工厂智能监控系统.docx
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工厂智能监控系统
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工厂智能监控系统
某工厂智能监控系统
设
计
方
案
日期：
2010年4月15日
深圳市宏威达科技有限公司
电
第1章前言
公司简介
深圳市宏威达科技有限公司是一家集安全防范产品研发、生产、销售、工程设计施工和设备维修于一体的大型专业性高科技公司。
公司拥有一批多年从事本行业的高素质技术管理人才，以雄厚的经济实力和强大的技术力量为依托，凭借其科学的管理方法、强大的市场推广能力和优质完善的服务体系，成为监控CCD摄像机制造及研发、销售为一体的大型生产厂家。
“以人为本”是宏威达的管理信条。
在宏威达公司，人才所表现的向心力与创造力已成为公司发展的源泉，经过多年的艰苦创业和发展，公司已成为一个经营规模化、人才专业化、产品多元化的高科技公司。
宏威达建立了全新的销售体系，实施灵活的市场策略，全心全意为用户提供产品介绍、系统咨询、项目设计、技术培训及售后服务等全方位服务。
为了向客户提供更方便、更快捷的服务，在深圳建立了产品维修中心，同时在北京设立了办事处。
本着“信誉第一、服务至上”的理念，以高标准的设计、经济合理的价格和优质完善的服务宗旨，宏威达愿与社会各界同仁携手并进，共谋发展。
我们将继续创新，以高科技和高品质为我国的安防事业再接再厉！
设计原则
1）．先进性：
采用国内外先进、成熟的技术和设备，及市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软件硬件产品。
具有先进的设计思想和设计理念，及一定的超前性，不仅要满足到当前的实际需要，而且要考虑将来的发展需求。
2）．实用性：
贯彻“实用、可靠、先进、经济”的思想，以应用为导向，推进管理；应充分考虑资源、环境和人等因素，以人为本，进行智能化设计，减少系统操作的复杂性，使用户最方便地实现各种功能。
3）．可靠性和可用性：
系统的可靠性取决于设备的质量水平，专业名牌设备能保证设备的系统化及稳定性。
这就要求设计人员必须站在用户立场，尽可能在一个系统中选用与原有设备同一品牌的设备，使产品性能得以充分体现，以提高系统的可靠性和使用寿命。
同时，也要考虑系统的维护保养以及管理工作的方便和简要。
4）．开放性：
系统设计应采用现有的国际工业标准、开放结构和开放用户接口，支持远程图像传输和远程控制，同时利于今后的扩展和升级。
5）．系统的弹性和扩容性：
整个系统应具有扩展功能，系统的设计与实施应考虑到将来系统在容量和功能上可扩展的实际需要，保持长时间技术先进地位。
6）．兼容性：
新系统应该跟原系统兼容，原系统的设备应尽可能的应用到新系统里去，而且满足新系统的要求。
设计依据
☉《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）
☉《消防联动控制设备通用技术条件》（GB16806—1997）
☉《火灾自动报警设计规范》（GB50116-98）
第二章系统总体设计
现时情况说明
贵司现有厂房中带有部分的监控系统线路和固定走线方式，持规范布线和统一走线的原则，我司在工程施工时，会先安排工程人员进行现场考察并出具相关的布线流程。
如果现场没有固定的走线管道，我们将结合现场情况和不破坏现场建筑物采用规范化地下走线方式，本方案中的线材根据工程实际施工为准。
方案设计说明
2.2.1摄像机点位设置
XXXXX成立于一九九五年，按产能计算，为中国最大的XX产品生产商，也是全球最大的XX产品生产商之一。
业务覆盖珠江三角洲、长江流域、中国中西部及北部。
目前XXXXX已安装监控系统。
