校园网络监控技术方案设计.docx
《校园网络监控技术方案设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《校园网络监控技术方案设计.docx（45页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
校园网络监控技术方案设计
第1章总体概述
1.1概述
随着计算机网络技术、数字化视频监控技术的飞速发展和普及应用，学校网络化信息管理建设步伐也在加快。
如何有效监管校园的安全教学及活动，成为管理层的考虑关注重点之一。
目前，高校的安防系统正处于一个更新换代的阶段，不仅要满足安防的基本需求，还要结合先进的网络技术、压缩技术，满足高校特有的业务需求，包括随时掌握学校动态，及时发现安全隐患应急指挥，考场监控，远程视频教学，教学质量监控等应用系统，以紧跟高校数字化的建设。
这些需求的明确，以传统的模拟及DVR监控系统为基础，已经无法实现，这就对监控产品以及管理平台提出了新的挑战，网络化、数字化成为关键的前提，网络监控系统也必将是高校安防和专业应用的首选。
1.2建设设计原则
本方案根据学院建设监控系统使用功能，对系统及设备的技术性能要求，遵循以下原则进行系统配置设计。
（1）实用性和易用性
系统建设贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持以治安视频监控需求为核心，设计清晰简洁，使用方便、直观。
（2）先进性和成熟性
系统设计采用先进的概念、技术和方法，同时注意结构、设备、工具的相对成熟，使系统具有较大的发展潜力。
（3）开放性和标准性
系统采用标准化设备，并且允许不同厂商标准化设备的兼容，从而使系统具有开放性。
（4）可靠性和稳定性
在考虑技术先进性和开放性的同时，本设计从系统结构、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着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。
（5）可扩展性和易维护性
为适应招投标中心的不断系统变化需求，同时要满足系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求，方便日后迅速扩展和集中管理。
（6）经济性
从招投标中心的角度出发，在保证性能优异的前提下，充分考虑系统的投资成本，通过优化设计，选择性能价格比最佳的系统设备，提供极具有竞争力的价格和服务。
1.3技术标准
有关的国家标准和安防行业标准、规范、规程。
具体包括：
1.-《电视系统工程设计规范》（JGT1）
2.-《安全防范工程程序和要求》（GA/T75-94）
3.-《安全防范系统通用图形符号》（GA/74-94）
4.-《视频安全监控系统技术要求》（GA/T367-2001）
5.-《城市报警与监控系统建设指导性技术文件》
6.-《城市报警监控系统建设方案设计要素》
7.-《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）
8.-《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
9.-《无屏蔽双绞线系统现场测试传输性能规范》（EIA/TIATSB67）
10.-《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）
11.-《计算机信息网络国际互联网管理规定》
12.-《计算机网络规范》（100BASE-T）
其他与本项目有关的国家标准、法规、文件等
1.4需求分析
校园面积大、治安环境错综复杂、为了加强学校安全防范整体力量，有效保护学校财产安全，监控公共场合秩序，维护公共安全，必须建立一个既有利于大家生活、学习，又能够对校园安全进行实时监控的校园安全防范监控系统。
所以校园安防系统对视频监控提出了以下需求。
