办公楼高清网络监控方案11.docx
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办公楼高清网络监控方案11
邢台海关
办公楼高清网络视频监控
技术方案
第1章项目概述
邢台海关为切实加强安全管理，确保服务和声誉，进一步深化考场安全管理和日常管理。
结合邢台海关的相关实际情况，我们设计了一套使用数字网络监控技术的监控系统。
而数字网络监控技术作为一种行之有效的安防和自动化管理,已被各个行业安防监控系统所广泛采用。
它一方面使单位管理部门能获取各个重要场所内的情况、安全防范，产生的大量实时信息，更有利于加强对单位的安全的管理；另一方面又可提高工作效率,达到现代化网络的管理水平。
安装数字网络监控系统，能大大减少不必要的人力、物力，实时高度监控可视区域，做到控制现场人员的实际运作现状，实时快速的反映所发生的一切事物，便于及时应付处理突发变故事件等；达到安全防范和安全管理的宏观动态监控、微观取证的目的。
1.1设计原则
邢台海关监控系统项目统一规划、统一管理的基础上，以大楼内部网络传输介质，采用网络匀速球和网络枪机等模式来实现，要求达到统一的监控，对各考试区域进行实时视频监控。
要求作到集中监控、集中存储，可以在内部网络铺盖的任何地点查看、控制任何一个监控点，随意调用监控画面，要求画面清晰连贯。
在了解了用户实际的需求，结合我们对城市安全监控发展趋势的把握的分析，我们认为城市安防视频监控工程的需求主要体现在以下方面：
1）视频监控覆盖到人流较多或重要地段的监控需求的地方，对其进行24小时实时视频监控，特殊区域还可以进行实时音视频监控；
2）在监控中心可以远程控制各个监控点的摄像机云台，实现变焦、变光圈、聚焦的控制，达到更大范围、更佳效果的监控；
3）在监控中心能够实时接收前端传统报警装置传送的报警信息；
4）在网络计算机上可以远程控制各个监控点的摄像机云台，实现变焦、变光圈、聚焦的控制，达到更大范围、更佳效果的监控；
5）在网络计算机上能够实时接收前端传统报警装置传送的报警信息，实时反应出报警点即时的音视频情况；
6）能够对以上所有视频信号进行长时间的音视频录像，网络上的计算机能够随时调看录像资料；
7）具备完善的安全级别控制，实现完善的安全策略管理；
8）支持在视频监控中心将所有视频图像输出到电视墙显示，具备视频矩阵功能，支持大容量的系统扩容；
9）监控中心可以将视频实时输入到电视墙上；
1.2方案设计依据
根据项目的要求和国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计本系统方案。
该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。
为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。
依据、参考的相关规范包括：
《工业电视系统工程设计规范》GBJll5—87
《远动设备终端通用技术条件》GB/T16435-1996
《中华人民共和国安全行业管理规范》
《软件工程国家标准》
《中国电气安装工程施工及验收规范》
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《安全检查防范系统通用图形符号》GA/T74-94
《社会公共场所安全防范工种设计规范》
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
公安部、公安厅技防办有关文件规定。
《中华人民共和国公共行业标准》（GA/T70-94）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《电气装置安装工程施工及验收规范》（BGJ232.90.92）
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）
