大型厂区网络监控设计方案.docx
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大型厂区网络监控设计方案
大型厂区网络监控
方
案
设
计
深圳市景阳科技股份有限公司
第一部分设计依据
1.1标准规范
●JGJ/T16-92《民用建筑电器设计规范》
●GBJ232-90、92《电器装置安装工程施工及验收规范》
●GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》
●GB115-87《工业电视系统工程设计规范》
●GB50198-94《民用建筑闭路电视监控系统工程技术规范》
●GB10408.1-89《入侵探测器通用技术条件》
●GB12663-90《防盗报警控制器通用技术条件》
●GB15207/94《视频入侵报警器》
●GB/T16677-96《报警图像信号有线传输装置》
●GB16796-97《安全防范报警设备安全要求和试验方法》
●GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》
●GA/T74-2000《安全防范系统通用图形符号》
所有计算机硬件系统均符合下述标准：
●电磁学规范：
FCCClassB或CISPR22ClassB
●安全规范：
ULListed（美国）或EN60950（国际）
第二部分远程网络视频监控系统设计原则
2.1设计说明
随着公共安全技术的进一步发展，在现代化管理同步跟进的同时，大型厂区除了建立过硬人防制度外，还必须注重高科技监控系统的软硬件投入，用来实现科学周密的现代化全方位管理。
使传统数字安防跃上了一个新的台阶，为大型厂区建设提供一套有力先进的管理系统，是实现公共安全防范现代化必不可少的手段。
大型厂区视频及报警联网监控管理系统建设主要对86个监控点（支持后期扩展视频）监控图像一起集中在监控中心进行监控、管理、控制。
监控中心可以通过网络来任意的看到前端的任何图像和启动与现场的对话，整个系统可以同时浏览多路监控图像，并可以任意组合、切换其中多路图像。
可根据需要在中心机房实现多路图像的录像，录像资料可以按时间、地点等条件进行检索便于事后回放。
另外还可实现对前端云台、镜头的控制，画面分割、轮巡等功能。
2.2、项目概要
该厂区远程网络视频监控系统建设:
主要对86个监控点，（预计86路图像）一起集中到监控中心机房进行监控、管理、控制。
监控中心可以通过网络来任意的看到前端的任何图像，整个系统可以同时浏览多路监控图像，并可以任意组合、切换其中多路图像。
可根据需要在中心机房实现多路图像的录像，录像资料可以按时间、地点等条件进行检索便于事后回放。
另外还可实现对前端云台、镜头的控制。
2.3、系统设计原则
根据系统的实际应用要求和有关国际/国家及行业标准，结合系统投资的长期效益考虑，对系统进行优化设计。
设计原则如下：
2.3.1、实用性：
重点考虑系统的实用性，注重系统的综合能力和总体性能。
2.3.2、稳定性、可靠性：
选用先进、成熟、可靠的硬件设备、操作系统软件、应用软件、网络拓朴结构及先进、可靠的数据通信规约。
2.3.3、开放性：
考虑到系统投资的长期效益，设计与选型注重开放性，图像监控系统中各产品符合国际标准以及有关国家标准和行业规约等，满足系统的可移植性，使其他计算机网络用户便于浏览和查询。
2.3.4、先进性：
系统采用先进的图像压缩技术H.264和TCP/IP网络技术，代表当今先进的技术水平，监控前端采用专用嵌入式网络视频服务器设备完成实时图像处理，保证系统的稳定运行。
2.3.5、标准化：
系统按标准化设计，包括设备技术标准化、信息格式标准化、系统开发标准化和数据传输规格标准化。
2.3.6、便于维护：
人机界面友好，中文界面，便于系统运行人员操作和管理员维护。
2.3.7、安全性：
提供不同的几种用户类别，具有不同的浏览查询和操作权限。
