隧道监控.docx

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隧道监控

华泰龙闭路电视监控

设计方案

11年4月

1项目简述

隧道视频监控系统是隧道建设中的重要配套项目和基础设施，它为各级部门的运营、管理提供图像的传输，监控机车高效运行的重要保障！

1.1系统设计概述

隧道监控系统不同于小区、大楼的保安监控系统，小区、大楼内的系统是结合保安巡逻管理，做到人防和机防的结合。

隧道监控系统对隧道的完全监视，因此系统对设备的要求比对小区内的监控系统设备要求要高，稳定性是其首选要求，性能、先进性也是系统必须考虑的因素。

监控中心配置：

系统的所有功能完成和功能设置及功能实现都通过监控中心置来完成，因此监控中心的配置成为系统的关键，以往系统图像进矩阵主机处理后输出到监视器中，通过矩阵控制前端摄像机及切换摄像在监视器中的显示，矩阵无法做到分割显示，无法做到对图像的录像功能，若要同一监视器分割显示多路图像或对图像进行录像，需增加其它设备来完成这些功能。

一般大型系统采用该种方式来实现。

同时，由于本系统是由4km隧道和2km隧道组成，考虑到实用性和经济性，因此采用联网的方式，即在多个隧道分别设置分控中心，通过光端机联网的方式将两个分控中心图像传输到监控中心实现集中管理。

二十一世纪，伴随着数字化网络化为代表的信息技术革命的滚滚浪潮，数字硬盘录像机运应而生，硬盘录像机结合画面分割器和长延时录像机共同特性，在录像及画面显示中都有新的突破。

但硬盘录像机前端输入量局限性较大，目前市面上最大只能做到十六路输入，这样只能适合小型系统。

本系统结合模拟和数字的共同特点，发挥其各自的优势，并互补各自的缺陷，采用了矩阵大系统的输入，联网方式，结合硬盘录像机录像功能。

矩阵键盘控制图像切换、联网，硬盘录像机保证效果的录像，共同把监控系统建立起来。

1.1.1特别说明

中介传输是整个系统至关重要的部分，其信号传输的质量直接影响到图像的质量。

因此传输设备选择尤为重要。

本系统中光端机选用国内高速公路应用最多的光端机品牌。

2设计说明

本系统应用于隧道CCTV系统，用于采集隧道沿线交通视频信息，监控分中心根据图像信息判断交通状况及其它异常情况，以采取必要的控制措施。

本系统由三个部分组成：

前端设备（视频采集）、传输设备（信号传输）、监控中心设备（控制主机）。

2.1前端设备

系统的前端部分所指的是视频采集图像及输出图像到同轴电缆这一过程。

前端部分摄像机必须具备有监视目标的照度、灵敏度、CCD本身的重量、寿命、体积等性能要求。

除了满足以上要求外，还必须适合现场的条件，选择室内、室外、球型、枪式、固定或转动等种类。

本系统前端摄像机分布在隧道左右及运矿平台。

根据以上选型条件及现场需求采用了一体化固定摄像机。

2.2传输设备

传输部分：

所指的是前端部分到监控中心信号的传输过程。

一般可分为：

无线传输和有线传输。

无线传输主要适用于无法布线的区域，特点是传输信号弱，容易收到干扰、价格昂贵。

有线传输又分为：

远距离传输和近距离传输。

传输距离较远时，可采用光纤传输方式。

传输距离较近时，摄像图像可用同轴电缆传输视频基带信号这种视频传输方式。

传输距离较远时，采用光缆传输，一般超过500米时，就需采用光纤传输视频图像。

500米以下时还可采用同轴电缆加视频放大器这种方式传输。

本系统前端监控点根据不同的监控点采用不同的监控方式。

结合以上在工程现场测试及经验的依据，估计本系统的传输方式。

摄像机距离中心近的采用同轴电缆传输视频信号到监控中心。

摄像机距离中心较远的采用光缆通过光端机传输，。

路面监控一般采用串连的分布方式，监控点串联分布宜采用级联式光端机，级联式光端机只需采用1芯/2芯光纤和少量的光端机就可传输完备，比点对点的光端机节省了大量的和光纤和光端机数量，从而大大的降低了成本。

级联式光端机具有如下特点：

路面监控采用-级联式光端机传输，传输路面监控点图像到中心控制室。

级联式的光端机不仅大大的节省了光纤数量，而且还节省了光端机数量。

级联式光端机连接如下图：

级联（又称节点式）光端机系统以光端机作为级联链路中的基本模块，结合电级联技术和CWDM光级联技术而组成，在一芯单模光纤上实现多达128个传输区间的128路视频、多路数据、音频的级联传输。

