智慧工业园区综合安防解决方案.docx

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智慧工业园区综合安防解决方案

智慧园区解决方案

密级级别：

[内部公开]

生效时间：

2016年3月25日

保密期：

2年

第1章、系统总体设计

1.1、设计原则

Ø实用原则

以满足实际应用需求为原则，坚持先进，兼容传统，实现系统集成、系统互联、资源整合与信息共享。

把实用性放在第一位，边建设边应用，把系统建设成“实用工程”。

Ø安全原则

网络环境下信息传输和数据存储注重安全，保障系统网络的安全可靠性，避免遭到恶意攻击和数据被非法提取的现象出现。

Ø开放性原则

系统建设必须按照开放性和标准性原则设计；提供全套的技术资料和全面的技术培训，以满足系统与其它系统协同运行以及系统功能扩展的需求。

Ø扩展性原则

技术选型除了考虑先进、实用，还必须考虑系统的扩展性，系统容量应该有可持续发展的考虑。

Ø稳定性原则

从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面保障系统的可靠性和稳定性。

Ø易操作原则

强调以人为本的设计思想，适应多功能、外向型的需求，对于来自内外的各种信息进行收集、处理、存储、传输、检索、查询，为实际使用者和管理者提供有效的信息服务和充分的决策依据，为用户和管理人员提供安全、舒适、方便、快捷、高效、节约的工作和办公环境。

Ø可维护性原则

系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能得到及时、快速的修复。

Ø经济原则

在实现先进性和可靠性的前提下，以经济优化的设计达到较高的性价比。

在确保用户需求、系统集成要求的前提下充分考虑现有设备的利旧使用。

Ø先进性

系统的架构和技术均符合高新技术的发展趋势，在满足功能的前提下，能够在今后一定时间内保持系统的先进性。

综合安防系统采用智能型模块化设计思路，网络通讯采用国际流行的TCP/IP协议，系统服务器通过以太网将各个子系统集成到一个计算机支撑平台上，建立起整个区域的“综合安防管理系统”界面，通过这个统一的界面可以十分方便、简单的实现对被集成的各个子系统的监视、控制、结算和管理。

Ø标准性

系统的标准化程度越高、开放性越好，则系统的生命周期越长。

控制协议、传输协议、接口协议、视音频编解码、视音频文件格式等需要符合相关国家标准或行业标准的规定。

1.2、设计依据

系统设计依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：

Ø《中华人民共和国公安部行业标准》（GA70-94）

Ø《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）

Ø《设计标准》GB/T50314-2006

Ø《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007

Ø《综合布线系统工程施工及验收规范》GB/T50312-2007

Ø《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

Ø《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007

Ø《出入口控制系统技术要求》（GA/T394-2002）

Ø《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007

其它有关国家及地方的现行规程，规范及标准。

1.3、总体构架

对于智慧园区系统的建设，绝不应该是对各个子系统进行简单堆砌，而是在满足各子系统功能的基础上，寻求内部各子系统之间、与外部其它智能化系统之间的完美结合。

系统主要依托于综合管理平台，来实现对视频监控系统、入侵报警系统、门禁系统及停车场管理等各子系统的综合管理和控制。

大型应用系统前端接入多个子系统设备，可包括高清视频监控系统、入侵报警系统、车辆管理系统、可视对讲系统、人员通道系统、门禁管理系统、在线巡查系统等，其中若干子系统组成智慧园区系统应用。

基于XXXX视综合管理平台的整体解决方案支持系统的灵活布署，根据实际项目的设备接入规模、包含子系统类型及各模块功能需求，可按需布署相应的服务器，以运行模块化系统服务软件，并根据服务器硬件性能与实际处理能力的要求确定服务器数量。

