闭路监控系统港口码头解决方案.doc
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湖北平安之星科技有限公司
CNAIE闭路监控系统港口、码头解决方案
目录
一、概述
二、系统方案设计说明
（一）、前端部分
（二）、传输部分
前端传输至单站控制中心
单站传输至县（市）控制中心
县（市）传输至省海防办控制中心
（三）、控制部分
单站控制部分
县（市）海防办控制部分
省海防办控制部分
三、主要设备介绍
（一）、单站前端设备介绍
（二）、传输设备介绍
（三）、控制中心设备介绍
单站控制中心设备介绍
县（市）海防控制中心设备介绍
一、概述
***海岸线长，地理位置十分重要，长期以来，时有发生敌特渗透破坏，走私分子走私贩私，偷私渡活动，给国家的经济发展，社会稳定带来严重危害。
为着有效的粉碎敌特破坏，打击走私，遏制偷私渡，必须建立一套科学现代化的海防管理系统，提高预警能力，加强打击措施，做到及早发现，有效打击，为稳定社会繁荣经济和祖国统一作出贡献。
海防监控是一项系统工程，涉及范围广，标准要求高，针对沿海岸线和岛屿的特点，海洋气候的特性，本方案设计遵循科学实用的经济原则，新建系统应用软件与设备选型成熟可靠，首选当前最科学设备，预留升级空间，新增设备和原有系统充分兼容，并能与相关涉海机构预留接口，做到资源共享以提高时效.
海岸防范监控系统不同于楼宇、道路监控系统，海防监控系统现场环境的要求对传统的监控系统来讲是一种很高的挑战，超长距离的监视加上环境恶劣，雨大、风大、腐蚀性大，因此海防监控系统必须具备：
稳定可靠性，所建系统、应用软件与设备选型成熟可靠、运行稳定；经济性，系统方案的制定充分考虑设施的合理利用。
科学先进性是将当前最科学先进的监控管理理念和手段予以应用，并为将来系统升级预留空间。
兼容性，新增设施/系统与原有设备充分兼容。
通用性，系统方具有通用性，技术标准符合国家有关规定。
为将来系统
升级扩容提供通用平台。
开放性系统必须具有开放的对外接口，使其能够方便的与整个指挥系统和第三方单位联网。
灵活性对设备的实时监控、故障的处理、数据库的管理等其它后台操作。
整个系统完全符合中华人民共和国之条例和规范，包括：
民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92
中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82
IEEE 电气及电子工程师学会－－-民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范
CCTRRECOMMENDATION472-3电视系统视频指标
ELA-422 ELA-483 电气指标标准
GA/T75-94 中华人民共和国公共安全行业标准
《安全防范工程程序与要求》 （GA/T75 94）
《安全防范系统验收规则》 （GA308-2001）
《安全防范系统通用图形符号》 （GA/T74-2000）
《民用闭路电视监控系统工程技术规范》 （GB50198-94）
《视频安防系统技术要求》 （GB/T367-2001）
《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范》
《工业电视系统工程设计规范》 （GBJ115-87）
《智能建筑设计标准》 （GB/T50314－－2000）
《通信系统机房设计》 （GBKJ-90）
《安全防范系统》 （浙江省标准） （DB33/T334-2001）
国家或行业批准发布的相关产品/系统标准。
二、系统方案设计说明