《民用工业建筑电气设计规范》（GJT16-92）
《电视系统视频指标》（CCTRRECOMMENDATION472-3）
1.3方案设计原则
标准化
网络视频监控系统就是要实现在网络系统上的图像传输和共享。
本系统采用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。
可扩展性
由于用户以后的需求会不断发展，监控数量将随之扩大，只要增加前端设备和升级软件不用添加其他附加设备，以保证用户的投资。
Ø为了适宜未来系统扩展的要求，系统在满足现有功能的基础上预留足够的设备容纳性以便系统扩充之用。
系统中控制部件（软、硬件）采用集中式结构、嵌入式等技术措施，可以方便灵活的进行扩充，充分保证系统在将来的适应性。
Ø灵活的组网方式，方便被监控点的增加。
Ø几个视频监控系统可以作为子系统组成更大的视频监控系统，可按多级组网的方式，形成大规模的监控网络，高一级监控中心能管理和监控低一级监控中心的运行。
易用性
软件使用界面良好，用户安装相应软件（客户端控件）后就可进行实现监控，完全智能控制，不用单独设置。
Ø系统可以很方便进行升级，保证用户投资。
系统采用的程序，包括：
服务器程序和客户端程序，均为客户提供升级服务。
Ø可调节图像质量与带宽占用，系统采用H264硬件编解码，可以根据用户需求调节帧数、分辨率、图像质量等。
带宽和码流，支持64K-4096Kbps的传输码率
Ø多种图像浏览方式，包括单画面、四画面、九画面、十六画面、二十五画面、三十六画面多种浏览方式。
Ø系统建立基于C/S和B/S架构（即WEB）的组网技术，可以方便灵活的使用。
可靠性
Ø具有设计独到的视频流量管理功能，保证网络通畅。
Ø实行操作权限管理，保证统一、规范管理。
Ø系统具有自诊断功能。
Ø系统设备的平均无故障工作时间MTBF>10000小时。
Ø分布式由于每一个设备均以分散的方式安装于远端的摄像机端，即使单个设备发生了故障也仅仅是影响到这个设备，而不至于影响整个系统
完善性
Ø具有强大的视频、音频和数据告警功能：
当某台摄像机发生移动侦测报警时，系统可实时启动录像，或驱动云台前往预置位实时监视；
当发生报警时，能把联动报警的信号进行接入，识别报警。
Ø功能完善的录像管理体系：
系统可选用手动、移动侦测、报警、定时录像四种录像方式；提供指定周期的滚动删除功能，有效防止存储空间耗尽。
同时可提供分布式网络存储或中心集中存储功能；
Ø系统具备完善的控制功能：
第2章系统设计
2.1需求分析
邢台海关监控系统项目统一规划、统一管理的基础上，以内部网络为传输介质，采用网络摄像机模式来实现，要求达到统一的监控，对XX个场景进行实时视频监控。
要求作到集中监控、集中存储，可以在内部网络铺盖的任何地点查看、控制任何一个监控点，随意调用监控画面，要求画面清晰连贯。
在了解了用户实际的需求，结合我们对城市安全监控发展趋势的把握的分析，我们认为城市安防视频监控工程的需求主要体现在以下方面：
1）实现对重点区域的视频监控，以各监控点为基本单元，各级基于数字化网络视频技术实现多级联网监控；
2）所有的视频监控点必须考虑全天候监控的效果；
3）能够对所有监控的视频进行长达7×24小时的视频录像，在需要的时候，能够作为证据进行分析、调用；
4）组建视频监控中心，采用数字化视频还原技术组建电视墙，形成传统的类矩阵集中集中系统，实现对所考场视频监控的集中管理；
5）在监控指挥中心组建系统调度指挥中心，统筹安排和调度整个系统，对统一系统进行现场调度和管理，；
2.2技术分析
本视频监控系统是一种以LAN/WAN等多种网络组成方式，构成具有高质量的、动态图像实时的监控系统，它是大型的、分散的地理区域监控网络系统的技术基础。
