综合弱电解决方案办公楼.docx
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综合弱电解决方案办公楼
办公楼
安防解决方案
第一章背景及需求
一.1网络选型分析
随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，5A智能化办公楼的应用普及，视频监控技术也有长足的发展，从最早模拟监控到网络数字监控再到现在智能SMART网络视频监控，发生了翻天覆地的变化。
对比传统模拟与网络数字视频监控系统在应用中，模拟监控系统主要存在如下问题：
1）系统管理性差、功能应用少：
系统很难实现对设备的集中管理，较少有系统管理平台或者现有管理平台的管理性不强、功能少，多局限于视频的预览、回放等基础功能，不能对系统设备进行远程参数配置、状态检测、用户权限管理等。
2）视频清晰度低、图像质量差：
现有的视频监控资源多数是以标清图像为主，整体视频图像质量差，只能解决“看得见”，无法实现“看得清”，降低了视频资源的使用价值。
3）系统组网性不强：
模拟监控系统的组网和应用受地域限制的影响较大，管理性和资源共享性较差；另外系统的扩展性和灵活性较差，不利于远距离传输。
特别是在后期扩建和系统维护是有很大的难度。
4）视频码流大、画面不流畅：
用户在预览视频图像时，会经常出现卡、顿等现象，尤其是视频码流高、网络环境差的系统，严重影响用户的业务应用。
5）录像占用空间高、检索效率低：
视频图像占用存储空间大，存储成本较高；且录像易丢失，经常查找不到，困扰用户。
6）系统操作不便、部署复杂、占用空间、能耗等资源多：
原系统解码、上墙、拼控等功能需要通过多种设备组合完成，需要进行多步操作才能完成图像的切换上墙显示。
同时，多种设备组合需要占用较多的机房空间、能耗等资源。
7）系统维护不方便、故障响应不及时：
系统缺乏对前端设备故障的自动侦测与预警，前端摄像机损坏很长时间也未及时发现。
中心设备由于采用多种设备组合方式，存在设备之间的多个故障结点，不易维护排查等问题。
第二章监控系统设计
二.1视频监控系统
视频监控系统采用纯网络模式，前端全部采用网络摄像机，信号通过局域网传输，中心存储则采用CVR网络直存方式。
中心机房设置在监控中心旁，内部包含了存储子系统、管理控制子系统和集成联动等部分，是整个监控系统的核心，是软件平台的核心；在保安亭设置分控中心，保安人员可以在保安室通过客户端预览、回放监控录像，并能在权限范围内对前端监控点进行控制。
系统结构图如下：
系统拓扑示意图
二.1.1功能说明
全天候监控功能：
通过安装的全天候监控设备，全天候24小时成像，实时监控办公楼室内、电梯轿厢、电梯厅、安全通道、室外路口、周界、出入口、地下室、屋顶等区域的安全状况；
昼夜成像功能：
方案中涉及到的半球摄像机和固定枪式摄像机部分采用红外模式的摄像机，可见光成像系统的彩色模式非常适合天气晴朗、能见度良好的状况下对监视范围内的观察监视识别；红外模式则具有优良的夜视性能和较高的视频分辨率，对于照度很低甚至0LUX照度的情况下具有良好的成像性能；
高清成像功能：
办公楼主要出入口部署高清摄像机，办公楼室外的主要路口、开阔区域部署高清快速球型摄像机，利用高清成像技术对区域内实施监控，有利于记录办公楼车辆、人员面部等细部特征。
自动跟踪功能：
办公楼周界和主要路口、室外开阔区域采用高清智能快速球机，当发现运动物体后，系统会停止继续执行摄像机的巡逻程序，而对目标图像变焦放大，并跟踪目标，以便将运动录像，并发出报警。
这些动作都不需要操作人员的帮助，使操作人员能处理报警或采取其它行动。
前端设备控制功能：
可手动控制镜头的变倍、聚焦等操作，实现对目标细致观察和抓拍的需要；对于室外前端设备，还可远程启动雨刷、灯光等辅助功能。
