化工厂无线视频监控解决方案.docx
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化工厂无线视频监控解决方案
化工厂无线视频监控解决方案
上海芯网网络技术有限公司
2011年2月
第一章：
项目概况
1．1项目名称与承办单位
1．1．1项目名称：
某化工厂无线视频监控系统建设项目
1．1．2项目建设单位：
上海芯网网络技术有限公司
1．1．3建设地址：
某某省某某市
1．2系统设计依据
&《智能建筑设计标准》（GB／T50314—2006）
&《智能建筑工程质量验收规范》（GB50307-2002）
&《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
&《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB/50198-94）
&《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-93）
&《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
&《安全防范工程验收规则》（GA/T308-2001）
&《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115）
&《安全检查防范系统通作图形符号》（GA/74-94）
&《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）
&《低压配电系统的电涌保护器（SPD）第一部分：
性能要求和试验方法》（GB18802.1-2002）
&《雷电电磁脉冲的防护》第二部分建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地（IEC61312-2）
&《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94（2000年版））
&《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-94（2004年版））
&《防静电工程技术规范》（DGJ0B-83-2000）
&ＩＥＥＥ８０２．１１ａ
某地区相关规定
1．3设计原则
本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。
并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。
本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。
其具有以下原则：
1、先进性与适用性
系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。
该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。
2、经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
所有涉及的技术手段，在保证长期可靠有效的前提下，采用最经济的方案
3、可靠性与安全性
系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
4、可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。
并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。
在监控方案要求改变时，本次投入的软硬件设备能够继续使用，最大限度减少重复投入；
系统接口开放性：
系统输出的数据信息采用国际或国内通用的标准格式，便于系统功能扩充。
5、追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。
6、保留足够的扩展容量
该项目设备的控制容量上保留一定的余地，系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
7、提高监管力度与综合管理水平
本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。
本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视情况。
闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员。
第二章需求分析和项目建设的必要性
无线网络视频监控系统是无线技术应用最多的领域之一。