网络高清监控系统是基于传统模拟监控系统（采用矩阵/画面分割器/长延时录像机等很多种设备构成的、记录和检索均为模拟信号的第一代监控系统）和数字硬盘录像监控系统（记录和检索的是数字信号，仅具有简单的点对点联网功能的第二代监控系统）后最新发展的第三代监控系统，它正以无可比拟的绝对优势取代着早期的监控系统。
本视频监控系统是完全基于计算机，以其为核心、结合安防监控的实际要求以及多年来不断完善的安防理论和经验，运用最新的数字视频技术、现场总线技术、网络通信技术建立的一套软硬件相结合、崭新的、完整的安防系统，优化了内部结构，减少了不必要的环节，提高整体性能和反应速度，满足新技术不断发展的需要，并能向用户提供全面的增值服务。
网络高清监控系统相比传统的模拟监控系统具有以下几个方面的技术优势：
2.2.1网络高清监控系统的稳定性
网络高清监控系统是建立在计算机和网络基础上的监控系统。
工业标准的计算机是大工业生产的产物，经过了全方位的质量检测，符合国际标准，同时也通过了国际安全及质量论证。
随着新技术的发展，视频监控向以计算机为核心的数字化、网络化发展已经成为不争的事实，而计算机的国际标准化设计又给第三代网络监控系统的维护和使用带来了极大的方便，一旦出现问题，用户只需对局部进行更换或者维修，能保证用户的长期不间断使用。
不像早期监控系统，生产厂家的规模相对较小，没有一个统一的国际标准，产品样式繁多，不具备大规模的监测和应用条件，产品稳定很难保证，而且一旦某个部件发生损坏，就需要整机进行更换。
2.2.2网络高清监控系统的强大组网功能
本视频监控系统以网络为平台，采用全新的设计理念，集成当今最先进的网络技术、计算机技术以及数字处理技术。
全网络高清监控系统以IP地址来识别所有的监控设备，采用统一的TCP/IP协议来进行图像、声音和数据采集传输能够实现：
Ø更广阔地理区域的布局：
网络数字视频监控采用了网络数字传输信号，没有线缆长度和信号衰减的限制，而网络自身又不受地理区域的限制，因此，可以实现更广阔区域的监控布局，这种广阔性几乎不存在距离的限制，唯一的限制是网络带宽和应用者的想象力。
Ø无限的可扩展能力：
在一个网络视频监控系统中，只要在技术上采用统一的标准，对于应用的扩展而言，只是增加相同的设备和增加管理上的IP地址而已，对管理而言，增加设备站点只是意味着IP地址的扩充。
Ø庞大的网络监控：
在采用统一的协议在网络上传输，对网络解决方案上的用户而言，监看视频画面、录制视频资料、控制传统云台镜头，仅仅是网络在线连接这么简单。
因此，一个庞大的网络系统，完全可以通过网管的形式，使网络监控的随时随地性得到淋漓尽致的应用。
2.2.3网络高清监控系统的结构灵活性
本视频监控系统的基础理论建立在传统的模拟监控理论基础之上，结合网络的无地域及不受空间限制的特性和现今先进的视频数字化处理技术的理论总结，以IP地址为单元组建IP地址组合的大型监控系统，其在系统结构上具有得天独厚的灵活性。
2.3系统全结构
按照邢台海关网络状况及实际操作的可行性，本监控系统主要组成模式为中心统一监控。
2.3.1示意图和系统体架构
系统总体架构拓扑图如下：
2.3.2监控点结构
监控站，是系统中最基层的部分。
所有的前端设备都工作于此。
监控站包括三类硬件设备：
前端视频设备、网络设备以及视频编解码器。
对于监控站的硬件配置来说，以可靠、稳定为主。
前端视频硬件
Ø支持接入1～4（最大）路传统的固定摄像机或者云台摄像机。
Ø以H.264的编码方式进行视频信息的压缩。
Ø支持用户/用户组管理
Ø支持电子地图管理
Ø支持警报系统管理/警报联动管理
Ø支持摄像机管理
Ø支持网络化视频硬件管理
Ø提供警报查询、打印功能
Ø提供单画面监看、多画面分割、轮跳功能
Ø提供云台的PTZ以及镜头的控制
Ø采用720P（1208*720）高清分辨率摄像机
2.3.3监控中心结构
监控中心作为整个系统的核心，担负着整个系统的协调、监管职责。
只有保证总监控中心内所有的设备7*24小时不间断运行，才可以保证“本监控系统”项目的服务质量，也同时可以用户建立网络化视频监控及会议系统的需要。
