武汉城市监控.docx
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武汉城市监控
武汉城市道路监控项目
技术建议书
目录
第一章、工程说明1
1.工程要求1
1.1总述1
1.2主控中心1
1.3分控中心1
1.4视频数据链接1
1.5CCTV现场2
1.6CCTV系统的技术要求2
1.6.1视频摄像机与摄像机机箱2
1.6.2视频切换矩阵2
1.6.3摄像机控制设备3
1.6.4摄像机控制站3
1.6.5录像设备与回放设备3
1.6.6台式监视器与四画面分割器3
1.6.7视频复用器与收发器——主控中心/分控中心4
1.6.8视频数据收发器与线路终端柜4
1.6.9摄像机支撑杆与设备柜4
1.7光纤视频数据传输网络4
第二章、方案设计的原则和思想4
2.1系统应具有的特性4
2.1.1先进性4
2.1.2灵活性和兼容性5
2.1.3经济实用性5
2.1.4可靠性5
2.1.5操作和维护的方便性6
2.1.6模块化结构型设计便于扩展和升级联网6
2.2设计依据6
第三章、相关设备的介绍7
3.1前端设备7
3.1.1球型一体化摄象机——美国Pelco的SpectraIIISE智能快球7
3.1.2防雷设备——德国OBO的系列防雷设备8
3.1.2.1前端设备电源防雷器——V20-C/1+NPE型8
3.1.2.2视频信号防雷器——德国OBO的KoaxB-E2/MF-F型9
3.1.2.3通讯信号防雷器——FLD-12型9
3.2矩阵控制器10
3.2.1CM9770矩阵控制器11
3.3传输设备16
3.3.1OTS110-ST/SR数字式单路视频+单路数据光端机16
3.3.2OTS-NET系列数字式视频复用光端机16
第四章、系统方案的具体设计17
4.1监控系统的构成17
4.2系统的实际构成18
4.2.1武昌分控中心电视监控系统18
武汉分控中心电视监控系统设备清单19
4.2.2汉口总监控中心电视监控系统19
汉口控制中心电视监控系统设备清单20
汉阳控制中心电视监控系统设备清单20
4.3系统联网的详细描述20
4.4系统传输结构的描述20
4.5.1节点式光端机传输系统结构21
第五章设备的安装21
5.1球型一体化摄象机的安装21
5.1.1球型一体化摄象机物理连接22
5.1.2球型一体化摄象机电气连接22
5.2光端机的安装23
5.2.1光端机的物理安装23
5.2.2光端机的电气安装23
5.3控制设备的安装23
5.3.1控制设备的物理安装23
5.3.2控制设备的电气连接25
5.3.2.1视频信号的连接25
5.3.2.2键盘的连接25
5.3.2.3解码器通讯的连接25
第六章设备的调试25
6.1前端调试25
球型一体化摄象机的调试25
6.2控制设备的调试25
第七章产品质量控制体系和标准26
第一章、工程说明
1.工程要求
1.1总述
CCTV系统将协助ATC系统执行交通管理功能，CCTV摄像机位于选定的路口，其中武昌区域的摄像机输送的图像将被送至为该路口提供ATC控制与监控的同一分控中心，汉阳区域路口的摄像机输送的图像将直接送到主控中心。
通过承包商提供的光纤网络从街面上的CCTV摄像机获得视频数据。
将要提供的CCTV系统应该与其他人提供的用于汉口ATC系统的设备完全兼容。
承包商还应负责联系主控中心CCTV系统的供货商，以便实现主控中心CCTV与按本合同规定所提供的CCTV的连接。
1.2主控中心
主控中心将在战略上总体管理武汉交通，因此它要执行武汉所有系统的视频和ATC的监控和控制工作。
主控中心要求所提供的CCTV系统应同另一套CCTV系统兼容，其功能性的要求如下：
（a）本系统所提供的所有视频应能够通过汉口系统加以管理和显示；
（b）汉口系统应能够选择和控制按本合同规定所提供的所有摄像机。
