XX市XX区中心医院安防系统升级改造工程设计方案.docx

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XX市XX区中心医院安防系统升级改造工程设计方案

XX市XX区中心医院安防系统升级改造

工程设计方案

第1章项目概述

1.1项目名称

XX市XX区中心医院安防系统升级改造项目

1.2项目性质

项目性质：

新建、升级改造

1.3项目建设方案编制依据

随着安全防范技术向数字化、高清化、网络化、智能化方向持续发展，一方面是安防工程防控的范围越来越广（如联网监控等），功能越来越强大（如多系统数字化集成、智能化等），另一方面是针对安防工程的需求越来越复杂（如监控值守、应急指挥、其他业务部门的风险管理等），依据我国安防工程建设已有标准体系，对我院安防工程建设起着重大的规范和指导作用。

本项目编写依据：

◆《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

◆《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》GB/T28181-2011

◆《XX市社会治安视频监控系统建设总体实施方案》

◆《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）

◆《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87

◆《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-92）

◆《无屏蔽双绞线系统现场测试传输性能规范》（EIA/TIATSB67）

◆《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）

◆《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T30003-93）

◆《计算机信息系统安全保护等级划分准则》GB17859-1999

◆《视频安全监控系统技术要求》GA/T367-2001

◆《广东省社会治安视频监控系统建设指引》

◆《广东省社会治安视频监控系统数据传输技术规范》

◆《XX市社会治安视频监控系统建设指引》

◆《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

1.4项目建设内容

根据本期建设需求，在XX市XX区中心医院增加扩容50支前端高清摄像机，需要全面升级监控中心的大屏显示系统、集中存储系统，并采用统一的视频管理软件实现统一管理。

1.5项目建设周期

本项目规划建设周期：

24个月。

1.6项目建设目标

◆数字化医院的安全防范

现代化的医院树立现代信息观念，才能更好地提高宏观决策水平。

医院信息化建设已经不仅仅是近期的一项工作任务，而且是未来完成好既定职能的必要保障。

计算机网络系统的安全性、保密性工作，在网络建设中是必须考虑的，为确保网络运行可靠、安全，系统要有特定的网络安全保密方案。

系统安全性包括：

硬件、软件、数据的安全性、防病毒的能力、防黑客的能力、突发事件的应急方案和严密的管理措施等，同时系统的安全性的实现不仅仅是个认识问题，更是一个资源问题（财力、人力、技术）。

◆数字化医院安全防范系统设计原则

网络监控系统正日益受到人们的重视和广泛应用，其产品的种类和档次也越来越多。

根据医院的要求，本着高水准、高质量和提高性价比为目的，在设计上要充分体现当前数字化趋势，同时考虑到用户今后的使用、维护、保养的方便性。

其次，由于监控系统的搭建，要随着医疗环境的改进、医疗设备的不断引进，而不断扩大。

因此，要选择扩展性能强的视频监控设备。

将来需要扩容时，如果要求有的设备继续使用，只需增加新的设备，而不将原有设备废弃。

此外，设备升级换代时，要不破坏原有的结构。

另外，设备操作要简单、用户界面友好，不过多耗费人力、物力。

最后，基于现有网络基础，节省费用，即插即看，便于升级扩容。

良好的信息安全系统必然是分为不同级别的，包括：

对信息保密程度分级（绝密、机密、秘密）；对用户操作权限分级（面向个人及面向群组），对网络安全程度分级（安全子网和安全区域），对系统实现结构的分级（应用层、网络层、链路层等），从而针对不同级别的安全对象，提供全面、可选的安全算法和安全体制，以满足网络中不同层次的各种实际需求。

◆安全防范系统实施方法

监控系统基于TCP/IP协议，全面解决了语音、视频、数据在网络上传输的问题，将安防系统提升到了一个更高的层次。

1.7建设单位简介

XX中心医院（XX人民医院）坐落于XX区桥南街风景秀丽的沙湾河畔，地理环境优越，交通便捷。

始建于1929年，前身为市桥方便医院。

2009年9月19日，藉建院80年之际，该院整体搬迁，更名为XX中心医院（XX人民医院）。

   XX中心医院是XX区历史上最大的公建卫生项目，按照国家“三级甲等”综合医院标准配置，占地220亩，总建筑面积23.5万平方米，编制床位1200张，目前实际开放床位1112张，2012年门诊量为195.6万多人次，出院病人数为4.51万人次，设停车位1200个。

