校園高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備方案.doc

_目 錄1. 系統(tǒng)概述 . 3 2. 設計原則及依據(jù) . 32.1.設計原則 . 3 2.2設計依據(jù) . 43. 系統(tǒng)總體設計. 43.1. 系統(tǒng)組成 . 5 3.2系統(tǒng)設計思路 . 5 3.3系統(tǒng)結構 . 6 3.4系統(tǒng)功能 . 7 4. 系統(tǒng)詳細設計. 84.1. 前端監(jiān)控點位設計 . 84.1.1.前端監(jiān)控點設備要求. 84.1.2. 前端設備選型. 104.2. 傳輸子系統(tǒng)設計 . 114.2.1. 傳輸方式的類型. 114.2.2. 電源及控制信號傳輸. 134.3. 監(jiān)控室設計 . 134.3.1. 顯示系統(tǒng)設計. 134.3.2. 數(shù)據(jù)存儲. 134.3.2.1.存儲架構. 4.3.2.2. 存儲容量計算. 151. 系統(tǒng)概述隨著IP網(wǎng)絡或寬帶技術的不斷發(fā)展，采用先進計算機通信技術及圖像視頻壓縮技術為核心的網(wǎng)絡化、數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案越來越得到人們的廣泛使用。視頻監(jiān)控系統(tǒng)防患于未然，用來實現(xiàn)較周密的外圍區(qū)域及建筑物內重要的區(qū)域管理，減少管理人員的工作強度，提高管理質量及管理效益。作為現(xiàn)代化管理有力的輔助手段，視頻監(jiān)控系統(tǒng)將現(xiàn)場內各現(xiàn)場的視頻圖像傳送至監(jiān)控中心，管理人員在不親臨現(xiàn)場的情況下可客觀地對各監(jiān)察地區(qū)進行集中監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)情況統(tǒng)一調動，節(jié)省大量巡邏人員，還可避免許多人為因素。并結合現(xiàn)在的高科技圖像處理手段，還可為以后可能發(fā)生的事件提供強有力的證據(jù)，有了良好的環(huán)境，全方位的安全保障，才能創(chuàng)造良好的社會效益和經濟效益。2. 設計原則及依據(jù)2.1. 設計原則視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計時應遵循技術先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則，并綜合考慮維護及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統(tǒng)設計內容是系統(tǒng)的、完整的、全面的；設計方案具有科學性、合理性、可操作性。其具有以下原則：先進性：監(jiān)控系統(tǒng)的技術性能和質量指標應達到國際領先水平；同時，系統(tǒng)的安裝調試、軟件編程和操作使用又應簡便易行，容易掌握。該系統(tǒng)集國際上眾多先進技術于一身，體現(xiàn)了當前計算機控制技術與計算機網(wǎng)絡技術的最新發(fā)展水平，適應時代發(fā)展的要求。l經濟性與實用性：充分考慮視頻監(jiān)控系統(tǒng)實際需要和信息技術發(fā)展趨勢，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場環(huán)境，設計選用功能適合現(xiàn)場情況、符合監(jiān)控系統(tǒng)要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約工程投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求，經濟實用。l 可靠性：本系統(tǒng)基于可靠的網(wǎng)絡通信技術，能確保系統(tǒng)級別的高穩(wěn)定性和可靠性，滿足724小時、全年365天的全天候長期穩(wěn)定運行。l 穩(wěn)定性：監(jiān)控系統(tǒng)的設計具有較高的穩(wěn)定性，系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。l 擴展性：監(jiān)控系統(tǒng)設計中考慮到今后技術的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能。并根據(jù)今后該項目工程的實際要求擴展系統(tǒng)功能，同時本監(jiān)控系統(tǒng)設計中留有冗余，以滿足今后的發(fā)展要求。2.2. 設計依據(jù) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設依據(jù)國家相關法律規(guī)章、國家和行業(yè)相關標準、相關研究成果等資料進行規(guī)劃設計，具體如下：s 城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術標準（GA/T669-2008）s 跨區(qū)域視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)共享技術規(guī)范DB33/T 629-2007s 中華人民共和國公安部行業(yè)標準（GA70-94）s 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術要求（GA/T367-2001）s 民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范(GB50198-94)s 信息技術開放系統(tǒng)互連網(wǎng)絡層安全協(xié)議（GB/T 17963）s 安全防范工程技術規(guī)范(GB 50348-2004)s 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范(GB50343-2004)s 公安部警用地理信息系統(tǒng)系列標準規(guī)范s 安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護技術要求(GA/T670-2006)s 民用建筑電氣設計規(guī)范(JGJ/T16-2008)系統(tǒng)總體設計2.3. 