武汉医疗救治中心监控系统方案Word下载.docx
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1.1系统概述
武汉医疗救治中心属于综合性人民医院，具有人流大的特点，对安防要求非常高。
1.2项目总体需求分析
1.2.1视频监控系统需求分析
视频监控系统是安防系统中最重要的子系统，应是一套全数字化网络监控系统，汉口人民医院项目采用全数字化视频网络传输、存储与控制。
主要由前端摄像机设备、数字化视频编解码器、系统管理服务器、多媒体工作站、视频显示设备、控制键盘、数字化视频存储设备、智能化图像分析设备、独立安防网络、相关应用软件以及其它传输、辅助类设备组成。
录像记录方式为在安防监控中心设置NVR流媒体服务器，对本区域内的摄像机全实时录像30天。
监控中心设置窄边电视拼接墙，窄边电视拼接墙设计需满足可以切换任意摄像机，轮巡显示等功能，并考虑将来系统扩充的需要。
1.2.2设计依据
⏹《项目相关设计图纸》等
⏹《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）
⏹《智能建筑弱电工程设计施工图集》（GJBT-471）
⏹《智能建筑工程质量验收规范》（GB50339-2003）
⏹《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2002）
⏹《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）
⏹《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
⏹《低压配电设计规范》（GB50054-95）
⏹《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-19952005修订）
⏹《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
⏹《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）
⏹《民用闭路电视监视系统工程设计规范》（GB50198-94）
⏹《中华人民共和国公共安全行业标准》（GA/T70-94、GA/T75-94）
⏹《安全防范工程技术规范》（GB50348—2004）
⏹《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）
⏹《防盗报警控制器材通用技术条件》（GB12663-2001）
⏹《入侵探测器通用技术条件》（GB10408.1-2000）
⏹《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）
⏹《计算机软件开发规范》（GB8566-97）
⏹《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）
⏹《防雷及接地安装工艺标准》（322-1998）
⏹《建筑电气安装分项工程施工工艺标准》（533-1996）
⏹《视频安防监控系统工程设计规范》（GB50395-2007）
⏹《视频安防监控数字录像设备》（GB20815-2006）
⏹《入侵报警系统工程设计规范》（GB50394-2007）
⏹《出入口控制系统工程设计规范》（GB50396-2007）
⏹《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-2006）
⏹《电子计算机场地通用规范》（GB/T2887-2000）
1.3设计原则
⏹系统适用性
整个系统的功能和性能完全立足于安全管理，提供有效的技术防范电子化手段，以满足日益严峻的安全管理的需求,并考虑充分考虑满足当前和未来十年项目发展与运营的功能要求。
⏹系统先进性
系统应采用成熟先进的信息和电子技术，包括：
DSP处理技术、摄像机昼夜监控技术、光纤技术、IP网络技术、数字化视频编解码技术，视频分析技术，高清晰度摄像技术等。
系统实现了视频监控系统、门禁系统、防范报警系统的集成化、智能化管理。
⏹系统可靠性、稳定性
所有软硬件产品均为成熟稳定的产品，均为同一厂家的广泛应用的产品。