现针对各个门岗和重要区域规划新增监控设备，独立监控中心，现不需要与现有的行政大楼总控中心连接，但需要规划以后能与总监控中心连接。
根据与贵司的相关管理人员进行了有关监控系统的技术交流，与进行现场勘查后，了解到贵司对监控系统的需求，根据我司多年的工程施工经验，现由我司做出以下方案：
本方案共安装44组摄像机，系统设计中除了安装监控系统以后，考虑到现场的环境，所以摄像机安装到室外，需要安装防雷系统。
方案主要分为四个主要区域，如下：
序号
区域
数量
1
A区
9
2
B区
15
3
C区
10
4
D区
10
合计
44
系统中，前端摄像机的选型与安装位置十分关键，重要一点是:
整个防区不要有盲区，以全方位实时撑控整个监控面的情况。
摄像机采用射灯+低照度摄像机，外观大方美观，又不破坏厂区的整体布局。
根据贵单位提供的资料及到现场察看，结合我们的以往工程经验，我们此次为贵单位设计的监控点主要分布情况如下：
1、B区
B区共有三个监控区域主要用来监控原料堆垛的情况，监控堆垛不能有盲区，因此我们在堆垛的四角及边缘中间位置安装摄像机，彻底保证监控区域没有盲区并进行24小时录像，录像资料保存60天。
B区共需安装15台
品牌高清彩色超低照摄像机（SK-838P），由于该监控点离监控室最远距离达到400多米，而且摄像机安装位置比较集中，我们采用光纤集中传输视频信号，采用集中光纤传输视频信号稳定可靠。
其具体摄像机布点与布线如下图：
2、A区
A区江边及大棚区原料堆场垛位监控主要用来监控原料堆垛的情况，监控堆垛不能有盲区，因此我们在堆垛的四角及边缘中间位置安装摄像机，彻底保证监控区域没有盲区并进行24小时录像，录像资料保存60天。
A区共需安装9台
品牌高清彩色超低照摄像机（SK-838P），由于A区离监控室距离适当，我们采用视频线来传输视频信号。
其具体摄像机布点与布线如下图：
3、C区
C区监控主要用来监控原料堆垛的情况，监控堆垛不能有盲区，因此我们在堆垛的边缘顺着围墙安装摄像机，彻底保证监控区域没有盲区并进行24小时录像，录像资料保存60天。
C区共需安装10台
品牌高清彩色超低照摄像机（SK-838P）。
C区域由于最远监控点距离监控室超过1000米，所以我们采用光纤来传输视频信号。
其具体摄像机布点与布线如下图：
4、D区
D区监控主要用来监控原料堆垛的情况，监控堆垛不能有盲区，因此我们在堆垛的边缘顺着围墙安装摄像机，彻底保证监控区域没有盲区并进行24小时录像，录像资料保存60天。
D区共需安装10台
品牌高清彩色超低照摄像机（SK-838P）。
2.2.2系统组成与功能
利用现代科学技术实现人机结合，搞好安全防范工作，为我们根据贵方的实际情况和自身的经验，集中优势力量进行如下的设计：
2.2.2.1系统的组成
监控系统主要由摄像、报警、传输、控制、显示四个部分组成。
电视监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分。
它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况。
前端设备的选配直接决定了监控质量的效果,特别是摄像机的清晰度及图像的还原度尤为重要,球型转动云台的机电性能和外观决定了工作时间及整体的美观问题，现场解码控制器决定能否达到节约线材及满足控制要求等。
同时电视监控系统还可与防盗报警等其它安全防范技术体系联动运行，使防范能力更强大。
系统采用数字技术处理，使电视监控系统在整个安全防范体系中具有举足轻重的地位。
摄像机
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。
传输
在监控系统中，监控图像的传输是整个系统的一个至关重要的环节，选择何种介质和设备传送图像和其它控制信号将直接关系到监控系统的质量和可靠性。
