智能建筑监控系统解决方案建议书.docx

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智能建筑监控系统解决方案建议书

iVS监控解决方案建议书

浙江宇视科技有限公司

目录

1.项目概述5

1.1.项目背景介绍5

1.2.项目需求分析5

1.2.1.建设需求5

1.2.2.系统功能要求6

1.3.系统设计原则8

1.3.1.合理性原则8

1.3.2.先进性原则8

1.3.3.实用性原则8

1.3.4.可靠性原则8

1.3.5.可扩展性原则9

1.3.6.安全保密性原则9

1.4.系统设计依据10

2.系统总体架构设计11

2.1.系统架构设计11

2.2.系统组网拓扑12

3.系统前端设计14

3.1.IP摄像机选型设计14

3.1.1.设计要求简述14

3.1.2.网络摄像机选型14

3.1.3.网络摄像机性能特点16

3.2.编码器选型设计（应用于电梯）17

3.2.1.设计要求简述17

3.2.2.视频编码器选型17

3.2.3.性能特点17

3.3.监控点分布情况及设备配置18

4.监控中心和分控中心图像显示系统设计19

4.1.中心控制室19

4.2.分控室19

4.3.视频解码器选型19

4.3.1.视频解码器设备设计和选型19

4.3.2.产品特点20

4.4.总控室及分控室设备配置表20

5.数字视频存储方案设计21

5.1.需求分析以及建设目标21

5.2.监控系统存储模式对比分析21

5.3.存储设备选型分析22

5.4.存储系统配置24

5.5.IPSAN监控存储系统特点24

6.系统管理平台（控制管理层）设计26

6.1.系统管理平台建设需求分析26

6.2.宇视科技iVS视频监控系统管理平台27

6.2.1.系统管理平台的构成27

6.3.监控系统功能及其业务流程27

6.3.1.实时图像点播27

6.3.2.云台控制28

6.3.3.历史录像存储29

6.3.4.历史图像的检索和回放29

6.3.5.双向语音对讲29

6.3.6.友好的人机交互界面29

6.3.7.用户与权限管理30

6.3.8.日志管理30

6.3.9.轮切业务30

6.3.10.视频监控客户端多画面业务31

6.3.11.终端合法性，状态一致性检查31

6.3.12.时间同步31

6.3.13.集中管理和批量配置31

7.承载网络系统设计33

7.1.网络建设需求分析33

7.1.1.网络质量要求分析33

7.1.2.安全需求分析33

7.2.网络建设设计34

7.2.1.总体设计要求34

7.2.2.总体设计34

7.2.3.骨干网设计34

7.2.4.监控点的接入设计34

7.2.5.与出口网的互通设计36

7.2.6.网络流量计算分析37

7.2.7.IP地址规划37

7.2.8.IP地址分配原则37

7.2.9.VLAN规划38

7.3.QoS设计39

7.4.组播设计40

7.4.1.组播技术介绍40

7.4.2.组播网络设计41

7.5.网络安全设计41

7.5.1.网络系统安全设计41

7.5.2.网络分层安全设计43

7.5.3.网络协议级可靠性设计45

7.6.网络部分设备配置表45

8.增值业务功能设计46

8.1.专业告警联动46

8.1.1.告警级别定义46

8.1.2.告警类型划分46

8.1.3.报警联动策略设置46

8.1.4.实时告警接收47

8.1.5.历史告警记录和查询47

8.2.其他增值业务介绍48

8.2.1.停车场管理子系统48

8.2.2.人数统计子系统48

8.2.3.事件检测子系统48

8.2.4.消防管理子系统48

8.2.5.门禁，巡更子系统48

8.2.6.人脸识别子系统49

9.系统功能特点50

10.主要产品介绍52

1.