（c）武昌分控中心的矩阵应与主控中心的矩阵能够联网，并能够在主控中心实现控制优先级的设定。
1.3分控中心
武昌分控中心将管理武汉各个城区的交通，这些区域的交通信号以及CCTV摄像机将被连接到分控中心并由分控中心进行控制和监控。
尽管在必要时CCTV摄像机必须能够由分控中心进行控制，但是正常条件下，它将由主控中心进行控制。
武昌分控中心必须配备一个4x6的大屏幕显示系统（LSDS）作为主要的CCTV显示装置。
每一个CCTV控制台还应配备一个能够根据操作员的选择来显示单个或是多个图象的监视器。
位于武昌分控中心的可编程视频切换矩阵应能按照要求将来自监控的图象传送到指定的显示器，所有的图象还应被传送到主控中心。
对摄像机的控制（切换、扫视、倾斜、缩放等）必须由两个CCTV控制台来执行。
应提供录像设备。
1.4视频数据链接
承包商应在主控中心和分控中心之间建立一个数据链接以传输视频图像从而使这些图像能在主控中心加以显示，并且使主控中心能控制摄像机。
关于这一要求更为详尽的情况，参见第七章。
1.5CCTV现场
每一个CCTV现场应配备一台带防风雨机箱的视频摄象机，云台，至少10米长的支撑杆，带摄象机控制设备的设备控制柜以及所有必须的底座以及线缆设备，包括连接光纤网络的设备。
1.6CCTV系统的技术要求
1.6.1视频摄像机与摄像机机箱
*承包商必须供应并安装优质CCTV一体化高速球型摄像机。
摄像机至少应具备以下性能与特征：
（a）适合户外安装的PAL制式彩色摄像机；
（b）适宜于在武汉的气候条件下在室外使用；
（c）线间传输，固态，CCD图像传感器技术；
（d）水平分辨率应高于470TVL；
（e）信噪比高于50dB；
（f）自动光圈和自动聚焦；
（g）内置彩色黑白自动转换功能；
（h）低光敏感性，至少0.08LUXat1/1.5sec（color）,0.013LUXat1/1.5sec（B/W）,;
（i）自动白平衡功能；
（j）23倍以上光学镜头,10倍电子放大；
（k）80倍宽动态范围;
（l）球形带护罩，保护级别至少为IP66；
（m）带手动和预设功能，至少有64个预置位。
（n）在预置位之间运动时，设备应提供水平360o/秒的旋转速度，垂直200o/秒的旋转速度，定位精度为0.1o。
（o）按比例云台速度调节—云台的速度随着变焦的深度而降底。
（p）扫描速度可调—范围设定为：
1-40°/秒
（q）云台水平速度范围：
0.1-150°/秒
（r）自动/随机/帧扫描模式的可编程限位。
（s）内置式菜单系统实现可编程功能的设定。
（t）“自动翻转”功能允许球型系统在底部垂直翻转180°。
（u）屏幕显示水平，倾斜度位置和变焦位置
摄像机机箱应适宜于武汉的气候条件。
1.6.2视频切换矩阵
武昌分控中心应配备一个智能视频切换矩阵，切换矩阵应能够接受来自下列地点的图象并进行交换：
（a）武昌分控中心——64入，48出；
切换矩阵应向LSDS（大屏幕显示系统）以及控制台监视器提供同步输出。
切换矩阵应能把位置、日期和时间文本插入到每一台摄像机视频中。
1.6.3摄像机控制设备
提供摄像机控制设备，这样，它就能根据摄像机控制台操作员的选择提供必要的摄像机控制信号以驱动摄像机。
1.6.4摄像机控制站
每一个摄像机控制站应具备以下特征与功能：
（a）固定在桌子上，结构牢固，带有用于摄像机云台控制的操纵杆；
（b）放大/缩小功能；
（c）光圈控制模式选择；
（d）摄像机选择和视频路由选择。
承包商提供一个专用的提供虚拟摄像机控制台，但是具有对云台进行控制的物理操纵杆的计算机式工作站是能够接受的，只要建议的设备至少与“真正的”摄像机控制台具有同样的功能。
操作员应能从其工作台选择任何未被控制的摄像机进行控制，也应能指定操作员或是控制台的优先级以便更高级别的用户能控制已处于另一个工作台控制下的摄像机。
