数字监控系统建设方案设计.docx
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数字监控系统建设方案设计
数字监控系统建设方案
2016年6月
1项目综述
安全防范项目是全场及办公楼宇安全管理的一个重要组成部分，也是体现安全保卫功能先进性的重要环节。
为了充分体现现代教育的时代特色，我们采用了国际上最新的基于IP网络的数字安防产品，本着功能齐全、应用新颖、投资合理的宗旨设计本方案。
在设计中充分体现出可持续发展的理念，利用数字网络技术及图像显示技术，能更好的提供多种综合功能服务。
1.1视频监控需求分析
实时视频监控功能：
按实际地理位置、前端摄像机的分布进行区域划分，办公楼主楼设立总控制中心。
前端采用红外网络摄像机、红外网络高速球、红外网络高清球直接将前端的图像信号通过编码采集为数字信号，通过网络进行远程管理，支持重要部位实时图像集中显示和切换，支持录像资料远程检索和回放。
自动报警监测功能：
系统通过对报警防区、报警探测器进行设置，自动对报警条件进行判断，对于出现的各种异常情况，产生报警信号。
自动记录报警信息，对探测数据进行集中管理和存储，提供检索功能。
系统采用全天24小时不间断录像，录像资料保存在总控制中心。
网络球机和网络枪式摄像机要求720P格式录像，录像保存时间为20天。
1.2建设要求
整个监控系统运行在局域网上，授权用户（领导级别）可以从网内对整个监控网络进行查看、控制。
由于本系统是基于内部光纤网建设的，任何线路的使用都必须保证网络的带宽和网络的畅通；要达到实时监控目的，高清网络球机每一个监控点网络带宽不能少于6Mbps,网络球机和网络摄像机网络带宽不能少于2M为，每台网络球机和网络摄像机提供固定的IP地址；监控中心与前端机房通信线路至少提供足够的网络带宽。
2视频监控系统整体设计方案
2.1方案优势
1、全IP化，衰减低，可扩展性强；
全部采用网络摄像机，减少数模转换及传输的衰减。
减少干扰信号发生的可能性，全IP的构架方式，后期的扩展容易、简单。
2、高清与标清摄像机相结合；
充分根据场景选择适经济、实用的设备，高清设备分辨率最高达到130W像素，标清设备分辨率达到D1。
所有的摄像机全部采用全高清摄像机，可做到720P@25fps或2048*1536@15fps，无光源或照度不足区域，采用带红外的摄像机。
3、集中存储，RAID5级别，存储安全性高；
全部采用支持RAID5冗余功能的NVR集中存储，支持全局热备盘。
存储数据安全性高，可扩展性极强。
设计目标
建立一套完善的安全防范体系,保证整个厂区及办公楼区职工的生命财产安全；
建立完善的安全预警系统，防范于未然，减少事故发生；
公共区域管理，便于不同功能区域采取不同的监控和防范及管理；
建立完善的安防历史事件档案，使事件具备可追溯性；
通过手机或者PC终端实现远程浏览整个区域的视频监控状态。
2.2设计原则
安防监控系统的建设以“先进、可靠、开放、安全、可扩展、易操作、易维护、经济”为指导思想。
在设计中遵循下列原则：
先进性
该系统充分考虑信息化社会迅猛发展的趋势，采用IP监控技术作为整体监控的设计方法和技术路线体现当代电子技术发展水平，设备方面：
选用先进、实用的技术和功能完善的安防产品，确保系统各种功能齐全，在近几年中继续处于领先地位，并随着科技的发展不断改进完善。
成熟可靠性
由于该系统主要用于安全防范领域，所以须确保系统本身具有很高的工作安全可靠性。
系统所用设备应选用技术成熟、可靠性高的知名品牌安防产品，通过有效地联接，确保耐久使用，使系统具有较高的性能价格比，且系统自身应具有应急备份功能。
兼容扩展性
本系统具有开放性的标准体系，基于开放式的TCP/IP网络平台进行设计，支持多种当今流行的网络协议。
