别墅数字化监控管理系统方案.docx
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别墅数字化监控管理系统方案
别墅数字化监控管理系统
设计方案
一、系统概述
随着城市（镇）生活节奏逐渐变快，居住环境的改善成为人们对高质量生活向往的一个基准点，走入都市人的生活，别墅区成为城市（镇）高消费人休闲住宿的重要场所。
要在激烈的别墅地产竞争中取得胜利，已经不能只靠简单的价格战，这只会让商家两败俱伤；只有从降低营销成本、打出品牌，树立良好形象出发，为顾客创造一个安全、舒适、轻松、货源齐备的休闲环境，才有可能取得好的业绩。
由此，别墅必须配以一整套完备的网络监控系统，解决别墅运营中的安全隐患、控制管理等问题。
目前数字网络监控系统已在银行、博物馆、政府机构、商店和居民社区等得到广泛应用。
在目前的别墅区开发领域，拥有现代化数字网络监控管理系统的别墅群对于广大的消费者具有强烈的需求。
安全始终是人们在生活中最基本的要求准则。
目前，在我国各行业中广泛使用的网络监控系统大多为模拟方式，其主要特点是：
系统采用矩阵主机控制，通过网络墙监视前端目标，采用长延时模拟录像机进行录像和回放；其主要缺点：
当录像资料需要长时间备份时，需要大量的录像磁带，消耗大量的人力和物力，并且在录像回放检索时操作不方便。
因此，基于数字存储技术的网络数字视频监控系统经过几年的发展，至今，技术已经完全成熟，很好地解决了传统图像存储及回放等技术难题。
网络视频服务器系统不仅存储费用低、效率高，而且还具有网络传输、远程传输和循环存储等优点。
与此同时，硬盘录像系统的数字化和传输网络化等先进技术可以实现与防盗报警等系统联网联动，及时准确地反馈现场信息，为报警事件提供充分可靠的依据。
二、系统设计目标
在进行网络监控系统设计的时候，依照别墅区对该系统的基本需求，本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点，并依此为别墅区提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。
架构合理：
就是要采用先进合理的技术来架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备未来良好的扩展条件。
稳定性和安全性：
这是别墅区最关心的问题，只有稳定运行的系统，才能确保别墅区网络监控系统平稳运行。
系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础，同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦。
良好的可扩展性则是为了用户的发展考虑。
随着别墅区安防系统应用时间的增长，未来对安防系统的要求会更高。
可扩展性保证当用户有更多的要求时，引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统的性能。
产品主流：
系统是否采用当今主流产品，关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料。
低成本低维护量：
指力争有良好的性能价格比，所采用的产品应是简单，易操作，易维护，高可靠度的。
系统是否具有优良的性能价格比是判断一个系统优劣条件的重要依据。
系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件。
高可靠度是保障系统运行的基本要求，也是易维护性的保障。
我司将本着上述设计原则，来进行别墅区网络监控系统的设计。
并将严格按照国际惯例并结合本单位的技术实力与工程经验，进行别墅区监控系统整个工程所用设备的整体方案设计工作。
三、系统设计原则、依据
3.1设计原则
根据别墅的总体结构，并充分考虑现场实际情况，前端设计采用高清晰一体球机（枪机），视频传输采用抗干扰光缆，控制信号传输采用带屏蔽专用控制电缆，保证视频信号和控制信号的准确传输；中央控制系统采用网络视频服务器监控管理中心系统，可以实时显示、录像，并方便检索回放。
如下图：
别墅区域中监控摄像机的布局如下图所示：
由上图可以看出，每一个监控区域都配置不同数目的一体化摄像机，由于要求的监控区域的范围并不一致，因此，配置的一体化摄像机的可视距离不同。
由上图中的监控点之间的密集程度，可以将整体别墅区域的前端数字化监控区间分为28个监控区间，每一个监控区间中接入到光纤入口，光纤入口可采用光端机或者光纤收发器来进行处理，如上图。
网络视频服务器均放置在监控中心中，监控中心的网络视频服务器的功能图如下图所示：
每一个监控区间中配备的摄像机如下列所示：