无线网络视频监控系统主要用于对重要区域或远程地点的监视和控制，无线网络视频监控技术在电力系统、冶炼系统、电信机房、工厂、城市交通、水利系统、小区治安等领域正得到越来越广泛的应用。
视频监控系统将被监控点实时采集的视频文件及时的传输给监控中心，实时动态地报告被监测点的情况，及时发现问题并及时处理。
一、用户需求
1）为现代智能工厂提供远程影像集中管理系统，及时掌握站点的状况；及时调配人员，合理利用资源；以简便方法掌握和了解厂区内、周边的安全情况；
2）投资效益考虑：
建造该系统不但需提高单位自身管理能力，还需有利提高单位形象，创造正面效益；
3）在不增加太多建造成本情况下，最好还能带有声音监听；
4）可在随时时间和不同地点浏览到视频监控情况,随时掌握厂区和生产的最新状况；
5）监控点的图像可以通过浏览器观看，监控中心监控可监视采集的区域内的所有图像，还可设立分控中心，监控部分图像，在任意网络上可控制有云台的摄像机转动方向，也可以和报警设备连动，对运动图像进行报警处理。
不同级别的管理人员有对本系统有着不同的查看和操作的能力。
6）安全生产事关广大人民群众的根本利益，事关改革发展和稳定的大局。
我国在确立了“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产基本方针和“安全发展”的指导原则后，从安全法制、安全责任、安全投入、安全科技和安全文化等方面入手，强化安全监管工作。
但受我国现阶段生产力发展水平较低、企业安全生产基础薄弱、从业人员安全意识不强、安全法制不健全等因素的影响，我国安全生产形势依然严峻，化工领域安全生产重特大事故时有发生，特别是近年来化工事故多发，已引起了国家的高度重视。
化工行业是工业生产的高危行业，其事故发生起数和死亡人数在全国工业安全生产领域占较大的比重。
其一旦发生事故，将会给人民生命财产安全造成巨大损失，给当地环境造成严重污染，给当地的经济发展和社会稳定也带来严重的负面影响。
二、系统优势：
1）替代光纤和专线，降低了网络建设成本，为用户节省大量的费用；
一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工工程。
在有线网络施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线驾管。
而无线最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量
2）工程建设周期短；
3）扩充性强；
4）可灵活方便的进行安装布署；
5）提供高可靠性，保证不间断的视频监控；
6）传输速率高，实时性强；
7）支持远程监控；
8）设备成本低，性价比高；
三、系统组成
视频监控系统
概述
按照某化工有限公司安防系统设计的总体规划和设计要求，建立和完善厂区各作业区域及总控大厦，对厂区内的车间、仓库、道路、灌区、大门、食堂等部位也增设视频监控系统。
设计说明
本项目视频监控系统由视频信息采集前端系统、信号传输系统和监控管理中心三部分组成：
视频信息采集系统设计
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均为彩色摄像机（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（如各出入口，用于专照车牌的摄像机和出入口整体监控的摄像机）。
场地较大的区域设置1台球机（如水池和道路）。
监控摄像机用于各监控点实时视频信号。
云台可以由控制中心的计算机控制。
用户可对各场地情况进行监控并且对云台摄像机进行水平360度，垂直90度及变焦控制。
1、总控楼内初步设计监控点布置详见图纸。
2、室外场地初步设计监控点布置详见图纸。
3、原监控系统
将原监控系统的监控信号引至总控大厦安保机房，并可在屏幕墙上显示。
信号传输系统设计
楼内
网络电缆线：
超五类安普
电源线：
RVV2*1.0
所有线缆均在过天花板内走原有管道引至监控管理中心，楼内摄像机采用机房统一供电，供电设备由原监控系统中移用。
厂区
网络电缆线：
超五类安普
电源线：
RVV2*1.0
网络交换机：
根据各摄像点位分布情况，分别设置8口交换，4口交换机
无线网桥：
5.8GHZ
供电：
由于厂区面积较大，室外摄像机距离监控中心较远，考虑到施工方便，减少干扰，故采取所有室外摄像机采取前端供电，即各个摄像机就近取用220V电，经摄像机电源变压至AC24V后给摄像机供电。
监控管理中心设计
监控管理中心负责接收各监控点传输过来的视频信息，控制中心可以通过电视监视器显示各现场监控点的图像信息，也可在通过电视墙进行图像的实时监控，硬盘录像机可进行数码录像，用户登录管理，控制信号的协调，录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。