视频管理系统体系不存在单一的故障点，即使任意一个服务器故障，利用热备及冗余技术，确保故障后的数据和任务能够及时得到切换，保证系统安全稳定运行。
⏹安全性
系统具有高度的安全性和保密性，通过对系统分级保护、数据存储权限的控制，来防止各种形式的对系统的非法侵入。
系统通过密匙实现设备认证功能；
可方便实现非经认证过的系统设备不能接入系统的功能；
所有用户在操作和访问系统之前都必须进行注册。
每一个用户都将会获得一个系统内唯一的标识和一个密码。
每一层次的安全和控制工作还涉及有关用户角色和操作规程。
⏹系统开放性
系统设计充分考虑各个子系统之间的集成性，即使是使用不同厂商、不同系统的产品，都能够达到非常好的兼容性。
各个子系统之间采用开放式的系统架构，每个子系统都能够提供标准的接口（如API接口），能够支持构建统一的安防集成管理平台。
⏹系统可扩展性
系统设计充分考虑系统功能扩充接口，防入侵探测器、摄像机监控点、门禁读卡器接入点等都可以很方便地扩充，所有安全防范系统可以跟随系统规模的不断扩大而随时升级。
⏹经济性
在充分满足系统应用功能需求和系统性能要求，并保证系统安全可靠的情况下，选用性价比高的系统和产品，合理控制工程造价。
并充分考虑系统后期运行成本,能以较低的费用、较少的人员投入来保证系统的正常运转，实现高效能和高效益。
1.4详细系统设计
1.4.1视频监控前端点位表
武汉医疗救治中心项目监控点表
区域
楼层
枪式摄像机
半球摄像机
室外高速球机
室内高速球机
电梯专用半球
负一层
12
2
一层
11
二层
30
三层
四层
五层
六层
七层
屋顶层
4
合计
总监控点位：
229个
1.4.2视频监控系统详细设计
1．本方案摄像机采用全数字IP摄像机监控方式，实现数字视频监控系统。
2．设立安防监控中心。
3．系统设计考虑安全管理和运营管理，采用有效的电子化技术防范手段，以满足安全管理实际应用需求，并能够满足目前和未来十年内功能要求。
4．本系统设备部件均为标准化、模块化设计，具有良好的替代性，安装、维护方便，维护简便；
室外设备采用防水、阻燃材料，美观、耐久，并具有良好的接地保护措施；
有足够的过载保护能力，易管理、易安装、易检测、易维护。
5．本系统考虑今后技术的不断发展和系统功能需求的增加，采用开放式的系统架构，为今后系统构建拓展和系统功能扩展，提供通用标准的接口，使其易与项目其他系统实现互连，并支持第三方应用产品的开发和使用，实现可扩展的多功能的安防集成管理系统应用。
6．为保障系统安全运行率，本系统使用高品质的产品，并有效地快速响应服务。
以保障在任何时间段内，降低系统设备运行的故障率。
有效合理计划安排设备检修和系统维护时间以及分组维护设备。
7．本系统可以根据不同区域系统架构和运行模式，管理体制及实际应用情况的需求进行灵活的功能配置和用户使用权限优先级的管理和控制，能够动态调度和更改管理控制机制，最大程度保证系统的安全性和可靠性。
能够有效处理和控制重大突发监控事件或人为或病毒导致访问流量及访问路由发生重大突变的情况下的应急处理方案及实施操作流程。
1.4.3系统架构
设立安防监控中心。
同时，数字视频监控系统架构还可灵活采用多级级管理的模式，可设置若干二级中心。
在监控中心统一实现所有员工的管理和保卫部、保安人员的授权管理。
可以实现多级系统管理员设置。
下级管理员只能在其授权范围内进行相应操作，而无权查阅或控制未被授权的范围。
每个分区域相对独立配套，各自独立管理相应防区的监控管理功能。
总控中心实现全局事件的监控。
发生报警事件时总控中心统一调度指挥监控处警。
整个数据中心的全部管理可由总控中心统一管理。
总控中心控制室建立统一的安防数据库系统实现统一管理。
通过查询数据库可获得各种管理所需要的数据，实现查询、统计、分析、决策等功能，并及时生成各种报表。
查询数据库获得各种所需要的图像、数据的响应时间不大于5秒。
整个系统能够提供数据库及系统集成的开发工具（SDK），提供给第三方，开发安防集成管理系统，实现将各个子系统软件集成的目的。
1.4.4摄像机选型
摄像机是指以公开方式安装在现场的摄像系统，包括CCD摄像机、镜头、防护罩、支架等，是整个系统的“眼睛”，它把监视的内容变为图像信号，传送到控制中心的显示器上。
摄像机的好坏以及它产生的图像信号将影响整个系统的质量。
因此，摄像机的指标应高于整个系统的指标，该部分的选择是直接决定系统图像清晰稳定的关键。
