51CTO下载数字视频监控报警系统建设方案.docx

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51CTO下载数字视频监控报警系统建设方案

***工厂

数字视频监控报警系统

设

计

方

案

（初稿）

单位：

广东迅通计算机有限公司

GUANGDONGQUICKNETWORKCOMPUTERCO.LTD

二零一零年六月

1.6.4.网络传输设备选型

第二章.项目预算...................................................................................................................................................?

第一章项目设计

1.项目概述

**直属**。

为了满足工厂治安和建设的现代化工厂需要，创造一个安全生产环境，工厂决定在办公楼原有60个模拟监控点的基础上增加厂区一、厂区二约190个数字监控点，60个模拟监控点采用模拟升级数字技术并入数字监控系统。

通过现代化的科学技术手段，一套采用先进的科学技术防范措施即采用先进的视频监控报警系统，以满足工厂生产环境实时监控要求。

本次系统建设主要利用最新的计算机处理技术，将前端的视频、报警信号编码压缩成数字信号通过专用网络传输到监控中心，再通过监控中心将数字信号还原成视频信号并显示出来并做存储30天处理。

项目需求分析

系统功能需求分析

对工厂重点部位实行24小时监控和保护，工作人员可通过本系统及时了解工厂环境状况，既可用于工厂的治安，也可用于工厂生产设施和产品的的安全保障。

提供30×24小时不间断实时监控及录像，为日后事件的处理提供可靠的证据。

数字监控报警系统网络可通设置授权访问点，根据管理需要给门卫、各生产负责人授权访问一定数量的监控点；同时可通过互联网访问部分监控点，方便工厂领导可快捷、迅速查看各监控点的实时图像及录像情况，及时处理突发和应急事件。

保证数字视频监控报警系统的技术先进性。

采用新思路、新结构、新技术，实现系统的不断扩展，不断完善。

数字视频监控报警系统的设备必须满足可靠性和安全性要求。

同时系统要具有故障检测、系统恢复等功能。

在安全性方面，要充分考虑在网络环境下视频信息传输和存储的安全，避免系统遭到恶意攻击和图像信息被非法提取。

视频监控点需求分析

本次建设的视频监控系统包括升级办公楼约60个模拟监控点，厂区一、厂区二8个大车间内部160个（20*8）监控点，厂区一、厂区二的道路、出入口、周界等共35个监控点。

1.1.系统总体设计

建设设计原则

本方案根据**工厂监控报警的使用功能，对系统及设备的技术性能要求，并充分考虑现场实际情况，总体设计以高新技术为主，本着“力求保证系统先进、实用、安全、可靠、经济、易扩展、易维护和高性价比”的原则。

（1）实用性和易用性

系统建设贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持以工厂生产环境、厂区环境监控需求为核心，设计清晰简洁，使用方便、直观。

（2）先进性

充分考虑电子信息技术的突飞猛进发展趋势，采用国内外成熟的技术，起点要高，在技术上具有一定的超前性，保证智能网络监控系统建成为先进的网络化，智能化程度高，防范严密的综合安全防范系统。

（3）实时性

以实用为主，在工程设计和实现的过程中，始终要把使用单位的实际需求放在首位，做到灵活、好用。

充分分析视频监控系统的需求，采用优质设备，满足安防要求，保证操作方便耐久实用。

（4）可扩展性

系统可集中管理、监控，分散控制，总体结构具有较强兼容性和可扩展性，既便于系统的充实、完善、改进和提高，又便于设备的更新、换代。

（5）可靠性和稳定性

在考虑技术先进性和开放性的同时，本设计从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。

（6）经济性

系统优化设计，子系统具有标准化、模块化，在实现先进性和保证可靠性的前提下，达到较优的性能价格比。

1.2.技术标准

有关的国家标准和安防行业标准、规范、规程。

具体包括：

1.-用户需求

2.-《安全防范工程程序和要求》（GA/T75-94）

3.-《安全防范系统通用图形符号》（GA/74-94）

4.-《视频安全监控系统技术要求》（GA/T367-2001）

5.-《城市报警与监控系统建设指导性技术文件》

6.-《城市报警监控系统建设方案设计要素》

7.-《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）

8.-《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87

9.-《无屏蔽双绞线系统现场测试传输性能规范》（EIA/TIATSB67）

10.-《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

11.-《计算机信息网络国际互联网管理规定》

12.-《计算机网络规范》（100BASE-T）

其他与本项目有关的国家标准、法规、文件等

1.3.监控系统组成

本系统采用网络集成化架构，以各类视频监控设备的输入输出量逻辑对应关系为架构体系，通过网络将其有机的结合，使其成为一套具有高度集成化的视频系统管理平台。

系统集数字视频存储、处理，音视频实时监控、网络管理、用户管理、相关业务流程控制、远程维护、安全机制等功能于一体，借鉴和采用当今业界各种先进的技术及理念，在数字视频压缩算法、数据流多进程管理、模块化架构、数据存储管理以及多介质远程网络传输处理等技术方面，都体现出了当今安防集成系统的先进水平。

