海康景区联网监控解决方案.docx

1、海康景区联网监控解决方案景区联网监控解决方案第1章 概述1.1 建设背景近两年黄金周全国旅游的统计来看，旅游业作为新列入国民战略性经济支柱产业的地位凸显，旅游井喷时代的到来指日可待。随着游客量不断增加，旅游景区的管理和服务面临前所未有的挑战：如景区安全、游客管理服务、车辆调度、森林防火以及资源保护等，任何一个问题解决不好，都有可能影响景区的整体效益和规划目标。当前，景区保护、发展已进入一个新的历史时期，要实现景区新一轮的大发展和新超越，必须依靠科技的手段，着力打造智慧旅游，通过智慧景区的建设，实现智慧旅游服务、智慧旅游管理、智慧旅游营销的目标，为旅游业的可持续发展奠定扎实基础。1.2 建设目标

2、项目建设要求以新一代宽带泛在网、云计算、人工智能等新兴信息技术为支撑，实现各系统的跨平台、跨网络、跨终端，支持大量用户并发访问，海量数据应用，在现有景区信息化的基础上，最大限度地实现各个景区信息资源的共享，实现各个景区视频监控图像及报警管理的统一管控，最大限度地提供综合信息资源利用和应用支撑服务的能力，最大限度地提升风景名胜区的管理与服务水平。1.3 设计原则随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现。联网监控系统，必须是高性能、可扩展的计算机网络体系结构，以便支持今后不断更新和升级的需要，从而保护投资。同时本方案以满足实际应用为出发点，设计时主要遵循以下原则：可靠性系统可靠性是系统长期稳定运行的

3、基石，只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力及防雷抗强电干扰能力。先进性在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、视频智能分析技术、存储技术、控制技术，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。扩展性系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考

4、虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。系统加入新建时，只需配置前端系统设备、建立和上级调度的连接，在管理平台做相应配置即可，软硬件无须做大的改动。易管理性、易维护性系统采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护，人机对话界面清晰、简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置；采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。安全性综合考虑设备安全、网络安全和数据安全。在前端采用完善的安全措施以保障前端设备的物理安全和应用安全，在前端与监控

5、中心之间必须保障通信安全，采取可靠手段杜绝对前端设备的非法访问、入侵或攻击行为。数据采取前端分布存储、监控中心集中存储管理相结合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速应急响应和日志记录。第2章 系统总体设计2.1 系统模式新建系统全部采用纯网络监控系统，从前端摄像机到后端存储，再到解码上墙全部采用数字网络传输技术，避免在多次模数转换过程中对原始图像数字造成的损失，另外数字信号在传输上得天独厚的优势也为后端高清视频录像和高清解码上墙提供了底层数据保障。报警系统也将以网络方式连接到系统监控中心，由监控中心进行统一管控，并在。系统采用安全卫士，实现景区报警的紧急求助和对现场突发情

6、况的应急处置。2.2 系统构架监控系统框架图2.3 系统组成景区联网监控系统分为六大部分：一、高清治安监控系统：主要由红外高清网络枪形摄像机、红外高清球机成，可同时将原有的监控点位进行整合接入本平台即达到实时全高清的显示效果。二、报警系统：报警系统主要由安全卫士组成，实现应急求助和现场情况的应急处置。三、传输系统：视频传输由于前端设计采用网络摄像机，视频流传输以编码压缩后的以太网数据包进行传输。以太网传输主要以光纤为主要传输介质，通过交换机和光纤收发器来组建监控网络，同时通过光纤为主要传输介质实现视频、报警系统信息的高速网络平台搭建。四、监控中心管理系统：由管理服务器，平台软件、存储设备、交换

7、设备以及空调等环境辅助设备构成，在管理服务器上部署平台软件，对前端的治安高清监控系统、监控中心的存储系统以及大屏显示系统进行统一管理、调度。存储设备对环城景区前端监控点的录像进行集中存储。同时完成总控中心对下面三个分控中心的指挥调度。五、大屏显示系统：由LCD液晶显示单元、液晶拼接处理器组成，实现各类视频上墙显示。六、分控系统：人机交互界面，通过简单直观的操作界面可以对监控资源进行基于不同网络的调用。按不同应用环境可以分为监控客户端、互联网客户端、B/S访问界面以及手机监控客户端等。 2.4 系统功能整套监控系统能够为用户提供以下监控功能：全天候监控功能：通过安装的全天候网络监控设备，实现全天