目前，在监控系统中用来传输图像信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤，对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光端机。
要组建一个高质量的监控网络，就必须搞清楚这三种主要传输方式的特点和使用环境，以便针对实际工程需要采取合适的传输介质和设备。
几种主要传输方式对比表：
传输方式
传输距离
线材要求
图像效果
成本费用
推荐与否
原因分析
视频传输
500米
75-5
很好
较低
推荐
符合系统的传输范围
光纤传输
一般可达40公里
单模
很好
很高
推荐
图像质最好、可一线路实现多路传输
网络传输
无限制
有网络到达均可
较差
很低
推荐
成本很低、无需另外布线、图像不完全实时
双绞线传输
一般可达1500米左右
双绞线
好
低
不推荐
成本相对较低、图像质最好、施工进度相对较快。
视频传输：
从上表中可以看出，视频信号传输采用同轴电缆和光纤传输，同轴电缆具有价格较便宜、铺设较方便的优点，所以一般在小范围的监控系统中使用，在远距离传输我们采用光纤传输信号；各营业点至总监控中心采用网络传输方式。
控制
监控中心采用D1分辨率的硬盘录像机，采用高性能DSP实现视频编码压缩；支持事件压缩功能；本地信号量报警，支持E-mail联动发送报警信息及截图，支持PTZ联动；支持DDNS、NTP功能；支持多种解码器协议；支持通过网络设置参数、预览图像及云台控制；支持键盘控制；支持USB设备、SATA刻录机对录像手动备份，支持SATA硬盘自动备份；支持USB鼠标。
该硬盘录像机最大支持8个2TSATA硬盘，能扩展集成到新办公楼总监控中心的监控系统，进行无缝连接。
所以摄像机进行24小时实时记录，所以记录保存6个月。
显示
该部分是将现场摄像机拍摄到的图像显示出来，根据需要，可在画面上叠诸如日期、时间、摄像机编号、监视器编号等文字说明信息并对这些图像画面进行录像及处理。
防雷
1）、防雷等级
东莞工地监控系统位于东莞市区。
平均年雷暴日约为天（参照东莞市气象台资料），计得年平均落雷密度Ng=a；属于特殊的多雷、强雷区，可能会引起的雷电频发。
本方案设计主要为监控系统室外及室内电子设备需防感应雷。
属于三级防雷等级。
2）、接地
接地是防雷工程的基础，要求有一个良好的接地系统，因所有防雷系统都需要通过接地系统把雷电流泄入大地，从而保护设备和人身安全。
如果接地系统做得不好，不但会引起设备故障，烧坏元器件，严重的还将危害工作人员的生命安全。
另外还有防干扰的屏蔽问题，防静电的问题都需要通过建立良好的接地系统来解决。
一般整个建筑物的接地系统有：
建筑物基础地网（与法拉第网相接）、电源地（要求地阻小于10欧）、逻辑地（也称信号地）、防雷地等，人工补加独立地网，要求地阻小于10欧（根据实际情况可能也会要求小于4欧）。
监控系统接地实施办法：
监控系统前端设备、监控立杆防雷接地，采用垂直接地体和水平接地体制作独立的人工地网，与前端立杠底座和中间设备箱底座作可靠焊接；在建筑物上的摄像机设备，可以利用建筑物本体地主钢筋作为防雷接地。
要求接地阻值符合规范要求。
监控机房防雷接地，采用垂直接地体和水平接地体制作独立的人工地网，引入机房与等电位汇集排作可靠焊接；机柜内采用均压环与汇集排做可靠连接，将所有设备接地做等电位连接，要求接地阻值符合规范要求。
3）、前端设备的防雷
前端设备有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击，防止雷电过电压对设备的侵害，而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击。
?