本次设计方案中，视频监控系统分为如下几个部分，每部分的基本功能和组成如下：

（一）视频数据采集部分：

通过感红外网络摄像机、网络智能球搭配红外对射实现对监控点的图像采集和周界报警信号采集，将图像、报警信号传送到监控中心，主要设备包括网络智能球、网络摄像机、红外对射、镜头等设备。

（二）视频数据传输部分：

通过超五类双绞线，室外多模铠装光缆，光纤模块和交换机等设备组成转发视频、报警数据的传输网络，并通过传输网络将图像、报警数据从前端监控设备传送到后端的监控录像服务器上存储监控录像。

（三）视频监控中心部分：

本次项目在办公楼一楼建设一个监控中心。

实现对前端设备的图像、报警信号采集处理，将采集的视频、报警信号转化为图像传送到监视示器上，形成直观图像并且处理。

其中包括监控系统软件，监控存储服务器、网络视频解码器、电视墙等。

1.4.监控点分布

监控点统计原则：

以各办公楼、8个大生产车间为汇聚点原则，各监控点就近接入汇聚点接入层交换机。

（位置描述参考图纸上标的位置为准）

序号

楼宇/位置

楼层

位置/监控范围

网视频服务器

网络摄像机

网络智能球

对射（对）

是否防雷

安装方式

1

办公楼

1—?

内部

60

否

待定

2

厂区一

A车间

内部

15

5

壁挂/吊装

B车间

内部

15

5

C车间

内部

15

5

D车间

内部

15

5

3

厂区二

F车间

内部

15

5

G车间

内部

15

5

I车间

内部

15

5

装配车间

内部

15

5

4

厂区一、厂区二

详细位置参考设计图

北大门、

西大门、各生产大道、周界、主进出口等

12

23

21

是

6米立杆

合计

60

132

63

21

35

注：

根据厂区一、厂区二围墙情况，共设计对射类型为：

三光束250米8对；三光束150米4对；双光束60米3对；双光束30米4对；双光束20米2对。

周界报警时，网络智能球预置位照向预置好的周界位置。

1.4.1.监控系统示意图

1.5.视频数据采集部分

1.5.1.视频数据采集组成

1、视频数据采集设备：

网络智能球、网络摄像机、镜头、对射等设备。

2、辅助设备包括：

安装支架、电源设备、电源设备箱等。

1.5.2.视频、报警数据采集设备选型

视频监控采集设备按厂方提供的实际监控需求、重要等级等不同情况进行建设，为保证建成后的视频监控系统能真正满足实际的管理和治安防范需要，系统坚持设备的高质量与先进性，坚持按不同的应用需要选择不同类型前端设备原则，并且在重点监控点选择不同类型的监控产品。

1.5.2.1.网络智能球

XTNB431G-YTG使用H.264高清晰度的压缩模式，具备视音频同步传送、报警功能使视频监控的使用范围得到大大扩展。

其万向云台可另使用者对现场进行上下左右全方位的监控。

XTNB431G-YTG能够在低照度的情况下转变为黑白模式显示，而内置一体化摄像机有效象素则高达752（H）×582（V），水平分辨率为480线，非常适合于机关、街道、学校、工厂、治安死角等需要24小时日夜监控并且对画面清晰度有要求的监控场合使用。