8、候24小时无死角视频监控，实时监控景区内能的安全状况及运营秩序情况等；紧急求助与应急处置：系统采用安全卫士实现景区紧急音视频对讲求助并在突发情况下实现特殊事件的应急处置，为游客提供紧急药物及自卫警棍，从而实现反恐防暴。昼夜成像功能：日夜成像网络摄像机非常适合天气晴朗、能见度良好的状况下对监视范围内的观察监视识别；红外网络摄像机则具有优良的夜视性能和较高的视频分辨率，对于照度很低甚至0LUX照度的情况下具有良好的成像性能；高清成像功能：利用高清成像技术对区域内实施监控，有利于获取进入景区内所有人员的细节信息，对于监控中心工作人员远程监控和指挥提供便利。前端设备控制功能：对于200万网络智能球机可

9、手动控制镜头的变倍、聚焦等操作，实现对目标细致观察和抓拍的需要； 报警功能：系统对各监控点进行布防，避免人为破坏。当破坏行为发生时，现场发出告警信号，同时将报警信息传输到监控中心，使管理人员第一时间了解现场情况；实时录像功能：有突发事件可以及时调看现场画面并进行实时录像，记录事件发生时间、地点、及时报警联动相关部门和人员进行处理，事后可对事件发生视频资料进行查询分析；智能回放查询功能：支持系统在回放录像时设定一定的智能搜索条件，根据设置的条件进行有选择性的录像回放，并支持录像回放时对特定区域的视频进行电子放大功能，帮助用户更快更准确的定位录像文件；设备状态监测功能：对于系统前端节点为网络摄像机

10、，它们与软件平台之间保持IP通信和心跳保活，软件平台能实时监测它们的运行状态，对工作异常的设备可发出报警信号，提醒管理人员及时处理或更换故障设备。电子地图功能：系统软件多级电子地图，可以将区域的平面电子地图以可视化方式呈现每一个监控点的安装位置、报警点位置、设备状态等，利于操作员方便快捷地调用视频图像；报警联动：通过监控管理中心与第三方安防系统，如报警系统和门禁系统进行集成开发。当报警系统防区被触发或门禁系统开关门动作被触发时可以发生报警，系统将自动产生报警信号，并联动相对应摄像机（可设置预置位与报警联动）进行图像采集在控制中心用弹跳的方式直观在监视器上显示，方便值班人员在大量监控图像中对最重

11、要的图像进行优先查看。数字矩阵功能：网络视频流经视频综合平台解码在电视墙上输出显示，支持BNC、DVI、HDMI显示接口，视频输出分辨率最高支持1080P（1920*1080），可以通过控制键盘控制数字矩阵设备调取网络中任意一路或多路图像在电视墙上显示；拼接显示控制：中心上墙设备具备画面拼接能力，可以将多块大屏拼接成一块大屏进行显示，方便对单画面图像进行细致的查看，设备具有对拼接墙控制管理，自由切换拼接屏的组屏方式，目前支持12、13、22、23、24等多种拼接模式；支持网络存储：支持NAS、IP SAN和NVR等多种网络集中存储方式；集中管理指挥功能：在指挥中心采用视频综合管理软件，实现对各

12、监控点多画面实时监控、录像、控制、报警处理和权限分配；远程配置与管理功能：支持远程获取和配置参数，支持远程导出和导入参数。用户权限分配功能：完备的用户权限管理，权限可细化到通道的单个权限，方便对不同用户的使用权限进行合理分配。日志功能：完备的操作、报警、异常及信息日志记录，可远程获取日志信息并以标准文档或图表进行显示。远程访问：领导可以通过互联网远程观看突发事件的现场实时图像，遥控指挥，支持互联网客户端连接访问、B/S客户端和手机客户端进行访问。2.5 用户价值体现该系统是以用户需求为出发点、用户价值为落脚点，并结合海康威视产品亮点进行组合设计，该系统的设计可带来以下几点用户价值，总结为“两个