建立一套合理、完善、经济、科技的监控系统来满足现场实际情况的要求，海岸防范系统不同其它领域的监控系统具有它的特殊性，前端点位分布位置一般都是码头、港口或者直接的海岸边上。
监视的范围都是很广，很长，安装方式一般采用立杆高挂或安装在建议物上的形式等等，据以上分析选用了全方位转动摄像机，全方位转动大镜头变焦摄像机所具有速度和准确性恰是海防监控所需要的。
在本系统中前端选用的即是全方位转动摄像机。
控制中心（单站控制室）配置：
系统的所有功能完成和功能设置及功能实现都通过监控中心配置来完成，因此监控中心的配置成为系统的关键，本套海防监控系统属多级联网控制系统，前端的监控图像授权在多个控制中心管理控制。
第一个控制中心是单站控制中心；第二个控制中心是县海防办，第三为市级海防办、第四个控制中心为省级防办、第五为上级部门管理。
另外还有第三方单位如：
海关、边检、海警、边防哨所等都需观看前端监控点的图像，不同的控制中心可设置不同的授限，实际多级管理的功能。
以往监控中心配置前端图像进矩阵主机处理后输出到监视器中，通过矩阵控制前端摄像机及切换摄像在监视器中的显示，矩阵无法做到分割显示，无法做到对图像的录像功能，若要同一监视器分割显示多路图像或对图像进行录像，需增加其它设备来完成这些功能。
二十一世纪，伴随着数字化网络化为代表的信息技术革命的滚滚浪潮，数字硬盘录像机应运而生，硬盘录像机结合画面分割器和长延时录像机共同特性，在录像及画面显示中都有新的突破。
但硬盘录像机前端输入量局限性较大，不利于多级管理，网络传输图像质量跟不上等因素。
本系统结合模拟和数字的共同特点，发挥其各自的优势，并互补各自的缺陷，采用了矩阵大系统的输入，联网方式，结合硬盘录像机录像功能。
矩阵键盘控制图像切换、联网，硬盘录像机保证效果的录像，共同把海防监控系统建立起来。
中介传输也是整个系统至关重要的部分，其信号传输的质量直接影响到图像的质量。
因此传输设备的选择尢为重要。
在有人值守的区域选用光端机传输视频图像到控制中心，光端机选用了数字式光端机，数字光端机采用先进的数字编码方式，可有效消除重影、抖动和通道间的串扰，从而可达到更高的视频传输品质。
模拟光端机需FM调频，容易外界信号的受到干扰，从而对图像造成影响。
数字式光端机即插即用的设计使得安装极为简便，因而无需进行电气或光学调节。
这点模拟光端机也不法实现。
光端机每个通道的载波探测、数据发送和数据接收状态均有LED指示，可监视系统的运行状况。
在无人值守的区域选用无线传输到控制中心，目前常用的计算机无线通信手段有光波和无线电波。
其中光波包括红外线和激光，红外线和激光易受天气影响，也不具备穿透能力，故难以实际应用。
无线电波包括短波、超短波和微波等，其中采用微波通信具有很大的发展潜力。
其通信方面的主要技术特点是：
用900MHz或2.45GHz（此频段为开放频段，无需申请许可证）微波作为传输媒介，以先进的直序扩展频谱或跳频方式发射信号，为宽带调制发射。
所以它具有传输速率高、发射功率小、保密性好、抗干扰能力强的特点。
海岸防范监控系统整套系统采用多级联网控制系统，一点监视，多点控制的方式，整个系统构成图如下：
（一）、前端部分
海岸防范监控系统前端设备分布在沿海特出部位、要害部门和走私较多的沿海区域。
图像采焦信号是海防监控系统的首要步聚，前端设备选用的不合理，其它设备选用的再好也没有意义，因此海岸防范监控系统前端设备的选用必须满足现场实际情况的需求具有如下功能：
监视距离：
海上面积宽阔前端摄像机需具有长范围监视的功能，是海防监控系统前端要求之一，在白天前端摄像机能监视到海面10公里远的距离，在10公里远的距离监视船泊轮廓；在黑间前端摄像机能监视到在海面2-5公里远的海面船泊通行。
低照度监视：