2.3.8、实时性：
从告警发生到有人值班的监控中心接到信息的时间≤1秒，视频延时小于0.5S。
2.3.9、经济性：
在满足以上要求的同时，使系统投资最少具有良好的性能价格比。
2.4、系统设计思路
以最快捷、最合适的思路和方法完成基于网络的远程视频监控系统建设，目前局域网、广域网、以太网技术成熟，宽带信息网络或者将以太网络端口延伸到中心机房，除了提供高速的网络接入外，还能取代铜轴电缆图像传输线路，将实时图像监控纳入各种网络应用范围。
采用将各种摄像机连接到“网络视频编码服务设备”，通过网络环境将图像送到网络上的监控中心。
第三部分：
远程网络视频监控系统设计
3.1、远程网络视频监控系统介绍
远程监控系统是在传统监控的基础上发展起来的，它功能强大、配置简单、使用方便灵活，完全采用了数字编码压缩技术和网络传输技术，能够充分实现远程监控，代表了目前远程监控系统的最高水平。
远程监控视频图像可以任意放大和缩小，直至放大到全屏监控画面，可以轮循显示，轮循时间间隔可以任意设定；可以采用摄像机自巡方式或者按照预置位设置进行巡航监控（需云台支持），支持树形结构、下拉菜单和电子地图等多种访问方式，支持录像功能。
完善的用户权限管理，可以分配每个用户对每个点单独的操作权限。
录像路径、网络带宽等参数可以任意设定。
3.2、整体设计
随着网络技术的发展，远程集中监控的需要越来越多，规模也越来越大，一种是重建专用网，利用传统技术将模拟信号不做处理直接传到监控中心，进行集中监控，其缺点是网络建设费用非常高，稳定性差，维护性差；另一种方法技术利用现有的数字网络，对视音频信号进行数字化压缩，组成IP数据包，通过TCP/IP协议，把这些IP数据包传到监控中心通过软件或硬件实时解码出视频图像进行远程集中监控，这个数字网络可以是VPN，可以是专网，也可以是公网，如PSTN、ISDN、GPRS、CDMA、ADSL、宽带城域网、INTERNET等等。
3.3项目现有状况
3.3.1、未有其它监控产品的应用。
3.4、远程网络视频监控系统
3.4.1、网络集中监控：
通过ADSL拔号上Internet对各网点的视频进行远程集中监视、存储、检索回放、控制。
3.4.2、网络联动报警：
通过ADSL拔号上Internet对各网点进行远程报警联动，同时启动录像，保证远程集中监控中心对现场情况了如指掌，以便采取紧急措施。
3.4.3、独立和互联的多级管理：
通过ADSL拔号上Internet对各网点视频进行远程视频监控归类管理，对归类内的各网点视频进行监视与管理，监控管理中心具有最高权限、其它分控其次，以此类推，从而保证了整个系统的网络结构清晰，层次分明，突出各视频监控管理中心的独立性和互联性。
3.4.5、先进的用户分级管理：
通过ADSL拔号上Internet对各网点视频进行分布式集中监控与管理，通过各级远程视频监控管理中心对各网点领导者与管理者进行分组分级别设置，从而保证各级远程视频监控管理中心系统中用户权限管理的先进性和保密性。
3.4.6、无限制视频数量管理：
通过申请固定IP的远程视频监控管理中心，一台远程视频应用管理服务器软件理论上可同时最多管理80路视频（因服务器配置与网络带宽而异，实际应用中一般推荐管理60多路），监控中心可同时设置多个远程视频应用监控管理服务器，只要带宽不受限制，理论上可以管理几百路上千路视频。
3.4.7、安全简单，操作便捷：
通过配置各级远程视频监控管理中心的授权功能，各级领导者和管理者通过ADSL拔号上Internet，通过用户名与密码登录客户端软件即可对权限管理范围内的各网点视频进行监视与管理，整个操作简单、轻松、方便，充分满足即时即用的管理要求；
3.4.8、灵活组墙，稳定实用：
在监控管理中心设置大屏幕电视墙视频管理输出，灵活方便的根据具体要求临时或固定组合各网点视频大屏幕电视墙输出管理；
3.4.9、远程联网报警联动：