监控人员可以通过硬盘录像机来回放视频录像。
监控中心主要由矩阵电视墙、硬盘录像机等组成，可完成现场图像接收与显示，录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。
监控系统原理拓扑图
系统功能和特点
根据本项目的环境需要，并接合功能需求建立本项目视频安防监控，系统具有以下功能：
✓CCTV主要任务是对监控部位的事态、人流等动态状况进行宏观监视、控制，以便对各种异常情况进行实时取证、复核，达到及时处理目的。
✓对视频信号进行时序、定点切换、编程。
✓察看和记录图像，应有字符区分并作时间（年、月、日）的显示。
✓实现同步切换：
电源同步或外同步。
✓电源控制：
摄像机应由安保控制室引专线统一供电，并由安保控制室操作通、断。
对离安保控制室较远的摄像机统一供电确有困难时也可就近解决，如果系统采用电源同步方式的，则必须与安保控制室为同相的可靠电源。
本设计方案中暂定为室外摄像机供电均就近取电。
✓H.264压缩技术：
硬盘录像机采用的H.264视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩所设计的低码率图像压缩标准。
H.264标准压缩率较高，CIF格式全实时模式下单路占用带宽一般在几百左右，具体占用带宽视画面运动量多少而不同。
总之，本视频安防监控是一个使本项目高度自动化、高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。
系统主要设备技术参数
WS1462系列固定半球彩色网络摄像机
（变焦镜头WS1462-3312A04）
产品描述
WS1462系列固定半球彩色网络摄像机采用SONY高灵敏度的1/3”CCD（电荷耦合元件）图像传感器和具有长使用寿命和高可靠性的全新线路，具有高灵敏、抑制光晕能力强、高信噪比、不会因磁场而出现失真,图像清晰稳定、功能丰富、使用寿命长。
产品特点
✓SONY1/3"彩色Hi-Res.HADCCD传感器，半球型防护罩
✓采用数字信号处理器（DSP）芯片组件控制图像
✓像素：
NTSC（EIA）=380K/PAL（CCIR）=440K（高分辨率）
✓高灵敏度，抑制光晕能力强和高信噪比
✓自动电子快门（AES）,自动增益控制（AGC）,背光补偿（BLC）
✓自动跟踪白平衡（ATW），防闪烁功能（F.L.）
✓内置经济型变焦镜头或定焦镜头，自动光圈/固定光圈
✓内置红外截止滤波片
✓配有电源线和视频线，可选直流或交流电源供电，电源自适应
✓外形美观，安装使用简便
产品规格
型号
WS1462-3312A04
图像传感器
1/3"SONYHi-Res.HADCCD
有效像素（HxV）
NTSC：
768×494，380k；PAL：
752×582，440k
解析度
480线
最低照度
0.8Lux@F1.2
扫描系統
625线，50场/秒（PAL制式）/525线，60场/秒（NTSC制式）
信噪比
>45dB
电子快门
NTSC：
1/60～1/100,000；PAL：
1/50～1/110,000
镜头配置
变焦镜头F1.6，f=3.3-12mm或9-22mm
镜头接口
M12x0.5
伽码修正
0.45
自动增益控制
ON/OFF开关
自动白平衡
ATW
背光补偿
ON/OFF开关
防闪烁
ON/OFF开关
同步系统
内同步
视频输出
复合视频输出,1.0Vp-p,75Ohm
电源
12VDC/24VAC
系统温度
-10℃~+40℃
WS1033系列日夜转换型数字摄像机（WS1033-1）
产品描述
WS1033系列高灵敏度日夜转换网络防爆摄像机采用新型的1/3"ITCCD图像传感器,及利用先进的数字信号处理器（DSP）对图像进行控制,具有极佳的图像画质和完美的功能特性。
专有的红外线截止滤镜开关功能可以视日夜光线环境变化情况自动切换，从而使该系列摄像机可以24小时的全天拍摄,白天及高亮度环境输出彩色图像,夜间及低亮度环境下输出黑白图像。
WS1033系列高灵敏度日夜转换数字防爆摄像机具有宽动态范围、高灵敏度、抑制光晕能力强和高信噪比特点、并可通过简单的菜单操作设置几乎所有摄像机参数，应用非常灵活随意。
产品特点
✓1/3"高灵敏度ITCCD，440000有效像素
✓10位数字图像处理器（DSP）控制图像
✓高解析度：
480线
✓最低照度：
彩色模式：
0.45Lux（F1.2，AGC20dB）
0.014Lux（F1.2，AGC20Db，32倍慢快门）
黑白模式：
0.015Lux（F1.2，AGC20dB）
0.00045Lux（F1.2，AGC20dB，32倍慢快门）
✓宽动态范围，高灵敏度，抑制光晕能力强和高信噪比
✓自动电子快门（AES），自动光圈（AI），自动增益控制（AGC），自动白平衡（AWB），手动白平衡（MWB），背光补偿（BLC）及白峰逆转和电源同步（可选）
