高清监控设计方案.docx
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高清监控设计方案
湖南长城机械制造有限公司
高清监控系统
方
案
设
计
娄底市金诚科技有限公司
2012年5月7日
一、公司简介
娄底市金诚科技有限公司成立于2004年，是一家从事集安防产业软硬件系统、智能一卡通系统、公共广播系统、企事业单位局域网络建设于一体的高科技公司。
自公司成立以来，我们不断进取，争创一流，拥有专业、高效的工作流程和认真负责的工作作风，以客户需求为己任，不断完善产品体系及售后服务。
在产品方面，公司一贯坚持质量为本，价格取胜的方针，致力于选择性价比优越的产品；在服务方面，“你满意，我成功”是我们一直努力的方向与目标。
质量是企业之本，信誉是企业之魂，满足顾客的各种需要是我们一直的追求。
公司在全体员工的努力及新老客户的大力支持下，已成为多个品牌湖南的总代理或金牌分销商。
现公司产品已广泛应用于银行、政府、学校、小区、工厂、商场等各种场所，深得用户好评。
在未来发展的几年里，公司将一如既往的坚持走产品路线、平价路线、服务路线，争创湖南乃至全国一流企业。
经营理念：
坦诚合作！
开拓进取！
优质高效！
二、典型案例：
近两年安防行业典型案例
序号
项目名称
合同内容
营业网点数（个）
合同总价（万元）
合同年限
1
湖南师范大学校园电视监控系统
安防监控系统
238
2008年
2
中国银行浏阳市支行临监控系统项目
安防监控系统
3
17.2
2009年
3
湖南科技大学校园可视电子监控一期工程
电视监控项目
112.8
2009年
4
津市市农村信用合作社电视监控联网工程
电视监控联网项目
15
40.67
2010年
5
安乡县农村信用合作社电视监控联网工程
电视监控联网项目
27
46.9
2010年
6
株洲市城郊信用联社电视监控联网工程
电视监控联网项目
35
75.6
2010年
7
湖南师范大学研究生考试考场监控系统
弱电监控系统项目
78.7
2010年
8
长沙天和家园住宅小区弱电系统安装工程
弱电监控系统项目
535
2010年
9
湖南省农村信用社联合社农村金融大厦弱电监控系统工程
弱电监控系统项目
550
2010年
娄底部分项目：
10
娄底市农村信用联社
监控项目
28
258
2009
11
娄底监狱AB门禁控制系统
AB门禁
1套
32
2009
12
娄底监狱应急报警系统
应急报警
1套
9
2009
13
娄底监狱生卫科高清监控
监控项目
1套
4
2009
14
好望角高清监控系统
监控项目
1套
12
2010
15
涟源市公安局下属所有派出所
指纹门禁
22套
6
2011
16
娄底市看守所指纹门禁
指纹门禁
8套
8
2010
17
涟源市看守所指纹门禁、手机信号屏蔽系统
指纹门禁
10套
10
2010
18
娄底市妇幼保健院
监控报警
110点
32
2009
19
娄底监狱手机信号屏蔽系统
信号屏蔽
350点
40.5
2011
20
娄底看守所AB门门禁及高清监控
技防改造
20点
20.5
2011
21
娄底长城机械厂小区高清监控机楼宇对讲
弱电系统
32点
35
2011
三、设计原则
在本方案设计时，将秉承以下设计原则：
1.实用性
依照用户要求，坚持实用性为主的原则，本系统将完全满足贵厂各项安防需求，在考虑未来发展需求的基础上，避免追求系统的超前性，以减少不必要的投资。
2.可靠性、安全性
参照大量已建成的安防监控系统，借鉴其中的精华部分，为系统高可靠性的总体设计提供现实依据，选用的设备自身将具备高可靠性、高安全性，高达数万小时的平均无故障时间，并为关键设备、关键部件设计冗余备份。
同时，选用安全机制健全、安全级别高的平台辅佐系统搭建。
3.先进性
