数字高清网络监控系统设计方案.docx

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数字高清网络监控系统设计方案

大楼数字化高清网络视频监控系统

设

计

方

案

华丰巨鼎电子科技

2017年5月30号

第一章前言2

第二章项目概述3

2.1方案分析4

2.2系统设计原则4

第三章系统总体设计4

3.1本方案设计依据5

3.2公共设施监控系统5

3.2.1数字电视监控系统概述5

3.2.2监控系统6

3.2.3监控中心6

第四章设备选型14

4.1摄像机14

4.1.1网路智能高速球14

4.1.2高清（130万像素）30米红外防水枪型网络摄像机15

4.1.3网络硬盘录像机（NVR）16

第五章系统防雷设计20

第六章监控中心平组网介绍21

第一章前言

随着经济的迅速发展，人民生活水平的不断提高，人们越发注重自己生命及财产的安全。

随着计算机、通讯、自动化控制技术的进步和相互渗透，安全防系统的智能化程度也越来越高，并和其它子系统集成在一起构成智能建筑。

安全防系统是智能大厦、智能小区、智能学校必不可少的重要组成部分，它通过安全监视、侵入报警、门禁控制以达到对人流、物流、车流的综合监控和管理。

通过智能安全防系统，能为您提供一个安全可靠的工作和居住环境，免去您不必要的忧虑，使您保持旺盛的精力，以适应当今信息时代的快节奏生活。

闭路电视防盗报警监控系统多年来一直活跃在安全防舞台上，成为不法分子闻风丧胆的不可替代的安全防手段。

所以一套切合实际的闭路电视防盗报警监控系统是大厦、小区、大学最有效的安全保证。

闭路电视防盗报警监控系统一般由前端视频部分、报警部分和中央控制部分组成，各部分相互联系，从而组成一个性能先进、功能齐全、安全可靠的综合安全防管理控制系统。

在重点位置安装相应的摄像机和报警探测器装置，建立多功能、复合式的立体屏障，以增加系统的可靠性。

在控制中心的同一管理控制下，实现全系统监视、摄像、录像、报警一体化控制，为安全防提供必要的图像资料。

系统联动报警进行图像跟踪及记录，当监控中心接到报警时，监控中心图像视屏上立即弹出与报警相关的摄像机图像信号，并发出报警（警号鸣叫）；报警信号还能与摄像机联锁控制，录像机也能与摄像机联锁控制；报警时，报警类别、时间，确认时间及相关信息的显示、存储、查询及打印。

第二章项目概述

2.1方案分析

通过对系统的分析，结合产品的特点，本次设计产品选用大华网络摄像机以及嵌入式NVR，可以将每个监控点的视频图像通过局域网或者INTERNET进行传输。

大华网络摄像机可以将每个监控点的视频图像通过UTP网线或者光纤网络进行传输，然后传输到机房。

网络摄像机是通过网络实时传送高画质数字图像和音频的双通道网络摄像机设备。

并且可通过LAN或互联网同时传送，并同时支持远程控制和双向音频频道，因此可实时收听远距离声音。

因为置了服务器（WebServer），所以无需额外的服务器设备，可直接连接网络并独立执行传输功能。

利用本产品可用低廉的费用在区域方便地构筑基于VLAN的监控系统。

该数字监控系统易维护，同时不受距离限制。

根据要求，在每个监控点安装一台网络摄像机，通过网络连接至控制中心；监控室通过集中管理软件可以同时浏览和记录所有布控点的视频图像。

2.2系统设计原则

依据智能大楼监控整体建设目标、系统功能、技术性能指标等，本解决方案以满足实际应用为出发点，在视频传输方面利用现有的通讯网络以求最大程度降低系统造价。

系统设计原则如下：

   ●系统稳定性、可靠性；所选硬件均选用先进、成熟、可靠的产品，且具备良好运行业绩。

   ●系统先进性；采用目前最先进的软硬件组合，使系统兼容性、升级、扩展更容易，并采取模块结构维护简单化。

   ●系统易操作性和实时性；所有操作均采用WINDOWS标准窗口操作，并使信号实时上传，真正做到实时性。

●免维护性；通过模块化、层次化的设计可基本实现系统的免维护。

第三章系统总体设计

3.1本方案设计依据

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要求。

主要包括：

JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规》

GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》

GB50174-93《电子计算机机房设计规》

GB50057-94《建筑物防雷设计规》

GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规》

GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》

GB/T75-94《安全技术防规工程技术规》

GB50198-94《民用闭路电视监控电视系统工程技术规》

“CommercialBuildingTelecommunicationsWiringStandard”（《商业大楼通信布线标准》）ANSI/TIA/EIA-568A

