水电站视频监控系统方案.docx
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水电站视频监控系统方案
水电站视频监控系统方案
随着社会经济和科学技术的飞速发展，特别是计算机网络的发展，使人们的工作、生活变得更加快速和便捷，不仅大大缩短了信息沟通的时间，提高了工作效率，而且变革了原有的陈旧的管理模式。
小小的鼠标和显示器使我们的视线和控制能力变得无所不及、无所不能，人们足不出户便可通过网络了解大千世界的千变万化。
然而，当人们在为科学技术的神奇成果和迅猛速度感到惊叹的同时，又被科学成就本身所带来的巨大的潜在威胁感到惊惶不安。
采用高科技手段作案越来越成为当前社会犯罪的主要特征，无数惨痛的教训证明，科学技术这把双刃剑在推动社会进步的同时又在时刻威胁并伤害着创造它们的人类，我们对安全的需求与日俱增！
为了有力打击各种经济刑事犯罪，保护国家和人民群众的生命财产安全，保证各行各业和社会各部门的正常运转，采用高科技手段预防和制止各种犯罪将会成为安全防范领域的发展方向。
“魔高一尺，道高一丈”。
计算机网络通讯技术、图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得安全技术防范行业能够采用最新的计算机通讯和图像处理技术，并通过网络传输数字图像和控制图像，为实现本地和远程图像监控及联网报警系统提供了高效可行而且价格低廉的解决方案
一、视频监控系统概述
视频监控系统是配合报警监测系统，实现以多种防范手段，提高安全监测系数和监控效果。
在外围围墙上安装数字智能摄像系统，可灵活设置图像监视模式，如连续录像模式、动态感知录像模式（即当图像上出现移动物体时才启动录像）和报警联动录像模式（即当报警探测器被触发后录像机自动转到报警方位并启动录像），并且监控中心可任意操作控制前端智能摄像机的转动和镜头的拉伸，以捕捉最佳图像和画面效果。
在总站设监控中心作为整个安全防范系统的指挥部管理中心。
整个案犯系统的运行、设备的控制全由安装在监控中心的智能数字控制主机完成。
监控中心将对整个监控系统进行集中管理，同时，可将总裁、各部门经理办公室作为监控系统的分控端，这样足不出户即可了解各监控点的情况，大大节省了管理者的时间，提高了管理效率。
建设多媒体网络安防系统。
监控中心的数字智能型主控设备具有强大网络功能，不仅可在站内的局域网上进行分控管理，还可远传上internet网，实现远程监控。
该功能使监控信号的传输跨越了地域的限制，不论在世界哪个地方只要能上internet网络，就可看到本站监控现场的图像信号。
二、视频监控系统 设计原则
为确保系统建成后顺利运行及适应未来技术发展的需要，在本次安防系统工程设计中，我们坚持长远规划分布实施的原则，将系统建设成为一种具有高起点，易于扩充、升级和管理，易于使用的安防系统。
在本案中，我公司主要遵循以下设计原则：
1、实用性及可靠性原则
在本次远程监控系统工程中，我们首先考虑的是实用性和可靠性，遵循面向应用、注重实效、急用先上、逐步完善的原则，以确保使用的技术及设备成熟可靠。
在系统的设计和实施工程中，应该充分考虑系统的可靠性。
在整体设计时关键部位必须有充足的备份措施，对于重要的网络部位应当采取先进可靠的容错技术。
在本项目中，我们所设计采用的设备无论是集成的外购产品，还是自行开发设计的产品都经过严格的选择与测试。
外购产品全部为国内外具有良好声誉、良好产品质量及售后服务信誉的名牌产品。
自行开发设计生产的产品及软件全部都是经过国家权威部门实际测试与使用的产品，并经过严格的器件筛选及老化实验，充分保证了设备及系统的可靠性。
2、先进性、成熟性与可扩展性原则
在满足实用性原则的基础上，并结合水电站的实际情况，我们选用先进的设备、优化的结构、综合布线方式及多媒体控制技术，力争将系统的技术水平定位在一个高层次上，以适应新世纪现代生产管理发展的需要。
