透明化厨房监管系统解决方案.docx

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透明化厨房监管系统解决方案

2017年透明化厨房监管系统解决方案

目录

第1章系统概述

1.1设计背景

我国自上个世纪90年代以来，食品安全问题日益严重，从最初曝光的二恶英、红汞、甲醛、激素、面粉添加剂和漂白剂、假酒、洗衣粉油条、陈化粮毒米、苏丹红、瘦肉精、铁酱油到乳制业普遍使用三聚氰胺、养殖业普遍滥用抗生素、食品工业违规滥用食品添加剂、滥用氢化油、农药残留严重超标等等，直到近几年不顾一切贸然推进转基因食品产业化。

这些问题已对人民生命健康和民族生存构成严重威胁。

同时部分餐饮业外表建设得富丽堂皇，但其加工场所并未按原料、半成品、成品等顺序予以摆放，仍然存在布局不合理的情况；且操作间管理混乱，废弃物没有及时清理，与卫生要求相差甚远；甚至个别餐饮业为了节省经营成本，没有购进必要的消毒保洁设施设备，或者不按规定使用这些设施设备，同时使用地沟油等廉价有毒原材料，导致食品存在严重的安全隐患，严重危害消费者的身心健康。

为构建高效、统一的食品监管体系，实现对学校食堂、个体餐饮企业、食品加工企业、农贸市场、生猪屠宰场等加工、流通环节进行全面监控，及时发现并处理违法违规行为，切实保障食品安全，规范食品流通秩序，完善食品质量安全体系建设，扫除监管盲区，相关监管部门急需建设食品集中监控管理系统。

1.2设计目标

建设本项目的思想内核是借助先进的科学技术，结合人性化的设计理念，构造一套系统、高效的食品监管联网视频监控系统，为食品卫生监管工作体系提供可视化服务，进而为广大人民群众食品卫生保障提供便捷服务。

本项目的建设结合当前与今后一定时期内图像监控系统与图像应用系统的发展需要，建立食品安全监管图像管理平台，为指挥调度、调查取证等多种后台应用提供及时、可靠的监控图像信息，服务实战。

主要建设内容如下：

●全面部署

在食品生产、加工、流通、消费环节区域安装监控终端，提供市场监测、预测预警、应急保障、食品安全追溯，为保障全国商品市场的平稳运行和应急调控发挥重要作用。

●分级监管

以省市县为单位，可以在省级部署一套稳定、可靠、安全、易用的视频监控中心管理总平台。

在省辖各市县建立区域中心，区域中心为下辖食品卫生视频监控资源提供流媒体转发服务，并同时将本区域食品卫生视频监控点纳入到总监控中心平台进行集中管理。

●为食品安全监管预案体系做好技术储备

系统设计时需全面考虑未来食品安全监管应急预案体系的部署与实施，为食品监管部门和卫生防疫部门提供可视化的应急预案技术技术储备。

1.3设计原则

随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现，综合监控系统必须是高性能、可扩展的计算机网络体系结构，以便支持今后不断更新和升级的需要，从而保护投资。

同时本方案以满足实际应用为出发点，设计时主要遵循以下原则：

●可靠性

系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。

本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力。

●兼容性

部分监控区域已经建设监控系统，且未达到使用年限，大规模更换并不现实。

本方案需要充分考虑对原系统的利旧，保护原有投资，最大程度地降低系统造价和安装成本。

●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，包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、存储技术、控制技术，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。

●扩展性

系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。

加入新建系统时，只需配置前端系统设备、建立和上级调度的连接，在管理平台做相应配置即可，软硬件无须做大的改动。

●易管理性、易维护性

系统采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护，人机对话界面清晰、简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置；采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。

●安全性

综合考虑设备安全、网络安全和数据安全。

在前端采用完善的安全措施以保障前端设备的物理安全和应用安全，在前端与监控中心之间必须保障通信安全，采取可靠手段杜绝对前端设备的非法访问、入侵或攻击行为。

数据采取前端分布存储、监控中心集中存储管理相结合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速应急响应和日志记录。

