平安城市视频监控系统解决方案.docx
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平安城市视频监控系统解决方案
XX平安城市视频监控系统
解决方案
湖南新长荣通讯科技有限公司
2012年7月24日
概述
随着树立科学发展观和构建和谐社会等党的重大创新理论的提出，涉及社会公共安全的工作越来越受到党和政府的高度重视。
而高新科技的迅猛发展，特别是信息、网络技术的发展，也为强化和深化社会治安管理、提高公安工作效能提供了强大的技术支撑。
“平安城市”监控系统的建设，正是在当今现实环境下落实公安部“科技强警”战略的重要举措。
近年来，各大城市在监控报警系统的建设及技术应用等方面都突飞猛进，已经初步形成了社会治安技术防范的基础网络。
为社会治安防范、公共财产的维护、各类案件的侦破发挥了重要的作用。
然而，目前国内已建成的监控系统大都自成体系，相互间缺少统一规划和技术协调，不能有效实现网络的信息资源共享，没有形成多种应用需求的系统集成平台，制约了技术防范在城市监控管理中的作用。
在城市监控建设过程中，实现报警和监控系统的互联，综合应用各种报警和监控设备，实现大面积的联网监控，是在新形势下完善“平安城市”安防控体系、提高城市治安防控整体水平的重要工作，也是报警与监控系统建设的目标和任务。
第一章项目分析
1.1、需求分析
随着城市基础建设不断的发展，现代化的城市需要现代化的管理手段。
现代科学技术的飞速发展，加速了我国城市的现代化步伐，使我国的城市面貌发生了翻天覆地的变化。
城市的日益繁荣，对城市的治安管理也提出了更高的要求。
城市安全管理的现代化、科学化已迫在眉睫。
要想把我国的安全管理搞上去，就要有现代化的科技手段。
随着“3111”工程在全国各地的开展，城市联网监控系统的发展非常迅速，在各级公安机关打击、预防违法犯罪方面起到了良好的作用。
同时，由于用户在系统应用的不断深入，监控系统规模的不断扩大，系统的整合需求日益强烈，各级公安机关也对远程图像资源共享提出了新的要求。
“平安城市”监控系统需要整合公安和社会报警与监控资源，加强信息在产生、存储、传输、处理过程中的安全措施，实现公安机关和政府有关部门对报警与图像信息的共享。
并且整体系统设计及器材选型配套，应当具有国内外一流的水平，不仅需要质量可靠、性能稳定，使用寿命长，而且还需要具有很强的系统扩容余量及远程通讯联网的能力。
系统需要全年7×24小时实现重要场所和道路的实时监控。
这对于城市安全的管理有着十分重要的意义：
以公共场所、重点要害部位、道路、社区、卡口、机动车为重点防护目标，逐步建立了固定点报警系统、图像监控系统、卡口系统、移动目标报警系统、电子巡更系统等安防系统，实现无人值守，可以最大限度节省人力物力，用有限的人力物力做最大最有效的工作；还可以有效的预防和控制城市突发事件的发生，保障人民生命财产的安全；所提供的录像资料还可以对突发事件的处理提供强有力的证据和材料。
因此，整体系统应当满足以下的应用需求特点：
1）各种监控系统产品应用平台的统一，实现监控信号的编码、存储、传输、控制采用统一化标准，实现互联互通。
2）具备实时图像和历史图像回放质量符合城市监控实际应用要求，在传输流程中保证信号的传输及时性、可靠性、保密性。
3）平台预留相应接口，可与现有的公安接警指挥系统在统一平台上运行，实现报警信息与图像信息有机联动。
4）具有良好的扩展性，能在规模、监控层次和功能等方面进行扩展。
5）具有良好的设备可维护性，实现设备的自动巡检。
6）充分利用已建成的网络、设备等资源。
1.2、系统建设原则
在设计整个系统时,我们本着技术先进、系统实用、结构合理、产品主流、低成本、低维护量作为基本原则，进行系统构架。
1）技术的先进性
整个系统选型、软硬件设备的配置均要符合高新技术的潮流，关键的视频数字化，压缩、解压、码流、传输均采用国内外工程建设中被广泛采用的技术与产品。
在满足功能的前提下，系统设计具有先进性，并且在今后一段时间内保持一定的先进性。
2）架构合理性
采用先进成熟的技术来架构各个子系统组成稳定可靠大系统，使其能安全平稳地运行，有效地消除各子系统可能产生的瓶颈，选用合适的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。
稳定性和安全性是我们最关心的问题，只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行；只有良好的数据共享，实时的故障修复，实时备份等才能形成完整的管理体系。
3）经济性
在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本。
采用经济实用的技术和设备，利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用，不盲目投入。
建设经费不足的地区，应先重点、后一般，分期投入、分期建设。
4）实用性
在设备选型时，主要依据我市的实际情况结合目前我国市场上的占有率高的各类产品中选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。
5）规范性