因此，对于监控中心的硬件配置来说，以稳定、冗余为主。
Ø监控主机集中管理各监控点的视频服务器，并能控制前端监控站的视频云台等。
系统提供各种分割画面方式，最大为16画面分割，每个画面为720P格式。
Ø存储系统
⏹中心集中存储的各地段的录象资料。
⏹中心的存储系统采用工控磁盘存贮系统，提供64TB以上的存储空间，保证系统内所有的监控点15~30天的录像存储容量。
Ø存储服务器可以直接采集前段视频硬件的视频信息进行资料保存，存储服务器配置同主服务器。
Ø带宽要求
⏹每路视频占用约4000Kbp带宽。
⏹总监控中心的上行带宽取决于中心内外所有监控终端的数量，以及每个监控终端同时监看的画面数量。
若总监控中心为平行带宽，则100M带宽可以满足20个监控终端同时监看。
第3章系统的功能介绍
3.1系统概述
远程视频监控市场的不断扩大、嵌入式实时操作系统的应用推广、浏览器/服务器开发架构的应用深入，基于这三大因素，黄河以其在数字视频领域先进技术提供商的背景，结合多个软硬件合作伙伴研制开发了本监控系统。
本视频监控系统平台以网络通用标准为基础，采用了XML、Com+等多种先进的开发技术，全面管理前端的嵌入式实时操作系统的硬件平台，并发挥它们最为全面的功效。
网络高清视频监控系统是一个高度智能化的IA（Informationapplication）产品和DSS（DigitalSurveillanceSystem）系统。
是一个以TCP/IP宽带网络为基础、具备高度开放性和集成化的综合管理平台。
该平台集视频、警报、语音等系统管理功能于一身，具有强大的软件功能及友好的人机界面，满足用户多层次、多方面的需求。
与以往的单一设备与单一系统不同，本视频监控系统着眼全安防系统的应用和管理，采用开放式结构设计，不仅兼容多品牌的网络设备，还可以对传统模拟设备进行控制管理，因而将成全安防系统的信息管理平台。
从更为长远的角度出发，要成为控制范围更广，规模更大的综合信息管理平台。
3.2系统特点
利用在中文平台上的专用系统软件,实现对用户与监控系统的对话窗口;通过它了解本监控系统所完成的多项功能及相应措施,网络高清视频监控系统在软件上完成了系统模块间总级联和总管理功能。
3.2.1双向通讯功能
网络摄像机具有双向通讯功能。
编解码器具有独立的地址编码，采用数字化信号进行寻址。
语音、图像全矩阵开关。
对于音频和视频可以全矩阵切换和同步进行切换。
3.2.2采用先进网络视频压缩技术
视频流的存储及传输压缩方式采用先进的H.264的网络视频压缩技术。
压缩比和帧率可调，图像压缩比率400-700:
1，传输质量非常理想（最高可达30帧/秒，分辨率1280*720），每通道只占据300K带宽，还可以通过降低帧数来减小网络带宽——当每秒传输为5帧时，带宽只占用60K。
这种很高的图象压缩比可以适应于在窄带上的传送。
3.2.3实时高质量音频传输
传统的G系列语音算法声音不清楚，含糊，而且由于开放式音响发出的极大的声音不可避免的传到MIC里，导致回音的产生，黄河花费近千万元人民币购买了世界最著名的音频算法专利，包括高保真的语音/音乐实时编码算法，和超宽频的自适应回声消除软件算法，使得用户可以利用普通的笔记本或PC的MIC和喇叭直接交流，黄河提供了32路混音引擎，使得用户再也不要抢话筒，高达33%的误码纠正能力使得用户在网络里有其他应用占用带宽时仍旧流畅交流
3.2.4网络监控服务器交叉互连功能
网络高清视频监控系统的交叉网络监控服务器互连技术使得网络传输得到优化，并具备容错能力，为会议提供安全保障。
同时事实证明黄河可以胜任上千个监控通道同时进行实时监控的任务，为用户的扩展提供空间。
3.2.5高稳定、高效率
Ø系统具备提供7*24连续稳定运行的能力，适用于各行业高要求的监控需求
Ø报警响应快，图像延时小
Ø极优的算法和硬件构架，减少系统对CPU、内存、网络等资源的占用
