校园监控报警联动系统方案2.docx
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校园监控报警联动系统方案2
课程设计
题目：
学校联动监控报警系统
学生姓名：
所在学院：
电气学院
专业班级：
电气1401
届别：
201届
指导教师：
一系统概述............................................1
1.1 设计依据..........................................1
1.2 系统设计...........................................2
1.2.1前端设备的布设....................................2
1.2.2前端摄像机的作用..................................2
1.2.3前端探测器的布设..................................2
1.3主控系统............................................2
1.3.1系统功能..........................................3
1.3.2中心监控室具有的功能..............................3
1.3.3报警联动实现......................................4
1.4系统设计说明........................................4
1.4.1设计制造标准......................................4
1.4.2主要设备及其作用..................................5
1.4.3连接方法及原理....................................5
1.4.4系统先进性........................................6
二监控报警系统的布置.................................7
2.1学校摄像头的分布...................................7
2.2寝室楼摄像头布置....................................8
2.3教学楼摄像头布置....................................9
2.4监控中心............................................9
三监控报警系统技术简要说明.............................10
3.1监控部份............................................10
3.1.1视频信号的传输....................................10
3.1.2摄像机及镜头的选配................................10
3.1.3图像的处理........................................11
3.1.4供电与接地........................................11
3.2报警系统............................................11
3.2.1周界报警部份......................................11
3.2.2系统设计思想......................................11
3.2.3系统组成说明......................................12
3.3系统方案............................................12
3.4联动方式............................................13
3.5监控中心联动功能图.............。
...................14
3.6巡更系统...........................................14
3.7监控系统与报警系统灯光联动功能......................15