应当能够将任何摄像机图象传送到大屏上。
应当能够将任何摄像机图象传送到控制台监视器上。
1.6.5录像设备与回放设备
控制中心与分控中心应配备至少能同时录制16个图像信道的录像设备。
16个通道同时每秒可录25帧;
录像设备采用数字式存储到磁盘技术。
操作员应当能够通过将数据传输到CD-R或者CD-RW盘上来永久地保存所有录下的视频或是视频的一部分。
设备应能够进行同步记录和回放。
如果不强调高级别的时间分辨率，那么设备应能提供一个每秒钟所记录图象数的可变数字，以便节省存储空间。
设备应能为16个视频信道中的每个信道存储至少7天的视频。
操作员应能够根据自己的选择，使用CCTV监视器或是大屏幕显示系统（LSDS）或者同时使用两者来回放任何已录下的视频和预先录制的VCD或DVD。
1.6.6台式监视器与四画面分割器
每一个摄像机控制台应配备一台19英寸的高分辨率彩色监视器和阵列显示复用器。
操作员应能在监视器上连续或者根据可设定的时间顺序按照既定的顺序来显示选择的视频源。
此外，还应能在一张图片里显示单个图象或是显示四个图象（四画面分割）。
1.6.7视频复用器与收发器——主控中心/分控中心
承包商应提供合适的视频复用器与收发器以便通过业主提供的光缆在武昌分控中心与主控中心之间传输视频与摄像机控制信号。
武昌分控中心和主控中心都应提供这些设备。
1.6.8视频数据收发器与线路终端柜
承包商应提供和安装合适的光纤收发器以便实现光纤视频数据电缆网与外场摄像机设备和武昌分控中心及主控中心的CCTV系统的相互连接。
在武昌分控中心和主控中心，承包商应提供线路终端柜，通过光纤网络实现的分控中心与CCTV摄像机的相互连接在此终止。
这些终端柜还将作为上面的9.2.8条规定的设备机箱，以便和主控中心相互连接。
所有设备必须安装在一个或是多个标准的19英寸电子工业协会标准（RETMA）机架外壳装置里，每一个装置都带有前后门以便进入。
所有装置的表面质量应同7.2.1.3条中的要求保持一致。
1.6.9摄像机支撑杆与设备柜
承包商应为每一个CCTV摄像机现场提供并安装至少10米高的摄像机支撑杆、设备柜和基础。
摄像机支撑杆的具体样式和高度应根据具体监控点确定。
承包商还应负责所有支撑杆的安装工作，包括土建工程，以及采购与安装一个合适的电源。
CCTV支撑杆应是符合国家标准的钢制热浸镀锌杆，应根据第5章规定的接地电极的要求进行适当地接地，还应配备避雷装置。
设备柜应根据本规范其它地方对外部机柜的要求进行制造和保护。
如果适用，支撑杆的基础应同第五章规定的新的基础柱基的要求相一致。
1.7光纤视频数据传输网络
承包商应提供和安装视频数据通讯网络，将武昌区域的摄象机和武昌分控中心，汉阳区域的摄象机和主控中心连接起来。
其中武昌分控中心到主控中心的光纤线路由业主提供（两芯光纤）。
对此网络的要求见第七章通讯。
第二章、方案设计的原则和思想
2.1系统应具有的特性
2.1.1先进性
当今科学技术发展迅速，若花巨资建成一个几年之内就要淘汰的落后系统，对于在国民经济中起着重要作用的高速公路来说，不仅是一种极大的浪费，而且将严重影响我国的国际声誉。
所以设计方案中的系统构架及设备选择在保证满足标书要求的同时，要确保设计技术和应用技术的先进性，同时也要保证整个系统的最佳性能价格比。
2.1.2灵活性和兼容性
随着科学技术的发展，不可能保证一个系统永远处于领先地位。
为此在设计方案时，必须考虑到系统升级扩容的灵活性和兼容性，这就需要采用模块化、开放式、集散型、分布式的控制系统。
使得不改变原有设备，在不损失前期投资的情况下，就能方便的升级和扩容，确保系统不过时。
武汉道路监控系统也面临这样的要求。
要保证目前各标段的系统之间能够兼容使用，使得最终能够将整个项目建设成为所有子系统有机的结合到一起的综合性监控网络，同时还要考虑与其它已建、在建、将建的系统兼容使用。