低照度监视主要应用在夜间监视，海面监视不同于城市、道路的监视，城市和道路在夜间由于路灯和其它照明的影响对摄像的照度要求都不是很高，而海上夜间的监视除月光这种自然光外，几乎是纯黑，即使在有月光的夜晚，对照度的要求也是很高，因此前端摄像机必须具有彩色转黑白功能，并且照度达到星光级标准。
除雾装置：
在茫茫海面气候发生变化时经常会有起雾，前端摄像机需具有除雾装置，能穿透薄雾监视海面状况。
密封、防风、防雨、防腐、恒温装置：
大风大雨可称之为海上主要特征，海洋中所含的腐蚀成分也比其它行业要高得多，而温差的变化也比其它场所要明显，因此前端设备必须具备有防风、防雨、防腐蚀并具有恒温装置的功能。
该功级要达到国安或国际安全部门的防护等级的认证。
测定海面物距功能：
海面物体距岸上的距离，以往采用雷达探测或卫星定位来测量物距，为了实现统一的、智能的管理海防安全防范系统，前端摄像机应具有估计海面物体与岸边距离的功能，从而为值班人员提供直接的参考信息。
自动跟踪功能：
摄像机监视到海面移动物体时，能根据物体的移动而具有自动跟踪的功能，跟踪海上移动物体的位置，监控中心录取资料，实现防止突发事件和录取证据的功能。
与其它系统接驳：
为了更严密、更完善的加强海防安全防范系统，海防监控系统前端摄像机做到与雷达探测、GSM定位系统的联动功能，即摄像机无法监视>10公里外的物体，此时就需联动雷达探测系统或GSM定位系统来探测海面物体的位置。
做到海面无逢监视。
防抖动功能：
由于海面风大和需要大面积监视摄像机安装得比较高的原因，使摄像机在放大倍率的时候出现利害拌动现像，在本系统中前端摄像机该方面需得到改善，尽量降低大倍率时明显的拌动现像，使图像监视得更清楚。
（二）、传输部分
前端传输至单站控制中心
从前端摄像机到单站监控中心的传输，前端到监控中心距离在大约在30公里，在有人值守有源区域采用光端机传输视频信号、在无人值守无源区域采用太阳能供电方式和无线微波传输系统。
有线传输：
有线传输方式的长距离传输采有光端机发射和接收信号，通过光纤传输，光端机选用的是1路视频+1路数据单模数据光端机，光纤租用中国电信的2M光缆，在本系统中选用了美国产CNAIE品牌的数据光端机，CNAIE光端机使用固态设计并采用高质量的元器件，生产精密、经过严格质量检验的数字光纤传输产品，CNAIE光端机产品的工作温度范围为-40度到74度之间。
是一种最广泛的、满足军方要求的工作温度范围。
除此之外CNAIE光端机通过多种国际标准认证，是一家专业的光纤视频、音频及数据通讯系统。
无线传输：
在本系统中我们选用可见微波扩频通信技术为无线网提供了良好的通信信道。
扩展频谱通信（SpreadSpectrumCommunication）简称扩频通信。
扩频通信的基本特征是使用比发送的信息数据速率高许多倍的伪随机码把载有信息数据的基带信号的频谱进行扩展，形成宽带的低功率频谱密度的信号来发射。
增加带宽可以在较低的信噪比情况下以相同的信息传输率来可靠地传输信息，甚至在信号被噪声淹没的情况下，只要相应地增加信号带宽，仍然能够保持可靠的通信，也就是可以用扩频方法以宽带传输信息来换取信噪比上的好处。
这就是扩频通信的基本思想和理论依据。
扩频通信技术在发射端以扩频编码进行扩频调制，在接收端以相关解调技术收取信息，这一过程使其具有许多优良特性，如抗干扰能力强；隐蔽性强，保密性好；多址通信能力强；抗多径干扰能力强；且有较好的安全机制。
扩频无线网络虽是一套新技术、新产品，但已是一套具有很强功能、性能可靠、符合规范的系列产品，和软件配套，与多种常用的NOS很好地匹配，可以在广泛的环境下支持各种以太网、令牌环网和TCP/IP协议。
单站传输至县（市）控制中心