对整个学校的主要出入口、公共区域、外墙重要保护区域进行多层次的入侵防范，特别对行政楼的财务室门口、东区饭堂和西区发卡中心共5个监控防区采取一级防护安防，并对各类报警事件进行记录存储30天。
建设4个视频分控中心管理，分控中心室分别设立在行政楼值班室、西区宿舍后勤中心、东区宿舍值班室、学院东门保安值班室，根据目前实际监控连接点数各配置一台多路实时监控管理服务器和监视器，通过数字视频解码转换成VGA信号连接监视器监，以1/4/8/9/16画面显示或轮循监控视频图像画面的区域环境，加强对整个周边环境和校园内的主要出入口的重要保护区域进行实时的视频监控，并对各个监控点进行全程的录像，为日后的事件取证提供一个有力的依据。
整个视频监控系统采用集中视频监控中心平台管理和集中录像存储方式。
要求本着高水准、高质量，高产品的性能价格比，拟采用先进的网络IP监控系统设备，充分利用现代光纤通信技术、计算机网络和多媒体及通信技术、全数字视频技术，构造新型的网络数字IP监控和信息管理系统。
利用现代手段为快速处置紧急事件等提高可靠依据，安防监控成为实时安防信息采集信息获取的重要手段。
1.5系统质量要求
系统所涉及到的相关设备，应符合现行国家标准和行业标准的有关技术要求。
系统设计应基于对现场的实际勘察，根据环境条件、监视对象、以及监控方式等因素统筹考虑，符合有关风险等级和防护等级的要求，符合有关设计规范和建设单位的管理使用要求。
系统设计应具有适度的超前性和设备互换性，为系统增容或xxxx留有余地。
视音频信号采集质量好：
前端设备能提供高清晰度的监控视频和音频信号，采用的摄像机应具有高清晰度、低照度，在夜间低照度条件下能获取较高清晰度的图像。
图像分辨率达到：
标清为D1：
704×576；录像回放D1：
704×576。
高清为720P：
1280（H）X720（V）；录像回放D1：
1280（H）X720（V）
系统应保持图像信息原始完整性和实时性，存储时间不少于15天。
视频监控系统应保证每路每秒不小于25帧的图像纪录。
满足学校的长远发展，系统升级和扩容方便，系统控制灵活，使管理中心不拘于区域限制，方便监控中心的搬迁和移动
1.6系统总体结构
监控系统要求采用最新的基于IP网络的全数字视频监控系统，以TCP/IP网络作为传输平台将信号传送至监控中心，进行统一管理和控制。
同时以TCP/IP网络作为远端工作站视频信号共享的传输媒质。
前端设备根据具体使用地点采用不同类型网络摄像机，主要包括固定网络摄像机、网络智能球，原旧监控点升级xxxx采用网络视频服务器，每个前端点根据实际需要立杆、配置支架和相应环境的防护罩。
本次项目建设的为全数字的视频监控系统，在传输上要求建设以数据传输为主体的传输结构，即采用光纤与双绞线为主要传输介质，以核心、汇聚、接入网络交换机组成三层网络架构，组建视频监控系统的专用传输系统。
警务室二楼为网络视频监控中心，经网络核心层-汇聚层-接入层分布各个管理层接入网络视频监控，在原有的网络基础上采用学校现有的局域网光纤主干备用部分，通过增设交换机设备组建成网络监控专网，监控点统一由专用的监控网络将视频信号传输到网络视频监控中心。
根据传输介质的特性，新建设的视频监控传输系统主要由三部组成：
前端监控摄像机线路：
网络摄像机/球主要采用超五类网线或者光缆作为视频信号传输介质，在布置监控点区域中以临近的交换机设备为接入点，前端网络摄像机超五类信号线不超过距离即在90米的视频传输距离，若超出超五类双绞线技术指标参数100米，可采用多模室外铠装光缆代替信号线作为传输介质；
监控分支线路：
接入层交换机到汇聚层交换机之间的网络光纤支干传输链路采用室外单模或多模铠装室外光缆作为传输介质,主要以校园局域网传输架构为基础，使得视频监控专用网与校园网的光纤网络得到充分的利用。
监控主干线路：
主干线缆指汇聚层交换机到核心层交换机之间的网络主干传输链路，通过新建网络监控专网主干上联接口传输带宽为1000兆，确保高质量图像传输的畅通，达到视频图像资源共享的要求。
网络监控中心位于警卫室二楼监控中心室。
