视频门禁管理系统方案.docx
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视频门禁管理系统方案
视频门禁管理系统
设计方案
二0一二年一月
第一章系统概述1.
1.1系统背景1..
1.2系统简介1..
1.3系统需求分析2.
131门禁系统2.
1.3.2视频监控系统2.
1.3.3报警系统3.
1.3.4集成管理平台3.
1.4系统特点4.
1.5系统设计原则5.
1.6系统设计依据7.
第二章系统总体设计.8.
2.1系统解决方案论证8.
2.1.1联网方式8.
2.1.2识别方式9.
2.1.3摄像头配置.1.1
2.1.4管制方向.1.1
2.2系统结构1.2
2.2.1系统拓扑结构12
2.2.2软件体系架构13
2.3系统工作流程14
2.3.1用户信息录入流程14
2.3.2用户信息识别流程16
第三章系统功能实现1.7
3.1门禁系统1.7
3.1.1普通小区17
3.1.2高档小区20
3.2监控系统21
3.3报警系统22
3.4集成管理平台23
3.4.1资源管理23
3.4.2控制管理24
3.4.3联动报警25
3.4.4系统管理25
第四章设备选型及技术参数26
4.1门禁控制器26
4.2读卡器26
4.3摄像头27
4.3.1高清摄像头27
4.3.2标清摄像头27
4.4指纹门禁机（可选）28
4.5手掌静脉门禁机（可选）28
4.6服务器30
4.6.1管理服务器30
4.6.2数据库服务器30
4.6.3流媒体服务器31
第五章系统性能指标32
第一章系统概述
1.1系统背景
**是我国民营经济较为发达地区之一，全市常住人口810多万，其中流动人口达200多万，庞大的人口总量为本地区经济社会发展做出重大贡献，但也给行政管理和社会治安工作带来较大压力。
如何服务好、管理好全市常住人口，保一方平安，是**市委、市政府面临的一大难题。
建设平安**”，是**市委、市政府做出的重大部署。
做好这项工作，是维护稳定，优化环境，促进发展的现实需要，维护好、实现好广大人民群众的根本利益的具体体现，对于不断提高构建社会主义和谐社会的能力，保障**经济持续快速健康发展和繁荣海峡西岸经济区建设有着非常重要的现实意义。
近年来，**市委、市政府在社会治安管理方面着力加强巡逻、小区驻点管理等传统人防、物防手段的同时，注重应用信息化手段来提升防控效率。
为满足公安信息化建设服务基层和实战的要求，创新常住人口管理模式，加强社会治安综合治理水平，提升公安打防控能力，本公司结合目前**市门禁系统建设现状，提出将全市现有门禁系统与新建门禁系统统一整合管理的创新模式，研发了视频门
禁管理系统，最大限度的整合利用相关信息资源，充分发挥系统安全技术防范的作用，维护社会治安稳定。
1.2系统简介
视频门禁综合管理系统，是建立在先进的计算机技术、通信技术及身份识别技术之上，为门禁出入控制、视频监控、联动报警提供安全、方便的管理的智能化应用系统。
在系统应用模式上，以试点建设、逐步推广、全面覆盖整合的模式，通过在部分小区现有门禁设备的基础上加装视频监控设备与报警设备，或在新建小区内
根据业主需求统一安装门禁、视频监控、报警设备，实现将全市门禁子系统、视频监控子系统和报警子系统有机结合起来，在集成管理平台上对这些子系统进行高效、统一管理。
利用本系统，可实现对通过出入小区的人员信息进行采集、出入记录，通过后台比对技术、先进的灾害感应报警机制，实现联动报警，为公安
机关侦查破案、打击防范、治安管理等提供技术支持。
1.3系统需求分析
1・3・1门禁系统
进出控制与管理：
门禁系统应根据建筑物的构造布局和安全防范的管理要求，对需要控制的各类出入口，按照不同的准入对象划分权限级别；
