杭州无人值守文物保护单位联网监控设计方案Word格式.docx

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高清网络摄像机

传输子系统:

互联网宽带

存储子系统:

NVR模式

显示与控制:

解码上墙/其他系统联动/软件综合管理

图2-1视频监控总体架构图

2.2系统结构简介

系统整体分为前端视频监控网络、存储系统、传输网络、解码拼接显示系统等。

前端设备高清网络摄像机组成。

这样即方便了布线，又可减轻整个系统前端设备的网络压力。

传输子系统：

传输网络选择互联网宽带，配合网线、交换机等传输设备组成。

监控中心：

在监控中心配置流媒体、中心管理服务器，电视墙由海康威视特色拼接屏组成，使用视频综合平台做画面图像的拼接显示控制。

软件平台提供了人性化的操作功能。

系统结构如下图：

2.3系统功能优势介绍

本系统前端采用全高清网络摄像机作为前端视频采集设备，并通过互联网宽带接入控制中心。

中心采用集中管理平台实现对整个系统的管理维护，提供统一的认证、授权。

配置电视墙、存储设备、视频综合平台、网络键盘、集中管理平台软件，负责所有的监控点进行集中统一的管理，实现解码上墙、图像控制功能。

2.3.1统一的监管平台软件

系统采用海康威视视频综合管理平台软件，实现对前端视频的集中管理。

平台软件通过权限配置，实现各区域之间实时视频录像以及历史录像实现远程调用。

同时针对，紧急情况下，主管领导能够远程调用现场情况，第一时间能够对事件进行了解，能够及时制定预算，防止事件升级，能够有效避免事件的扩大化所带来的损失。

2.3.2高清网络优势

高清监控特点：

由于受到成本的限制，高清在视频监控行业一直未得到有效地应用。

而现在芯片技术及压缩算法的发展，高清的视频监控产品逐渐兴起。

现在D1标清视频压缩格式业已正式写入数字硬盘录像系统（DVR）国家标准。

高清摄像机和高清视频编解码器也逐步得到应用和推广，其清晰度可以达到1920*1080，高清视频监控系统提供的高质量视频图像，将为视频监控效果带来显著的提升。

（1）图像清晰度更高、细节更加清楚

传统的标清分辨率的图像对于多数的监控场景，基本上无法对细节进行分辨。

而当发生案件时，从录像资料中很难对监控现场涉案的人员、物品准确认定，不具备很好的对侦破工作的指导性和法律质证能力。

在一些重要的监控场所，应采用高清摄像机获取高清晰度的监控画面，更能清楚地呈现监控原貌。

高清视频监控图像与标清视频图像清晰度的直观比较如下图所示：

高清和标清图像效果比对

（2）监控目标覆盖范围更广、提高监控效能

在传统的标清监控技术构架下，为了保证监控的覆盖率，尽可能的减少监控死角，需要安装部署相当规模数量的监控摄像机，监控系统规模不断扩大。

但是规模庞大的监控资源，在同一时间里却只有极少部分能够得到实时的监控，而绝大多数监控图像被无差别的记录保存下来，从而形成了海量级的视频录像数据资料。

而这些规模庞大的录像资料中也仅有极少部分因可能与某些已知的事件相关联而被备份以外，其他的录像信息则不断的被新的录像数据所覆盖。

这就是典型的传统监控系统大规模、高成本、低效率的建设应用现状。

在高清监控技术构架下，单台高清摄像机能够相当于几台普通摄像机的监控覆盖面，且图像分辨率更高、信息量更丰富，因此采用高清监控可以非常有效的缩减系统规模，节省传输链路和设备，从而减少总体建设成本，高清监控技术将推动视频监控系统建设应用向着集约化、效能化转变。

如图下图所示：

一台高清摄像机即可覆盖整个十字路口，实现原先需要多个摄像机才能达到的功能。

（3）有利于图像识别和智能视频分析的应用

图像识别和智能分析技术一直未能得到业界普遍期待的大规模应用，主要原因是识别的精确度离用户的期待还有不小的差距，而图像的分辨率则是影响识别精确度的主要因素。

高清摄像机图像信息高清摄像机采用先进的感光器使图像细节更加清晰、更加细腻，逐行扫描方式可以给我们提供更好的图像质量，有效解决了隔行扫描带来的梳状模糊现象，给智能分析等应用提供了有利的前提条件。

2.3.3视频综合平台优势

视频综合平台系统是一款电信级机箱式视频处理综合平台产品，硬件结构设计上参考ATCA（AdvancedTelecommunicationsComputingArchitecture高级电信计算架构）标准，主要功能:

视频信号切换，视频图像行为分析，视频信号编解码，视频压缩数据集中管理存储和网络实时预览的；

各种网络功能，日志功能；

用户和权限管理；

设备维护功能等于一体的综合视频处理平台。

在硬件和结构设计上采用ATCA标准的系统架构，视频综合平台系统以大容量双高速交换总线为互连背板，插入功能强大视频处理板。

针对本次系统，视频综合平台产品特点优势如下：

✧支持通过数字方式接入已建数字视频图像，进行视频解码输出和上墙显示，实现对已建数字图像的显示和控制管理；

✧支持新建标清和高清视频图像的解码输出显示功能，实现数字视频矩阵功能；

✧通过一套硬件平台、一套软件平台在分控中心实现对已建系统和新建系统的统一管理和控制。

✧支持数字信号的网络摄像机输入、高清网络摄像机输入、非压缩高清视频信号实现了真正意义上的全高清、全数字化的矩阵功能。

✧无阻塞的双高速背板及交换能力，满足高速、大容量视频业务数据交换传输的需求。

实现全数字化任意输入数字信号经过高速背板总线切换到任意输出的矩阵功能。

✧大容量运营级ATCA机箱系统，强大的高密度处理器硬件构架，采用双电源提供冗余切换后备保护，机箱温度自动检测，智能风扇自动调温技术，保证系统稳定运行。

✧强大的视频图像解码能力，提供网络视频预览，视频数据网络集中存储和视频解码功能

✧视频综合平台高度的集成了大屏拼接功能，可代替大屏拼接时的拼接控制器和拼接软件，大大的降低了有效客户的成本。

✧内置多个千兆网络接口，可结合系统配合中心网络集中存储，视频服务器、视频录像数据、网络摄像机的解码上墙。

✧视频流采用数字化后交换，彻底消除视频信号多次交换，造成图像质量下降的现象。

✧支持设备之间级联，提高综合平台的视频处理和组网能力，方便PC端综合管理软件对同一监控网络中平台设备统一管理。

✧支持视频图像二次处理，支持视频图像拼接、分割、叠加、缩放等功能。

✧采用模块化、机架式设计，满足多种监控业务的扩充的需求

✧高度的扩展性，采用模块化设计，可后续增加相关设备，只需增加相应的模块即可。

2.3.4流媒体转发、流控分离技术

本次设计的视频点位较多，视频流量十分巨大，平台采用存储、回放、预览时，控制时，采用流媒体服务器进行专门取流转发，利用流媒体快速复制分发的特点，解除前端并发访问路数限制。

相反，由于控制流数据量小，实时性要求高，直接采用TCP传输方式，不穿越流媒体服务器，在传输线路上减小延迟。

单台流媒体支持100路高清资源访问，大大降低了视频网络传输的压力和设备的访问压力。

2.3.5更新升级轻易实现

开放性和冗余性是系统先进性重要体现。

本方案中从平台、网络、编解码设备等诸多因素考虑今后系统的升级和扩展。

在网络方面光纤接入各汇聚点，保证了足够的带宽以满足今后视频全IP和高清设备的升级需要。

随着形势发展，高清是监所安防监控的必然趋势，本方案中的高清设备、解码矩阵、存储设备是海康威视最具代表性产品，代表着海康当今最先进的技术，全面支持标清、高清、IP等型号接入，以及数字矩阵的应用，使得整个系统的升级改造不存在任何技术瓶颈。

第3章

系统详细设计

本系统将会对视频监控系统进行详细阐述，针对前端子系统网络传输子系统、控制子系统、显示子系统进行详细描述。

3.1前端设计

前端摄像机是整个安防系统的“眼睛”，其前端采集的视频图像信号的质量和稳定性关系到整个安全防范系统。

按照浙江省DB33布点标准，结合无人值守的文物保护单位的具体安防防范需求，依照摄像机的特性优势，因地制宜，建立一套先进、完善、满足业主要求，重点区域没有盲点的视频监控安防防护网络。