本次招标不包含监控中心的机房装修工程。
视频监控中心要求包括：
液晶监视器、多路实时监控管理服务器、存储管理服务器、流媒体转发服务系统服务器、网络监控管理服务器、设备运行状态监控系统服务器等。
电视墙采用监控中心原电视墙配置的42寸液晶监视器大屏8台，按原有电视墙设计图布局，液晶监视器通过8台多路实时监控管理服务器连接，每个监视器以16画面轮循显示。
网络监控管理服务器要求最大可支持1024路视频的接入，通过网络监控中心管理系统进行统一操作、配置、管理，负责实现对视频监控系统前后端设备的集中管理控制，对视频进行记录、存储、监看、录像、回放、检索和管理等，并随时调用任意的监控点的实时视频。
设备运行状态监控系统服务器要求可对录像存储服务器实现全面的监控，监控录像存储服务器网络连接情况；监控录像存储服务器与监控系统的通信程况；监控录像存储服务器CPU、内存、网络使用率、录像剩余空间的使用情况；最大可支持1000路视频前端设备的接入，监控是否存在断网、断线或异常的情况；监控设备视频信号是否正常；监控设备码流的变化状态。
1.7系统拓扑
第2章系统详细设计
2.1监控系统组成
本系统采用网络集成化架构，以各类视频监控设备的输入输出量逻辑对应关系为架构体系，通过网络将其有机的结合，使其成为一套具有高度集成化的视频系统管理平台。
系统集数字视频存储、处理、视频实时监控、网络管理、用户管理、相关业务流程控制、远程维护、安全机制等功能于一体，借鉴和采用当今业界各种先进的技术及理念，在数字视频压缩算法、数据流多进程管理、模块化架构、数据存储管理以及多介质远程网络传输处理等技术方面，都体现出了当今安防集成系统的先进水平。
本设计方案中，视频监控系统分为如下几个部分，每部分的基本功能和组成如下：
1）前端视频数据采集部分：
通过红外一体化网络摄像机实现对外围环境及主要出入口的图像采集，预防攀爬等入侵事件发生；前端视频数据采集设备包括红外网络智能球、红外一体化网络摄像机、红外网络半球、立杆、墙挂支架等设备。
2）视频数据传输部分：
通过超五类双绞线、室外单模铠装光缆、光电转换设备和网络交换机等设备组成转发视频图像数据的传输网络，并通过传输网络将图像数据从前端监控设备传送到后端监控中心进行视频显示和存储，主要设备和线材包括：
网络交换机、光电转换设备、超五类双绞线、室外铠装光缆等。
3）视频监控中心部分：
视频监控中心是将前端采集的视频图像信息通过软件解码，转化为图像信号传送到监视器上，形成直观图像信息并且显示出来，同时对视频信息按照存储策略进行存储。
通过网络监控中心管理平台对整个系统进行统一操作、配置、管理，其中主要设备网络监控中心管理平台、大尺寸液晶电视等设备。
2.2视频监控系统架构示意图
2.3原有视频监控系统的xxxx
由于监控中心设备使用经过近3年的连续运行，原有监控管理中心存储一直存在诸多问题，如：
存储资料丢失、间中部分监控无录像内容等。
现需xxxx升级，既保证系统的继续正常使用，又能兼容新监控平台进行监看并存储。
原系统状况：
前端原47个视频监控点（区域分布：
行政教学区11个点,图书馆10个点,学生生活区9个点,东门地下通道2个点,南郊住宅区7个点，其他区域8个；主要设备：
三星电子47个模拟摄像机，H3C四路视频编码器23台，H3C视频管理主机1台，视频解码器6台）的视频信号分为两路信号输出，一路视频信号接入原有的H3C视频编码器，另外一路视频信号接入xxxx后网络视频服务器将模拟信号转换数字信号。
体育馆未接入监控系统的67个监控点（三星电子模拟摄像机）也在xxxx范围，采用网络视频服务器将模拟信号转换为数字信号，接入通过原有的校园网络传输将视频信号传送到警务室监控中心机房。
同时，现有青年旅馆27个监控点的视频信息通过本次新建项目的网络监控管理平台，实现信息资源的互联互通。
原有的主要设备配置如下表：
2.4新增监控点规划
在宿舍楼，校道路口，饭堂及行政办公楼及教学楼周围再增加147个监控点。
监控点分布
