网络视频监控系统设计方案Word格式.docx
《网络视频监控系统设计方案Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络视频监控系统设计方案Word格式.docx（50页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
☆对监控区域人员进出、异常轨迹、亮度、声音等变量进行警戒布控。
☆对监控区域门禁、报警信号进行联动。
☆对监控区域灯光、语音进行反向控制和传送。
第二部分设计方案
一、当前视频监控系统的主流态势及发展方向
长期以来，模拟视频监控技术因为技术成熟、产品系列齐全，使用十分广泛。
但随着应用的日益深入、用户要求的不断提高，模拟视频监控技术逐渐暴露出其先天不足：
第一，画面的质量远远达不到实际需求；
第二，较难解决信号长距离传输问题；
第三，难于满足多点远程监控的要求；
第四，容易受到各种电子干扰的侵袭。
随着网络技术的不断进步以及宽带的全面普及，网络视频监控作为一种成熟的应用形式逐渐受到青睐，成为监控市场新的发展方向。
总体来看，网络视频监控系统应用基于三大需求。
一是视频监控的功能需求越来越多，由传统的安防监控向管理监控和经营监控发展，二是需要实施视频监控的范围越来越广，对同一套系统的覆盖面和实施距离也提出了更高的要求，通俗地说就是要达到点多面广。
三是要求监控系统与信息处理系统、网络系统结合，实现资源共享，为各种管理人员和决策者提供方便、快捷、有效的服务。
★网络视频监控的优势——
☆扫描方式
传统的模拟摄像机是以隔行扫描的方式呈现视频图像，画面的信息将会损失一半。
如今的网络摄像机是以逐行扫描的方式呈现视频图像，在不进行压缩的情况下画面质量完全没有丢失。
这一点使得网络摄像机能够提供更清晰的图像，并且更适合描绘移动物体的细节。
☆以太网供电
如今IEEE802.3af标准已经得到了大多数的网络设备生产厂商的支持，网络摄像机作为网络设备的一种，同样也支持Poe功能。
通过一根标准的CAT-5或CAT-6网络电缆，网络摄像机可以得到其工作所需要的供电，同时也传输数据和视频。
这就大大简化了施工的难度，减少了线路铺设及维护费用。
☆百万像素
传统的模拟摄像机停留在的NTSC/PAL制式，其画质最高只能提供D1分辨率（40万像素）。
网络摄像机可以提供百万像素甚至更高分辨率的视频图像，意味着图像提供的信息更丰富，也使得单台摄像机监控区域覆盖到更大的范围。
☆智能分析
网络摄像机可以拥有自己的智能视频分析功能，这样就避免了传统的模拟系统需要在一台中心设备上，用有限的处理能力来应对多路视频所遇到的计算能力短缺的问题。
网络摄像机通过自身高度集成的软硬件，可以实现更多、更强的视频分析和智能响应，结合控制中心设备的联动响应，很方便的管理几百路甚至上万路的中大型视频监控系统。
☆声音的集成
在传统的模拟系统中，现场的声音必须通过专门的音频电缆传输到控制中心。
网络摄像机则可以通过内置的麦克风采集现场声音，并通过网络电缆与视频一起传到网络上的任何一个节点。
☆信息的安全
传统的模拟系统中，视频图像都是通过同轴电缆进行传输，视频信号没有经过任何的编码或认证信息处理。
网络摄像机可以通过加密的方式传送视频，以确保它无法被查看或篡改，可以通过验证加密证书或设置IP地址来建立特定的连接，这样可消除整个系统被入侵的可能性。
网络摄像机还可以对视频流添加“水印”，以确保视频图像的信息不会被篡改。
☆扩展性能良好
传统的模拟视频所采用的同轴电缆比较昂贵，当传输距离过长时会影响到图像质量。
而当需要增加摄像机或现场的开关量输入/输出及音频时，线缆的状况会变得更加复杂。