项目概述

1.1.项目背景介绍

1.2.项目需求分析

1.2.1.建设需求

为保证安全运营，智能建筑在技术安全防范方面主要有以下方面的需求：

1.视频监控

在广场周边、室外停车场、场馆外围交通主干道需要进行实时监控，保证智能建筑外围安全，同时配合交警对外围的交通进行有效疏导和管制。

大堂及公共区域，面积较大，需要监控的场景很大，现场情况复杂，需要全方位监控，提供360º全景画面；同时需要一台高清摄像机，可识别人脸信息，要求云台转速快，能够在短时间内快速定位到所要监控的对象，第一时间发现警情并反馈、跟踪和记录。

在贵宾休息室、VIP通道需要实时监控。

VIP通道和贵宾休息室是贵宾或重要人员活动最多的场所，需要24小时无盲区监控，进行全方位不间断跟踪保护，保证重要人物的安全。

出入口、失物招领处、供水、供电、供热、供气、通信设备设施的监控室等重点部位需部署高清视频监控。

室外区域的安防监控设备通常容易受到有意无意的破坏。

因此，设备本身要具有防暴力破坏的功能，并且其安装位置也要尽可能合理。

2.图像智能分析

能实现对监控图像的智能分析，实现人数统计、越界侦测、警戒区侦测、物体遗留检测、物品丢失等功能。

发现异常，能自动告警并调看相关图像。

重大事件可根据需要实现与门禁、周界等系统的联动。

3.电子地图系统

智能建筑一般面积都非常大，通过电子地图，图形化显示各个监控点，可为安全防护提供很大便捷。

对设备、监控关系、报警、巡检结果等提供报表功能，整网设备运行情况一目了然。

4.安防系统集成

实现视频监控系统与报警、门禁、巡更、周界、对讲、GIS地图等系统的联动。

智能建筑对于监控、报警、门禁等安防系统提出了更高的要求，安防系统的完善与否对于保证智能建筑能否安全运营发挥着非常关键的作用。

智能建筑的安防集成管理平台应是一个标准、开放的平台，允许多系统对接以提供视频图像资源的共享，满足大量的并发访问需求，并能提供稳定的实时视频预览、历史图像下载和授权访问控制等服务。

1.2.2.系统功能要求

建成后的安防图像监控信息需要满足智能建筑的基本需求，还需要考虑与建筑当中其他系统之间的联动。

其建设的力度、程度、广度将在一定程度上提高生产系统的管理、快速反应、协同作战以及安全保卫的科技防范水平，提高治安管理的统一指挥、快速反应、协同作战水平，建成后系统应具备以下功能要求：

1.实时图像点播

应能按照指定设备、指定场所，如楼道，楼梯转角，大厅等，进行图像的实时点播，支持点播图像的显示、缩放、抓拍和录像，支持多用户对同一图像资源的同时点播。

2.远程控制

应能通过手动或自动操作，对前端设备的各种动作进行遥控；应能设定控制优先级，对级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应。

3.存储和备份

监控控制平台的数据库在记录图像信息的同时还应记录与图像信息相关的检索信息，如设备、通道、时间、报警信息等。

总控中心采用IPSAN存储进行部署，图像分辩率采用D1（720×576）。

4.历史图像的检索和回放

应能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载；回放应支持正常播放、快速播放、画面暂停、图像抓拍等。