1.4设计标准

1）安防视频监控系统设计方面：

●《中华人民共和国公安部行业标准》（GA70-94）

●《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）

●《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）

●《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）

●《入侵报警子系统通用图形符号》（GA/T75-2000）

●《建筑及建筑群综合布线工程设计规范》（GB/T50311-2000）

●《电线电缆识别标志方法》（GB/T6995）

●《全介质自承式光缆》（YD/T980-1998）

●《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）

●《入侵探测器通用技术条件》（GB10408.1-89）

●《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663-90）

●《报警图像信号有线传输装置》（GB/T16677-1996）

2）视频监控图像质量方面：

●《电视视频通道测试方法》（GB3659-83）

●《彩色电视图像质量主观评价方法》（GB7401-1987）

3）视频系统网络设计方面：

●《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T17963）

●《计算机信息系统安全》（GA216.1－1999）

●《计算机软件开发规范》（GB8566-88）

4）视频系统工程建设方面：

●《智能建筑设计标准》（GB／T50314－2000）

●《入侵报警工程程序与要求》（GA/T75-94）

●《入侵报警子系统验收规则》（GA308-2001）

●《入侵报警工程技术规范》（GB50348-2004）

●《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）

●《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）

●《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）

●《入侵报警子系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）

●《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

第2章系统总体设计

2.1需求分析

食品安全监管视频监控系统对技术、功能、性能等具体需求归纳如下：

●系统能实现食品安全监管视频监控系统完整的功能：

包括对各区域中心下辖食品生产、加工、流通、消费环节区域视频图像信号和音频信号的采集、传输、切换、控制、显示/监听、分配、存储和回放等。

●各食品生产、加工、流通、消费环节区域监控摄像头采用ADSL宽带上传图像，鉴于视频传输带宽有限，所以本系统视频联网选用DVR或NVR本地录象，通过区域中心流媒体服务器转发预览，部署监控中心集中管理的平台架构。

●系统要求采用DVR或NVR集中存储视频图像的方式，录像保存3个月，超过3个月则自动覆盖最早时间的录像。

●系统要求平台流媒体服务器支持动态故障切换功能。

当本区域中心流媒体服务器故障当机时，客户端能就近切换到其它区域中心流媒体服务器访问其下辖视频资源，且整个过程自动进行，系统运行无停顿。

●系统能开放数据接口，实现与省市应急指挥中心、卫生防疫部门等其它政府部门的资源共享。

2.2设计思路

根据多年来视频监控系统的建设经验和教训，结合食品卫生监管视频监控系统的需求，在设计本项目技术方案时，我们认为食品卫生视频监控系统的建立仅仅是一种技术支撑，更重要的是如何构建一套整体防控机制和应急预案体系，使得建成系统能发挥真正的作用，本着“用活、用够、用足”的思想，让用户切实感受到科技革新为食品卫生监管系统带来的优越性，卓尔有效地缓解甚至根除潜在的危险。

在上述设计思路的指导下，要让这套系统长期稳定、可靠和安全地运行起来，需要对每个技术环节实施技术攻关，后文将对方案进行全面阐述。

2.3系统功能

●实时视频监控

通过客户端和浏览器可以实时掌握监控区域内的一切情况，对所辖区域的任一摄像机进行控制，实现全方位、多视角、无盲区、全天候的监控。

●语音对讲

监控中心点对点通讯，能提供紧急情况报警求助、远程语音对讲服务，实施语音吓阻、语音劝离等措施。

●录像存储功能

本系统支持前端存储和中心存储两种模式，前端摄像的视频信号接入硬盘录像机存储数据，达到前端存储的需要，以供事后调查取证；也可安装存储服务器和存储设备，适合大容量多通道并发的中心存储需求。

通过平台软件，可以对录像进行回放和下载；当前端与中心网络条件较好时可以选择前端存储和中心存储，当前端网络资源有限时，建议使用设备本地存储即可。

●报警联动功能

本系统通过和食品业务系统对接，能够实现丰富的报警联动功能，例如摄像机预置位联动、界面弹窗联动、手机短信联动、电子邮件联动等。

●电子地图

支持JPEG、BMP格式位图的导入和显示，可导入平面图，在平面图上添加关联设备，直接在电子地图上就能看到每个设备，并在电子地图上实现远程设备控制，报警图标闪烁等功能。

●录像回放

对监控视频进行实时存储，记录告警前后的现场情况，当发现报警事件时，通过网络调用回放录像，能够全程看到事情发生的经过，为事件的调查以及事后总结提供宝贵的资源。

●远程配置维护

系统提供远程访问功能，管理员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，实现校时、重新启动、修改参数、软件升级、远程维护等功能，提高的设备维护效率。

