智能监控管理系统设计方案0618Word文档下载推荐.docx
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随着我国改革开放的推进,一批批适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的智慧大厦拔地而起。
为了防止各种偷盗和暴力事件的发生,确保大厦内人员的生命和财产不受损害,因此,对现代化的大厦,需要设置多层次、立体化的监控系统。
同时，伴随着大厦网络建设力度加大，信息系统不断完善，以及大厦不断在人防和物防方面加大投入，如由大厦物业管理部门组织保安队，改善基础设置等等，虽然这些措施产生了一定的效果，但也存在一些弊端，如保安队带来持续的支出，安装基础不符合安全要求。
因此，需从技术上建立技术防范监控系统，在大厦重要区域安装监控点，实行人防、技防、物防结合的防控体系，以期达到增强安全系数，减少日常投入，把可能发生案件几率控制在最低限度。
视频监控系统建设是构筑包括城市社会治安打防控管一体化机制在内的重要环节，对加强被监控区域的管理，处置突发性事件，维护社会和谐稳定，具有十分重要的作用和意义。
通过科技手段，建设纵向贯通、横向集成、信息共享的动态视频图像监控平台，实现了对被监控区域局势的全面掌握和有效控制，达到整合资源、震慑犯罪、打击违法犯罪行为的效果。
本系统设计方案为了进一步加强本大厦区域内的安全管理，提高服务质量和效率，根据现场监控需求的具体特点，考虑充分利用区域内部结构化布线以及局域网资源，针对大厦内部地下停车场、四至五层的室内走廊、楼梯口、电梯轿厢等进行24小时监控，在监控中心安装视频记录、控制、显示等设备，自动将前端监控设备所采集到的图像传输至显示设备进行显示，共同组成智能视频监控管理系统，便于管理人员进行视频监控，更快、更准确地获取监控信息，及时准确地进行现场指导调度。
二.2.监控目的
1）提高安全防护保障
∙防止高昂成本的物品丢失。
∙人员的人生财产得到有效的安全保障。
∙外来人员的进出得到实时的监控。
2）提高生产效率
∙懒散的员工在视频监控的作用下将认真工作，从而提高生产效率。
∙及时发现不规范的操作，便于纠正等。
∙管理人员可以更有效的工作。
二.3.设计要求
∙在大厦内部室内走廊、财务室、出纳室、安保室、等公共区域和重要区域安装闭路电视摄像头；
∙全天候监视，并存储录像数据；
∙摄像机选用定焦镜头，采用夜视效果较好的摄像机，以使在夜间光线较弱的条件下清晰成像；
∙录像主机具有网络功能，能直接将摄像机图像远传或发送到多台分控主机。
二.4.指导思想
1、坚持经济、实用、稳定、性价比高的指导思想。
2、严格遵循《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）和公安部有关3111工程的指导性文件。
3、总体规划、构建主体、持续发展、逐步完善。
二.5.建设目标
建成一套具有高可伸缩性、高可靠性、高安全性、高容错性架构及合理性价比的智能监控系统平台。
1、以当前被监控区域的需要为主，形成被监控区域的全天候监控网络。
2、完善被监控区域的视频网络建设，实现系统联网和共享共享。
建成共享性强、覆盖面广、技术先进可靠、运作效率高的视频监控管理体系。
3、制定被监控区域视频监控系统建设管理办法，确保系统建设规范有序和资源整合与共享。
建立健全监控管理队伍、运行队伍和服务队伍，建立系统建设、运行、维护的长效保障制度，确保系统发挥作用。
二.6.建设原则
本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。
并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。
本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；
设计方案具有科学性、合理性、可操作性。
其具有以下原则：
1、先进性与适用性
系统的技术性能和质量指针应达到国际领先水平；
同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。
该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。
同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。
2、经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
3、可靠性与安全性
系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
4、开放性