系统建设适应行业发展，充分考虑水电站系统的特点，在整体设计、设备配置、通信方式、管理方式、维护方式等方面具有一定的先进性，采用国际标准的同时又是成熟的技术。
系统具有良好的可扩展性，充分保证能够将今后增加的新设备和新功能简单方便地与原有系统相结合。
3、开放性和标准化原则
系统中所采用的布线设计、通信协议、系统设备及布线材料都符合国际标准、国家标准、工业标准和各类标准及相关行业标准。
充分利用不同网络的优势，将它们有机地结合起来，为信息交换和设备互操作创造有利条件。
系统结构设计及布线材料符合ISO/IEC11801综合布线标准及CECS：
72/97《国家建筑与建筑群综合布线系统设计规范》。
网络系统硬件设备选型、施工、安装符合ISO9002标准。
4、经济性原则
在完成系统建设目标的基础上，力争用最少的投资，取得最大的效益。
在网络设计、设备选型上，采用高性能价格比的方案和设备，不仅使资金的投入、产出比达到最大值，而且要降低整个系统的运行成本，以较低的人员与资金投入来维持系统的正常运行。
5、可维护性、可管理性原则
网络设计和设备选型应具备实施安装方便、配置方便等特点，尽可能采用先进的、直观的管理手段，能够合理配置、均衡和调整网络资源，监控网络运行状态，控制网络运行。
我们设计的监控系统除要有很好的可靠性外还应有一定的故障自检和系统恢复能力。
工程施工前提供详细布线设计图纸；施工结束后，将提供给用户所有安装及施工图纸、技术资料，便于用户维护和使用。
6、灵活性原则
我们所提供的系统设计方案具有较强的灵活性，由于我们采用了标准化的布线方式及设备，方便地将传感器侦测、报警联动录像等功能接入本系统，并且便于今后系统扩容和设备的更新。
三、视频监控系统设计规范及标准
GA/T75-94安全防范工程程序与要求
GA/T74-94安全防范系统通用图形符号
GA/70-94安全防范工程费用概预算编制办法
HYD41-01-1999电子设备安装工程费用定额
GA/T38-92风险等级和防护级别的规定
GB50198-94民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范
GB12663-90防盗报警控制器通用技术条件
JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范
GBJ232-82中国电气装置安装工程施工及验收规范
CECS72.95建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范
GB14050-93系统接地的形式及安全技术要求
GB4706.1-1998家用和类似用途电器的安全通用要求；
GB/T14536.1-1998家用和类似用途电自动控制器通用要求；
GB/T14536.13-1996家用和类似用途电自动控制器电动门锁的特殊要求的规定；
ISO10536和ISO15693国际标准
四、视频监控系统结构
视频监控系统由前端设备、传输设备、中心控制室设备三大部分组成。
前端设备由安装在各监控区域的摄像机、镜头、防护罩、支架、云台等组成，负责图像和数据的采集及信号处理。
传输设备包括同轴电缆和信号线，负责将音、视频信号传输到监控中心的主控设备。
中心控制室设备具体又可分为主控设备和显示设备，主控设备包括数字智能控制主机及各种模拟控制设备等，负责完成对前端音、视频信号进行压缩处理、图像切换、云镜操作等所有功能项的控制；显示设备主要是显示器，用以实时显示监控区域图像、系统操作界面和观看录像资料，。
在中心控制室，原传统的控制方式（模拟方式）是采用分散控制，监控和报警作为子系统各成一体，独立进行操作和控制，不利于操作人员的管理。