四监控报警系统主设备性能介绍.........................16
4.1智能高速球SIC-6118.................................16
4.2摄像机SIC-931N.....................................16
4.3红外摄像机SIC732D..................................16
4.4数字硬盘录像机SC-8116..............................17
4.5液晶监视器SC-20P...................................17
4.6室外主动红外对射探测器）...........................17
4.7总线制报警主机DS7400XI-CHI.........................17
五参考文献.............................................18
六总结.................................................19
一系统概述
1.1 设计依据
由于校园外围周界区域比较空旷，因此给不法分子乘虚而入创造了地理条件，校园的人身和财产安全受到威胁。
为此，用户针对校园安全隐患适时提出校园安全防范监控系统建设需求，对校园周边围墙、主要道路、出入口、地上停车场、等重点位置设计安装摄像机，其中围墙周界为重点防范区域，要求达到报警探测和视频监控双重保障。
通过对以上各部位安装监控摄像系统和报警探测系统，能够建立一个有易于扩充、升级和管理使用的综合监控平台。
实现社区重点区域的集中监测和数字化管理，保障校园学生，教师的人身财产安全。
一个完整的校园安全防范系统，是视频图像监测系统和报警探测系统的完美结合。
如何将两个系统的联动功能发挥到最大化，是决定该防范系统是否完善、先进、可靠的重要指标，也是衡量该系统性能高低的关键。
因此，根据查找相关的资料，对校园安全防范系统的设计和建立应满足以下要求：
a） 系统能够常年连续地稳定运行，保证监控系统的实时性和可靠性要求。
b） 设备性能精良，适应多边的自然环境气候。
c） 方案设计周密、科学、合理，便于实施。
d） 选用设备技术先进，功能完善，能够完全满足用户实际要求。
e） 各种信号传输顺畅无干扰，常年使用无衰减。
f） 用户界面友好，易于操作和维护，用户可自行组态。
g） 报警侦测灵敏，报警信号传输实时性高；监控图像质量清晰自然，无延时和抖动。
h） 系统具有良好的兼容性、扩充性和升级能力。
i） 可与本校园的其他监控系统实现网络连接，并可成功纳入统一的数字化监控网络。
1.2 系统设计
1.2.1前端设备的布设
前端设备在整个监控系统中起着重要的作用，该项目中前端设备包括前端摄像机和前端探测器两部分。
1.2.2前端摄像机的作用
前端摄像机是最主要的图像采集设备，发挥着三个方面的重要功能：
现场监看功能、视频报警功能、图像复核功能（主要结合报警系统实现）。
摄像机主要安装在室内外“重要监视区”及要害部位。
这些摄像机通过对现场的实时监视，能及时发现险情、不法行为和治安问题，能使问题解决在萌芽状态。
为此，重点监视目标、重点监视地段（小范围），宜采用固定摄像机，如进出入口等；较大范围的监视区，如围墙周边、主要道路、停车场等，宜选用带云台和变焦镜头的摄像机。
1.2.3前端探测器的布设
同摄像机一样，前端探测器作为重要的报警探测设备，对突发和意外情况的及时捕捉也起着至关重要的作用。
围墙是整个防范系统的重点，仅通过围墙周边安装的摄像机进行单一的视频防范还不能达到理想可靠的安全性，这是因为，夜间围墙周边灯光照明不足，影响监控图像的清晰度和辨识度。
另外，图像监看需要保安人员进行视觉判断，尤其是在夜间事件多发时段，更要求保安人员提高警惕时刻职守，但夜间人们的精力和注意力是最为迟钝的，因此由于人员疏忽造成防范漏洞是不可避免的。
为了弥补视频监控在夜间光线不足环境下的防范弱点，我们在围墙安装红外对射探测器，利用多重探测光束形成一道肉眼无法看到的“电子围墙”，在夜间进行布防。
一旦有非法分子翻墙进入，探测器被触发，报警信号可立即传输到监控室，启动警号闪灯监控画面弹出等设备进行告警，从而有效提高了围墙防范的及时性和准确性，弥补了夜间视频监控的不足。
1.3主控系统
该项目是围绕智能化数字硬盘录像监控系统（以下简称数字硬盘录像系统）作为主控系统来进行设计的。
数字硬盘录像系统是指以计算机硬盘为图像录像媒体，集成画面分割切换、云镜控制、录像检索、网络传输及报警联动等多功能为一体的，高度智能化的监控系统。
