工地监控方案05271207.docx

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工地监控方案05271207

工地周界视频监控报警系统

设计方案

北京中电兴发科技有限公司

2015年5月

设计方案

1项目概述

XX集团为房地产开发集团，正在进行的工建类、公寓等其他新建工地的施工工地数目较多，高层管理人员无法及时对施工工地项目进展进行实地的勘察，工地负责人有时因为工作太忙无法及时汇报，导致企业高级管理人员无法及时掌握现场进度，影响企业的业务决策。

同时，施工工地人员复杂，材料较多，不时会出现材料被偷盗的现象，这给各个工地负责人带来了不少困扰，为了更好的支撑领导决策，实时了解各个工地进展，同时保障各个工地人员、物料的安全，本公司精心设计了一套视频监控报警系统方案，采用高清红外摄像机全天候24小时全工地无死角监控，通过给高层管理者手机或平板电脑安装移动APP提供远程登录各个工地摄像头，实时了解并监督各个工地进展，以高科技的技术手段来确保工地的安全，最大程度为工地安全及高层管理者决策提供保障。

本系统具有如下优点：

1.系统先进可靠，造价合理；采用业界先进的视频监控系统，主要设备及软件均为成熟的产品。

2．选用高清红外摄像机设备，大大的提高了工地夜间图像的可用率。

2设计标准及原则

2.1遵循的标准、规范

相关平面图

《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94²

《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2001

《视频入侵报警器》GB15207-1994

《报警系统电源装置、测试方法和性能规范》GB/T15408-94

《安全防范报警设备安全要求和试验方法》GB16796-1997

《入侵报警工程技术规范》GA/T368-2001

《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

《安全防范系统验收规则》GA308-2001

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

《电子设备安装工程费用定额》HYD41-01-1999

《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-82

《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/T75-94²

《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/T70-94

《电气安装工程施工及验收规范》GBJ232-90.92²

《防盗报警控制台》GB/T16572-1996²

国家或行业批准的相关产品通用技术条件。

2.2设计原则

2.2.1先进可扩展性

采用国内外通用的最新先进技术和优质品牌产品，并充分考虑信息技术的发展趋势，适度超前。

同时采用开放的技术标准和规范，整个系统具有互联性和互操作性。

系统设计应考虑到未来发展，留有必要的冗余，便于系统升级、扩展。

2.2.2安全可靠性

采用安全设计技术，确保楼宇内的人员、设备、重要文件资料、信息等的安全，严防非授权用户的侵入和机密信息的泄露；应采取必要的冗余技术保证系统及其运行的可靠性、稳定性。