网络视频系统由于其高度的集成性很好的解决了这些问题，可以在低成本下有更多的选择。
网络摄像机产生的数字图像，不会因为传输距离延长而使图像质量减少，数字式的视频信息可传送到世界各地。
☆总成本的降低
单单对一台摄像机而言，网络摄像机确实比普通的模拟摄像机要贵一些。
但网络视频监控系统依靠摄像机的性能优势和系统设计优势，使总成本大大降低。
传统的模拟监控系统需要庞大的中心设备和相关的运行保障设施，若要实现数字视频的所有功能，则需要很多的智能分析设备、存储设备、转码设备和服务器设备，这些都将是一笔庞大的费用支出。
而网络摄像机系统可将大部分的安防监控功能分散到每台摄像机上，甚至可以完全取消控制中心的概念，使手机或个人电脑成为移动控制台，这将大大缩减系统的总体成本。
二、主要的衡量标准
视频监控系统是安防系统（监控、门禁、报警）的三大支柱之一，其主要功能是录像追溯和事件联动，与门禁系统的阻挡非法入侵、报警系统的实时入侵报警，共同构成四维一体的安全防护机制（点线面+时间）。
相对于欧美市场，中国的网络视频监控技术起步较晚，市面产品良莠不齐，技术指标上的差距越来越小，绝大部分厂家已陷入“红海”价格战，客观上增加了用户选择的难度。
另一方面，从主观上讲，大部分用户对网络视频监控的理解还停留在模拟时代，认为分辨率越高越好、无论何种分辨率下必须要求25帧流畅视频，必须全帧率存储所有的图像，以及只有集中存储才能集中管理，系统功能都是由中心平台软件实现的等等。
这些主观认识上的差异，导致了目前网络视频监控系统投资和使用成本上的巨大差异。
根据我们多年的安防系统实施经验，以及目前视频监控行业的发展态势，一套完善的网络视频监控系统不仅应具备完善的功能，还应对系统自身的安全性、稳定性、各种复杂环境中的策略机制，有足够的重视，以确保系统在恶劣环境和无人值守情况下，能够万无一失的运行，保护客户投资。
同时，要对用户需求和实际现状进行平衡、优化，尽可能在体现安防系统联动性和智能化方面发挥优势。
主要的衡量标准总结如下：
（一）系统的安全性、稳定性
监控系统的安全性包括设备自身的物理安全，信号传输与通信的安全，软件的安全，以及前端设备身份识别的安全等。
视频监控系统的硬件应能适应各种恶劣的环境条件，7*24小时全天候工作，同时也要确保信息在传递和存储过程中是安全的，管理软件是成熟的，在复杂的网络环境中能够平稳运行，前端设备的接入和被访问均应在授权范围内，以确保整个视频监控系统运行的安全性和稳定性；
（二）功能的先进性
视频监控系统除了应具备常规监视和录像功能外，还要利用网络摄像机的智能分析能力，与其它安防子系统和信息系统进行联动，最大程度的实现四维一体安防功能和管理、经营功能。
在项目中应尽可能依靠程序实现自动化管理而非人员管理，减少人员疲劳、疏忽因素对系统运行的影响；
即使在无人值守情况下，系统也应该正常运行。
如果项目涉及更高的、潜在的需求，系统应具有良好的扩展性与延续性，减少系统更新换代的时间成本和经济成本；
（三）投入的经济性
视频监控系统的建设成本，除了要考虑系统组成的重要部件——摄像机的价格以外，最重要的是点位设计的合理性，以及传输系统、监控中心的配置，即系统的总体造价，和今后使用运行的成本、系统的耐用年限等。
依托智能化摄像机，一个先进、合理的系统设计，在同等功能实现下，可以大大的减少项目资金投入。
换句话说，视频监控系统建设在资金投入上要考虑实现最佳的性价比。
三、设计依据
✧《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90
✧《中华人民共和国公安部行业标准》GA27-92
✧《民用闭路监控电视系统工程技术规范》GB50198-94