第2章项目现状、必要性及可行性分析

2.1项目现状

XX市XX区中心医院原有监控点现状如下：

序号

区域

数量

备注

1

门诊楼

82个

2

急诊楼

58个

3

医技楼

35个

4

电梯间

34个

5

住院楼1号楼

50个

6

住院楼2号楼

56个

7

住院楼3号楼

35个

8

地下室

55个

9

外围

84个

10

放疗室

4个

11

洗衣房

6个

12

手术室

25个

13

西药房

13个

14

新生儿

8个

15

信访办

13个

16

医教科

4个

17

中心药房

4个

18

药库

13个

19

中药房

8个

20

传染楼

15个

合计：

602个

XX市XX区中心医院目前全院采用模拟+数字混合视频监控，合计使用597路摄像机。

2009年医院筹建时，监控中心设在住院楼1号楼1层，前端摄像机采用普通模拟摄像机，存储则采用DVR作为载体，主要使用SYV-75-5同轴电缆传输信号；医院投入使用后，部分新增的前端摄像机采用网络摄像机，存储则采用NVR作为载体，主要使用超五类网线传输信号。

大屏幕显示采用42台21寸CRT监视器；4台50寸等离子电视机。

而且只能调用医院筹建时所建立的视频监控系统上大屏幕显示，后期新增的视频监控系统只能通过客户端访问及查询，并不能在大屏幕上显示。

主体视频监控系统在6年前已建设完毕，该套系统在当时实属先进，但随着视频监控系统的快速发展以及部分摄像机、线路及监视器老化严重，维修频繁，且部分摄像机已不能维修，已严重影响目前日常安防工作的正常运作，不能及时对突发事件予以观察、跟踪与处理，同时对出现的突发事件不能提供有效的证据。

2.2项目建设必要性

随着我国医疗改革的深入，经济的发展，医院安全防护逐渐越来越引起重视。

为了给广大医护工作者与病人提供一个安全环境，世界各个国家早在本世纪初就已经采用了不同的防范手段来保证院区安全。

当今科技的发展又提供了更先进的方法——数字监控系统。

为了保障院内重要设备财产和公共安全，迅速有效地制止或处理突发性事件，有必要为医院建设一个技术先进的网络数字视频监控系统。

以网络摄像机为前端设备，利用网络传输高质量的音视频资料，建立集中式、低成本、数字化的视频监控系统。

可对公共区域、重要科室等实现远程监控，具备先进性，稳定性等特点，使现代化的医院更加安全、高效。

近年来，随着医患关系矛盾纠纷越来越严重，如此多的与医院有关的社会话题：

辱医、打医、医院失火、婴儿被偷、设备被盗，医院安全防范越发受到关注。

2014年两会中，李克强在政府工作报告提出：

推动医改向纵深发展，让群众能够就近享受优质医疗服务。

构建和谐的医患关系成为热门话题。

当医疗事故与医院被盗等事件发生时，医院监控设备显得尤为重要。

2.3项目建设可行性

XX市XX区中心医院安防系统升级改造工程的建设,综合运用计算机网络技术、计算机智能化分析、电子监控技术等多种先进而成熟的信息化管理技术，构建一个技术先进、框架灵活、运转高效的现代化管理信息平台。

以上技术都是目前在公安及其他管理领域已经得到成功应用的，既先进又成熟的信息化技术，适用于信息化管理模式的建设。

XX市XX区中心医院安防系统升级改造工程项目的建设在技术上是可行的。

第3章项目需求分析

3.1需求分析

XX市XX区中心医院安防系统升级与扩容改造工程主要对院内人、车、物品及重要事件的管理，人的管理主要是保证院内工作人员及患者的人身安全、财产安全；出入口车辆的管理等，物品管理主要是医院的重点区域内的贵重物品，如财务室，重要科室等，事件管理主要是辱医、打医、医院失火、婴儿被偷、设备被盗等。

3.2点位表

根据本期建设需求，除2014年新增的高清监控点43个不需改造外，在XX市XX区中心医院涉及高清改造的监控点共559个，新建监控点共50个。

分布如下：

序号

区域

数量

备注

1

门诊楼

81个

2

急诊楼

31个

3

医技楼

34个

4

电梯间

34个

5

住院楼1号楼

50个

6

住院楼2号楼

55个

7

住院楼3号楼

33个

8

地下室

55个

9

外围

75个

10

放疗室

2个

11

洗衣房

6个

12

手术室

25个

13

西药房

13个

14

新生儿

8个

15

信访办

13个

16

医教科

4个

17

中心药房

4个

18

药库

13个

19

中药房

8个

20

传染楼

15个

21

新增

50个

合计：

609个

第4章项目总体设计

4.1总体设计思路

本设计以行业标准作为设计依据，结合我院的具体情况，用最佳设计方案体现最高的性价比，是本方案设计的指导思想，也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。

