某电站视频监控系统技术设计方案Word文件下载.docx

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有效合理的利用有限的网络带宽。

功能强大的集中或分布式控制－用户可以按自己的方式配置系统。

一台服务器带一个软件应用程序，就可以运行整个系统。

可以生成高质量图像，并可以在世界任何地方对这些图像进行访问、监控、记录和打印。

可以设置每个系统管理员的许可等级。

记录内容不存放在摄像机的位置，从而减少因偷盗、火灾等而造成损失的机会。

很容易添加摄像机，无需进行布线。

服务器可以充分适应未来对处理器的速度、硬盘的容量等进行的升级。

所有摄像机都通过简单、高成本效率的以太网连接到网络，利用已有的网络基础设施，从而节省时间和资金。

1.2需求分析

1.2.1总体设计思路

根据当前图像和通信技术现状及其今后的发展,本系统应基于IP网络进

行建设。

监控中心宜采用专网结构，100M/1000M自适应方式.

系统应支持多种图像编解码格式,可同时接入两种以上不同的编解码制

式.

监控中心宜配置系统管理的相关设备和管理软件

画质要求清晰，传输流畅。

具有录像、抓拍、备份、检索功能。

系统具有刻录功能。

1.2.2功能需求

●一个监视终端可同时实现显示四个或以上不同摄像头的图像,不同的监视终端可同时实时显示一个摄像头的图像.