本系统设计遵循系统工程的设计准则，通过科学合理地设计，既防止片面追求某一高指标，又充分体现系统的先进性，最大程度地采用成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进技术，使系统能在未来数年内不落后，并通过软件升级即可实现更多新功能，充分保护用户的投资。
4.开放性
本系统设计将采用标准化设计，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，并充分考虑与其它监控系统的连接。
在设计和设备选型时，将科学预测未来扩容需求，进行余量设计。
5.易管理性、易维护性
本系统将采用全中文、图形化软件平台实现整个监控系统管理与维护。
可自动检测系统中任何一台设备的运行状态，并示出详细参数，以辅佐管理人员及时准确地判断和解决问题。
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
四、设计依据：
●《银行营业场所安全防范工程设计依据》GB/T16676-1997
●《银行营业场所风险等级和防护级别的规定》GA38-92
●《智能建筑设计标准》GB/T50314-2007
●《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90
●《安全防范系统通用图形符号》
●《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
●《电子巡更控制系统通用技术条件》GB12633-90
●《电气装置安装工程工程电气设备交接试验标准》GB50150-90
●《电气装置安装工程电缆线路施工验收规范》GB50168-92
●《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94
●《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
●《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB02198-94
●《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
●《安全防范工程行业标准》GA/T70-94
●《建筑电气安装工程施工质量验收规范》GB50303-2002
●《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/T70-94
五、项目概述：
贵厂现有的模拟监控系统于2002年建设并投入使用。
至今已连续运行10年整，该监控系统在2006年进行了一次较大维修，更换了部分光端机、前端摄像机及硬盘录像机等设备，并增加了防雷系统，现部分设备运行还较为稳定，但大部分设备已经老化，现已不能正常运行，目前该监控系统处于半运行半瘫痪状态，给公司管理带来诸多不便，现贵厂正在建设新火工厂房，根据上级文件规定及结合贵厂实际情况，应对新火工厂房的主要道路、出入口、车间、库房等部位进行24小时全面监控，确保厂区安全。
随着科学的进步与发展，监控系统已从原来的模拟时代进入到数字化高清时代，全面实现了高清化、网络化、数字化。
贵厂现有监控系统已不具备高清监控系统升级的条件及贵厂的管理需要，借此对原有系统进行一次全面升级改造。
特拟定此建议方案。
六、建设目标
1.监控网络建设
2.图像（语音）监控（包括电视墙）
3.多级监控管理
4.全网内设备的远程状态监控及网络集中管理功能
5.授权与安全认证
6.厂区局域网建设
7.海量资料存储及检索
七、原有系统存在的问题：
贵厂是生产武器的重要机构，因此在安防系统运行的安全性和稳定性上因诸多考虑，原有模拟监控系统使用过程中存在出如下问题：
（1）前端摄像机大部分采用的是普通彩色摄像机，不带红外，夜晚及不开灯的情况下无法看清图像。