本次项目建设中，摄像机主要采用立杆和墙挂的安装方式分布于旅馆内主出入口，安装在监视目标附近并且不易受到损伤的地方，摄像机镜头避免强光直射，以保护摄像管靶面不受损害。
镜头视场内没有遮挡重要监视目标的物体。
摄像机镜头从光源方向对准监视目标，避免逆光安装。
网络视频服务器使用单路BNC接口转RJ45网口，中标人根据实际情况配置足够的网络视频服务器和网络交换机并留有一定的冗余。
本系统的前端摄像机供电要求采用区域性市电集中供电的方式，由总控制室或分控室集中提供220V电源输出至前端监控设备，经由前端摄像机电源适配器转直流电源。
2.5监控点分布图
2.6防区划分图
2.7视频数据采集部分
2.7.1视频数据采集组成
1、视频数据采集设备：
网络智能球、红外网络智能球、高清网络摄像机A、网络摄像机B、红外网络摄像机C。
2、辅助设备包括：
安装支架、电源设备等。
2.7.2视频数据采集设备选型
视频监控采集设备选型按校园监控防区配置，根据重要等级的不同情况进行选型，为保证建成后的视频监控系统能真正满足实际的管理和治安防范需要，系统坚持设备的高质量与先进性，坚持按不同的应用需要选择不同类型前端设备原则，并且在重点监控点选择不同类型的监控产品。
本次项目建设中，将采用网络智能球、红外网络智能球、高清网络摄像机A、网络摄像机B、红外网络摄像机C实现对不同监控区域的全天候的图像采集。
2.8视频数据传输部分
数据传输部分建设是承担着视频数据的传输任务，将前端视频数据采集到的信号经传输线路传送至监控中心，监控点完全采用全数字化传输通道，保证视频数据的无阻塞、无延迟传输，传输线路采用自建视频传输网络，传输网络采用主干千兆网络，百兆到监控点的建设模式。
2.8.1视频数据传输组成
1、网络传输设备包括：
交换机、室外铠装光缆、超五类双绞线。
2、辅助设备包括：
超五类网络跳线、光纤跳线等。
2.8.2视频数据传输结构
整个视频监控传输网络由核心传输层组成架构，保卫处二楼为网络视频监控中心经网络核心层-汇聚层-接入层分布各个管理层接入网络视频监控，在原有的网络基础上尽量采用学校现有的局域网光纤主干备用部分，通过加设交换机设备组建成网络监控专网，监控点统一由专用的监控网络将视频信号传输到网络视频监控中心。
根据实地调研，前端监控摄像机全部接入到接入机交换机，而后汇集到汇聚层，汇聚交换机再通过学校现有的光纤接入到监控中心的核心交换机上，通过超五类双绞线传输连接100米内的监控摄像机；100米外的摄像机通过室外铠装单模光纤连接，并使用光纤收发器进行光电转换，确保视频及报警信号的无延时，实时传输。
2.9存储部分
按照广东省相关规定，视频监控录像最少需保存15天，本项目将根据实际需求对部分点位采用15天保存，其他采用30天保存时长，图像的分辨率必须达到D1（720*576）以上，重要场所监控的分辨率在1280*720P百万像素的分辨率；保证录像回放细节的清晰度。
本系统存储采用IPSAN架构，共配置6台存储服务器共计88T存储空间进行分布式存储。
2.10显示部分
可立即切换即时图像与回放画面.，由视频监控管理平台进行中央管理，支援摄像机画面配置与轮巡显示.灵活的扩展延伸图像显示到任何需要的地方，显示系统服务器主机具备高清解码能力；同时还能解码前端视频编码器的视频数据，在系统建设时要考虑显示冗余和扩展能力，以便能够满足扩容需求。
本次采用专用视频解码器，配合6台32英寸的液晶监视器作为分控系统的显示部分。
结构图示如下：
2.11监控管理平台功能简介
本次部署的新的管理平台采用嵌入式架构，
多画面和全屏监视：
支持1、4、9、16画面轮巡，轮巡可全屏显示，轮巡时间间隔可设置；图像格式，主码流：
CIF，QCIF，D1，HD720p（1280*720），UXGA（1600*1200）；子码流：
CIF、QCIF。
云台及镜头控制：
通过控制端软件，进行对前端云台、镜头、照明、雨刮设备控制，支持预置位、巡航；监控软件支持常用的云台解码协议，并可根据需要添加。
实行用户分级别管理，不同级别用户有不同的操作权限，提高系统安全性。