●B/S方式访问

用户通过B/S（Brower/Server）方式访问系统，B/S方式采用标准的HTTP协议，具有很强的开放性和兼容性，通过标准的IE浏览器，相关负责人和管理人员可根据不同的权限对系统进行配置及监控，操作界面全部为中文可视化界面，使用非常方便。

2.4系统架构

根据食品监管部门的组织架构，食品综合监控系统为分层架构，主要由总监控中心、下级区域中心和前端系统三部分构成，配合传输网络组成一个完整的多级联网系统。

前端系统作为整个综合监控系统的第一线，负责对餐饮厨房、学校食堂、农贸市场、食品加工企业等视频图像的采集、编码、传输以及报警信号的采集。

区域中心部署流媒体服务器，负责对该区域下的监控点位视频流转发，有效较少总监控中心带宽压力。

同时有条件的区域中心部署大屏、解码器和控制键盘，对前端采集的图像解码上墙，以轮巡、拼接等方式呈现。

总监控中心对综合监控系统内所有区域中心和前端系统进行监管，能够调阅系统内所有监控点的录像和备份的重要录像。

平台预留有通信接口，用于和上级其他平台的对接。

第3章系统详细设计

3.1前端监控设计

3.1.1前端监控点设计

食品卫生监管覆盖范围包括食品生产、加工、流程和消费等环节。

具体如下：

防范区域

覆盖场所

监控点设计

个体餐饮企业

厨房消毒区

枪机

厨房清洗区

枪机

厨房烹饪区

半球

农贸市场

市场各摊位

红外枪机

市场过道

半球

学校食堂

食堂用餐区

半球

食堂厨房

半球

食堂仓库

红外枪机

生猪屠宰场

生猪进厂查验区

红外枪机

同步检验检疫区

半球

无害化处理区

半球

宰前停食静养区

红外枪机

肉品出厂区

红外枪机

食品加工企业

食品加工车间

半球

原材料仓库

红外枪机

成品仓库

红外枪机

3.1.2前端监控点选型（有线设备方案）

3.1.2.1模拟推荐选型

枪机推荐

摄像机

传感器类型

1/3"SONYSuperHADCCDII

最低照度

彩色:

0.001Lux@（F1.2,AGCON）,0.0001Lux@（F1.2,AGCON,感光度×512）黑白:

0.0001Lux@（F1.2,AGCON）,0.00001Lux@（F1.2,AGCON,感光度×512）

有效像素

976（水平）×582（垂直）

快门

1/50秒至1/100,000秒

镜头接口类型

C/CS接口

日夜转换模式

ICR红外滤片式

水平解析度

700TVL

宽动态范围

大于75dB

同步方式

内同步/电源同步

视频输出

1Vp-pCompositeOutput（75Ω/BNC）

信噪比

大于62dB

菜单控制

摄像机识别号

关/开（16字符,位置设定）

自动增益

低/中/高/关

彩色/黑白

自动1/自动2/彩色/黑白

白平衡

自动跟踪1/自动跟踪2/手动/自动控制

隐私保护

开关,最多可达12个区域

移动侦测

模式1/模式2/关

背光补偿

背光区域/强度设置/关

宽动态

数值/对比度/WD曝光修正/返回

RS-485

地址/通信协议/波特率

防闪烁

开/关

语言

中文/英文

功能设置

SMARTIR、强光逆转、数字降噪、锐度、亮度、饱和度、清晰度、电子防抖、数字放大、镜像、坏点补偿、自动光圈校正

场景

室内标准,室内逆光,室外,低照度,用户自定义

一般规范

工作温度和湿度

—10℃~60℃,湿度小于90%（无凝结）

电源供应

AC24V±10%/DC12V±10%,（"-C"支持AC100-240V）

功耗

5WMAX（当ICR切换时,10WMAX）

尺寸（mm）

69×56×113.3

重量

400g

主要特性

采用高性能SONYCCD

分辨率高,700TVL,图像清晰、细腻

低照度,彩色0.001Lux@（F1.2,AGCON）,0.0001Lux@（F1.2,AGCON,感光度×512）,黑白0.0001Lux@（F1.2,AGCON）,0.00001Lux@（F1.2,AGCON,感光度×512）

