智能建筑行业安全防范系统解决方案文档格式.docx
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更安全、更高效
系统的程序或文件有能力阻止未授权的使用、访问、篡改，或者毁坏的安全防卫级别，同时海康威视存储系统已完全能轻松完成海量存储的艰巨任务，让数据存储更高效、更安全。
易操作性及实用性
1）采用全中文友好界面，方便准确地提供丰富的信息，帮助和提示操作人员进行操作，易学易用。
2）系统的操作简单、快捷、环节少以保证不同文化层次的操作者及有关领导熟练操作。
3）系统有非常强的容错操作能力，使得在各种可能发生的误操作下，不引起系统的混乱。
4）系统支持热插拔，具有良好的维护性。
1.4设计依据
工程的整体建设将按照国家及地方规范展开，我司的各环节产品也将严格以相关规范之应用要求进行生产、检测出厂，以保证产品在项目中的运行符合国家、地方及相关行业的应用规定。
本设计依照的相关规范如下：
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006
《智能建筑工程质量验收规范》GB/T50339-2003
《安全防范工程技术规范》GB50348—2004
《入侵报警系统工程设计规范》GB50394-2007
《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007
《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007
《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94
《电视和声音信号的电缆分配系统》GB/T6510-1996
《CATV行业标准》GY/T121-1995
《彩色电视图像质量主观评价方法》GB7401-87
《彩色电视图像传输标准》GB1583-1979
《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）
《电磁兼容性标准》IEC801
《识别卡物理特性》GB/T14916
《识别卡记录技术》GB/T15120
《识别卡无触点集成电路卡》GB/T17553
《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801-95）
《计算机软件开发规范》（GB8566）
第二章系统设计
2.1系统总体架构
随着网络技术的高速发展，它已经给人们的工作、生活带来了深远影响，改变了人们许多的沟通交流方式，与此同时也将各领域的数据交互技术引向了一个新的领域。
这是一个新课题，在短短几年间，各电子设备之间乃至各系统之间的数据互通，网络通讯技术已经逐渐渗透进来，它将工业通讯领向了新的高度。
本系统的建设充分的利用了现阶段高速发展的网络技术，将各子系统分别搭建在同一个网域上，充分利用局域网高效率数据传输的优势，实现各子系统之间的信流交换。
同时，该方案的优势在于，各系统在物理层级上实现了互通的条件，使各子系统之间的联动机制被创建起来，让各单独的安全防范子系统组合成为一个有机的整体，实现技术联防、统筹管理的大系统运行模式。
系统硬件组成架构如下图如示：
如上图所示，在智能建筑大安防系统的建设中，本案延续了以往各子系统独立搭建的思路，将各子系统分别网络化，不但满足了执行层分别管理、控制、监管的功能需求，也将各子系统在通讯的物理层上联系起来，实现了真正意义的统一管理，分别执行的大系统运行模式，同时也为各子系统之间的联动创建了先天条件，为整套系统的二次功能开发留下了充分的空间。
2.2视频监控子系统设计
视频监控子系统是整个安防规划的重点，它是一个分布式的系统，为智能建筑提供安全监视、设备监控、生产运行、案发后查、证据提取等有效的技术手段。
该子系统具有智能化、高效率特点，系统采用全网络传输、数字化存储、集中控制及显示，主要由前端摄像机设备、视频显示设备、控制键盘、视频存储设备、相关应用软件以及其它传输、辅助类设备组成。
系统具有可扩展和开放性，以方便未来的扩展和与其他系统的集成。