为了保证各系统设备之间能够互联、互通、互控，设计建设时充分考虑系统的核心设备的统一性，便于以后的系统扩容。
对于各级联网和关键环节所用的设备，采用统一接口标准和技术标准，包括图像编解码、网络传输、存储和各种信令格式都遵循国际上现有的成熟标准，构建统一架构而不是异构的系统，保证系统之间能够实现互连互通和便于未来的集成应用。
系统可以根据用户发展的需要，在一定程度上满足安防监控系统的扩展需要。
设备应采用模块化配置，便于集中管理与分散控制，总体结构保证系统的兼容性和可扩展性。
经济实用性
在首先确保系统先进性、可靠性的基础上，最大限度地满足厂区建设发展的需求，在需求方案确定的监控范围基础上，尽可能多的达到对厂区及办公楼全方位、全天候监控的效果。
可操作性
应考虑为使用操作人员设计一个方便的操作环境，这主要是指画面之间的切换可设置为手动和自动。
系统应设计必要的自动统计、记录和查询、提示功能，以帮助操作人员了解系统运行和操作的情况。
当突发性事件产生时系统应能及时作出响应的连锁反映，系统根据防范预案设计的多种的指令，使系统对紧急时间的应变和处理能力大大加强。
可维护性
系统硬件、软件和服务上应具有系统正常运行的技术保障和系统突发故障的应急保障措施、紧急处理措施，从硬件、软件、人力上保证系统的全天候运行。
同时，系统所需设备应尽量选择技术定性、业界通用的型号和品牌，保障系统更新维护的低成本和可行性
2.3设计依据
安全防范系统属于整个弱电系统的一部分，其设计应遵循国家和有关部门指定的设计规范，这时候系统设计的技术依据，主要有以下几个方面的规范：
1.JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》
2.GB-50057-94，2000年版《建筑物防雷设计规范》
3.GB50174-93《电子计算机房设计规范》
4.GB50254-50259-96《电气装置安装工程施工及验收规范》
5.GB8898-97《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求》
6.GB4943-95《信息技术设备包括电气设备的安全》
7.GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》
8.GBT-T-50311-2000《建筑与建筑群综合布线工程系统设计规范》
9.GBT-T-50312-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》
10.ISO/IEC11801-95《信息技术互联国际标准》
11.ISO/IEC11801；1995《客户建筑物电缆通用敷设要求》
12.ISO/IEC11801《客户建筑通用布线系统信息技术国际标准》
13.EN50173《通用布线系统信息技术欧洲标准》
14.EIA/TIA568A《商务楼通信建筑布线标准》
15.EN55022/ClassB《（电磁兼容）标准》
16.ELA/TIATSB67《无屏蔽双绞布线系统现场测试传输性能规定》
17.TIA/EIATSB67《非屏蔽双绞线布线测试标准》
18.ISO/IEC11801《国际综合布线六类信道标准》
19.IEEE802.3《CSMA/CD接口方法》
20.GB2887《电子计算机场地通用规范》
21.GB2894《安全标志及其使用导则》
22.GB50348《安全防范工程技术规范》（附条文说明）
23.GB50394《入侵报警系统工程设计规范》（附条文说明）
24.GB50395《视频安防监控系统工程设计规范》（附条文说明）
25.GB50396《出入口控制系统工程设计规范（附条文说明）》