本设计主要贯彻“高质量”、“智能化”及“重应用”三条主线来进行设计。

高质量：

系统设计中将采用一流品牌产品，市场覆盖率高、标准化和技术成熟、功能强大，国内外先进成熟的图像压缩技术和传输技术，具有先进的设计思想、设计理念，设计严密，布局合理，使系统设计方案具备一定的超前性、开放性及兼容性，不仅能满足当前的实际应用需要，而且能够满足将来发展的需求，与新技术新产品接轨。

智能化：

根据我院对安全防范的总体要求及其自身特点，本着“周密可靠，功能齐全，技术先进，操作简便，美观实用，确保安全”的指导思想，以相关设计及施工标准为依据，结合现场的实际情况，采用当今最新科技，结合智能化安全管理平台，可实现例如人脸识别、智能视频行为分析、系统设备自动巡检及视频诊断等扩展功能，大大提高了安防等级，同时切实将监控从安防提高到了科学管理的高度。

重应用：

根据本方案中的设计思路，系统的功能应用尤为重要。

主要实现的应用包括提供多种客户端访问方式，移动执法，视频质量诊断，应急报警，电子地图，大屏控制等； 另外为满足日后医院发展需求，还提供了一系列的可扩展应用，主要包括远程探视，入侵报警、车辆管理、地理信息、综合查询、系统巡检、人脸识别以及视频智能分析等。

根据以上三条主线为依据，以建立科学的防控机制、指挥机制和运行管理体制为核心，以先进的技术为手段，以提高院区的防控能力、快速反应能力和协同防范为目的。

4.2系统设计原则

在方案设计及建设过程中充分考虑我院的现实状况，在设计中我们遵循以下几项总体原则：

XX市XX区中心医院安防系统升级改造工程建设的总体设计和实施，应以“前瞻性、可靠性、系统性、开放性、应用性、安全性”为基本原则。

1、前瞻性

选用先进、成熟、可靠的前端设备，引入先进安保技术，搭建可升级、可扩展、可兼容的系统和应用平台，构建数字化、网络化和智能化的智能化安全管理系统。

2、可靠性

系统软硬件应具备极高的可靠性。

硬件采用专用的硬件设备及专业存储阵列，应支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施。

支持集群技术和负载均衡技术，支持双机热备功能；软件采用模块化、分层隔离的设计思想，充分保证系统的高可靠性。

3、系统性

XX市XX区中心医院安防系统升级改造工程的建设应满足各部门、各应用系统对监控图像共享的需求，为监控资源数字化整合共享提供接口支持。

4、开放性

系统采用业界主流的硬件平台、操作系统平台、数据库平台以及标准的协议，保证系统的开放性。

并且可以全面兼容国内主流厂商IP-Camera、全系列嵌入式和PC架构的DVR、DVS设备，兼容国内主流的矩阵厂商Pelco、AB、Infinova、红苹果等，兼容国内主流的报警主机：

Bosch、Honeywell等，而且通过设备厂商提供稳定的SDK，可以兼容几乎所有前端接入设备。

5、应用性

视频监控系统的建设必须突出应用，在建设中应以现实需求为导向，以有效应用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于我院工作的需要。

充分利用视频信息资源，结合各种应用业务。

6、安全性

应制定严密的安全管理机制，确保信息安全、系统安全、数据库安全和设备安全。

前端监控设备如前端摄像机、机箱等应具有良好的安全性；系统的数据录入、数据传输和数据保存各个阶段都应制定相应的数据安全措施。

4.3总体设计拓扑图

4.4系统总体功能设计

1.前端设备

在医院园区出入口、主要干道、停车场、各功能性楼进出口、各楼大厅、通道、电梯厅、楼梯口及部分重要场所包括挂号收费处、住院登记、护士站及婴儿房等区域安装不同类型摄像机进行视频监控。

2.网络传输

满足高清视频数据以及其他数据的接入、转发、存储、解码等需求，同时选择适合的有发展前途的网络技术。

3.集中存储

通过全集群化设计分布式文件系统设计为用户提供了更为海量的存储空间、海量数据的快速检索、持续可靠的数据等服务。

4.报警系统

第一时间启动紧急求助报警盒报警求助，并联动案发现场周边监控点及录像。

5.视频监控可视化平台

将模拟及数字视频通过视频监控可视化平台实现矩阵切换、视音频编解码、网络实时预览、大屏拼接等功能。

6.视频监控管理平台

通过视频监控管理平台管理视频管理服务设备、视频流媒体设备、视频数据库设备等设备。

对敏感地区及目标实施智能监控预警，对于突发事件进行及时、准确地处理。

当发生突发性事件时，系统能从大量的摄像头中迅速找到最佳的监控点位（摄像头），同时在电子地图上弹出实时图像，对事件现场进行观察，对目标进行跟踪和锁定，从而为应急处置提供最为直观的视频信息，并根据设定好的预案对突发事件进行最佳的处置。