视频监控子系统最直接、最主要的作用就是使管理人员能远程实时掌握建筑内各重要区域发生的情况，保障监管区域内部人员及财产的安全。
2.2.1视频监控方式选择
本案的视频监控子系统采用全网络架构。
基于现今高速的网络通讯技术，将前端的视频监控信号传送到后端，进行存储、显示。
由于网络具有灵活的扩展性，因此该套系统建成后也可以根据日后监管情况，方便、高效的扩充部署，安装、维护方便，也可以利用城域网遍布全国各地的优势，扩展异地业务或进行远程技术支持工作。
本案视频监控子系统硬件架构如下图所示：
在整套系统建设中均为网络化的设备接入，为方便前端摄像机的集中式接入，本案中采用了二层网络架构，前端网络摄像机通过接入层网络交换机联入项目安防局域网。
在实际的项目实施中，可以将就近的网络摄像机进行集中接入，方便现场安装和故障排查，同时前端设备检修时不会波及其它区域监控摄像机的正常运行，将系统的故障影响降至最低。
2.2.2前端设备选型
根据国家、行业及各地方标准（如《智能建筑设计标准》、浙江省《安全技防系统建设技术规范》等）对前端摄像机设置的描述，为满足项目中不同环境的使用需求，获取更优质的监控画面，海康威视研发团队根据摄像机的使用环境将多种图像处理技术嵌入到摄像机中，分别为：
红外技术、低照度技术、宽动态技术及强光抑制技术，并已将其应用在特定的产品当中。
项目实施过程中，我们可以结合实际的应用场景选用相应技术的摄像机：
在夜晚或较封闭的场所，由于光线几乎为零，如夜晚的星空环境，建议采用红外摄像机，通过摄像机本身发射的红外光进行补光，达到监控的目的；
在光线较为微弱，还有一丝光线，如地下车库，一般采用低照度摄像机，利用它的高度感光特性，捕捉低照度环境的图像；
在明暗反差较大的环境，为了避免摄像机图像出现过曝或过暗的情况，通常采用宽动态摄像机，减少环境光对监控图像效果的影响；
在机动车的出入口、通道，为看清出入车辆的车牌，可采用强光抑制摄像机以避免车灯的眩光，可将车灯对摄像机的影响降到最低。
为详细记录监控区域的实时图像，在本方案中设计采用全高清网络摄像机进行监控，主要从技术成熟度进行考虑：
现阶段网络化的技术发展已足够支撑大数据量的传输，并且网络的数据传输效率在飞速向前发展，网络的带宽已不再是海量数据传输的瓶颈；
同时，海量存储技术已走向成熟，海康威视存储系统已完全能轻松完成海量存储的艰巨任务，让数据存储更高效、更安全。
因此，如今的配套技术已经完全能够支撑全高清视频监控方案。
从市场的客观需求考虑，高清化的需求在如今越来越迫切。
根据我司对以往案发事件的调查，许多案件在侦破过程中，调取案发录像时出现了无法清晰识别当事人的尴尬局面，只是客观的将事件经过记录下来，无法通过案发录像提供当事人信息，给案件的侦破工作加大了难度。
高清视频监控技术可以从根本上解决这一问题，下图是在高清网络摄像机的帮助下截取的视频单帧图像，在高分辨率的图像中，我们可以轻松看清目标物在距摄像机较远位置的图像细节。
综合上述的技术成熟度及现今的业务发展需求，采用全高清网络摄像机监控方案是未来视频监控行业的必然趋势。
本方案也正是迎合现今的实际需求，在上述背景下提出，同时海康威视也是想通过公司的研发成果，将视频监控技术带向新高度。
2.2.3传输网络
该部分是视频监控子系统的重要组成部分，也是保障前端网络摄像机图像能够安全、高效、准确传输到后端的重要环节。
本案中采用树型网络架构，可视工程的规模大小构建二层网络架构或三层网络架构。
建意在中小规模的视频监控系统建设中，优先采用二层网络架构，以减小数据的转发、中继环节，优化网络，使数据传输更安全、高效。
该架构更适合在智能建筑的应用，其原因在于，视频监控子系统95%以上的数据流是单向传输，方便数据的汇聚收集和管理；
其次，该网络架构更有助于将故障点影响最小化，在系统故障排查、检修时不会波及其它区域监控设备上传输，可将系统检修模块化、区块化；
另外，在施工及系统扩充时也会给项目带来极大好处，即该架构有较好的扩展性，可将就近的网络摄像机通过同一网络设备间内接入系统，安装调试的工作量大大降低，也为工程建设节省了大量的管线成本。
网络中链路带宽利用率最高约80%，其中20%作为包头数据的开销。