区间14台一体化红外摄像机
区间24台一体化红外摄像机
区间34台一体化红外摄像机
区间44台一体化红外摄像机
区间51台一体化红外摄像机
区间62台一体化红外摄像机
区间72台一体化红外摄像机
区间81台一体化红外摄像机
区间91台一体化红外摄像机
区间101台一体化红外摄像机
区间112台一体化红外摄像机
区间122台一体化红外摄像机
区间132台一体化红外摄像机
区间142台一体化红外摄像机
区间152台一体化红外摄像机
区间162台一体化红外摄像机
区间172台一体化红外摄像机
区间182台一体化红外摄像机
区间192台一体化红外摄像机
区间203台一体化红外摄像机
区间211台一体化红外摄像机
区间221台一体化红外摄像机
区间231台一体化红外摄像机
区间241台一体化红外摄像机
区间251台一体化红外摄像机
区间261台一体化红外摄像机
区间271台一体化红外摄像机
区间282台一体化红外摄像机
每一个区间中的一体化红外摄像机通过标准视频光缆接入到中央控制机房中。
网络视频服务器将通过一体球机或者枪机采集到的视频直接进行数字压缩，将压缩过的数字音、视频数据通过音、视频线路传送到别墅监控管理中心，由监控管理中心的别墅监控中心管理服务器进行管理和控制，由中心中的监控流媒体服务器进行转发服务。
流媒体服务器的连接图如下：
如上图所示，监控流媒体服务器连接无线路由器，通过无线路由器能够将前端的音、视频信号通过无线网络传输到别墅中的移动监控终端，即在别墅的每一层中，任何一台带有无线网卡的普通电脑（或者笔记本电脑）都能够访问到前端监控的实时音、视频。
别墅用户访问监控视频需要配备相应的用户权限，并且每一个别墅的住户只能看到自己住房区域的监控视频。
对于住房者而言，可以贴身感受到无处不在的现代化监控安全保卫系统。
（本套系统为可选系统，本项目中只做参考备用）
前端网络视频服务器与中心可进行双向语音对讲，对于别墅监控点中的语音提示功能非常方便，如下图所示：
如上图所示，网络视频服务器在监控点位置上连接拾音器，由拾音器可采集到在监控点范围约20米内的顾客的请求声音，传输给别墅监控中心管理服务器，由值班人员针对顾客的请求进行回复。
语音通话效果可实现最佳。
（本套系统为可选系统，本项目中只做参考备用）
使用网络视频服务器连接报警探头，例如烟杆，红外报警器，温湿度传感器等设备将监控点中的环境报警系统与监控系统相连接，对于别墅整体管理更加方便。
连接方式如下图所示：
如上图所示，网络视频服务器ALARMIN接口中接入红外报警探头及烟感探测器等设备，一旦别墅监控点环境出现一场，则在监控管理中心产生报警提示。
预防别墅安全事故隐患产生重大作用。
停车场中的视频监控与别墅周边的摄像机均采用一体化球机，通过网络视频服务器可以远程控制一体化球机的变倍、聚焦、光圈调节，同时也可设置循转、轮巡功能来对整体监控点范围的所有区域都进行监控。
3.2专线光纤网络组成
别墅整体监控系统由专用光纤网络接出，内部以网络交换机为网络集中设备进行管理，最终接入两条专用光纤线路，通过一台双WAN口的路由器或者专用网管式交换机接入到internet中。
别墅管理人员进行监看别墅的运营情况的时候，可通过专用光纤下行带宽进行访问视频，同时可访问到每一个别墅的实时监控画面。
可对别墅的停车场、周边等场所进行同时预览和监看。
另外，别墅管理的监控管理中心进行集中的录像存储，当别墅发生任何特殊异常事件，可供其他分店来进行调阅录像。
如下图所示：
3.3监控中心组成
监控中心通过别墅专用光纤网络接入，采用分级监控与集中监控合成方式进行管理，如下图所示：
组1……组28对应每一个监控区间，即是对每一个别墅监控区域的前端数据采集及传输过程，前端的数据通过别墅专用光纤网络传输到监控管理中心的核心光端机上，光端机的光口转换为核心交换机的网口，由级联式核心交换机引出级联交换机，接入网络视频解码器组进行解码输出到电视墙进行管理。
同时，采用中心管理服务器、网络管理服务器、存储服务器进行视频数据的存储、浏览、管理。
并且网络视频解码器中提供RS485接口，可接入矩阵控制键盘来进行电视墙的切换、循转监控等操作，如下图所示：
系统特征：
a、先进性：
在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。
b、可靠性：
系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。
即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。
c、安全性：
对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。
