数字监控系统方案.docx

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数字监控系统方案

智能学校保安监控&防盗报警

系统标准设计方案（ERH）

目录

1项目概述2

1.1系统设计思路5

1.2本系统技术特点8

2设计说明10

2.1前端部分10

2.2传输部分19

2.3监控中心设备20

2.4设备清单与工程预算25

1项目概述

安全防范管理系统在以往人们的意识里认为只有在银行、博物管等风险单位才最适用，但随着本行业在最近几年的发展及人们对生活要求越来越高，安全防范管理系统不仅仅只适合于国家风险单位，这种安全意识越来越深入到人们的日常工作和学习当中去。

特别是学校智能化的发展最为明显，各种监控报警系统的建立，多媒体教室等等。

保障学校安全防范管理系统成为监控系统在应用领域的另一突破。

安全防范系统作为一种现代化的管理措施，日益受到人们的重视。

人防与技防相结合的安全防范体系在各行各业中发挥着越来越重要的作用，而学校数字化监控系统又发挥着尤其重要的作用。

学校数字化监控系统是当今普遍应用的现代化管理手段。

它能够在第一时间以图像、文字形式告知管理、维护和保安人员现场所发生的任何情况，从而有效地做出快速反应，并将所发生事件的全过程进行备份，对重要数据进行记录，为处理事故提供切实依据。

随着宽带技术的发展，远程集中监控的需要越来越多，规模也越来越大，一种是重建专用网，利用现有的CATV技术，包括WDM技术，将模拟信号不做处理直接传到监控中心，进行集中监控，其缺点是网络建设费用非常高，采用WDM技术，必须是裸光钎（中间是无源的），在有些应用场合，在一个小的区域范围内，还是可行的，只是实现集中监控的代价很大，费用很高。

另一种方法技术利用现有的数字网络，对视音频信号进行数字化压缩，将压缩码流组成IP报文，通过TCP/IP协议，把这些IP报文传到监控中心实时解码出视频图像，进行集中监控，这个数字网络可以是VPN，可以是专网，也可以是公网，如PSTN、ISDN、GPRS、CDMA、ADSL、宽带城域网、INTERNET等。

PC管理主机可以通过IP网络，对前端的每一台网络视频服务器进行配置、管理、控制，可以实时监控每一台网络视频服务器的视频图像。

如果视频图像的数量太多，整个网络太大，一台管理主机可以同时监控很多台前端设备的图像，通过PC机的显示器显示视频图像，并通过事先设定的规则切换图像信号。

如15秒切换一次，要求一分钟进行一次循环，以一台PC机能同时进行16路解码计算，一台PC机可以同时监控64路视频图像，两台PC机就可以监控128路视频图像，可以依次类推。

使用独立的网络视频解码器能够将经过网络视频服务器及数字硬盘录像编码过的数据进行D/A转化，最终输出到电视墙上，让用户直接看到清晰实时的监控图像。

学校中的各个校园建筑中都配安装专业的模拟摄像机，通过接入网络视频服务器直接接入到数字监控中心进行管理。

如下图所示：

如上图所示，前端办公楼或者教学楼中的监控及其他监控摄像机直接接入网络视频服务器，由网络视频服务器通过校园网络直接接入到监控中心进行管理。

数字监控中心不仅可以对所有前端监控区域进行监控，并且可通过网络解码器输出到电视墙进行循环切换监控。

如下图所示：

后端网络解码器将前端的网络视频服务器传输的音、视频信号转换为模拟的音、视频信号，直接输入到模拟矩阵中，由模拟矩阵输出到电视墙上进行循环切换显示。

如下图所示：

1.1系统设计思路

依据安全技术防范行业的规章和标准，根据提供的平面图进行初步设计。

方案中，我们力求结合不同部位有不同要求的特点，在达到通常监控效果的基础上，突出重点监控，以确保安全。

本系统在布点合理设计外，在系统功能上我们选用了模拟与数字相结合的技术，即采用了矩阵切换显示，又采用了数字硬盘录相对重点图像备份录像功能。

本学校总占地面积为***平方米，总建筑面积***平方米。

整个学校建筑形状为长方形，长约***米，宽约***米。

学校南北、东西方向各一条学校交通干道成“十”字形贯穿全校。

校园整个建筑设计充满了现代建设风格，在学校设计安装保安监控和防盗报警系统不仅保障了学校的安全及防范，并且也是一种科技化的体现，为学校的管理也起到了决定的帮助作用。