当前，我们采用先进的计算机多媒体监控方式，通过数字监控主机建立一个全新的控制平台，能够将各子系统功能全部集中在该控制平台上，即一台数字智能型控制主机上，只需通过鼠标点击，便可进行综合管理，这样不仅大大增强了系统功能，并且使控制变的更加简单、直观，易于管理和节省资金。
五、视频监控系统功能说明
（一） 总站监控中心具有的功能
a 可实时显示任意一路或多路监控点的影音信息，进行实时监测。
b 可对任一路摄像机的显示效果、录像速度进行设置，以达到最佳效果。
c 可对某一路或某几路重要监控点进行多种模式的存储录像。
d 重要录像资料可以备份和播放。
e 可对录像资料进行多种智能检索和回放。
f 可任意控制前端云台和摄像机镜头，选取最佳角度和距离监测现场情况。
g 具备强大的联网传输功能，可将各路监控信号远传广域网，实现网络监控。
h 具有报警侦测功能，可根据电子地图迅速查找到报警方位。
i 实现视频报警联动录像，即报警后可自动启动录像同时启动声光报警信号；
j 可在主控室安装模拟电视墙，增强显示效果；
k 通过在数字智能型控制主机上的设置，可将监控信号上传到internet网，实现远程监控。
l 详细功能请参见设备选型中数字硬盘录像主机的功能介绍。
（二） 各领导办公室作为网络分控端具有的功能
a 通过网络可以随时观看所有监控点的视频图像。
b 通过网络和分控软件可远程控制各监控点的云台和镜头，摆脱地域限制。
c 可登陆到分站的监控主机，任意查看以前录像资料。
d 可对分站前端摄像机的色彩、对比度、饱和度等进行调整。
六、视频监控系统方案设计及前端设备
闭路视频监控系统是安全防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的系统，它可以通过控制摄像机及其辅助设备（云台、镜头等）直接观看被监控场所的动向，一目了然；同时它可以把被监视场所的图像全部或部分记录下来，这样就为日后某些事件处理提供了方便条件和重要依据。
完整的视频监控系统由前端采集、传输分配、系统控制、图像的处理与显示五部分组成。
该系统是双向的多路传输系统，既要向接收端传输视频信号，又要向摄像机传送控制信号和电源。
系统前端部分设计
系统前端设备主要安装各种高清晰度摄像机或网络摄像机（网络快球）作为获取视频图像的工具。
在本系统中，前端部分主要包括摄像机、网络视频服务器以及前端的传输系统和接地系统组成。
本方案把放置网络视频服务器或网络智能快球的地方称为前端集中点。
前端选用的是武汉深恩科技有限公司的SUM-906M室内的高速智能快球、SUM-212S室外的红外球以及WHSUM离子铸钢接地棒。
前端设备配置表
大坝部分：
1
大坝配电室
快速智能球机
室内
SUM-906M
22
1
高程2237.23
2
泄洪闸室
快速智能球机
室内
SUM-906M
22
1
高程2237.23
3
电站进水洞
红外球机
室外
SUM-212S
30
1
高程2238.60
4
上坝路口
红外球机
室外
SUM-212S
30
2
高程2238.60
其它部分：
序号
安装位置
摄像要求
护类型
型号
变焦倍数
数量
备注
1
继电保护室
快速智能球机
室内
SUM-906M
22
1
高程2255.01
2
通信室
快速智能球机
室内
SUM-906M
22
1
高程2255.01
3
电缆层二侧
快速智能球机
室内
SUM-906M
22
2
高程2251.81
4
发电机层上、下游侧墙居中
快速智能球机
室内
SUM-906M
22
2
高程2246.31
5
10.5kV及0.4kV配电室
快速智能球机
室内
SUM-906M
22
2
高程2246.31
6
中控室
快速智能球机
室内
SUM-906M
22
2
高程2246.31
7
电缆层二侧
快速智能球机
室内