智能视频分析功能：
在办公楼的周界、地面及地下停车场等位置采用智能球机，配合中心管理软件，具有视频分析识别报警功能，能够对办公楼周界、地面及地下停车场进行警戒线、警戒区域检测，对于满足条件的非法活动目标进行区分自动报警，为及时处警提供依据；
分级管理功能：
记录配置客户端、操作客户端的信息，包括用户名、密码和用户权限（系统资源），在客户端访问监控系统前执行登陆验证功能。
在办公楼安防控制中心建设以C/S为架构的管理平台，对于远程访问和控制的人员，可以通过授权登录WEB客户端，实现对摄像机云台、镜头的控制和预览实时图像、查看录像资料等功能。
报警功能：
系统对各监控点进行有效布防，避免人为破坏；当发生断电、视频遮挡、视频丢失等情况时，现场发出告警信号，同时将报警信息传输到监控中心，使管理人员第一时间了解现场情况。
联动功能：
办公楼安全防范系统是以综合安防管理平台为基础，通过视频监控、入侵报警、门禁、巡更等既可独立运行，又可统一协调管理的多功能、全方位、立体化安防自动化管理系统，从而建立起一套完善的、功能强大的技术防范体系，以满足对办公楼安全和管理的需要，配合人员管理，实现人防与安防的统一与协调。
集中管理指挥功能：
在指挥中心采用综合管理软件，实现对各监控点多画面实时监控、录像、控制、报警处理和权限分配。
回放查询功能：
有突发事件可以及时调看现场画面并进行实时录像，记录事件发生时间、地点、及时报警联动相关部门和人员进行处理，事后可对事件发生视频资料进行查询分析。
电子地图功能：
系统软件多级电子地图，可以将区域的平面电子地图以可视化方式呈现每一个监控点的安装位置、报警点位置、设备状态等，利于操作员方便快捷地调用视频图像。
设备状态监测功能：
对于系统前端节点为网络摄像机，它们与软件平台之间保持IP通信和心跳保活，软件平台能实时监测它们的运行状态，对工作异常的设备可发出报警信号。
二.1.2点位设计
一、前端设备技术要求
前端摄像机是整个视频监控系统的原始信号源，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办公楼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。
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、宽动态等等。
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，抗3000V雷击。
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。
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。
二、前端监控点的选择
根据监控点的具体位置和情况，采用红外枪机、强光抑制摄像机、宽动态摄像机、高清智能球型摄像机和一体化网络摄像机相结合的方式。
整个办公楼视频监控系统可以分为三道防线：
第一道防线：
办公楼周界、主要出入口，结合中心管理软件，周界主要采用视频监控+入侵报警+智能行为分析的方式来实现，当入侵探测器检测到非法进入是，摄像机联动录像。
主入口采用高清智能快速球型摄像机+强光抑制摄像机实现对该区域的监控及对进出车辆的车牌识别存档及进出人员的跟踪定位。
第二道防线：
办公楼道路、主要路口等区域，该部分路口、道路主要采用自动跟踪快球摄像机来实现该区域内的监控。
第三道防线：
办公楼室内，安装在建筑物入口的宽动态摄像机，安装在电梯厅等位置低照度枪式摄像机，安装在电梯轿厢的电梯专用摄像机，安装在地下室红外枪式摄像机、室内快球摄像机等不同类型的摄像机来实现相应区域内的监控。