5.报警管理

报警的接收和分发，应能接收报警源发送过来的报警信息，根据报警处置策略将报警信息分发给相应的系统、设备进行处理。

报警源包括前端报警设备/报警子系统、监控设备的视频移动侦测输出。

6.报警联动

若报警位置存在监控设备，报警发生时应能通过预设方式自动调用视频或声音信息进行报警复核，并触发录音录像，系统支持与其它警用业务系统进行报警联动。

7.语音双向对讲

根据应用需要（如安全防护等），能支持在监控点和监控中心之间实现语音双向对讲功能。

8.系统的人机交互

具有直观、友好、简洁的人机交互界面。

具有视频画面分割显示、信息提示等处理功能。

能反映自身的运行情况，对正常、报警、故障等状态给出指示。

9.用户与权限管理

监控中心应具有对接入的用户进行授权和认证的功能。

用户及权限管理可由各监控中心独立执行，也可集中执行。

用户及权限管理模块应定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用程序的权限。

监控中心的用户应有权限获取所辖范围内的历史图像和实时监视图像，当需要获取非管辖范围内的历史图像和实时图像时，应取得有效授权。

系统可提供对前端设备进行独占性控制的锁定及解锁功能，锁定和解锁方式可设定。

10.网络与设备管理

应能在监控管理平台范围内对系统设备、网络进行管理，收集、监测网络内的监控设备、相关服务器的运行情况；对有权限调用访问本级监控中心的用户应能进行监控；在系统内部应能实现实时工作时钟同步。

11.日志管理

日志包括运行日志和操作日志两种，运行日志应能记录系统内设备启动、自检、异常、故障、恢复、关闭等状态及发生时间；操作日志应能记录操作人员进入、退出系统的时间和主要操作情况。

方便楼宇内部的管理人员了解目前的监控设备的运行情况。

12.系统图像质量

应保证图像信息的原始完整性，即在色彩还原性、图像轮廓还原性（灰度级）、事件后继性等方面均与现场场景保持最大相似性。

系统的最终显示图像推荐达到高清720P或1080P水平，对于电磁环境特别恶劣的现场，图像质量不降低。

1.3.系统设计原则

由于智能建筑项目通常工期较长，而视频监控系统更新速度极快，为了避免智能建筑视频监控系统出现“开通即落后”的情况，达到国内领先的目标，该系统设计应该充分考虑系统的合理性、先进性、实用性、可靠性、稳定性和可扩展性的原则。

1.3.1.合理性原则

为了保证整个系统从设备配置到系统构成的合理性，系统设计根据实际状况和建设治安防控系统的具体要求，充分满足用户在使用中的各项功能要求。

为了保证系统的顺利使用以及与已建成系统集成的顺利进行，本系统的建设需要提供开放的软件接口，提供底层的API，从而为将来开发出实用而简易的集成软件，完成系统集成打好基础。

1.3.2.先进性原则

当前，计算机及通信技术高速发展，使得系统的设计不但要考虑充分利用当前的最新技术，而且还必须考虑随着技术的进一步发展，能在系统中不断溶入新技术，使系统始终充满活力，始终保持一定的先进性。

在视频监控系统的设计中，对所有设备和相应软件的设计中，应该选用国际先进的视频监控设备和系统，从而既保持传统监控系统图像质量高的特点，同时能够彻底解决监控系统数字化、网络化过程中的瓶颈问题。

真正实现国内先进水平的目标。

该系统的设计采用数字视频方式，前端部署IP网络摄像机，直接对采集的视频图像进行编码，IPC支持多码流的模式，通过IP网络承载数字视频信号的传输，实时图像通过解码器在电视墙或者直接在计算机终端上显示，存储图像以iSCSI流的方式直接写入磁盘阵列。

这一技术路线保证了系统具有良好的清晰度、较少的服务器资源占用、完全实时、一流的网络功能等诸多特点，采用了先进的数字图像技术，为系统扩展应用打好基础，系统建成后在很长时间内不会被淘汰。

1.3.3.实用性原则

系统的建设应以实用性为基本原则。

系统功能必须满足监、控、存、查、管、用的基本要求，硬件和软件平台界面友好、易学易用、使用方便、图像清晰；采用统一的系统标准和通信协议，使整个系统中各个子系统间能互联互控，充分发挥整个系统的功能。