图像压缩格式

H.264

视频帧率

PAL：

25fps可调

网络带宽

128K~4096Kbps可调

图像质量（步长值）

可调

影像感应器

1/4″CCD

有效像素

PAL：

752（H）×582（V）

图像格式（双码流）

主码流：

D1、CIF、QCIF

子码流：

CIF、QCIF

水平解像度

480线

最低照度

0.1Lux彩转黑不感应红外

水平转速、转角

12°/S、0°~360°支持水平扫描（线扫）

垂直转速、转角

12°/S、0°~90°

缩放倍数

光学变焦22倍；自动聚焦

白平衡、光圈

自动

电子快门

1/50~1/10000s

背光补偿

自动

增益控制

自动

信噪比

≥48dB

通信协议

TCP/IP，UDP/IP

网络接口

以太网接口10Base-T/100Base-TX（RJ-45接口）

安全机制

单独的安全机制，可以进行三级别的权限验证

控制功能

远程控制云台

远程功能

支持远程网络升级、配置，远程设备复位功能

WEB服务

内嵌WebServer服务器、支持IE浏览

音频（可选）

全双工方式，线性输入，可实现语音对讲、监听、广播

告警功能（可选）

支持移动侦测，支持报警输入，报警输出，开关量报警输入、输出

工作电压、电流

DC15V±10%   2400mA

工作温度

-10℃~50℃

重量、体积

4KG、7″

1.5.2.2.网络摄像机

感红外型网络半球XXTE100A-YGD使用H.264高清晰度的压缩模式，具备视音频同步传送、报警功能使视频监控的使用范围得到大大扩展。

其通用的镜头C/CS接口和自动光圈接口可方便用户根据不同的需要任意选择不同焦距的自动光圈镜头。

XTE100A-YGD在低照度的情况下能自动转换为黑白模式，而有效象素则高达795（H）×596（V），水平分辨率为520线，适合于需要24小时日夜监控的机关、街道、学校、工厂等对画面清晰度有要求的监控场合使用。

图像压缩格式

H.264

视频帧率

PAL：

25fps可调

网络带宽

128K~8092Kbps可调

图像质量（步长值）

可调

影像感应器

1/3″CCD

有效像素

PAL：

752（H）×582（V）

图像格式（双码流）

主码流：

D1、CIF、QCIF

子码流：

CIF、QCIF

水平解像度

520线

最低照度

0.01Lux/0LUX加红外

镜头安装方式

C/CS

白平衡、光圈

自动

电子快门

自动

背光补偿

自动

信噪比

≥48dB

通信协议

TCP/IP，HTTP

网络接口

以太网接口10Base-T/100Base-TX（RJ-45接口）

安全机制

单独的安全机制，可以进行三级别的权限验证

远程功能

支持远程网络升级、配置，远程设备复位功能

音频

全双工方式，线性输入，可实现语音对讲、监听、广播

告警功能

支持移动侦测，支持报警输入，报警输出，开关量报警输入、输出

工作电压、电流

DC12V±10%   1500mA

工作温度

0℃~50℃

重量、体积

1KG，5.5″半球

1.5.2.3.红外对射

FCOSU主动红外对射系列

性能指标

型号

三光束250米

？

三光束150米

？

双光束60米

？

双光束30米

？

双光束20米

？

1.5.2.4.设备安装

监控点的安装位置应该选择在人手触摸不到的地方，监控点的照射范围最大角度清晰照射整个工厂环境主等，以便在发生事件过程中辨别人物的视频图像；监控点的电源设备应该采用设备箱安装，作好电源的防护工作，设备具有防破坏、防振、防电磁干扰、防尘、防潮、防高温、防锈蚀、防雷击功能，机箱表面采用喷塑工艺处理，锁具、门轴坚实牢固，使用寿命在十年以上。

二、悬吊装式或壁挂式：

在车间配置网络摄像机和网络智能球安装方式用壁挂式或天花板悬吊安装，主要监视车间内生产情况和设备安全情况，在厂区配置的络摄像机和网络智能球、红外对射安装方式为6米立杆，主要监视厂区道露、周界的情况。

1.5.3.监控点的供电

在视频监控系统中前端设备都采用单相交流供电方式，标称值为AC220V，50HZ。

视频系统供电质量需满足电压传输损耗小、电压稳定、谐波分量小等要求，一般来说电压波动不大于±10%,频率变化不大于1HZ，波形失真率不大于20%。

对于电缆传输方面，根据现场情况、设备功率和传输距离，选择的电源电缆能够满足电压、电流损耗等方面的要求。

根据工厂目前配电系统的整体环境，本次监控点采用前端就近取电的供电方式，即由各车间配电柜引电源至监控点，再通过监控摄像机自配的电源适配器变压向摄像机提供电源。

1.6.音视频数据传输部分

视频监控传输网络主要建立数字电子防控视频专网，我公司为该项目打造的光纤、超五类双绞线的独立视频专网，通过光纤、超五类双绞线传输视频图像数据和前端监控点控制信号、语音告警信号，确保图像信息清晰稳定、视频数据的无阻塞、无延迟。