根据监控点的具体位置、不用应用和光照等情况，选用不同类型的摄像机，前端摄像机选型原则：
序号
位置
清晰度
选型
1
办公楼入口及主干道
高清
强光抑制摄像机
2
各楼入口、走廊
高清
宽动态半球
3
办公区、电梯厅
高清
低照度半球
4
电梯轿厢
高清
电梯专用摄像机
5
楼梯、地下室
高清
低照度枪机
6
周界围墙
高清
红外摄像机
二.1.3室外大场景
大场景的应用场景主要为具有开阔视野和需要大范围呈现监控画面的场景，如广场草坪、宾馆大厅、交流·动。
拼接前后对比示例图
二.1.4室外重点监控区域（枪球联动）
无缝枪球联动自动跟踪监控系统，主要应用于防范等级较高的场所。
正常状态下的自动跟踪系统只能兼顾一个场景，在跟踪的同时会忽略整体场景，容易被”声东击西”。
枪球联动系统很好的解决了针对细节自动跟踪放大的问题，枪机看全景，球机高速捕捉细节。
早期的1枪1球联动无法同时对多个运动目标进行同时跟踪，为了改善这个问题，目前我们最多可以支持“1枪4球联动”，不遗漏任何关键细节。
从应用的角度，这个系统不需要服务器的支撑，完全的智能前置，极大简化系统配置和成本。
二.1.5自动跟踪球机
无缝自动跟踪监控系统设置的跟踪触发规则如下图所示：
当有移动目标进入该区域时，球机开始对其进行跟踪。
自动跟踪球机实际跟踪效果如下图所示：
二.1.6主要路面监控
室外路面面固定点推荐采用200万网络高清球型摄像机，满足在覆盖范围内看清过往行人、车辆的行为特征和体貌特征，来对大范围监控区域进行监控。
在重要监控区域推荐采用带有自动跟踪功能的网络高清智能球机，对进出人员进行自动跟踪。
摄像机要达到IP66的防护等级，避免在雨天等环境下因为雨水或灰尘的进入；在晚上光线不足的环境下推荐采用超低照度功能或红外功能的网络高清枪机，保障夜晚等光线不足环境下的监控图像质量。
路面可控点监控效果示例图
二.1.7SMART周界监控
主动红外报警存在的问题
主动红外报警系统主要是由主动红外探测器和报警主机这两个基本部分组成，根据需要还会配置计算机管理软件、报警联动板、联动显示板、报警打印机等等。
主动红外是指这种报警探测器本身发射红外线束，由发射端和接收端两部分组成。
存在问题是：
1.当夜间100以上较长对射式红外报警时，保安值班人员无法及时判断准确的位置，如果使用摄像机联动进行抓拍很难做到准确，往往出事之后靠录像资料分析可疑人员。
2.如果采用近距离的红外对射装置（40米以内）同加摄像机联动是可以的，但工程造价和线缆较多，施工难度较大。
3.树叶遮挡光速时会频繁造成误报。
误报率比较高。
智能周界监控系统的优势
智能视觉监控系统是基于智能视觉分析技术的监控跟踪系统，它具有穿越警戒面、入侵检测等功能模块，可以很好地解决各种环境下遇到的各种各样的难题。
不需要一直紧盯屏幕，保安人员只需要在系统告警时进行确认即可。
避免了保安人员因长时间观看屏幕造成疲劳而降低注意力，提高了保安人员实际监控的效果，真正做到7×24全天候监控。
所有监视屏幕均由摄像机自动进行智能监控，保安人员只需要对产生告警的摄像机进行确认和处理即可。
这样，保安人员的实际有效监控范围可以提高数十倍，大大提高了监控效率。
智能视觉摄像机可以识别出人眼无法分辨的细微变化，例如在遥远距离、光线不足、低对比度、环境伪装等等情况下的入侵行为和威胁。
可以侦测并记录出现在监控屏幕内的徘徊行为。
在发现入侵者之后可以自动预警，这样，保安人员就可以随时掌握着入侵者的行踪，并在事发之前进行预防和控制，把损失降到最低。
可设置“告警触发式”传输模式——借助计算机或嵌入式设备的强大数据处理功能，对视频图像中海量的数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息。