身份识别：
系统应依据不同层次的业主需求，提供多样的身份识别方式，刷卡识别与生物识别两种方案可选，其中刷卡识别应能识别“二代身份证”、“居住证”和非接触式智能IC卡；生物识别方式包括指纹识别、掌静脉识别等；联动管理：
系统应与GIS模块、视频监控子系统、报警子系统实现联动；多报警方式支持：
门禁设备上应设置声光报警器，非正常操作或门未锁好时，应能发出声光报警；
现有门禁设备更换：
对于已建的门禁系统，应更换能读取“二代身份证”、“居住证”或生物识别信息的识别设备。
1.3.2视频监控系统
视频监控系统需根据实际情况，在需要控制的出入口安装2个固定摄像机，进行固定监控，图像在接入本地集成管理平台的同时，预留相关信息联网上传接口。
需求分析如下：
与电子地图相结合：
子系统中的摄像头在电子地图上应明确标示，方便可视化调取摄像头信息；
全天候视频监控：
摄像头应全天候运行，对监控区域进行实时录像；
视频段自动截取：
系统应能够根据开/关门信号的触发，自动按照预先设定
模式截取视频段；
视频段自动存储：
系统应能够实现以时间加摄像头编号为标题保存视频段，
方便检索；
视频段检索：
视频段可按时间、摄像头编号、开/关门事件、报警事件或任意组合的方式进行查询；
视频容量冗余控制：
视频段保存不低于设定天数，同时可对特定时间段视频
延长保存时间，在视频服务器容量临近状态下，提示删除;
1.3.3报警系统
智能接警：
应能实时接收报警源发送来的报警信息，根据报警处置预案将报警信息及时分发给相应的用户终端或系统设备；
报警复核：
当报警发生时系统应能通过预设方式自动触发图像复核或声音复核设备进行报警复核，并同时触发录像录音设备进行记录存储；
报警信息推送：
系统应能将复核后的报警信息推送至本地集成管理平台，完成触发并启动视频显示和记录；
警报处理确认后解除：
系统应能接收警报处理确认信息，并自动解除警报；报警记录管理：
应能记录所有报警信息，并能输出、打印和上传到相应数据库中；
联动管理：
报警子系统应能与GIS模块、门禁子系统、视频监控子系统联动。
1.3.4集成管理平台
求助信息处理：
可存储求助报警的时间、地点、报警内容；
对讲呼叫管理：
应能实现全系统对讲主机双向呼叫；
电子地图管理：
系统应具备电子地图管理功能，可对电子地图进行编辑修改；当接收到警报时，电子地图能自动弹出，并在上面标示有警情的具体地点、何种类型报警；
用户管理：
系统应能实现对小区内所有用户信息的录入、删除、修改，用户权限的分配，在有用IC卡作为身份识别凭证的小区，系统集成管理平台还应具有发卡的功能；
设备管理：
系统应具有设备智能管理功能，能够实现设备定期检修安排与提示、设备故障告警、外力破坏告警；
日常控制统一设置：
系统应能设置门禁设备、视频监控设备的状态，包括开门持续时间设置、长时间未关门警报方式控制、视频段截取时间段设置等；特殊状态下门禁控制：
在遇到火灾等紧急情况时，集成管理平台应能够实现
“一键全开”功能；在小区内出现盗贼等危险人物时，能够实现“一键全关”
功能；
报警设置：
系统应能智能设置警报等级及相应的报警方式、警报持续时间等；辅助办公需求：
系统应具有查询统计功能、操作日志管理功能、报表呈现功能、数据导入与导出功能、打印功能，并能够生成相应模板。
1.4系统特点
1.系统先进可靠
咼可靠性设计
系统设计遵循24小时不间断运行原则；采用了模块化设计，且各个模块之间的连接简单、一致；数据通讯采用国际标准，差错控制严谨。
环境适应性强
产品选用工业级器件，适应恶劣、复杂的工作环境；结构件结实牢固；防锈、防爆处理完善；通风、散热、抗震、防潮措施严密有效。
系统设计架构灵活