以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以视频、防盗、消防系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。
5、可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。
并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。
6、追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。
7、保留足够的扩展容量
该项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；
系统中还保留与其它计算机或自动化系统连接的接口；
也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
8、提高监管力度与综合管理水平
本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。
本系统通过中央控制系统对各运行情况进行综合监控，实时动态掌握监视及报警情况。
闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；
另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高被监控区域监管力度与综合管理水平。
二.7.管理原则
专人负责、综合协调、统一指挥
二.8.设计技术标准和规范
我司为贵单位进行总体设计及选用的设备均符合ISO（国际标准化组织）、IEC（国际电工委员会）、ITU-T（国际电信联盟）、IEEE（电气和电子工程师协会）、GB（国家标准委员会）等行业标准，包括：
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
《智慧建筑设计规范》GB50045-95
《工业企业通信接地设计规范》GBJ115-87
《SJ/T11141LED显示屏通用规范》
《DB8898-88电网电源供电的电子及有关设备的安全要求》
《DB9366-88计算机站场地安全要求》
《SDJ8-98电力设备接地设计技术规程》
《建筑及建筑物综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000
《国际布线标准》ISO/IEC11801:
1995（E）
《视听系统设备互联用连接器应用》GB/T14197-95
《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）；
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）；
《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）；
《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000）；
《民用闭路电视监控系统工程技术规范》（GB50198-94）；
《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）；
《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-2001）；
《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》（GB4793-2001）；
《信息技术设备的安全》（GB4943-2001）；
《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232—82；
《电子计算机场地通用规范》GB/2887-2000；
《电子计算机场地设计规范》GB50174-2000；
《计算站场安全要求》GB9361-1998；
《计算机机房用活动地板技术条件》SJ/T10796-1996；
《建筑防雷设计规范》GB50057-94；
《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003-93；
《低压配电设计规范》（GB50054-95）；
电信工程制图与图形符号YT／T5015－95；
民用建筑电气设计规范JGJ／T16—1992；
ISO/IEC14496-2MPEG4视音频编解碼标准；
《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范》。
《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》
《智能建筑设计标准》