●可实现多个图像的预置（预编程）循环显示。

●监视终端可采用软件、硬件两种方式实现图像解压缩。

●任一监视终端都具有内存短时（5分钟）动态录像及根据需要转硬盘录像功能。

可手动或根据时间自动启动和关闭硬盘录像。

●各监视终端均可远程调用录像文件并回放。

应有按日期，录像类型、摄像头等多种方式查找录像文件。

●可在发生报警自动切换摄像机显示当前位置或预置点的图像，并自动将事件前5秒钟的信息转存录像，并将有关信息连续转存硬盘。

●可远程控制摄像机左右、上下转动和镜头的远近调节。

宜采用人性化的控制方式，支持模糊控制。

●监视终端应可以记录并保存与本终端相关的各种信息，包括操作记录、告警信息、录像文件等。

●监视终端可查询各摄像机的配置。

●监控前端摄像头可输入外部报警信号。

●监视终端根据报警信号发出可闻、可视信号。

●监视终端可接受并显示相关的设备故障信号。

1.2.3软件功能要求

●整个监视系统由系统管理软件进行管理。

●系统管理软件可进行权限、密码、用户增减、授权、优先级等设置。

●对不同的监视终端及操作人员的设置不同的使用权限和控制权限。

●具有系统全部运行情况自动检测、诊断和管理功能，提供实时或历史查询。

●系统管理软件应记录系统中的操作、告警、用户登录和退出、录像信息等，记录应保存不少于1个月或500条记录。

1.2.4安全性需求

整个监视系统由系统管理软件进行管理。

系统管理软件可进行权限、密码、用户增减、授权、优先级等设置。

对不同的监视终端及操作人员设置不同的使用权限和控制权限。

具有系统全部运行情况自动检测、诊断和管理功能，提供实时或历史查询。

系统管理软件应记录系统中的操作、告警、用户登录和退出、录像信息等。

B.第二章设计原则及标准

2.1遵循的标准

本方案遵循（但不限于）以下标准的最新版本，系统的所有设备和材料，

均应依照IEC，ISO，GB，ANSI，IEEE的标准规范进行设计、制造、检验和试

验，并应满足下列规范或要求：

ISO标准---国际标准化组织制定的标准

IEC标准----国际电子技术委员会制定的标准

SI标准----国际标准单位制

GB标准----中华人民共和国国家标准

DL标准----中华人民共和国电力行业标准

ISO9000系列质量体系认证证书

CCITT国际电报电话咨询委员会标准

IEEE美国电气电子工程师协会标准

《工业企业通信设计规范》适用于线路敷设

《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

《电气安装工程施工及验收规范》GBJ232-90／92

《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90

《安全防范工程的设计，安装与开通程序》ONC-TB201

《民用闭路监控电视系统工程技术规范》GB50/98-94

《火灾自动报警系统施工验收规范》GBJ50166-92

《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87

GB2887-89《计算站场地技术条件》

GB9813《微型数字电子计算机通用技术条件》

GB/T13702-92《计算机软件分类与代码》

GB/T15532-1995《计算机软件单元测试》

GB2423《电工电子产品基本环境试验规程》

IEC529防护等级

IEC61000-4-5浪涌抗扰性试验

C37.90.1-1974抗浪涌能力（SWC）测试导

C37.1-1987用于监控、数据采集和控制系统的定义、技术规范和分析

2.2设计原则

标准化：

结构体系满足EIA/TIA568、IEEE802、EIA-569、EIA-606、ISO/IEC11801等标准。

实用性：

系统的各子系统，包括数据、语音、视频、控制等都满足国际标准，具备友好的用户界面，管理功能完善，方便实用。

灵活性：

系统中的任何一部分的联接都是灵活的，即从物理布线，到数据通讯，语音通讯，视频通讯、监控设备的联接都不受物理位置和这些设备类型的限制。

扩展性：

由于这些基础设施（材料、部件、通讯设备）都采用国际标准，因此，无论计算机设备、通讯设备、控制设备随技术如何发展，将来都可很方便地将这些设备联到系统中，对于系统的扩容及各部调整带来很多方便性。

