燃料实验室视频监控方案.docx
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燃料实验室视频监控方案
七一二研究所燃料实验室
视频监控设计方案
武汉奥特科技有限公司
2012年7月
一、概述
为了安全着想，也为了更好的为保护七一二研究所燃料实验室的试验安全，在燃料实验室内安装视频监控设备。
按照《社会治安报警与监控系统建设规范》要求，依据国家、行业有关标准和规范,特制定本方案。
本方案根据七一二研究所燃料实验室要求和现场的基本情况，就燃料实验室视频监控系统建设进行了精心的设计，供各位领导参考。
根据七一二研究所燃料实验室要求和现场的基本情况，从项目的具体实际出发，做到配置合理，留有扩展余地，技术先进，性能价格比高，确保系统性能高质量，高可靠性。
本方案根据项目的实际需求，参照有关国际标准和国家标准，并结合我公司从事过的多个项目所积累的经验，编制出这套技术方案。
若对本方案的内容或其它方面有不详尽之处，我们随时欢迎您们的宝贵意见。
二、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，体现了当前视频控制技术与监控网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。
同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。
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。
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、开放性
以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可与消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。
5、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。
6、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。
7、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，以便在系统中改造新的控制点；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。
8、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，时时动态撑握监视及报警情况。
视频监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。
三、设计规范和依据
设计时应遵循的主要设计标准（国标、部标等）、法规：
《智能建筑设计标准》（GB／T50314—2000）
《建筑智能化系统工程设计标准》（DB32/191-1998）
《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》（CECS/119-2000）
《建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）
《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）
四、系统功能和特点
本着系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的。
视频监控对现场设备进行集中监视、控制和管理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用，创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境，节约能源，并减少维护人员。
根据本项目的环境需要,并接合功能需求建立项目视频监控系统。
系统具有以下功能：
视频监控系统任务是对燃料实验室主出入口、主通道、主要设备、人流等动态状况进行监视、控制，以便对各种异常情况进行实时查证、复核，达到及时处理目的。
1）实现各种功能
✧录像控制：
定点录像、时序录像
✧晚间红外补光监控
2）对视频信号进行时序、定点切换、编程。
3）察看和记录图像，应有字符区分并作时间（年、月、日）的显示。
4）实现同步切换：
电源同步或外同步。
5）接收安全防范系统中各子系统信号，根据需要实现控制联动或系统集成。
6）内外通信联系。
7）应能自动切换、显示、记录报警部位的图像信号及时间。
8）电源控制
摄像机采用交流220V供电至前端机箱，并通过适配电源转换成直流12V供摄像机工作，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，则必须与控制室为同相的可靠电源。
五、方案设计
为满足燃料实验室的技术防范的需求,为保障燃料实验室内的人身安全和财产的安全，防止突发事件的发生，特设计此方案。