因此建立一套合理、完善、经济、科技的保安监控系统和防盗报警是很有必要的，从而将安静、文化、效能带给学生。

根据学校的规划，学校南北、东西方向各一条学校交通干道成“十”字形贯穿全校，中间是学校广场，广场边是学校信息大楼，图书馆、行政楼。

以学校广场为中心，2条主干通道为X、Y轴，按东北、西北、西南、东南方向确定楼群。

依据学校的规划方式监控点及报警点分布区域以校门入口、主干道和各楼筑出入口及重点楼层或重点系科为监控为主要监视目标，学校其它区域为有效监视区域的原则对方案进行设计。

前端监控点采用固定和转动相结合的方式，在入口和干道处及重要系科处采用固定摄像机，在广场及干道处采用全方位转动摄像机，根据监视场所的不同选用不同照度的摄像机，根据监视范围选用不同型号的摄像机镜头来满足现场需要。

前端报警点分布主要集中在重要的科室（图书馆、机房等）和开放式多媒体教室、汇聚层设备间及校园周界。

选用不同规格的主动红外或被动红外来满足现场需求。

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。

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方式，结合硬盘录像机录像功能。

报警中心配制：

本系统和监控中心共用同一机房，在报警中心配置1套满足前端报警输入需求的报警主机，在报警中心可做到对前端任一防区的布防、撤防和报警接收。

除此之外，本系统考虑部分报警（财务室、资料室等和其它科室）和监控系统的联动功能，在监控中心增加一台报警接口装置，通过报警接口装置将保安监控和防盗报警做到联动功能。

矩阵键盘控制图像切换，硬盘录像功能及报警系统的联动将该校建立成高科技的现代化智能学校。

前端设备由模拟摄像机、网络视频服务器、网络设备（交换机、路由器、网络连接设备）、网络设施、监控中心、管理中心通过网络联成一个整体，利用功能模块积木式的方式来构建数码集中监控系统。

管理中心的设计强化“监管”，可以做到对异常事件处理过程的实时查看，并能做到如同亲临现场的指挥效果，有利于提高处理异常事件的效率，同时减少不必要的失误，通过管理中心和监控中心软件，能够实现对不同教室的监控画面的监看，即对教室内的实时讲课画面进行预览，存储，备份，转发等等操作。

由于网络视频服务器中接入两个摄像头，我们建议推荐使用2路half-D1视频分辨率的网络视频服务器进行监控。

监控中心的设计强化“执行”，包括对视音频的采集、存储、发送，构建本地报警联动装置，以及对报警信息的上传，异常事件的现场处理等。

本系统构建于现有网络平台，把网络连接看作一个整体，我们可以理解为：

在网络平台上，前端通过硬盘录像机接入了N个图像、语音、报警输入，通过网络传输及控制，所有这些信息可以实时（视网络资源而定）地传输到监控中心，监控中心通过网管、电视墙管理、服务器一系列管理设备实施信息处理和远程管理，从而真正实现了一个典型的“IP矩阵”应用案例。