✧《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/T70-94
✧《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001
✧《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/T74-2000
✧《安全防范系统验收细则》GA308-2001
✧《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-89
✧《防盗报警中心控制台》GB/T16572-1996
✧《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
✧《公安部安全技术防范工程标准》
四、方案描述
（一）方案设计与产品选型
1、方案设计
本方案设计的视频监控系统由前端摄像机、传输设备、录像存储服务器、电视墙服务器（集群）、主控工作站、相关应用软件和其他辅助设备组成。
本方案设计依据数字化网络监控系统设计原理，采用德国分布式设计理念，选择了德国所提供的高清智能无盲区监控解决方案，整套系统实现了数字化视频网络传输、存储与控制。
2、产品选型
德国公司成立于1999年，是一家推行国际化发展战略的高清视频系统制造商，不仅生产高清视频设备，而且非常注重系统软件开发与系统整体设计，成为为全球高清视频监控领域的领导者之一。
2007年在德国主板上市，近年来进军中国，并于2009年在国庆阅兵式上为中国领导人的检阅车、护卫车、天安门城楼安防系统提供了整体解决方案。
产品呈现蓬勃发展之势，无论在驻外使领馆、机场、火车站、港口、加油站，酒店或在公路上，都有系统在运行工作。
近几年，国内外厂商纷纷推出了网络摄像机产品，但在全球1.3百万像素级以上高清网络摄像机厂商中，德国公司的产品销量是最大的。
凭借其分布型系统理念、高分辨率视频、全景技术、智能分析技术，在很短的时间内取得了网络摄像机整体市场欧洲第二、全球第四的市场份额（含标清系列，2009年12月IMS统计），并且在全球范围内历经了超过十万次项目验证，有丰富的行业经验。
的产品为工业级产品，通过了BGVC9（“UVVKassen“银行专用认证），EMV（民用，工业，铁路），EN50155（震动，颤抖，温度）,EN50122（抗电磁干扰），FCCpart15B，CE，UL认证，使用的温度环境为-30°
~+60°
，达到了工业和铁路车辆使用的产品等级。
为军事应用开发的V12型号，达到了军工级别，应用于防弹车辆、潜艇、军用飞机以及监狱等特殊场合。
根据国际公认的MTBF算法，摄像机的平均无故障工作时间为8万小时（9年），远高于市面其他品牌。
具有持续的技术创新能力，在国际市场屡获大奖，包括2005年日本最佳表现奖，2006年美国最佳小企业硬件产品奖，2008年欧洲视频监控产品创新大奖和安防国际创新大奖，2009年英国IP用户集团奖和红点设计大奖，2011年德国中型企业百强排名荣膺榜首，亚洲安防鱼尾狮奖。
产品还被选定为德国南极科考站和珠穆拉玛峰环境研究观测站的专用机型，这是世界上海拔高度最高的网络摄像机，再次证明了的技术领先性和可延续性。
DetektorInternational安防国际创新大奖是世界安防领域唯一一项不能通过报名参与竞争的奖项。
它只考虑过去12个月内投入市场的产品。
获奖产品的初选，评估和决定由一个独立的专业评审团完成，该评审团由11位拥有很高国际声望的安防行业专家组成。