虽然当前的摄像头数量不是太多，但今后经过扩容后将成为一个庞大的系统。
所以，系统结构的设计应采用便于将来升级及扩展的模块化结构，同时要求系统总容量较大，联网能力强大。
根据这一特点，我们采用的控制系统不仅可实现各标段本地图像进行独立的切换和控制，同时还可以通过系统的先进功能将本地图像上传至调度中心进行统一监视及控制。
在将来系统需要扩展或升级时，不需要替换现有的设备，而只需增加相应的卡或设备和前端设备即可实现，从而保证了系统的延续性。
2.1.3经济实用性
先进性与经济性往往会产生矛盾，这就需要在制定总体设计方案时：
⑴要选择性能价格比最佳的产品和系统。
高科技现代化时代，经济性衡量的唯一标准是性能价格比，既不是单纯性能，也不是单纯的价格，若不顾性能，而单纯追求价格，势必会陷入不正当的价格竞争战。
那么系统事故所造成损失和政治影响用经济是补偿不了的。
⑵善于充分利用软件来实现系统功能，尽可能减少硬件开支，达到降低系统总成本的目的。
⑶充分了解其它子系统的功能，并与之进行有机结合，避免功能重复。
⑷要善于从实际出发，突出实用功能，去掉“华而不实”的无用功能，降低总体投资，求得先进性与经济性的完美统一。
2.1.4可靠性
可靠性是系统设计中的关键，不可靠的系统不仅根本谈不上什么先进性，而且由于系统的瘫痪导致重大的损失会给用户带来巨大的负担和耗费。
为此总体方案的设计和产品的选用时：
⑴既要考虑技术的先进性，又要考虑技术的成熟性。
⑵采取集散型分布式控制方式，从系统设计结构形式和控制方式的角度来提高系统总体的可靠性，从而达到先进性和可靠性的完美统一。
⑶尽可能减少硬件数量和硬件连接，充分依靠软件功能来提高系统的可靠性。
⑷遵循严格科学的施工规范，为各子系统的连接，架设可靠的神经中枢，从而为系统的总体可靠性打下最坚实的基础。
系统设计要从标书的实际要求出发，防护等级应该达到标书要求。
主要设备全面采用世界著名厂家的产品，保证了整个系统的可靠性。
同时兼顾到功能的完善和操作简单化的要求，使本系统达到处理意外情况时反应迅速、正确，从而使监控系统真正发挥应有的作用。
各项技术指标均达到或超过标书的要求。
同时我们的系统设计兼顾了系统功能的全面性及操作的简易性。
当有紧急情况发生时，系统能自动做出迅速、准确的反映。
2.1.5操作和维护的方便性
21世纪是知识经济时代，人力成本的价值在大幅度增加，系统设计如何做到操作和维护更方便，对于提高工作效率，降低人力成本和降低维护成本，提高系统总体性能价格比是极其重要的环节。
2.1.6模块化结构型设计便于扩展和升级联网
系统的分布式结构设计便于将来系统的升级和扩展。
不仅实现本地图像的自由调用、控制，也就是说不受任何影响实现独立工作，同时各自作为中心控制设备的子系统核心设备，利用系统的分布式组网结构特点通过传输设备用干线方式将本地图像传输至监控中心，以便于对所有各路段系统的图像进行统一监视与控制。
在将来系统需要扩展或升级时，不需要替换现有的设备，而只需增加相应的卡即可实现，从而保证了系统的延续性。
2.2设计依据
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94
《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《工业企业通信设计规范》GBJ42-81
《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GBJ303-88
《中国电器装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-82
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》FBJ93-86