监控中心以管理服务器为核心，前端一体化设计，以具体应用为目标，达到监控及报警处理的各项功能。

监控中心借助于网络平台，由管理中心完成集中控制各项功能。

监控中心设立以下模块：

⏹管理服务器：

管理本区域内的NVS（网络视频服务器），对授权用户进行操作权限的认证，杜绝内部人员对前端设备参数的恶意修改造成系统运行混乱，确保内部安全。

选用性能稳定的计算机，以保证其可靠运行。

⏹报警管理主机：

负责本区域内报警事件的管理。

⏹前端：

前端采集模块的核心是硬盘录像机，它将所有外围设备集于一体，完成视音频的采集、存储、发送，同时实现本地报警联动及报警信号上传功能。

⏹主控管理主机：

由管理服务器授权控制本区域的前端设备（DVR各项参数、PTZ控制等），完成本区域的主要监控功能。

⏹解码主机：

用于电视墙、大屏幕。

（此功能在教室监控中暂时可以不适用，作为今后备用功能，当需要输出到电视上时，可直接接入，方便实用）

管理中心以管理为目的，可以知道想现场发生的异常事件，能查看想看的现场图像，便于处理紧急异常事件。

网络客户端分控：

由所要管理区域的监控中心授权，分配不同权限职能，可以通过各个监控中心授权达到对全系统操作的权力；

注：

整个管理中心软件和网络客户端分控软件可采用相同的软件进行操控。

设计标准：

1．《安全防范工程程序与要求》GA/T75—94

2．《安全防范工程通用图形符号》GA/T75—1999

3．《安全防范系统验收规则》GA308—2001

4．《视频安防监视系统技术要求》GA367—2001

8．《民用闭路监视电视系统工程技术规格》GB50198—98

9．《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16—92

10．《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232—82

11．国家或行业批准发布的相关产品/系统标准

12．对于一些进口产品，采用原制造厂商所在国的国家标准，并肯定这些标准比中国标准或现行ISO或IEC相等或更好。

13.我公司提供的货物和服务应尽可能地采用同样的标准。

1.2本系统技术特点

本系统采用代表国内最高技术水平和理念的架构和产品来进行构建，具备先进性、稳定性、安全性、可扩展性、低成本等特点。

1.2.1先进性

⏹压缩算法的先进性：

H.264和ＭＰＥＧ４算法代表了国内外最高和最新水准的视频压缩技术，具备高压缩比、清晰、码流可控、适合网络传输等特点；

⏹端平台的先进性：

采用嵌入式前端平台；

⏹整体架构的先进性：

“IP矩阵”技术的典型应用案例，顺应技术发展的潮流，也代表了今后网络化安防产品的发展方向；

⏹联网集中监控，便于管理，提高效率，是真正的网络监控管理系统；

⏹应用系统功能完善，如报警联动、分组视频切换、错误告警等。

1.2.2稳定性

⏹嵌入式架构带来的超稳定性：

前端平台采用嵌入式架构，所有代码均固化在于FLASH芯片中，不会出现“系统崩溃”类的灾难，大大提高了效率，保证了系统的稳定性；

⏹专利技术带来的硬盘稳定性：

通过采用专利技术，改变硬盘的寻道和写入工作机制，延长磁盘寿命，当工作盘运行时，其它硬盘处于休眠状态将大大提高前端设备的稳定性；

⏹与病毒绝缘：

前端采用嵌入式设备，因为结构和系统的不同，病毒无法入侵，作为一个网络化应用，杜绝被病毒入侵甚至造成全网的传播将大大提高系统的稳定性；

1.2.3安全性

⏹前端设备安全性：

分级密码功能，充分保证前端设备的安全性，避免前端设备参数被恶意修改；

⏹客户端软件安全性：

所有客户端软件分别进行分级权限管理，合理分配各自的权限，多级权限管理可以确定安全性，保证保密画面不会泄露，系统参数不会被恶意篡改，；

⏹网络资源利用的安全性：

前端设备的码流控制功能（带宽控制），再结合对客户分控端软件的多级权限管理，可以做到精确控制对网络带宽资源的占用。

1.2.4可扩展性

本系统基于IP方式构建，端口号可灵活选择，不会因为系统前端设备的增加而扩建，而前端设备可以根据需要随意添加，后台管理同样能承受。

因此本系统具备了非常强的可扩展性。

1.2.5低成本

⏹网络成本：

基于现有的网络平台，一般情况无需添置其他网络设备，只需分配IP资源即可；

⏹前端采集设备：

完全可以利用现有的前端采集设备（如摄像枪、报警探头等），不需要重新投资；

⏹前端处理设备：

网络视频服务器（ＹＷ６０００系列）具有极具亲合力的价格优势，与市场上的主流产品成本相当，却具备更高效率及更先进的性能，性价比一流，同时集成了众多接口，节省了部分末端设备（矩阵、画面分割器等等）；

⏹软件模块：

各个软件模块均对系统平台的要求不高；

2设计说明

学校数字化监控系统是一个完整的、独立的系统，同时又可纳入系统集成管理中去。

对本系统方案进行设计做到根据“严密、合理、可靠、经济、完善”的设计思想；安全、周密、兼顾其它，遵守设计原则达到最佳的效果和最优的性能价格比。

根据贵司提供的平面图，现对系统进行如下设计：

系统一共由三个部分组成：

前端部分、传输部分、监控中心（处理及输出）。

监控系统结构图

2.1前端部分

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，报警输入及输出到报警线这一过程。

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，另外摄像机还分为黑白或彩色CCD。

根据不同环境因素及使用的场地不同，选用不同的摄像机。

本系统应用于学校入口及学校主干道和部分重要科室的监视，因此可选择室外固定或转动摄你机。

本系统我们选用了ERH品牌的1/3”彩色摄像机和ERH品牌的一体化智能球机，本两款摄像机具有寿命高、不受磁场干扰、抗震动、图像延迟小、灵敏度高和有极好的图像再现性等优点。