基于这个原因，DetektorInternational安防国际创新奖不仅是一个独特的奖项，更被全球同行视作是最公平和最优秀的奖项，专门颁发给为安防领域的进步和发展做出重大贡献的，面向未来的创新性技术产品。
3、分布式系统理念
在高分辨率网络摄像机市场的稳固地位，得益于该公司提出的分布型系统概念。
在传统的监控系统中，前端摄像机被称作系统的眼睛，负责视频图像采集。
这种模式应用到网络视频监控系统中，所有的视频都是先经网络摄像机压缩后传输至后台，再由监控中心的服务器设备集中处理。
这种集中式处理模式有很多局限性，首先它对网络的要求非常高，当受网络延时和拥堵影响时，会产生数据片段不完整；
另外中心服务器的处理能力会成为系统瓶颈，出现电视墙解码能力不足、图像延时、自带系统性隐患、存储容量受限、以及服务器数量过于庞大等诸多问题。
这种后台集中式处理模式并不适用于真正的高清监控系统。
提出了分布型系统的概念。
与传统监控系统中的摄像机只进行图像数据的采集、搬运而不进行图像数据的分析、处理不同，摄像机自带板载式智能管理软件，使每一台都成为一个小型的计算机，将庞大的中心服务器的负荷，分解到为数众多的摄像机上。
在这种分布式系统中，摄像机不仅仅作为系统的眼睛，更发挥了大脑的作用，自行处理音视频编码、智能视频分析、曝光调节、网传管理、存储管理和报警管理。
其突出的优点是，无人值守的对象检测功能、集中式命令和管理功能、整个网络中针对关键任务的零故障冗余功能，以及安全的存储功能。
本项目之所以选择技术，正因为他的无可匹敌的分辨率、对存储空间和网络的较低要求，以及比其他系统低廉的成本。
（二）监控系统拓扑图
（三）系统构成分述
1、前端摄像机
★本方案在以下区域设计选用了15台MX-Q24M-SEC高清全景摄像机：
☆办公楼一层门厅；
☆试飞厂房机库；
☆喷漆厂房前处理间、喷漆烘干间；
☆库房甲类存放间；
☆装配工房生产区域；
MX-Q24M-SEC高清全景摄像机，应用了3.1百万像素的图像传感器和全景鱼眼镜头的最新光学技术，可以用一台摄像机实现多向拍摄，有效监控半径为25米的室内空间。
摄像机提供的四画面分割可以显示四个不同方向的画面，因而比常规的设计方案大大节省了摄像机的用量。
在常规方案中，这些位置需要安装数十台摄像机，改为MX-Q24M-SEC高清全景摄像机后，只需安装17台摄像机即可，无形中节省了高清系统的造价和今后的使用成本。
MX-Q24M-SEC摄像机的虚拟云台和自动巡航功能，在监看3.1百万像素全景画面的同时，可以任意实现数字仰俯和拉近拉远，进一步查看图像细节，替代传统的匀速球，并识别7米范围内的人脸。
全景模式虚拟PTZ模式
MX-Q24M-SEC摄像机在吸顶安装模式下支持人数统计和热区分析，可同时对摄像机拍摄范围内的多个出入口，进行人员进出情况统计，并产生分时段（日、周、月）的热区图和报表，该数据对于酒店商业出租区域的租金定价非常有价值。
人数统计热区分析
★本方案在以下区域设计选用了31台MX-D24M-IT彩色高清半球摄像机：
☆办公楼一二三层的楼梯间和过道；
☆食堂宿舍楼一层出入口及一二三层楼梯间
和过道；
MX-D24M-IT彩色高清半球摄像机不但可以呈现720p百万像素高清画质，而且能够实现无人值守的对象检测功能。
一旦监控区域出现异常，自动联动目标跟踪，并将事件图像切换至保安人员面前，这种方式，大大减轻了保安人员的工作强度，不会漏掉任何关键任务的处理。
特别适合应用在摄像机数量众多、安全防范要求较高的酒店场合。
人员侦测物体防移动
★本方案在以下区域设计选用了2台MX-M12D-Sec日夜型枪式摄像机：
☆某企业两个主出入口；
MX-M12D-Sec日夜型枪式摄像机配有两个图像传感器和镜头，根据照明情况自动选择理想的传感器——白天采用日光镜头的彩色传感器和晚上采用带有红外线镜头的黑白传感器。