如：
100M端口作为视频（数据）传输最大速率为80Mbps，且网络端口带宽使用率一般在60-70%左右。
为使数据传输安全、高效，接入层设备需求百兆带宽，上联带宽不低于千兆带宽；
核心交换机交换容量建议大于等于所有数据流量总和的4倍，使之具有足够强大的峰值数据交换能力和留有足够的系统扩充空间。
同时，为保证整套系统稳定的运行，要求每台网络设备均采用稳定、高质量的网络产品。
2.2.4图像显示与控制
高清的图像采集与传输固然重要，如果没有一套高清的显示系统和高效的控制系统，则该系统仍然不算是高质量的视频监控系统。
因此，要想在整套系统中应用高清技术，必须要有相应的高清的图像显示与强大的控制系统做支撑，让用户驾驭于整套视频监控系统，使高清技术得以充分的发挥。
图像显示与控制部分如下图所示：
2.2.4.1图像显示
图像显示采用海康威视液晶拼接屏系统，能显示包括1080P（1920*1080）及以下分的辨率，它具有高亮度、高对比度、快速响应、超宽视角的特点。
高亮度常规电视、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450～700cd/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画面质量。
高对比度海康威视液晶拼接屏的对比度高达2000：
1至3000：
1。
高对比度可以更有效的凸显画面本身的层次感，画面过度更显细腻，有助于观看者有效捕捉到画面中的每一个细节。
快速响应系统有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看到一致的图像效果。
图像控制采用海康威视的视频综合管理平台，它是一款集图像处理、网络功能、日志管理、用户和权限管理、设备维护于一体的电信级视频综合处理交换平台。
该设备采用业务板架构设计，可以根据用户的不同业务用途灵活选配相应的业务板，最大限度的迎合用户实际项目需求。
2.2.4.2图像控制
矩阵切换控制支持模拟、网络、数字视频信号的接入和切换输出；
支持高清、标清视频切换及输出；
模拟视频数字化后无压缩直接交换输出；
支持键盘控制切换；
模块化输入、输出板设计，可根据需求组合为各种规格的数字视频交换矩阵；
支持多台视频综合平台级联，扩展视频矩阵规模，实现多级矩阵级联管理。
大屏拼接支持大屏拼接功能，最多支持15组大屏，最多支持79块子屏组合拼接；
支持开窗和漫游功能，最多可实现开4个窗口。
强大的视频编解码采用H.264视频压缩标准；
支持复合流和视频流编码，复合流编码时音频和视频同步；
支持双码流技术；
支持BNC、VGA、DVI、HDMI视频解码上墙显示；
BNC支持1/4画面分割显示，VGA、DVI、HDMI支持1/4/9/16画面分割显示；
12U高度机箱具备80路200万像素高清编码能力（满配），7U高度机箱具备40路200万像素高清编码能力（满配），4U高度机箱具备16路200万像素高清编码能力（满配）；
12U高度机箱具备80路500万像素高清解码能力（满配），7U高度机箱具备40路500万像素高清解码能力（满配），4U高度机箱具备16路500万像素高清解码能力（满配）。
其它支持本地报警量输入输出控制、支持串行接口扩展信号量控制；
支持本地的大路数云台控制；
完备的操作、报警、异常及信息日志记录；
完备的用户权限管理，权限可细化到通道。
2.2.5录像存储
高清化海量的视频数据必须依赖于强大的存储设备，本案采用海康威视CVR直接存储方式。
CVR物理拓扑结构（如下图），存储设备中集成了录像服务软件，视频图像由前端摄像机通过流媒体协议直接写入存储。
这种通过流媒体协议写入存储的架构模式，可以使存储有更多的灵活性，可以做更多的工作，比如视频切割，文件压缩，文件加密等等，同时使得视频点播变得更加简单快捷。
采用CVR直接存储的优势在于：
✧支持视频流经编码器直接写入存储设备，省去存储服务器成本，避免服务器形成单点故障和性能瓶颈，提高录像质量。
✧支持手动录像、自动定时录像、视频移动录像、报警联动录像、视频丢失报警录像、循环录像和报警预录像。