“TransmissionPerformanceSpecificationforFieldTestingofUnshieldedTwistedPairCablingSystems”（《非屏蔽双绞布线系统传输性能测试规》）TIA/EIATSB671995

“Genericcablingforcustomerpremises”（《信息技术——建筑综合布线标准》）ISO/IEC11801:

1995

3.2公共设施监控系统

3.2.1数字电视监控系统概述

对于公共设施的监控保护，采用数字电视监控系统，它是安全技术防体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防能力极强的综合系统。

它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监控场所的一切情况；可以把被监控场所的图像、声音容同时传送到监控中心，使被监控场所一目了然。

特别是近几年来，多媒体技术的发展以及计算机图像文件处理技术的发展，使数字电视监控系统在实现自动跟踪、实时处理等方面更有了长足发展，从而使数字电视监控系统在整个安全技术防体系中具有举足轻重的地位。

数字电视监控系统的另一特点是它可以把被监控场所的图像全部或部分地记录下来，这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据。

总之，数字电视监控系统已成为安全技术防体系中不可或缺的重要组成部分。

3.2.2监控系统

基于网络摄像机的图像监控系统，对于纳入监控围的数量没有限制，主要视其应用环境的网络状况，因此基本上系统规模可根据围大小自由组合定义。

同时系统可按多级组网的方式，形成大规模的监控网络。

系统的拓扑简图如图一所示。

3.2.3监控中心

中心机房中的音、视频通过网接入，连接到DMR数字矩阵录像服务器中，通过DMR数字矩阵录像服务器输出到中心电视墙上。

如下图所示：

网络摄像机压缩后的音、视频通过网络传送至中心监控室，在中心的交换机连接若干路解码器，这些解码器能够至少对64路单路网络摄像机进行解码输出到对应的电视墙上，同时这些解码器也能够对所有小区中的网络摄像机的视频进行循环解码，在输出的过程中也采用循环切换的方式，采用循环切换方式即能够实现对小区的每一路视频循环切换显示在电视墙上。

3.2.4监控室管理控制

管理控制部分：

是监控系统的核心部分，是整个系统的“大脑”，主要工作由NVR来完成，它将IPC传输回来的图像、音频、报警等数字信号进行处理，主要实现本地的图像预览、云台控制与录像的存储，存储介质采用DVR专用硬盘。

该部分采用大华网络硬盘录像机NVR，可最大处理16路标清图像或8路百万像素高清图像。

NVR通过本地的编解码功能及其强大的性将前端IPC的数据还作为本地浏览、录像，并进行管理，同时视频信号高清输出（HDMI，1080P）到本地监示器实时监控。

另外NVR通过存储功能将前端数据按预先设定的存储计划将图像存储至本地硬盘，长时间的保存，以便后续通过时间、事件信息进行查询，同时客户端PSS可以根据管理需要将重点区域的图像信息进行再次存储，增强系统的安全性与可靠性。

NVR网络硬盘录像机依托于IP网络，连接网络摄像机或视频服务器，可实现集监控图像本地和远程浏览、录像存储与备份，录像回放、报警联动与管理等功能于一体的全网络化监控解决方案。