26.GA/T75《安全防范工程程序与要求》
27.GA308《安全防范系统验收规则》
28.GA/T644《电子巡查系统技术要求》
2.4系统结构及组成
系统整体结构拓扑图如所示：
图表1系统整体结构拓扑图
本方案是基于IP网络的视频监控系统，前端监控点视频信号通过IP摄像机直接与网络交换机连接，通过网络与监控中心服务器联接，服务器通过网络为各个授权用户提供图像信息，实现真正意义上的数字化视频传输系统。
为了使监控系统更加稳定和方便管理。
我们将多个监控子系统合成一套监控系统，由统一的服务器来管理。
监控中心保卫处可以对所有图像进行实时浏览、云镜控制、录像查询和回放、录像资料下载。
各个分控中心只有实时监控本区域图像的权限。
在网络上的任何一台计算机只需经管理员授权登陆服务器完成对网络中各监控点的控制及浏览（分控中心或客户端），与传统监控相比具有明显的优势，不需重新布线，且前端监控点扩展方便，只要有网络的地方均可设置监控点。
系统主要由两大部分组成：
前端监控点、监控中心。
2.4.1前端监控点
本系统包括监控点共20个。
19个红外高清网络枪机和一个高清网络吸顶摄像头。
本次设计所有网络高清高速球和网络枪机都采用红外设备，夜间不需要单独补光。
室外球机采用壁装方式安装和室内球机采用支架式安装，室外安装二合一网络防雷器进行防雷。
2.4.2监控中心
控制中心是整个安防监控系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心，主要包括：
监控主机、管理服务器、控制软件、视频解码服务器、电视墙及IP存储等设备。
总控制室设立电视屏幕墙，电视屏幕墙采用3*432寸高清液晶屏。
视频解码器解出模拟视频信号，连接到3*4的液晶屏,通过计算机软件集成界面控制现场监控点，可以实现全面的监控功能，可以将前端的任一路视频信号调到相应的监视器上进行显示监控。
根据要求,所有监控点采用7*24小时不间断录相，录相保存在总控制中心、录相保存周期为25天。
监控中心安装1管理服务器，对所有网络中监控工作站的用户实现授权管理，所有用户可通过局域网上任一台计算机登录到服务器系统，根据不同权限对图像进行监视、查询、录像回放等。
2.5系统主要功能
系统使用视频监控、计算机通信、网络传输、数字化等高新技术，通过实时监控、记录查询、网络传输、分级控制、授权访问、资源共享等业务功能，实现对各路口、主要道路、重要目标、重点单位、要害部位、主要进出口区域等目标的治安监控。
能根据相关部门需求，将监控图像实时传输到监控总中心及其他相关部门分控点，通过报警与图像资源的整合、共享，实时、直观地了解和掌握监控区域的治安动态，适时调度、指挥、处置，达到精确打击、预防和控制违法犯罪、维护良好的治安环境的目的，有效提高厂区内治安管理能力。
对系统的主要功能描述如下：
设置可以实现：
（1）总监控中心有权限用户可以浏览所辖区域内的视频监控系统中任一监控点的实时图像和历史图像。
（2）任一级部门管理者经上级授权可以浏览其他同级监控区域内的视频监控系统中任一监控点的实时图像和历史图像。
（3）有设备控制权限的用户可以对实时图像监控点的镜头进行控制。
2.5.1信息存储和备份功能
总监控中心对全系统报警、视音频、系统日志等信息予以集中存储。
系统按照规定的格式，存储报警信息及与报警关联的视音频信息。
存储和备份的报警等历史数据信息，在系统中依据授权访问。
各级系统对接收到的报警信息和视音频信息等按照信息的含义和归属进行分类，重要事件的图像可以作永久存储，并且提供在线备份和离线存档多种保存方式。
存储的历史视频数据支持防篡改处理，采用数字水印技术，满足取证举证需求。
2.5.2信息控制功能