各个场合均采用高清网络摄像机；
本项目主要摄像机分布：
枪式摄像机：
主要设置于地下室、车库出入口、顶层前室等位置；
半球摄像机：
主要设置于公共通道、电梯厅、消防前室等位置；
电梯专用半球摄像机：
位于电梯轿厢内部；
室内一体化高球机：
设置于建筑物周边以及屋顶。
网络枪式、半球摄像机采用140万像素高清红外摄像机，网络球机采用140万像素高清红外网络球机。
1.4.5视频传输
在每个楼层均有专门的弱电机房。
网络摄像机通过网络接口直接接入楼层交换机。
通过TCP/IP信号在视频专网上传输。
总控中心设置若干台带拼接屏控制功能的解码矩阵，分别连接到窄边液晶拼接屏，用于实时显示与控制整个系统内的任意摄像机。
监控中心设置视频客户端，每个客户端可用于切换与控制图像。
1.4.6视频存储
数字化视频监控系统采用集中存储的解决方案。
在安防中心设置NVR录像管理系统，可以对前端摄像机进行30天全实时连续录像。
视频存储系统采用IP存储架构和强大的数据管理服务器构建性能强大、功能完善的存储系统，存储资源可以根据需求分布式部属并加以统一资源管理和调度，支持动态存储资源管理、在线部属，可以基于统一管理系统满足不同存储质量、容量和服务质量的客户需求，可以提供完善的备份和存储生命周期管理功能。
磁盘阵列均支持RAID5+Spare技术，即当磁盘阵列内的任意一块硬盘故障的时候，磁盘阵列还能继续运行，保持不间断的纪录，且以前的录像资料不会受到任何的损失，确保视频监控系统安全稳定运行。
录像方式：
具备全天实时录像、报警录像、定时录像等多种方式。
报警录像具备预录和续录功能，用户可以方便掌握报警发生前和报警发生后的视频信息，以防止丢失有价值的视频信息。
记录设备具有全实时的记录速度，并且可根据需要灵活设置记录帧率的功能。
具备存满提示、自动转盘存储、死机检测报警和自动恢复、快速检索回放等主要功能。
图像记录、回放采用全双工的方式，并具有正常和逐帧进（退）的回放功能。
1.4.7视频切换，管理与控制
设置总控中心，及若干分控客户端。
每套视频管理工作站不仅可以在自己的电脑显示器上查看与控制系统中的任意图像，也可以查看与控制系统中的任意一个视频解码器解码后的图像，实现数字式视频矩阵管理。
每套视频管理工作站都可以通过电脑鼠标与键盘实现对任意摄像机图像的控制与管理。
系统也支持三维摇杆键盘功能，可以将任意一个摄像机图像切换与控制到任意一个监视器输出，方便实用。
三维摇杆键盘既可采用TCP/IP信号切换与控制整个视频管理系统实现对系统的管理与控制。
管理及控制部分包括专用的中心视频管理服务器、NVR（网络视频存储系统）、视频客户端等，视频管理服务器是用于集中认证、注册、配置、控制、报警转发控制的专用管理服务器，可以实现完善的视频编解码设备网络管理功能，支持多台中心管理服务器相互协同工作以组建多站点架构的的视频管理系统。
视频管理服务器的主要功能为管理所有设备、存储资源和视频数据及数据交换，支持对系统所有存储资源进行全方位的监控和管理，支持不间断的视频检索、回放等业务。
客户端可以提供友好方便的人机界面功能，包括监控对象的实时监视监听、查询、云台控制、接警处理，并集成了基本的GIS功能方便用户操作。
视频管理监控系统能够对所有设备（解码矩阵、NVR，客户端等）进行统一配置注册、对所有访问进行统一认证和行为审计；
客户端软件可以提供分布式端到端的基础视频业务，如实时浏览控制、录像回放查询、解码输出控制（数字矩阵）功能；
支持多级多域、全网时钟同步、日志管理等管理功能；
管理服务器支持对存储设备的认证管理、卷管理、配置管理和状态检测等功能，支持重要数据的备份管理功能。
1.4.8显示
在总控中心，设窄边液晶拼接屏。
本项目暂设12台监控用窄边液晶拼接单元（如有需要更大，再议）。
在总控中心设置高清解码矩阵，通过解码矩阵将视频输出到拼接屏上进行显示，并配置视频管理工作站进行图象查看及完成系统管理功能。
利用视频管理工作站可以控制与管理每个解码矩阵，将前端的任意一路摄像机信号切换到任意一路解码器输出。
在总控中心设三维摇杆键盘，通过三维摇杆键盘，可以非常方便地将前端的任意一路摄像机切换到窄边拼接屏上，并可以方便地PTZ控制。
1.4.9系统架构图
1.4.10网络要求
数字监控系统，其视频信号采用数字传输，数字交换、数字存储、数字检索和控制，与此同时还能和其他系统一起形成一个全方位的智能化安全管理和控制系统。