NVR特点描述：

◆方便的图形化操作界面，开机向导方便客户快捷的配置

◆可同时接入高清、标清网络摄像机

◆支持对MPEG4、H.264编码的IPC设备解码

◆支持对高清和标清设备的解码，最大可解码4个高清设备

◆单画面解码主码流，四画面时如果前端设备是高清设备解码辅码流，如果是标清设备解码主码流，其余多画面解码辅码流

◆支持语音对讲及音视频回放

◆支持录像剪切、备份

◆支持报警、云台等功能

◆支持本地视频输出，支持鼠标、遥控器和控制键盘操作

◆支持4路录像同步回放

◆可置硬盘，支持USB扩展存储，支持DVD、ESAT备份

◆支持手机监控

◆支持网络传输,支持双码流

◆支持WEB、PSS客户端访问

图：

远程访问配置界面

系统主要功能描述：

◆IPC摄像机接入

◆图像本地预览、查询等操作；支持16路D1同步回放

◆

◆录像方式具有定时录像、手动录像、移动侦测录像、传感器联动录像等；

◆实时录像查询，可以按照通道名称、时间表等方式；

◆录像回放速率支持8、4、2、1、1/4帧等；

◆本地/远程录像备份功能，包括立即备份、手动备份、定时备份、定时备份到磁盘阵列、CD-R等存储介质；

◆录像支持水印，防止非法篡改；

◆告警具备声音提示功能，报警抓图等功能；

◆视频传输支持UDP、TCP、组播、窄带等传输协议；

◆可以全屏预览、回放；

◆具有移动侦测功能，可至少设置10个区域，每个区域可设置1-100阀值；

◆支持图像的局部功能；

◆系统支持多用户管理；

◆实时声音预览和网络声音监听；

◆支持断线重连功能；

◆告警图像联动存储和联动输出；

◆报警联动现场输出控制包括声光报警；

◆视频图像支持全遮挡告警、磁盘慢告警、磁盘坏告警等；

◆支持图像屏蔽功能（图像屏蔽区域可多选）（回放时屏蔽区也应该屏蔽）；

◆系统启动自动进入监控系统并自动按照设置好的条件或时间段录像，可定时自动重新启动系统。

进入监控录像系统必须要用户登录后才能使用其它功能；

◆各通道可以叠加年、月、日、时间及通道名称；

◆具备报警联动预置点

注：

前端高清红外摄像机动态报警及其他触发信息发送到NVR网络存储硬盘录像机进行制定计划任务：

如抓图，报警输出，图像轮巡等功能。

这样可以便捷直观清楚现场情况。

上图报警功能设置界面

第四章设备选型

4.1摄像机

4.1.1网路智能高速球

产品型号

DH-SD6988-HN

产品特点

Ø采用SONY高性能130万逐行扫描CCD图像传感器，夜间效果更好，捕捉清晰的动态画面

Ø优异的数字降噪功能，提升用户的夜间监视效果

Ø18倍光学变倍，12倍数字变倍，总变倍率达到216倍

Ø置红外灯补光，最远距离大于100米

Ø中英文OSD菜单及操作提示功能，用户界面更友好，功能更强大

Ø优异的数字降噪功能，提升用户的夜间监视效果

Ø一体化整体结构设计，稳定、耐用

Ø独特的三维定位功能，通过DVR或者后端软件配合，通过鼠标点击图像某一点或某一区域,即可将该点视频画面转移至屏幕中心，场景也随之放大,便于跟踪车辆、行人等移动物体