配合下一特点更加增强了系统的可扩展性。

安全性：

数字化网络监控系统最大特点之一就是利用现有的，成熟的计算机存储技术存储来自网络摄像机传送的数字图像。

一方面保证了高效，可靠的存储，另一方面易于存储的扩展，从而组成更大的存储空间。

结合SONY公司的网络摄像机专业管理软件，不仅轻易存储来自网络摄像机采集到的数字图像，而且可以侦测网络摄像机是否正常工作，有否遭到犯罪分子破坏。

同时提供强大的录像检索，可以迅速检索到发生事件时段的录像资料。

为处理事件提供强有力的图像证据资料。

模块化：

所有用于连接这些设备的适配件都是标准件，并且形成一定的功能模块，如各个采集终端作为一个独立的运作单元，其自身可以实现音视频的采集、压缩、传输等功能。

作为独立模块运作对系统的扩展来说非常方便。

可靠性：

在系统设计中除选用符合国际通用标准的、技术上成熟的名牌产品以确保其可靠性外。

还在设计中根据其功能、重要性等分别采用冗余、容接等技术，确保系统的长期稳定运行。

在本系统的设计中，对各子系统的可靠性作了充分考虑，具有高效、快速的故障自诊断和自恢复功能。

成熟性、兼容性：

本系统设计中优选成熟、稳定、运行良好、技术可靠的设备。

系统设计布置各种先进的监控设备，可方便地接入网络视频服务器，系统具有良好的兼容性。

性能/价格、数字化：

在本方案中，性能/价格最佳者优选。

根据国际CCITT组织提出的建议，结合实际情况，在数字/模拟均可实现的情况下首选数字信号。

系统设计将充分结合某某管理的具体特点，从长远考虑，一切实际需要出发，既要符合设计任务书和相关规范要求，保证工程的高质量、高可靠性。

又要做到优化设计、避免大材小用、优材劣用，保证系统较优的性能价格。

系统高度集成化：

传统的设计是将各监控子系统做成自封闭的系统，因此在实现环境量集中监控时，通常会发现监控系统设备数量多，设备利用率低，很难实现集中管理等缺点。

本方案充分利用现代通信技术、计算机网络技术和远程控制技术，将各分散的子系统集中用光纤线路传送至主监控室。

功能强大的WINDOWS软件与先进的数字传输体系完美地结合在一起，通过完善的程序设计真正实现智能化控制管理。

系统可管理性原则：

全中文操作界面，操作简便。

监控中心操作人员经简单说明后即可熟练操作整个监控系统。

C.第三章方案设计

我们可以提供完善的解决方案来帮助用户集成任意规模的监控系统：

从监控前端的网络摄像机、服务器端的视频服务器和海量存储设备，到客户端的视频监控软件，我们可以充分利用我们集合的全球资源来辅助用户构建任何规模的IP视频监控系统。

系统结构示意图：

本系统从技术角度来看可以划分为以下几大模块：

厂区前端视频采集模块

网络传输模块

中心控制显示模块

大坝前端视频采集模块

后端存储模块

现在我们来详细的了解一下这些模块的组成及使用的高端技术。

3.1厂区前端视频采集模块

●动静结合：

我们的设计原则是合适而不浪费，对于一个监控范围非常广的监控区域，我们采用带云台的网络摄像机代替多台固定摄像机来实现无死角监控。

而对于只需固定监控一个位置的情况下，我们采用固定摄像机来完成。

●完美的图象质量：

SONY的视频技术是全球最好的，我们所选用的SONY网络摄像机可以保证图象质量的最好效果。

报警输入：

SONY的IP网络摄像机具备报警输入端口，因此，可将报警探头与相关的摄像头连接，并通过监控软件设置发生报警后的处理，切换到报警地点的图像。

●双向音频：

SONY最新的网络摄像机支持双向音频功能，用户可以通过前端摄像机向监控中心传递语音信息，一旦发生突发事件、火灾、盗窃等事件，可方便得进行语音交互。

在监控中心和需要进行语音交互的楼道拐角、出入口等地点各安装一台具备内置麦克风、外部麦克风输入和一个至活动扬声器的音频线输出，就可以在两地点之间进行双向的语音交互，方便及时处理异常事件，作出快速反应。

●多种选择：

我们可以选择SONY单独的纯IP网络摄像机，也可以选择网络视频服务器配合配合我们的普通模拟摄像机。

3.2网络传输模块

视频流的传输方式有其特殊性，且其占用带宽比较大，因此我们在传输方面作如下设计。

13台摄像头，每路摄像头最大数据带宽为2M，共26M数据带宽。

前端和中心可配置百兆交换机。

由于赛珠电站的点数分散，部分监控点距离监控中心距离较远，因此采用普通超五类网线无法传输，因此，对于此种情况我们采用多模光纤进行传输。

对于距离监控中心距离较近的大部分点数，我们采用各个百兆交换机接入，再将交换机接入千兆交换机。

3.3中心控制显示模块

中心控制模块由若干台安装了SONY智能监控管理软件的PC服务器，实时接收监控前端视频采集模块传递的现场数据和红外传感器网络触发的报警内容，并可进行显示、记录、查询、报警处理等，同时还可以进行系统设置，如摄像机控制、用户管理、系统日志管理等。

关于软件功能的说明，硬件系统的设备选型，请参考第四章设备选型。

下面，将详细介绍涉及到的信号处理、PC音视频服务器等各组成部分的功能。

3.3.1信号采集与处理

本监控系统以赛珠电站内所组成的局域网为数据通信线路，音频、视频、报警信号统一集成在以太网内传输，由监控系统软件统一处理。

音视频信号由监控前端经由网络传送到监控中心的监控室，供管理人员浏览并且在存储服务器进行保存。

通过在视频监控软件中的任务设置，存储服务器中的音视频数据可以按要求自动清空，循环记录。

提供定点定时地查询和回放。

报警信号来源于两个方面。

一个是摄像机本身根据图像识别产生的报警信号，另一个是由外部报警产生的报警信号。

对摄像机产生的报警信号由摄像机自动传回监控中心服务器。

来自摄像机外部的火灾、漏气、防盗等不同的报警信号，则通过烟感、红外等基于485总线的报警模块，传输到网络摄像机的报警信号输入口，触发SONYRSM软件对信号做出分析，最后根据需要产生声音、Email等不同的报警信号，全方位完成报警任务。

3.3.2音视频管理服务器

音视频管理服务器用于安装SONYRSM系列的服务器端软件，通过该软件，用户可以搜索到网络中的SONY数字摄像机或网络视频服务器，并可以根据摄像机地点和功能的不同，进行分组管理。

通过RSM软件，用户还可以自由的设置图像显示界面，图像定时切换，并提供视频数据的广播转发、记录、回放、接收报警并处理，可以设置时间表，编辑摄像机的任务，如定时记录、报警记录等。