2.2.3经济实用性

系统具有较好的性能价格比和长期运行效益，符合作用要求，最大限度满足实际需要，面向应用、注重实效。

2.2.4可集成易管理性

根据本项目特点及使用与管理的需要，应整体规划、深化设计，逐步集成，不断完善整体功能，并应综合优化组合，避免重复设置。

系统软、硬件的设计、集成要充分考虑使整个系统运行操作简单，人机界面友好，管理科学、便捷，易于维护。

3系统设计

3.1点位选取原则

本系统主要关注周界、出入口、材料区、加工区、项目管理区、住宿区及变压器等区域安全，同时通过工地塔吊上布点使管理人员对整个工地的状况一目了然，点位选取原则如下：

1.周界每100米安装两台高清红外枪式摄像机，背靠背，与附近点位进行对照，实行边界封锁，全天候24小时无死角全方位监控；

2.工地的人员出入口、车辆出入口、货物运输出入口均安装高清红外枪式摄像机，从外朝里监控，保证清楚了解出入工地的人员及车辆；

3.工地内材料区、加工区等重点区域均安装高清红外枪式摄像机，对重点区域实时监控，威慑并保障物资的安全；

4.项目部办公区及人员住宿区等宽阔区域安装高清红外快球，保障区域内人员的安全；

5.每个塔吊安装一台高性能防震防风高清红外快球，对塔吊辐射区域内范围进行高点监控，全局概览。

点位部署示意图如下：

3.2系统部署

视频监控报警系统由前端信号采集、网络传输、后端处理及移动终端组成。

系统结构图如下：

3.3前端信号采集

3.3.1图像采集

前端信号采集系统主要由高清红外摄像机构成，高清红外摄像机包括高清红外枪机、高清红外快球两种设备。

高清红外枪机拥有可靠的红外灯性能、先进的CMOS传感器、IP66防护等级，可以长时间在户外连续工作，保障全天候24小时全方位监控。

塔吊全天候工作，其转动时震动较大，同时，摄像机安装在塔吊上，位置较高，风比较大，出于这些因素的考虑，塔吊上安装的球机我们选用高新能防震防风设备，保证视频的可用率。

基于目前行业中前端监控系统普遍存在视频图像清晰度低、夜间低照度下图像模糊看不清楚无法达到夜间安全技术防范的要求，本次项目前端采用高清百万像素以上，集超低照度技术、超宽动态技术、图像增强技术、3D数字降噪技术于一体的高清网络摄像机，所有高清监控点位采用ULLS超微光感知（UltraLow-LightSensitivity）技术，实现在超低照度无任何补光环境下仍能还原彩色并图像清晰。

系统支持多码流设计和配置，对于特殊要求下的视频图像，可以自行设置实时查看及存储编码格式以适应当前网络及观看需求。

根据整体设计要求，本项目前端采用FIAMM

（非凡

）系列高清网络摄像机，广泛应用于视频监控领域。

FIAMM

（非凡

）系列高清网络摄像机特有的低照度、宽动态、影像降噪处理技术，有效解决了低照度下图像不清晰，较暗图像拖尾问题，在视频监控等应用中得到广泛好评，使FIAMM

（非凡

）系列高清摄像机处于国际领先水平。

非低照度高清网络摄像机夜间抓拍照片

FIAMM

（非凡

）系列高清网络摄像机夜间抓拍照片

由于FIAMM

（非凡

）系列高清网络摄像机的显示比例为标准的16：

9宽屏显示比例，具有比传统模拟摄像机更大的可视范围，而且由于有效像素和分辨率更高，所得到的视频画面比传统模拟摄像机更清晰地效果。

工地视频监控系统涵盖整个工地区域。

按全方位监控要求进行布防设计，监控部位包括周界、出入口、材料区、加工区、办公、宿舍及塔吊等重要区域。

周界总共设计安装60台高清红外枪机；出入口设计安装5台高清红外枪机；材料区设计安装2台高清红外枪机；加工区设计安装2台高清红外枪机；管理区及宿舍区设计安装3台高清红外快球；塔吊设计安装8台高性能抗震抗风高清球机。