（2）光纤已经严重老化，国产光纤一般使用寿命为7-8年，贵厂光纤已使用10年,已达到报废条件，建议更换。
（3）没有安装UPS电源系统，停电时或夏天电压不稳的情况下系统不能正常使用。
（4）视频线路已经老化出现断路及短路,大部分前段摄像机信号已经无法传回机房。
（5）网络化程度不高，不能实现多个客户端同时监视、数据提取、多点控制等。
（6）由于采用的是模拟监控系统，而模拟摄像机所能达到的最高像素是40万，加上前端摄像机及镜头老化，因此贵厂大部分摄像机图像模糊，形同虚设。
（7）贵厂通讯光纤基本覆盖老火工区每一个区域，但原来没有充分利用通讯光缆资源，只用与传输视频控制信号，没有利用其做局域网络建设，实现办公区与工厂去信息资源共享。
八、需求分解
1、对采集点的要求
要求火工区道路、出入口、各主要车间实现固定24小时全天候监控；
要求执行夜间监控的点位选低照度摄像机或者增设补光设施，并且能实现自动或远程手动开启补光设施；
要求通过一根网线能传输视频信号、报警信号、控制信号和对讲信号；
要求前端采用H.264的编码格式；
要求前端的预览分辨率与回放分辨率均达到720P，帧率达到25帧；实现高清目的。
要求前端能针对不同环境调节合适的图像参数，以实现理想的图像质量，比如：
白平衡、背光补偿等等；
要求前端的安装方式要多样化，比如：
吊装、壁装、吸顶式等等；
2、对存储的要求
要求存储系统以网络存储的方式为监控点提供存储服务，即存储系统依托于网络，以高网络吞吐量保持持续的存储服务；
要求存储系统的关键部件具备冗余热备功能，工作部件损坏以后，备份部件能自动切换到工作状态以接续服务；
要求存储系统对存储介质具备检测功能，热备磁盘在工作盘失效以后能自动接替工作，并提示管理员更换受损磁盘，更换过程无需停止存储服务；
要求存储系统对数据的管理支持冗余校验功能，能通过RAID方式挽救数据；
要求存储系统能为每个监控点提供至少15个月的存储空间，并保有扩容能力；
要求存储系统能无缝融合进监控系统，提供点播服务，能随时检索、回放存储系统中的视频数据；数据可经过软解压或硬解压呈现在PC机或电视墙上；
3、对解码设备的要求
要求解码设备能输出标准的模拟信号，支持标准的显示设备；
要求能解码H.264编码格式的码流，能解码4CIF@25fps码流；
要求提供高清解码服务，支持解码1280*720分辨率、25帧的码流；
要求能解码来自摄像机的实时码流和来自存储系统的回放码流，对解码的实时性与流畅性可以进行调节；
要求能按单画面、4画面等显示方式进行解码显示；
4、对软件功能的要求
要求软件平台以分布式系统方式进行搭建，以提高系统的性能和容错性；
要求软件平台以管理服务器实现集中管理功能，以分级监控中心实现多级监控功能；
要求软件平台能检测系统中的各种监控设备的工作状态；
要求软件平台提供统一的用户入口，利于权限的管理；
要求监控中心包含各种操作功能；
九、需求分析：
1、全区域无缝监控。
通过视频监控系统，能对各个监控点进行24小时不间断的实时监控。
视频监控资料等数据能存到监控中心的数据库中，能储存15个天以上的监控资料，重要部位和公共区域能保存30天以上。
2、完善的分级管理体系。
通过分级授权，监控中心、总经理办公室，办公区前后门卫，厂区车间等可以观看相应权限的高清监控影像。
3、良好的扩展性能。
适应对监控范围和功能模块不断扩展的需要。
使用网络监控摄像系统，需要扩展监视点时，只需要铺设网线和IP摄像机即可。
摄像头支持麦克风、扩音器、动作感应器扩展模块，更可以配合巡更、门禁、红外墙等现代安防措施，方便升级为广播系统、监听系统和预警系统。
4、能提供多点监控、远程监控,实时监控等丰富的监控方式。
5、管理方便，维护简单。
通过监控管理平台，实现集中控制、集中管理，要求布线简单，管理、维护、升级方便。