✧客户端、平台直接接入，可实现对监控数据的直接下载、检索、浏览和回放等。
可获得极高的录像导出速度，提供更流畅的录像回放质量。
✧支持通过网络远程调用历史图像信息，回放时支持暂停、播放、停止、慢放、快放、拖动以及循环播放等操作，支持回放时图像抓拍功能
✧支持MJPEG/MPEG2/MPEG4/H.264/AVS等多种图像格式视频流的实时存储及点播。
✧高可靠性，存储设备间各自独立，任何单磁盘阵列的故障不会影响其他盘阵的正常使用。
✧部署简单，易扩展，支持分布式存储与集中式管理的机制。
✧提供配置、检索与回放的二次开发接口及控件，充分利用灵活对接的特点，兼容主流编码器及平台产品。
视频存储的技术要求
录像数据存储在上述磁盘阵列的高速设备上，存储的图像数据采用全高清模式，录像数据保存30天。
实际系统建设可按照不同区域的要求设定储格式和存储时间，但需考虑后期系统扩容或升级的预留空间。
存储的图像数据可通过网络接口以时间、通道等方式进行检索，允许多用户同时检索、调用录像。
视频存储的压缩码率
图像压缩格式：
H.264
图像分辨率：
全高清
图像压缩比：
30%
图像帧速度：
25fps
存储系统的空间要求
在实际监控项目部署时可根据摄像机的画质得出该摄像机的图像码率，下述为帧率25fps的码率速率表：
码率速查表（帧率为25fps）
分辨率
码率
2560×
1920
12Mbps-20Mbps
QXGA（2048×
1536）
6Mbps-13Mbps
1080P（1920×
1080）
3Mbps-9Mbps
UXGA（1600×
1200）
3Mbps-8Mbps
1600×
912
3Mbps-7Mbps
1280×
960
2Mbps-6Mbps
存储空间的计算
以6144Kbps单路视频图像码流进行存储为例，视频图像分辨率可达1280×
960PAL的效果，25幀变化运动率保持在视频图像70％左右。
图像存储容量计算如下：
单路高清摄像机视频图像码流为：
6144Kbps
单路高清摄像机视频图像码流单位换算：
6144Kbps÷
8（8bit=1B）＝768KB/秒
每路摄像机每小时容量＝3600秒×
768KB/秒＝2764800KB/小时
每路摄像机每小时容量单位换算后：
2764800KB/小时÷
1024＝2700MB/小时
每路摄像机一天24小时容量＝24H×
2700MB/小时＝64800MB/天
每路摄像机一天24小时容量单位换算后：
64800MB/天÷
1024＝63.28GB/天
现拟定本案中共有50个视频监控点，存储时时为30天，共需总磁盘容量为：
63.28GB/天×
50×
30＝94920GB
实际存储空间配置计算
磁盘容量损失：
1TBSATA硬盘由于进制关系，实际可用容量为931.3GB；
1000/1.024/1.024/1.024=931.3GB
格式化损失：
IPSAN模式格式化损失为8%-10%,CVR格式化损失为5%-7%；
RAID损失：
RAID5（RAID6）中有1
（2）片盘的容量用于存储校验数据；
热备盘用来做故障替换，不存储实际数据；
设备选择：
不同系列产品对并发录像数支持不同，根据实际项目前端码流和并发路数选择；
不同盘位的设备配置的RAID和热备盘数量不同，一般为8-12块硬盘一组RAID,16/24盘位配置2组RAID和1片热备盘，48盘位配置4组RAID和2片热备盘（具体配置可根据项目情况进行调整）。
根据理论计算所得的存储容量换算出实际所需配置的磁盘空间。
2.2.6智能技术的应用
随着视频监控子系统的需求日益加强，系统的搭建越来越庞大，以往传统的视频监控模式难以应付大规模的系统，造成工作人员工作量加大；
较长时间职守产生疲劳；
出现突发事件响应不及时，直接导致监管综合能力质量下降。
智能技术即是在上述应用背景下提出的，它是技防的延伸，也是未来视频监控技术的应用趋势。
目前应用在智能楼宇行业的智能技术主要包括：
视频质量诊断技术、人脸识别技术、行为分析技术、自动跟踪技术。
海康威视明星产品（视频综合平台）也支持智能分析功能，它采用业务功能板设计，可根据客户的实际需求，搭配对应的功能板实现其功能，项目适应性较强。