告警功能：
移动侦测/探头报警，联动报警；探头报警触发摄像机云台转动、控制照明等设备；同时显示文字、警报声提示，支持自动对报警摄像机连续抓拍图片，支持布防工作根据时间策略自动执行。
语音对讲：
每路摄像机都可以实现全双工语音传输，实现监控点到管理中心对话，可同时进行多路监听及多路广播。
多路实时监控管理服务器的控制及配置：
配置管理多路实时监控管理服务器，包括解码器设备参数配置、IP修改、视频解码控制、轮巡控制、解码器切换控制等操作。
软件锁屏功能：
锁定软件屏幕，在锁屏状态下，限制软件的所有功能操作（全屏功能除外），防止他人非法操作软件。
远程数据传输及远程主机配置：
可以控制管理多台存储管理服务器。
视频码流转发：
视频转发是把前端设备的音视频码流转发到转发服务器上，让转发服务器承担访问负载，减小直接访问前端设备的用户数，可让更多用户同时接收摄像机的音视频。
通过8台原有的42寸液晶监视器组成大型电视墙显示。
故障显示检测功能
中心软件能监测并显示系统网络连接状况，可对前端摄像机、报警点以电子地图的方式进行实时监控，当某个前端设备出现故障时，监控中心电子地图上将会显示出该前端设备地图故障指示。
故障显示将会以非常醒目的状态显示在屏幕上。
以方便值班人员及时采取措施通知维修人员进行维护工作，保证系统的正常运行。
联动功能
本系统通过报警接口单元可与报警系统联动；当系统接到报警信号时显示器将自动弹出报警区域的画面信息，值班人员和根据画面信息及时第一时间了解现场情况，做出相应的处理工作。
第3章产品简介
3.1.1迅通XTE-MC900网络监控管理服务器
、
迅通XTE-MC900网络监控管理服务器
3.1.1.1产品特点
可根据规模配置不同型号的网络监控管理服务器。
网络监控管理服务器可以配置成多级树结构的上下级管理关系；
可管理配置本级监控中心的所有前、后端设备（NVR除了多路解码器不能管理其它后端设备）；
可实现高清录像，图像分辨率可达1080P；
监控中心扩展简单，若要增加后端设备，将设备接入网络监控管理服务器即可；
可实现图像本地浏览、录像、回放、转发与报警联动和远程回放；
嵌入式设备，专用的系统，性能稳定，无病毒的困扰，安装使用简便。
3.1.1.2主要功能
多画面和全屏监视：
可连接所有前端设备，并将其IP地址列入管理清单。
单屏可同时对16路音视频进行监控，同时可以设置1、4、8、9、16画面切换，任一画面都可全屏显示；支持轮巡显示，支持1、4、9、16画面轮巡，轮巡可全屏显示，轮巡时间间隔可设置；可实现双码流传输。
云台及镜头控制：
通过控制端软件，进行对前端云台、镜头、照明、雨刮设备控制，支持预置位、巡航；监控软件支持常用的云台解码协议，并可根据需要添加。
摄像机管理：
支持大规模监控点管理，自动搜索摄像机，配置各类参数，可以调节带宽、图像质量、云台协议、IP地址等参数，并按浏览、轮巡、录像与报警、电子地图等不同功能分别进行分组管理。
多级用户密码管理：
实行用户分级别管理，不同级别用户有不同的操作权限，提高系统安全性。
三级用户管理，用户级别越低，权限越高，1级用户为管理员用户，可以使用软件所有功能，2、3级为受限用户，可使用部分软件功能。
告警功能：
支持移动侦测/探头报警/联动报警；探头报警触发摄像机云台转动、控制照明等设备，并显示文字、警报声提示，自动对报警摄像机连续抓拍图片，抓拍图片格式支持CIF、QCIF、D1、HD720P（1280×720）、UXGA（1600×1200）；支持布防工作根据时间策略自动执行。
语音对讲：
每路摄像机都可以实现全双工语音传输，实现监控点到管理中心对话，可同时进行多路监听及多路广播。
电子抓拍：
在实时监控同时，可以随时抓拍图像，抓拍的图像格式支持BMP及JPEG，用户可根据实际需要进行设置。
录像功能：
支持手动/定时/位移侦测/报警录像，支持定时/位移侦测/报警录像根据录像时间策略自动运行，支持多盘符录像，录像文件大小可设。
存储管理：