✓10倍数字变焦，移动侦测功能并可输出报警信号
✓RS-422A和RS-485控制接口，数据传输功能
✓红外线截止滤镜功能
✓兼容C/CS镜头接口，支持视频或直流光圈驱动
✓12VDC/24VAC电源供电，低功耗
产品规格
型号
WS1033-1
图像传感器
1/3"ITCCD
有效像素（HxV）
PAL：
752×582；NTSC：
768×494
解析度
480线
最低照度（典型值）
彩色模式：
0.450Lux（F1.2，Video25%，AGC20dB）
0.014Lux（F1.2，Video25%，AGC20dB，32倍慢快门）
黑白模式：
0.015Lux（F1.2，Video25%，AGC20dB）
0.00045Lux（F1.2，Video25%，AGC20dB，32倍慢快门）
信噪比
50dB（AGC关）
电子快门
PAL：
1/50~1/110,000秒；NTSC：
1/60~1/10,000秒，ON/OFF切换
步进电子快门
1/20秒，1/250秒，1/500秒，1/1000秒，1/2000秒，1/4000秒，1/10000秒
自动光圈
视频驱动镜头/DC直流驱动镜头皆可支持
镜头接口
C或CS接口可调节
自动增益控制
关闭/10dB/20dB/最大
白平衡功能
ATW（自动）/MWB（手动）可转换
背光补偿
开/关（6级设定）
白峰逆转
开/关（切除深度可设）
动态范围
最大200X
红外滤镜
开/关（手动强制或自动方式）
移动探测
开/关（灵敏度可设）
控制接口
RS-422A和RS-485
视频输出
1.0Vp-p（75欧姆），BNC接口
Y/C输出
Y/C视频输出信号（4针）
同步方式
内同步/电源同步/全同步
电源供应
12VDC/530mA，24VAC（50Hz/60Hz）
重量
0.62kg
工作环境
温度：
-10℃~50℃；湿度：
10~85%RH（无冷凝）
WS1700系列网络球机（WS1747）
产品描述
WS系列网络球机有18倍、22倍、23倍、26倍和35倍的光学变焦范围，并有对应的12倍数字变焦功能可选。
该系列包括WS1700系列网络球机，WS1700N系列网络快球，WS1750系列充氮压力快球和WS1700F内置光端机的超级快球等多种类型。
WS1700系列网络球机提供最多128个预置位和4个花样扫描，方便定点监控。
预置位可手动调用，也可由报警信号自动激活。
密码保护使非法用户无法篡改球机内部的参数设定。
球机的“自动归位”功能可使用户事先设定一个场景，从而使球自动调用此场景，无需人工调整。
“区域划分”功能，可将整个监控区域最多划分为16个“区块“，每个“区块”可独立定义描述。
WS1700系列快球具有良好的操控性，用户可用1°/秒到240°/秒之间的任意速度对球机进行控制。
球机允许360°的水平转动，并具有“自动翻转”功能，允许不间断监控通过球机正下方的物体。
另外，WS系列网络球机的室外防护罩使VS系列球机具有很好的环境适应性。
WS系列快球还提供墙装、角装、柱装、吊装、越顶装和吸顶装共6种安装方式，以满足客户不同的安装需求。
产品特点
可选18×12，22×12，23×12，26×12和35×12五种变焦倍数
自动光圈、自动变焦、背光补偿，自动增益控制
超宽光学动态范围，最大光照的对比率可达128X
花样扫描，高速水平扫描，自动翻转
密码保护，隐私区域，自动归位功能
先进的数据备份功能。
即使更换球芯，仍可读取原菜单参数设置
最多可以设定128个预置位
16个可编程区域
4个报警输入单元，1组继电器输出
内置多协议转换器，兼容多种主流控制协议
具有数据下载接口，可实现程序版本升级
浪涌保护和防雷击保护
室外型可防结冰，内置加热器和空气循环系统
包括室内室外等多种类型
具有吸顶和支架安装多种安装方式
24伏交流电源供电
可定制12V直流电源，适合蓄电池，太阳能等多种供电方式，可应用于野外等各种场合
技术指标
球机类型
WS1747
视频类型
PAL/NTSC（彩色/黑白转换）
扫描方式
1:
1逐行扫描
图象传感器
1/4"CCD
像素（HxV）
PAL/450K:
758×592；NTSC/380K:
758×504
镜头
F1.6到F3.8f=3.6~82.8mm
视场角
54（远端）/2.5°（近端）
聚焦范围
0.01m（远端）~1.0m（近端）
最低照度
彩色模式（带红外滤波片）:
1Lux（NTSC:
1/60sec,
PAL:
1/50）0.1Lux（NTSC:
1/2sec,PAL:
1/1.5sec）
黑白模式（去除红外滤波片）:
0.02Lux（1/4s，1/3s）
水平线数
480TVL电视线
信噪比
>50dB
视频输出
1.0±0.2Vp-p
背光补偿
关闭/开启
同步方式
内同步/外同步
动态范围
开/关