3.1.1前端摄像机总体设计

1、前端子系统组成部分

前端系统的设计与施工都由以下部分组成：

⏹前端摄像机

⏹立杆与基础（室外）

⏹室外设备箱（室外）

⏹UPS集中供电电源（室内外）

⏹前端监控点的配电与防雷地接地系统（室外）

室外前端系统设计应具有抗风、抗震、防雷、防雨、防尘、防盐雾、防锈蚀、防变形的功能。

室内前端系统应是美观，防爆，防尘等功能。

室外摄像机、借杆或立杆、机箱应考虑以下因素：

⏹工作温度范围为－10℃～60℃

⏹湿度30%－80%

⏹台风：

12级

⏹电磁干扰≤120dB

室内摄像机因考虑以下因素：

⏹具备防暴，防尘功能

⏹美观大方，不影响整体的建筑效果

3.1.2前端摄像机选型

以安防需求，以及摄像机的特性为依据，对前端摄像机全部采用高清红外球机，实现多角度多方位的实时监控。

3.2网络要求

建议选择电信4M专线，这样预览就会较流畅，普通家庭宽带的上行速度有限，不能达到较好的实时性和流畅性。

3.3监控中心设计

整个安防视频监控总控中心通过集中管理平台实现对整个系统的管理维护，提供统一的认证、授权。

配置电视墙、存储设备、视频综合平台、集中管理平台软件，负责对所有的监控点进行集中统一的管理，实现解码上墙、图像控制功能。

监控中心可对系统前端设备，编解码设备等进行控制，回放，切换上墙等功能。

3.3.1解码上墙

海康威视解码上墙系统采用视频综合平台搭配解码板实现，对阵需要上墙预览的视频图像进行上墙。

海康高清视频综合平台集成度高、开放兼容性强，能够对接前端主流厂家符合国际标准的网络摄像机。

3.3.2存储设计

本次设计采用在文物保护单位前端部署网络硬盘录像机，前端视频通过网络直接存到硬盘录像机存储，减少了网络带宽的压力，并且在监控中心可以实时调取监控录像。

存储计算：

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。

本次网络摄像机8路左右，建议存储的图像数据3M码流计算，录像数据应保存30天以上。

130万高清摄像机一天的存储容量：

3Mbps/8/1024*3600*24=31.64GB/天/个

总体需求存储容量：

130万高清点位：

8个，需要的硬盘空间31.64GB/天*30天*8=7.5TB

需2T硬盘数量为4块（考虑到硬盘格式化和计算方式等问题）。

3.3.3显示设计

监控中心电视墙配置9块46寸液晶拼接大屏，采用视频综合平台实现解码上墙，最大画面显示情况下两边实现16画面分割显示，同时实现大屏拼接显示、开窗、漫游等功能。

3.3.3.1海康拼接大屏

中心配置3*3的液晶拼接大屏，解决普通监视器不能很好还原高清图像的显示问题，能够实现高清图像在监控指挥中心的显示，实现拼接、开窗、漫游等功能。

前端网络摄像机结合报警系统实现报警联动录像，结合门禁管理系统，可实现视频联动，每次刷卡开门都显示进出情况，通过软件实现拼接、开窗、漫游显示功能。

⏹海康液晶屏特点:

海康威视液晶屏是采用三星原装DID（DigitalInformationDisplay）液晶面板为核心技术的一体化单元。

DID面板的革命性突破在于超高亮度、超高对比度、超耐用性以及超窄边应用，解决了液晶显示应用于大屏幕公共显示的技术障碍。

一般来说，电视或电脑所用液晶屏的亮度只有250~300cd/m2，采用DID面板的液晶屏幕亮度则高达700~1000cd/m2，对比度高达3000:

1~10000:

1，比传统电脑或电视液晶屏要高出一倍。

采用DID面板的专业液晶监视器即使是在强光照射下也清晰可见。

稳定运行寿命超长，维护成本低：

液晶显示技术是目前最优异的平板显示技术之一，尤其是DID液晶屏，整机有50000小时的使用寿命且长时间工作后图像稳定没任何变化。

液晶显示技术没有任何需要定期更换的耗材设备，所以维护、维修成本极低。

全自动温控系统：

DID液晶拼接单元配备有自动温度控制电路设计，可根据屏幕实际工作温度自动调节散热风扇的散热能力，在保证屏幕工作安静的同时，使DID液晶屏幕始终在最佳工作温度，提高了整机可靠性，有效延长屏幕的使用寿命。

环保健康：

与传统的背投式（包括CRT背投、LCD背投和DLP等）拼接系统相比，LCD液晶拼接系统发热量小、无辐射、无闪烁、不伤眼、不含有害物质（如铅、汞、镉、铬等），有利于观看者的身体健康，是新一代的环保健康拼接系统，在欧美一些发达国家，LCD拼接系统已取代传统的背投式拼接系统成为主流。