夜间光线较暗，采用室外红外摄像机。

3.3.2立杆基础及设备箱

立杆是前端监控点的物理支撑，考虑到室外恶劣环境、各种不可预测的天气情况等因素，本项目的立杆由变径钢管制成，规格：

3米立杆。

每个新立杆配套一个设备箱。

在横臂上焊接安装底座，可进行摄像机的安装。

具体安装连接见下图：

立杆需安装在地锚混凝土式基础上，混凝土基础体积为600mm*600mm*600mm。

3.3.3供电方式

供电原则：

（1）就近原则：

选择距离前端点最近的供电点。

（2）易施工原则：

当一个前端点附近有多个可选择的供电点时，选取施工容易的供电点。

（3）采用树干式进行供电时，同时串联的点位不超过3个。

设备的供电统一由配电室分别拉线到干点设备箱，向周围辐射，严格遵循供电原则。

3.3.4设备选型

1.高清红外枪式摄像机

◆可靠的红外灯性能

内置可自动切换双滤光片，自动彩转黑功能，确保白天图像色彩还原能力强，夜间无光照条件下最大限度呈现清晰图像。

平衡红外灯各项性能，延长整机使用寿命。

◆先进的CMOS传感器

FIAMM®（非凡®）C3系列采用先进的背照射技术传感器，对光线的灵敏度比传统CMOS影像传感器提高了2倍以上，大幅提升了拍摄画质。

得到明亮画面的同时更好地降噪，使得在低照度条件下仍然可以获得细节丰富的图像，造就卓越的夜间拍摄性能。

◆IP66防护等级

严格的密封设计，可完全防止外物侵入，防止灰尘进入，在极端天气条件下（如暴雨，洪涝等），电器运行不受影响，仍可保证工作正常。

同时具有防浪涌、防突波以及TVS3000V防雷性能。

◆技术参数

技术指标

参数

摄像机

传感器

1/3"逐行扫描CMOS传感器

最大图像尺寸

1280（H）×1024（V）

电子快门

手动/自动

日夜转换

IR-CUT双滤光片切换

制式

PAL/NTSC

信噪比

>50dB

宽动态

支持（>100dB）

智能降噪

支持

LED红外

支持

镜头

焦距

3.3～12mm，水平视场角：

89.8°-23.9°

光圈

自动

光圈值

F1.4

音视频

视频压缩

H.264/JPEG

图像尺寸

1280×1024,1280×720,640×480

最大帧率

50Hz:

1280×1024@25fps

60Hz:

1280×1024@30fps

码率控制

区间可调，1M～8Mbps

视频传输

任意格式单码流/双码流

视频设置

自动曝光、自动白平衡、自动增益

OSD

支持

双向语音对讲

支持

功能

处理器

高性能ARM处理器

操作系统

嵌入式LINUX

访问接口

WEB（ACTIVEX）、远程管理平台访问

网络协议

TCP,UDP,HTTP

固件升级

支持远程固件升级

本地存储

支持（SD卡）

接口

网络接口

RJ45,10/100Mbps以太网

模拟视频输出

1路BNC输出,1.0Vpp,75ohm,composite,negative

报警输入输出

2路输入,1路输出

音频输入输出

1路输入,3.5mmJACKLINEIN

1路输出,3.5mmJACKLINEOUT

通信接口

1个RS-485接口

USB接口

1个USB接口（备用）

存储接口

1个MicroSDCard接口

规格

电源

12VDC/PoE/24VAC

防护等级

IP66

功耗

≤10W

外形尺寸

97mm×236mm（W×L）

温度条件

-40℃～+70℃

湿度条件

10%～90%

2.高清红外高速球

FIAMM®（非凡®）FNC-C3-irsd18w-p高清红外高速球是一款低照度、日夜型720P网络摄像机。

产品内置红外灯补光，满足夜间高清监控需求，可广泛应用于需要大范围、高速度、同时实现全景与细节全天候高清呈现的监控环境。

技术指标

参数

摄像机

图像传感器

1/3"逐行扫描CMOS传感器

最大图像尺寸

1280（H）×1024（V）

最低照度

0.001Lux@F1.6

信噪比

58dB

宽动态

支持（>110dB）

电子快门

1-1/100,000s

日夜转换

IR-CUT双滤光片切换

聚焦模式

自动/手动

镜头

焦距

4.7~84.6mm，水平视场角：

55.2°-3.2°

光学变焦

18倍光学变焦

光圈数

F1.6-F2.8

变倍速度

大约5.3秒（光学,广角-望远）

音视频

视频压缩

H.264/MJPEG

分辨率

1280×1024，1280×720，640×480

最大帧率

50Hz:

1280×1024@25fps

60Hz:

1280×1024@30fps

码率控制

区间可调，1M～8Mbps

视频传输

单码流/双码流格式组合

视频设置

自动曝光、自动白平衡、自动增益

OSD

支持（中英文字符和数字）

双向语音对讲

支持

云台功能

水平范围

360°无限旋转

水平速度

水平键控速度0.01～280°/s，速度可选

水平预置点速度280°/s

垂直范围

-5°~90°（自动翻转）

垂直速度

垂直键控速度：

0.1°~180°/s,速度可选

垂直预置点速度：

180°/s

比例变倍

支持

预置点个数

256个

断电记忆

支持

守望功能

预置位巡航

接口

网络接口

RJ45,10/100Mbps以太网

模拟视频

1路BNC输出,1.0Vpp,75ohm,composite,negative

报警输入输出

1路输入,1路输出

音频输入输出

1路音频输入,RCA,MICIN

1路音频输出,RCA,LINEOUT

复位按钮

1个

存储接口

支持SD卡，最大容量32GB

红外灯补光

补光功率

24W

可视有效距离

120m

规格

电源

DC12V

功耗

50WMax

工作温度和湿度

-30℃-65℃

湿度小于93%

防护等级

IP66（室外球）

TVS3000V防雷、防浪涌、防突破

尺寸

Φ228×341mm

重量

4.3kg

3.4网络传输

3.4.1有线传输

本次系统预计建设80个前端监控摄像机，枪式摄像机选用720P高清设备，每个前端点位大约需要2-4Mbps的传输带宽，高清网络快球选用1080P高清设备，每个点位大约需要4-6Mbps的传输带宽。

传输网络的建设主要考虑低成本及系统稳定性，地下部分选用光纤与网线共用的有线方式，控制中心到前端设备箱的光纤收发器之间使用四芯多模光纤，设备箱到摄像机采用6类网线进行可靠传输，网络传输主要设备有：

汇聚交换机、光纤收发器。

整个前端网络的建设全部采用裸纤的建设方式，保证整个视频链路数据唯一性与可靠性，裸纤组网相比MSTP传输方式、MPLSVPN传输方式在安全性、可扩展性和可靠性方面具有明显优势，此外还具有如下优势：

传输距离远：

单跳光纤连接距离可达70公里。

传输速度快：

光纤能够承载10Mbps、100Mbps、1000Mbps甚至高速带宽。

损耗低：

由于光纤介质的制造纯度极高，所以光纤的损耗极低，这样，在通信线路中可以减少中继站的数量，提高了通信质量。

抗干扰能力强：

因为光纤是非金属的介质材料，使用光纤作为传导介质，不受电磁干扰，这是其它电缆望尘莫及的。

安全性极强：

由于是专线使用，极大的保证了整段链路中数据的安全性。

3.4.2无线传输

考虑到塔吊区域监控环境的特殊性，位置较高，布线很不方便，采用无线网络进行全方位的监控。

无线网络由点对点无线网桥、无线接入设备组成。

方案采用点对点的解决方案，即：

一个接收的网桥接收前端发射网桥传回来的信息。

在工地中有光纤接入处做工地的控制中心，来做一对多的无线连接，工地中每个塔吊都有一台摄像机，摄像机通过一根网线直接连接到无线网桥上。

控制中心处同样放置一台无线网桥，外接一根全向天线，来接收多个监控点处网桥传回的监控信息。

监控中心接收的多路监控图像接入交换机，由NVR进行统一管理。

3.5控制中心

控制中心部署2台NVR进行实时监控与报警录像访问及存储，配置一套客户端进行统一管理。

录像文件存储30天。

控制中心部署视频监控平台软件，对摄像机进行统一管理

3.5.1存储

1、存储要求

◆存储系统容量

数据存储功能是视频监控平台中最重要的功能之一，它有利于后期调查取证，实现视频数据的快速回放。

通过采取包括电子监控的存储功能，可以多方位的记录下各个监控点的事件发生过程，为日后事件回放提供最直接的证据。

视频监控对存储需求有如下几个特点:

a.对存储的容量需求弹性比较大，存储容量的多少随着画面质量的提高、画面尺寸的增大、视频线路的增加都会成倍的增加容量需求。

b.对存储的性能要求较高，需要能够满足长时间的连续数据读写，数据流量大且并发访问请求数量多。

c.数据保存周期短，一般的监控场所数据保存一定时间（如30天）以后便可以删除或被覆盖。

要为监控中心平台选择合适的存储设备，首先就要估算视频数据存储容量需求。

那么根据现在主流的压缩方式来计算如下:

视频数据存储容量=（每点每秒数据流量/8）×总点数×3600秒×24小时×30天（一月）

除了上述公式计算出的视频数据存储容量，还必须考虑数据库所需存储容量和一定的存储冗余，实际存储容量的计算公式如下:

实际存储容量=视频数据存储容量+冗余量及镜像系数（经验值为50%）

按照1路200万像素摄像机视频数据实时并发存储，每个点每秒8Mb流量，1天24小时，1小时3600秒，数据保留30天计算:

视频数据存储容量=（8/8）×3600×24×30=2.54TB（单个前端存储需要的存储空间）

2、存储设计

系统采用B&W®FNVR系列网络存储一体机（NVR）作为存储系统的核心设备，核心主要体现在“网络”上，前端的视频信息以IP码流的形式上传到网络存储一体机，进行集中录像存储、管理和转发。

网络存储一体机不受物理位置的限制，可以在网络任意位置部署，比其他视频监控系统架构更有优势。

支持模拟、数字的视频源的混合接入，兼容从128Kbps~16Mbps之间任何流速任何分辨率的视频流存储及转发。

支持多厂商多种类全分辨率设备接入管理，全面兼容国际ONVIF协议。

专业化存储、超大存储容量、硬盘全热插拔、单台最大存储空间可达到140TB。

集多功能、高性能、高可靠性为一体。

B&W®FNVR系列网络存储一体机与存储系统特点比较

类型项目

B&W®网络存储一体机

NAS

FCSAN

IP-SAN

性能

高

低

高

高

可配置性

简单

简单

复杂

简单

可维护性

简单

简单

复杂

简单

可扩充性

高

低

高

高

周边设备

以太网卡，以太网交换机

以太网卡、以太网交换机

光纤通道卡、光纤通道交换机

以太网卡、以太网交换机

价格

低

低

高

一般

◆理想的IP监控存储平台

B&W®FNVR系列网络存储一体机是专门为大型监控系统中多媒体数据集中存储而设计的统一IP存储平台。

结合多年的行业应用经验使产品能够满足监控存储运行环境较差、业务连续性要求高、使用和维护简便、成本低廉的要求。

通过对多种协议的支持，实现了用户无间断地访问、共享数据，还可根据需要植入监控管理平台。

无论是前端存储或中心存储，

B&W®FNVR系列网络存储一体机都是您下一代IP监控系统中数据存储的首选产品和理想平台。

◆n高性能和扩展性

B&W®FNVR系列网络存储一体机能够灵活的满足从区域到分中心到主中心的多级别数据存储需求。

单一设备可以平滑的提供从100MB到1000MB的实际写读带宽和单机最大140TB的裸存储容量，能够满足用户各种配置需求。

◆n高数据安全性和可靠性

作为数据的集中存储设备，在满足使用要求的同时还要保证业务连续性和数据安全性。

B&W®FNVR系列网络存储一体机通过高硬件冗余设计，高度可靠的阵列控制模块和完善的用户配置、使用界面，能够最大限度的减少数据丢失。

◆nB&W®FNVR系列网络存储一体机冗余技术

B&W®FNVR系列网络存储一体机软件能够支持故障切换功能，包括一对一、一对多（N+1）及多对多（N+m）架构。

将一台网络存储一体机设置成冗余，它平时监测一个或多个正常工作的网络存储一体机的状态，当确定有设备失效时（硬件失效、软件失效、存储失效），冗余网络存储一体机将会自动接管那台失效设备的所有数据存储工作。

◆n简单易用、方便的集中管理

B&W®FNVR系列网络存储一体机配置简单，部署容易且快捷，可以通过基于主机上的工具来进行安装管理，管理任务少。

向导式的操作界面可以让非专业技术人员也能轻松完成从RAID的创建、创建文件系统、在线扩充分区到映射目录等功能，并对监控使用中的设备维护也提供了向导式的操作流程，能够最大限度的减少用户对人员的专业要求和误操作。