《工业企业通信接地设计规范》
第三章.项目建设方案
根据系统设计原则、设计技术标准和规范、用户的需求及相关数据，并接合项目的实际情况及未来的发展趋势，该项目的智能数字监控系统解决方案设计如下：
3.1监控系统构成及原理
闭路电视监控系统应该说是跨学科跨行业的系统工程，以功能要求的不同可分为以下几个方面：
✧前端摄像系统
✧视频传输系统
✧视频控制系统
✧视频显示和记录系统
✧远程控制及网络传输系统
摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”，它把监视的内容变为图像信号，传送控制中心的监视器上，摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。
传输部分是系统的图像信号信道。
控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。
显示部分一般是由2台32寸监视器组成，它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。
本项目智能数字监控管理系统由前端信号采集系统、信号传输系统、信号显示控制系统以及信号深层次处理系统四个部分构成，其原理如以下系统图：
综上监控原理示意图可知：
前端监控设备：
本设计方案根据客户的现场实际情况，采用阵列红外半球摄像机，将大厦内部1至5层室内走廊、门卫室、财务室、出纳室、安保室等重要区域所采集到的视频信号传输至后端监控中心。
根据客户的要求与实际现场要求，闭路电视监控系统监控点如下表：
序号
类型
数量
备注
2
阵列红外半球摄像机
18
置于楼层内室内走廊、门卫室、财务室、出纳室、安保室等区域
3
智能红外球机
用于大厦周边
4
合计
20
传输设备：
本智能监控系统监控网点的信号主要通过视频线与光纤进行传输。
前端视频采集设备将采集到的视频信号由视频信号线传送至后端监控中心的管理设备中
监控管理中心：
监控管理中心是监控系统重要部分，主要起录像存储、图像显示、集中控制以及视频信号深层次应用等作用。
本监控管理中心主要采用嵌入式网络数字硬盘录像机、液晶监视器等设备。
其中，前端监控设备所采集到的视频信号汇集到嵌入式网络数字硬盘录像机进行存储、录像、回看等操作；
而硬盘录像机最终将所有的视频信号通过后端的VGA/视频接口将图像输送至液晶监视器上进行显示。
远程网络监控：
根据客户实际需求，本监控系统管理平台可以充分满足对被监控区域远程网络监控管理的需要。
利用本系统您可以足不出户的了解被监控区域每一监控网点的情况，即使您出差在外，依然可以通过笔记本计算机或PC机远程监控现场的情况，进行远程调度管理，大大提高了被监控区域的科学化管理水平，您还可以远程播放过去时间段的现场录像数据或远程录像，同时，如果您被赋予相应的管理权限，您还可以对智能监控主机进行相应的设置、调整。
不仅如此，您还可以对被监视区域进行动态侦测，一旦有异常发生：
如有人进入该区域等，即会自动声音报警或发送电子邮件到您指定的电子信箱，也可以自动进行现场录像。
本系统支持多路视频信号集中在一台显示器上同期显示，使您对多个不同场所所发生的一切了如指掌，同时为防止非授权用户取得远程接收的权限，本系统建立了PX自动智能密码保护机制，可大幅提高访问的安全系数。
保护访问授权和数据流量。
只有通过使用合法的用户名与密码，才可以正常使用远程监控。
3.2前端监控网点设备选型说明
3.2.1摄像机的选择
摄像部分的主体是摄像机，其功能为观察、收集信息。
摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。
光导管摄像机目前已被淘汰，由电荷耦合器件简称CCD摄像机所取代。
其主要性能及技术参数要求如下：
1）色彩：
摄像机有黑白和彩色两种，通常黑白摄像机的水平清晰度比彩色摄像机高，且黑白摄像机比彩色摄像机灵敏，更适用于光线不足的地方和夜间灯光较暗的场所。
黑白摄像机的价格比彩色便宜。
但彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色，便于及时获取、区分现场的实时信息。
2）清晰度：
有水平清晰度和垂直清晰度两种。
垂直方向的清晰度受到电视制式的限制，有一个最高的限度，由于我国电视信号均为PAL制式，PAL制垂直清晰度为400行。
所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。
水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度，用电视线TVL表示。
目前选用黑白摄像机的水平清晰度一般应要求大于500线，彩色摄像机的水平清晰度一般应要求大于420线。
3）照度：
单位被照面积上接受到的光通量称为照度。