该系统是光纤视频、音频、数据传输系统的一种高可靠性、高性价比、极为先进的传输方式，作为一种先进的光纤数字视频、音频、数据传输系统，它能充分利用光纤的带宽资源，简化系统网络结构，提高光纤网络的使用效率。

与传统光纤传输网络相比，在网络稳定性，系统性价比等方面，它都具有明显的优势。

特别适合高速公路的工程应用。

GF电级联系列光端机的每个级联点可完成视频/音频/数据等信号的插入，既可单路插入，也可多路插入。

单纤单波长最多允许设置16个电插入点（每个插入点插入1路视频的情况）。

16个单路视频电插入可以聚合成一个16路视频的单纤单波长传输系统。

GF光级联系列光端机利用数字光纤传输系统容量大的特点，充分利用光纤的带宽资源，大规模的采用密集波分复用器，同电级联光端机结合，通过不同波长光波的复用和分用，能在一芯光纤上实现最多128个区间的128路视频、多路音频、多路数据光级联传输，传输距离可达百公里以上。

区间数量可以任意选择，区间内的视频、音频、数据传输数量也可任意选择，如一个区间插入8路视频，一个波分最多可传输16路视频，则两个区间可共用一个波长，采用8个波长则可达到16个区间共128路视频的传输。

1．单波长可传输16路视频，采用CWDM技术单向可传输高达128路视频；

2．独立式节点设计，级联线路具备诊断和恢复机制；

3．节点具备智能上载能力，不同节点（同波长）可以互换；

2.3监控中心设备

监控室：

图像处理及输出图像和对前端信号的处理。

根据前端监控点的数量配制监控中心设备，系统监控中心设备有视频分配放大器、视频切换主机、16路硬盘录像机、由22”彩监组成的屏幕墙、及视频服务器（编解码）、视频管理工作站等设备。

本系统前端监控点通过同轴电缆或光纤传输视频和控制信号到监控中心，前端图像根据分布区域的不同分别输入监控中心的分配器或矩阵主机中，由视频分配器将前端图像分配到由20”的监视器组成的屏幕墙、矩阵主机、16路硬盘录像机中。

屏幕墙用来显示重要图像的放大画面、硬盘录像机根据前端数量选用了16路硬盘录像机对所有图像的录像和分割显示，支持IP/TCP协议。

矩阵主机用于对所有图像的切换显示。

除此之外，本系统还选用了一套视频管理工作站，视频管理工作站可对所有图像的切换及电子地图的设制，具有网络功能，可设网络终端用户管理。

本系统还设有视频服器，用于所有图像在网上的分切换、控制及管理。

系统视频分配器建议采用海康品牌的8路1分2视频分配器。

16路硬盘录像机采用的是海康品牌的16路硬盘录像机，矩阵主机采用海康品牌的进256*32出的VPMX-2008矩阵主机。

视频服务器采用海康品牌的NVPNET300T系列，视频管理工作站采用海康品牌的VPUI-1软件。

设备详细说明见技术指标。

2.4系统示意图

3统功能说明

CCTV系统建成后实现如下主要功能：

1．及时接收、处理交通事故及紧急事件报警，监视器可切换到报警地点的画面，控制录像机自动录像，并自动记录摄像机的编号、事故发生时间等信息。

2．可实现全路网络视频系统联网，其可通过硬盘录像机的联网、视频服务器的联网及视频管理工作站的联网。

3、中心矩阵键盘和视频管理软件对前端画面切换的控制。

4、通过视频服务器，在互联网上根据权限观看现场情况。

4设备技术指标说明

本系统采用的设备技术指标如下：

4.1摄像机

采用的是海康品牌的红外一体化摄像机：

DS-2CC112P（N）-IRA指标如下：

型号型号DS-2CC112P（N）-IRA

名称480TVL1/3"CCD红外防水枪型摄像机

传感器类型1/3"SONYCCD

信号系统PAL/NTSC

有效像素PAL:

752（水平）×582（垂直）

NTSC:

768（水平）×494（垂直）

最小照度0.1Lux@（F1.2，AGCON），0LUXwithIR

0.14Lux@（F1.4，AGCON），0LUXwithIR

快门1/50（1/60）秒至1/100,000秒

镜头25mm@F1.4（16mm可选）

水平视场角：

13.5°（25mm）

镜头接口类型CS接口

日夜转换模式电子彩转黑

水平解析度480TVL

同步方式内同步

视频输出1Vp-pCompositeOutput（75Ω/BNC）

信噪比大于48dB

工作温度和湿度—10℃~60℃，湿度小于90%（无凝结）

电源供应AC24V±10%（DC12V±10%可选）

功耗15W

防护等级IP66

红外照射距离100-110米

尺寸（mm）255×117×97

重量2500g

主要特性

•采用高性能SONYCCD

•分辨率高，图像清晰、细腻

•低照度，0.1Lux@（F1.2，AGCON），0LUXwithIR

•支持自动彩转黑功能，实现昼夜监控

•符合IP66级防水设计,可靠性高

•红外照射距离可达100至110米

防护罩采用了海康品牌的DS-1226ZJ防护罩，指标如下：

DS-1226ZJ壁装支架 

产品特性

●适用于室内/外安装

●符合IP66标准

●低成本

●小型护罩，设计新颖

●外形尺寸（mm）304×71×100

4.2矩阵主机

产品特性：

●   模块式系统，可扩展到256路输入32路输出

●   基于微处理器的，全切换矩阵系统

●   CPU拥有16个RS-422通讯口和2个RS-232全双工通讯口

●   逻辑摄象机选择

●   操作权限设置

●   通过键盘控制多画面处理器

●   内建的视频丢失报警

●   内建的系统自诊断

●   基于Windows@的系统管理软件（Windows98、2000、XP）

●   出厂预测试及预组装

●   ASCII数据接口用于门禁系统及其他外部系统

●   可编程的宏命令

●   可使用VPNet通过TCP/IP远程观看和控制

●   网络兼容性使得VPMX-2008系统可以与远程处于中心的VPMX-2008系统通讯

●   报警及继电器接口连接数字视频录像机（DVR）

可选配件

●   可响应5000个报警

●   图形介面系统（VPGUI）使得外部PC操作变得非常方便

VPMX-2008系统为用于大中型CCTV系统的全功能的矩阵切换控制系统。

这个系统最大容量为256路摄象机输入和32路监视器输出。

这个系统的基本组成部分是，一台中央控制器（CCU），一台切换箱（MXB），和一个键盘（KBD）。

附加的设备可以增加系统功能。

预设置和预包装系统使安装变的简单和快速。

每个系统都提供了基于Windows的软件用于系统设置编程。

强大的宏功能可以被事件启动，无论是手动的或者是自动的，基于一天中的时间，一个星期中的某天，一年中的某天，和报警。

宏可以调用系统巡视，预置位和摄象机的辅助功能，控制VCR，激活继电器开灯，锁门

或控制其他辅助设备。

（可能需要附加设备）

VPMX-2008系统同时拥有内建的视频丢失报警探测和系统自诊断功能。

视频丢失报警功能监视摄象机的输入将摄象机的故障报告给操作员。

诊断监视输出（VGA）有助于系统的建立，编程，和故障排除。

与数字视频录像机连接可使VPMX-2008系统监视及响应录像机的移动检测功能。

VPMX-2008系统也可通过网络监控数字视频录像机的运作状态，主录像机在出故障时自动切转到备用录像机。

中央处理器与外部设备通讯,可以通过外接的电脑编程,可以连接门禁系统，多媒体系统，照明系统和巡更系统等。

一块内置的显示卡可以显示系统自诊断的信息，还有编程的信息。

16个RS-422串行口提供了与外部设备例如矩阵切换机箱，解码器还有键盘等的通讯能力。

电气性能

输入电压 120VAC,60Hz或230VAC,50Hz,自 适应

功率        35瓦

处理器 奔腾系列CPU

时钟频率 133MHz或更高

内存 16MBRAM

软驱 3.5英寸，1.44MB

闪存 16MB固态闪存

I/O口 16个RS-422通讯口

 2个RS-232通讯口

 一个打印机口

 一个VGA/SVGA监视器输出口

 一个PS/2鼠标口

 一个PS/2键盘口

概述

工作温度  0°C至49°C

尺寸      13.34×48.26×36.20cm

安装      19英寸EIA标准机架（3Rus）

认证

●   CE

●   CCC

●   ISO9001

●   UL

其它

VPMX-1002T 码分配器

VPMX-1005A 报警接口单元

VPMX-1005R 继电器接口单元

矩阵切换机箱有16道视频输入卡槽和2道视频输出卡槽（VPMX2008-VMC系列）。

每一个机箱的最大容量为256路输入32路输出，带电源。

单机箱可被配置为最大256路无环出输入32路输出（标准模式）或128路带环出输入32路输出（“S”模式）。

双机箱可被配置为256路带环出输入32路输出（“L”模式）

电气性能

输入电压 120VAC，60Hz或230VAC，50Hz

功率       最大90瓦（全配）

通讯                     全双工RS-422，使用一个RJ-    45接口

输入                     16个输入卡槽,提供单机箱,最大    256路输入

输出                     2个输出卡槽，提供单机箱，32路    输出

视频输入电平  0.5V至2Vp-p，RS-170复合视频

阻抗                     75欧姆终端（若带环接型,定货时需    在型号后加后缀“L”或“S”）

串扰               -55dB@4.43MHz

概述

工作温度  -10°C至50°C

尺寸       26.67×48.26×50.80cm

安装  符合19英寸EIA标准机架（6Rus）

型号

VPMX2008-CCU 矩阵控制主机

VPMX2008-MXB 矩阵切换箱

VPMX2008-VCC 16路矩阵输入卡

VPMX2008-RPC 16路输入板后接板

VPMX2008-VMC4 4路矩阵输出板

VPMX2008-VMC8 8路矩阵输出板

VPMX2008-VMC12 12路矩阵输出板

VPMX2008-VMC16 16路矩阵输出板

VPMX2008-RPM 16路输出板后接板

键盘

VPK-100 全功能桌面变速键盘，PTZ功能操纵， 预置位及摸拟控制，辅助功能操作。

VPK-101 全功能桌面变速键盘，PTZ功能操 纵，带摇杆，预置位及摸拟控制辅助功能操作。

4.3硬盘录像机DS-8016

产品概述

本设备是海康第三代网络硬盘录像机，同时具备数字视频录像机（DVR）和数字视频服务器（DVS）的特性，既可本地独立工作，也可联网协同工作。

功能特点

•采用高性能DSP实现H.264视频编码压缩；

•支持视频环通输出;