光学变倍
23X
数字变焦
1~12倍可调
数字慢快门
有
聚焦
自动/手动（近端-远端）
白平衡
自动/手动
快门速度
自动:
默认设置
手动:
PAL:
1/1.5~1/30000s，NTSC:
1/2~1/30000s
光圈
自动/手动
微讯存储服务器（WS940）
产品介绍：
软件设计方面：
软件设计上采用独有的虚拟层技术，使得同一个监控系统软件（监控主机和远程监控客户端主机）可以同时支持不同压缩技术的压缩卡（如MPEG4和H.264压缩卡），大大提高了产品的兼容性和可扩充性，特别是为使用了不同厂家数字监控产品的银行节省远程监控系统改造的投入。
系统安全方面：
提供对UPS电源检测、断电报警软硬件接口,并实现报警信息的网络上传，为监控系统的远程监控，实现无人值守提供保障，确保整个监控系统的安全。
探测报警、视频丢失报警等功能：
当红外探头报警、摄像机出现故障或视频电缆被有意或无意破坏导致视频丢失时，系统自动发出语音及文字提示报警。
写文件出错报警机制、硬盘同步检测机制，确保监控录像数据不会存储在坏盘、坏道上，保证监控数据安全。
系统功能方面：
智能录像功能：
在有运动物体时实现25帧/秒的实时录像，在没有运动物体时实现1-25帧/秒的低帧率方式录像，既不丢监控录像数据又可大大降低硬盘需求。
分监控通道设定保存监控录像数据：
监控主机可分别设定每一路监控通道的监控录像的保存时间，如：
可以设定某几个监控通道的监控录像保存一个月，设定其余监控通道的监控录像的保存时间为两个月等。
图像反逆光等处理功能：
对监控录像中的任一帧画面可以进行反逆光、清晰度、轮廓特征提取、恢度等多种处理功能，为安防取证提供更为有力的工具。
双码流技术：
在本地监控录像中可以设置高画质码流，以保证本地监控录像的高清晰度，远程传输则可以设置不同的压缩码流，以支持各种不同带宽的网络环境（LAN、DDN、ISDN、PSTN、ADSL、CableModem等），实现更好的远程监控功能。
分控分组授权：
通过安装分控软件，对每个分控操作进行分组授权，确保对不同岗位和不同级别的远程监控权限的控制。
为监控系统适应银行各部门的业务管理提供良好的基础，拓广了监控系统的使用范围。
呼叫请求、远程语音双向对讲：
通过网络控制模块，提供远程多方语音呼叫请求及远程语音对讲功能，为自助银行网点、金库等的远程集中监控提供了更为方便的远程沟通与管理的功能。
电子巡更功能：
定时自动检查各银行网点本地监控主机的工作状态，并向监控中心报告，为远程集中监控提供更加智能化的安全保障。
电子地图操作功能：
在监控中心以电子地图方式实时显示各银行网点监控报警信息（如探测报警、移动侦测报警、视频信号丢失报警、录像状态等），并显示报警网点负责人联系电话等。
可以根据安全等级设置弹出报警点的布防图和监控点图像。
实现远程监控主机参数设置：
如远程撤布防、远程日志查询等多种功能。
远程获取网点监控主机监控数据存储信息：
即在监控中心的客户端上就可通过远程监控功能获得各网点监控主机的监控数据存储信息。
如，每个监控通道的录像天数，硬盘的剩余空间等。
系统支持网络远程升级，实现远程维护。
支持远程校时功能。
完善的系统解决方案：
数字矩阵解决方案：
可提供数字矩阵的监控模式，为本地和远程的监控中心建设提供了方便实用的解决方案。
多种远程监控系统的联网方案：
提供服务器分发模式的联网方案及点对点模式的联网方案，为远程监控系统在各种网络环境下的实施提供更多的技术选择。
监控主机系统的热备份方案：
对多台监控主机提供系统的热备份方案，保证在某台监控主机出现故障时，可在几秒钟内将故障监控主机对应的监控画面切换到备份主机继续监控录像，为监控系统提供了一个完整的保障应急措施，保证监控录像数据不丢。
动态IP解决方案：
为固定IP资源不足的用户提供费用低廉的远程监控解决方案，如支持ADSL、CABLE等多种宽带网络环境的远程监控。
根据现场环境，我们采用无线网络视频监控系统，该系统基于嵌入式WEB服务器，G无线网络产品，获得较好的无线网络视频传输。
在外部环境上，在冶炼厂区构造一个以无线为传输媒介的无线局域网，可实现语音和视频的快速传输，这为基于嵌入式WEB服务器的网络视频监控的应用提供了良好的条件。
无线网络系统
ZQ-700ALN是最新推出的5.8G单频双极化室外无线网桥，它可实现室外远距离，以54M带宽桥接。
它内部提供了管理软件，用户通过提供的SNMP软件，可以远程设置它的参数，监控网络中任何一个ZQ-700ALN网桥的各种工作状态，其中包括远程统计、接口统计及其它系统信息等。
该软件还可以监控，中心端到远端的通讯链路质量。
该软件中的访问控制管理功能以便可以使所有的IP地址，并对可以对网桥的访问进行限制，避免受到一些
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