系统设计时采用基于B/S架构与C/S架构结合的系统体系架构，既保证了操作、维护的简便性，又发挥了交互性强、具有安全的存取模式、网络通信量低、响应速度快、利于处理大量数据等特点。
模块化设计保证系统拓展性
系统硬件设备模块化分布式设计，便于以后子系统增加和功能的增加，计算机设备的各种资源保留充分的余量，降低维护成本并保障维护的及时可靠；软件的设计采用子系统和功能的模块化，程序结构清晰明了，子系统和功能的增加只是模块的增加。
系统的模块化设计保证以后因技术调整和通道口的增加而不进行大规模的调整。
2.系统安全，操作简便
分级管理技术有效控制权限
系统采用严格的分级管理技术，身份识别验证网络权限设计，有效地避免了非法越级操作，各级的管理权限明晰。
完善的数据保护措施
对于所有的数据文件都有保护措施，对于数据的建立、修改、删除以及查询都应有授权，以防止对数据的非法操作；对于原始数据的修改及删除均有日志文件进行记录以便日后查核。
操作简便易用
系统选择操作简单方便的设备，选择友好的中文操作界面，保证操作人员易学易用。
故障智能处理
当系统出现故障时有声音提示，故障或错误处显示在电子地图上，同时提供的故障诊断及排除。
当系统或某一设备出现故障时，提供应急处理措施，以及系统恢复后对发生故障期间特殊处理的记录。
方便的系统设置
通过简单的鼠标点击，可以轻松的进行系统设置，方便用户对各种功能的设置等。
完善的查询功能
可以通过一个条件或多个条件相组合，对系统使用情况及相关资料等进行查询。
强大的报表功能
能够按照要求生成报表或方便其他系统调用的电子报表；能够提供各种统计
资料以不同的报表形式输出。
1.5系统设计原则
1.安全性
本系统在设计上具有高度的可靠性，产品成熟、性能稳定，能够保证系统长时间无故障运行，即便遭遇事故造成中断后也能确保数据的准确性、完整性和一致性，并可迅速恢复正常。
系统严格控制管理员操作权限，可以采取安装防火墙、安装杀毒软件、网络数据库备份等措施来保证数据库服务器和各子系统的安全和正常运行。
可实时取消挂失身份识别凭证、黑名单的权限，防止冒用、滥用，确保了整个系统的安全性。
2.可靠性
在系统设备选型、网络设计、软件设计等各个方面要充分考虑可靠性。
在设计方面，要采用容错设计和开发计算结构。
在设备选型方面，要保证软件、硬件的可靠性，考虑采用成熟的技术和产品。
在设备选型和系统设计的各个方面都尽量减少故障的发生。
3.实用性
系统应符合实际需要，不能华而不实。
如果片面追求系统的超前性，势必造成投资过大，离实际需要偏离太远。
同时，系统的前端产品和系统软件均有良好的可学习性和可操作性.特别是操作性，使具备电脑初级操作水平的管理人员，通过简单的培训就能掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。
合理配置和选取适当的产品型号，使整个系统稳定、可靠和成本最省。
4.规范性
由于本系统是一个综合性系统，在系统设计和建设初期应着手参考各方面的标准与规范，并且应遵从该规范各项技术规定，遵循国际上通行的通信协议。
并做好系统的标准化设计与管理工作。
应用软件尽量采用已商品化的通用软件，以减少二次开发的工作量和利于日后的使用和维护。
5.可扩展性
门禁系统的技术不断向前发展，用户需求也在发生变化，因此门禁系统的设计与实施考虑到将来可扩展的实际需要，可灵活增减或更新各个子系统，满足不同时期的需要，保持长时间领先地位，成为智能建筑的典范。
系统设计时，对需要实现的功能进行了合理配置，并且这种配置是可以改变的，甚至在工程完成后，这种配置的改变也是可能的和方便的。
系统软件根据开发商符合不同历史时期市场的需求进行相应的升级和完善，并为相应的应用客户进行软件升级。
6.易维护性
门禁系统在运行过程中的维护简单易行。