《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90、92
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92、GA/T74-94
第三章、相关设备的介绍
3.1前端设备
3.1.1球型一体化摄象机——美国Pelco的Spectra
SE智能快球
Spectra
™SE（中译为“小精灵
SE”）是解码器、云台、摄像机、防护罩一体化的高集成度摄像机，是Pelco的前端产品中最有代表性的系列之一，为Spectra™的第三代产品。
Spectra™系列以其适应性强，质量高，易于安装使用，外观高雅漂亮和隐蔽性高等特点，成为闭路电视监控行业中的宠儿。
并且，由于采用了最小化和最轻量化设计，加之采用具有突破性的SMT表面安装和光学技术，使得Spectra™系列产品成为当今监控市场上运动平稳性最好，准确性最高，噪声最小的球形系列产品。
·1/4”彩色转黑白摄象机机芯
·有效像素：
724×582（PAL）
·水平分辨率480线（彩色）
·最低照度0.08Lux（彩色），0.013lux（黑白）
·23倍光学变焦（3.6-82.8mm），10倍电子变焦
·自动光圈、自动聚焦，手动优先
·自动/手动快门，1/1.5～1/30000（PAL）
·自动白平衡，手动优先
·宽动态80×
·自动增益控制，可关闭
·同步系统：
内部/AC线锁，通过远程控制相位调节，V-Sync
·水平360度连续旋转，垂直+2～-92度
·水平转速0.1～80度/秒，加速为150度/秒
·垂直转速0.1～40度/秒
·预置速度为：
水平360度/秒，垂直200度/秒
·80个预置位
·预置位精度±0.1度
·屏幕显示水平、倾斜度位置和变焦倍数
·密码保护功能
·隐私保护功能（8个用户自定义的隐私保护区域）
·7路报警输入，2路继电器输出
·4个自动巡检模式
·比例变速功能：
云台转速随变倍的深度而降低
·自动/随机转动功能
·菜单功能：
可通过矩阵系统远程调整摄象机的各种参数
·自动翻转功能允许球机在运转到底部时自动水平旋转180度
·全天候设计IP66，内置温感加热器和风扇
·内置防浪涌保护
3.1.2防雷设备——德国OBO的系列防雷设备
3.1.2.1前端设备电源防雷器——V20-C/1+NPE型
根据DINVDE0675，Part6（Draft11.89）A1，A2的要求，浪涌保护器V20-C是属于C级的电涌保护器。
它保护电气设备免受各种电压浪涌的危害。
可提供从单模块到4模块的不同型号。
型号V20-C/3+NPE（C级）是用于TN-C-S、TN-S、TT和IT系统中特别的浪涌保护器。
该保护器是根据DINVDE0100，Part534/A1的新需求进行设计的，并达到简单、安全的安装。
V20-C内含一个有高非线性特性（α＞30）的氧化锌压敏电阻。
该器件具有响应时间短、保护水平低、高通流量和长寿命的优点，特别当雷击电涌通过保护器后，后续电流不会出现。
如果浪涌保护器由于过载发生损坏，内置的断路装置将及时动作，中断与电源的连接，同时故障指示显示窗的颜色由绿色变为红色。
V20-C能够容易地安装于任何配电箱或者开关箱内的35mm导轨上。
多模块保护器的各模块在工厂里已经由内置接地跳线连接，所以保护器只需要做一次接地（PE）连接。
NPE保护模块C25-B+C/NPE和底座之间的巧妙设计，使模块不能被反向插入。
这保证了保护器模块的正确安装。
保护级别
II/D
系统结构
1+1
额定工作电压UN
280VAC
最大持续工作电压UC
350VAC
标称放电电流In（8/20μS）
20KVA
最大放电电流Imax（8/20μS）
50KVA
短路耐受能力25kA时的最大后备保险丝