系统服务软件主要包括中心管理服务、存储管理服务、网管服务、流媒体服务、告警服务、设备接入服务、移动接入服务、图片服务、电视墙服务等。

整个系统由系统前端、传输网络、中心系统这三个相互衔接、缺一不可的部分组成。

1）系统前端

系统前端对各类安防系统等进行了整合，主要负责对整个园区内及周边的视音频、报警等信息进行采集、编解码、存储及上墙显示，并通过平台预置的规则进行自动化联动。

2）传输网络

整个园区网络可根据实际情况建设，用于前端与监控中心之间的通信。

前端系统的视音频、环境量、报警信息可上传至平台，分别供安防管理部门、物业部门、用户调用查看。

3）中心系统

中心系统可管理所有前端设备，接收由各区域上报的信息，满足各级用户对监控视频、报警信息查看等需求。

系统服务软件主要包括中心管理服务、存储管理服务、网管服务、流媒体服务、告警服务、设备接入服务、移动接入服务、图片服务、电视墙服务等。

第2章、系统详细设计

2.1、系统组成

园区系统包含视频监控子系统、报警子系统、车辆出入口子系统、人员出入口子系统、门禁子系统、电梯层控子系统、在线巡更子系统、访客管理子系统。

2.2、视频监控子系统

周界视频监控

园区周界是安全防范的第一道防线，没有安全防范措施的周界围墙容易成为不法份子入侵的首选途径，同时，做好第一道防线的安全防范，提高非法行为的实施难度，是园区安全管理应该考虑的首要问题。

园区周界需要设立合适的入侵报警触发措施，一旦探测到入侵行为产生报警，并结合视频监控提供实时跟踪手段与事后追查依据。

应用场景：

园区周界监控报警二合一管理

v周界布置室外防水红外枪机，对园区周界进行无死角24小时监视；

v周界布置红外对射，对园区及围墙周界进行主动探测；

v重点关注周界区域加设红外高清智能球机，设置预置点；

v周界监视画面划线检测，人员跨线报警，并联动附近球机预置点；

v报警相关视频在管理中心大屏弹窗显示，同时回放前N秒视频画面实时追溯；

公共区域监控

由于园区人流与车流进出频繁，难免会有不法份子或熟悉园区环境的不速之客进入园区内部，为确保园区内部公共区域的安全，同时为避免由于车辆刮擦等造成的日常纠纷，需要在重点关注区域实施24小时视频监控；

简单的视频监控系统为物业管理人员带来繁复的工作量，现代化园区的高效管理要求视频监控具备高清、智能、联动特性，间接提升园区安全性。

应用场景：

园区内外部重点公共区域监控

在内外部重点公共区域设置红外枪式摄像机，根据具体环境特点选配超低照度、强光抑制、宽动态以及手动/电动变焦，光学变倍等功能，以实现园区室外公共区域的视频监控管理，具体包括对园区主要干道、活动广场、室外停车位、广场水池等重点关注区域等；

应用场景：

停车场安全管理建设

园区停车场发生车辆擦碰、车内财物被盗等案件，让视频来还原现场。

v每个停车场出入口设置视频监控点位，对进出车辆进行实时监控与视频存储（可以与车辆出入管理系统的摄像机共用）；

地下停车场主要干道及周围角落设置视频监控点，兼顾每个车位车辆的进出与停放情况

系统组成

本方案视频监控系统的总体设计思路如下：

1）前端设备均采用高清IPC，从而实现高清视频采集，同时为满足前端多种应用场景的不同需求，推荐不同类型、不同功能的IPC；

2）采用NVR存储模式对实时视频进行分布式存储，实现存储系统的高可靠、高性价比；

3）部署模块化、集成化的视频综合平台，结合高清显示大屏实现视频图像、电子地图、电脑信号的上墙显示、拼接控制等功能；同时视频综合平台还配置服务器板卡，为部署平台软件提供必要环境，实现软硬件一体化；

4）建立统一的视频信息管理应用平台，实现对系统的统一管理；同时引入视频质量诊断技术，保障系统稳定运行；

5）充分考虑原有系统利旧，实现新老系统的无缝对接，降低成本，减少资源浪费。

系统采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示；系统基于IP网络传输技术，提供视频质量诊断等智能分析技术，实现全网调度、管理及智能化应用，为用户提供一套“高清化、网络化、智能化”的视频图像监控系统，满足用户在视频图像业务应用中日益迫切的需求。