SUM-906M
22
2
高程2242.21
前端设备技术指标
WHSUM吸顶高变速智能球型一体化摄象机
产品名称：
吸顶高变速智能球型一体化摄象机
产品品牌：
WHSUM
产品型号：
SUM-906M
生产厂家：
武汉深恩科技
技术指标：
Ø图像传感器：
1/4'inchSONYsuperHADCCD
Ø有效像数：
752（H）×582（V）
Ø水平解晰度：
彩色480线
Ø同步系统：
内同步/外同步（可选）
Ø扫描系统：
15625HZ50HZ（PAL）
Ø焦距：
22x,f=3.9to85.8mm（电子10x）
Ø最低照度：
0.0lux
Ø焦距：
22x,f=3.9to85.8mm（电子10x）
Ø夜视转换：
无
Ø红外感应：
无
Ø信噪比：
≥50dB
Ø电子快门：
1/50~1/10000秒
Ø视频输出:
复合视频信号1.0Vp-p/75Ω
Ø聚焦：
自动/手动
Ø光圈：
自动/手动（F1.4~CLOSE）
Ø白平衡：
自动/手动
Ø背光补偿：
开/关
Ø菜单：
OSD英文屏幕菜单
Ø水平转角：
0°~360°
Ø水平转速：
0°~300°/S
Ø垂直转角：
0°~90°
Ø垂直转速：
0.5~60°/S
Ø预置点个数：
128
Ø自动扫描：
方式与速度菜单内可调
Ø巡视功能：
至多储存6条巡视轨迹
Ø轨迹自学习：
40秒
Ø通讯：
RS485
Ø通讯波特率：
1200/2400/4800/9600
Ø球罩颜色：
透明
Ø散热系统：
有
Ø加温系统：
有
Ø功耗：
30VA
Ø电源：
AC15V±10%1.25A
Ø重量：
4KG
Ø环境温度：
室内:
0℃~+40℃
产品特点：
Ø快装接口,具有热插拔功能,美观大方,精致小巧
Ø360°连续旋转、最快速度达到300°/S
Ø四路报警输入、一路报警输出
ØOSD英文屏幕菜单功能,可显示预置位标题、摄象机地址等
Ø巡视时每点停留时间可由用户自行设定
Ø可选择多区域屏蔽功能,6条可编程巡航轨迹
Ø40秒自学习功能,128个预置位
Ø集成多协议,波特率可选
Ø采用12/24V电源可以实现外同步
WHSUM30倍红外线一体化恒速球机
产品型号：
SUM-212S
生产厂家：
武汉深恩科技
技术指标：
Ø成像器件：
1/4″SONYCCD摄像传感器
Ø制式：
彩色
Ø水平清晰度：
480线
Ø镜头：
自动光圈
Ø红外LED：
100m,红外LED60只
Ø扫描方式：
2:
1隔行扫描
Ø信噪比：
大于48dB
Ø自动电子快门：
1/50~1/100,000秒
Ø伽码特性：
0.45
Ø镜头安装：
3.9~~85.8MM
Ø自动增益控制：
自动
Ø白平衡：
自动/室内/室外
Ø背光补偿：
自动探测
Ø同步方式：
内同步
Ø视频输出：
复合信号1VP-P/75ΩBNC端子
Ø配件：
自动降温/加热装置
Ø电源输入：
AC220V
Ø尺寸（mm）：
150*360mm
Ø工作温度：
-10℃~50℃（14℉~122℉）
⏹产品特点：
⏹水平355度，垂直45度旋转，全方位监控
⏹外置多协议专用解码器（涡轮变压器，抗干扰）
⏹专业的感红外一体化摄像机，日夜图象清晰
⏹进口大功率红外灯60粒，配合电源设计，具有超长的使用寿命
⏹全天候室/内外，日夜两用，自动恒温，内置风扇
⏹独特的产品结构设计将防水，散热美观等特点集一身
⏹独创的防红外灯反光技术，图象更清晰
WHSUM单路CIF视频编码器
产品名称：
网络视频服务器
产品品牌：
WHSUM
产品型号：
SUM-04T-PC
生产厂家：
武汉深恩科技
技术指标：
Ø视频制式：
支持NTSC或PAL格式
Ø视频压缩方式：
MPEG-4四通道独立编码
Ø帧率：
50帧/秒（PAL制式），60帧/秒（NTSC制式）,向下可调
Ø音频压缩标准：
ISO-MPEGAudioLayer-3