拼接方式任意选择，单元尺寸灵活，使用场所适应性强：

DID-LCD液晶屏可以选择任意拼接（M*N），屏的大小亦有多种选择，40寸、46寸等多种规格，可以满足不同场所的需要。

此外，海康威视液晶大屏幕具有高亮度、高对比度、快速响应时间、宽视角、超窄边等特点。

✧高亮度

普通液晶亮度海康威视液晶亮度

常规电视、电脑显示器等显示设备亮度值介于250~300cd/m2之间，海康威视液晶拼接屏的亮度值介于600~1500cd/m2之间。

高亮度保证了画面显示质量，可以更加真实反映出信号源的本身的画面质量。

✧高对比度

普通液晶对比度海康威视液晶对比度

海康威视液晶拼接屏的对比度高达2000：

1~3000：

1。

高对比度可以更有效的凸显画面的本身的层次感，画面过渡更显细腻，有助于观看者有效捕捉到画面中的每一个细节。

✧快速响应时间

普通液晶响应时间海康威视液晶响应时间

真正8ms响应时间，有效消除画面的拖尾现象，画面更加流畅，更佳的适应高速动态画面显示。

✧超宽视角

普通液晶视角海康威视液晶视角

水平、垂直178°

的超宽视角，站在任意角度观看视觉效果均保持良好。

卓越的显示性能在组成超大拼接大屏幕墙时显示效果尤佳，有利于用户处于各个角度观看时看到一致的图像效果。

✧超窄边结构

双边综合拼缝仅为6.7mm（46寸）

海康威视液晶拼接屏双边综合拼缝仅为6.7mm。

此外，公司也可以提供双边拼缝为22mm和20mm的液晶屏。

多种可选尺寸可以满足不同客户的需求。

3.3.3.2解码拼接系统

根据显示的模式，本系统配置1台视频综合平台，可支持后期扩容。

采用1块DVI解码板（每块板支持128路4CIF，64路720P，32路1080P解码资源），每块板有8个输出接口，。

配置1块VAG编码板，支持8个VGA画面输入，实现电脑画面VGA输入，实现解码上墙显示。

1）综合平台大屏拼接功能

整屏显示

任意分割显示

图像叠加

任意组合显示

图像漫游

2）视频综合平台简介

为保护投资，满足日后扩容升级的需求，视频综合平台技术需求如下：

一体机产品系列参考ATCA（AdvancedTelecommunicationsComputingArchitecture高级电信计算架构）标准设计，是专为高清监控系统的部署与管理而设计的综合一体机监控平台。

平台采用嵌入式操作系统，基于Netra高性能解码板和X86刀片式服务器板，集视音频解码、网络前端接入、存储及管理、流媒体部署、设备管理、WEB控制等多种功能于一体，具有灵活、便捷、可靠、稳定等特点，广泛适用于中小型监控系统。

功能特性

硬件结构

•标准机架式设计，运营级ATCA机箱系统，配有7U、4U两种机型

•业务模块支持热插拔、智能风扇自动调温，确保系统稳定可靠

•双高速无阻塞背板设计，满足大容量视频数据高速交换的需求

矩阵切换控制

•支持网络视频输入

•支持VGA信号输入

•支持网络IP矩阵交换

解码拼控

•支持DVI/HDMI/VGA接口输出

•支持大屏拼接

•支持1/4/9/16画面分割显示

•支持视频缩放功能

•支持开窗漫游，最多可以开64个窗口，单屏最大支持16个漫游窗口，窗口支持透明度设置

录像与存储

•支持NVR存储方式

管理功能

•最多支持200路D1流媒体转发（进出共200路）

•支持实时监控、录像查询、回放及下载、电子地图、软件平台访问、组织资源管理等视频管理功能

•支持大屏管理、报警上墙等电视墙管理功能

•支持PC软件客户端、网页WEB控制

•支持用户管理、日志管理、权限管理、备份管理、告警管理、远程维护等管理功能

网络功能

•支持TCP/IP协议簇，支持TCP、UDP、RTP、DNS、SADP等协议

•支持远程获取和配置参数，支持远程导出和导入参数

•支持远程获取系统运行状态、系统日志

•支持远程重启、恢复默认设置、升级等日常维护

3.3.3.3大屏显示控制

监控视频资源调用、控制功能，实现对所有监控位及相关设施视频进行统一调用、切换和控制的基本功能；

原有视频资源调用接口功能，提供接入、调用、显示视频图像；

大屏幕多种显示模式设置，支持根据用户需要在大屏幕上设置多种显示模式，实现视频、报警、地理位置等各种信息的展示功能；

基于列表的视频资源展示功能，提供快捷的视频图像调用操作方式，实现摄像机图像的快速调用；

视频轮巡功能，可以对大屏幕指定的显示单元预先设置轮巡列表，人工、自动触发视频轮巡功能；

摄像机云台的控制功能，可控制摄像机镜头的转动、光圈、变倍、焦距等参数；

可以通过键盘操作，控制摄像机镜头的参数；

历史视频检索回放及智能检索功能，可以根据摄像机的属性、时间等条件检索回放存储的历史视频图像；

报警视频联动处置功能，可立即响应学校内发送的视频报警信息，对报警视频进行实时查看、处置，并可以选择在大屏幕上显示。

3.3.3.4视频综合平台拼接优势

视频综合平台大屏系统本身具有数字矩阵切换控制解码功能，可代替视频输入矩阵功能，视频矩阵切换和级联采用数字信号，数字信号是未经编码压缩的原始数据流，经过矩阵切换、多级级联后均不会影响视频图像的质量。