1.3.4.可靠性原则

保证安防监控系统安全、正确地完成相应功能，保证系统的完整性、正确性和可恢复性，防止系统运行中的不稳定因素。

如有意外发生也应做到可即时地恢复，所有产品均具有正式的出厂合格证明和权威机构的质量认证。

本系统无论在网络、系统平台，还是在系统应用方面都具有相当的规模，系统的运行可靠性是主要性能之一。

保证对系统提供24小时不间断服务。

系统的可靠性主要表现在以下几个方面：

►前端摄像系统的可靠性

►信号传输系统的可靠性

►数字编解码系统的可靠性

►视频存储系统的可靠性

►视频管理服务器的可靠性

►网络系统的可靠性

►软件系统的可靠性

1.3.5.可扩展性原则

可扩展性原则主要体现在系统横向和纵向的扩展能力上。

在系统横向扩展方面，智能视频监控系统在满足当前视频监控需求的基础上，应该非常方便的扩展容量，可方便实现更大容量的视频监控系统。

在纵向扩展方面，视频监控系统具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，用户可在其基础上进行二次功能开发（如图像智能分析等）。

随着系统以后的扩展，用户容量将会不断扩大，新的业务功能的要求将会层出不穷。

这要求系统具备良好的可扩展性，所以在系统建设的初期，首先立足于近期的应用需求进行系统配置，而以系统的可扩展性来保证今后5~10年内的发展需求。

系统的可扩展性主要表现在以下几个方面：

►视频管理系统的可扩展性

►视频存储系统的可扩展性

►网络系统的可扩展性

►数据库系统的可扩展性

►外围设备的可扩展性

►应用软件系统的可扩展性

1.3.6.安全保密性原则

整个信息系统安全的问题，是系统建设中一个优先考虑的关键，所以整个系统数据要充分安全，要严格实行操作按级管理，对关键数据实施特殊保护，各种操作要做好记录，便于查找。

图像传输网络的建设需符合公安部的有关规定，充分考虑网络的安全性和保密性。

由于本系统涉及到对楼宇内的实时监控、数据传输量大及使用人员多，故安全性和保密性就显得十分突出和重要。

在考虑系统的安全性和保密性时，除应考虑各种外界干扰外，还需在各个环节提供安全、保密措施。

系统的安全性和保密性可从以下方面加以保证。

网络的安全性

数字图像网络借助于单位数据专网，因此不允许与其他非内部专网进行物理链接。

软件系统的安全性

操作系统级的安全规范必须满足国际C2级标准，可以保证不被身份不明的黑客所攻击。

数据库的超级用户帐号即密码由服务器的系统管理员设定，数据库的一般用户帐号和权限由数据库超级用户（数据库管理员）设定。

系统维护人员可随时方便地对数据进行备份和恢复。

应用程序级的安全性

所有的操作人员进入系统前均应登录自己的帐号和密码，并通过权限管理服务器认证，核对准确后方可进入系统。

所有的操作人员均应规定相应的级别及权限，任何越权的操作必须被拒绝。

所有的操作、错误均应有日志记录，并可以根据工号或操作查询。

除了用户管理的基本资料外，工作人员不得对用户的其它资料和数据进行更改和操作，除非有用户指定授权人的授权。

1.4.系统设计依据

系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。

本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：

►《安全防范工程技术规范》（GB50348－2004）

►《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367－2001）

►《安全防范系统验收规则》（GA308－2001）

►《安全防范工程程序与要求》（GA/T75－94）

►《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663－90）

►《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198－96）

►《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）

►《中国电器安装工程施工及验收规范》（GBJZ32－90－92）

►《信息技术客户通用电缆铺设要求》（ISO/IEC11801）

►《工业电视系统工程技术规范》（GBJ115-87）

►《视音频编解码标准——视听对象的编码（6部分）》（ISO/IEC14496）

►《工业企业扩音通信系统工程设计规程》（CECS62-94）

►《工业企业通信工程设计图形及文字符号标准》（ECS37-91）

►《广播传音电缆线路工程建设技术规范》（GY5053-94）

►《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74－2000）

►《城市地理空间框架数据标准》（CJJ103－2004）

2.系统总体架构设计

目前，整个安防监控行业已经进入了网络监控的时代，各行业联网监控需求的快速增长，对监控系统建设提出了全新的要求。

普通监控厂商由于能力限制，很难涉足开发楼宇监控系统的各个方面，在实现网络监控需求时其重点还是在各个子系统之上去考虑上层软件的设计。

当楼宇监控范围不断扩大，海量的视频存储需求不断增加，业务需求越来越复杂和灵活时，由于普通监控厂商无法从网络监控的整体架构角度对所有网络监控的组件进行优化，只能依靠上层软件被动的去整合异构非标的硬件、不同厂商存储、网络等，系统设计已经存在一些不可逾越的瓶颈。