系统依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备，实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控图像的调用和控制。
支持以下控制方式：
（1）通过手动实现和编程实现切换，将图像信号在指定的监视器上进行固定或时序显示，同时可以进行图像混合、画面分割、字幕叠加等处理；
（2）对所传输的图像信息具有切换、记录、回放、加工和复制等功能；
2.5.3快速布控
操作员可以在临时事件（如领导人来访）发生前或案情发生时，快速部署事件或案情现场的摄像头，及时得到事件或案情现场的视频信息。
能方便保安人员及时追踪案发现场及周边情况，提高破案和抓捕效率
2.6系统业务优势
2.6.1网络化结构-“一线多能”
网络化的好处是视频、音频、数据可以在一条网络线缆内同时传输，解决了传统布线一种电缆仅仅能够传输一种信号的问题。
前端摄像机直接接入网络视频服务器。
模拟视频信号转换为标准的IP包，通过TCP/IP网络传输数字视频，不再需要经过传统的布线，如光纤、同轴电缆等等。
这个结构可以利用系统已经具备的LAN布线系统极其方便的传输视频信号。
打破了传统布线的点对点方式，有效地节省用户的前期投资以及后期的线路维护工作投资。
即使是需要新敷设线路，其链路所需要的线缆量以及线缆敷设、维护的工作量也较模拟系统小得多。
2.6.2嵌入式操作系统-免维护
网络视频服务器使用嵌入式操作系统，系统的稳定性能、安全性能极高。
通过网络，用户可以方便的进行远程的管理以及固件的更新。
2.6.3分布式结构-系统更加安全
由于每一个设备均以分散的方式安装于远端的摄像机端，即使单个设备发生了故障也仅仅是影响到这个设备，而不至于影响整个系统。
传统的DVR系统实际上还是一个集中控制系统。
所有的摄像机信号必须连接到DVR主机。
一旦DVR主机失效，整个系统就会崩溃。
所以我们说分布式网络化数字视频系统的这些特点是传统的DVR（数字录像机系统）所无法达到的。
2.6.4分布式存储-系统更加灵活
系统的录像服务器实质是连接到网络上的一台计算机，其安装位置可以是任意位置（监控室或网络机房）。
用户可以根据需要任意增加录像服务器的数量，从而可以无限地增加系统的存储能力。
也可根据实际情况在任意节点进行随机录像，实时保存突发事件相关资料。
2.6.5分布式观看-更加方便使用
客户端可以分散在LAN的任何地点，数量没有限制。
假如不对客户端的权限进行限制的话，那么每一个客户端都可以观看所有网络上的图像。
这一点是DVR系统目前的技术所不能够达到的。
目前的DVR系统同时可登陆的用户数量不会超过5个，在多于这个数量级时，系统的速度会明显下降，表现的现象为：
图像刷新速度下降、丢帧。
3监控点位设计
3.1监控系统前端点组成
前端监控点由以下部分组成：
a）IP摄像机、镜头、IP球机等
b）供配电
c）防雷接地装置
d）设备箱
e）构件及线缆
f）配套的土建工程
3.2建设目标
监控点监控图像接入信息专网，烟厂总控中心进行24小时实时监控，由中心机房进行24小时实时监控和集中存储，全面掌控烟厂区域治安动态，并保证在突发事件发生时，各保安部门能够调用现场实时图像信息进行指挥和调度。
建设时具体方案如下：
1）数字图像传输方式：
治安监控采用全数字化网络高清球机、网络摄像机和网络高速球机。
数字视频信号先进接入交换机再以光纤网络方式传输，或者通过EPON网络方式传输。
2）实现24小时25天高清晰度录像：
主机房监控中心设存储，数据集中存储到监控中心。
时间保留25天；要求网络高清球最高可实现720P格式高清存储，网络球机和网络摄像机最高可实现D1格式高清存储，
3.