系统的运转真正做到开电即可工作、运行的程度，而且维护过程中无需使用过多专用的维护工具。
从计算机的配置到系统的配置，前端设备的配置都充分仔细地考虑了系统可靠性，并实施了相应的认证。
在做到系统故障率最低的同时，也考虑到即使因为意想不到的原因而发生问题时，保证数据的方便保存和快速恢复，并且保证紧急时能迅速地打开通道。
整个系统的维护是在线式的，部分设备的维护不会影响所有设备的正常运作。
7.先进性
本系统必须采用先进的技术和设备，这一方面反映了系统所具有的先进水平，又使得系统具有强大的发展潜力。
同时，由于本系统是一个实际使用的系统，因
此其技术和设备又必须是相对成熟的。
因此，在投资费用许可的情况下，应当充
分利用现代最新技术，最可靠的成果，以便系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。
从长远的观点看，这也是最节省经费的。
先进性是系统建设期望达到的目标。
但是先进性面临许多不成熟的问题。
因此，应视系统建设为一个系统工程，充分考虑现在和未来。
着眼现在，放眼未来，使系统建设与业务需求同步增长。
1.6系统设计依据
《中华人民共和国安全防范行业标准》GA/T74-94；
《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94；
《监控系统工程技术规范》GB/50198-94；
《防盗安全门通用技术要求》（GB17565-2007；
《住宅小区安全防范系统通用技术要求》（GB/T21741-2008；
《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004；
《楼宇对讲与防盗门通用技术要求》（GA/T72-2005）；
《视频安全监控系统技术要求》（GA/T367-2001）；
《入侵报警系统技术要求》（GA/T368-2001）;
《报警传输系统串行数据接口的信息格式和协议》（GA/T379.1〜
379.10-2002）;
《出入口控制系统技术要求》（GA/T394-2002）;
《城市监控报警联网系统通用技术要求》（GA/T669.1-2008）。
第二章系统总体设计
2.1系统解决方案论证
2.1.1联网方式
目前门禁控制器的常用通讯方式有RS-232RS-485TCP/IP三种方式。
由于RS-232的传输理论距离小于15米，所以一般仅用于小型系统。
这里主要讨论大型门禁系统的应用分析，重点分析RS-485和TCP/IPW种组网方式。
1.RS-485通讯方式
RS-485通讯方式是多台控制器，通过RS-485通讯总线（必须用双绞线），将控制器通过串联的方式，一根总线接到RS-485转换器（集线器）上，再接到计算机串口上，实现一台计算机对多台控制器的管理和通讯。
2.TCP/IP通讯方式
TCP/IP通讯方式采用计算机网络通用性标准协议，具备传输速度快，国际标准，兼容性好等优点，其接入方式与局域网的HUB及计算机网卡的接入方式
相同。
两种组网方式在通讯距离、负载数量、通讯速度及优缺点的比较如下表所示
表2.1两种组网方式的比较
RS-485通讯方式
TCP/IP通讯方式
通讯距离
控制器到计算机的连线理论上的距离是
1200米
在小型局域网内，每一级的通讯距离达100米，可以通过HUB的级联延长通讯距离，跨城市甚至实现数千公里以外的联网
负载数量
理论上有32台、64台、128台、256台几
种选择，实际应用时，受到现场环境、通讯
距离等因素影响，负载数量达不到指标数
理论上没有限制，HUB可以级联
通讯速度
最大传输速率为10Mb/s，平衡双绞线的长度与传输速率成反比
通讯速度快，是RS-485/RS-232控制器的十倍