视频监控系统设计采用以目前最先进的视频图像数字采集压缩技术，以数字硬盘录像机为视频图像采集、压缩、存储、记录的核心设备。
现场摄像全部采用彩色摄像机,其中燃料实验室采用防爆摄像机。
通过数字硬盘录像机实现视频监测/云台控制与录像数据的存储/查询/回放，数字硬盘录像机可通过RJ-45网络连接所内管理网络，网内授权用户可查看实时图像及控制云台操作。
1、摄像机布点说明
根据现场布局状况及我公司多年来在视频监控方面的经验，本次方案为燃料实验室设计6个红外枪型防爆摄像机，4个低照度高速球型防爆摄像机通过视频及电源线连接前端摄像头至监控室，监控机房配备有硬盘录像机和显示屏对图像进行采集保存。
具体点分部:
氧气试验间3只
电硅间4只
氢气间3只
2、设备选型及配置
前端设备
前端设备我公司选用的是北京合力红外摄像机，它具有抗风、抗震、防雨、防尘、防盐雾、防腐蚀、防变形、防人为破坏及易检修的技术要求，并取得了国家有关机构的检测报告。
2.1、摄像机技术要求：
摄像部分的主体是摄像机，其功能为观察、收集信息。
摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。
光导管摄像机目前已被淘汰，由电荷耦合器件简称CCD摄像机所取代。
其主要性能及技术参数要求如下：
1）色彩：
摄像机有黑白和彩色两种，黑白摄像机已经被淘汰了,彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色，便于及时获取、区分现场的实时信息。
2）清晰度：
有水平清晰度和垂直清晰度两种。
垂直方向的清晰度受到电视制式的限制，有一个最高的限度，由于我国电视信号均为PAL制式，PAL制垂直清晰度为400行。
所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。
水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度，用电视线TVL表示。
3）照度：
单位被照面积上接受到的光通量称为照度。
Lux（勒克斯）是标称光亮度（流明）的光束均匀射在lm2面积上时的照度。
摄像机的灵敏度以最低照度来表示，这是摄像机以特定的测试卡为摄取标，在镜头光圈为0.4时，调节光源照度，用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的10%，此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。
所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的图像。
4）同步：
要求摄像机具有电源同步、外同步信号接口。
对电源同步而言，使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电，使摄像机场同步信号与市电的相位锁定，以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。
对外同步而言，要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步，电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号，复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。
系统只有在同步的情况下，图像进行时序切换时就不会出现滚动现象，录、放像质量才能提高。
5）电源：
摄像机电源一般有交流220V，交流24V，直流12V，一般选用直流12V电源给摄像机供电。
6）自动增益控制（AGC）：
在低亮度的情况下，自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得清晰的图像。
目前市场上CCD摄像机的最低照度都是在这种条件下的参数。
7）自动白平衡：
当彩色摄像机的白平衡正常时，才能真实地还原被摄物体的色彩。
彩色摄像机的自动白平衡就是实现其自动调整。
8）电子亮度控制：
有些CCD摄像机可以根据射入光线的亮度，利用电子快门来调节CCD图像传感器的曝光时间，从而在光线变化较大时可以不用自动光圈镜头。
使用电子亮度控制时，被摄景物的景深要比使用自动光圈镜头时要小。
传输设备及介质
监视现场和控制中心总有一定距离，从监视现场到控制中心需要线缆传输图像信号，所以传输系统包括视频信号和电源信号传输两部分。
视频信号传输：
1.采用同轴电缆传输视频基带信号，。
由于电缆对外界的静电场和电磁波有屏蔽作用，可减少串扰，传输损失也较小。
但当电缆作为长距离传送媒体时，会发生对地不平衡低频地电流的影响，有时也会有高频干扰。
信号传输带宽为50Hz～4MHz，当传输距离在200m以内时，用同轴电缆传送，其衰减的影响一般可不予考虑；当传输距离大于200m时，电缆衰减量较大，为了能把整个带宽内不同频率的信号进行传输，必须使用电缆补偿放大器。
2.管槽敷设
为防止电磁干扰和外电源及变频电梯等干扰，电缆应敷设在接地良好的金属管或金属桥架，同时保护线缆。
视频存储系统