d、可扩充性：
系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。
e、规范性：
由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。
一切应从实际出发，使智能系统具有较高的实用效能。
这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。
3.2设计依据
本方案设计根据甲方常规要求，并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。
主要包括：
1JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》
2GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》
3GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
4GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
5GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》
6GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》
7GB/T75-94《安全技术防范规范工程技术规范》
8GB50198-94《民用数字网络监控网络系统工程技术规范》
9发展商对数字网络监控系统的总体要求
四、总体设计
4.1需求分析
利用现代的高科技技术手段，组成全方位防范系统是十分必要的。
本方案主要针对别墅网络监控系统来设计。
网络监控系统分为模拟系统和数字系统两种，这两种系统的区别主要在于管理与储存部分使用的形式不同。
对于模拟系统来说一般是由矩阵主机，前端摄像机，监视器，控制器，解码器，云台和传输控制电缆等组成；数字系统是由网络视频服务器主机，显示器（或带VGA接口的监视器），前端摄像机，控制器，解码器，云台和传输控制电缆等组成。
本方案建议采用网络视频服务器系统。
网络监控系统也是管理人的系统，可以为别墅环境创造高度监督及顾客需求过程全实时记录，由此可以大大降低监督人员的数量及劳动强度，同时降低了经营成本；网络监控系统还可以调用以前的工作录像记录，同时也可为商场管理人员分析顾客对其所经营商品的欢迎程度，提高经营品牌创造了条件。
网络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：
1）前端摄像系统
2）视频传输系统
3）视频控制系统
4）视频显示和记录系统（管理系统）
摄像部分是网络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通道。
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。
显示部分一般是由几台或多台监视器组成，它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。
网络监控系统的粗略结构图如下图所示：
监控系统结构图
1、摄像部分
摄像部分一般安装在监视现场,它一般包括网络视频服务器、镜头、防护罩、支架等。
它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号，将电信号转换为数字信号，通过普通网线即可实现传输。
镜头
常用的镜头种类包括：
手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。
定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。
定焦镜头的适用范围如下：
手动光圈镜头---所需监视的环境照度变化不大，如室内。
自动光圈镜头---所需监视的环境照度变化大，如室外。
广角镜头---监视的角度较宽，距离较近。
标准镜头---监视的角度和距离适中。
常用的变焦镜头分为10倍、6倍和2倍变焦镜头，另一种分法是：
手动变焦和电动变焦（电动光圈和自动光圈）两种。
变焦镜头在规则上可以划分为：
1/3〞、2/3〞、1/2〞和1〞等。
选择变焦镜头的原则是：
镜头的规格不应小于摄像机的规格，也就是说1/2〞的镜头可以与1/3〞的摄像机一起使用，但是1/3〞的镜头就不能够在1/2〞的摄像机上使用。
防护罩
防护罩分为室内型和室外型两种。
室内的防护罩主要是防尘，有的也有作隐蔽作用，使监视场合和对象不易察觉受监视；室外防护罩的功能主要有防晒、防雨、防尘和防冻等作用。