这种双传感器技术可使摄像机在白天获得色彩逼真的高品质图像，在黑暗环境下获得高对比度的图像。
MX-M12D-Sec日夜型枪式摄像机采用了非常敏感的无噪音3百万像素CMOS传感器，其光敏感度是早期摄像机型号的10倍。
夜幕降临时，它将打开灵敏度高十倍且适合红外线的黑白传感器。
即使在月光条件下的黑暗环境中，也能捕获清晰的图像。
MX-M12D-Sec日夜型枪式摄像机也是唯一不带任何移动部件，完全以电子方式在传感器之间切换的彩转黑摄像机，这提高了产品的寿命并将维护需求降到最少。
★本方案在以下区域设计选用了5台MX-D14Di-Sec双镜头半球摄像机：
☆动力站变配电室、锅炉间；
☆喷漆厂房变配电间；
☆装备工房线缆制作间、部件装配存放间；
MX-D14Di-Sec双镜头摄像机采用两个独立的3.1百万像素传感器和镜头，镜头底座在360°
范围内可以任意调节两个不同的拍摄方向，并灵活配置镜头的长短焦距，因此MX-D14Di-Sec摄像机可以替代两台摄像机使用。
MX-D14Di-Sec双镜头半球摄像机还内置了拾音器，麦克风，被动红外探测模块，报警器和输出按钮，报警输入输出接口，具有很强的联动功能。
★
本方案在以下区域设计选用了25台MX-M24M-IT高清枪式摄像机。
☆动力站水处理-水泵间、维修间、控制室；
☆喷漆厂房出入口、调漆间、风机间；
☆库房甲、乙、丙类存放间；
☆装配工房楼梯间、无线电-仪表-电气装配间、技术室、无线电实验室、电气实验室、装配工房出入口；
这款高清摄像机不但可以呈现720p百万像素高清画质，而且能够实现无人值守的对象检测功能。
这款高清摄像机还具有小物体移动侦测、徘徊侦测、入侵侦测、亮度侦测、音频侦测、数字云台、锁定巡视线路和抓图功能。
有内置拾音器和麦克风，也可通过扬声器加功放和喇叭实现远距离喊话。
支持本地+远程多方式，分级报警通知。
支持SIP通信和呼叫转移。
徘徊检测入侵检测
前端摄像机的性能优势——
☆
强光和逆光下图像质量可靠
大部分带有机械自动光圈镜头的摄像机在逆光条件下使用时，或多或少会发生关闭情况。
因此会产生不好的效果，黑暗区域变得更黑暗，使面部无法辨认。
常用的方法是使用背光功能电子增亮图像，但由于自动光圈镜头是关闭的，所以结果并不能令人满意。
采取了完全不同的方法来解决这类问题。
摄像机中使用的CMOS传感器无需机械自动光圈镜头。
相反，它采用从1/8000秒到1秒的电子曝光。
这意味着摄像机没有移动快门部件，这些部件往往在冬季容易发生故障或被冻住。
如果没有自动光圈镜头，摄像机可以通过电子方式选择所看到的内容。
要采取这种做法，曝光窗口只要简单进行配置，由它们通知自动化曝光需要增亮控制图像的哪些区域。
☆曝光个别化
摄像机中的曝光窗口可以按图像中的数量和位置自由配置，也可以通过网络远程配置。
示例展示了无曝光窗口（右侧）的拍摄和使用门两侧的两个曝光窗口拍摄的区别。
☆网络发生故障时无视频损失
摄像机内部的环型缓冲区可桥接持续若干分钟的网络故障和无线连接（WLAN/UMTS）的带宽波动。
如果网络中断，摄像机将录像视频缓冲到其内部存储卡（最大64GB），直到网络重新连接，摄像机按原来的时间顺序重新插入这些视频。
这种方式保证了图像的完整性和监视画面的连续性。
2、传输系统
本方案传输系统由POE接入层交换机和核心交换机（办公楼）组成。
本方案在办公楼、食堂宿舍楼、动力站、试飞厂房、喷漆厂房、库房、装配工房分别放置一台24口PoE接入层交换机，并连接各自区域前端的摄像机。
每台PoE交换机具备千兆数据交换能力，原则上接入的视频不超过20路，余下4路做冗余。