甚至数十倍；每秒上传权限或者下载记录达数
百条
优点
成本低廉
能够单独组网
不会受到其它设备的共用网络的干扰
采用国际标准的流行通讯协议
组网数量理论上是无限制
组网范围
通讯质量稳定，不容易受到外界干扰
在增加点位时，可以利用就近已经存在的局域网，适合任意的系统
缺点
组网数量有限，一般在1000台以内，
设备越多受到干扰越大
组网范围有限，通讯速度比较慢，对于过万人或过百门的大型门禁系统，上传权限和下载记录等操作速度均比较慢
需要增加点位时，又必须重新布线，会产生附加的成本，也不适合点位分布在不同地域又需要集中管理的项目
成本稍高于RS-485控制器
在大型系统中，网络管理和网络安全会成
为新的冋题
综合以上比较及实际应用需求，系统选择TCP/IP组网方式。
2.1.2识别方式
目前在门禁系统中应用较为广泛的身份识别方式有刷卡识别、密码识别和生物识别。
其中刷卡识别的介质主要有二代身份证和居住证、非接触式IC卡等，生物识别方式主要有指纹识别、人脸识别、虹膜识别及掌静脉识别。
以下对这几种方式进行一一论证。
1.刷卡识别
（1）二代身份证、居住证
二代身份证、居住证采用芯片采用智能卡技术制作，内含有RFID芯片，
内部集成了持证者的身份信息，证件信息的存储和证件查询采用数据库技术和网络技术，既可实现全国范围的联网快速查询和身份识别，也可以进行公安机关与各行政管理部门的网络互查，具有唯一性，难以伪造，是刷卡识别最理想的介质。
（2）非接触式IC卡
非接触性IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作，读写器在10CM范围内就可以对卡片操作，具有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，加密性能好，双向验证机制，各扇区均有操作密码和访问条件。
非接触式IC卡可作为身份证和居住证的补充，发放给小区内无身份证或居住证的老人、小孩等人群使用。
2.密码识别
密码识别是指通过检验输入密码是否正确来识别进出权限，具有操作方便、无须携带识别介质、有一定安全性等优点。
但是密码容易泄露，且无法记录到具体的进出人员，在门禁系统中不便于信息的管理，因此密码识别只作为一些小区内与二代身份证、居民证、IC卡相结合提高安全性的措施。
3.生物识别
生物识别系统通过对生物特征进行取样，提取其唯一的特征转化成数字代码，并进一步将这些代码组成特征模板，当人们同识别系统交互进行身份认证时，识别系统通过获取其特征与数据库中的特征模板进行比对，以确定二者是否匹配，从而决定接受或拒绝该人。
（1）指纹识别
指纹识别安全系数高，不能被复制，但是指纹设备安装在户外，容易被损坏，稳定性受环境温度等条件影响大，而小区门禁识别设备通常是安装在户外的。
指纹识别速度慢，对手指干净程度要求高。
指纹识别方式可在一些高档住宅小区的门禁系统中选用。
（2）人脸识别
人脸识别技术成本高，由于生物识别的需要比对很多参数特征，比对速度慢，不利于人员人数过多的场合。
此外，由于人脸识别设备在安装时已固定位置，无法适应居民小区内各类用户身高的差异，所以人脸识别应用的范围有限，只能在人数不多，安全性要求高的场合使用。
（3）虹膜识别
虹膜位于眼睛表面，不易损伤，用于身份识别具有很高的安全性，但是设备成本也较高，同时虹膜识别设备的安装与人脸识别设备类似，安装高度固定，不能适应居民小区内各类用户身高的差异，这些缺点都制约了虹膜识别的应用。
（4）掌静脉识别
掌静脉识别技术是利用人体血红蛋白通过静脉时能吸收近红外光的特性，采集手掌皮肤底下的静脉影像，并提取以作为生物特征。
掌静脉具有难以复制、不易损伤的优点，此外由于掌静脉识别设备的使用是非接触式的，更加卫生。