6、搭建内部局域网，使整个公司各个部门实现信息、通讯、监控等资源共享。
十、系统设计思路
1、基本框架：
IP监控摄像机+DVR（硬盘数字录像机）+局域网+总控集中管理平台
2、局域网框架：
前端POE交换机+二级管理交换机（堆叠）+三级管理交换机（主交换机）
3、门卫值班室、车间办公室、厂领导和监控中心通过分级授权，可获得不同的监控权限。
十一、解决方案：
1、前端视频部分全部采用130万-200万高清网络摄像机，确保系统画质清晰。
2、更换原来监控所有线路，主要以光纤传输，摄像机采用六类网络线进行信号传输。
3、机房至各个车间及下属分管单位采用光纤连接，在各个车间及分管单位安装带光纤接口交换机，前端摄像机信号连接至各个单位所属交换机上将数字信号传输至监控中心机房。
4、在总经理办公室、经警楼、3个车间办公室及其它厂领导办公室设置监控分控中心，使厂领导及各部门负责人都能及时了解掌握厂区的运行情况。
5、前端室外摄像机、监控中心安装网络、电源等防雷装置，确保设备在春夏季雷电多发季节也能正常工作，提高系统稳定性。
6、利用原有光纤网络资源，建设内部局域网，各个部门电脑连接至局域网，实现新火工区车间、老火工区车间及办公楼各类信息共享。
十二、模拟系统和数字系统对比：
模拟摄像机：
前端采用隔行扫描感光器将光信号转换成模拟电信号，接着由DSP进行A/D转换与色彩处理后，再做D/A转换，最后调制成PAL/NTSC制式电视标准视频信号输出。
数字摄像机：
数字摄像机，前端多数采用的是百万像素CMOS感光器，由百万像素CMOS将光信号转换成数字信号，然后由DSP进行图像处理与压缩，最后将压缩视频通过网络输出。
清晰度对比：
彩色模拟摄像机采集垂直分辨率，由于在制定电视制式时考虑到视频带宽和其他技术条件的限制，PAL制式下625扫描线，包括了50行左右的逆程线，实际有效扫描线为575线，目前最高达到540线左右已经是极限了，分辨率上比较，模拟摄像机接入后端监控录像设备，分辨率最高为4CIF或D1，约40万像素，而数字摄像机则可以高达百万像素。
模拟摄像机CIF格式图像
高清摄像机720P格式图像
根据的现场考察情况，结合该项目实际，充分考虑系统的先进性、实用性、稳定性及今后的拓展性，在保持高质量视频图像的同时尽量降低该项目建设成本，建议公司在该项目的监控系统采用百万高清监控，打造成娄底优秀技防工程。
十三、系统总体设计
我们在设计当中将充分考虑到以下因素：
（1）系统工作环境温度的要求：
室外工作温度：
-10~+55℃
室内工作温度：
-5~+45℃
（2）系统的设备、部件、材料的选择要求：
应采用符合现行的国家和行业有关标准规定的定型产品。
系统采用的设备和部件的视频输入和输出阻抗以及电缆的特性阻抗均应为75欧。
系统选用的各种配套设备的性能和技术要求应协调一致。
采用标准化和开放性的产品，以便升级换代和更新系统。
（3）系统技术指标要求：
图像质量可按五级损伤制评定，图像质量不应低于4分。
相对应4分图像质量的噪比应符合下表的规定：
信噪比（dB）
指标项目
黑白电视系统
彩色电视系统
随机信噪比
37
36
单频干扰
40
37
电源干扰
40
37
脉冲干扰
37
31
图像画面的灰度不应低于8级。
系统的各路视频信号，在监视器输入端的电平值应为1Vp-p±3dbVBS。
系统各部份的信噪比指标分配应符合下表：
系统各部份的信噪比指标分配（dB）
项目
摄像部份
传输部份
显示部份
连续随机信噪比
40
50
45
系统在低照度使用时，监视画面应达到可用图像，其系统信噪比不得低于36dB。
当今的闭路电视监控系统有三种模式，一种是全数字式，一种是模拟式，一种是模拟和数字相结合。
全数字式闭路电视监控系统是闭路电视监控系统的发展方向，对于目前成熟的数字化监控系统，是我们本次项目的最优选择。