只在监控到威胁的时候才占用带宽，在同等带宽条件下可以容纳更多路监控
可设置“告警触发式”录像模式——只对用户指定的入侵行为或威胁事件前后过程进行录像，在同等条件下可以存储更长时间的录像，同时回放翻查录像效率很高。
智能周界监控系统特点
智能视频监控以普通的SMART网络视频监控为基础，除了具备广为人知的网络视频监控的优势外，智能视频监控系统还能为用户带来更大收益：
24x7全天候可靠监控：
彻底改变以往完全由安全工作人员对监控画面进行监视和分析的模式，通过嵌入在前端处理设备中的智能视频模块对所监控的画面进行不间断分析;
大大提高报警精确度：
前端处理设备集成强大的图像处理能力，并运行高级智能算法，使用户可以更加精确的定义安全威胁的特征，有效降低误报和漏报现象，减少无用数据量;
大大提高响应速度：
将一般监控系统的事后分析变成了事中分析和预警，它能识别可疑活动（例如有人在公共场所遗留了可疑物体，或者有人在敏感区域停留的时间过长），在安全威胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面以提前做好准备，还可以使用户更加确切的定义在特定的安全威胁出现时应当采取的动作，并由监控系统本身来确保危机处理步骤能够按照预定的计划精确执行，有效防止在混乱中由于人为因素而造成的延误;
有效利用和扩展视频资源的用途：
对事件和画面经过了智能分析和过滤，仅保留和记录了有用的信息，使得对事件的分析更为有效和直接。
系统功能
序号
功能名称
规则详细解析
规则图片
1
穿越警戒面
当目标越过用户设置的警戒面时，系统自动产生报警。
可区分穿越警戒面的方向，可区分单向报警（从左往右、从右往左）或双向报警。
2
区域入侵
当目标在用户设置的检测区域范围内停留（包括静止和移动）超过设定时间时，系统自动产生报警。
3
进入区域
当目标从用户设置的检测区域外进入检测区域内时，系统自动产生报警
4
离开区域
当目标从用户设置的检测区域内离开检测区域时，系统自动产生报警。
第三章监控中心设计
三.1监控中心组成
监控中心包含控制子系统、显示子系统、存储子系统等。
三.2控制子系统
控制子系统主要指的是视频监控系统的管理平台软件和配套设备，如键盘等。
✓管理平台软件
视频监控系统的管理平台软件是整个视频监控系统的核心。
系统内任何的操作、配置、管理都必须在平台上完成，或通过平台注册，由其它设备或软件客户端完成。
软件具备C/S、B/S两种架构。
支持报警系统与视频监控系统的联动管理。
软件采用模块化设计，可以分服务器安装系统模块，以降低服务器的资源处理压力。
软件设计详细功能介绍见章节5.3综合安防管理系统。
✓键盘
系统可采用网络键盘，接入系统中的交换机，经平台注册后，可以对前端视频点进行切换显示、远程控制等操作。
键盘上三维摇杆的设计，给用户带来键盘、鼠标无法替代的使用感受。
同时还能在键盘上实现实时预览、大屏控制、抓图等功能。
三.3显示控制子系统
显示控制子系统主要为实现办公楼值班室对办公楼监控范围内视频监控的统一调用、控制及显示而设计的，实现对数字视频的远程访问、视频流接收、数字视频的解码显示和大屏幕视频显示控制等功能。
显示控制子系统包括LCD监视器和DID液晶拼接屏。
根据实际工程实施经验，建议控制台到电视墙的观看距离不小于3米。
同时，为了方便安装维护，后面至少需要保留80厘米净空间。
①视频综合平台解码部分
解码子系统的主要是将前端网络视频监控信号还原成高清数字信号，输出到显示系统进行显示。
解码系统架构的参考图如下：