因此，才会出现依靠流媒体服务器、网络转存服务器、设备代理服务器等组件来实现不同异构设备之间的媒体处理和信令处理，当面对海量多媒体信息管理存储的需求，这些设备的集群、负载均衡、故障倒换等可靠性设计以及其整体架构的性能瓶颈已经成为阻碍楼宇监控发展的重要因素。

因此，本次大楼监控系统设计采用宇视科技IMOS（IPMultimediaOperationSystem-IP多媒体操作系统）监控系统解决方案。

IMOS本质上是一个通用的支撑多媒体综合监控、会议通信、语音通信、信息发布应用的中间件平台，即可以支撑宇视科技管理平台组件也可以支撑宇视科技的多媒体编解码终端设备和多媒体应用存储设备，IMOS基于联网监控需求对整个楼宇监控系统的所有组件进行融合优化，满足楼宇监控系统的全局看、控、存、管、用业务需求，它的出现能够解决当前楼宇监控系统不可逾越的瓶颈，满足多媒体融合应用的需求，同时更好的支持合作伙伴面对客户提供个性化增值应用解决方案。

2.1.系统架构设计

系统采用模块化设计思路，分为前端采集系统、传输交换系统、管理控制系统、视频音频存储系统4大部件。

1、前端采集系统

前端采集系统通常包含数字视频编解码器和IP网络摄像机。

前端采集系统支持H.264、MPEG4等多种标准编码格式，并可提供各种不同分辨率规格及接入能力，可支持实时流和存储流双流设计，码流可以根据用户需求任意调整。

前端采集设备应采用电信级制造工艺，可以基于各种网络环境高质量、可靠的满足各类网络监控前端编码、存储和解码的需求。

2、传输交换系统

采用网络资源对前端视频编码器传输的数据进行接入、汇聚、交换，通过设备自身安全特性和防火墙等实现对边界安全接入的控制，同时可通过网络本身的设备、协议冗余实现整个监控网络的稳定性。

3、管理控制系统

包括专用的视频管理服务器、数据管理服务器、客户端和流媒体服务器，视频管理服务器是用于集中认证、注册、配置、控制、报警转发控制的专用信令服务器，可以实现完善的视频编解码设备网络管理功能，支持多台信令管理服务器相互协同工作组建多级多域的管理平台。

数据管理服务器主要功能为管理存储设备、存储资源和视频数据，支持对系统所有存储资源进行全方位的监控和管理，支持不间断的视频检索、回放等业务。

客户端可以提供友好方便的人机界面功能，包括监控对象的实时监视监听、查询、云台控制、接警处理。

4、视频音频存储系统

专业的IP存储技术和强大的数据管理服务器构建完善的网络存储系统，存储资源可以根据需求分布式部署并加以统一资源管理和调度，支持动态存储资源管理、在线部署，可以基于统一平台满足不同存储质量、容量和服务质量的需求，可以提供完善的备份和存储生命周期管理功能，和视频图像的备份功能。

2.2.系统组网拓扑

视频监控系统拓扑图

如上图所示，管理中心管理平台是整系统的视频图像系统的核心控制管理中心，通过该平台完成整个系统内所有图像资源的联网图像的调度、管理、分发和互通功能；通过视频管理服务器完成视频图像的接入、认证、权限分配；通过流媒体服务器完成实时图像分发、实时图像的调阅和分发功能。

楼层安防系统有前端网络摄像机、门禁系统和报警系统构成，网络摄像机作为视频采集设备，可提供标清、720P高清以及1080P高清图像的采集，通过网络线缆连接至楼层弱电间交换机，实现前端接入。