13、便利、三类降低、四种效果”，具体如下：1)系统部署的便利：该方案实现了软件与硬件部署的一体化、视频解码与上墙显示的一体化及网络、模拟、数字视频信号可集中处理的一体化，方便安装调试，减少了部署时间；2)系统扩容的便利：采用的是标准化的设备，可接入第三方平台软件；而且平台开放性高，可兼容其他厂家的摄像机、存储等设备；视频综合平台采用模块化设计，设计时留有一定的冗余，方便系统后期的升级与扩容；3)存储成本的降低：该方案设计采用码流低的摄像机，最大可减少3/4的存储占用空间，降低了存储成本；4)网络成本的降低：该方案通过采用低码流的网络高清智能摄像机，同等图像质量下，720p码率只需12M，1080p

14、码率只需34M，从而降低了网络开销，降低了网络成本；5)系统功耗的降低：从前端摄像机到磁盘阵列都采用新技术降低了功耗，从整体上降低了功耗，达到节能减排的效果；6)良好的视觉效果：系统实现了全高清模式，且可实现对大场景的高清监控，满足用户对高清监控的需求，提高用户的体验度；7)畅通的预览效果：该套方案通过先进的智能编码技术，有效降低了视频码流，减少了视频预览不流畅等现象；8)便捷的管理效果：系统实现了全网络监控，满足用户对数字化组网的要求，方便用户对系统网络化管理，轻松做到足不出户就能管控管局；9)先进的智能效果：该套方案采用网络设备，体现了高度的智能化水平，可让用户体验丰富的智能效果。第3章

15、视频监控系统详细设计3.1 监控前端设计3.1.1 概述前端摄像机是整个安全防范系统的原始信号源，主要负责各个监控点现场视频信号的采集，并将其传输给视频处理设备。监控前端的设计将结合实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保障视频监控的效果。作为监控系统的视频源头，摄像机对整套监控系统起着至关重要的作用。对摄像机的基本要求是：图像清晰真实、适应复杂环境、安装调试简便。1、图像真实清晰摄像机种类很多，其本源是内部核心部件“图像传感器+数字处理芯片”，针对不同的行业有完全不同的优化方案。比如：广播电视系统的图像处理偏艳丽，这是符合观众的视觉需求。相对而言，视频监控系统对图像的要求是真实还原，尤其是图

16、像的色彩应与现场一致，比如：人的肤色、衣着颜色、车辆颜色等。其次，图像清晰度主要取决于图像传感器线数，线数越高，图像解析力越高，能获取更多的图像细节。2、适应复杂环境可见光成像系统的彩色模式非常适合能见度良好的状况下对监视范围内的观察监视识别；红外模式则具有优良的夜视性能和较高的视频分辨率，对于照度很低甚至0LUX照度的情况下具有良好的成像性能。对于门厅等有逆光光照、明暗交合等环境因素，设立宽动态网络摄像机进行视频监控。3、安装调试简便摄像机多安装于难以摘取的位置，因此使用过程中的再度调试是较麻烦的，增加维护成本。摄像机应该提供OSD操作菜单供用户远程调试及参数修改3.1.2 监控点位的确定原

17、则摄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。本方案中，前端摄像机总的配置原则如下：景区监控点位选择的原则主要依据以下几个需求：1.景区出入口的车辆和人员安全管理需要；2.外部和内部人员流动的实时监控需要；3.景区内部重要区域或单位办公室出入管理的需要；4.监控中心设备和人员状态远程管理的需要；3.1.3 前端基础配套设施设计1、安装支架对于室外的摄像机由于安装地点都在道路或室外公共场所，摄像机的安装固定以立杆为主。杆底端焊接固定法兰盘，预留拉线孔，地基应是硬质，同时根据现场安装点的地质的实际情况，调整相应的尺寸。立杆的安装应牢固，不得歪斜，需用水平仪来测定；