7.视频质量诊断

解决视频监控系统自我检测和反馈的问题，保障监控系统长期稳定有效运行。

8.供电系统

为保证信息系统的供电安全，防止因供电原因对通信网络信息设备工作出错、通信失败、设备损坏、数据丢失、系统崩溃的情况出现。

4.5系统总体性能设计

1.图像质量

整个基本系统从前端摄像机到监控显示部分都必须通过设计使整体图像质量至少达到如下要求：

1、数字视频信号应符合以下规定：

◆单路画面像素数量≥2048×1536；

◆单路显示基本帧率：

≥20fps（2048×1536），25fps（1920×1080）。

2、监视图像质量不应低于《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-1994规定的四级，回放图像质量不应低于规定的三级；在显示屏上应能有效识别目标。

2.标准规范

本系统设计要求符合《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T28181-2011）文件规范依据。

3.网络传输带宽

联网系统网络带宽应能满足前端设备接入视频监控专网设备、用户终端接入视频监控专网设备的带宽要求，并留有余量。

系统监控室网络带宽应考虑允许前端设备并发接入的视频路数、用户终端并发调用的视频路数、单路视频码率、预留的网络带宽等因素。

对于采用网络集中录像方式时，还应考虑录像视频路数。

前端设备接入监控中心单路的网络传输带宽应不低于4Mbps（1080P）。

4.网络传输质量

联网系统IP网络的传输质量（如传输时延、包丢失率、包误差率、虚假包率等）应符合以下要求：

◆网络时延上限值为400ms；

◆时延抖动上限值为50ms；

◆丢包率上限值为1×10-3；

◆包误差率上限值为1×10-4。

5.视频帧率

系统要求支持的视频帧率应不低于25帧/秒；图像格式为1080P以上时，网络传输的视频帧率应不低于15帧/秒，重要图像信息为25帧/秒。

6.集中存储

实现接入850视频全天24小时存储、采用25帧率录像保存30天以上。

4.6项目清单

序号

产品名称

数量

单位

一、高清前端设备

1

全景摄像机

3

套

2

红外球形摄像机

90

套

3

星光球形摄像机

31

套

4

同轴球形摄像机

8

套

5

宽动态红外半球摄像机

368

套

6

宽动态红外固定摄像机

109

套

7

拾音器

4

个

二、网络传输系统

1

核心交换机

1

台

2

汇聚交换机

9

台

3

接入层交换机

99

台

三、集中存储系统

1

云存储系统管理节点

2

套

2

存储阵列主机

6

套

3

存储扩展柜

4

套

4

企业级硬盘

375

块

5

云存储系统软件

1

套

四、前端存储设备

1

32路NVR

1

台

2

8路音视频刻录NVR

1

台

3

监控专用硬盘

16

块

五、移动执法系统

1

移动执法记录仪

6

套

2

移动执法接入网关

1

台

六、报警系统

1

紧急求助报警盒

25

套

七、视频监控可视化平台

1

视频综合平台

1

套

2

网络键盘

2

套

3

液晶拼接屏单元

18

台

4

大屏拼接器

3

套

八、视频监控管理平台

1

视频管理服务设备

1

台

2

视频流媒体服务设备

2

台

3

视频存储管理设备

1

台

4

视频数据库设备

1

台

5

视频监控平台（CMS）

1

套

6

应急调度指挥系统

1

套

7

工作站

3

套

九、视频质量诊断平台

1

视频质量诊断设备

1

套

十、供电系统

1

40KVAUPS

1

台

2

UPS电池

40

块

3

电池柜

2

套

4

ATS开关

1

套

十一、辅助设备及材料

A、高清前端设备

1

设备箱

60

套

2

立杆

10

套

B、网络传输系统

1

光纤收发器

67

对

2

42U网络机柜

7

套

3

42U服务器机柜

3

套

4

壁挂9U机柜

10

套

5

48芯单模室外光缆

1

批

6

24芯单模室外光缆

1

批

7

12芯单模室外光缆

1

批

8

4芯单模室外光缆

1

批

9

超五类网线

1

批

C、视频监控可视化平台

1

拼接屏幕支架

18

个

2

DVI线缆

18

条

3

16进48出分配器

19

台

4

视频线

1

批

D、供电系统