为确保网络数字监控系统的网络安全和网络带宽，提供给使用者一个高质量的图像质量和畅通的使用平台，建立一套监控系统专用网络是非常必要的。
搭建安防专网必须注意以下几个特点：
必须有足够网络带宽来保证所有摄像机视频信号的传输和控制，并要留有一定的余量（如：
20%）。
每台NVR最多同时对128路左右视频进行录像管理（仅指D1标清。
720P按4Mbps码流，相当于D1的2倍；
1080P按6Mpbs码流，相当于D1的3倍），需要的带宽为：
2Mbpsx100x（1+20%）=240Mbps
每个视频客户端最多同时16路视频进行实时显示及回放，需要的带宽为：
2Mbpsx16x（1+20%）=39Mbps
为了保证网络传输的有效性，整个网络必须支持组播功能。
网络架构的设计必须合理，建议采用星型网络结构。
每个弱电机房到控制中心的网络至少采用100MB/1000MB自适应网结构。
必须选用高端的网络设备（交换机）来保障监控信息和数据传输的质量，提高传输效率使视频信号传输的延迟降到最低程度。
网络交换机必须为三层交换机，必须具有编程能力，支持组播管理（单播，组播，转播），即要支持IGMP（InternetGroupMemberProtocol），否则在多人同时监控多路信号，及同时多路实时录像时将会造成网络拥塞。
1.4.11系统功能
1．多级数据库管理
多级架构可以为项目的建设提供分段单独的调试方案：
一方面，不会受限于控制中心的系统建设限制和网络限制；
另一方面，也不会影响其他区域的系统使用。
区域调试完成后，可以快速的接入中心安防系统，实现整个大安防系统管理。
各个子级数据库可以在本地系统完全独立运行，而不依赖于中央级系统或系统网络。
下级数据库和上级数据库之间实现自动同步，在上级数据库修改下级节点参数后能够自动同步到相应的下级数据库，在下级数据库修改本节点参数后也能够自动同步到其上级数据库。
2．授权级别控制
正常运营模式下，上级管理、下级控制；
紧急运营模式下，上级接管、下级配合。
下级访问，上级授权。
任意一个站点故障，不会影响其他站点的正常运行；
中央瘫痪，所有站点仍然可以独立工作。
3．图像监控功能
可以通过客户端工作站或控制键盘切换查看实时图像，同时具备对特定重点图像实时监控中目标图像的抓拍能力。
通过内部的权限设置，调用本站相关摄像机图像显示在客户端工作站的显示器或者连接解码器的监视器上显示，图像显示方式包括自动循环切换、分组分区域切换（站台、站厅）、分屏显示（不低于16路）、手动切换，可通过客户端工作站计算机键盘、鼠标或者模拟控制键盘进行图像切换及PTZ控制相关操作。
用户可以设置替代视频，将监控同一重要区域的两路视频设为互为替换视频。
在其中任何一路视频出现状况的情况下，另一路替换视频可以被自动或者手动的取代出现状况的视频。
用户可以预先定义任何一路视频的环绕视频（当前视频附近位置的摄像头的画面，最多12路视频），在需要的时候可以调出特定视频的环绕视频进行查看，从而定位特定目标的出没轨迹和线路。
且可以用拖拽的方式轻松地将周围的环绕视频设置为当前视频，继续跟踪和观察目标。
4．视频数字缩放功能
针对任何一路当前正在查看的实时视频或者历史视频，用户都可以利用画框、鼠标滚轮的滚动等实习对特定区域的放大观察。
5．视频即时回放功能
针对当前任何一路用户正在观看的视频，都可以在事发后30秒内，通过观看即时回放的视频查看30秒以前发生的事件状态。
回放时同样支持数字缩放功能。
6．字符叠加功能
监视器上能显示摄像机所摄取的图像信息和相应的字符信息，且所有字符的格式、内容等信息，均可由用户方便地自由修改
7．客户端多屏显示功能
客户端工作站支持三屏显示，例如可以在一个屏上显示视频控制界面，一个显示电子地图界面，最后一个显示报表管理界面。
8．用户管理功能
系统对所有网络管理用户登录者、操作内容进行实时监视，监视过程在数据库中（含有时间、登录口令）记录并保存，可在报表中查看、打印，不能删除。
用户应通过输入密码才能登陆到具有相应权限的客户端。
9．分级控制功能
用户级别可以细分到255级。
系统能够按照所定义的操作权限进行判断，根据用户的操作权限区别对待用户的操作指令，实现对前端设备的控制。
系统会根据用户的级别以及预先设置好的遥控优先等级的驻留时间（不同用户可以设定不同的驻留时间）来裁决，优先级高的用户有优先控制权，并且在控制结束以后可以驻留设定好的时长。