从多个单点控制中心通过光端机传输视频和控制信到县海防控制室，该传输采用的光端机为1路视频+2路双向数据的光端机，1路视频用于传输单点控制中心采集的前端监控点的图像，2路双向数据1路用于传输采集前端控制信号到口岸监控中心主机；第2路用于监控中心传到单站控制键盘的双向数据信号。
传输方式如下图：
前端视频和控制信号
县（市）海防办
单站控制中心
县（市）传输至省海防办控制中心
县（市）海防办是市海防办的上级控制中心，省海防办管理着多个市海防办，并将信号上传到上级部门。
（三）、控制部分
单站控制部分
单站点的控制中心是距离前端最近的控制中心，单站控制中心只管理本单点管辖区域内的监控点，在单点监控中心设置了控制键盘、硬盘录像机、彩色监视器。
控制键盘用于对前端全方位摄像机的全方位控制、镜头变倍、变焦等功能，硬盘录像机用于显示和录像，硬盘录像机选用嵌入式单路硬盘录像机，硬盘录像机的输出连接到21寸彩色监视器中，在彩色监视中监视前端摄像机的画面。
县（市）海防办控制部分
县海防办监控室，管理着多个单站控制中心，并上传图像到市海防控制室，构成图如下：
系统主要功能是在监控中心体现的，县（市）海防监控中心包括：
矩阵主机、16路硬盘录像机、21寸彩色监视器及大屏、矩阵操作键盘、多媒体管理主机、其它辅助设备组面。
县（市）海防监控中心是实现管辖区域单站视频信号汇集、控制、监视、录像存档、检索查询、远程监控，实现对前端设备操作控制，实现对前端信号采集和信号传输故障判断等功能。
县（市）控制中具有如下功能：
1、系统可设置操作员权限，被授权的操作员具有不同的操作权限、监控范围和系统参数。
操作员可在系统的任一键盘，输入操作密码，对其操作权限所对应范围内的设备进行操作和图像调用。
2、系统所有功能均通过软件编程实现，为操作者带来更多的方便和灵活性。
3、系统支持用户编程操作，可以用一个指令完成多个复杂命令的自动快速运行。
这些指令集可以由用户直接编程、存储和运行。
通过主控键盘可以对系统进行参数初始化设置，并可根据需要随时修改参数设置。
4、操作员可以对整个系统进行逻辑编程，对系统的各种状态进行检测和响应，如控制输出状态、视频故障状态、时间、日期、操作员登录、计时器状态以及其他系统变量等。
5、系统可以设置安全巡更路游。
使切换序列可以跟踪保安人员的巡逻过程。
6、系统可以对视频显示顺序进行动态编排，不拘泥于物理输入顺序，为系统管理提供方便。
7、系统可以对视频输入进行编组，用以对各组不同视频的显示及操作进行组别限制。
8、系统可分不同的阈值对摄像机的全部或部分视频信号和同步信号的丢失进行检测，当有视频丢失情况发生时则发出报警信号。
9、系统提供网络接口和串行接口，以便与多个第三家产品进行集成和联网。
接口符合IEEE-802等工业标准。
10、抓拍报警画面。
当报警发生时，报警联动的摄像机图像能冻结在多媒体计算机上，并可通过操作不断逐帧调取冻结的定格，选择到理想的冻结画面时，可进行帧存储或帧打印。
11、系统支持分别以摄像机、操作键盘、监视器、操作员中令为优先的操作优先级。
12、系统每个模块均有指示灯以显示其工作状态，并可通过系统自检软件对系统进行自检。
通过主控键盘和视频矩阵切换器可以对系统的工作状态进行监视，对故障进行检测。
13、系统的所有模块插板均可在线插拔，使整个系统可以不停机地进行在线维护。
14、系统具有手动控制和自动控制两种功能。
人工通过控制键盘可以选择视频图象，可以将关心的视频图象显示在规定的监视器上，可以控制摄象机的指向、镜头焦距等。
15、系统采用硬盘录像机录像，系统可以定时或实时记录监视目标的图像或数据。
16、系统具有扩展功能，视频矩阵切换器的输入和输出端口应留有余量。
17、系统应具有自检功能，通过主键盘和视频矩阵切换器可以对系统的工作状态进行监视，对故障进行检测.