支持通过本地报警信号的输入，在远程监控中心可实现远程联网报警联动输出，并上传图像，可专门设置控制按钮来控制网络视频编码器所在的地的门禁开关及其它设备。
从而达到远程监控中心随时根据各个网点的险情及时开/关本地的门禁主机电源及声光设备，实现安全管理控制。
3.4.10、远程报警拔号呼叫：
支持通过远程监控中心管理平台（对前端网络视频编码器）设置报警呼叫电话号码，一旦监控中心管理平台收到前端网络视频编码器上传的报警信息可自动联动已配置好的电话号码进行拔号呼叫，轻松实现呼叫值班人员或呼叫当地110，及时处理险情。
3.4.11、远程求助对讲：
支持通过远程监控中心收到前端网络视频编码器本地的求助报警信号后通过专业设置的求助报警客户端主机来启动双向对讲，同时求助报警客户端会对求助报警信息排队，管理人员在与各网点对讲的同时可随时放大求助点的视频图像。
以便采取紧急措施排除险情。
3.5、系统的核心产品
3.5.1、各网点远程视频集中监控管理系统的核心产品是网络视频服务器、远程视频集中管理平台软件，定义为第三代数字化监控产品，集数字化、网络化、集成化、智能化，是纯数字化、网络化、工业化的监控系统产品。
3.5.2、远程视频集中监控管理系统拓朴图
3.5.3、系统的软硬件组成
3.5.3.1、远程视频集中监控管理系统：
前端：
红外一体化摄像机、视频线、网络视频编码器、网络平台；
远程视频监控管理中心：
远程视频应用管理服务器、远程视频目录管理服务器、网络视频解码器或网络客户端、电视墙视频管理输出服务器。
3.6、网络视频监控系统
网络视频集中监控管理系统是继模拟视频监控系统（CCTV）和数字视频监控系统（DVR）之后的最新形式，融合了视频编码技术、网络传输技术、数据库技术、流媒体技术和嵌入式技术的综合应用系统。
在网络视频监控系统中，视/音频数据的采集、编码、解码、存储等环节都以数字形式实现。
而视频流的传输则通过网络平台进行。
整个系统的管理和配置等功能由远程视频集中监控管理平台软件实现。
这种系统软件平台是一种全数字化、全网络化、全智能化系统，可以同现有的多媒体系统、控制系统和信息系统集成，方便地实现数据和信息的共享。
网络视频集中监控管理系统以视频应用管理软件和目录管理软件为核心，结合网络视频服务器和模拟摄像机，实现了基于网络的点对点、点对多点、多点对多点的远程实时现场监视、远程遥控摄像机以及录像、检索、报警等功能。
网络视频集中监控管理系统，支持多人同时监控（或多监控中心）、跨区域分级监控，可以实现多达几千个监控点的超大规模监控系统，还拥有高质量的视频图像、强大的用户管理功能、系统的兼容性、方便的可扩展性等众多优点，代表了最先进的网络视频监控系统
3.7、前端（各监控点）
所有将视频信号传输到市公安局进行集中远程监控管理,各监控点用网络视频服务器来实现远程监控。
如下图：
上图中摄像机传送来的视频信号通过网络视频服务器的高效压缩芯片压缩后，通过网络传送到监控中心机房。
用户可以在监控中心里观看摄象机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。
摄像机的视频线直接接进视频服务器，最后视频服务器通过RJ45口直接接入交换机连接到局域网、ADSL、SHDSL路由器、ATM155M、单模光纤、视频同轴电缆、射频电缆等各种网络。
每一台视频服务器都有一个独立的IP或域名，监控中心通过多台视频应用服务器来进行统一监控，集中监控软件可以实现1、4、9、16画面分割、录像、存储等功能。
如需远程浏览可以通过对路由器进行相关设置轻易实现没有距离限制的互联网监控。
在监控中心机房加上电视墙控制系统可以组建强大的电视墙。
3.7.1前端设备选型
摄像机选型（技术参数）
摄像机的种类和品牌很多，该如何选择，主要是根据现场情况需求和性价比来选择。
主要需要考虑的技术指标是：
摄像机的分辨率；
●摄像机的最低照度；
●摄像机电源；
●摄像机的信噪比；