1、数字监控硬盘录像系统的功能
数字硬盘录像是当今视频监控系统领域最新型的、性能最卓越的数字化图像记录设备，它将监控系统中所有的摄像机摄取的画面进行实时数字压缩并录制存档，可以根据任意检索要求对所记录的图像进行随机检索。
由于采用了数字记录技术，能大大增强录制图像的抗衰减、抗干扰能力，因此无论经过多少次的检索或录像回放都不会影响播放图像的清晰度，而传统的模拟方式记录的录像带在经过若干次检索及回放后，图像质量将会有一定的衰减并引起信号信噪比的下降。
当需要对已存储的图像进行复制时，数字记录的图像不存在复制劣化的问题，而模拟方式记录的图像每经过一次复制就要劣化一次。
数字硬盘录像系统是集计算机网络化、多媒体智能化与监控电视为一体，以数字化的方式和全新的理念构造出的新一代监控图像硬盘录像系统。
系统在实现本地数字图像监控管理的同时，又能实现监控图像画面的远程传送，加强了整体安全管理。
在系统中，所有图像数据均以数字形式保存，这与传统的模拟信号系统相比较，打印出的照片具有更高的清晰度和逼真感，数据的传输更可靠，速度更快。
系统以模块化设计为基础，各个模块包括：
信号采集模块、监控模块、图像录制模块、远程访问模块和中央控制模块。
整个系统维护简便，易于安装。
由于数字硬盘录像设置在计算机系统中，信息可以自由传递到网络能够到达的范围，因此监控图像的显示不再拘于传统的图像切换方式，可以根据需要在任何被授权的地点监控任何一处的被控图像，使系统具有极强的安全管理能力。
监控图像通过图像录制模块以高压缩率存储于高容量磁盘阵列中，可随时供调阅、快速检索。
也就是说，可将多个摄像机（目前最多为16个）的多路图像实时显示于一台监视器上，同时，还可将所有的图像录制于其内置的硬盘驱动器中，以备回放、查找和转换，并可将图像备份至外置硬盘中。
所有操作，都可在遥控器上完成，从而摆脱Windows操作系统，避免了死机现象。
相对于传统的磁带记录方式，操作简便，可靠性，回放质量更高。
所有记录可供长时间保存，重复利用率极高。
还可被转录制成光盘用于存档保存。
2、数字视频硬盘录像系统的主要特点
1）高效率，耐用，节省维修费用。
数字硬盘录像，使已录制图像的抗衰减、抗干扰能力大大增强，可以反复录像、回放、检索而不失真和破坏，高效耐用，节省了很多维修费用。
与传统的录像带的图像存储经长期使用容易损坏相比较具有极大优越性。
2）采用特殊的数据压缩存储算法。
采用特殊的数据压缩存储算法，以满足高活动性的动态清晰度录像以及高效率的压缩存储这两方面的要求，目前有的借用标准的MPEG压缩存储技术，有的采用D-TEG编码压缩方法来达到高效压缩率比。
3）高速搜索和高清晰度静态图像。
由于系统采用硬盘存储图像，故系统能提供快速搜索功能和高清晰度静态图像。
图像分辨率一般可达：
752X582或640X480像素。
录像速度：
25帧／s。
回放速度：
25帧／s。
录像和回放前都可以准确到年／月／日／时／分／秒，并可以独立调节每路画面的色彩、亮度、对比度和色饱和度。
4）保密性强。
数字视频监控系统中图像的播放是由计算机程序来控制，对图像存档、回放和状态设置等操作均有严格的密码控制，即使是操作人员，如果不知道密码或其密码的权限不包含有上述操作内容，就无法知道已录制图像的内容。
另外，由于采用的是硬盘录像，图像存储采用加密算法，即使取走硬盘，也无法恢复视频数据，保密性极强。
3、主要设备性能及技术参数
1.红外枪型防爆摄像机（北京合力/HL-E8003d）
全不锈钢隔爆型防爆摄像机，防爆、防腐、防尘、防水，用在ⅡA、ⅡB、ⅡC级区域可燃性气体与空气混合粉尘形成的易燃易爆等环境;防爆合格证编号：
CNEx08.1339用于定焦镜头和一体化镜头摄像机，净可用空间：
Φ101×285mm可加装防爆软管，防爆性能符合GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：
通用要求》、GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：
隔爆型"d"》的规定制成隔爆型结构，防爆标志为ExdⅡBT4，适用于工厂内具有ⅡB级，T1～T4温度组爆炸性气体或蒸汽与空气形成的爆炸性气体混合物的场所作为摄像机和镜头的防护罩之用。
摄像机整体性外壳及全部零件均采用不锈钢材料制成，具有很高的强度和性能稳定性，一般采用304不锈钢制作。
外壳安装电缆引入装置处焊有加强块，加强块采用亚弧焊焊接，既保证了其高强度，又大大减轻了整体的重量。
同时采用了先进的设计和先进的加工工艺，大大简薄了筒体的厚度，大大减轻了整体的重量。
比较轻巧是我们防爆摄像机的主要特点，这不仅带来安装维修上的很大便利，也是对资源的节约。
底座与外壳间采用不锈钢扎带捆扎，保持了筒体的整体性和强度。
外壳内安装摄像机、镜头用的抽屉板可以推进拉出，便函于安装调试，前端视窗玻璃采用钢化玻璃，其较大的直径可获得大的视角，后盖、前端视窗和电缆引入装置都很方便地拆卸和安装。
2.360度自由旋转高速球型防爆摄像机（北京合力/HL-E9001A）:
1.全不锈钢材质，4.2寸半球外观，外形小巧精致，符合国标GB3836标准。
2.合格证编号：
CNEx10.1387X.