由于掌静脉识别设备的成本较高，可在一些高档住宅小区的门禁系统中选用。
2.1.3摄像头配置
在摄像头配置上，主要有标清和高清两种可选。
由于视频监控子系统要求对开/关门用户的全身及周围环境全景分别进行摄像，用以视频段的截取保存，因此每个门禁上需要装一个高清摄像机用于拍摄用户的近景，需要能够看清开/关
门用户的人脸、衣着等外貌特征。
门禁上还需要加装一个表情摄像机，用于拍摄周围环境全景，用于监视一次开/关门动作是否有多人进出等情况。
2.1.4管制方向
门禁系统在管制方向上主要有单向和双向两种，单向管控是指在门禁上只装一个识别装置，由外进门时需要身份认证，由内出门时可直接打开门；双向管控则是指在门禁内外各装一个识别装置，进出门都需要进行身份认证。
双向管控具有较高的安全性，可以记录进出门人员信息，因此系统采用双向管控的方式控制门禁。
2.2系统结构
2.2.1系统拓扑结构
管理工
作站
视频服
界接入网关
边界接入网
管理工
作站
务器
（可选）
管理服务器
视频服务器
数据服
务器社区n
读卡器摄像头生物识别机
（可选）
图2.1系统拓扑图
（1）工作站：
它们是一些高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。
管理工作站主要负责视频、图片数据管理。
（2）服务器：
共分为GIS服务器、数据库服务器、管理服务器和视频服务器。
它们是网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高可用性计算机，具有高速度
的运算能力、长时间的可靠运行和强大的外部数据吞吐能力。
管理服务器用于存放社区所有人员以及前端设备信息，数据库服务器用于管理门禁系统的刷卡记录数据，视频服务器用于停车计费，GIS服务器用于存放地图数据、地理信息元数据，包括基础地理数据、专用示意图以及图片录像资料、元数据。
2.2.2软件体系架构
门禁控制
视频监控
报警管理
集成管理
应
身份识别
视频采集
联动报警
资源管理
用
控制管理
视频段截取
现场报警
联动报警
层
开/关门控制
抓拍图像
设备损坏报警
系统管理
数据访问接口
1
J
1
（
数据
总
线
3
1
1
数
/A!
a1
厂
A
/ar
/A
据
用户信息库设备信息库
开/关门记录
报警记录操作日志库地理信息库
层
\V\
\
V
\V\
电子地图
视频
图像
报表
操作日志
图2.2系统软件体系结构图
视频门禁系统依据丰富的IT建设经验，在技术上采用了集中的多层体系架构，在数据层部署了相关服务器，用以管理用户信息、设备信息、开关门记录、报警记录、操作日志和地理信息等数据，并通过数据总线与应用层相连。
应用层采用统一规范的数据访问接口调用数据，完成各子系统功能。
系统具有多种表现方式，包括电子地图、视频图像展示和报表及操作日志呈现等。
这种技术架构使业务的拓展和管理不受限制，同时使系统所有的终端设备能基于一个共同的应用平台，即方便了系统的管理和维护，也有利于未来的应用扩展。
2.3系统工作流程
2.3.1用户信息录入流程
1
申请人提岀申请并登记住址
1
f
操作员审核该人员和住址情况
申请人是否登记在册？
否
申请人岀示证件
开始
对二代身份证、
居住证或IC卡进
行权限变更
是否有身份证或居住证?
＞申请人相片米集
读申请人身份信息
T
对二代身
居住证
份证、.授权
录入申请人信息
读ic卡，并授权
数据上传
结束
图2.3发卡流程
开始
结束
图2.4生物识别信息采集
2・3・2用户信息识别流程
开始
用户信息识别
非正常开门
是否为有效信息?
是
是否有权限?
发出声光告警，触发抓拍
监控中心视频显示并记录
自动关
升级会员 