一般的室外防护罩都配有温度继电器，在温度高时自动打开风扇冷却，温度低时自动加热；下雨时可以人工控制雨刷器刷雨；有的室外防护罩的玻璃还可以加热，当防护罩上有结霜时，可以加热除霜。
2、控制部分
在别墅中，数字网络系统中的信息量与信息处理的工作量都很大，因此其控制台的操作一般都采用了计算机系统，以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台巡视、视频切换、报警处理、设备状态自检等工作。
现在推出的数字视频监控报警系统采用计算机多媒体技术，以CCD摄像机作为报警探头，网络视频服务器直接将模拟视频信号转换为数字信号进行传输，经过监控主机里的高速图像处理器进行数字化管理。
该监控系统将网络监控系统与报警合二为一，实现了监视、报警与图像记录的同步进行，而且这种系统中没有录像机，没有视频分配器，一切报警记录都在计算机的硬盘内，所有操作都根据屏幕上的软件提示动作，对使用者来说是一种全新概念的安全防护系统。
3、传输部分
传输系统包括视频信号和控制信号的传输。
视频信号的传输使用双绞线即可，方便简单，大大减少了施工周期。
控制信号的传输方式包括：
Ø直接控制：
控制中心直接把控制量，如云台和变焦距镜头的电源电流等，直接送入被控设备。
特点是简单、直观、容易实现。
在现场设备比较少，主机为手动控制时适用。
但在被控的云台、镜头数量很多时，控制线缆数量多，线路复杂，所以在大系统中不采用。
Ø多线编码的间接控制：
控制中心把控制的命令编成二进制或其它方式的并行码，由多线传送到现场的控制设备，再由它转换成控制量来对现场摄像设备进行控制。
这种方式比上一种方式用线少，在近距离控制时也常采用。
Ø通讯编码的间接控制：
随着微处理器和各种集成电路芯片的普及，目前规模较大的网络监控系统大都采用通信编码，常用的是串行编码。
它的优点是：
用单根线路可以传送多路控制信号，从而大大节约了线路费用，通讯距离在不加中间处理情况下达可达1km公里以上，加处理可传10Km以上。
这样就克服了前面两种方式的缺陷。
本系统采用此种控制。
Ø除了以上方法外，还有一种控制信号和视频信号复用一条电缆的同轴视控传输方式。
这种方式不需另铺设控制电缆。
它的实现方法有两种：
一种是频率分割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频繁范围内，然后同视频信号一起传送，到现场后再把它们分解开；另一种方法是利用视频信号场消隐期间传送控制信号（同轴视控）。
这种方法在短距离传送时明显比其它方法要好，但设备的价格相对也比较昂贵。
4.2设计功能描述
Ø性能、功能先进：
设备选型要保证技术领先，性能可靠，操作简便、实用，维护简单，性能价格比最优，并留有扩展余地。
设备采用均采用目前领先技术和生产工艺制造，系统建成后，三至五年不会落后淘汰。
Ø网络监控系统功能完善:
通过保安监控系统随时掌握监控区域内人员活动情况，检查各个重点部位的安全情况，提前发现隐患，及时处理突发事件。
并自动进行录像。
正常情况下对进行24小时录像，录像资料可备出事时查询。
Ø设备高可靠性：
采用监控行业最新技术和高品质设备。
Ø操作简单实用：
采用高科技手段，进行智能化设计，尽量减少系统操作的复杂性。
并作到系统工作稳定可靠，维护简单。
Ø发展性
系统应在初步设计时，就考虑未来良好的发展性，以降低未来发展的成本，使系统具有良好的可持续发展性。
Ø经济性
在满足安全防范级别的要求前提下，在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上，在考虑系统的先进性的同时，按需选择系统和设备，做到合理、实用，降低成本，从而达到极高的性能价格比，降低智能别墅安全管理的运营成本。
Ø外观效果美观：
前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性，根据实用和美观的原则，我们都选用了外观工艺和性能稳定都比较好的安防产品。
五、系统选型和配置说明
1、网络视频服务器
网络视频服务器的适用范围非常广泛，可用于多种现场。
●城市道路监控
●公共场所安全远程监控
●商场、超市监控
●别墅视频点菜系统
●考场集中监控
●远程教学
●矿场、舞厅等娱乐场所联网监控
使用YW6000系列网络视频服务器，在本系统中是非常适合的。
设备技术参数如下：
视频制式
支持NTSC或PAL格式
视频压缩方式
标准H.264
帧率
50帧/秒（PAL制式），60帧/秒（NTSC制式）,向下可调
音频压缩标准
标准G.722
视频编码尺寸
D1:
720×576最优，兼容CIF:
352×288