Ø远端升级功能，使维护成本更低,通过485控制线进行远程升级，方便快捷

Ø多种网络监控方式相结合（手机、WEB、客户端），使用更方便

Ø灵活的网络扩展能力，适应各种网络平台监控系统

Ø防水快装接头，安装方便、完全防水

Ø应用场景

Ø适用于金融、电信、超市、酒店、政府、学校、机场、工厂、公安、司法、平安城市等要求超高清画质且无光线的场所；

4.1.2高清（130万像素）30米红外防水枪型网络摄像机

产品型号

DH-IPC-HFW2100P,DH-IPC-HFW2100N

产品特点

Ø采用TI达芬奇系列高性能DSP

Ø采用标准H.264mainprofile5.0视频压缩技术，压缩比高，码流控制准确、稳定

Ø采用超低照度1.3M（1280*960）CMOS图像传感器，低照度效果好，图像清晰度高

Ø支持双码流，ACF（活动帧率控制），支持手机监控

Ø支持数字水印加密，防止数据被篡改

Ø支持丰富的网络协议

Ø支持ICR自动切换功能，实现昼夜监控

Ø支持DC12V/POE供电

Ø红外照射距离最大30米

ØIP66级防护等级，可靠性高

Ø支持无SD卡、SD卡空间不足、SD卡出错、网络断开、IP冲突、移动检测、视频遮挡智能报警

应用场景

适用于金融、电信、超市、酒店、政府、学校、机场、工厂、公安、司法、平安城市等要求超高清画质且无光线的场所；

产品参数

型号

参数

DH-IPC-HFW2100P

主处理器

TI达芬奇系列高性能DSP

图像传感器

1/3英寸CMOS

像素数

1280（H）*960（V）

日夜功能

支持IR-CUT电磁切换

镜头参数

M12接口，3.6（6、8mm镜头可选）

标配镜头视场角

水平：

70°（46°/35）°

照度

0.01Lux/F1.2（彩色模式），0Lux（红外灯开启）

增益控制

手动/自动

白平衡

手动/自动

电子快门

手动/自动（区间可调，1/3~1/10000）

视频压缩标准

H.264/MJPEG/JPEG

最大视频分辨率

主码流1280*960,辅码流704*576

视频帧率

主码流（1280*96015fps）、辅码流（704*57615fps）

主码流（1280*72025fps）、辅码流（704*57625fps）

视频码率

48k~8Mbps码率可调，也可自定义

有线网络

1路10/100M以太网，RJ45接口

网络协议

HTTP,TCP,ARP,RTSP,RTP,UDP,RTCP,SMTP,FTP,DHCP,DNS,DDNS,PPPOE,IPv4/v6,SNMP,QoS,UPnP,NTP

接入协议

标配ONVIF，PSIA可定制

供电

支持DC12V/POE供电

功耗

<6W

工作环境

工作温度-10℃~+60℃，工作湿度≤90%

外形尺寸

62.9×64.3×146.8mm

整机重量

370g

安装方式

支架标配

4.1.3网络硬盘录像机（NVR）

产品型号

DH-NVR3816

产品特点

Ø支持1080P高清预览；

Ø可接驳第三方（SAMSUNG、Panasonic、SONY、Bosch、Arecont、AXIS、Honeywell、LG、Vivotek、SANYO、景阳等）网络摄像机；