125Agl/gG
电压保护水平UP
＜1.4KV
响应时间tA
≤25ns
安装方法
35mm导轨
防护等级
IP20
连接线橫截面积
2.5-25mm2（多股软线，连接端加护套）
2.5-35mm2（单股、多股线）
报警方式
指示灯
工作环境
温度：
-40至+80℃
外形尺寸
90×61.5×36mm
重量
270g
3.1.2.2视频信号防雷器——德国OBO的KoaxB-E2/MF-F型
接头形式
BNC/75Ω
额定工作电压UN
4.2VAC/6.2VDC
标称放电电流In（8/20μS）
10KA
传输频率
＜200MHz
插入损耗
≤0.2dB在10MHz
防护等级
IP40
工作环境
温度：
-20至+80℃，湿度≤95%
外形尺寸
38×28×107mm
重量
150g
3.1.2.3通讯信号防雷器——FLD-12型
FLD是用于电子测量和控制线的保护器，防止数据线上由于雷电或行波引起的浪涌过电压对相关联设备造成危害。
FLD系列的保护器是应用于不接地的（不对称的、悬浮的）双线系统。
FLD可安装在不允许电阻增大的电路中。
FLD的两级电路由气体放电管、压敏电阻和箝位二极管组成，具有通流量大、箝位时间极短和保护水平较低的特点。
FLD型保护器可以安装于任何标准的开关盒或配电盒，简单地安装在35mm导轨上。
无螺钉的接线端降低了安装的费用。
额定工作电压UN
12V
额定负载电流
1A
最大持续工作电压UC
9.5VAC/13.5VDC
标称放电电流In（8/20μS）
10KVA
电压保护水平UP
≤32V
响应时间tA
≤1nS
串联阻抗
100μH
安装方法
35mm导轨
防护等级
IP20
连接线橫截面积
0.14-2.5mm2
工作环境
温度：
-40至+80℃
外形尺寸
90×62×17.5mm
重量
95g
连接线橫截面积
2.5-25mm2（多股软线，连接端加护套）
2.5-35mm2（单股、多股线）
3.2矩阵控制器
视频切换矩阵，正如其名字所表述的，可将现场图像切换到中心控制室内的监视器上，并可通过操作人员的相应指令控制前端设备。
它是系统的关键所在。
美国派尔高（Pelco）公司是国际著名的专业闭路电视监控设备的开发、制造、销售的国际性公司。
派尔高产品多达2500多种，其中以大型微机监控控制器傲视同侪，在当前国内的高端矩阵市场中，Pelco以其高技术含量、高稳定性、完善的服务成为作为名牌中的名牌。
“派尔高不会留给您任何问题，因为我们本身从不为自己留下任何问题”是派尔高人对用户的承诺，也是对自身的要求。
在当前的国内监控领域中，Pelco矩阵已经广泛应用于飞机场、金融、检察机关、国家有关部门机关、监狱、高速公路、电力、电信、车站、码头、工厂、学校等各个领域。
3.2.1CM9770矩阵控制器
CM9770系统是PELCO功能强大的智能型闭路电视矩阵切换系统，该系统可与包括“小精灵”系列球体和“傲视”系列云台在内的所有PELCO球体和云台连接。
由于具有体积紧凑和模块化设计等特点，CM9770可随您的需要而作相应改变，不需额外空间，这一点不同于其它大型矩阵切换器。
CMCM9770系统的最小配置为32路输入和32路输出，通过增加电路卡可最大扩展到2048路输入和512路输出。
由于该系统依托于计算机技术，因此它具有很多目前市场上其它系统所不具备的一流的功能，如内装视频损耗监测，全部键盘的智能通讯、联机诊断、联机帮助菜单和网络功能等。
由于具有下拉式菜单，即使那些只有很少或没有计算机的知识的人也很容易对其进行操作使用。
9770系统的基本配置包括一个中央控制器（CC1），一个带视频输入\输出模块的矩阵切换机箱（MXBs），以及控制键盘（KBDs）。
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