本方案主要实现以下目标：

建成统一的中心管理平台：

通过管理平台实现全网统一的视频资源管理，对前端摄像机、编码器、解码器、控制器等设备进行统一管理，实现远程参数配置与远程控制等；通过管理平台实现全网统一的用户和权限管理，满足系统多用户的监控、管理需求，真正做到“坐阵于中心，掌控千里之外”。

实现系统高清化与网络化：

本方案以建设全高清监控系统为目标，为用户提供更清晰的图像和细节，让视频监控变得更有使用价值；同时以建设全IP监控系统为目标，让用户可通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息，且系统组网便利，结构简单，新增监控点或客户端都非常方便。

系统具备以下特征：

1）系统具备高可靠性、高开放性的特征：

通过采用业内成熟、主流的设备来提高系统可靠性，尤其是录像存储的稳定性，另外系统可接入其他厂家的摄像机、编码器、控制器等设备，能与其他厂家的平台无缝对接；

2）具备高智能化、低码流的特征：

运用智能分析、带有智能功能的摄像机等提高系统智能化水平，同时通过先进的编码技术降低视频码流，减少存储成本和网络成本，减弱对网络的依赖性，提高视频预览的流畅度；

3）具备快速部署、及时维护的特征：

通过采用高集成化、模块化设计的设备提高系统部署效率，减少系统调试周期，系统能及时发现前端监控系统的故障并及时告警，快速相应；

4）具备高度整合、充分利旧的特征：

新建系统能与原有系统高度整合、无缝对接，能充分利用原有监控资源，避免前期投资的浪费。

系统逻辑结构

整个方案从逻辑上可分为视频前端系统、传输网络、监控中心和应用管理平台四部分内容，视频存储、视频解码拼控和大屏显示等内容在监控中心部分进行设计。

另外，方案对系统利旧方面进行了简单说明，符合众多项目设计的实际需求。

下图为系统拓扑图：

图1.视频监控系统拓扑

系统物理结构

图2.视频监控系统物理架构

前端部分：

前端支持多种类型的摄像机接入，本方案配置高清网络枪机、球机等，前端网络摄像机将采集的模拟信号转换成网络数字信号，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，可直接接入网络并进行视频图像的传输。

传输网络部分：

传输网络部分主要是对前端接入到核心交换机之间的网络进行设计，前端系统通过光纤收发器等网络传输设备将新建前端网络高清摄像机连接至监控中心的接入交换机，再通过接入交换机将网络信号汇聚到中心的核心交换机，监控中心端的接入交换机负责PC工作站和NVR存储等设备的接入。

监控中心部分：

监控中心采用NVR将高清视频图像进行存储，解决数据落地问题；配置视频综合平台，完成视频的解码解码、拼接；监控中心部署LCD大屏用来将视频进行上墙显示等。

系统可将模拟摄像机、网络摄像机和数字摄像机都接入到视频综合平台，实现统一的管理平台、统一的切换控制系统和统一的显示系统，实现对整个系统的统一配置和管理。

平台部分：

应用管理平台部署在视频综合平台的服务器板卡上，形成一体化的配置，应用管理平台可以对高清视频和用户进行统一管控，并且配置PC工作站进行预览、回放、下载等操作。

前端系统设计

前端摄像机选型应根据不同应用场景的不同监控需求，选择不同类型或者不同组合的摄像机，可以选择固定枪机与球机搭配使用、交叉互动原则，以保证监控空间内的无盲区、全覆盖，同时根据实际需要配置前端基础配套设备如防雷器、设备箱等以及视频传输设备和线缆。