3.1
3.2
3.3监控点的选址、分类、安装
摄像机的选型、选址与安装除应符合GB50348、GB50395的相关要求，同时还应符合以下要求：
1）公共区域（外围、内部通道、路口）不应出现监控盲区，在面积较大的公共区域宜安装具有转动和变焦放大功能的摄像机或多台摄像机，通过监视屏应能辨别监视范围内的人员活动情况；
2）安装于主要通道（含前厅大堂、楼梯口）的摄像机，其监控范围应覆盖主要通道的道口，监控图像应能清晰显示进出道口人员的体貌特征；
3）机动车出入口、停车场（库）出入口及其他与外界相通的出入口应选用低照度带强光抑制功能的彩色固定摄像机和自动光圈镜头，应能清楚的辨别出入人员的面部特征及机动车牌号；
4）电梯厅安装的摄像机，其监控范围应能覆盖整个电梯厅，不应有盲区，监控图像应能清晰显示电梯厅内人员的活动情况和体貌特征；当楼梯口与电梯厅处在同一区域且通过同一个进出口时，可通过电梯厅安装的摄像机实施统一监控；电梯轿厢内的摄像机，应安装在电梯厢门的左上方或右上方，其监控图像应叠加楼层显示，视频信号应该采取防干扰措施；
5）在满足监视目标现场范围的情况下，摄像机安装高度要求：
室内离地不宜低于2.5m，室外离地不宜低于3.5m；摄像机安装角度宜减小监控图像俯视程度；室外摄像机如采用立杆安装，立杆的强度和稳定度应满足摄像机的使用及安装场所设备所需的防护等级的要求；
6）摄像机的安装宜避免或减少逆光对监控图像的影响；摄像机的最低照度应与环境相协调，彩色摄像机的最低照度指标宜大于监控目标区域的最低照度的10倍，黑白摄像机的最低照度指标宜大于监控目标区域的最低照度的100倍。
在环境照度较低区域宜采用低照度摄像机或采用补光措施，增设辅助照明后，监控目标区域的最低照度宜高于5lx，但最低不低于3lx；如环境不宜采用补光措施时，可选用红外摄像机；环境照度变化大的区域宜采用宽动态摄像机。
3.1.1监控点安装部位
监控点即重点部位、要害部位，在本系统中主要是室外平时人员活动频繁的区域，主要集中在各个小广场，活动中心等；另外道路，各进出口位置，周边也是事件多发地段。
3.4供配电
本次建设的监控点建议采用统一供电的方式，供电应稳定可靠，供电电压达到：
交流AC220V；频率范围：
46HZ-60HZ；电压范围：
AC170V到280V；功率要求不小于1KW；全天候24小时确保前端设备的供电；要求采用室外供电电缆敷设；走地下标准强电管道；整个供电应当满足稳定可靠、扩展方便、可维护管理等特点。
3.5监控点防雷和接地
前端设备安装于室外，易遭到雷电打击；前端设备的电源一般在现场就近取用，易受雷电波影响产生高压和浪涌电流；如果没有必要的防雷、避雷措施，前端设备的运行将得不到保障，有可能导致一体化摄像机短期内大量损坏，使系统濒于崩溃。
为了前端设备能可靠、长久地运行，摄像机杆和室外设备箱须接地。
本系统前端监控立杆和室外设备箱统一防雷接地，并应配置电源、信号和视频三合一防雷模块和网络防雷器。
4基础网络系统建设
2.
3.
4.
4.1建设目标
为满足谱锦购物广场监控系统中先进、可靠、开放、安全、可扩展、易操作、易维护、经济的要求，按照如下特性进行方案设计：
1）实现监控中心机房、各管理办公室、领导办公司等节点之间的网络互联，依托已有光缆资源建设高可靠性、高带宽的承载网络；
2）监控网点通过百兆接入交换机接入烟厂光纤主干网络；
3）公共区域和外围采用EPON网络接入烟厂网络；
4）提高网络的高可靠性和安全性及抗病毒攻击能力；
5）简化网络结构，提高网络扩容能力，降低运维成本；
6）保护已有投资，节省光纤资源和端口；
7）能够通过Telnet、Web或网管软件进行网络管理。
4.2设计原则
“上汽客车监控系统”将依托光纤基础资源，承担内所有网点的图像传输功能。
根据“上汽客车监控系统”对通信网络的要求，传输网络系统设计原则如下：
◆先进性原则
从较高的起点对网络建设进行规划，充分采用先进成熟的网络技术，满足“上汽客车监控系统”各种业务实时数据、非实时数据传输需要。
在方案中采用新技术、新功能，充分发挥光纤传输网络资源为“上汽客车监控系统”提供全面和先进的解决方案。