视频流占用带宽平均
200kbps（分辨率352×288，25帧每通道）
画面延迟
小于200毫秒（局域网）
图像调节
亮度、对比度、色度、饱和度，图像质量级别调节
支持的分辨率
PAL：
720×576、352×288
NTSC：
720×480、352×240
性能
输出帧率最大为30fps，网络带宽占用最小为32Kbps
触发事件及行动
触发条件：
时间/报警输入/视频移动侦测视频丢失动作：
继电器输出控制外围设备。
建议支持用户数量
10
IO及控制接口
485透明通道（选配）
嵌入式WEB服务
支持IE浏览、配置、升级
动态域名
内置动态域名客户端，配置成为二级域名方便动态IP用户使用
视频输入
1/2/4路1.0V（P-P）,75ΩComposite,BNC,PAL/NTSC（与型号有关）
音频输入
线性输入
硬件
CPU：
高性能ARM+DSP处理器；
操作系统：
实时嵌入式LINUX操作系统；
ROM：
8MBytesFlashROM
RAM:
32MBytesSDRAM
看门狗：
用于监视系统的电压可非正常的程序执行
含网络状态灯的RJ-45以太网接口
MiniUSB接口
2路开关量输入（选配）
2路开关量输出（选配）
RS-485端口（选配）
音频输出（选配）
无线WLAN（802.11g）（选配）
无线CDMA（选配）
网络接口
10/100M
安装
无
系统要求
CPU：
PⅢ或者更高
内存：
96M或者更高
显示器：
17寸@1024×768以获得最佳显示效果
安全性
3层密码保护
工作温度
5~60℃
工作湿度
20~80%
输入电压
DC12V/1A
功率
小于3W
PCB尺寸
100mm（W）*55mm（H）*1.6mm（D）
整机尺寸
重量
上述参数，体现了设备全面的网络功能和强大的后续开发，使您在采用我们的视频服务器的时候无后顾之忧。
2、一体化红外摄像机
技术规格：
✧扫描系统：
PAL：
625行，25帧/秒
✧摄像元件：
1/3英寸InterlinTransterSuperHADCCD
✧像素：
752（H）*582（V）有效像素
✧扫描：
隔行扫描
✧分辨率：
彩色500线，黑白530线
✧视频输出幅度：
VBS1.0Vp-p（75欧姆/BNC）
✧信噪比（S/N）：
大于52分贝
✧最低照度：
彩色：
0.3Lux（F1.2），0.002Lux（感光度x160）
黑白：
0.06Lux（F1.2），0.0004Lux（感光度x160）
✧隐私遮挡区域：
可设置8个区域，区域大小可调，位置可随意移动
✧镜头架（LensMount）：
C/CS兼容（带镜头垫圈）
✧动态范围：
是普通摄像机的80倍
✧镜头控制：
DC/Video
✧环境条件：
工作温度：
14-122度F（-10-50度C），湿度：
90%/RH以内
✧电源要求：
AC24V，DC12V
✧耗电量：
约4.5瓦特
✧尺寸（宽*高*深）：
68*55*128.5毫米
✧重量：
约550克
六、系统防雷设计
别墅数字网络监控系统防雷设计包括电源防雷、视频信号防雷、控制信号防雷和接地四个部分内容。
1、电源防雷
电子设备因雷击造成的损坏，很大比例是由于感应雷串到电源造成的设备损坏。
根据GB50174-93《电子计算机机房设计规范》和GB50057-94《建筑物防雷设计规范》要求中心计算机机房等大量重要电子设备集中场所应设计两级以上的电源防雷保护。
对于商场别墅网络监控系统供电防雷保护，设计建立二级电源防雷防护：
第一级防护在机房总配电柜进线端，设计采用一套国际知名品牌加强型电源避雷器，第二级防护在机房供电的UPS进线端，设计采用一套标准型电源避雷器。
2、视频信号防雷
系统设计在摄像机前端安装视频防雷器。
当视频信号有过电压现象发生，避雷器瞬间导通，以保证前端摄像机和末端矩阵主机的安全。
3、控制信号防雷
系统控制线路采用屏蔽专用控制电缆，控制线的屏蔽层在接头和端头进行重复接地，控制线进入控制室后先进入信号避雷器，当控制线路串有感应雷过电压时，避雷器瞬间导通，把多余的电荷引接到大地，保证前端解码器和末端矩阵控制主机的安全运行。
4、接地
根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》、JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》的有关规定，对控制室内所有设备的接地极和设备金属外壳进行接地处理。
接地的具体处理方法是：
从共同接地体的接地干线上引一条支干线到中心机房，在机房安装汇流铜排，电源接地、防静电接地、防雷接地和设备外壳接地各单独引接地导线到接地铜排，牢固连接，以保证电气设备和人身的安全。
七、设备清单
升级会员 