●摄像机的其它功能。
3.8、网络视频服务器（编码器）
第四部分.远程监控中心的规划
CMS视频监控管理软件V4.0
――细化功能，简单操作，满足大型应用
引言
CMS为各种基于IP的视频监控系统提供应用软件,是本公司网络视频产品的重要组成部分。
CMS视频监控应用软件包括客户端软件及服务端软件两部分。
4.1重要特征
组网灵活
真正的大型分布式集中管理系统。
强大的组网能力，
采用多叉树逻辑拓扑。
兼容多种网络接入方式。
运行可靠
系统支持单服务器双机热备份、上下级互备份，保障数据存储安全。
支持故障切换与恢复，保证全网正常运行。
支持冗余录像。
性能优良
专业流媒体技术支撑高性能的存储和转发。
分布式多服务器架构支持海量存储和转发。
维护轻松
集中设备管理、集中权限分配。
设备心跳管理，实时监控和管理编解码设备。
应用生命周期管理，及时排除应用故障，保证系统正常运行。
完善系统日志，实时故障定位。
集成快捷
为第三方提供OCX控件，
支持数据关联与整合，
支持深度数据挖掘。
4.2服务端软件内容
管理服务
管理服务是CMS系统的控制中心，保障系统中所有设备、各种资源安全有效地运行与共享，包括应用管理、设备管理、服务器间连接与切换、用户管理、日志管理、心跳管理、客户端在线管理等。
目录服务
CMS支持多目录、多中心服务，轻松实现海量设备的管理，支持多中心数据同步和互备份，保障了数据的完整性。
响应的实时性和系统的强壮性，避免了信息孤立和垃圾信息的产生。
转发服务
单服务器支持400路图像的汇聚与转发。
CMS提供的分布式多转发中心架构，最大限度的分摊网络负担，避免网络瓶颈和拥塞。
配合中继（Relay）转发模式，支持应用层路由优化，限制无效网络流量的产生。
存储服务
单服务器支持多达128路图像25帧/秒的存储，支持DAS（>10T）、NAS和SAN存储设备。
CMS提供的分布式存储模式降低了存储成本和存储风险，同时支持音视频数据和行业数据的关联存储和检索。
4.3客户端软件内容
浏览器
多种浏览模式选择：
1/4/6/7/8/9/10/12/13/16窗口
轻松创建和浏览电子地图
支持16路录像文件异步回放
支持4路录像文件同步回放
支持个性化布局定义，支持布局间的手动或者自动切换
支持巡视组管理
支持实时日志，支持在线日志查询
支持多种报警联动模式
支持双向语音、支持客户端混音
支持PC键盘和CCTV键盘控制远端PTZ
支持虚拟矩阵
播放器
支持录像文件的VOD点播
支持多种关联查询模式
支持系统录像文件到AVI文件的转换和编辑
支持在模拟监视器上回放录像文件
支持基于时间条的同步回放
支持基于快照的录像检索
管理工具
系统设备协调管理
设备详细参数配置管理
多级用户管理
多种录像与报警计划管理
电子地图管理
CCTV键盘管理
多元素巡视组管理
自定义浏览布局管理
双向语音管理
4.4应用建议
适用于银行、城市监控、电力、交通、公检法、通信、工矿企业、铁路、机场、环保、石化、旅游、文博、物流、智能建筑、智能小区、超市连锁、学校、国防等各个领域。
CMS不仅能为各行业提供功能齐全、高稳定性的应用软件。
针对有一定开发能力的客户，我们还可以在通用软件的基础上以ocx控件、dll驱动程序或SDK开发包的方式提供与视频和安防监控有关的软件插件，帮助这些客户结合自身产品和我们提供的插件快速实现视频与其它应用领域相结合的定制需求。
4.5CMS监控系统特色功能
以IP网络硬盘矩阵录像机为核心平台的数字视频监控系统的主要功能模块包括集散式监控、信号编码压缩、报警、录像、智能化检索回放、系统管理等等。
现将其功能介绍如下：
1.集散式监控
网络视频服务器可以将多媒体数据流集成到基于以太网和TCP/IP协议的计算机网络上。
它融合了目前最先进的数字压缩技术，使用户能在标准的以太网上实时传输全色的图像、声音和全双工的数据，无论本地或远程，网络上的任意一台电脑经授权后均可成为监控主机。