支持录像硬盘容量管理、文件备份管理，支持自动循环覆盖、硬盘数据饱和时产生告警提示。
录像查询回放：
支持音视频同步回放，指定时间回放，可以根据如日期、监控地点、监控主机等检索条件进行录像检索、本地回放，支持远程回放。
日志管理功能：
记录系统的操作及异常错误日志，以备查询，日志记录具备查询功能。
软件锁屏功能：
锁定软件屏幕，在锁屏状态下，限制软件的所有功能操作（全屏功能除外），防止他人非法操作软件。
状态显示：
通过指示灯显示网络摄像机工作状态、录像、报警等情况；当鼠标移动到状态指示灯，自动弹出状态指示灯的注释。
远程数据传输及远程主机配置：
可将指定的设备数据传输到指定的存储服务器，并可以远程配置存储服务器的报警与录像配置及控制定时录像、定时布防开关；可控制多台存储管理服务器，存储管理服务器还可与网络监控管理服务器进行绑定，以增加其安全性。
视频码流转发：
将前端设备的音视频码流转发到转发服务器上，让转发服务器承担访问负载，减小直接访问前端设备的用户数，让更多用户同时接收音视频，而不会因网络带宽原因造成传输线路堵塞、图像无法正常调用、浏览视频的现象；转发服务可设置用户权限；网络监控管理服务器自带最多64路转发并发流，当用户连接数较多，需配置专门的流媒体转发服务器协同工作。
视频码流合并：
将1台网络监控管理服务器连接设备前端的相同码流合并，减小访问前端设备用户数的占用（后端视频并发流数没有合并分别计算）。
管理配置功能：
可远程配置所有前后端设备，包含监控中心前端、后端的全部设备资料、配置参数和用户权限资料等，实现系统的统一管理；可与其它管理系统进行通信与同步，以保持数据的一致性。
3.1.2迅通XTE-MS500存储管理服务器
迅通XTE-MS500存储管理服务器
3.1.2.1产品特点
可管理最多128路视频（视服务器规格而定）；
可选支持IPSAN存储；
可由网络监控管理服务器配置参数及客户回放/备份权限；
设备运行状态监控服务器监视存储管理系统服务器的工作状态，包括存储硬盘的工作状态；
客户（包括广域网用户）使用查询播放处理系统登陆中心管理服务器，可访问任何一台授权的存储管理服务器，进行远程播放、备份；
嵌入式设备，专用的系统，性能稳定，无病毒的困扰，安装使用简便；
存储管理服务器扩展只需以单台为单位计算台数，通过网络监控管理服务器配置即可。
3.1.2.2主要功能
1、录像存储：
专用的视频资料存储服务器，每台可同时管理多达128路的音视频存储，可实现按计划录像/抓图、跨盘符循环录像，录像文件持续时间长短可根据需要设置；录像断线自动重连。
2、录像查看与备份：
支持远程查看录像文件；支持本地、远程备份录像文件；支持录像截段备份。
3、用户权限管理机制：
用户登入系统查询、回放、下载录像文件需要权限验证，防止没有权限的用户登入系统，保证录像文件的安全性及保密性。
4、状态查看及告警功能：
系统实时显示存其工作状态及录像的前端设备的工作状态；存储管理服务器工作状态异常，自动产生告警提示。
5、系统安全与稳定性：
设备为嵌入式系统，具有较高的安全性；同时系统还增加保护性服务程序，保证系统的稳定性。
6、日志记录功能：
具有完善的日志管理机制，记录系统运行、用户操作、异常错误的日志，录像文件数据访问记录；日志具备查询功能，包括按时间、关键字搜索等查询方式；支持远程查询系统的日志。
3.1.3迅通XTE-MT2000流媒体转发服务器
迅通XTE-MT2000流媒体转发服务系统服务器
3.1.3.1产品特点
专用的流媒体转发服务器，负责用户对前端视频的实时浏览要求，隔离前端与用户的直接联系，保障监控中心的正常运行；
前端设备连接不受限，单个设备连接最大并发流128路，当用户连接并发流大于128时需要增加设备，通过网络监控管理服务器配置即可增加，扩展简单；
控制管理浏览用户，负责外网用户对监控中心授权历史视频的查询播放；
嵌入式设备，专用的系统，性能稳定，无病毒的困扰，安装使用简便。
3.1.3.2主要功能
把前端设备的音视频码流连接到转发服务系统上，让转发服务系统承
升级会员 