与一般解码子系统相比，本次设计解码子系统不仅是个单纯的视频解码子系统，而是一个集视频解码、数字输入、拼接、控制、漫游等功能于一体的视频综合管理平台，它将原有的解码设备、拼接控制设备集成到一体化的设备中，通过视频监控管理系统的管理平台软件即可实现视频解码输出、切换控制、大屏拼接、画面开窗、漫游等原来需要多套软件才能够实现的功能。
它可支持多种数据源同时接入，如：
网络编码接入，光纤数字接入，SDI信号接入，DVI信号接入，VGA信号接入，BNC模拟信号接入。
也可以支持多种输出接口输出，如：
HDMI，DVI，VGA或者BNC。
三.4存储子系统
存储子系统是为监控点提供存储空间和存储服务的系统，是为用户提供录像检索与点播的系统。
◆存储架构
本方案存储采用基于磁盘阵列的CVR模式，这种存储模式省去了网络存储服务器，因此存储不再受网络存储服务器性能的影响，存储更加高效稳定，并节省了一定的成本。
◆视频存储的技术要求
录像数据存储在磁盘阵列高速设备上，存储的图像数据采用标清或高清格式，录像数据应保存30天以上。
存储的图像数据可通过网络接口以时间、通道等方式进行检索，允许多用户同时检索、调用录像。
实际系统建设可按照不同区域设定存储格式和存储时间。
但今后增加设备空间要预留。
◆存储系统的空间要求
4CIF格式存储：
监控资料存储系统的空间需求和监控系统的实际和使用有着直接的关系，需求的存储空间大小可以通过计算公式直接计算出来，如果录像以4CIF格式进行存储，平均码流1.5Mps，平均每通道一天24小时容量约为15.5GB，总的存储容量可按实际监控通道数及存储时间计算得出。
720P图像存储：
根据存储容量计算公式可以计算出，如果以720P图像格式存储，平均码流2Mps，每路摄像机一天24小时容量约为24GB。
第四章管理平台设计
四.1平台功能
四.1.1基础管理功能
平台整体界面
BS首页主要包含基础应用、视频应用、可视对讲、一卡通应用四大模块。
资源管理
组织机构的管理，包括组织机构的添加，删除，修改，支持组织机构和监控区域多层级管理。
负责平台所辖的设备与服务器资源的添加与管理，包括本组织的监控前端编码设备（包含ehome设备）、服务器、解码资源、视频综合平台、门禁设备、报警主机、梯控设备、可视对讲设备等，可以在系统内对所有设备进行参数进行配置与修改。
支持设备的在线检测、资源远程获取、远程配置、批量添加、批量删除，支持编码设备的导入导出功能，操作简单便捷。
支持NVR以设备方式接入，自动获取在NVR上已配置的通道，当设备的通道有修改时，在平台上点击远程获取，即可同步通道信息，保证平台与设备信息的一致。
为保证所添加的服务器已经正确安装，可以在看门狗程序中查看服务器的运行状态，并可进行手动启动、停止或重启服务器等操作，也可在平台远程配置服务器，发送重启命令，使设备重启，以确保服务器的正常运行。
视频管理
监控点管理
支持监控点管理，包括监控点的搜索、添加、修改、删除、数量统计；可配置是否启用流媒体转发，支持监控点基本信息、显示设置、视频参数、RS485参数、视频遮盖、视频遮挡报警、移动侦测报警、视频丢失报警等参数的配置。
若设备为智能设备时，可进行智能规则的配置；
录像管理
录像管理，用来管理录像的存储，包括对前端设备的录像计划配置，集中存储的录像计划配置。
四.1.2基础应用功能
应用客户端整体界面
实时图像的浏览
通过C/S客户端和WEB浏览器，可以单画面或多画面显示实时视频图像；支持不同画面的显示方式：
1、4、6、9、16画面等方式；还可以支持6、7、8、10、13、14、17、22、24、25画面多种规格画面的组合显示方式；用户可以选择中屏显示和全屏显示两种显示方式。
能够实现对前端云镜镜头的全功能远程控制，包括云镜的旋转和自动扫描、镜头的变倍变焦、快球预置位的设置和启动、快球巡航轨迹的设定和启动、对球机的3D定位功能。