控制协议、编解码协议、接口协议、视频文件格式、传输协议等应符合相关国家标准、行业标准和公安部颁布的技术规范。
6）可维护性
所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操作、易维护。
系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。
并且，系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能得到及时、快速的维护。
7）可管理性
前端现场设备，各分系统集中于中心统一控制，实施对所有远端设备的控制、设置，以保证系统的高效、有序、可靠的发挥其管理职能。
8）安全性
对系统采取必要的安全保护措施，防止病毒感染、黑客攻击，防雷击、过载、断电和人为破坏，具有高度的安全和保密性。
1.3、设计依据
XX城市视频监控管理系统项目的要求、国家有关法规的要求，提出了我们的综合解决方案。
本设计方案具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。
为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。
依据、参考的相关规范包括：
《中华人民共和国公共安全行业标准》GA241.9-2000
《工业电视系统工程设计规范》GBJll5—87
《运动设备终端通用技术条件》GB/T16435-1996
《软件工程国家标准》
《电气装置安装工程施工及验收规范》
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94
《社会公共场所安全防范工种设计规范》
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
《信息技术软件生存期过程》GB/T8566-1995
《计算机软件产品开发文件编制指南》GB/T8567-1988
《计算机软件需求说明编制指南》GB/T9385-1988
《软件工程术语》GB/T11457-1995
《计算机软件质量保证计划规范》GB/T12504-1990
《计算机软件配置管理计划规范》GB/T12505-1990
《软件维护指南》GB/T14079-1992
《计算机软件可靠性和维护性管理》GB/T14394-1993
《软件支持环境》GB/T15853-1995
《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
第二章总体方案设计
2.1、方案设计的特点
XX城市视频监控管理系统无论在设计上、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，其具体内容如下：
、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，监控前端均主要采用高清网络摄像机，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。
、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。
、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。
、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，能够与与其他系统进行对接。
、适应性强
整个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。
、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。
、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，
、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、总体架构
2.2.1、XX城市视频监控管理系统架构
XX城市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，满足了相关部门对城市管理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。
2.2.2、XX城市视频监控管理系统架构图
XX城市视频监控管理系统的硬件组成，同时结合XX城市视频监控管理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XX城市视频监控管理系统的基础部分，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。
总体架构如图所示：
视频监控前端
前端视频采集点，设计为高清网络摄像机，高清网络摄像机将采集的视频信号转化成数字格式的压缩码流后，通过光纤方式接入到分控中心，然后分控中心通过其专用的网络进行传输。
前端高清网络摄像机采用目前主流编码压缩标准（H.264）,选用高清双通道码率传输，以确保视频图像的清晰度。
监控中心