Ø视频编码尺寸：
D1:
704×576最优，兼容HalfD1:
704×288CIF:
352×288
Ø视频流占用带宽平均：
200kbps（分辨率352×288，25帧每通道
Ø画面延迟：
小于200毫秒（局域网）
Ø图像调节：
亮度、对比度、色度、饱和度，图像质量级别调节
Ø支持的分辨率：
PAL：
704×576、704×288、352×288NTSC：
704×480、704×240、352×240
Ø性能：
输出帧率最大为30fps，网络带宽占用最小为32Kbps
Ø触发事件及行动：
触发条件：
时间/报警输入/视频移动侦测视频丢失动作：
继电器输出控制外围设备
Ø建议支持用户数量：
10
ØIO及控制接口：
485透明通道
Ø嵌入式WEB服务：
支持IE浏览、配置、升级
Ø动态域名：
内置动态域名客户端，配置成为二级域名方便动态IP用户使用
Ø视频输入：
1/2/4路1.0V（P-P）,75ΩComposite,BNC,PAL/NTSC（与型号有关）
Ø音频输入：
1/2/4路BNC接口麦克风输入或线性输入（与型号有关）
Ø音频输出：
1.0V（P-P）BNC接口线性输出
Ø硬件：
CPU：
高性能DSP处理器；
操作系统：
实时嵌入式VxWorks操作系统；
ROM：
4MBytesFlashROM
RAM:
64MBytesSDRAM
看门狗：
用于监视系统的电压可非正常的程序执行
一个RS-485端口
一个RJ-45用户以太网接口
两个Led显示网络状态
2/4报警输入（采用门限电压3.1-4.1）（与型号有关）1/4继电器报警输出（1A120VAC1A24VDC）（与型号有关）
Ø网络接口：
10/100M
Ø系统要求：
CPU：
PⅢ或者更高
内存：
96M或者更高
显示器：
17寸@1024×768以获得最佳显示效果
Ø安全性：
3层密码保护
Ø工作温度：
5~60℃
Ø工作湿度：
20~80%
Ø输入电压：
DC12V/1A
Ø功率：
小于5瓦
Ø整机尺寸：
205mm（W）*122mm（H）*48mm（D）
产品特点：
支持PAL或NTSC格式
支持CIF、HalfD1高清晰MPEG4视频压缩和MP3音频压缩
视频码率32Kbps-4Mbps连续可调，帧率1-30（1-25）连续可调
视频流占用平均带宽200kbps（分辨率352x288,25帧）
画面延迟小于200毫秒（局域网）
嵌入式Web服务，支持IE浏览、配置、升级
支持动态域名、局域网、广域网
支持双向语音对讲
报警预录功能5秒-30秒,支持报警上传
支持图像抓拍、录像
支持网络断线自动连接功能
支持异常情况自动重启恢复功能
Ø摄像机的安装
室内摄像机的安装高度以2.5～5m为宜，室外以3.5～10m为宜；固定枪式摄像机一般采用摄像机支架固定方式安装，并用防护罩进行防尘保护。
半球型摄像机常用于天花板上进行吸顶安装。
在进行安装时以所依据的各项标准为指导思想。
Ø视频线的敷设
室外场所的监控点均采用PVC管或槽的方式埋地引入监控室，所有线材均用性能好的PVC管进行保护，全程线路均为封闭式，在PVC管之间用PVC专用胶水进行无缝连接，保证在一般情况下不受影响，室内的监控点用先天花板吊顶后埋地的方式进行敷设。
Ø控制方式及控制信号的传输
视频监控系统应具有对电动云台、电动变焦镜头、防护罩和电源的控制功能。
控制中心与受控中心间的距离及受控设备的多少决定视频监控系统的控制方式。
（1）当摄像机数量少，控制距离不超过500m时，可采用直接控制方式，用多芯电缆传输控制信号。
这种方式控制线数量多，施工量大。
（2）当摄像机数量少，控制项目较少，控制距离在1000m以内时，可采用间接控制方式。
这种方式控制线数量也较多。
（3）由于PC机技术的极大进步，现已将数字技术广泛应用于传统的模拟电视监控领域，这就是数据编码微机控制方式。