前端设备如摄像头为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在前端摄像机设备前的每条线路上加装合适的避雷器，如电源线、视频线、控制线。
建议采用监控摄像机多功能浪涌保护器（电源/视频信号/控制信号）三合一避雷器DF-001A，如直流电源传输距离大于15米，则摄像机端还应串接低压直流避雷器DF-D/20；前端固定枪式摄像机采用电源、视频二合一避雷器DF-001B保护前端摄像机。
设计选用一体化功能防雷器（三合一避雷器和二合一避雷器）DF-001A或DF-001B，可以分为对摄像机的电源、视频/音频、云台控制线路进行电浪涌保护，安装在摄像机前，我们设计选用产品采用进口或国产优质一体化功能防雷器，经过严格的筛选，要求质量稳定，选用产品内部要求采用进口的半导体防雷IC器件、德国EPCOS高性能气体放电管和其它进口元器件生产而成，可充分保护采用最新技术的监控设备
4）、终端机房的防雷
监控系统机房监控设备柜内硬盘录像机的视频线输入处安装相应的视频信号避雷器DF-BNC。
监控机房的监控分配电箱内安装一套三级电源避雷器DF-D/20；机房内设备前安装三级电源防雷插排DF-10KA
总之,只有将直击雷、感应雷、接地网、防雷器选择及配合、连接线及等电位连接等因素考虑到系统防雷之内，充分利用电磁兼容的分区防雷，消除地电位反击等综合环节，就可以将用户系统防雷工作做好，使雷灾的可能性降至最低。
2.2.2.2系统功能及特点
本闭路监控系统主要对监控公共区域情况进行实时图像监控及录像管理等。
根据数字技术的发展及贵方的实际情况，我们为贵方采用的是数字监控技术。
监控技术随着计算机技术的快速发展，多媒体图像语音处理和通信技术的不断创新和提高，使得监控系统日趋完善和成熟。
管理人员在足不出户的情况下，即可观察到所内的监控现场的情况，方便了日常的管理活动。
上述摄像机的信号全部送至控制中心嵌入式硬盘录像机进行录像，并通过监视器进行画面监视。
系统录像主机可独立工作，又可通过LAN网络进行工作。
如整个小区具有内部局域网，可通过连接，网上用一用户均可作为一个分控点，在授权条件下进行图像观看、录像和云台控制。
对远程用户，因系统采用先进的压缩方式，故可通过PTSN、XDSL、INTERNET网络进行拨号连接，远程用户通过该方式观看现场图像。
设备配置清单及报价
系统原理图
第三章主要设备功能和指标简介
设备选型
摄像设备是闭路电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。
它布置在被监视现场的某一位置上，使其视角能覆盖整个被监视的各个部位。
如被监视场所的面积较大，为了节省摄像机的数量以及简化传输系统及控制与显示系统，在部分摄像机上采用电动云台，使摄像机云台能驱动摄像机进行水平和垂直方向的转动，以及观察远距离的目标，从而扩大了摄像机的覆盖范围和角度。
摄像机把监视的内容变为图像信号传送给控制中心的监视器，从系统构成上讲，摄像部分是系统的原始信号源，所以摄像部分的好坏以及它产生的图像信号的质量将影响着整个系统的质量，认真选择和配置摄像部分至关重要。
公安部有关行业标准及规范对摄像部分要求如下：
在摄像机的标准照度下，整个系统的技术指标和图像质量应满足表＜1＞规定的指标。
表＜1＞
项 目
指 标 值
视频信号输出幅度
1VP-P，75Ω
黑白电视水平清晰度
≧600电视线（TVLine）
彩色电视水平清晰度
≧480电视线（TVLine）
灰度等级
≧8级
信燥比
≧48dB
在环境条件恶劣的情况下，整个系统的技术指标和图像质量应满足表＜2＞规定的指标。
表＜2＞
项 目
指 标 值
视频信号输出
1VP-P,75Ω
黑白电视水平清晰度
≧600电视线（TVLine）
彩色电视水平清晰度