针对具体监控点位的实际情况，摄像机、补光灯（选配）安装于监控立杆上，网络传输设备、光纤收发器、防雷器、电源等部署于室外机箱。

IPC结构特点

XXXX网络摄像机产品形态各不相同，每种产品形态采用科学、合理的结构进行设计，从结构上保证产品质量和监控图像质量。

在以往结构设计的基础上，IPC还有以下几点突出的设计：

散热设计

据统计，电子设备的失效率有55％是温度值引起的。

如果摄像机温度低10度的话，产品的使用寿命可以提高一倍。

XXXX进行精密的散热设计，选用高效的散热材料，使摄像机的温升控制在较低的水平，工作温升比其他厂家低10度左右。

防水设计

XXXX拥有多项专利防水设计，防水性能优越；采用先进高效防水检测工艺，全系列室外摄像机产品出厂100%检测防水性能。

除雾设计

需要打开外罩调节镜头的防水型摄像机在湿度高且温差大的环境下，内部可能会起雾凝结；为解决起雾问题，XXXX在摄像机内部装有防水透气膜和干燥剂，能快速有效散走雾气。

防虚焦设计

XXXX所有定焦摄像机均采用高效胶质材料点胶锁死，所有变焦摄像机均采用专业校准技术矫正，有效防止镜头虚焦现象出现。

防刮擦设计

半球罩刮花后，红外光照射到刮痕处会出现漫反射，造成红外反光。

XXXX全系列红外半球采用PC加硬半球罩，具备防刮花功能，有效防止红外半球反光现象。

智能IPC特色功能

XXXX推出智能IPC系列产品，包括网络高清枪机、网络高清筒机和网络高清半球，在传统IPC的基础上，又在智能编码、智能侦测、智能控制上取得了很大的突破，通过先进的编码技术、图像感知与处理技术等在保障甚至提高监控图像质量的前提下，大幅度降低视频码流，使得在有限的网络带宽的条件下传输高质量的视频图像数据，并且通过丰富多样的功通满足不同环境的监控要求，提升视频监控系统的智能化水平。

智能编码

1）低码率

Ø同等图像质量下，720p码率只需1~2M，1080p码率只需3~4M；

Ø码率最多降低3/4，存储空间最多减少3/4，带宽占用最多减少3/4。

2）ROI（感兴趣区域编码）

图3.ROI示意图

ØROI可将码流资源按需分配，将有限的资源集中在一块或多块感兴趣区域，提升感兴趣区域（如车牌、人脸）图像质量；

Ø在保证关键区域图像质量的前提下，码率至少可降低1/2。

3）SVC（可伸缩视频编码技术）

ØSVC使得网络摄像机编码后的视频流具有伸缩能力，配合后端支持SVC的NVR，可实现对任意时间段录像抽帧压缩，压缩后可将录像时间延长3倍；

ØXXXX720pIPC低码率+ROI综合运用可节省3/4的存储空间，一块2T硬盘，可存储4路720pIPC录像47天。

4）多码流

Ø支持多路独立编码码流，双路实时高清码流；

Ø每路码流可分别设置不同分辨率、帧率、编码格式（H.264/MJPEG/MPEG4）；

Ø总带宽提升至80M，可满足20路同时在线预览。

Ø低延时

Ø高效编码算法，所有网络摄像机产品延时均在200ms以内；

Ø最短延时模式下，平均延时720p/2M可达140ms，1080p/4M可达160ms。

智能侦测

5）行为侦测

图4.行为侦测示意图

Ø智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；

Ø摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。

6）人脸侦测

图5.人脸侦测示意图

Ø智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；

Ø摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。

7）音频侦测

图6.音频侦测示意图

Ø摄像机音频侦测功能可对声音的强度进行检测，当检测到无音源输入或某一时刻音频强度超过声音强度阈值时，可实现自动预警。

同时具备环境噪音过滤功能，可通过软件算法处理的方式缓解背景噪声对音质带来的影响。

8）场景侦测

图7.场景侦测示意图

ØXXXX视频质量诊断技术可对场景变更、图像虚焦问题进行自动分析检测，并联动报警；

ØXXXX场景模式可对各种场景下的参数进行预设，方便客户选择；

Ø支持日夜两套参数配置，可实现自动切换。

智能控制

9）智能IR

Ø新一代智能IR技术可自动检测画面亮度，通过内部算法自适应调节红外灯亮度以及画面亮度，从而达到抑制近处物体过曝同时保证背景区域亮度的效果。

10）ABF自动背焦调节

图8.ABF示意图

Ø部分枪机具有ABF（自动后焦调节）功能，通过摄像机上的ABF按钮或者客户端/IE上的辅助聚焦等按钮可自动或手动实现图像传感器的细微调整，从而达到微调焦距的作用，方便了安装调试。