此外，经授权的多个网络用户可以实时监控或任意回放一个或多个监控现场，同时网络解码器可以将全数字信号通过解码直接输出至电视墙，完全代替模拟矩阵，很大程度上方便了用户的操作。
网络解码器的上述功能为视频监控系统的集散式管理提供了条件。
网络视频服务器采用了高度并行化的体系结构，能同时独立对每路图像声音作高效处理，相互之间没有任何影响，保证了多路网络视频服务器每路独享25帧/秒的高性能指标。
同时，图像的显示与录像处理等完全分离，因此用户可以随时打开关闭监控画面，在画面不显示的情况下同样可以执行报警、录像等任务，不会发生因关闭屏幕画面而导致本来打开的录像功能同时关闭的情况。
2.编码传输功能
Ø传输速率和分辨率
网络视频服务器输出的每一路图像信号的传输速率可达到25帧/秒（NTSC制式为30帧/秒），最高分辨率可达到D1，并且可以根据用户的实际应用需求，向下平滑调整。
除了一些特殊的应用场合外，通常建议采用CIF（PAL制式）的分辨率，从而在保证实时监控效果的前提下，最大程度地节省录像存储和网络带宽的资源。
Ø压缩率
压缩率是数字视频系统的一个重要指标。
网络视频服务器具有很高的压缩能力。
根据图像压缩的工业认可标准，未经压缩的NTSC图像要求带宽为221Mbit／s，本系统采用MPEG4/H.264压缩算法及相关技术，通过网络解码器进行压缩后，动态图像的平均带宽小于250Kbit/s，其压缩率高达1000:
1。
Ø网络视频集中监控系统管理软件
网络中心管理软件可安装运行在网络服务器上，可同时对网络解码器进行操作，软件设置。
远程控制、远程维护等操作。
可监视任意一台网络解码器，对整个监控系统执行画面显示、报警、回放、计划、录像、系统管理控制等功能。
Ø网络并发连接的功能
网络上多台连网的监控电脑可以同时连接到指定的视频服务器或该录像机的某路摄像机，并在所有监控电脑上实现实时的监控。
在网络传输良好的情况下，并发连接的数量是网络传输效果的重要指标。
3.音频对讲功能
简单方便的操作。
在实时监控的画面下，如下：
点击启动后，如下图
此时，双方可以实现语音对讲功能。
4.显示功能
在观看实时播放画面时用户可选择不同的模式观看，即可选择1/4/6/7/8/9/10/12/13/16多种画面模式，用户可根据具体网点选择观看模式，也可双击某一画面放大直至全屏观看。
对于监控点数量较多而用户又希望单屏播放画面的情况下，用户可方便地选择分组轮巡的方式进行监控，即将多路画面根据需要任意分组，并设置每个组别的在屏时间，分组轮巡功能可根据用户需要随时启动/停止。
用户也可以根据自身的使用习惯和使用要求设置成某个画面布局保存，下次直接自动打开。
用户可以根据需要设定虚拟镜头。
实现“一墙尽收眼底”。
图像效果增强：
图像增强功能主要是用来解决由于某些外界的条件而造成的画面不够清晰，看不清楚目标物体。
启动图像增强模式，可以为客户解决因为雾天、灰尘严重、图像对目标物体有偏差等造成的目标物体图像不够清晰。
该功能实现了图像的细化清晰处理。
移动物体图像跟踪功能:
5.录像功能
系统默认的录像速率为25帧/秒（PAL制式），但用户可对录像速率进行调整，以减轻硬盘与系统的负荷。
每一路视频数据录像参数均可以独立设定，相互之间不会有任何干扰。
系统录像功能包括实时录像、定时录像、运动检测预触发录像，以及报警预触发录像。
Ø实时录像模式
系统提供的实时录像功能，可在需要的时候，方便迅速地启动对指定监控通道的录像功能，直到用户解除录像为止。
Ø定时录像模式
系统提供的定时录像功能，可按日期、时间设置任意监控通道录像启动和结束期限。
用户可以根据自身行业特点与要求，分配每天的各个时间段内应该执行的录像动作，使系统自动按照预先设定的计划进行操作。
该功能使得很多情况下系统可以无人值守，以减少用户的人力资源消耗。
Ø运动检测预触发录像模式
网络视频服务器内置图像运动传感器，可以自动检测监控图像框内物体的明显移动并且在其动作范围超出限定值后触发报警。