1

RVV3*1.5电源线

1

批

2

RVV2*1.0电源线

1

批

3

12V30A集中供电电源

17

套

D、辅材

1

辅材

1

批

第5章系统详细设计

5.1前端系统

1.监控点布点设计原则

视频监控系统主要由前端摄像机组成，根据现场不同的环境和应用选用不同的摄像机，在出入口选择红外球形摄像机、宽动态红外半球摄像机及宽动态红外固定摄像机；在楼梯口、走廊、通道、电梯厅和重要科室设置宽动态红外半球摄像机、全景摄像机及宽动态红外固定摄像机；在周界、室外开阔区域可以选用红外球形摄像机和星光球形摄像机；新生儿探视室选用同轴球形摄像机；突发事件或巡查时，选用移动执法记录仪。

2.监控点位设计

序号

区域

数量

备注

1

门诊楼

81个

高清改造

2

急诊楼

31个

高清改造

3

医技楼

34个

高清改造

4

电梯间

34个

高清改造

5

住院楼1号楼

50个

高清改造

6

住院楼2号楼

55个

高清改造

7

住院楼3号楼

33个

高清改造

8

地下室

55个

高清改造

9

外围

75个

高清改造

10

放疗室

2个

高清改造

11

洗衣房

6个

高清改造

12

手术室

25个

高清改造

13

西药房

13个

高清改造

14

新生儿

8个

高清改造

15

信访办

13个

高清改造

16

医教科

4个

高清改造

17

中心药房

4个

高清改造

18

药库

13个

高清改造

19

中药房

8个

高清改造

20

传染楼

15个

高清改造

21

新增

50个

高清新建

合计：

609个

3.前端子系统功能设计

3.1基本功能要求

◆超低照度

选用的摄像机采用业界高端传感器和DSP，具备很高的感光度，在光照条件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。

◆强光抑制

在夜间监控车辆道路、出入口等情况下，往往因为车光线太强严重影响视频图像质量，选用的摄像机广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰，有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。

◆高清透雾

雾霾天气下，空气中的液滴和固体小颗粒使户外监控的质量降低，图像显得色彩黯淡、对比度低，一些重要目标的细节难以观察，视频监控的实用性受到很大影响。

选用的摄像机具备高清透雾功能，基于大气透射模型，区分图像不同区域景深与雾浓度进行滤波处理，同时融合图像增强技术与图像复原技术，获得准确、自然的透雾图像。

◆红外增强

针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题，选用的摄像机采用阵列红外灯使红外距离最远可达300米，并结合3D降噪技术可以获得清晰的夜间图像。

◆3D降噪

3D数字降噪功能能够降低弱信号图像的噪波干扰。

由于图像噪波的出现是随机的，因此每一帧图像出现的噪波是不相同的。

3D数字降噪通过对比相邻的几帧图像，将不重叠的信息（即噪波）自动滤出，从而显示出比较纯净细腻的画面。

选用的摄像机广泛采用3D时空域联合降噪处理，结合准确的噪声强度估计算法，在光照理想、噪声较低时图像清晰细节没有损伤，光照不足时噪声明显抑制，图像细节大量保留，有效提升视频监控图像质量。

◆人脸抓拍

选用的摄像机带有人脸检测及抓拍功能，通过各出入口人员进出情况，摄像机会自动检测并抓拍人脸，以图片方式通过网络传输到数据库中进行存储。

可扩展实现人脸识别比对功能（需于平台中加入人脸识别比对设备，建立人脸黑名单库）。

3.2集成智能应用

3.2.1智能编码

低码率

◆同等图像质量下，720p码率只需1~2M，1080p码率只需3~4M；

◆码率最多降低3/4，存储空间最多减少3/4，带宽占用最多减少3/4。

2）ROI（感兴趣区域编码）

◆ROI可将码流资源按需分配，将有限的资源集中在一块或多块感兴趣区域，提升感兴趣区域（如车牌、人脸）图像质量；

◆在保证关键区域图像质量的前提下，码率至少可降低1/2。

3）SVC（可伸缩视频编码技术）

◆SVC使得网络摄像机编码后的视频流具有伸缩能力，配合后端支持SVC的NVR，可实现对任意时间段录像抽帧压缩，压缩后可将录像时间延长3倍；

◆720pIPC低码率+ROI综合运用可节省3/4的存储空间，一块2T硬盘，可存储4路720pIPC录像47天。

4）多码流

◆支持多路独立编码码流，双路实时