11）AF自动对焦

图9.AF示意图

Ø普通电动镜头受减速齿轮控制，聚集速度慢，且不能实现实时全自动聚焦，只支持一键辅助聚焦；齿轮不具备自锁功能，所以不抗震；

ØXXXX电动镜头支持变倍后自动对焦功能（AF），无需手动聚清，且聚焦速度快，同时具有自锁功能，抗震效果好。

前端配套设施

12）支架及立杆

监控点根据现场实际情况，可采用立杆安装、抱箍安装、壁挂安装以及吊杆安装等方式。

其中抱箍、壁挂支架以及吊杆支架有成套产品，根据现场选择符合要求的产品即可。

室内摄像机的安装固定，根据摄像机型号和现场情况可采用壁装、吊装及角装等多种形式的安装支架，安装高度不低于2.5m。

安装在室外的摄像机，当可借助建筑物附着安装时，选用相应的安装支架来安装；若无合适的建筑物供附着安装，则需要选用视频监控专用立杆，安装高度应不低于3.5m。

13）室外机箱

室外摄像机的供电、信号等需要在室外进行汇集，需用专用的防水箱进行端接。

端接箱内部安装架的设计充分考虑设备的安装位置，同时具有防雨、防尘、防高温、防盗等功能。

不便于在立杆上部安装设备箱的，在地面设置设备机柜，其设计按照相关的规范标准执行，同时应具有防尘、防雨、防破坏等功能。

14）补光设备

在摄像监控中，为了使夜间得到正常的监控图像，可选择采用一定的补光措施。

补光灯的光源通常有LED、金卤灯、高压钠、白炽灯、氙气灯（HID）等。

15）传输设备及线缆

本方案前端系统以高清网络摄像机为主，大部分为网络传输方式，但是对于不同场合、不同的传输距离，应选择不同的传输方式。

Ø网络双绞线传输

从前端摄像机到接入交换机距离不超过100m的情况下，使用网络双绞线（下面简称网线）来传输，这种传输方式的优点是线缆和设备价格便宜。

图10.前端网线传输示意图

Ø光缆传输

从前端摄像机到接入交换机距离超过100m的使用光缆来传输，通过光纤收发器将电信号转成光纤信号进行传输，如下图所示：

图11.前端光纤传输示意图

监控传输网络设计

网络结构设计

监控传输网络系统主要作用是接入各类监控资源，为中心管理平台的各项应用提供基础保障，能够更好的服务于各类用户。

网络结构如下图所示：

图12.网络拓扑示意图

16）核心层

Ø数据中心核心网

核心层主要设备是核心交换机，作为整个网络的大脑，核心交换机的配置性能较高。

目前核心交换机一般都具备双电源、双引擎，故核心交换机一般不采用双核心交换机部署方式，但是对与核心交换机的背板带宽及处理能力要求较高。

17）接入层

Ø前端视频资源接入

前端网络采用独立的IP地址网段，完成对前端多只监控设备的互联。

前端视频资源通过IP传输网络接入监控中心或者数据机房进行汇聚。

前端网络接入目前采用两种常用方式，通常为点对点光纤接入的方式和点对多点的PON接入方式。

接入层需对NVR存储设备的网络接入提供支撑，确保NVR存储设备网络环境安全可靠。

Ø用户接入

对于用户端接入交换机部分，需要增加相应的用户接入交换机，提供用户上网服务。

监控中心部署接入交换机，通过万兆/千兆光纤链路接入到传输网络中。

保证监控中心解码器及客户端的正常适用。

对于网络设计中存在两级架构如下图所示，具体设计这里不做详细介绍。

图13.二级网络结构设计图

网络传输带宽要求

考虑到网络传输过程及其它应用的开销，链路的可用带宽理论值为链路带宽的80%左右，为保障视频图像的高质量传输，带宽使用时建议采用轻载设计，轻载带宽上限控制在链路带宽的50%以内。