•支持事件压缩功能；

•本地信号量报警，支持E.mail联动发送报警信息及截图，支持PTZ联动；

•支持DDNS、NTP功能；

•支持多种解码器协议；

•支持通过网络设置参数、预览图像及云台控制；

•支持键盘控制；

•支持USB设备、SATA刻录机对录像手动备份，支持SATA硬盘自动备份；

•支持USB鼠标；

•支持水印（WATER-MARK）技术。

功能

适用范围

交通、银行、公安、法院、检察院、码头、海关、机场、邮电、国际展览中心、考场系统、电力系统、军队系统等多种领域

技术参数

视音频输入

模拟视频输入

8/16路，BNC接口（电平：

1.0Vp-p，阻抗：

75Ω），PAL/NTSC自适应

视音频输出

CVBS输出

1路，BNC接口（电平：

1.0Vp-p，阻抗：

75Ω）

环通输出

8/16路，BNC接口（电平：

1.0Vp-p，阻抗：

75Ω）

VGA输出

1路,分辨率：

800×600/60Hz，1024×768/60Hz，1280×1024/60Hz

视音频编码参数

视频压缩标准

H.264

视频编码分辨率

CIF/QCIF

视频帧率

PAL：

1/16--25帧/秒、NTSC：

1/16--30帧/秒

视频码率

32K-2M可调，也可自定义（上限8M，单位：

bps）

码流类型

视频流

预览分辨率

PAL：

704*576（4CIF）；NTSC：

704*480（4CIF）

硬盘驱动器

类型

8个SATA接口

最大容量

每个接口支持最大容量2TB的硬盘

外部接口

网络接口

1个，RJ4510M/100M自适应以太网口

串行接口

1个，标准RS-485串行接口；

1个，标准RS-232串行接口；

1个，键盘485串口

USB接口

1个，USB1.1

报警输入

16路

报警输出

4路

其他

电源

220VAC，50HZ

功耗

≤70W

工作温度

-10℃--＋55℃

工作湿度

10％--90％

机箱

19英寸标准机箱

重量（不含硬盘）

≤8Kg

4.4选用视频管理软件

VPGUI-1视频管理系统将所有的切换和控制功能集成到了一个简单的直观的电子地图系统中，简化并且加速了对报警事件的响应。

完全的视频管理系统包括有软件和视频采集卡。

作为背景的地图显示了摄像机的位置，并且摄像机的图像同时显示在窗口。

VPGUI-1视频管理系统非常易于使用。

选择地图上的任何一个摄像机，操作员只需要简单地点击摄像机的图标。

鼠标可以控制所有的摄像机功能。

想要控制一个云台只要把鼠标放在模拟键盘按钮上，按下左键，摄像机位置会随着窗口中出现的方向指示移动。

VPGUI-1视频管理系统除了切换和控制摄像机以外，还可以编程和操作预置位，顺序切换和宏指令、你还可以把摄像机切换到系统中的其他监视器中。

每个视频管理系统都有视频采集的功能可以人工操作将需要的图像采集下来存储到硬盘中，用作将来观看或转发给其他用户。

图像的采集也可以被报警、顺序切换或时间控制启动。

产品特性

●操作者可以使用直观的接口控制矩阵和其他设备

●简单直观

●多级操作员密码权限

●无需记忆摄像机和监视器的编号

●链接分类的地图集（如，大楼一层一房间）

●简化设备集成

●简化系统扩展和修改

●易于定义，保存和使用预置位，顺序切换和宏指令

●报警到来时自动响应预置位，顺序切换和宏指令

手动或自动捕获图像

兼容DSC报警系统及Pelco、AD等监控系统

4.5监视器

VPM-20CMA监视器

•采用全新A规进口工控液晶屏，拥有高对比度，高亮度，更长持续工作时间；

•抗干扰铝合金拉丝窄边设计，外观设计大方，无辐射；窄边设计更适合于拼接成液晶电视墙，安装简洁方便；

•采用最新3D数字梳状滤波和3D数字图像降噪技术，图像清晰，视角宽阔；