楼层弱电间接入层交换机通过弱电井连接至监控中心核心层交换机，提供百兆接入，千兆上行，万兆核心的弱电系统的承载网络。

可满足高密度接入需求。

系统前端设计

对于智能建筑的监控系统来说，前端产品的选型直接关系到整个系统的效果，也直接影响到用户的使用情况，由于IP网络摄像机图像质量更佳、部署更加灵活简单，因此在建筑内主要采用高清IP网络摄像机进行视频信号的采集。

►在人员最多的出入口和楼梯口需要安装高清的半球机或者枪机。

►在走廊可以安装支持走廊模式的枪式网络摄像机或半球网络摄像机。

►在电梯安装广角半球型摄像机，并通过视频编码器进行编码接入。

►在停车场的出入口，车辆进出时，车灯光线很强，一般摄像机是无法正常获取视频图像的。

需要在强光下也可获取到高清晰图像的摄像机，安装强光抑制枪机（彩转黑或黑白）。

►大楼周边外围停车场空间较大，光线充足，监视范围广，要求摄像机有较大的视野，安装高清网络摄像机。

►大型大楼的地下停车场一般空间较大，但光线不是很明亮，监控要能适应地下停车场的视频监控环境。

建议安装红外枪式网络摄像机。

2.3.IP摄像机选型设计

2.3.1.设计要求简述

随着高清监控系统的普及，模拟摄像机+编码器的模式已经无法提供足够的监控分辨率，网络摄像机产品随之诞生。

网络摄像机分为标清网络摄像机和高清网络摄像机两类。

标清网络摄像机可提供D1（720×576）分辨率视频图像采集；高清网络摄像机可提供720P（1280×720）

网络摄像机作为前端视频采集设备，可支持H.264HP级别的视频编码格式，提供高分辨率低带宽的图像采集。

2.3.2.网络摄像机选型

1.室外及周界场所：

室外及周界场所夜间照度较低，在没有有效补光的情况下，需要摄像机配备红外灯进行补光，才能实现更佳的监控效果。

因此，在室外及周界场所，推荐选用宇视带红外补光的低照度高清网络摄像机。

2.室内低照度场所：

室内场所在夜间通常不会进行补光或只有少量补光，因此，需要选择配备红外灯或支持低照度的摄像机。

。

低照度网络摄像机与普通低照度网络摄像机对比

3.大堂出入口场所：

大堂出入口往往光线反差比较大，普通摄像机很难看清进出人员的面部细节。

因此，需要选用支持宽动态的高清网络摄像机

宽动态网络摄像机与普通网络摄像机对比

4.室内走廊：

室内走廊为狭长型监控区域，采用普通16：

9分辨率摄像机监控时的有效监控场景较小。

因此，需要选用支持9：

16分辨率的网络摄像机。

走廊模式网络摄像机与普通网络摄像机对比

5.室内及室外动点：

室内及室外动点通常选用高速球型摄像机。

但普通室外高速球型摄像机透明罩易老化污损，需要经常进行维护。

因此，推荐宇视科技高清网络球型摄像机。

宇视室内高清球机采用低功耗无风扇设计，可通过PoE+进行供电，简化布线。

室外高清球机创新的采用高透玻璃并增加恨水镀膜，避免灰尘和雨水的附着。

2.3.3.网络摄像机性能特点

1.采用H.264HighProfile编码算法：

宇视科技网络摄像机采用H.264最高级别的编码算法，在确保更佳的图像质量的同时，大幅降低码流带宽。

720P高清码流可低至2M，1080P高清码流可低至3～4M，大幅降低系统的存储成本。

2.业界领先的低延时：

宇视科技网络摄像机通过合理的网络优化，可实现行业领先的网络延时。

端到端延时可低至100～140毫秒，接近模拟监控系统80～100毫秒的延时水平，远低于行业普通厂商300毫秒左右的延时级别。

3.灵活的OSD叠加：

宇视科技网络摄像机可实现灵活的OSD设置和叠加。

将其他设备采集的楼层、环境温度、车牌、承重、