18）核心层交换机到接入交换机的网络采用光模块来传输，带宽需达到千兆以上，原有带宽未达到要求的，增加带宽；

19）传输设备如光纤收发器到接入交换机之间的带宽建议达到百兆；

20）传输设备如光纤收发器之间的传输带宽建议达到百兆；

结合项目实际需求，网络带宽规划可做相应调整。

2.3、入侵报警子系统

系统组成

园区联网报警系统由用户端、传输网络和接警中心组成，其中用户端包括各类探测传感器、控制主机；传输网络可以是公共电话交换网（PSTN）、无线信道（CDMA/GSM）、Internet网络等；接警中心（物业中心/门岗）则由接警管理计算机以及相应软件等组成。

整体系统的拓扑分布如下：

图14.入侵报警子系统拓扑

前端报警设计

园区报警点设计原则

21）可靠性原则

园区联网报警系统是一个长期运行的系统，保证系统稳定可靠的运行是首先要考虑的。

设计时要充分考虑后备以及灾难恢复系统，使系统在部分故障时仍然能够提供对用户的服务，并且能够很快的排除故障恢复正常运行。

22）扩展性原则

住宅用户需求的发展是有一个过程的，相应的负荷也是一个由小到大的过程。

按最经济的原则，规划成一个扩展性很强且在扩容升级时浪费最少的系统。

遵循开放性原则，能够支持多种硬设备和网络系统，软件支持二次开发。

数据库系统和信息通讯枢纽采用标准数据接口，具有与其它信息系统进行数据交换和数据共享的能力；计算机网络系统适应将来的广域扩展。

23）安全性原则

数据的安全性在任何系统予以高度重视，网络系统采取防范措施防止黑客的入侵。

对于物业管理人员以及调度住户也安排足够的权限控制，避免住户能够操作到不属于自己的数据。

提供系统总体死循环检测及网管方案，实现对整个网络的自检、实时监控和自动故障报警检测以及一定程度的自恢复。

24）标准性和先进性原则

系统实现时尽量采用符合工业标准的技术，保证技术实现的质量，以便于日常维护和系统的扩展。

系统采用成熟的高新科技，以目前较为先进的方法实现需要的功能，既反应当今科技的先进水平，又具有发展潜力，保证系统在相当长的时间内不被淘汰。

入侵报警点设置建议

前端报警探测器的点位分布直接影响着园区的安全，不同于视频监控设备，报警产品在园区安防系统中起着前期防范的作用，目的就是为了防止意外情况的发生，以便在第一时间使相关的人员获知意外情况并采取相应的措施，从而达到安全防范的作用。

报警探测器点位的具体分布建议如下表所示：

所属区域

报警点位

报警需求

第一道防线区域

园区周界

主要防范外来人员的翻墙入侵、越界出逃，可用红外对射或电子光栅防范，红外对射光束数量和距离根据实际情况来定。

大厅出入口

主要防范进出大厅的人员，一般情况下使用的是玻璃材质的幕墙、大门，可配置门磁开关和玻璃破碎探测器。

第二道防线区域

建筑物对外出入口

主要防范进出建筑物的人员，可配置红外幕帘探测器和门磁开关，如有玻璃门窗，可配置玻璃破碎探测器。

单元楼层顶部

主要防范来自楼层顶部入侵的人员，按功能强弱可选择激光探测器或者双鉴探测器来防范。

第三道

防线区域

电梯

主要用于被困人员的紧急求救，一般配置紧急按钮

一二层住户门窗、阳台

主要防范低层住户的室外人员入侵，一般配置幕帘探测器和玻璃破碎探测器。

室内通道

主要防范室内楼道等固定环境的人员入侵，可配置吸顶式三鉴探测器或双鉴探测器，同时，在通道汇聚点需配置烟感探测器，用以防止火灾等突发情况。

监控中心

主要防范监控中心的人员入侵，一般配置吸顶式三鉴探测器或双鉴探测器，并配有紧急按钮，用以