预留第三方单位接口
前端监控点除单站控制中心、县海防办、市海防办、省海防办、上级部门管理监控中心需要监视和控制外，其它单位如海关、边检、海警、边防哨所等等，都需监视或控制前端监视点。
本系统预留有第三方单位接口，第三方位单可根据实际需求，在传输支持的情况下都可实现访问和控制的功能。
省海防办控制部分
在省海防办实现管辖区域县海防办视频信号汇集、控制、监视、录像存档、检索查询、远程监控，实现对前端设备操作控制，实现对前端信号采集系统和信号传输系统故障判断等功能。
三、主要设备介绍
（一）、单站前端设备介绍
根据以上现场实际环境的需求，我们选用了彩色摄像机、变焦镜头、室外防护罩、支架、云台、解码器、红外热成像夜视仪组合的前端设备。
1
彩色转黑白摄象机
C10DN-6X
美国CNAIE
个
1
2
变焦镜头
美国CNAIE
个
1
3
红外热成像夜视仪
套
1
4
室外防护罩
美国CNAIE
套
1
5
支架
定制
个
1
6
云台
PT1250P/PP
美国CNAIE
台
1
7
解码器
ERD97P21-U
美国CNAIE
台
1
8
室外防水箱
定制
套
1
9
立杆
定制
个
1
10
稳压电源
定制
套
1
11
太阳能变压器
套
1
12
视频+数据+电源防雷器
DP4P
DETK
套
1
彩色/黑白摄像机选用CNAIE品牌摄像机C10DN-6X，
C10DN是一款具有540TVL超高分辨率和彩色模式0.3lux照度、黑白模式0.07lux照度的数字摄像机。
C10DN-6X摄像机技术指标
概述
成像装置1/3英寸行间转移CCD
像素768x494（NTSC）
752x582（PAL）
扫描系统625线，2：
1隔行扫描
水平分辨率 540线
最低照度0.07LUX/F1.2
信噪比 48dB,AGCOFF
增益控制自动
自动增益控制 通过开关可以选择
背光补偿通过开关可以选择
自动光圈镜头类型 直流或视频驱动
视频输出1Vp-p, 75欧姆
电子快门1/60-1/100,000秒
线性锁定适用于24VAC或12VDC电源
电气性能
电源要求12VDC或24VAC
功耗低于6.5W
视频接头BNC
镜头插座4针接头（小型,方形）
产品特性
•体积小
•日夜转换，自动或手动控制
•1/3英寸CCD成像器
•数字信号处理
•540TV线
•0.4Lux灵敏度
•屏幕菜单配置
•4个预置应用模式，一个用户自义模式
•自动白平衡（AWB），自动增益控制（AGC），电子快门控制（ESC），和背光补偿（BLC）
•无闪烁模式
•自动感应DC驱动自光圈镜头
•CS镜头安装接口（（C型安装要求使用可选的适配器）
•电源自适应（24VAC/12VDC线锁定或内同步）
•长距离线缆补偿
•室内顶内/底部安装
•模拟日蚀功能
（镜头不随摄像机提供）
环境指标
工作温度-10℃至+50℃
储存温度-20℃至+60℃
外形尺寸
尺寸（长x宽x高）：
7.5x5.5x5.0cm
红外热成像夜视仪用于需夜间监视的区域，运用红外线技术平台研制的远距海防侦测热像系统，范围可扩及5公里左右。
红外热像仪它不是人眼所能看到的可见光图像，而是目标表面温度分布图像。
红外热成像使人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可看到的代表目标表面温度分布的热图像。
变焦镜头13ZD
产品特性
●CS安装方式
●用于1/3英寸摄像机
● 直流驱动自动光圈，电动聚焦，电动变焦
● 高清晰度，体积小
13ZD系列1/3镜头带有自动光圈、聚焦及变焦等功能。
该系列中的每个自动光圈镜头都包括一系列的13ZD系列镜头适用于室内室外的环境，可适用于能和自动光圈镜头适配连接的1/3英寸CS型接口摄像机。
为了您的方便及便于安装，随机提供一个易连接头。
室外防护罩及支架选用CNAIE品牌EH5700系列防护罩，EH5700最大可做到29”，压铸铝结构，气动弹簧前开式顶盖，用于固定安装或云台安装。
EH5700防护罩技术指标（EH5723-3,EH5729-3）
压铸铝结构
气动弹簧前开式顶盖
电缆接入封圈及安装孔位于护罩的底部
安全的链琐式插销
