多，是整个校园安全防范重点区域之一，为了加强楼层通道的管理，减少巡逻人员的劳动强度，让监控人员实时监控到楼层通道的情况，发现警情能够及时处理，需在教学楼楼层通道区域设置监控点，为教学楼的安全管理提供事实依据，本区域有全天候工作的要求，所以选择红外摄像机。
楼梯口选用红外摄像机，该款摄像机水平解析度540线，支持红外线照射距离40米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且CCD温度比通常的产品低10℃，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。
4.1.6摄像机主要特点
1）超智能高速球CPD05-GS517
参数说明
电源
AC24±8V
功率
10W（0度以上）；50W（当加热线圈启动的情况下）
电机
步进
同步方式
内外同步可设
预置点
220个（标题可设）
预制时间
400秒
旋转
水平360°连续旋转；垂直0～90°带自动翻转180°
水平手动速度
0.08°—320°/秒
垂直手动速度
0.08°—120°/秒
自动扫描范围
355°可设，4条自动扫描路线
区域显示
8个，带标题（支持在区域内自动扫描）
焦距速度自动控制
控制速度根据焦距的长短自动调节（速度匹配）
报警功能
7路报警输入/2路报警输出，支持报警联动
隐私保护
8个
波特率（RS485）
2400/4800/9600/19200bps
地址范围
1~~254
操作温度
-40°～60°
环境温度
0～95%（无冷凝）
防护等级
IP66、全天侯防护罩，TV1500W防雷、防突波和防浪涌保护
视频输出接口
FemaleBNC
重量（Kg）
8.5Kg
安装方式
壁装、吊顶、角装、柱装
2）红外摄像机：
CPD09-85S-3
型号
CPD09-85SH-3
红外灯
Φ8×48PCS
照射距离
75～90m
成像器件
1/3〞SONYCCD
机械滤镜切换
有
水平清晰度
540TVL
最低照度
Olux低于5Lux红外LED启动
镜头规格
标配16mm（选配12mm.25mm）
背光补偿
AUTO
电子快门
1/50～1/100000sec
白平衡
AUTO
工作温度
-20℃～+50℃
工作电压
AC220V
外型尺寸
Φ115×230mm
3）红外半球：
红外25米低功耗半球摄像机CPD9-17S-3
s
红外灯
Φ8×42PCS
照射距离
25m
成像器件
1/3〞SONYCCD
水平清晰度
540TVL
最低照度
0Lux低于5Lux红外LED启动
镜头规格
标配6mm（选配4mm..8mm.12mm.）
自动增益
AUTO
电子快门
1/50～1/100000sec
白平衡
AUTO
工作温度
-20℃～+50℃
工作电压
DC12V
外型尺寸
Φ100×110mm（H）
4.2信号传输
4.2.1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。
1、视频监控同轴电缆传输
信号传输带宽为50Hz～4MHz，传输距离在200m以内时，可选用SYV75-3同轴电缆；传输距离在500m以内时，可选用SYV75-5同轴电缆。
2、视频双绞线传输
视频双绞线基带传输是用5类以上的双绞线，利用平衡传输和差分放大原理。
这种传输方式的优点是线缆和设备价格便宜，传输距离相对较远。
3、光缆传输
常用的光缆传输是“视频对射频调幅，射频对光信号调幅”的调制解调传输系统。
光缆传输技术是远距离传输最有效的方式，传输效果也都公认的好，适于几公里到几十公里以上的远距离视频传输。
具体实施为普通视频线、控制信号线（附近监控点）到光端机发射端，通过光缆把视频信号传输到监控中心的光端机的接收机还原成视频信号进行监控和存储；控制信号通过光端机和光缆传输到前端设备，完成对前端云台、变倍镜头、高速智能球、其他联动设备进行控制。
根据三种传输方式的特性，在学校校园的监控环境中心，三类传输方式比较如下：
1、图像质量
光纤>同轴电缆>超五类非屏蔽双绞线；
2、传输距离：
光纤>超五类非屏蔽双绞线>同轴电缆；
3、传输成本：
光纤>超五类非屏蔽双绞线>同轴电缆；
4、施工和维护难度
同轴电缆>光纤>超五类非屏蔽双绞线；
4.2.2传输方式的选择
对于学校校园监控环境，信号线传输建议如下：
1、室外场所一般距离监控中心较远，且因进监控中心信号有防雷的要求，宜选用光纤传输方式传输信号，有效地避免了视频信号受到雷击和静电干扰和破坏，确保视频信号的稳定可靠的采集和传；
2、一般监控点到监控中心的距离不超过500米时，为确保商务大厦监控系统的图像质量，一般建议采用视频同轴电缆传输方式；
3、当监控点距离监控中心距离较远（超过500米）时，建议采用光纤传输方式；
4、当必须穿越复杂电磁环境时（如附件有大功率电动机）时，建议采用光纤传输方式。
4.2.3电源及控制线路
前端摄像机建议采用UPS统一供电，UPS供电线路部署到每个楼层，通过变压后输出给前端摄像机，直流供电线路采用RVV2*1.0；
数字硬盘录像机到可控云台摄像机之间部署控制线缆，采用RVVP2*1.0。
4.2.4线缆敷设
除了选择充分满足标准的线缆之外，施工必须符合GB50217-1994《电力工程电缆设计规范》的要求。
我们建议以下基本要
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