10．网络管理功能
系统能够对设备、系统组件以及客户端的状态进行反馈或者控制，对于设备是否在线、服务器是否有异常情况发生都可以及时反映出来。
能够监测各种设备的运行状态，系统出现故障时，中心网管系统应能够发出声光报警。
11．自动搜索功能
系统能够对VMS服务器所在网段内的所有支持自动搜索特性的设备展开自动查找。
并且在完成第一次查找之后，会要求用户填写设备的登陆名和登陆密码，然后进行二次搜索，将该设备的内部信息（例如视频通道数量、码流种类）等也搜索展现出来。
用户可以直接将搜索出来的设备整体添加入系统配置，从而大大减少了系统部署的难度和开销。
12．时间同步功能
本系统内部具有时间同步功能，同时还应预留外部时间信号的输入接口，以便接收外部时间同步信号。
采用NTP协议保证所有服务器、客户端以及前端设备的时间保持同步，误差小于1秒。
13．客户端本地登录
为了保证在某些特殊情况下（例如管理服务器崩溃或者被蓄意破坏）也能够正常的执行视频监控和管理的任务，客户端具有本地登陆的功能。
可以在服务器离线的情况下，保证用户能够登录到客户端进行操作。
14．完备的日志记录系统
系统接收到的所有资讯，包括前端设备的离在线情况、报警、事件；
系统组件的离在线情况、报警、事件；
录像的记录；
用户对于配置进行的任何修改；
用户的登陆登出；
用户对于设备的操作（例如修改OSD，进行云台控制操作等）都会被记录在数据库中，并且可以在日志记录系统中按照时间、触发条件、设备类型等条件查询得到。
15．视频分析功能（可选）
通过高级的智能分析算法，自动识别该区域出现的异常情况，如越界入侵检测、移动目标追踪、丢弃物定位、重要目标移位等，并产生报警，提醒值班人员及时发现、处置事件。
16．数字矩阵
利用数字矩阵，用户可以将不同的数字视频前端源切换到后端不同的输出目标上，可以称之为数字矩阵。
17．多级矩阵
用户可以在配置中，将多个数字矩阵以串行方式级联起来，达到多矩阵级联的效果，称之为多级矩阵。
18．矢量电子地图（可选）
矢量电子地图支持包括shp，CAD以及标准图片文件在内的多种原始地图资源作为地图的输入源，查看时支持鹰眼。
通过电子地图可显示各类终端设备的运行状态、报警和故障情况，自动记录各类事件，可在电子地图上直接处理发生的各类事件，如消除报警等
同时最多可以在地图中显示4路视频画面。
19．预案编程引擎（可选）
在预案编程引擎中，用户可以收到的信息包括但不限于以下：
∙设备报警信息。
∙设备事件信息。
∙设备报警解除信息。
∙时间点触发信息。
∙手工触发信息。
在预案编程引擎中，用户可以进行的操作包括但不限于如下：
∙对于设备的控制，例如控制云台、设置OSD、布撤防、开关门。
∙解除报警信息。
∙发送邮件。
∙在客户端弹出交互信息。
∙执行cmd指令。
∙启动录像。
在预案编程引擎中，用户可以结合以上收到的信息和可以进行的操作，配合各种逻辑判断，生成自定义的符合实际需要的逻辑处理方案。
例如在某条报警发生时，先已交互信息的方式提示给某几个特定用户，根据某几个特定用户的反馈情况分别执行开关门、云台控制、启动录像等操作，如果没有反馈，在延迟了一段时间以后，再次让特定用户确认是否动作都已经执行完毕，直到全部动作都执行完毕以后，接触报警信息。
20．报警信息综合
系统收到的任何来自设备、服务器的报警信息、事件信息以及离在线状态等都在一个统一的报警信息综合界面中展示，用户可以按照时间、设备类型对其进行排序，也可以按照关键词或者等级进行筛选。
所有报警信息的处理过程都必须按照标准的“处理警情→确认警情已经处理→清楚已经处理的警情”流程来进行，确保所有警情都被认真对待和严肃处理。
21．视频存储
视频的存储可自动或手动实现预先配置；
可定期定时存储或者根据特定触发条件（例如报警发生、事件发生等）触发，也可以在特定时间段内根据特定触发条件触发；
可支持针对每一路存储视频的不同要求（编码技术、清晰度、码流大小、帧率等）进行单独配置；
可以针对每一路存储视频配置存储的时长或者预录的时长（从1分钟到5分钟不等）。
视频可以存储在NVR中也可以手动触发并且存储在本地客户端机器中。
22．
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