它以DVR（DigitalVideoRecorder）为基础，在其中增加了前端设备的控制功能、报警信息处理功能，以及计算机网络传输功能等，从而构成完善的数字化监控报警系统。
其中图像记录部分采用数字视频压缩技术，利用硬盘录像，使图像的纪录、重放、检索、管理等更加灵活便捷，因而日益成为监控系统发展的主导趋势。
相对于传统模拟监控系统，具有多种特点和优势：
Ø功能高度集成，将视频监控和报警探测有机结合，简化了系统设备，更加方便了系统的保养和维护；
Ø操作更加简单、直观，界面更加友好、人性化；
Ø超大的纪录容量，方便快捷的检索、更利于保存；
Ø实现了网络远程监控和系统联网；画质更清晰；
Ø安全性更高，具有严密的输入安全措施和防伪水印，杜绝录像资料被篡改。
1.3.1系统功能
为了便于用户对系统功能的理解，下面从用户对该系统的不同使用环境和系统的特殊功能，分别阐述系统的各种智能监控功能。
1.3.2中心监控室具有的功能
Ø主控室是整个系统的信号控制及信息交换中心，具有最全面的系统功能，简单表述为以下几点。
Ø可实时显示任意一路或多路监控点的影音信息，进行实时监测。
Ø可对任一路摄像机的显示效果、录像速度进行设置，以达到最佳效果。
Ø可对某一路或某几路重要监控点的图像进行多种模式的存储录像。
Ø重要录像资料可以备份和播放。
Ø可对录像资料进行多种智能检索和回放。
Ø可任意控制前端云台和摄像机镜头，选取最佳角度和距离监测现场情况。
Ø具备强大的联网传输功能，可将各路监控信号远传广域网，实现网络监控。
Ø具有强大完善的报警联动功能（详细内容参见以下部分）。
Ø可在主控室扩充模拟电视墙，增强显示效果（但成本造价较高，暂不推荐）；
Ø通过在数字智能型控制主机上的设置，可将监控信号上传到internet网，实现远程监控。
更详细的功能介绍请参见设备选型中数字硬盘录像主机的功能介绍。
1.3.3报警联动功能的实现
这里需要特别强调和突出的是该系统的报警联动功能，因为从方案设计的初始，就确定了监控重点为围墙部分，而有效提高围墙防范性的途径是同时安装视频监控设备和报警探测设备，所以，如何实现两个系统功能的结合，即报警联动功能，以做倒快速接警、准确判断、有效告警等一系列联动反应是该方案的核心。
其具体功能是：
当夜间有非法人员入侵（翻墙进入校园）时，报警探测器首先被触发，报警信号立即传送到监控室，启动警号闪灯进行告警；
同时数字硬盘录像主机的监控界面自动弹出电子地图显示报警方位
1.4系统设计说明
摄像机
采用进口“SICO“彩色摄像机，为1/3’CCD，PAL制。
超过100米距离采用光缆另外加收发器进行连接，提高稳定性和速率。
摄像机防护罩
根据所处环境选择合适的防护罩，室外安装的全天候防护罩有防雨及防尘功能，其电源由卖方提供。
室内摄像机防护罩等级不低于IP54。
1.4.1设计制造标准
DB32I/181-1998建筑多媒体化工程设计标准
GB-50198-94建筑闭路电视系统工程技术规范
JG/TI16-92建筑电器设计规范
GB7401-87彩色电视图像质量主观评价方法
GA/T75-94安全防范工程程序与要求
GBJ79-85企业通讯接地设计规范
GBJ42-81企业通讯技术规定
GBJ115-87电视系统工程技术规范
NEMA-ICS4控制设备及系统的端子板
NEMA-ICS6控制装置及系统的外壳
1.4.2主要设备及其作用
彩色摄像机------摄取监视区域的图像画面；
光学镜头------与CCD组合确立成像系统；
电动云台------负载摄像机进行水平、垂直方向的运动；
硬盘录像机------检视画面的录像及存储、查询等
网络交换机------将硬盘录像机接入网络，进行远程分控
视频监视器------视频画面显示
报警通讯控制主机------接受报警输入，产生报警输出
红外对射报警器------检测防范区域的警情，并产生报警信号
地址模块------为红外对射报警器设置地址，提供给报警主机
继电器模块------将报警主机产生的报警信号转化成开关量，硬盘录像机输出进行联动。
1.4.3连接方法及原理
前端的视频信号通过视频线传输入给数字式硬盘录像机。
硬盘录像机通过网络交换机接入校园局域网或Internet，通过专业软件，可以实现对摄像机的远程网络分控。
红外对射报警器通过地址模块，连接到总线上，通过总线传输数据，与报警主机通讯。
报警主机将红外对射报警器传输过来的报警信号传输给警号、报警打印机、继电器模块等设备。
该视频报警联动系统工作原理为：