•内置麦格米特电源、能耗低、液晶屏使用寿命可达6万个小时以上；

• 丰富接口类型，可适应多种监控主机环境；

•8ms急速响应时间，画面真正无拖尾

•独立超静音风扇设计，机器性能更稳定，并极大降低元器件得使用损耗，整机使用寿命更长；

•中、英文操作介面，菜单友好、简洁、美观、易用；

•屏幕亮度/对比度/色彩饱和度可调；

•NTSC，PAL自动识别，自动适应；

•壁挂/底座支架可选；

•可根据实际需求定制多种语言菜单、增减接口类型及增加内置分割系统（4分割）；

产品型号

MVB-2001TM

面板参数

面板类型尺寸

A规20寸TFT-LCD液晶屏

显示模式

4：

3

最大分辨率

1440*1080（向下兼容）

显示尺寸（mm）

408.3（W）*306.1（H）

亮度

800cd/㎡

对比度

1500:

1

视角（上下/左右）

170°/170°

输入和输出

输入

2路视频输入（BNC*2）

1组Y/PB/PR色差输入（BNC*3）

1路VGA输入（D-15针RGB输入）

1路S端子输入、1路HDMI高清输入/一路DVI输入

2路音频输入

输出

1路复合视频输出,支持图像环通（BNC*1）

电源及驱动方案

内置电源

麦格米特AC100V～240V，50/60Hz

最大功率/待机功率

≤45W/1W

主板驱动方案

M-star

系统参数

响应时间

8ms

3D及视频降噪

有

彩色系统

PAL/NTSC/自动识别/VGA自动调整

OSD菜单语言

中文/英文（可定制其他语言）

工作环境及规格

工作温度

-10℃---+50℃

工作湿度

30%-90%

外形尺寸（mm）

462.3（W）*360.1（H）*70.0（D）底座6cm

包装尺寸（mm）

570.0（W）*480.0（H）*150.0（D）

附件

遥控器，电源线，壁挂/底座（可选），合格证，保修卡，说明书

4.6光端机

4.6.1一路视频+1路数据光端机

1路视频1路反向数据光端机

特点

·脉冲频率调制，高品质的视频质量

·防雷功能

·无需进行现场的电气或光调节

·支持热插拔

·工作温度：

-40℃~+70℃

·兼容NTSC，PAL，SECAM

·在如下方面符合NEMA和CALTRANS交通信号控制设备的技术标准：

操作温度、湿度、冲击、震动以及瞬间过压保护

·状态显示LED可监视系统运行状况

技术规格

视频

输入/输出    正负1V峰值（75Ω）

带宽     5Hz-8MHz                 

微分增益     ＜2%                    

微分相位    ＜2°                     

倾斜     ＜1%                      

信噪比    60dB

波长     850/1310nm，1310/1550nm

光纤数    1

数据

兼容性    RS232，RS422，RS485

数据格式    归零码、不归零码、曼码、双相制

数据速率    DC-100kbps（NRZ）

另外，该接口还具有数据转换作用，即可以完成以下转换

    RS422  RS232

    Rs232  Rs485

    RS422  RS485

环境指标

工作温度    -40℃~+70℃                          

存贮温度    -40℃~+85℃

相对湿度    0%~95%（无冷凝）

电源

GF11S5T/W   24VAC@350mA

GF11S5R/W   24VAC@350mA

GF11M4T/W  24VAC@150mA

GF11M4R/W  24VAC@150mA