3.5.2系统功能

1、视频实时监控

◆多屏显示功能

所有软件功能可在任意扩展屏上进行操作，多个屏幕之间可以任意拖拽和设定显示布局。

能够极大的提升单台客户端主机的使用功效。

一台主机可支持显示4个屏幕。

◆屏幕点触云台驱动

系统除了支持传统方式的通过鼠标点击PTZ图标控制云台摄像机的运动及表倍变焦等操作外，还支持点触方式控制云台驱动，即通过鼠标（指尖）点击画面，镜头自动跟随转动，同时，镜头能判断点击位置距画面中心点距离远近，距离越远镜头转速越快，越近转速越慢。

◆数字云台功能

使用数字云台可实现视频图象的数字放大和移动，用于重点观察视频图象的局部区域，并可通过鼠标操作随意改变缩放比例和位置。

特别是在百万像素画面和全景镜头下，这一功能尤其实用。

◆全新视频轮巡

新的视频轮巡功能在原系统支持布局轮巡的基础上，增加了单窗口轮巡功能。

并且轮巡镜头的加入和删除十分方便。

每个单窗口最多可加入36个轮巡镜头。

因此整个单台显示器在轮巡的方式下最多可管理576个镜头。

◆即时倒放

系统支持在实时浏览过程中的即时倒放功能，即点击功能按钮后，直接可以倒放从当前时间点的视频，无论该路视频是否在进行录像，方便人员立即回看刚过去的情景。

◆电子地图

支持用户将JPG、BMP等格式图片文件导入为电子地图，在电子地图上实现镜头布局功能，并按照监控摄像机的位置在地图上以拖拽的方标注监控点，支持多层电子地图。

电子地图中的摄像机图标能够与实际的监控点摄像机类型以及监控视角进行对应，用户只需要用鼠标点击分布在电子地图上的摄像机，视频区即弹出该摄像机的图像

系统支持进行地图缩放，缩放时支持全景地图可画中画显示；

电子地图支持和报警关联，即当发生报警时候，电子地图上可醒目显示报警关联的摄像机图标，并可以自动弹出报警图像，方便用户快速定位到报警位置，快速了解现场情况。

2、报警联动功能

视频监控系统可集成入侵报警系统，门禁控制系统等，在医疗区、门急诊楼、干保楼和科研楼的重要房间、护士站、婴儿房、ICU病房、挂号收费站、药库、财务科、医院周界等重要场所设置探测器或报警按钮进行布撤防，当探测到入侵行为或触发主动报警时，中心控制设备能第一时间发出声光报警提示安保人员，系统与视频监控系统实现联动，在发生警情时自动切换出对应视频信号进行图像复核，确保人员或财产安全。

3、录像检索回放

全智能报警与视频应用聚效平台采用全新的录像引擎，对录像效率有了大幅度的提高。

录像检索及录像回放应快速、定位准确、功能多样、操作简洁明了，方便用户对事件的快速准确定位。

操作者通过鼠标拖拽操作界面上的时间条，即可快速回放录像文件（包括按照时间增加方向的“正放”以及按照时间减少方向的“倒放”）；

在通过时间条拖动过程中，支持在监控客户端窗口（支持多画面分割显示方式）显示该录像文件的每一帧图片，为操作者定位事件提供实时帮助。

系统支持秒级场景定位和检索：

通过输入时间点（精确到秒），从发起检索到得到该时间点所对应的场景图片所花费的时间应小于1秒，没有明显的等待时间。

系统具有同时同步回放多路历史图像的功能，路数不小于4路，同步回放的时间同步精度应小于1秒。

支持录像的正常速度播放、快速播放和慢速播放及逐帧回放。

快速播放时，至少应支持2倍速、4倍速、8倍速、最大支持40倍速及以上的播放。

慢速播放时，应支持1/2倍速、1/4倍速播放、1/8、1/10倍速播放。

回放历史图像时，支持对正在播放的视频图像实施局部区域放大，也支持对正在播放的录像视频实施局部增强，方便看清视频内容。

◆“时间切片”视频检索

系统支持对一个时间段的录像文件建立快照并依据快照进行快速场景定位功能，快照的数量20幅画面。

即通过输入时间段，系统自动按照等分显示该镜头在每一个均分时间点的快照图片；用户可以