在使用PoE交换机为摄像机供电时，我们需要注意摄像机至PoE交换机的供电距离不能超过80米的限制。
接入层交换机至核心交换机之间为千兆端口传输，传输距离不超过100米的情况下为网线连接，传输距离超过100米为光纤连接，方案设计中，在各PoE交换机旁均配置了12口光纤接线盒，用于接入层交换机至核心交换机之间的连接。
必要的情况下，接入层交换机至核心交换机之间还可增设冗余链路。
传输系统的性能优势——
☆超低网络负荷
高效的MxPEG视频编解码（自主研发的视频编解码技术）、摄像机内部的移动侦测功能和视频缓冲内存，可最大限度地降低网络负荷。
与集中式存储方案相比，不需要将连续的视频图像传输到录像服务器进行分析，而是由摄像机本身根据事件的重要性决定存储策略。
一般静止图像抽帧传输，运动和事件图像全帧传输，所以，仅当事件发生和存储时才占用网络。
☆传输的安全性
摄像机除了具备用户名和密码验证、SSL/TLS加密传输、IP层访问控制、入侵检测等功能外，还可以使用安全证书在交换机和身份验证服务器对自己进行身份识别，防止犯罪分子采用电子方式替换现场图像，提高安全管理等级。
3、监控中心
监控中心配置的主要设备包括：
（1）录像存储服务器
本方案配置一台录像存储服务器，采用智能存储的策略，可以在32T硬盘容量中，同时存储78路高清视频一个月的图像。
智能录像系统的优势——
☆高效长时间存储
由于摄像机内部的软件管理将整个循环缓冲区数据扩展到外置存储设备，而非通过额外的录像服务器管理。
因此，使用存储功能时，既不需要FTP服务器，也不需要任何NVR软件，它所需的就是一个标准的Windows或Linux操作系统。
与大型的服务器系统+磁盘阵列相比，的精简存储方案可达到无限制的存储容量和可靠性，比集中式存储提高了10倍的性能，并且所有这些都可以使用廉价的标准IT组件来完成。
☆保存真正有用的数据
系统有三个重要的附加功能，使有限的硬盘空间存储更长时间的录像：
✧从整图中截取重要区域，而非整图（剪去天空，天花板等非重要部分）
✧仅在出现事件时开始记录（例如，画面中侦测到动作，开门，紧急按钮，噪音等）
✧在24小时连续录像模式下，静止画面或无警情时抽帧、低分辨率存储，运动画面或出现警情时，全帧、高分辨率存储，由摄像机自行判断，而无需后台服务器支持。
相对于传统方式以全帧率存储所有的图像，智能录像能够在同等硬盘空间容量下，使录像的保存时间延长2~3倍，这种方式并不影响录像的完整性，只是由摄像机判断并过滤掉重复的垃圾数据，平衡录像完整性和存储设备造价之间的矛盾关系。
（2）电视墙工作站群组
本方案配置了1台电视墙服务器，每台服务器有4个高清输出，与4块高清显示屏组成智能电视墙群组。
传统模拟CCTV系统存在的问题是疲劳的视觉监控——由保安人员盯着监控屏幕，这种方式，既疲劳又无效。
试验表明连续12分钟观察2个或更多轮巡切换的监视屏幕，保安人员将错过45%的场景，在22分钟后，会错过95%的场景。
智能电视墙群组系统的性能优势——
☆仅关注有用的图像
摄像机自主判断，何时应该进行图像的监视。
例如：
当夜晚检测到人员闯入或物体移动时，电视墙主动弹出画面并发生声音提示，提示保安人员关注有用的图像。
☆目标跟踪
摄像机内置了逻辑筛选器和多相机协同功能，一旦发生警情或特定事件，可通过IP通知联动其他摄像机和电视墙屏幕的多相机布局，自动实施目标跟踪，无需人工操作。
☆全局与局部细节兼顾
MXCC软件（自主研发的视频监控管理软件）具有自定义窗格、多层级电子地图，警报预览和浮动窗格功能，可同屏显示全景画面和局部细节，并使用虚拟云台进行操作。
这种操作方式，即使在两个以上的保安人员同时
升级会员 