在图像质量、系统稳定性可靠性上相比模拟矩阵系统更具优势。

视频综合平台大屏系统大屏系统如下图示：

采用视频综合平台大屏系统的监控系统构架中，视频综合平台大屏系统是中心的核心设备，视频综合平台大屏系统可代替传统大屏拼接系统中的拼接控制器和拼接矩阵等设备，大大的简化系统。

视频综合平台大屏系统大屏系统相比于传统的解码器+拼控器的方案，减少A/D、D/A转换，图像显示效果更好、延时更低。

无需额外增加解码和拼控设备，系统整体性更强，便于设备的维护。

特别对网络高清摄像机的图像，解码数字上墙显得更为重要，视频综合平台的解码输出功能，能将高清网络视频解码上墙显示，符合高清视频监控需求。

第4章

平台设计

4.1平台概述

海康威视视频综合管理平台软件（以下简称“平台”）将从视频监控系统的全局建设角度出发，充分考虑后期实行主控、分控、分级、分权的管理原则，平台采取主控+分控架构，支持B/S、C/S等多种模式，并配合手机客户端支持全方位、多角度的监控管理。

平台主要采用J2EE架构，松耦合设计，主要由中心管理服务器（CMS）、流媒体服务器、报警服务器、电视墙代理服务器、数据库服务器及配套硬件服务器等组成。

各服务器的功能和数量如下：

中心管理服务器：

是整个软件平台的大脑，统一管理视频监控系统的设备。

管理的视频路数根据授权文件决定，最大路数不限。

本项目在总控中心配置中心管理服务器1台。

流媒体服务器：

用于视频流的复制、转发，解决前端设备的资源瓶颈问题、减少网络带宽的占用，并可实现内、外网设备的隔离。

一台流媒体服务器的最大吞吐量为：

进150-200路，出150-200路，视频格式为D1，1.5M-2Mbps码流。

本项目采用高清摄像机，流媒体支持最大4M码流的吞吐量为80-100路，流媒体服务器主要将视频流转发至综合平台和各个客户端，用于实时显示。

根据项目实际需求配置流媒体服务器1台。

4.2平台系统集成

通过专用平台软件实现视频监控系统与其他门禁控制系统、报警管理、对讲管理、电子巡更等集成对接，实现各子系统信息共享与系统联动。

4.3平台功能简介

◆用户管理

Ø

支持用户组、角色管理，精细化权限控制到通道。

支持多级部门结构。

支持分权、分域、分级管理

◆权限管理

支持集中授权、认证

支持多种认证方式，包括数据库方式、AAA、PKI

支持精细权限控制，可以控制到通道

支持模板功能，方便用户快速设置权限

支持基于角色的权限管理

◆设备管理

支持服务器、设备添加、删除、注册、认证管理。

支持全网设备时间同步，支持手动校时、支持NTP。

支持设备批量配置和升级、支持远程重启。

支持配置文件导入、导出功能。

支持设备状态巡检，可定时巡检或手动巡检，对异常情况记入日志并及时告警。

◆实时监控

客户端和浏览器中可以进行单画面或多画面进行实时预览，支持多种画面分割方式。

支持分组轮询操作，支持多屏显示，支持窗口比例自适应（4:

3，16:

9）

支持预览抓图

支持即时回放

支持预览窗口中云台控制操作

支持电子放大功能

支持动态调节亮度、对比度、饱和度、色调参数

支持OSD

预览界面示意图

◆PTZ控制

能够实现对前端云台镜头的全功能远程控制，包括对云台进行8个方向的控制，放大，缩小，聚焦，光圈放大缩小，灯光，雨刷，包括云台的旋转和自动扫描、镜头的变倍变焦、预置位的设置和启动、巡航轨迹的设定和启动；

支持云台优先级控制管理；

支持3D定位；

◆语音对讲及广播

支持客户端对设备的语音对讲。

支持客户端对多个设备音频通道的音频广播。

支持客户端间