Lux（勒克斯）是标称光亮度（流明）的光束均匀射在lm2面积上时的照度。
摄像机的灵敏度以最低照度来表示，这是摄像机以特定的测试卡为摄取标，在镜头光圈为0.4时，调节光源照度，用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的10%，此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。
所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的图像。
目前一般选用黑白摄像机的最低照度，当相对孔径为F／1.4时，最低照度要求选用小于0.1Lux;
选用彩色摄像机的最低照度，当相对孔径为F／1.4时，最低照度要求选用小于0.2Lux。
3）同步：
要求摄像机具有电源同步、外同步信号接口。
对电源同步而言，使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电，使摄像机场同步信号与市电的相位锁定，以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。
对外同步而言，要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步，电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号，复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。
系统只有在同步的情况下，图像进行时序切换时就不会出现滚动现象，录、放像质量才能提高。
4）电源：
摄像机电源一般有交流220V，交流24V，直流12V，可根据现场情况选择摄像机电源但推荐采用安全低电压。
选用12V直流电压供电时，往往达不到摄像机电源同步的要求，必须采用外同步方式，才能达到系统同步切换的目的。
5）自动增益控制（AGC）：
在低亮度的情况下，自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得清晰的图像。
目前市场上CCD摄像机的最低照度都是在这种条件下的参数。
6）自动白平衡：
当彩色摄像机的白平衡正常时，才能真实地还原被摄物体的色彩。
彩色摄像机的自动白平衡就是实现其自动调整。
7）电子亮度控制：
有些CCD摄像机可以根据射入光线的亮度，利用电子快门来调节CCD图像传感器的曝光时间，从而在光线变化较大时可以不用自动光圈镜头。
使用电子亮度控制时，被摄景物的景深要比使用自动光圈镜头时要小。
8）逆光补偿：
在只能逆光安装的情况下，采用普通摄像机时，被摄物体的图像会发黑，应选用具有逆光补偿的摄像机才能获得较为清晰的图像。
3.2.2镜头选择
镜头按功能和操作分类：
1）摄取静态目标的摄像机，可选用固定焦距镜头，当有视角变化要求的动态目标摄像场合，可选用变焦距镜头。
镜头焦距的选择要根据视场大小和镜头到监视目标的距离而定。
F=A×
L/B
式中F——焦距（mm）；
A——像场、宽（mm）；
L——镜头到监视目标的距离；
B——视场高（L、B采用相同的度量单位）。
2）选择镜头焦距时，必须考虑摄像机图像敏感器画面的尺寸，有2/3”、1/2”、1/3”、1/4”四种型式，这四种模式都具有垂直X水平尺寸为3X4的方位比，而四种模式摄像机对应于某一个镜头，则下一个模式正好与它上一个模式摄像机相差一个镜头焦距的档次。
如专1/2”摄像机使用16mm镜头的视角范围正好与1/3"
摄像机使用12mm焦距的镜头相同。
以此类推。
3）对景深大、视场范围广的监视区域及需要监视变化的动态场景，一般对应采用带全景云台的摄像机，并配置6倍以上的电动变焦距带自动光圈镜头。
4）使用电荷耦合器件（CCD）时，一般均应选择自动光圈镜头，对于室内照度恒定或变化很小的时可选择手动可变光圈镜头，电梯轿箱内的摄像机镜头应根据轿箱体积的大小选用水平视场角大于70°
的广角镜头。
5）随着小型化需要，镜头尺寸需缩小，除通常摄像机镜头的标准C接口外，引入了Cs接口。
由于Cs接口比C接口短5mm，减小了镜头与敏感件的间距，故Cs接口系统体积小、轻，且Cs接口镜头价格较便宜。
Cs接口摄像机可配用Cs接口镜头，也可使用C接口镜头再加上引入5mm隔条环。
而C接口摄像机只能配用C接口镜头，不能使用Cs接口的镜头。
6）摄像机镜头应从光源方向对准监视目标，避免逆光。
镜头的焦距和摄像机靶面的大小决定了视角，焦距越小，视野越大，焦距越大，视野越小。
若要考虑清晰度，可采用电动变焦距镜头，根据需要随时调整。
7）通光量：
镜头的通光量是用镜头的焦距和通光孔径的比值（光圈）来衡量的，一般用F表示。
在光线变化不大的场合，光圈调到合适的大小后不必改动，用手动光圈镜头即可。