根据湖南长城机械制造有限公司高清系统的具体特点和要求，本方案采用高清数字式化方式。
通过对用户方提供的图纸和对系统结构的仔细分析，我们认为闭路电视监控系统控制中心机房的位置用户方安排的比较合理，建议总监控室利用原有中心机房，信号暂时不接入中心机房，在新区经警楼设置一个分控中心。
考虑到该厂范围较大，各栋楼房位置距离太远，如果完全采用超五类网线传输的方式会存在信号衰减过大的问题。
为保证监控系统视频信号传输稳定清晰，所以本次设计主干采用光纤传输方式。
设计1个总控制中心有集中控制管理的优势，从而带来安全、管理方面的便利。
该系统配合数字式服务器存储系统使用，充分发挥了数字系统的性能优势，简化了系统设备同时又提高了系统的集成程度，可收到满意的效果。
为了实现系统资源的共享和合理应用，可以通过湖南长城机械制造有限公司计算机局域网实现网络分控，在认为有必要的情况下，也可以通过矩阵监控主机外接分控设备和优先级设置实现分控制。
闭路电视监控系统一般由摄像部分、传输部分、控制部分、显示记录等部分组成。
下面对各部份的功能和物理设备进行设计。
（1）摄像部分
摄像部分是数字式闭路电视监控系统的前沿部分。
摄像部分主要包括摄像机、镜头、云台、支架，它是整个系统的眼睛，将监控区域的图像转变成标准视频图像信号输出。
摄像机有固定式、非固定式。
非固定式是指摄像机自带云台，云台可以使摄像机的监视区域加大，使监控点可以和其他系统联动。
监控点的设置原则是：
在满足设备运行的环境下重点布防，监控图像清晰、稳定、无干扰。
序号
位置
200万防爆高清摄像机
200万红外高速球
高清红外枪型摄像机
合计
1
火工车间
8
0
0
8
2
厂区道路
0
4
0
4
3
厂区库房
0
0
7
7
4
老火工区
24
5
合计
43
十三、湖南长城机械制造有限公司新火工区监控系统摄像机分布具体包括：
（2）传输部分
传输部分是系统的信号通道，主要传输的内容是图像信号。
为保证图像传输不产生明显的噪声、失真、原始图像信号的清晰度和灰度等级明显下降，本系统在主干传输上采用光纤传输方式，各个摄像机数字信号就近采用超五类网线传输至楼栋交换机。
（3）控制部分
控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。
控制中心的主要功能有：
视频图像信号的放大与分配、校正与补偿、切换和记录、摄像机云台和镜头的控制等。
如果摄像机距离控制中心较近，可以不设校正和补偿，如果摄像机输出到控制中心的视频信号满足机房设备要求，可以不设信号放大。
由于本系统在设计上将距离和匹配性考虑的较周全，本系统暂不考虑信号补偿和放大。
（4）显示、录像部分
显示部分位于控制中心，一般由多台监视器组成。
它的作用是将传送过来的图像一一显示出来。
新区分控中心共设计有47英寸液晶电视机4台，利用1台数字中控电脑控制该系统，能在该液晶电视机上实现全屏/4/9/16变换显示。
监控中心电视墙设计8台47寸液晶显示器，安装4台高清硬盘录像机用于存储及处理前端各个监控信息点数据，配置一台中控服务器对系统内硬盘录像机及电视墙进行统一管理。
考虑到本系统监控点较多，全部进行实时24小时X7天录像所占数据空间太大，检索和存储数据均不便，同时考虑到湖南长城机械制造有限公司的实际情况，本方案只对重要位置进行实时录像，其他位置可进行报警联动录像。
十四、主要设备参数
1、BL-720QIPA-WP850红外枪式摄像机
BL-720I系列数字摄像机采用1/3英寸低照度感光器，相对普通高清红外摄像机具有更大的感光面积，在低照度下的成像效果远远高于普通高清红外摄像机。
极大的改善低照度效果、提升画质、信噪比。
BL-720I系列数字摄像机为日夜两用型，白天彩色，晚上红外灯开启，配合超低照度感光器出色的画质，解决高清数字摄像机相对黑暗环境成像效果不清晰的现状。
特色功能
+IP-MAC绑定