具备图像自动轮巡功能，可以用事先设定的触发序列和时间间隔对监控图像进行轮流显示，参与轮巡的图像和先后顺序可以任意选择；球机可设置预览指定预置点。
画面切换：
可以分为手动切换、自动切换（计划与任务方式）。
画面文字显示：
包括组织机构、OSD、标识、通道名称、日期与时间、触发类别等。
图像的电子放大功能：
浏览图像时，选择电子放大功能，可以对某区域的图像画面进行放大，放大到整个窗口。
支持预览画面时的即时回放（即，在预览画面时，发现有异常行为，值班人员可以立即回放刚才发生的情景录像）。
可以在资源树上进行查找定位指定监控点名称，提高使用的方便性。
支持预览主子码流手动切换，用户可以根据带宽需要自主选择。
预览失败后重连次数可配置。
支持预览抓拍，支持连拍方式并可以进行快速打印图像。
支持通道在线状态的显示，设备不在线时，通道置不在线标示，用户可以更加及时、直接的看出设备的状态。
支持多台监控客户端及多个WEB用户同时查看前端同一视频图像。
辅屏预览：
当电脑配置双屏时，可以配置辅屏预览，即可实现在辅屏上预览监控点，并可在辅屏上进行分组轮巡等操作。
支持预览通道记忆功能配置，登录客户端后，自动打开上次预览画面。
支持从“我的分组”树快捷地进入回放界面，并对监控点进行高亮显示。
支持实时码率、画面分辨率、丢包率的显示和隐藏。
支持预览主子码流自动适配功能，切换为子码流路数支持配置，范围1-50，当超过切换为子码流路数时，自动切换至子码流（辅屏预览算入统计，报警模块、巡查、门禁、梯控、电子地图预览联动预览不算入统计）。
录像回放与下载
录像回放
通过C/S客户端和WEB浏览器，可以单画面或多画面显示录像回放；支持1、4、6、9、16画面显示和全屏显示。
支持剪辑、抓帧、下载等操作，支持批量抓图、批量单帧回放、批量录像下载、批量停止回放。
回放时支持1/2、1/4、1/8倍数慢速回放、1/2/4/8倍数快速回放，并支持回放倍速锁定功能。
在回放的过程中可以进行图像的电子放大功能：
浏览图像时，选择电子放大功能，可以对某区域的图像画面进行放大，放大到整个窗口。
当8倍速回放时，只解I帧，减轻计算机性能的压力，提高回放效率。
（1.5新增）
当多路录像同时回放时，支持同步回放和异步回放。
常规回放：
1、选择所要回放的通道，可以多通道同时回放；2、选择回放录像的日期和时间段；3、选择所要回放的录像类型，如：
计划录像、动测录像、手动录像、报警录像；4、搜索相应录像，所要回放的录像片段，就会显示出来，不同类型的录像，会有不同的颜色区分；5、回放录像时，可对录像进行剪辑、抓图、回放录像上电视墙等功能。
6、对于查询到的录像可以进行录像片段的下载、备份、刻录等功能。
分段回放：
录像的分段回放，用来对同一路通道的录像资料，分为几个不同的时间片段来回放，方便快速的查找所要的录像段。
可对录像进行4/9/16的分段回放。
事件回放：
用来根据事件进行录像的查找，事件类型是监控点的各类报警或者设备的输入报警，如：
移动侦测、视频遮挡、门禁报警、入侵报警、设备外接的红外探头等各类报警事件。
这些报警发生的时候，会有相应的报警录像产生，事后，可以根据报警的类型和时间快速定位录像。
支持预览画面时的即时回放（即在回放时，发现有异常行为，值班人员可以立即回放刚才发生的情景录像）。
录像下载
通过C/S客户端和WEB浏览器进行录像的批量下载。
支持多种备份方式，选择本地备份则保存在本地文件，选择刻盘备份则保存在刻录的光盘里，选择ftp上传备份则会上传到指定ftp服务器的指定目录里。
备份速度与同时开启备份通道数可以根据用户不同的需求自主配置。
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