支持ICR红外滤片式自动切换,自动彩转黑功能,实现昼夜监控

支持宽动态范围大于75dB,适合逆光环境监控

支持OSD菜单控制,适合客户自定义设置

支持3D数字降噪功能

支持电子防抖功能

支持自动光圈功能（直流驱动或视频驱动）

方便的背焦调节方式

半球推荐型号：

　摄像机

传感器类型

1/3"SONYCCD

最低照度

0.001Lux@（F1.2,AGCON）

0.0028Lux@（F2.0,AGCON）

快门

1/50秒至1/100,000秒

调整角度

水平:

0°~355°;垂直:

0°~90°;旋转:

0°~355°

日夜转换模式

电子彩转黑

有效像素

976（水平）×582（垂直）

镜头

3.6mm@F2.0（2.8mm,6mm,8mm,12mm,16mm可选）

镜头接口类型

M12

水平解析度

700TVL

同步方式

内同步

视频输出

1Vp-pCompositeOutput（75Ω/BNC）

TestMonitorOUT[1Vp-pCompositeOutput（75Ω/BNC）,装置线]

信噪比

大于62dB

一般规范

工作温度和湿度

—10℃~60℃,湿度小于90%（无凝结）

电源供应

DC12V±10%

功耗

2WMAX

尺寸（mm）

Φ97.8×64.4

重量

300g

主要特性

采用高性能SONYCCD分辨率高,700TVL,图像清晰、细腻

低照度,0.001Lux@（F1.2,AGCON）

支持自动彩转黑功能,实现昼夜监控

工程设计先进,三轴旋转,可靠性高

支持自动电子增益功能,亮度自适应

3.1.2.2网络推荐选型

枪机推荐型号：

摄像机

传感器类型

1/3"ProgressiveScanCMOS

快门

1/25（1/30）秒至1/100，000秒

镜头接口类型

C/CS接口

自动光圈

DC驱动

日夜转换模式

ICR红外滤片式

数字降噪

数字降噪

压缩标准

视频压缩标准

H.264/MPEG4/MJPEG

H．264编码类型

BaseLineProfile/MainProfile/HighProfile

压缩输出码率

32Kbps~16Mbps

音频压缩码率

64Kbps（G.711）/16Kbps（G.726）

图像

最大图像尺寸

1280×960

强光抑制

支持

帧率

50Hz:

25fps（1280×960）,25fps（1280×720）

60Hz:

30fps（1280×960）,30fps（1280×720）

图像设置

饱和度，亮度，对比度通过客户端或者IE浏览器可调

背光补偿

支持,可选择区域

接口

音频接口

1路,MICIN/LineIN,3.5mm音频接口1路，3.5mm音频接口（线性电平，阻抗：

600Ω）

通讯接口

1个RJ4510M/100M以太网口，1个RS-485接口

网络功能

存储功能

支持SD/SDHC卡（32G）,NAS（iSCSI可选）

智能报警

移动侦测,遮挡报警,网线断,IP地址冲突,存储器满,存储器错

支持协议

TCP/IP,HTTP,DHCP,DNS,DDNS,RTP/RTSP,PPPoE,SMTP,

NTP,UPnP,SNMP,HTTPS,FTP,802.1x,（SIP,SRTP,Ipv6可选）

通用功能

一键恢复,防闪烁,双码流,心跳,密码保护,视频遮盖,

水印技术

一般规范

工作温度和湿度

-25℃~60℃,湿度小于95%（无凝结）

电源供应

DC12V±10%/PoE

功耗

5.5WMAX（当ICR切换时,8.5WMAX）

尺寸

68×64.9×144.8

重量

500g

主要特性

最高分辨率可达1280×960,在该分辨率下可输出实时图像

采用先进的视频压缩技术,压缩比高,且处理非常灵活

逐行扫描CMOS,捕捉运动图像无锯齿

支持最大32GSD/SDHC卡本地存储

ICR红外滤片式自动切换,实现真正的日夜监控

本地模拟输出,方便安装调节

支持双向音频

支持数字降噪

支持PoE供电功能

支持双码流,支持手机监控

支持背光补偿,自动光圈,自动电子快门功能,适应不同监控环境

功能齐全:

心跳,镜像,PTZ控制,报警,一键恢复等

半球推荐型号：

摄像机

传感器类型

1/3"ProgressiveScanCMOS

最小照度

0.01Lux@（F1.2,AGCON）,0LuxwithIR

快门

1/25秒至1/100，000秒

镜头

4mm@F2.0,水平视场角:

75.8°

（2.8mm、6mm、12mm可选）

镜头接口类型

M12

调整角度

水平:

0°~360°；垂直:

0°~75°；旋转:

0°~360°

日夜转换模式

ICR红外滤片式

数字降噪

3D数字降噪

宽动态范围

数字宽动态

压缩标准

视频压缩标准

H.264/MJPEG

压缩输出码率

32Kbps~16Mbps

H.264编码类型

MainProfile

图像

最大图像尺寸

1280×960

帧率

50Hz:

25fps（1280×960）,25fps（1280×720）

60Hz:

30fps（1280×960）,30fps（1280×720）

图像设置

饱和度,亮度,对比度,锐度通过客户端或者浏览器可调

背光补偿

支持,可选择区域

接口

通讯接口

1个RJ4510M/100M自适应以太网口

网络功能

存储功能

NAS（iSCSI可选）

接口协议

ONVIF,PSIA,CGI

智能报警

移动侦测,遮挡报警

支持协议

TCP/IP,HTTP,DHCP,DNS,DDNS,RTP,RTSP,PPPoE,SMTP,NTP,SNMP,FTP,802.1x,QoS,HTTPS（SIP,SRTP,IPv6可选）

通用功能

防闪烁,双码流,心跳,镜像,密码保护,视频遮盖

一般规范

工作温度和湿度

-30℃~60℃,湿度小于95%（无凝结）

电源供应

DC12V±10%/PoE（DS-2CD2312D-I不支持PoE）

安装方式

桌面安装、吸顶安装

功耗

5.5WMAX（当ICR切换时7.5W）

防护等级

IP66

红外照射距离

EXIR:

20-30米

尺寸（mm）

Φ127×97.5

重量

670g

主要特性

最高分辨率可达1280×960@30fps,在该分辨率下可输出实时图像

采用先进的视频压缩技术,压缩比高,且处理非常灵活

逐行扫描CMOS,捕捉运动图像无锯齿

采用EXIR点阵式红外灯技术,照射距离可达20-30米

ICR红外滤片式自动切换,实现真正的日夜监控

可支持PoE供电功能

可支持3D数字降噪

支持双码流,支持手机监控

符合IP66级防尘防水设计,可靠性高

支持背光补偿,自动电子快门功能,适应不同监控环境

功能齐全:

心跳,镜像等

3.1.3图像传输设计

3.1.3.1ADSL宽带

目前ADSL宽带已基本普及，采用ADSL宽带前端接入方式价格低廉，可有效减少投资。

3.1.3.2监控专网

可利用电信、联通、移动等运营商已有的网络链路，根据实际需要租用2M、4M、10M、100M、1000M等不同网络带宽，形成食品监控专用网络。

租用费用根据租用带宽，从数千元/年到数十万元/年不等。

这样只需将监控系统就近接入运营商已有网络，即可实现视频传输。

网络租用方式施工量小，灵活性高，可根据实际数据传输需求（主要考虑视频传输）选择合适的带宽进行租用，保证数据的稳定流畅传输。

并且采用VPN的方式构建食品监控专网，既保证了网络的安全性也达到了高效经济的目的。

3.1.3.33G网络

随着国内3种3G网络通信的成熟、稳定，无线视频监控应用也呈现出全面开花的状况。

从目前的统计看，EVDO以基站升级快速、建设较早，相对来说走在前面；WCDMA由于其较高的网络带宽，紧跟其后；TD-SCDMA技术由于是国家自主知识产权的性质，在特定项目中也有所应用。

国内3G网络的比较：

1）联通WCDMA（HSPA）网络理论上，下行速率可达到14.4Mbit/s（上网卡目前为7.2M，手机一般为3.6M，视不同的芯片处理能力不同而不同）；上行速率可达5.76Mbit/s。

2）电信CDMA2000EVDO：

电信EV-DO网络理论上，下行速度峰值可达3.1Mbit/s，上行速度峰值可达1.8Mbit/s。

在选择3G运营商时，可参考上述内容，并根据当地实际情况选用合适的3G网络进行数据传输。

3.1.4图像存储设计

3.1.4.1模拟存储方式

考虑到成本因素及现场情况，可实行纯模拟视频的方式。

建议采用贝尔科