≧480电视线（TVLine）
灰度等级
≧7级
信燥比
≧48dB
在摄像机正常工作的条件下，电视监控的图像质量应不低于表＜3＞规定的指标。
表＜3＞
图像等级
图像损伤主观评价
5
不可察觉
4
可察觉，但令人可以接受
3
有明显察觉，令人较难接受
2
较严重，令人难以接受
1
极严重，不能观看
参照以上指标，结合我们的施工经验及，我们对监控点摄像机的选型、配置进行了综合质量、性能价格比、器材的兼容性和系统的可靠性的综合考虑，也对所应用场合的干扰源、重要性、美观性和光照度等进行了综合考虑，我们主要采用的是本公司成熟的监控产品。
主要设备技术参数
对监控系统的摄像装置来说，设备选型最关键的是要选用久经市场考验的、具备高度稳定可靠性能的器材。
本方案摄像装置均采用本公司监控系列产品。
其系统参数如下：
3.2.1海康网络硬盘录像机DS-8008HS-ST/DS-8016HS/ST
产品概述
本设备是海康第三代网络硬盘录像机，同时具备数字视频录像机（DVR）和数字视频服务器（DVS）的特性，既可本地独立工作，也可联网协同工作。
功能特点
采用高性能DSP实现视频编码压缩；
支持事件压缩功能；
本地信号量报警，支持联动发送报警信息及截图，支持PTZ联动；
支持DDNS、NTP功能；
支持多种解码器协议；
支持通过网络设置参数、预览图像及云台控制；
支持键盘控制；
支持USB设备、SATA刻录机对录像手动备份，支持SATA硬盘自动备份；
支持USB鼠标；
支持水印（WATER-MARK）技术。
特别说明
每个视频输入通道最高支持4CIF分辨率编码。
1路设备支持1个本地监控通道，2路及2路以上设备支持主、辅两个本地监视通道。
1、2、4路机型报警4进2出，其余机型报警16进4出。
所有机型都支持8个SATA接口，其中第1个SATA接口可用于eSATA，作高速备份或外接盘库。
硬件接口
1－VIN视频输入接口，AIN音频输入接口；
2－VOUT本地监视接口，AOUT本地监听接口；
3－LINEIN语音输入接口，USB备份接口；
4－VGA显示器输出接口；
5－KB键盘接口，RS-232串行接口，UTP网络接口（同LAN网络接口）；
6－eSATA备份/扩展存储接口（可选）；
7－RS-485匹配电阻开关；
8－RS-485串行接口，ALARMIN报警输入、ALARMOUT报警输出模块；
9－接地端，多台设备级联时，一定要先通过该接地点共地，再与控制键盘和电源输入保护地连接；
10－AC220V电源。
1－VIN视频输入接口，AIN音频输入接口；
2－VOUT本地监视接口，AOUT本地监听接口；
3－AUXVOUT视频辅助输出接口；
4－LINEIN语音输入接口，USB备份接口；
5－VGA显示器输出接口；
6－KB键盘接口，RS-232串行接口，UTP网络接口（同LAN网络接口）；
7－eSATA备份/扩展存储接口（可选）；
8－RS-485匹配电阻开关；
9－RS-485串行接口，ALARMIN报警输入、ALARMOUT报警输出模块；
10－接地端，多台设备级联时，一定要先通过该接地点共地，再与控制键盘和电源输入保护地连接；
11－AC220V电源。
1－VIDEOIN视频输入接口，AUDIOIN音频输入接口；
2－SPOTVIDEOOUT辅助本地监视接口，SPOTAUDIOOUT辅助本地监听接口；
3－VIDEOOUT本地监视接口，AUDIOOUT本地监听接口；
4－LINEIN语音输入接口；
5－VGA显示器输出接口；
6－RS-232串行接口，LAN网络接口；
7－USB备份接口；
8－eSATA备份/扩展存储接口（可选）；
9－RS-485匹配电阻开关；
10－RS-485串行接口，KB键盘接口（支持级联），ALARMIN报警输入、ALARMOUT报警输出模块；