报警防区一旦发现警情，红外对射报警器就会感知，立刻产生报警信号，该报警信号将通过报警主机传输给硬盘录像机做出即时响应，立刻调配该防区附近的摄像机转向该防区进行摄像捕捉，同时将防区画面显示在监视器上，供操作人员查看。
1.4.4系统先进性
1、监控、报警有机结合且模块化
系统采用模块化的设计理念，充分考虑了系统的稳定性和国家安防系统的设计要求，由监控、报警两个大系统有机结合而成，两系统既存在紧密的联系，又有各自的独立性。
系统经过编程处理，被分为若干个子系统模块。
子模块之间既相互支持，又能独立工作。
因此，一旦某一个模块发生故障，并不会影响其它模块的正常运行。
2、总线型的先进报警系统
报警系统采用先进的总线型设计，保密性强、抗剪线（剪线自动报警）、抗技术性手段的破坏（例如利用短路、断路等方法使系统不能正常工作），可兼容以后设备的不断升级、未来报警系统网络化统一管理等。
3.总线型系统与传统的星形设计系统存在本质的区别。
总线采用优质线路，故障率极低，一条总线环绕所有报警防区，极易维护和扩展。
前端报警设备通过线路与总线相连，一旦某一设备出现问题，只需排查前端设备与总线之间的短距离线路即可。
而传统报警系统走线过程中，每个报警前端设备都需从主控室单独引线，既增加了系统造价，又难以维护，由于所有线路统一置于管道中，一旦发生故障，基本无法修复，只能单独架线，无形中增加了后期维护难度与维护成本。
而无线型设备，每个设备都需要另外增加太阳能取电设备和12V电瓶供电设备，无线发射模块，一旦发生故障，基本需要更换设备，无法修复。
无形中增加了后期维护难度与维护成本。
4、强大的网络功能
系统具有强大的网路控制功能，支持多级网络控制，可实现权限管理，达到分级别观看、控制的目的。
保证了系统图像记录的稳定和安全。
5、智能报警联动设计
监控、报警两系统的相互联动表现为：
报警防区一旦有人闯入，报警系统就会产生响应，将警情传输给监控系统，监控系统能够立刻做出相应动作，将防区的画面调到显示器中，供管理人员查看。
管理人员可以通过及时对警情进行有效处理。
6、简单的操作培训及强大的可维护性
系统以先进的设备与强大的技术作为基础，通过复杂的底层程序设计，为使用者展现了非常友好的控制界面，使用户能通过非常简单的操作来实现日常的管理和维护工作。
系统采用模块化设计，减轻了工作人员排查故障的难度。
模块之间相互独立，一个模块的故障不会影响到系统的正常使用。
对重要区域实施24小时防范管理。
配以报警图像复核，在系统报警的第一时间内抓拍到现场图像，将事件处理在萌芽状态。
通过保安人员的熟练应用，可有效的对厂区实行全面的监控，保证校园安全和工人正常工作，构成了校园的高级安全防范网络
二校园监控报警的布置
2.1摄像头安装位置
根据学校监控标准以及摄像头安装的规范，正确的安装摄像头，摄像头分布图如下所示
皖西学院摄像头分布
具体摄像头的布置大致相同，如下图所示这是其中一个摄像头安装
路口摄像头摆放
根据摄像头安装规范摄像机宜安装在监视目标附近不易受外界损伤的地方，安装位置不应影响现场设备运行和人员正常活动，安装的高度，室内宜距地面2.5－5m，室外宜距地面3.5－10m，室外环境下采用室外全天候防护罩，保证春夏秋冬、阴晴雨风各种天气下使用。
2.2寝室楼的摄像头布置
为了方便更好的监控学生寝室的，保证宿舍环境的安全，安装摄像头是必须的，下图是寝室楼摄像头的摆放图
宿舍摄像头分布
2.3教学楼的摄像头布置
为了监控教学楼周围有没有异常的情况，保证教学环境的安全下图是教学楼摄像头的布置情况
教学楼摄像头布置
2.4监控中心
在逸夫楼设立主监控室，设立主监控是的作用在于
1.事实显示监控画面
2.事后录像查询
3.方便管理人员及时了解情况
4.网络远程操作控制
一般来说监控中心要由前段视频采集部分、中间传输部分、后端储存及显示部分以及中心控制部分四大块组成。
监控中心原理图
三监控报警系统技术简要说明
3.1监控部份
3.1.1视频信号的传输
视频信号传输线有网络电缆（网线）、光缆。
光缆一般用于长距离传输，对于一般建筑一般采用网线传输视频基带信号的传输方式。
当采用4*0.5*2网线时，一般传输距离在100m以内时，100m以上应使用光缆进行传输。
3.1.2摄像机及镜头的选配
要将被监视的目标图像既可在监视器上充分显示出来，又能达到最经济合理的要求，一般来说，对于具有一定的空间范围、兼有宏观和微观监测要求、需要经常反复监测、又不需要同时监测的场合，宜采用高速球，除此之外，则尽可能采用定焦距镜头摄像机。