Ø支持32路IPC的接入

Ø支持16高清IPC的接入

ØHDMI视频输出分辨率最高达1920×1080；

ØVGA视频输出分辨率最高达1920×1080；

Ø支持VGA、HDMI同步输出；

Ø所有数字通道支持实时编码；

Ø采用Dahua云台控制协议时，可以通过鼠标实现三维智能定位功能；

Ø支持预览图像与回放图像的电子放大；

Ø支持按事件查询、回放、备份录像文件，支持图片本地回放与查询；

Ø支持录像回放时智能搜索功能；

Ø支持数字水印；

Ø支持一键开启录像功能；

Ø支持最大16路D1录像同步回放；

Ø支持录像定向存储；

Ø支持8个SATAII接口；

Ø支持独立的eSATA备份，支持大华磁盘柜扩容4个硬盘位；

Ø支持NTP（网络校时）、SADP（IP自动搜索）、Email（服务）、UPNP（通用即插即用）；

Ø支持最新的ONVIF协议2.0

Ø支持50多家IPC的接入

产品参数

型号

DH-NVR3816

系统

主处理器

工业级嵌入式微控制器

操作系统

嵌入式LINUX操作系统

视频参数

图像编码标准

H.264

视频标准

PAL（625线，50场/秒）

回放图像质量

D125fps1080P25fps

图像移动侦测

每画面可设置396（22×18）个检测区域；可设置多级灵敏度，1-6档可调

区域遮挡设置

每路支持4个区域遮挡块

音频参数

编码标准

G.711A

语音对讲

双向语音对讲功能

录像管理

录像方式

手动录像、动态检测录像、定时录像、报警录像

录像保存

本机硬盘、网络

录像速度

D125fps1080P25fps

录像回放

支持16路D1或8路720P或4路1080P同步回放

备份方式

支持硬盘、刻录机、U盘、eSATA存储和备份

视频

视频输入

16路设备：

16路D1/8路720P/4路1080P

视频输出

1路VGA输出，1路HDMI输出

音频

音频输入

1路线性音频输入

音频输出

1路线性音频输出

报警

报警输入

4/8/16路报警输入、低电平有效，绿色接线柱接口

报警输出

6路告警输出，继电器触点（1A24VDC）,NO、NC可编程、绿色接线柱接口

其他

网络

1个RJ45接口,10/100/1000Mbps自适应

通信

标准RS-485接口，支持半双工，绿色接线柱接口;标准RS-232，DB9接口

USB

4个USB2.0接口

硬盘

部支持8个SATAII硬盘

eSATA

支持独立的eSATA接口

电源

220V±10%50Hz±2%/110±10%60Hz±2%

功耗

25-40W（不含硬盘）

工作温度

0℃－＋55℃

工作湿度

10%－90%

尺寸

440mm*460mm*89mm（2U高度）

重量

6.5-7.5kg（不含硬盘）

安装方式

台式安装，机架安装

控标点：

硬件：

Ø32路IPC输入

Ø支持16路高清输入

Ø支持1000Mbps网卡，可以提供100Mbps以上的网络吞吐。

Ø支持VGA、HDMI同步输出。

Ø支持独立语音对讲。

Ø支持8个硬盘存储。

Ø独立的eSATA接口，支持磁盘柜外扩4块硬盘存储。

Ø软件：

Ø支持1080P高清预览。

Ø支持32路标清D1或16路720P或8路1080P存储，16路D1同步实时回放。

Ø全新的GRID回放界面，操作更方便，更人性化。

Ø支持日志联动录像回放，轻松回放每条日志所对应的录像

Ø支持录像定向存储。

Ø支持图片录像的本地存储、查询与回放。

Ø支持3G手机监控。

支持网络即插即用（UPNP）。

Ø删除一行

Ø支持最新的ONVIF协议2.0

第五章系统防雷设计

智能大楼闭路电视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容。

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》和GB50057-94《建筑物防雷设计规》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。

对于商场学校教学大楼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。

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。

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，保证前端解码器和末端矩阵控制主机的安全运行。

接地

根据GB50057—94《建筑物防雷设计规》、JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规》的有关规定，对控制室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。

第六章监控中心平组网介绍

ImagineWorld监控平台

6.1.1简介

经过多年多级远程监控系统的设计和实施实践，我们认识到NVE对于构建局域网围的远程监控系统是足够的；但是对于构建多级的远程监控体系，仅靠NVE难于灵活地搭建整个体系，我们设计开发了“ImagineWorld监控平台”。

该平台采用C/S和B/S构架，兼容MySQL和Oracle数据库，根据具体的系统容量选择不同的数据库，系统将管理、流媒体服务、客户端、数据存储分开，并且支持NAS存储。

系统做到统一管理，并且能够分级管理。

ImagineWorld综合服务平台分为管理服务器、数据库服务器、RVS流服务器、APS报警处理服务器、客户端、虚拟矩阵六部分。

6.1.2系统实现

ImagineWorldServer（管理服务器）:

管理服务器完成对所有设备的管理、分配，所有用户管理以及权限分配，报警处理等。

提供编码器、解码器、矩阵及附属设备等的增加、修改、删除及参数配置，以及设置某编码器归属哪个录像站点。

自动搜索并显示设备服务器、转发服务器、录像服务器的信息，包括名称、IP地址，可修改站点名称，可删除无效站点。

设备站点下会显示所有曾经出现过的设备，若不再使用某设备，可将其删除。

设备分组将系统中的镜头进行分组管理，便于监控管理。

可将整个组的设备一次性地分配给某个用户，而不必一个个地单独配置。

能方便地设置电子地图，布置镜头，并将地图分配给用户。

完善的日志管理，对各个用户的操作进行不可人为修改的记录，以备查询。

提供4种用户类型，包括管理员、超级用户、一般用户和浏览用户，分别授予不同的权限围，同一类型的用户又可以设置更具体的权限，共有64级，以各自的用户名和密码登录。

可以单独为各个用户分配镜头组和电子地图。

系统管理员实现站点管理，设备管理、用户管理等各项管理，包括配置、修改、删除等。

网络合法用户可以按照它的级别权限使用IE浏览器，通过登陆Server观看摄像机图像。

ImagineWorldRVS（流服务器）:

流服务器接收视频服务器的音频视频数据,报警消息等,完成对用户数据的转发；

数据的本地存储已经将数据转储到NAS存储阵列,以及将报警等消息转发给管理服务器,并且根据需要将数据转发给下一级网络；

前端接入进来的模拟信息包括音视频数据信息、声光烟感红外等报警信息，数据量庞大，需要首先经过视频服务器进行数字化，再进行压缩编码，获得适于传输的数字码流；

依据不同的数据类型，转发到不同的服务器，进行进一步处理；

由于网络视频系统的传输方式是组播，在没有客户浏览时，网络的编码器并不向网络发送视频流，仅仅发送数量非常小的监听IP包，可以降低网络部的码流压力并不是很大。

ImagineWorldAPS（报警处理服务器）:

接收声光红外烟感报警信号，启动声光报警；

根据需要自动可对图像画面定义移动侦测区域。

系统可对每个报警信号或画面移动报警进行动作响应设置；

弹出电子地图，并能选择自动驱动云台前往预置位进行观看；

可选择启动实时录像；

将报警信号通过短信告知用户（可选）；

用户可设定报警前录像时间，保证报警时刻事件完整性。

可设定录像数据保存时间，自动删除旧录像数据文件，保证磁盘使用率。

支持多任务处