视频综合平台支持视频场景智能分析报警图片上墙；
支持穿越警戒面检测、进入区域检测、离开区域检测、区域入侵检测；
支持徘徊检测、物品遗留检测、物品拿取检测、停车检测、人员聚集、快速移动检测；
支持智能报警触发录像、定时录像、及其他方式报警录像；
支持双码流复合，同时可将智能分析信息叠加到IPC通道进行显示。
按照智能技术处理位置又可分为：
前端分析和后端分析，一般我们会根据项目的实际应用情况优先选择前端分析方式。
前端分析是选用带有智能分析技术的摄像机，将布防的规则直接在摄像机自带的设置中完成，后端设备只需接收前端摄像机发送过来的报警信息即可。
此种方式优势是触发速度快，响应及时，但算法规则有限，升级繁琐。
后端分析是将前端高清摄像机传送至后端的实时视频图像，采用视频分析服务器进行分析，前端设备只需不断发送实时视频图像即可，不必担任智能分析任务。
此种方式是算法较为丰富，系统容易升级，且可对不同点位摄像机进行智能分析，设置灵活。
2.2.6.1.视频质量诊断技术
视频质量诊断是一套智能化视频故障分析与预警系统，其通过对前端设备传回的码流进行解码以及图像质量评估，对视频图像中存在的质量问题进行智能分析、判断和预警，系统采用轮巡的方式，在短时间内对大量的前端设备进行检测。
视频质量诊断系统主要由诊断分析仪客户端管理软件组成，诊断分析仪采用视频质量诊断技术，应用计算机视觉（ComputerVision）算法，能对视频图像的清晰度（图像模糊）、噪声干扰（雪花点、条纹、滚屏）、亮度异常（过量、过暗）、偏色、画面冻结、信号丢失等常见摄像机故障进行检测，做出准确判断并发出报警信息。
判断的状态主要包括信号丢失、图像模糊、亮度异常、图像偏色、视频雪花、条纹干扰、画面冻结，故障定义如下：
信号丢失
由于前端设备损坏或者传输环节故障引起的信号丢失现象，包括单色画面，叠加OSD画面等人造画面，图像情况如下图：
图像模糊
由于聚焦不当、镜头灰尘、镜头涂抹、异物遮挡导致的图像画面不清晰，图像情况如下图：
亮度异常
由于摄像机增益异常、曝光不当、光照条件异常等各种原因引起画面过亮、过暗、闪烁等故障，图像情况如下图：
图像偏色
由于视频线路接触不良、信号干扰等原因造成的视频画面发生色偏，甚至某种颜色缺失，图像情况如下图：
视频雪花
由于视频信号干扰、线路接触不良引起的点状、尖刺等图像质量故障，图像情况如下图：
条纹干扰
由于线路老化、接触不良、线路干扰导致的横条、滚屏、波纹等带状、网状等噪声故障，图像情况如下图：
画面冻结
由于传输系统故障导致的画面冻结的故障，一般表现为画面静止不动，包括时标OSD部分不动。
上述视频故障用户可通过客户端软件或WEB浏览器登录客户端管理平台软件，根据实际情况，实现设备信息管理，检测计划管理，检测结果管理等，客户端管理平台根据协议，将设备、监控点信息，计划信息等发送至诊断服务器，诊断服务器按照检测计划进行巡检，同时用户可以通过客户端管理平台对结果进行查询以及结果导出。
2.2.6.2.人脸识别技术
海康威视通过多年的潜心研发，成功推出了人脸抓拍对比系统，系统主要采用具有自主知识产权的人脸检测算法、人脸跟踪算法、人脸质量评分算法以及人脸识别算法，其实现了实时人脸抓拍建模、实时黑名单比对报警和人脸后检索等。
人脸抓拍
对经过设定区域的行人进行人脸检测和人脸跟踪，并形成该行人的特定轨迹，然后利用人脸质量评分算法从人脸轨迹中筛选出最为清晰的人脸图像作为该行人的抓拍图像。
具体流程如下图所示：
人脸对比识别
可以按通道对人脸进行布防，每个通道可以单独配置黑名单数据库，实现单独布防。
人脸比对识别主要是利用人脸识别算法对抓拍到的人脸图像进行建模，同时与黑名单数据库中的人脸模型进行实时比对，如果人脸的相识度达到设定阀值，系统自动可通过声音等方式进行预警，提醒监控管理人员。
监控管理人员可以根据双击报警信息查看抓拍原图和录像进行核实。
具体流程如下图所示
人脸检索
在系统中输入待查询的人脸照片，系统自动检测出照片中的人脸信息并截取人脸，用户选择需要检索的人脸后进行相似度、时间段等参数设置后开始检索，最后检索出的相似人脸的结果会在界面上显示出来。
查询
查询包括黑名单报警查询
升级会员 