Ø高效率的视频图像存储、查询、播放功能；
3.2.6高适应、高兼容
Ø支持各种复杂的网络环境,对无线和卫星线路具有较好支持
Ø支持Windows、Linux等多种操作系统
Ø国际化设计，多语种支持
Ø支持多种大型数据库
Ø支持C/S和B/S应用模式
Ø内置多厂家、多品种云台和矩阵等控制协议
Ø内嵌本公司和市场主流编码器产品的支持
Ø方便地接入其它公司硬件编码器产品
3.2.7低要求、低维护
Ø使用现有的ip网络，避免繁杂的布线工程与软、硬件环境。
Ø使用集成度高，内嵌式的视频终端，省却了大量的计算机维护工作。
Ø具有自动、定时、触发等录像功能，减少了手动干预的烦杂工作
Ø通过网络浏览器即可随时随地上网取得监控信息，提供没有空间限制的安全监控系统。
3.2.8实用、安全
Ø完备的用户管理机制，阻止非法用户入侵
Ø提供用户、设备、功能相关的权限设置功能，授权用户在限定的范围内工作
Ø防范措施保证重要数据的安全，防止资料被篡改和被伪造
Ø操作直观、简单，用户上手容易，维护方便
3.3系统主要功能
3.3.1实时图像监看
Ø本监控系统能进行高质量的视频采集以及音频的实时采集。
Ø在邢台海关系统内部网，任意一个授权用户都可以通过浏览器均可以观看来自现场摄像机的实时彩色图像。
每一个授权用户可以观看的图像在数量理论上没有限制。
Ø工作时间内对工作区进行实时监视。
Ø发生报警后，联动前端镜头对报警区域进行实时监视。
Ø监视区域内图像的动态变化，检测监视区域内的物体运动。
3.3.2门禁和报警联动机制
Ø本视频监控系统可以管理声光报警器的输入节点。
声光报警器通过连接红外线摄像机等入侵检测设备。
当前端有报警发生时，远程监控端不但有声音提示，同时能显示发出报警点的实时图像。
这样，通过报警管理功能，用户不必再额外安装专门的报警管理系统。
在发生入侵时，会自动记录现场情况，调用相应的摄像机，以声、光方式通知值班人员。
本视频监控系统具有同时处理多任务能力，对于多个地方的同时报警情况也可以及时处理。
Ø支持门禁、温度、火警、烟感、红外等多种报警信号的采集和记录，对报警进行手工/定时/自动设防和撤防。
采集报警传感器的开断信号，经过报警解码器或报警主机处理，通过串行总线（RS232/RS485）传输给本地的监控主机，在本地显示和记录报警信号、发生时间和地点，同时将重要报警信号及时上报给上级监控中心。
Ø监控主机和监控中心接收到报警信号后，在数据库中查找对应的联动规则，产生对应的报警输出（声音警报、灯闪、门禁动作等），通过应急广播系统可以产生相应的应急广播输出。
报警联动规则可以设定为自动产生报警输出，也可以通过人工确认方式产生。
Ø发生紧急事件时，总控中心弹出事先设定的紧急处理预案流程，规范对安全紧急时间的处理过程，产生设备故障时，根据事先设定的故障处理预案，分配具体人员进行故障处理，并记录故障处理过程和状况。
3.3.3电子地图定位
系统支持电子地图访问，以空间数据库为基础，将应用数据与地图有机结合，提供强大的空间分析和查询功能，丰富的表达方式直观地显示结果。
3.3.4远程控制功能
远程监控系统可对摄像机镜头进行光圈、焦距、景深距离的控制操作，对云台可做全方位控制。
3.3.5设备在线管理
对编码器、转发服务器等关键设备提供注册、检测的管理能力，凭借系统强大的网络管理能力，系统能直观、方便地检测设备和线路的工作状态。
3.3.6通过先进的压缩方式降低对带宽需求
网络高清视频监控系统对视频的存储及传输压缩方式采用先进的H.264的网络视频压缩技术。
压缩比和帧率可调，图像压缩比率400-700:
1，传输质量非常理想（最高可达30帧/秒，分辨率704*576），每通道只占据300K带宽，还可以通过降低帧数来减小网络带宽——当每秒传输为5帧时，带宽只占用60K。
这种很高的图象压缩比可以适应于在窄带上的传送。
3.4视频影像存储
图像的品质、记录的保存、系统的安全性是全本监控系统三大要素，在记录保存方面，使用了硬盘录像技术，达到以下特点：