ERH1/3”摄像机配日本精工的自动光圈镜头及室内/外防护罩。

前端摄像机安装完成后，需将摄像机的模拟AV线直接接入网络视频服务器中，前端网络视频服务器可固定在前端，由于AV模拟光纤的距离非常远，可达到几公里，因此网络视频服务器也可以置于后端。

为了在便于施工和管理，推荐将网络视频服务器直接置于前端进行固定。

前端的模拟摄像机输出的视频线直接接入到网络视频服务器中，通过RJ45标准网络或者经过转换成为光纤进行传输，最终传输到监控中心。

以下是该前端设备的具体功能及技术参数：

2.1.11/3”彩色摄像机ERHC-31SH-X

产品特性

●   数字信号处理技术

●   1/3″CCD成像器

●   最低照度0.03LUX/F1.2

●   高解像度

●   超高灵敏度

●   高信噪比

●   C/CS镜头安装

●   可用直流/视频驱动的自动光圈镜头

●   12VDC/24VAC供选择

●   自动增益控制（AGC）

●   白平衡模式

●   背光补偿

●   相位线锁定，并且可调

ERHC-31SH数码摄像机采用数字慢快门（DSS）技术使得摄像机提高了低照度下的性能。

DSS技术在低光照的时候，减少图像帧的刷新速度并提高摄像机的灵敏度。

ERHC-31SH系列摄像机使用1/3英寸制式的CCD成像器，并且拥有480TV线的高分辨率，使用12VDC或24VAC供电。

摄像机同时具有宽光谱的自动白平衡，自动增益控制，电子快门控制，数字信号处理，自动逆光补偿，无闪烁方式，相位可调、线性锁定。

想改变以上设置，只需要操作摄像机后面板上相应的DIP开关。

摄像机安装方便，具有电源和视频连接端子，摄像机上或下的安装螺孔可方便固定摄像机。

各种固定的，手动变焦的，电动变焦的镜头均可使用，不论手动光圈还是自动光圈,摄像机同时具有直流和视频驱动的自动光圈镜头接口，可调后焦以适应C/CS镜头。

后焦距调节可在摄像机顶部或侧面进行调节。

概述

成像装置    1/3英寸行间转移CCD

像素        768x494（NTSC）

            752x582（PAL）

扫描系统    625线，2：

1隔行扫描

水平分辨率    480线

最低照度    0.03LUX/F1.2

信噪比        48dB,AGCOFF

增益控制    自动

自动增益控制 通过开关可以选择

背光补偿    通过开关可以选择

自动光圈镜头类型 直流或视频驱动

视频输出        1ERH-p, 75欧姆

电子快门        1/60-1/100,000秒,NTSC

                   1/50-1/100,000秒,PAL

线性锁定        适用于24VAC电源

电气指标

电源要求       12VDC或24VAC

功耗           低于6.5W

视频接头       BNC

镜头插座       4针接头（小型,方形）

机械构造

镜头安装接口  C/CS接口（可调整）

摄像机安装支架  摄像机壳体的顶部及底部

环境指标

工作温度      -10℃至+50℃

储存温度      -10℃至+70℃

物理指标

净重量 

ERHC-31SH        0.22kg

ERHC-31SH-X      0.22kg

运输重量 

ERHC-31SH        0.329kg

ERHC-31SH-X      0.329kg

认证

●   CE

●   CCC

●   ISO9001

●   UL

外形尺寸

尺寸（长×宽×高）：

109.3x60.5x70mm

2.1.2摄像机防护罩EH2000

产品特性

●适用于室内/外安装

●符合IP66标准

●可根据现场情况自由选择加热器、遮阳罩

●低成本

●小型护罩，设计新颖

●弹簧辅助前开式顶盖

●后部锁扣连接

●安装及维护方便

●可根据需要选配加热器、遮阳罩等附件

●加热器可有效加热摄像机，并可除雾，除霜

●遮阳罩可降低内部温度3℃~5℃

●护罩底部有电缆接入密封套及安装孔

●ERHH-2000系列室外/外防护罩设计用于安装带定焦或变焦镜头的CCD摄象机

●ERHH-2100系列采用弹簧辅助前开式顶盖。

ERHH-2200，ERHH-2300系列采用气动支撑杆辅助前开式顶盖

●铝合金制造，有12，15，18，23英寸等多种选择

●底部有两处密封电缆入口，最大电缆直径12mm

●ERHH-2100，ERHH-2200系列安全锁扣固定于护罩尾部ERHH-2300系列安全锁扣固定于护罩两侧

ERHH-2000系列防护罩适用于室内/室外安装环境的全天候防护罩，可安装带定焦或变焦镜头的CCD摄像机。

护罩顶盖通过开启两侧锁扣打开。

护罩底部有两个可调节的电缆密封套，方便安装电源和视频线，护罩两侧各有一个锁扣连接。