**监控中心设在办公楼一楼，在办公楼一楼设核心层和汇聚层，监控中心分别设置一台48口可网管的二层线速智能型可网管以太网交换机和一台12个SFP千兆端口，8个10/100/1000Base-T以太网端口全千兆三层以太网交换机，监控中心与8个大车间的二层交换机之间采用室外光缆进行连接，各个大车间设置一台接入交换机，组成千兆网络主干，从而形成**工厂专有的数字视频监控报警传输网络。

光纤沿工厂已建设的弱电管线（包括室外弱电线缆管井、室内弱电线缆桥架）铺设，接入传输层至前端采用工厂已有室内弱电线缆桥架铺设超五类双绞线，无桥架处沿墙角铺设。

所有铺设的线路采用线槽或线管加以保护。

1.6.1.整体网络设计

**工厂专有的数字视频监控报警传输网络是采用的分层设计模型，树型网络拓扑结构，由中心节点和多个分中心接点形成一种分级管理的集中式网络，将整个视频专网在逻辑结构上分为核心层、汇聚层和接入层三个层次。

为了保证网络的稳定性，减少汇聚点因光路导致大规模前端监控点的数据无法上传，汇聚设备采用性能较好的交换机来收集各接入点数据，汇聚交换机采用4芯光纤与核心设备用SFP口互联，从而形成独立千兆监控传输网络。

1.6.2.音视频数据传输组成

1、网络传输设备包括：

交换机、室外多模光纤、超五类双绞线。

2、辅助设备包括：

水晶头、光纤跳线、耦合器、光纤盒等。

1.6.3.视频数据传输结构图

1.6.4.IP地址规划

网络中的每台设备都是以IP地址标识网络位置的，因此在组建网络之前，要为网上的所有设备包括服务器、客户机等分配唯一的IP地址。

网络设备接口地址，包括环回地址（LOOPBACK）、物理接口地址、逻辑接口地址均采用固定的地址；服务器（监控录像主机）、管理设备、重要用户工作站也采用固定的地址。

IP地址空间分配，要与网络拓扑层次结构相适应，既要采用CIDR和可变长子网掩码技术，有效地利用地址空间，又要体现出网络的可扩展性和灵活性，同时能满足路由协议的要求，以便于网络中的路由汇总和聚类，减少路由器中路由表的长度，减少对路由器CPU、内存的消耗，提高路由算法的效率，加快路由变化的收敛速度，同时还要考虑到网络地址的可管理性。

具体分配时要考虑以下因素：

唯一性：

一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址；

简单性：

地址分配应简单易于管理，降低网络扩展的复杂性，简化路由表的款项；

可扩展性：

地址分配在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时能保证地址叠合所需的连续性

灵活性：

地址分配应具有灵活性，以满足多种路由策略的优化，充分利用地址空间；

1.6.4.1.地址规划原则

1）IP地址分配要尽量给每个监控点分配连续的IP地址空间；

2）IP地址的规划与划分应该考虑到学院监控业务发展，能够满足未来发展的需要；

3）IP地址的分配需要有足够的灵活性，能够满足各种用户接入的需要；

4）地址分配是由业务驱动，按照业务量的大小分配各地的地址段；

5）IP地址的分配必须采用VLSM（变长掩码）技术，保证IP地址的利用效率；

6）采用CIDR技术，这样可以减小路由器路由表的大小，加快路由器路由的收敛速度，也可以减小网络中广播的路由信息的大小；

7）充分合理利用已申请的地址空间，提高地址的利用效率；

8）IP地址规划应该是数据网整体规划的一部分，即IP地址规划要和网络层次规划、路由协议规划、流量规划等结合起来考虑。

IP地址的规划应尽可能和网络层次相对应，应该是自顶向下的一种规划。

1.6.4.2.视频专网网络设备地址规划

网络中的每台设备都是以IP地址标识网络位置的，因此在组建网络之前，要为网上的所有设备包括服务器、客户机等分配唯一的IP地址。

网络设备接口地址，包括环回地址（LOOPBACK）、物理接口地址、逻辑接口地址均采用固定的地址；服务器、管理设备、重要用户工作站也采用固定的地址。

监控系统作为工厂视频专网，其网络的地址将根据用户具体要求再行制定内网地址段，并根据不同的用途，划分为三大类，一是设备互联地址，地址段为再行规划。

二是设备管理地址，三是用户业务地址，其中细分为二部分，一是服务器地址段；二是用户的操作主机类终端地址。

1.6.4.3.前端监控设备地址规划

根据项目的特点，规划出监控点IP，采用B类地址作为此次的监控设备地址段，也可以充分满足工厂后期的扩容，在监控系统中心统一管理各个监控点。

1.6.5.视频网络带宽需求

视频网络带宽是指保证视频监控系统正常运行的所需要的带宽，此次建设的视频监控系统使用的数字视频监控系统光纤专网传输系统采用的主干1000M，百兆到监控点方式建设，保证此次监控系统建设质量。