位于客户端的用户可以在RSM客户端软件中连接音视频管理服务器，即可操作在服务器上注册的网络摄像机或网络视频服务器。

用户可以在客户端软件中设置监控点的地图，并关联监控点的摄像头，方便用户直观快速的定位需要查看的图像位置。

也可以在软件中任意设计符合自己工作特性的界面，分配画面，根据服务器性能的不同，最多可同时显示256台摄像机的视频图像。

音视频管理服务器的画面范例如下图所示：

音视频管理服务器配置画面

检索及回放画面范例

任务管理画面范例

3.4大坝前端视频采集模块

赛珠电站地处风光旖旎的云南禄劝，电站兼具旅游观光功能，拟建的电站视频系统，即要满足生产管理的需要，同时又能为旅游观光的游人展示赛珠电站坝区美丽的自然风光。

鉴于此，由于目前市场现有监控摄像机输出的图像清晰度无法满足高清显示的需要，我公司建议坝区监控采用SONY网络球机SNC-RZ50P。

3.5后端存储模块

3.5.1按需存储

我们在这里可以将存储进行细化，有些视频24小时存储是没有意义的，如无人的楼道拐角，对他们的存储无疑是一种资源的浪费，因此我们在这里按需求大致进行两类存储。

常规监控：

自动存储。

常规监控大部分需要24小时连续存储，因此我们在此采取的存储策略是：

全天候存储加移动侦测存储。

对于人流比较频繁，如大门口，接待前台等。

我们采取24小时全天存储。

而对于人流很少的区域，我们采取当有物体出现（移动侦测）时触发存储。

报警存储：

当触发报警时，我们的相对应前端摄像机可以对报警处的图像进行相对应的报警存储，这样就有效的节约了存储空间。

3.5.2存储量的计算

根据赛珠电站对图像和音频数据保存的时间要求，对于赛珠电站内的重要设施、重点部位要求全天候监视异常情况，24小时记录图像信息。

对于非重点地区，则采用移动探测报警记录方式存储图像信息（60%存储量计算）。

全部图像信息按照保留3天，之后自动循环删除。

赛珠电站共有13个监控点为24小时全天候图像存储，则数据存储量的计算如下：

●MPEG4格式摄像头每天数据量：

10GB

●M-JPEG格式摄像头每小时数据量：

1GB（CIF），2.7GB（VGA）

存储计算（MPEG4）：

13个*10G*15天*1.1≈2145G

注：

存储配置，需要考虑至少20%的冗余量。

对于本项目我们建议采用网络存储来实现存储功能，以保证系统的稳定可靠

3.5.3带宽的计算

根据赛珠电站摄像机网络分布统计，一体化快球需要13台。

数据压缩格式采用MPEG4，其网络带宽计算如下：

●MPEG4格式下，1台摄像机所占用的带宽

图像大小：

640*480

图像质量：

Level6

所需带宽：

1.26Mbps

因此，传输总带宽：

●MPEG4：

1.26*58≈73Mbps

需要考虑30%-40%的带宽损耗：

⏹MPEG4：

73MMbps*1.4≈102Mbps

3.6视频备份

我们的RSM系统软件有外部备份方式：

将视频导出为AVI格式的文件，可以通过各种播放器来观看。

D.第四章设备选型

4.1硬件设备

4.1.1前端设备

SONY网络摄像机

SONY生产的最新一体化IP摄像机是内置有IP服务器的可直接连接到网络上的摄像机，也被称为网络摄像机。

视频格式有MJPEG、MPEG-4等不同的形式，分辨率最高可达720×

576像素。

根据监控点的具体情况，在各监控点安装相应的监控摄像机（彩色或黑白、固定或活动云台、定焦或变焦）。

在每个监控点可以安装一个或数个监控摄像机，云台可以由控制中心的计算机控制。

此外，为了方便设备维护，在监控前端可以加装雨刷和喷水瓶，对摄像机进行远程清洗。

IP网络摄像机内置10/100M网卡，通过网线连接到内部网络上，编码压缩处理后的监控信息通过内部网络汇集到变电所视频控制服务器上，视频控制服务器可以对各点的视频进行实时采集、转发、录像等操作。