◆可靠性原则
网络设计过程中从网络技术、电路保护、设备等多方面考虑“上汽客车监控系统”的可靠性，保证数据传输的安全可靠。
同时提供的7*24的服务保障，从技术和服务两方面保证“上汽客车监控系统”的可用性达到要求。
◆经济性原则
通过技术经济和性能价格比较，选择优化的网络结构和网络技术，尽可能利用和保护现有设备和投资，做到从实际出发，制定经济、合理的方案，以最小的网络建设和网络维护成本建设一个高可用、高安全的“上汽客车监控系统”。
◆可扩充性原则
考虑到“上汽客车监控系统”各种应用业务的飞速发展，网络承载的信息流量不断增加。
“上汽客车监控系统”的设计中充分考虑未来带宽扩容的需要，从网络和设备的配置上都保留一定的扩充余地，便于融入随着新技术发展带来的新功能，满足不断发展的业务需要。
4.3IP地址规划
上汽客车监控系统，运行于内部局域网。
IP地址由网管统一分配。
5存储系统
5.1系统设计
普锦购物广场监控存储系统旨在建设一个可行的、先进的、成熟的、高可靠、高可用、易维护、高安全、高开放、高性能、灵活可扩展、易管理的存储平台，保证各监控应用系统高质量地提供连续稳定不间断的服务。
上汽客车监控系统存储系统项目的建设中，作为核心基础设施的存储系统，应当达到以下主要目标：
（1）要求在连续写环境下实现随机读的快速处理；
（2）存储系统要求可靠性高,稳定性强,支持7*24小时不间断工作；
（3）采用高性能高可靠性成熟的存储架构，同时满足视频数据存储空间需求
（4）系统方案设计适用于多台主机和存储系统连接,并且确保无单点故障;
（5）系统可管理性强,管理方式简单,易操作,系统具有自动恢复功能,在断电后能够迅速重新启动;
（6）实现监控中心核心业务的连续可用性和数据保护以及设备级的快速灾难恢复；
（7）数据实现统一管理，针对重要的视频数据可进行快速备份恢复及数据归档和迁移管理
（8）支持在海量视频数据中的在线快速读取所需视频录像;
（9）寻求性价比最佳的存储产品，降低总实施成本；
4.
3.1
3.2
5.1.1点位配置
按实际情况
6主要设备选型及技术参数
6.1前端设备介绍
6.1.1.1产品规格
采用TI达芬奇系列高性能DSP
采用标准H.264视频压缩技术，压缩比高，码流控制准确、稳定
采用Sony专业CCD图像传感器，高色彩还原度
支持红外夜视功能，红外距离10~20m
支持多（双、四）码流，ACF（活动帧率控制）
支持RS485控制以及透明串口功能
支持报警I/O信号，各类事件可联动报警
支持MicroSd卡存储
支持PoE（-P型号）/12VDC供电
防暴外型
备注：
红外距离5-10/10-20/20-30米
红外防水网络摄像机
型号：
SK-IPC91202N-IR5
应用场景：
周界、固定监控区域等
6.1.1.2产品特点
Ø采用TI达芬奇系列高性能DSP
Ø采用标准H.264mainprofile5.0视频压缩技术，压缩比高，码流控制准确、稳定
Ø采用高性能3M（2048*1536）CMOS图像传感器，图像清晰度高
Ø支持1路复合视频输出
Ø支持双码流，ACF（活动帧率控制）
Ø支持I/O报警、RS485控制功能
Ø支持丰富的网络协议
Ø支持microSD卡存储
Ø支持ICR滤光片切换功能，实现昼夜监控
Ø支持AC24V/DC12V供电,支持POE
Ø红外照射距离：
100米
6.1.1.3产品参数
型号
SK-IPC91202N-IR5
主处理器
TI达芬奇系列高性能DSP
图像传感器
1/2.8英寸CMOS
像素数
2048（H）*1536（V）、1920（H）*1080（V）
日夜功能
支持IR-CUT机械切换
自动光圈
DC驱动
镜头接口
CS，8-16mm/F1.6
照度
0.1Lux/F1.2（彩色模式）,0.01Lux（黑白模式）,0Lux（红外灯开启）
信噪比
50dB以上
增益控制
手动/自动
白平衡
手动/自动
电子快门
手动/自动（区间可调，1/50~1/10000）
视频压缩标准
H.264/MPEG4/JPEG
视频分辨率
升级会员 