18、制作要美观，其顶部应做防水帽。立杆应有较高强度，抗台风、防摄像机抖动、防攀爬、防腐。立杆基础规格按不同的杆体进行分别设计。2、立杆要求基本高度3.5米或根据实际情况定制，钢板厚度不低于4mm，抗氧化处理，镀锌喷塑，杆体须配置避雷针，地笼部分尺寸为600mm*450mm*450mm，地笼钢板承台厚度不小于10mm。基础制作要求：用商混c20或不小于商混c30标准的现场搅拌砂浆，灌注不小于700mm*550mm*550mm灌装体。（立杆外形与景区现有路灯杆外形保持一致）3.1.4 供电及接地设计对前端供电和控制部分，采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的稳定性和可靠性1、配线管路等电位连接。等电位

19、连接是将正常不带电（或不带信息）的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、金属构架、金属管线与接地系统作电气连接，防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。监控点设备（含电源避雷器、控制信号避雷器）宜采用单点接地方式实现等电位连接，独立接地电阻小于10。2、系统供电电源质量满足下列要求：稳态电压偏移不大于2%；稳态频率偏移不大于0.2Hz；电压波形畸变率不大于5%。3.1.5 室外防雷设计1、防雷设计考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，分别采取相应的防护措施。在进行防雷设计时，坚持全面规划、

20、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。防雷系统的防雷设计采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共同接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。坚持预防为主，安全第一的指导方针。防雷系统根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同，采用不同的防护标准。为确保防雷设计的科学性、先进性，建设工程在设计前宜做现场雷电环境评估。2、防雷设计方案监控中心楼内在大量实时运行的电子、微电子设备，又是整个系统的指挥调度中心，根据建筑物防雷设计规范GB50057-94的规定，建筑物防雷设计规范附录四的要求，需有完善的外部直击雷防护措施。安装

21、的监控摄像头需具备外部防护措施或处于周边建筑物的保护半径内，以保护云台摄像头等设备免遭直击雷危害。避雷针的引下线利用建筑钢结构柱做泄流线，条件不允许时，也可以单独用25mm2以上的铜绞线穿镀锌钢管屏蔽，并做绝缘处理，从避雷针尖直接以最短路径入地，以减小泄流时的雷击电磁脉冲辐射而损坏微电子设备和室外控制系统。电源系统防雷措施。根据IEC1312防雷及过电压规范中有关防雷分区的划分，针对重要系统的防雷应分为三个区，分别加以考虑。只做单级防雷可能会带来，因雷电流过大而导致的泄流后残压过大破坏设备或者保护能力不足引起的设备损坏。电源系统多级保护，可防范从直击雷到工业浪涌的各级过电压的侵袭。监控中心电源

22、防护。根据国家有关低压防雷的有关规定，外接金属线路进入建筑物之前必须埋地穿金属管槽15米以上的距离进入建筑物，且在建筑物的线路进入端加装低压避雷器。做到在电源的进入端安装低压端的总电源防雷器，将由外部线路可能引入的雷击高电压引至大地泄放，以确保后接设备的安全。在直击雷非防护区的每个视频监控点均配置预放电避雷针，安装于监控点立杆顶部。提前预放电避雷针利用雷云电场周围电场强度向针尖发射高压脉冲特性，提前一定的时间引导雷电放电，不至于使局部雷云电荷积累形成过大的雷击强度，降低监控点雷击接闪强度和电子设备雷击电磁脉冲强度，提高了室外监控点的保护裕度。供电设施的雷击电磁脉冲防护。电源防雷系统主要是防止雷

23、电波通过电源对前端设备造成危害。为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，本系统对前端室外防水箱220V电源进线以及室外防水箱到摄像机的低压电源线路进行避雷接地。220V电源进线避雷标称放电电流不小于10KV，接地线缆建议不小于6mm2。3.1.6 海康摄像机的特点3.1.6.1 IPC功能亮点超低照度海康威视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。图1. 超低照度摄像机对比效果示例图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

24、质量，海康威视产品中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。 图2. 强光抑制开启与关闭效果示例图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，海康威视推出红外摄像机和红外球机，并结合3D降噪技术可以获得清晰的夜间图像。3D数字降噪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。海康威视产品中广泛采用3D时空域联合降噪处理，结合