监视目标逆光摄像时，宜选用具有逆光补偿的摄像机；监视目标亮度高低相差100倍以上或昼夜使用的摄像机，应选用自动光圈镜头，尽可能优先考虑选用满足昼夜监控需要的红外摄像机。
在监控系统中为了以后方便工作人员管理和使用，都采用一体化摄像机加云台。
3.1.3图像的处理
闭路监控电视系统对所传输的图像信息具有切换、记录、重放、加工和复制等功能。
视频矩阵是能手动和自动编程，将所有视频信号在指定的监视器上进行固定或时序显示，也可以进行图像混合、画面分割、字幕叠加等处理。
在用于安防的闭路监控电视系统中，视频矩阵应具有与报警控制器联网的接口，当报警发生时切换出相应部位的摄像机图像，并能进行记录和重放，以便分析处理所发生的事故。
3.1.4供电与接地
电视监控系统应由可靠的交流回路单独供电，摄像机由控制中心集中供电，以防止突然断电影响整个系统，也为今后的工程维修及管理创造条件。
系统接地宜采用一点接地方式，接地电阻不大于4Ω，当系统采用联合接地时，接地电阻不大于1Ω。
3.2报警系统
关于校园一键式紧急报警系统是在校园内的各个重要部位安装固定的一键式紧急报警按钮，发生紧急情况院校师生可通过触发固定点的紧急按钮发出应急求救信息号。
求救信号通过学校局域网络传输到保安室接警中心，因为固定点紧急按钮报警柱或者其他固定报警按钮有视频监控，所以报警时保安接警中心接到报警警情的时候有视频上传到中心，一方面可以显示报警位置，二方面还可以与报警点紧急视频对讲。
3.2.1周界报警部份
周界防越探测器一般采用线型探测器，由于校园周围环境复杂，根据校园这种实际环境情况，在社区周界设置红外对射系统，在此基础上，我公司根据多年的工程设计和施工经验，从而为整个校园的周界防越提供绝对的安全保证。
3.2.2系统设计思想
为实现上述要求，根据校园项目的总平面图，在社区的外围围墙上设置红外对射入侵探测器，防止有人非法闯入校园。
一旦有人翻越系统布防后的界线，会立即触发报警。
报警后，处于安保控制中心的防盗报警主机能发出声音报警信息，显示屏显示报警区域，提醒安保人员前往报警地点查看。
同时显示出报警点所处的防区和报警的性质，打印报警状态、时间。
防盗报警主机同时发出到电视监控系统的联动信号，使电视监控系统自动启动录像机，进行录像，探照灯联动跟踪，现场警灯发出闪烁灯光及鸣叫。
3.2.3系统组成说明
总线式报警主机的技术特点是稳定可靠、报警快捷、设计简单、施工便利。
本方案根据小区总平面设计图纸，结合周界地型走势，以总线式报警主机为核心，采用双总线系统，红外对射报警器和一套报警管理软件，为用户组建一套功能先进、价格合理、质量稳定的周界报警安防系统。
系统可实现：
·周界全面设防，无盲区和死角；
·探测设备抗不良天气环境干扰能力强；
·防区划分适于报警时准确定位；
·报警中心具备语音/警笛/警灯提示；
·翻越区域现场报警，可实现同时发出警笛/警灯、警告；
·报警中心可控制前端设备状态的恢复；
·报警联动；
·进行报警中心报警状态、报警时间记录；
·电子地图显示；
·事件记录打印。
3.3系统方案
系统主要由以下几个主要部分组成：
·前端设备主动红外对射探测器
·采用大型总线制报警主机（支持双总线，支持多个防区）
·采用报警管理软件（电子地图管理软件，可选）
前端对射探测器安装在校园围墙上，通过合理排布，将校园周界划分多个功能相同的独立防区，系统布线采用总线方式，使用单防区模块，将所有的周界主动红外探测器并接在一条总线上，报警信号传送到总的系统平台，在中心计算机显示报警的准确位置，可以通过联动模块实现视频联动。
这样工程非常简单。
周界报警的电源需要另外考虑。
一般采用15V的直流供电，由于社区距离比较远，建议采用2路供电模式，把电源安装在围墙下面，配上电源防水箱，这样不会造成电压不足等现象，保证电压稳定。
根据校园的特点及围墙的长度，系统设计采用总线结构，总线长度均可达到1600米。
连接在报警管理中心的总线驱动模块的总线接口，可通过串口模块与PC机相连，主机实时监测总线上各个防区的状态，当某个防区的探测器发现有人非法攀登和跨越时，探测器发出报警信号，通过数据总线传送给报警主机，实时的将本防范区域的报警信号、警情类型显示到报警主机键盘上，并触发声光报警，同时报警管理软件弹出电子地图并进行报警显示，使操作人员能及时、准确地掌握警情，及时调动保安人员进行处理。
本系统除了可以现场报警之外，还可以提供电话接口，如有需要可以与110系统实现报警联网。
3.4联动方式
一般来说有硬件联动和软件联动两种实现方式，当然两种方式可以结合。
1、报警主机通过配套的继电器联动板通过编程将信号输出给硬盘录像机或矩阵报警接口箱实现联动；
2、报警主机将报
升级会员 