为充分保证每个监控点的带宽，采用MPEG4的编码标准，带宽占用较低，并可实现图像的优质传输和存储，而且传输距离较远,适用于广阔区域的监控。

通过合理设置摄像机的位置，系统能清晰监视户内、户外各场地环境，包括出入口、道路、设备区。

SONY的IP网络摄像机内置WEB服务器，用户可不使用专用软件，而直接从WINDOWS浏览器上监视图像及操作摄像机。

●SNC-RZ50P球型网络摄像机

基本描述：

SNC-RZ50是最新款式的Sony网络摄像机，采用先进的图像处理技术，提供三种压缩格式：

JPEG、MPEG-4和H.264。

用户可以选择其中任一压缩格式，来满足网络环境和应用要求。

此外，摄像机还配备一项新开发的“双重编码功能”，允许同时进行JPEG和MPEG-4的流媒体传输，从而进一步扩大了监控应用的范围。

除了P/T能力外，SNC-RZ50还配备一项功能强大的26倍光学变焦功能，允许用户在拉进小型或远处的物体时，让图像格外清晰。

由于这款摄像机配备昼/夜功能，因而可以在低光环境甚至0Lx照度条件下，提供清晰的图像。

特性描述：

·

26倍光学变焦的PTZ网络摄像机

24小时提供高质量图像

使用Sony先进的ExwaveHADCCD技术

最低照度：

彩色2.2Lx（50IRE，F1.6，AGCON）；

黑白0.3Lx（50IRE，F1.6，AGCON）

确保在低照度条件下的高对比度呈现

同时提供M-JPEG,MPEG4,H.264三种编码方式选择

同时提供两种编码数据:

MPEG4和M-JPEG

提供多种尺寸图像选择:

640x480,340x240,160x120

●SNC-CM120百万像素智能网络枪式摄像机

Sony网络枪式摄像机的重量级新品SNC-CM120，是专门针对安防监控应用设计的高清晰度百万像素摄像机，采用索尼最新开发的1/3英寸百万像素ExwavePRO™逐行扫描CCD，配合增强型彩色滤光片与索尼独特的聚光器技术，在各种条件下即使是微光环境，也能提供令人惊讶的百万像素高清晰、明亮图像。

采用DEPA智能技术，具有智能移动探测和智能目标探测功能，MPEG4/JPEG双码流，为您提供非常高效和高级别的安防监控。

24小时的全天侯使用设计，具有日夜转化功能，可以满足室内和室外的各种应用。

配合其他很实用的特性，像伽马曲线调整、语音报警、电子PTZ、DC自动光圈镜头、超大视角和PoE供电，这款Sony百万像素、智能网络枪式摄像机将使您的监控系统更上一层楼。

特性描述:

Sony1/3’ExwavePRO™逐行扫描CCD

13o万像素，高灵敏度

DEPA智能移动探测和智能目标探测

MPEG4/JPEG双码流

双向音频，智能语音报警

六种模式伽马曲线

电子PTZ，图像裁剪功能

模拟视频输出-600线高清晰度

坚固外壳，IP66防水防尘，自带加热模块

日夜转换功能

PoE,AC24V,DC12V

●SNC-DM110百万像素智能网络半球摄像机

Sony网络半球摄像机的重量级新品SNC-DM110，是专门针对安防监控应用设计的高清晰度百万像素摄像机，采用索尼最新开发的1/3英寸百万像素ExwavePRO™逐行扫描CCD，配合增强型彩色滤光片与索尼独特的聚光器技术，在各种条件下即使是微光环境，也能提供令人惊讶的百万像素高清晰、明亮图像。

采用DEPA智能技术，具有智能移动探测和智能目标探测功能，为您提供非常高效和高级别的安防监控。

配合其他很实用的特性，像伽马曲线调整、语音报警、电子PTZ、超大视角和PoE供电，这款Sony百万像素智能网络半球摄像机将使您的监控系统更上一层楼。

130万像素，高灵敏度

超大视角（100.8°

）

●YK5409室外防护罩

YK5409室外防护罩为9"

球机，适用于室外安装环境，该球机采用独特的双层罩设计，便于散热，应用于室外环境时具有理想的耐寒、抗热、抵御风雨的效果。

全天候环境设计

双层结构设计，可有效减少热风阻流，降低内部温度3℃～5℃

配有自动温控加热装置，有效加热摄像机及除雾、除霜

选用步进电机，运行平稳可靠

选用美国LITTON导电环，保证运行平稳可靠，连续工作

有壁装、吊装两种安装方式

4.2软件设备

RSM网络监控管理软件

在一系列面向网络的新型产品的支撑下，SONY已经向广大用户提供了一整套清晰的网络监控和监视应用解决方案。

特别是于2003年推出的IMZ-RS100系列智能监控软件，由于拥有多摄像机监视、记录功能，已成为IP监控历史上的一个里程碑式的产品。

在它所提供的多种多样便捷功能的帮助下，来自安全、行业、过程和质量控制以及零售等众多领域的专业人员可在他们的计算机网络上构建功能强大的多摄像机视频监控系统。

在这一基础上，SONY又推出了IMZ-RS200系列，一种集增强功能性、系统稳定性和灵活性于一身的新一代网络监控软件。

其优势在于所提供的具有丰富内涵且多种多样的功能特性－这其中包括一个直观的用户