图像运动传感器的参数可在菜单中设定以满足特定应用的要求，并且在摄像机可视的监控范围内，可以选定一个或几个重点区域进行局部触发报警，而且可以根据需求来设置画面移动物体移动的范围。
图像移动侦测触发报警与录像功能进行联动。
用户启动移动侦测预触发录像功能后，系统将录像动作与移动检测触发报警动作相联动。
一旦用户指定的监控通道检测到有物体移动，系统就开始依照用户设定的录像参数对该监控通道进行录像，直到警报解除后停止录像。
移动侦测还可以联动的功能有：
模拟监视器输出；客户端信息提示；客户端语音提示；前往云台预置位；客户端图像输出；报警输出通道开关量输出。
6.智能化检索回放功能
网络视频服务器提供了智能化快速检索回放录像资料的功能。
回放录像资料时，可按时间、地点、摄像机镜头、报警事件等要素进行检索，大大降低了检索时间和复杂程度，使用户可以迅速地查找到需要的录像，并具备多种回放方式，可按用户要求进行正常速度、快速、慢速、逐帧回放等功能。
回放画面可以手工拖放调整大小，也可以点击按钮，快速缩放至图像的原始大小、加倍及全屏。
灵活的操作方式增强了用户回放录像资料时的观看效果，便于认定和取证。
系统还支持快照检索功能，可以在某个时间段内细分检索录像时间，从而使要查询的目标录像在最短的时间内找到。
由于采用了高清晰的视频数字压缩技术MPEG4/H.264和每路最大帧速为25帧/秒的录像技术，保证了画面回放清晰流畅，杜绝了图像马赛克、边缘锯齿等现象。
还可以通过对录像资料进行书签管理，方便录像文件的直接定位。
方便录像查找。
即时回放效果：
7.报警功能
网络视频服务器具有强大的报警系统互动能力。
设备可以通过其面板上接口的透明通道，与报警采集器相连，接收报警信号，触发报警录像，并执行报警动作系统的报警功能包括视频入侵报警、手动报警、传感探测信号报警、视频信号中断报警、远程连接中断报警和磁盘容量空间报警。
当报警触发后，系统会根据用户的设定，执行相应的报警动作。
本系统提供监控主机声光报警。
可以通过前端的布防，可以实现画面的移动侦测报警和探测感应报警两种方式来启动报警方案。
1）、可以实现启动录像，并且可以实现录像的时间：
2）、模拟监视器输出，实现的是在电视墙的某个监视显示出来报警画面，这样就可以让值班人员即时清楚事故现场的情况，有效地安排相关报警系统和相关警力人员处理，如：
3）、客户端信息提示，在多画面的情况下，值班人员通过画面浏览不一定能在最短时间内发现报警画面；这种情况下，就可以通过在监控画面弹出信息提示，来让值班人员发现警情，执行相关的处理，可以通过设置不同的地点输入不同的提示信息，如：
4）、客户端语音提示，这个功能是考虑到监控值班人员不在画面前，或者没时间实时监看画面的情况，可以通过报警提示音来提醒值班人员对警情信息安排处理，而且这个提示音可以根据需要而自行录制，再选择你想要的声音提示。
例如你要录制“XXX分行报警提示！
”，那么你首先要录制“XXX分行报警提示！
”的声音，然后保存成“WAV”格式的文件，放到报警信息的文件夹里，就可以根据你的需求选择目标语音文件。
如：
5）、前往云台预置点，这个主要是启动球机跟踪和拍照功能。
特别是对于监控一些越线情况，敏感区域情况，就必须要监控到人员的进入和驻留情况，这样可以保证保安值班人员有效分析和评估该人员的危险程度，采取有效措施，防止意外事情发生。
还可以实现图像的抓拍功能，这个还可以作为某些业务的统计功能。
如
6）、开关量输出，这个主要就是配合CSV视频服务器的报警输出联动的，该功能可以在银行无人值守的时候，可以防止外部人员对银行做违法行为的一种警告，可以实现声音提示，警笛提示，灯光提示等多种方式，这样就可以减少了很多错误警情来调动相关警力，让警力
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