这种方式采用串行码传输控制信号，系统控制线只需两根，适用于大中型系统的控制及长距离传输，还可以用软件将监控与报警系统兼容起来。
（4）当控制距离在300～500m时，来自摄像机的视频信号及来自控制器端的控制信号可共用一条同轴电缆，这就是同轴视控方式。
这种方式虽能节省控制线，但目前此类设备较昂贵，设计时要综合考虑。
如中监控点距监控中心较远，在传输方面增加一些设备，如光瑞机、信号放大器等。
本系统采用RS485总线控制方式，RS485总线可控制1200米远处的终端，并且通常使用单工模式的三线进行传输，大大节省了布线成本。
前端设备接地部分
为了保护前端设备的安全性和永久性，在本方案中采用的WHSUM离子铸钢接地棒进行接地保护，主要针对是室外的红外球，对室内不做要求。
WHSUM离子铸铜接地棒是用特殊的电镀技术将99.9%的纯铜均匀覆盖到低碳钢芯上，使铜与钢芯完全分子结合（如两者结合不密，在通电的情况下，会产生原电池反应，阳极金属铁发生氧化反应变成铁离子流失，反而加快钢芯受蚀）。
它具有铜层厚（0.25毫米以上）、粘合度好、不剥离（可轧制螺纹）等特点。
它的优点是抗拉强度大（高达600牛顿/平方毫米），耐腐蚀性强（可保证使用寿命在30年以上），有恒定的低电阻及良好的可塑性，既有与铜等同的性能又兼有钢材特性。
WHSUM离子铸铜接地棒，深埋地下后无论是自然腐蚀还是电化学反应，都有极强的保护性。
接地棒与接地连线采用我公司生产的热熔焊剂焊接，使接地装置完全处在铜的保护之下，成为真正的免维护接地装置。
离子铸铜接地棒配有同轴连接器、驱动头和钻头等配套件。
根据不同地质及使用要求可以通过采用WSUM-DM型黄铜同轴连接器（连接螺栓）连接，任意增加铸铜接地棒的长度。
顶端采用WSUM-DMQ驱动头（连接螺栓）连接，供棒打深时打击使用。
末端采用WSUM-DMZ特制钻头（连接螺栓）连接，以便于将棒打深。
在本方案中，将采用外径20mm，铜层厚度0.25mm的WSUM-DD20型号的接地棒打入地下5m即可。
同时要使用本公司生产的WSUM-DM20同轴连接器、WSUM-DMQ20驱动头和WSUM-DMZ20进行连接使用
图1产品组合分析图2铸铜棒
图3驱动头图4钻头（黑）同轴连接（黄）
产品图附注:
（图1）中：
左为WSUM-D1铸铜棒组合图，右为长度1米WSUM-D2（一端尖）铸铜棒。
WSUM-D1铸铜棒（见图2）底端既可连接（图4）钻头，又可用WSUM-D2（一端尖）铸铜棒连接。
另一端可连接（图3）中的驱动头。
总站监控中心设计
总站监控中心是系统的信号控制及信息交换中心，控制室内主要安装有用于监控系统的多台DVR主机、控制台、监视器、电视墙、矩阵等，如有需要，还可包括用于机房建设的UPS电源系统、防雷系统、接地系统以及空调与地板等。
DVR主机通过传输部分直接连接前端各摄像机与探头，对摄像机进行直接控制与管理，带云台的摄像机配置解码器，DVR通过串口进行控制云台的动作，DVR安装网络版管理软件，大楼内的计算机可以INTRANET或以太网对前端摄像机进行管理和监察。
分控室由多媒体电脑组成，通过安装分控软件，接入网络，分控电脑也可以对前段摄象机进行控制，变倍、聚焦、回放等。
1、系统简介
水电站的控制中心由一台存储服务器和一台客户端电脑组成，前端17路视频信号通过视频传输接到该5台网络视频服务器，存储服务器主要通过本地网络接收视频服务器的前端监控点的录象资料，并且进行存储，一台客户端电脑主要用来显示和管理前端的视频服务器。
视频服务器可以通过交换机接入水电站的局域网，供其他的客户端和总控制中心查看和控制视频图象。
能通过控制键盘或计算机鼠标、键盘按顺序、周期
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