3.采用日本进口100万像素镜头，3.7-14.8mm/4-9mm/5-15mm/8-20mm（2.5倍）泛焦镜头，摄像机420、450、520线可选。
4.镜头预置位功能。
5.128个预置位,1条自动巡视,1条限位扫描，PELCO-P/D自动识别，也可以加入客户定制协议；
6.看守卫/自动扫描/间隔扫描/预置位巡航/花样路线扫描；
7.水平旋转范围：
360度连续,
8.水平转速度：
0.5°—50°/S；
9.垂直扫描大于90度；
10.垂直转速：
0.5°—30°/S；
11.工作电压DC12V+/_20%50/60Hz，大于1.2A；
12.最高可承受4000V冲击。
13.-30oC---70oC,内置强电和防雷保护电路,快装结构,安装方便
3.数字硬盘录相机（海康/DS-78016H）
主要特性：
1、4路、8路机型第一通道、16路机型第一、第九通道支持4CIF/2CIF/CIF/QCIF实时编码，其余通道支持CIF/QCIF实时编码；
2、采用HIKVISION云台控制协议时候，可通过鼠标选定画面任意区域并进行中心缩放；
3、支持预览图像与回放图像的电子放大；
4、VGA、VIDEOOUT可同时进行画面预览，其中输出主口可进行菜单操作；
5、支持4路同步回放；
6、支持1个SATA接口；
7、支持NTP（网络校时）SADP（自动搜索IP地址）DHCP（动态主机配置协议）等网络协议。
注：
DS-7808H-SN、DS-7816H-SN后面板与此相似，仅视频输入通道分别为8、16路。
详细技术参数：
1、视音频输入
模拟视频输入4/8/16路，BNC接口（电平：
1.0Vp-p，阻抗：
75Ω）PAL/NTSC自适应
音频输入1路，RCA接口（电平：
2.0Vp-p，阻抗：
1kΩ）
2、视音频输出
CVBS输出1路，BNC接口（电平：
1.0Vp-p，阻抗：
75Ω）
分辨率PAL制式704*576；NTSC制式704*480
VGA输出1路，分辨率：
1024*768/60Hz
音频输出1路，RCA接口（电平：
线性电平，阻抗：
1kΩ）
3、视音频编码参数
视频压缩标准H.264
视频编码分辨率第一通道支持4CIF/2CIF/CIF/QCIF，其余支持CIF/QCIF
视频帧率PAL：
1--25帧/秒
NTSC1--30帧/秒
视频码率32Kbps-2048Kbps，可自定义，最大3072Kbps
码流类型复合流/视频流
音频压缩标准OggVorbis
音频码率64kbps
双码流支持
同步回放支持4路
4、硬盘驱动器
类型1个SATA接口
最大容量每个接口支持最大容量2TB的硬盘
5、外部接口
语音对讲输入1个，RCA接口（电平：
2.0Vp‐p，阻抗：
1kΩ），与音频输入复用
网络接口1个，RJ4510M/100M自适应以太网口
串行接口1个，标准RS-485串行接口
USB接口2个，USB2.0
6、其他
电源DC12V
功耗≤10W
工作温度-10℃--＋55℃
工作湿度10％--90％
机箱标准1U机箱
尺寸315mm（宽）×230mm（深）×45mm（高）
重量（不含硬盘）≤2Kg
4.视频显示系统（飞利浦）
LCD显示器系列产品均采用工业或专业级液晶显示面板，并配备专业的X-POWER监视专用图像处理芯片，对图像处理中的数字解码，2D处理，3D动态补偿/梳状滤波以及3D降噪等多方面进行了处理和加强，使画面质量有了质的提升。
专业的液晶屏加上高端的图像处理技术，确保监视器画质趋于完美；加上产品简洁的外观设计，丰富实用的信号接口，使其广泛应用于安防监控系统终端。
产品特点：
•工业级液晶面板,高可靠性
•高亮度，对比度，高清晰度
•支持全制式彩色PAL/NTSC
•专业图像处理技术（2D/3D处理,GAMA校正）
•极速响应时间，5mS
•宽视角，可达170度
•完善信号输入/接口（VGA,YUV）
六、售后服务
我公司是ISO9001国际质量体系认证企业，执行《服务控制》。
坚持“质量第一，用户至上，服务第一，信誉至上”，对于所承接的监控设备工程我公司将提供多层次的优质服务。
1售前
此次所设计的监控设备是目前技术比较先进的产品，与先期的产品有良好的对接性和兼容性，并预留一定的接口以便今后的系统升级。
2售中
2.1设立项目负责人,具体负责产品的技术交底,满足用户特殊要求.及时向需方提供技术支持，包括安装调试和软件升级。
2.2保证质量,按期交付验收。
3售后
3.1建立完善的用户服务档案,为系统提供全过程服务。
3.2现场示范产品操作,讲解产品使用要领,传授维护保养知识,并免费培训操作人员。
3.3指导安装调试.按用户的时间到现场进行技术服务,指导用户按我方的技术资料和图纸要求进行安装、调试并配合用户进行整套。
试运行过程中我方将严密监控，发现问题及时解决。
对于用户选购的与合同设备有关的配套设备，我公司将主动提供满足设备接口要求的技术条件和资料。
3.4对用户反馈质量问题,我们将以最快的速度作出答复,并保证用户在6个小时内赶到现场;24小时内对设备进行测试,48内处理解决问题并记录归档。
3.5建立并坚持用户满意度不定期调查制度,及时了解用户的意见和要求,把用户的需要作为我们工作改造的基础。
3.6我公司对所提供的产品质量三包,在质保期一年内因质量问题损坏的元器件我公司免费更换;属用户损坏我公司的将及时更换只收成本费;保质期外的损坏我公司将及时更换并只收成本费。
3.7一年一次回访用户。
3.8在保修期内,贵单位如发现设备质量问题,我方在收到贵方的函电后2小时内给以答复,并以最快速度派专人到达贵公司现场,先抢修恢复,然后由本公司会同厂家技术人员确认，如确属质量问题，该过程中所发生的一切费用由我方承担。
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