XX城市视频监控管理中心将对分控中心进行管理，监控中心设在公安监控中心。
XX城市视频监控管理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，采用拼接墙的技术，前端信号通过交换机到万能解码器进行解码，然后通过拼接处理器对所有屏幕进行拼接。
另外分控中心对各个监控网点进行监控，实时浏览到前端监控点，并在分控中心进行存储、控制和显示。
传输系统
在整个视频监控系统中，各个网点与监控中心均采用光纤传输和网络综合。
通过光纤收发设备对高清网络摄像机输出的信号进行传输。
光纤传输设备产品具有传输距离远、低时延（相对于行业类同类产品）的特点，可以提供高效和安全的视频传输解决方案。
2.3、XX城市视频监控管理系统功能介绍
根据系统设计要求，XX城市视频监控管理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：
、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。
、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。
、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。
■具有图像效果增强功能，在恶劣天气条件下（如雨、雾、沙尘或夜间等环境），对应质量不佳的图像可通过图像效果增强进行效果处理，消除模糊，提升画面清晰度，加强画面质量。
■支持多种云台控制方式（PC键盘控制、PTZ控制等）。
、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。
、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。
、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。
、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。
、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。
、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。
、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。
第三章产品推荐
3.1、前端产品
3.1.1产品型号：
LC5207E9-V2R130万高清红外网络高速球
一、产品简介
朗驰LC5207E9-V2R系列高清红外高速球采用130万像素SONYCCD，支持720P输出，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、报警E-mail发送；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。
主要针对对图像清晰度要求比较高的高端监控市场的应用需求，包括：
金融、银行、政府、学校、博物馆、机场、交通监控等领域。
二、产品外观
三、产品主要特性
⏹采用H.264视频压缩技术，压缩比高，方便在窄带上实现高清晰的图像传输；
⏹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；
⏹内置WEBServer，支持动态域名、局域网、广域网访问、IE访问；
⏹集成多种控制协议自动识别、标准RS485控制；
⏹支持数字水印（WATERMARK）技术；
⏹强大的网络功能，支持RTSP、VLC流媒体协议，支持录像FTP上传；
⏹金属9寸红外网络高速球，红外距离可根据镜头倍数自动调整；（30M-200M光源均匀）；
⏹256个预置位可设置；预置位精度小于0.001度；
⏹多种自动扫描模式：
扫描速度2度/秒--40度/秒，通过菜单可设置；
⏹台湾鼎源大功率IC，红外灯亮度高，性能稳定；
⏹自动扫描限位：
可编程限位的开始和限位的停止；
⏹8条预置位巡航轨迹功；能，各预置位停留时间2秒-250秒可通过菜单设置；
⏹预置目标速度：
水平350度/秒；垂直90度/秒；手动控制速度：
水平0.1度-300度/秒；垂直0.5度-90度/秒；
⏹360度连续旋转无视频干扰；
⏹看守卫功能，上电或空闲1分钟后自动运行预置位扫描，可设置开关；
⏹垂直转动有“自动翻转”功能；
⏹云台速度自动调整功能，云台速度随变焦镜头深度的增加其速度按比例逐渐降低；
⏹数字温度控制系统，温度精确度小于0.01度；
⏹内置6KV防雷、防浪涌和瞬间过压保护系统；
⏹采用直电流供电方式；电源稳定，抗干扰能力强；
四、产品参数
参数/型号
LC5207E9-V2R高清红外网络高速球
摄像机
传感器类型
1/3“130万像素逐行扫描CCD
扫描方式
1:
1逐行扫描
有效像素
130万（1296×966）；水平分辨率600TVL（1280×720）；800TVL（1280×960）
最低照度
1.8Lux/F1.6（彩色）0.02Lux/F（黑白）
白平衡
自动、手动
背光补偿
ON/OFF
宽动态范围
开/关（默认）
日夜模式