25、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。图3. 降噪前图片示例图4. 降噪后图片示例新一代宽动态监控环境中常会遇到光线明暗反差过大的场景，利用宽动态技术，场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。普通摄像机获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。海康威视采用业界高端传感器并结合自主研发算法，海康威视新一代WDR基于动态范围达120db的多重曝光Sensor，采用局部亮度映射与图像增强相结合的处理算法，在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过曝，

26、大幅提升宽动态场景的图像质量。图5. 宽动态摄像机图片效果示例图3.1.6.2 SMART IPC特色功能海康威视推出SMART IPC系列产品，包括、网络高清筒机和网络高清半球，在传统IPC的基础上，又在智能编码、智能侦测、智能控制上取得了很大的突破，通过先进的编码技术、图像感知与处理技术等在保障甚至提高监控图像质量的前提下，大幅度降低视频码流，使得在有限的网络带宽的条件下传输高质量的视频图像数据，并且通过丰富多样的功通满足不同环境的监控要求，提升视频监控系统的智能化水平。图6. SMART IPC亮点图智能编码1)低码率同等图像质量下，720p码率只需12M，1080p码率只需34M；码率

27、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）图7. ROI示意图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）图8. SVC示意图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的磁盘阵列，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；海康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)多码流图9. 多码

28、流示意图支持多路独立编码码流，双路实时高清码流；每路码流可分别设置不同分辨率、帧率、编码格式(H.264/MJPEG/MPEG4)；总带宽提升至80M，可满足20路同时在线预览。5)低延时高效编码算法，所有网络摄像机产品延时均在200ms以内；最短延时模式下，平均延时720p/2M可达140ms，1080p/4M可达160ms。智能侦测1)行为侦测图10. 行为侦测示意图智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。2)

29、人脸侦测图11. 人脸侦测示意图智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。3)音频侦测图12. 音频侦测示意图摄像机音频侦测功能可对声音的强度进行检测，当检测到无音源输入或某一时刻音频强度超过声音强度阈值时，可实现自动预警。同时具备环境噪音过滤功能，可通过软件算法处理的方式缓解背景噪声对音质带来的影响。4)场景侦测图13. 场景侦测示意图海康威视视频质量诊断技术可对场景变更、图像虚焦问题进行自动分析检测，并联动报警；

30、海康威视场景模式可对各种场景下的参数进行预设，方便客户选择；支持日夜两套参数配置，可实现自动切换。智能控制1)智能Smart IR图14. 智能smart IR示意图新一代Smart IR技术可自动检测画面亮度，通过内部算法自适应调节红外灯亮度以及画面亮度，从而达到抑制近处物体过曝同时保证背大厅域亮度的效果。1)ABF自动背焦调节图15. ABF示意图部分枪机具有ABF(自动后焦调节)功能，通过摄像机上的ABF按钮或者客户端/IE上的辅助聚焦等按钮可自动或手动实现图像传感器的细微调整，从而达到微调焦距的作用，方便了安装调试。2)AF自动对焦图16. AF示意图普通电动镜头受减速齿轮控制，聚集速

31、度慢，且不能实现实时全自动聚焦，只支持一键辅助聚焦；齿轮不具备自锁功能，所以不抗震；海康威视电动镜头支持变倍后自动对焦功能（AF），无需手动聚清，且聚焦速度快，同时具有自锁功能，抗震效果好。3.2 监控承载网络设计3.2.1 概述网络的整体设计不仅关系到整个网络系统的性能，还涉及到未来网络系统如何有效地与新技术接轨以及系统的平滑升级等问题。本系统立足于满足高清视频接入、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，充分满足未来五年监控系统业务的需求。因此首先对监控系统网络的建网思路做一个整体规划，监控网络系统考虑如下几个方面：6)采用新一代、主流网络技术来设计监控网络，新一代网络技术往往能提供更高的性能，而且有更长的产品生命周期，便于维护。7)传统的设计方法是按核心层、接入层分级设计，但是随着网络管理技术的进步和发展，网络设计向扁平型方向发展。8)监控网络需要按照模块化、结构化的原则设计，便于今后扩充和升级。9)针对网络的安全隐患，系统应通过多种安全措施保障系统的安全。3.2.2 网络视频传输方式监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，这部分的造价虽小，但关系到整个监控系统的图像质量和使