ERHH-2000可根据需要选购风扇、加热器、遮阳罩、雨刷等附件。

护罩从后部打开。

前开式盖子可极大地方便安装及保养工作，摄像机及镜头需要调整时也很方便。

盖子完全打开时，有一个独特的气推弹簧紧紧地将其固定住。

盖子由侧接口的连接锁定插销固定。

必要的话，连接锁定插销也可使用适当大小的扣锁固定住以增加

所有的型号都有一个可调整的摄像机滑板，带有一个可卸下及倒罩的内置高度提升块。

2.1.3自动光圈镜头ERHFD4

产品特性

●Cs安装方式

●用于1/3英寸摄像机

●直流驱动自动光圈，手动聚焦

●高清晰度，体积小

ERH的ERHFD系列自动光圈定焦镜头，体积小巧，价格合理质量高。

所有的ERHFD系列镜头均为CS型安装方式。

所有要求直流驱动自动光圈镜头的1/3英寸CCTV摄像机都可以安装这一系列镜头。

为了便于安装ERHFD系列中的镜头，都带有一个标准的方形4脚插片。

该型镜头的范围从宽视野的2.8mm镜头到正常视野的12mm镜头不等。

ERHFD系列的镜头使用可调孔径的直流驱动自动光圈。

此类产品最适合用于摄像机和镜头随着亮度级别的变化而随之进行自动补偿的情况。

2.1.4一体化球采用的是瑞琪品牌的

型号：

ERH-5607/5609

 主要特性：

       内置金属云台机芯或高强度ABS机芯

       采用平射式聚丙烯透明罩,单点图象变形为零

       采用机芯、机体分离设计，机芯便于拆卸

       采用双层内衬结构设计

       一路可独立布/撤防、具有报警联动的报警输出端

       发生报警后能把报警地址信息传递给AT系统控制中心，实现全方位的报警联动响应

       内置万能解码器，集成多协议，自由选择、波特率可调                                    

       有自动扫描功能，水平、垂直限位角度可调

       室外型内置自动恒温感应装置

       外观尺寸7′，9′，12′可选

       水平转动：

355º旋转；垂直转动：

90º旋转

       水平变速：

12º/S；垂直变速：

12º/S             

       通讯接口：

RS-485；波特率：

1200/2400/4800/9600可选

       浪涌保护措施及抗雷击干扰

       协议：

Vinet/PelcoP/PelcoD等多协议

       吸顶式上罩：

铝合金/ABS可选

       全球式上罩：

铝合金/ABS可选

       球机下罩：

聚丙烯

       安装方式：

壁装/吊装/吸顶式可选 

       安装环境：

室内/室外可选  

       输入电压：

AC24V  

工作温度：

-30º-60º

 技术参数：

型号  ：

            ERH-2201      

影像感应器 ：

        SONY 1/4″CCD               

有效像素 ：

           440,000PIXELS           

最低照度  ：

       0.1-0.01  / 0.1 Lux        

水平解像度  ：

      420线  / 480线            

白天/黑夜转换 ：

     手动/自动                           

变焦倍数          22倍        f=3.9~85.8mm,48º（W） 2.7（T） 

背光补偿         关/开自动补偿

视频输出          1.0±0.2ERH-p（75Ω）

2.1.5网络视频服务器（编码器）

网络视频服务器的适用范围非常广泛，可用于多种现场：

●城市道路监控

●公共场所安全远程监控

●商场、超市监控

●酒店视频点菜系统

●学校数字化监控

●远程教学、远程教学点播

●矿场、舞厅等娱乐场所联网监控

由于矿场的地理分布散乱，不可能专门为其敷设线缆。

使用矿场已有的网络连接代替传统的传输链路，已经成为了矿场监控系统的未来趋势。

所以使用KD1001B型视频服务器，在本系统中是非常适合的。

设备技术参数如下：

1.视频编码算法H.264

2.音频编码算法MP3音视频完全同步（唇音同步）

3.编码图象大小D1、Half-D1、CIF、QCIF

4.水印（WATERMARK）技术

5.视频码率64Kbps-8Mbps连续可调，帧率1-30（1-25）连续可调，音频码率可调

6.视频输入1路，NTSC/PAL可设置

7.音频输入1路Line-in

8.音频输出1路

9.提供4路报警输入，4路继电器功率输出

10.提供1个RS485接口，连接控制球机