11－接地端，多台设备级联时，一定要先通过该接地点共地，再与控制键盘和电源输入保护地连接；
12－AC220V电源。
视频压缩标准
实时监视图像分辨率
PAL：
704*576 NTSC：
704*480
回放分辨率
QCIF/CIF/2CIF/DCIF/4CIF
视频输入路数
1/2/4/6/8/10/12/16
视频输入接口
BNC（电平：
，阻抗：
75Ω），支持PAL、NTSC制
视频输出
2路（DS-8001HF-S仅1路）
视频输出接口
BNC（电平：
，阻抗：
75Ω）
视频帧率
PAL：
1/16--25帧/秒，NTSC：
1/16--30帧/秒
码流类型
视频流/复合流
压缩输出码率
32K--2M可调，也可自定义。
（上限8M，单位：
bps）
音频输入路数
1/2/4/6/8/10/12/16
音频输入接口
BNC（电平：
2Vp-p，阻抗：
1kΩ）
音频输出
2路（DS-8001HF-S仅1路）
音频输入接口
BNC（线性电平，阻抗：
600Ω）
音频压缩标准
OggVorbis
音频压缩码率
16Kbps
语音对讲输入
1路，BNC（电平：
2Vp-p，阻抗：
1kΩ）
双路回放
支持（DS-8001HF-S仅支持单路回放）
双码流
支持
通讯接口
1个RJ4510M/100M自适应以太网口，1个RS232口，1个RS485口
键盘接口
1个（支持级联，其中DS-8001HF-S、DS-8002HF-S、DS-8004HF-S有2个）
硬盘接口
8个SATA硬盘，每个硬盘容量支持高达2000GB
USB接口
1个，支持U盘，USB硬盘，USB刻录机，USB鼠标
VGA接口
1个，分辨率：
800×600/60Hz，1024×768/60Hz，1280×1024/60Hz
报警输入
4/16路
报警输出
2/4路
电源
220VAC，50HZ
功耗（不含硬盘）
≤70W
工作温度
-10℃--＋55℃
工作湿度
10％--90％
机箱
19英寸标准机箱
尺寸（mm）
90mm（高）×441mm（宽）×470mm（深）
重量（不含硬盘）
≤8Kg
3.2.2彩色超低照度摄像机SK-838P
产品特点：
◆采用1/3"ExviewHADCCD，使摄像机在照度极低的环境下都有很好的表现能力◆高速DSP数字信号处理器，彩色清晰度高达600线，堪称业界一流水平◆先进的DNR数字降噪处理技术，有效地消除了视频和CCD上的噪点，使图像更清晰、锐利◆ICR（红外滤光片）自动切换功能、强光抑制功能、数字图像稳定功能、智能动态侦测功能◆支持镜像反转功能，方便特殊环境安装◆卓越的背光补偿功能适用于多种光照环境◆信噪比大于52dB◆拥有从23000K到100000K的宽广自动白平衡调整范围◆支持DC驱动/视频驱动概述:
SAIKA彩色高清低照度摄像机，采用ExviewHADCCD，适用于多种低照度环境下理想的摄像机，在低照度的环境下全天候日夜监视，清晰准确地识别和监看到目标物体，与类似的摄像机相比表现更为出色，不论是光亮度高的白天还是阴暗的环境甚至黑夜更暗的条件，此摄像机都可以将极低的信号放大，在极低的照度的条件下再现彩色影像，普通彩色模式下，摄像机最高分辨600TVL，并具有出色的感光灵敏度，在最低的光照条件下仍可获得高清晰、高质量的彩色图片。
适用范围:
主要应用于照度较低的地下车库、银行、医院、政府机构、监狱、道路、室外环境监视等需要获得高清晰图像还原的场合
产品参数：
成像器件:
1/3"ExviewHADCCD像素:
PAL:
752（H）×582（V）NTSC:
768（H）×494（V）水平清晰度:
600TVLine最低照度:
0Lux/红外灯自动增益:
On/O
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