Ø多路实时性：
系统用实时并行处理技术，每路信号均可独立操作互不干扰。
Ø长时间录像存储：
在保证图像清晰度和实时性的前提出下，提高了录像效率，支持长时录像，存储时间满足三个月天的要求
Ø智能录像管理：
可按时间等设置参数对录像进行管理。
Ø精细查询、回放功能：
用户可根据摄像枪编号，时间段，事件等条件准确快速查找到所需要的录像文件并回放。
回放时可随意快进、慢放、逐帧、逐秒、重复等方式，图像可以全屏放大。
Ø高效成熟的压缩算法：
系统采用压缩比大，实时性较强的压缩方式，减少存贮的介质。
3.4.1图像回放
网络内的任意授权用户可以通过视频监控点回放其授权范围内的任意图像即使这路图像在其他的地市。
3.4.2图像监视
网络内部的操作员通过显示器以及模拟监视器可以观察所有摄像机的图像。
3.4.3虚拟矩阵
系统支持软件方式完成的“虚拟矩阵”功能。
支持通过解码器将来自远端的网络视频信号还原为模拟视频信号，利用模拟监视器（电视墙）来显示所有的远端摄像机的画面。
支持使用软件代替模拟硬件矩阵，完成图像的矩阵切换功能。
当然，也支持点-点的给予硬件的还原。
3.4.4图像输出
支持各种格式的图像、图片输出。
图像可以制作为光盘，使用标准的播放软件播放。
3.4.5图像远程传输
如网络已经连接到公网，那么公网内部任意授权合法用户均可以登录到网络高清视频监控服务器，通过服务器远程观看现场图像（授权范围内）、历史记录图像。
3.5系统优势
数字监控管理中心系统将监控技术由模拟化、数字化时代，推进到网络化时代。
与传统的模拟监控相比，网络视频监控具有不可比拟的优越性：
（1）远程监控
数字化、网络化已经成为未来技术和管理的趋势，借助网络视频监控技术，可以充分利用监狱系统现有的传输资源以及互联网传输平台，轻松实现远程监控。
在网络中的任一台计算机，只要安装了客户端软件，授予相应的权限就可成为监控工作站。
（2）集中管理
大型平台管理系统，支持集中用户管理、设备管理、存储管理以及图像调用，改变了以前模拟系统分散管理的弊端，大大提高管理效率和调度能力。
（3）灵活升级
数字监控管理中心系统基于开放式标准设计，提供了监控点数无限升级的可能性，系统容量不再依赖于传输及节点设备，只有有网络的地方，就可以做到任意扩容，随时接入。
（4）经济型架构
数字监控管理中心系统基于IP架构，高清网络摄像机可以在监控点处安装，通过双绞线或者光纤传输，不需要额外铺设长距离视频线和控制线到监控中心（CCTV安装项目中一项较大的开支），系统可以同时管理数据、视频、音频和其他文件，实现高效、低成本的管理，节省了系统投资和施工成本。
（5）安全性高
数字监控管理系统中心提供统一的用户认证，确保用户访问的合法性；同时，数字监控管理中心系统对网络病毒攻击采取了独特的防范机制，大大提高了系统的安全性
（6）可靠性强
数字监控管理系统的硬件遵循电信级产品设计理念，其嵌入式操作系统、模块化结构设计，大大提高了设备稳定性和可靠性。
数字监控管理中心系统提供的集中管理功能，也为监控设备稳定运行、及时响应故障报警（如：
网络中断报警、视频丢失报警）提供了支持。
（7）开放接口，可定制开发
视频管理系统中心提供应用接口，支持二次开发。
可以将视频监控功能融入狱管部门的统一的管理平台中。
（8）智能化应用
视频管理中心系统支持移动侦测、事件处理、传感器输入、时间和日期，以及其他内置功能，可以根据预先设定的时间、事件、告警等信息启用不同的存储策略，并可以对帧速率、码流、清晰度等进行动态调节，真正实现了智能化应用。
第4章技术及设备选型
海关办公楼监控系统项目是一个较大的监控系统工程，对这样的系统，数字化监控不是问题的关键，关键的问题在科学、合理的管理和应用策略上。
因此，设备和技术的选型就显得非常重要了。
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