设计用于室内/室外安装；与固定安装支架及云台一起使用
可选部件包括120VAC电源插座，预置位的镜头接线装置及雨刷。
EH5700系列（EH5723-3,EH5729-3）为室内/室外型护罩，设计用于CNAIE的中型及重型云台或固定安装支架，铝结构，长度有58.42cm（EH5723）及73.66cm（EH5729）。
这些护罩，可接受带有定焦镜头或电动变焦镜头的2/3"及1"制式的摄像机。
护罩从后部打开。
前开式盖子可极大地方便安装及保养工作，摄像机及镜头需要调整时也很方便。
盖子完全打开时，有一个独特的气推弹簧紧紧地将其固定住。
盖子由侧接口的连接锁定插销固定。
必要的话，连接锁定插销也可使用适当大小的扣锁固定住以增加其安全性。
所有的型号都有一个可调整的摄像机滑板，带有一个可以卸下及倒置的内置高度提升块。
EH5700系列（EH5723-3,EH5729-3）护罩有全套的附件，包括风扇、加热器、窗口除霜器、遮阳罩、窗口雨刷器、预设镜头配线装置、120VAC插销及隔热材。
EH5700系列（EH5723-3,EH5729-3）可用于固定接口的安装，或安装到PT680系列（PT680-24P,PT680-24P/PP）中型中型的云台或PT1250系列（PT1250P/220,PT1250P/PP）重型云台上。
墙装
中载墙装，最大最大负重：
18.12kg
墙装，最大最大负重：
33.97kg
建议使用的云台
PT680中型云台，24VAC。
最大负重：
22.7kg
PT1250重载云台，120或230VAC。
最大负重：
45.4kg系列（PT1250P/220,PT1250P/PP）|系列（PT680-24P,PT680-24P/PP）|
认证/等级
◆CE认证（EH5723/-2/-3及EH5729/-2/-3型号）
◆UL2044（除230VAC型号外）
◆cULCSA22.2（除230VAC型号外）
◆NEMA：
3R（使用阻隔板时为4）
云台我们选用了CNAIE品牌的重型PT1250P云台，PT1250P负重为45.4kg，装有可调螺轮传动装置，高扭矩AC电机，可保证工作寿命长及无偏差运转。
PT1250P由铸铝及铝板制成，所有的内部部件都经过了防腐处理，为便于安装，限位开关可在外部调整。
CNAIE品牌重型云台PT1250P/PP
产品特性
工作电压120VAC或230VAC
带有任选的预置位功能
重型可调整螺轮传动驱动
外部限位开关
可自动/随机巡视运转
高强度铝制结构
用于室内/室外
最大负重45.4kg
PT1250P为重型云台，负重可高达45.4kg。
装有带可调螺轮传动装置，高扭矩AC电机，可保证工作寿命长及无偏差运转。
如与我公司的操纵杆式自动/随机巡视控制器配合使用，PT1250P可进行自动/随机巡视运转。
自动/随机巡视运转不需要增加导线、微动开关或中继器等。
PT1250P由铸铝及铝板制成，所有的内部部件都经过了防腐处理。
为便于安装，限位开关可在外部调整。
建议PT1250P与我公司的EH5700系列大型全天候护罩配合使用。
建议使用的控制器
同轴视控控制器或矩阵|资料见具体规格说明。
云台必须用于带有PP及预设接收器功能的Coaxitron或矩阵控制器。
MPT/MPTA系列台面式控制器，用于120/230/24VAC云台。
MPTAZ系列带有自动/随机巡视的台面式控制器（PTZ），用于120/230/24VAC云台。
RB115中继箱，用于120VAC云台可使工作距离延长（从控制器到中继箱）。
仅限用于MPT24DT或MPTA24DT低电压控制器。
RB220除用于230VAC云台之外，与RB115相同||||
认证/等级
◆UL标准2044（除PT1250P/220）
◆NEMA3R
解码器我们选用CNAIE品牌的ERD97P21-U，该款解码器易于安装，标准功能有80个预置位，帧巡视和随机巡视功能，RS-422（P协议）用于云台，NEMA4X全天候外壳，输入电源、云台电源、摄像机电源可通过无
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