根据统计，此次建设总的监控点数为255个监控点，视频监控采用D1视频图像格式存储，CIF格式解码上电视墙，系统设定每路视频理想带宽2Mbps/s，监控中心采用10条光纤接收200个视频监控点数据最大的带宽需要510Mbps/s（255路*2M/路），只要每条千兆光纤最大速率不超400Mbps/s，传输完全没问题。

所以此次建设的视频监控网络完全能满足需要，并有足够冗余带宽。

带宽计算简图如下：

1.6.6.网络传输设备选型

核心交换机

H3CS5024P以太网交换机是H3C公司自主开发的支持Web管理的二层线速以太网交换

产品，是为要求具备高性能且易于安装的网络环境而设计的智能型交换机。

S5024P提供24个

千兆以太网端口、4个千兆SFP端口（与后4个千兆以太网端口复用）以及一个Console端口。

该交换机可以通过console口、telnet以及web方式登录进行配置，支持VLAN划分、端口双

向镜像、端口+MAC地址绑定和端口聚合等功能。

图1H3CS5024P产品外观示意图

产品特点

􀁺符合IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3ab/z和IEEE802.3x标准

􀁺支持端口流量控制，符合IEEE802.3x

􀁺提供24个10/100/1000M自适应以太网端口，支持端口自动翻转（AutoMDI/MDIX）、4个

1000MSFP端口（与最后4个1000M电口复用）及1个Console口

􀁺最多支持255个符合IEEE802.1q标准的VLAN，VLANID1－4094可配；最多支持24个

基于端口的VLAN

􀁺端口汇聚：

支持整机最多4组，每组最多24个端口

􀁺支持基于端口的带宽控制，最小粒度为25Mbps

􀁺支持IEEE802.1p优先级、IP优先级和DSCP优先级，支持SP队列调度，支持每端口2个

优先级队列；

􀁺支持广播风暴抑制

􀁺支持端口镜像功能

􀁺支持端口绑定

􀁺支持端口收发报文统计

􀁺支持MAC地址老化时间设置

􀁺提供命令行接口管理和Web管理

􀁺支持交换机系统软件的升级

􀁺内置通用电源，1U钢壳，19英寸标准机架结构，可上机架。

项目描述

概述

外形尺寸（长×宽×高）

440mm×260mm×44mm

带挂耳，可机架安装

标准

IIEEE802.310BASE-T以太网

IEEE802.3u100BASE-TX快速以太网

IEEE802.3ab1000BASE-T千兆以太网

IEEE802.3z千兆以太网（光纤）

ANSI/IEEE802.3NWay自动协商

IEEE802.3x流量控制

固定端口

24个10/100/1000BASE-T自协商的以太网端口

1个Console端口

可选端口4个1000Base-SX/LXSFP光口

固定端口属性

连接器类型：

RJ-45

支持10/100/1000Mbit/s传输速率

支持半双工、全双工、自协商工作模式

支持MDI/MDI-X自适应

可选端口属性

连接器类型：

LC

支持1000Mbit/s传输速率全双工

网线类型

56442.双绞线：

采用5类双绞线，传输距离100m

56442.光纤

多模：

50/125μm多模光纤，配有LC插头，传输距离550m

单模短距：

9/125μm单模光纤，配有LC插头，传输距离10km

单模中距：

9/125μm单模光纤，配有LC插头，传输距离40km

单模长距：

9/125μm单模光纤，配有LC插头，传输距离70km

项目描述

指示灯

每端口：

Link/Act，Speed

每设备：

Power

性能

背板带宽48G

转发能力35.71Mpps

交换模式存储转发模式

MAC地址表

支持地址自动学习、自动老化（老化时间为5分钟）

最多支持MAC（MediaAccessControl）地址：

8K

支持手工配置静态MAC：

64项

输入电压100V～240VAC，50/60Hz

功耗45W

工作温度0℃～40℃

存储温度-10℃～70℃

工作湿度20%～85%，非凝露

存储湿度10%～90%，非凝露

散热方式内置风扇散热

软件

VLAN

最多支持255个符合IEEE802.1q标准的VLAN，VLANID

在1-4094范围内可配

最多支持24个基于端口的VLAN

优先级队列（QoS）

支持802.1p优先级、IP优先级和DSCP优先级

队列数：

每端口2个

端口汇聚支持整机最多4个汇聚