+断电恢复功能
+低照度自动转换
+实时显示实时录像、回放
+更高色彩还原度,可图像倒置
+可按照客户需求增减相应的程序
+随时提供远程技术升级，增设新的功能
+支持报警、开发语音双向对讲、多用户管理等
+支持升级WEB浏览、抓拍、WPA2、WEP加密协议
+散热性能更高并适合更高工作温度并保修期延长至三年保
+可升级：
P2P手机浏览、流媒体服务器转发，单访问鉴权，多用户权限管理
+可提供第三方系统集成接口,配合平台软件实现不同网络环境大规模联网
主要功能
+ 超低功耗TI达芬奇DSP芯片
+主机端录像分辨率1280X720，640X352，远程浏览用小码流432X240
+ 固定码流（码流大小可设置），可变码流、复杂智能型码流三种码流控制方式
+ 支持音频，单声道，16bit采样
+ IR-CUT双滤光片切换
+ 自动曝光、自动白平衡、自动增益
+ 数字智能降噪
+ 电子快门
+录像回放画面亮度可调
+ 夜间自动降帧（可选）
+ 看门狗防死机
+ 支持系统功能更新
+ 支持动态域名解析（DDNS）
突出优势
+ 彩色超低照度0.01Lux/F1.2
+ POE网络供电
+ 1根网线代替音频线、视频线、电源线
+ 与其它产品使用组成模数混合监控系统
+ 直接接入PDVR设备，可无需通过交换机，免受病毒影响
+ 软件自动搜索摄像机IP地址，无需繁琐的IP配置
+ 背光补偿，提供多种曝光模式
+ 录像预览全实时（1280X720/960X720）
+ 采用低照度传感器，黑暗的环境下生成清晰图像，低照效果优于普通高清摄像机
产品型号
BL-720QIPA-WP850
图像传感器
1/3inch 130万像素CMOS传感器
视频压缩算法
MPEG-4
红外距离
10m、15m、20m、30m、50m（新品）、100m（新品）可选
视频分辨率
1280×720（25fps）/640×352（25fps）（PAL）
1280×720（30fps）/640×352（30fps）（NTSC）
镜头接口
CS
镜头焦距
3.6mm、4.2mm、6mm、8mm、12mm、16mm、（25mm新品）
曝光模式
自动曝光、自动白平衡、自动增益
最低照度
0.01Lux/F1.2（彩色），0Lux（红外灯开启）
日夜转换
IR-CUT双滤光片切换
视频压缩码率
500Kbit/S～3Mbit/S
防水功能
支持
音频
1路音频输入
音频压缩算法
G.721
支持协议
TCP、UDP、IP、HTTP、FTP、SMTP、DHCP、DNS、ARP、ICMP、POP3、NTP
视频输出接口
RJ4510M/100M自适应以太网口
输入电源
DC 12V 1A
POE供电
支持
后端录像方式
波粒混合DVR卡、混合嵌入式DVR、PDVR、PC、百万高清系统卡、IP-SAN
功耗
小于8W
工作环境
-10～+55℃（室内）/-20～+70℃（室外）
工作湿度
10～85%
系统
Linux
2、BL-5720HSD红外高速球型摄像机
产品简述
BL-5720HSD是波粒5系中的红外高速球型摄像机,采用波粒全自主研制的18倍百万高清一体机芯，同时该高速球配有阵列红外灯、内置IR-CUT切换器和光敏器件，在无光的情况下，能提供清晰的图像。
该高速球拥有聚焦准确、超低照度、超短延时、超低功耗、发热量小，运转平稳，色彩逼真、定位精准等突出优势。
需要特别强调的是，高速球的延时（影响云台与镜头控制）、聚焦、发热（确保在夏天室外暴晒下工作稳定）、低照是极为重要的参数指标。
摄像机参数：
产品特点
+自动曝光、自动白平衡、自动增益
+内嵌WEB服务器，支持IE网络监控
+固定码流与码流峰值钳制
+画面边缘增强
+双分辨率（1280×720/432×
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