在光圈线变化大的场合，如在室外，一般均需要自动光圈镜头。
3.3传输系统设计
监视现场和控制中心总有一定距离，从监视现场到控制中心需要图像信号传输图像信号，同时从控制中心的控制信号要传送到现场，所以传输系统包括视频信号和控制信号传输两部分。
传输部分是系统的图像信号与控制信号信道。
一般来说，传输部分单指的是传输图像信号。
但是，由于某些系统中除图像外，还要传输声音信号，同时，由于需要在控制中心通过控制器对摄像机、云台、镜头和防护罩等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输，所以传输部分通常是指要传输的信号形成的传输系统的总合。
图像的传输：
重点要求是在图像信号经过传输系统后，不产生明显的噪声、不产生明显的失真和畸变（色度信号与亮度信号均不产生明显的失真），保证原始图像信号（从摄像机输出的图像信号）的清晰度和灰度等级没有明显下降等等。
这就要求传输系统在衰减方面、引入噪声方面、幅频特性和相频特性方面都有良好的性能。
传输方式：
目前电视监控系统多半采用视频基带传输方式（即带宽在0-6Mhz）。
如果在摄像机距离控制中心较远或干扰较严重的情况下，也有或必须采用其它的传输方式，据此会造成传输的介质和设备的不同，如采用光纤传输方式需铺设光缆和安装光端机；
如采用双绞线传输方式需使用阻抗匹配转换器；
使用电话线传输方式需使用PSK调制解调器；
使用无线传输方式则需使用无线电接收发射机;
使用宽带网络传输，使用局域网传输等等。
传输系统的任务是把现场摄像机发出的电信号传送到控制中心和把控制中心的控制信号传送到现场摄像机，所以传输系统包括视频信号的传输和控制信号的传输。
传输部分包含传输介质和译码器。
另外还有电源的供应及电源线。
根据图纸，结合本次项目的需求，充分利用建设内部网络平台资源及后期建设的可扩充性。
本主要采用的传输如下：
汇集点视频图像传输：
摄像机采集到的视频信号利用视频线与光纤进行信号的转换后将图像汇集到后端监控中心的管理主机上。
摄像机电源传输：
从近处设备间引出220V电源线一条到各监控点处（室外主干采用RVV2*2.0，室内均采用RVV2*1.0），采用绝缘线，利用原已有强电线槽引进行布线，预留做低压转换使用，球型摄像机电压转换为24V，固定摄像机及视频服务器电压转换为12V，预留所用线３米。
控制信号传输
对于CCTV，常用的控制方式有直接控制、编码控制、同轴视控。
目前直接控制由于线缆过多，很少采用。
编码控制是将全部控制命令数字化（调制）后再传输，到控制设备后再解调，还原成直接控制量，可节约线缆。
这种方式传输距离长，目前工程中采用较多。
同轴视控就是控制信号与视频信号共享一条同轴电缆，利用频率分割或视频信号消隐期传输控制信号的方式传输，但价格较贵。
网络传输
传输系统包括模拟传输系统和数字传输网络。
本项目采用模拟网络作为传输信道。
随着联网监控需求的兴起，模拟系统联网的局限性凸显出来，基于IP网的联网监控成为主流趋势。
与模拟传输系统相比，IP网络受干扰的可能性较小，布线距离更长。
对网络视频监控而言，带宽是最基本的要求，带宽表示运输数据的电路容量，通常以比特/秒来表示。
考虑IP包涉及包头包尾开销，按25%计算，单路CIF画质按512Kbps÷
0.75=683Kbps预留带宽，单路D1画质按1.5Mbps÷
0.75=2Mbps预留带宽，若采用非对称传输方式（如ADSL），带宽指上行带宽。
除带宽量化要求以外，IP网采用包交换的固有缺陷是逻辑链路、带宽争用，网络下载等业务占据大量网络带宽，网络流量突然增大导致关键数据无法及时传输，交换机的交换能力不能保障正常通讯，视频监控数据包大量丢失，视频图像出现马赛克、画面停顿。
我们建议将监控系统与业务系统物理隔离或者逻辑隔离，交换设备应具备带宽管理等QoS策略，确保为监控系统提供可靠的网络链路和带宽。
可避免突发流量导致的监控画面失真、设备掉线、马赛克画面、回应迟缓、帧丢失等等。
在带宽保证的前提下，传输质量不一定就高，根源就是交换设备的吞吐量，指单位时间内无错误传送的数据量，单位是分组/秒（pps）。
典型模型如下：
实际测试环境下，当负载超过容量（带宽）时，吞吐量下降，TCP包重传次数加大，网络节点出现拥塞，丢包率上升，恶性循环，因此在选择交换设备时，吞吐量依旧是一个需要注意的参数。
数据包延迟不一致，将导致图像与声音不同步。
而数据流的包丢失和包失序将导致图像与声音抖动。
当丢包率为1%时，图像可能出现“发虚”现象，声音开始出现停顿；
当达到2%~3%丢包率时或200ms的时间抖动将导致视频信号无法传输。
造成“延迟”的因素有：
设备延迟：
编码设备的编码延迟、交换设备的交换延迟、译码设备的译码延迟。
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