自动、手动（开/关）
光圈
自动、手动
镜头
变焦倍率
18倍光学变焦 f=4.7mm（近端）to84.6mm（远端）
数字变倍
12倍数码变焦
水平视角
55.2°（广角）-3.2°（远视）
F-值
F1.6（w）~F2.8（t）
功能
预置点
256个
自动模式
关闭/预置点/巡航轨迹扫描/自动扫描
巡航扫描
8条
守望功能
球机在设定的时间内没有接收到控制信号自动执行如下动作：
调用预置点/巡航扫描/自动扫描
同时访问用户数
最多5个
双码流
支持
用户权限
支持多用户权限控制
安全模式
授权的用户名和密码，以及MAC地址绑定
远程控制
支持IE浏览器和客户端软件浏览和控制
网络
网络接口
10/100Base-TX，RJ45
网络协议
TCP/IP、HTTP、DHCP、DNS、RTP/RTCP、PPPoE、FTP、SMTP、NTP、SNMP等
压缩标准
帧率
1~30fps
图像压缩
H.264/M-JEPG
客户端
摄像机控制
水平/垂直、变倍、聚焦、光圈、调用预置点和自动模式
OSD
最多24个字符
时间显示
多种显示方式可选，如时间：
星期：
日期
一般规范
云台控制协议
行业标准
电源
DC12V4A
功耗
最大40W
工作温度和湿度
-35℃~60℃（室外球）湿度小于90%
防护等级
防雷、防浪涌
尺寸
Φ232×331.5㎜（包装箱：
360×310×420mm）
重量
4.0kg（球+机芯+支架+电源+包装=8.5kg）
3.1.2、产品型号：
LC5201A-V3AMI130万像素高清CCD感红外网络摄像机
一、产品简介
采用1/3"EX-VIEW1.3MEGAPIEXLCCD成像器件，能输出图像分辨率达1280*720的高质量全实时的高质量图像信号,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、报警E-MAIL发送；支持多码流存储，为录像存储提供更便利的方式和更可靠的保障。
主要针对对图像清晰度要求比较高的高端监控市场的应用需求，包括：
金融、银行、政府、学校、博物馆、机场、交通监控等领域。
二、产品外观
LC5201A-V3AMI
三、产品特性
Ø最高分辨率可达1.3M,25帧@1280*720P
Ø采用H.264视频压缩技术，压缩比高，方便在窄带上实现高清晰的图像传输
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支持本地模拟视频环出，方便安装调节
Ø支持双向语音对讲，单向语音广播
Ø支持动态域名、局域网、广域网访问
Ø支持双码流，支持SD卡本地存储，有效解决由于网络故障引起的视频丢失问题
ØRS485接口，内置多种云台控制协议，可外接云台控制解码器
Ø具有报警输入/输出功能
Ø支持PPPoE、DHCP、TCP/IP、HTTP、UDP、RTP/RTCP、RTSP、UPNP、SMTP、FTP、SIP、DDNS、DNS协议
Ø支持E-MAIL、FTP报警、抓拍、录像上传
Ø支持数字水印（WATERMARK）技术
四、技术参数
产品型号
LC5201A-V3AMI
摄像机
传感器类型
1/3英寸逐行扫描CCD图像传感器
有效像素
1.3M
输出格式
720P（1280*720）
镜头接口
C/CS接口
电子快门
1/50-1/4000秒
最低照度
彩色：
0.1lux@F1.2黑白：
0.01lux@F1.2
曝光控制
自动
镜像开关
上下翻转
调节
亮度，对比度，黑白，锐度，饱和度
自动光圈
DC驱动
镜头是否可选
可选
信噪比
大于50DB
水平翻转
支持
垂直翻转
支持
彩转黑
支持
感红外
支持
压缩标准
视频压缩标准
H.264/MJPEG
压缩输出码率
1M-16M（bps），CBR/VBR可调
音频压缩标准
G.722/G.711
图像
最大图像尺寸
1280×720（720P）,352*288（CIF），176*144（QCIF）
帧率
1-25帧
功能
智能报警
移动侦测、视频遮挡、I/O状态报警
SD卡存储
可选
心跳机制
支持
密码保护
支持
支持协议
TCP/IP,HTTP,DHCP,DNS,DDNS,FTP,NTP,PPPOE,RTSP,UDP,UPNP,SMTP,RTP
远程升级及维护
支持
接口
语音对讲输入
1路3.5mm音频接口（线性、MIC可通过拨码切换）
语音输出
1路3.5mm音频接口（线性）
通讯接口
1个RJ45接口10M/100M自适应以太网口，
1个RS-485接口端子，
模拟输出
1VP-pCompositeOutput（75欧姆/BNC）
报警输入
1路，信号量
报警输出
1路，开关量
一般规范
工作温度
-10ºC~60ºC/湿度《95%
电源
DC12V/1A/可选POE供电
功耗
<12W
外观尺寸（mm）
145（L）*78（W）*59（H）
重量（kg）
0.7
3.1.2.1、红外夜视防护罩产品介绍
产品型号：
LC-4512-60R
产品尺寸
产品特点：
•适用于室外环境，底部固定，安装简单方便
•可根据具体情况安装加热器，风扇，雨刷器以及红外灯
•红外灯照射距离
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