系統(tǒng)組成 視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端監(jiān)控點、傳輸鏈路、監(jiān)控中心存儲、控制及顯示等部分構成。 系統(tǒng)前端監(jiān)控點主要是指設置在主要出入口、內部通道、廊道等部署球形攝像機、槍式攝像機、半球攝像機； 傳輸鏈路包括前端攝像機到中心的視頻傳輸、云臺控制、電源供應等線路； 監(jiān)控中心設置NVR及顯示器，NVR負責視頻存儲和解碼輸出，管理人員登入NVR可以對前端攝像機及錄像存儲進行個性化設置，并對前端視頻實現(xiàn)最大16路的同步回放功能。2.4. 系統(tǒng)設計思路 采用全高清架構，前端所有設備均選擇高清300萬攝像機、百萬高清球機，在主要出入口、內部通道、廊道進行部署，根據(jù)監(jiān)控環(huán)境不同分別采用形攝像機、槍式攝像機、半球攝像機； 建設視頻監(jiān)控專網(wǎng)，室外攝像機部分采用光纖的方式傳輸，辦公樓部分先通過接入交換機匯集后，采用光纖的方式傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；辦公樓內攝像機與交換機之間走線不超過80米，且保證不超過交換機傳輸能力； 建設一個集中監(jiān)控室，部署NVR及液晶顯示器設備，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)存儲、顯示等功能；采用集中存儲的方式對前端視頻錄像進行存儲，存儲周期為30天，存儲格式百萬1280*720；監(jiān)控室采用液晶顯示器直接與NVR設備相連的方式完成顯示功能，通過NVR對前端網(wǎng)絡視頻信號完成解碼顯示過程；系統(tǒng)采用的設備均為國內一流產品，滿足現(xiàn)在及未來幾年的監(jiān)控發(fā)展需求； 提供本地化的售前及售后服務，為客戶提供最滿意、最優(yōu)質的服務。2.5. 系統(tǒng)結構2.6. 系統(tǒng)功能（1） 晝夜成像功能方案中涉及到紅外模式攝像機，可見光成像系統(tǒng)的彩色模式非常適合天氣晴朗、能見度良好的狀況下對監(jiān)視范圍內的觀察監(jiān)視識別；紅外模式則具有優(yōu)良的夜視性能和較高的視頻分辨率，對于照度很低甚至0LUX照度的情況下具有良好的成像性能；（2） 前端設備控制功能可手動控制鏡頭的變倍、聚焦等操作，實現(xiàn)對目標細致觀察和抓拍的需要；對于室外前端設備，還可遠程啟動雨刷、燈光等輔助功能。（3） 回放查詢功能有突發(fā)事件可以及時調看現(xiàn)場畫面并進行實時錄像，記錄事件發(fā)生時間、地點、及時報警聯(lián)動相關部門和人員進行處理，事后可對事件發(fā)生視頻資料進行查詢分析。3. 系統(tǒng)詳細設計3.1. 前端監(jiān)控點位設計3.1.1. 前端監(jiān)控點設備要求前端攝像機是整個安全防范系統(tǒng)的原始信號源，主要負責各個監(jiān)控點現(xiàn)場視頻信號的采集，并將其傳輸給視頻處理設備。監(jiān)控前端的設計將結合實際監(jiān)控需要選擇合適的產品和技術方法，保證視頻監(jiān)控的效果。作為監(jiān)控系統(tǒng)的視頻源頭，攝像機對整套監(jiān)控系統(tǒng)起著至關重要的作用。對攝像機的基本要求是：圖像清晰真實、適應復雜環(huán)境、安裝調試簡便。1、圖像真實清晰攝像機種類很多，其本源是內部核心部件“圖像傳感器+數(shù)字處理芯片”，針對不同的行業(yè)有完全不同的優(yōu)化方案。比如：廣播電視系統(tǒng)的圖像處理偏艷麗，這是符合觀眾的視覺需求。相對而言，視頻監(jiān)控系統(tǒng)對圖像的要求是真實還原，尤其是圖像的色彩應與現(xiàn)場一致，比如：人的膚色、衣著顏色、車輛顏色等。其次，圖像清晰度主要取決于圖像傳感器線數(shù)，線數(shù)越高，圖像解析力越高，能獲取更多的圖像細節(jié)。此外鏡頭倍數(shù)也將影響用戶捕獲圖像的景深，廣角取景能獲取全景概況，長焦取景能獲取人臉面部特征，因此，用戶對圖像要求與使用場景密切相關。當然，在特殊場景下還需要特殊功能進行匹配，比如：超低照度、逆光等等。2、適應復雜環(huán)境與硬盤錄像機、交換機所處環(huán)境不同，攝像機一般都置于風吹日曬的環(huán)境下，天氣變化都會影響攝像機的工作。耐高溫、抗雷擊、防水防塵等應達到相關指標，攝像機應該能在惡劣環(huán)境下正常工作。有些環(huán)境下室外攝像機護罩內應該有加熱、除濕等裝置，防水防塵級別應該達到IP66，內部電路應該具備防浪涌保護設計，抗3000V雷擊。3、安裝調試簡便攝像機多安裝于難以摘取的位置，因此使用過程中的再度調試是較麻煩的，增加維護成本。攝像機應該提供OSD操作菜單供用戶遠程調試及參數(shù)修改。此外，建議為攝像機由UPS集中供電以保證電源潔凈，防止串擾。前端設備選型DS-2CD1203(D)-I33.2. 傳輸子系統(tǒng)設計 3.2.1. 傳輸方式的類型監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻信號的傳輸是整個系統(tǒng)非常重要的一環(huán)，這部分的造價雖小，但關系到整個監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質量和使用效果，因此要選擇經濟、合理的傳輸方式。目前，在監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的傳輸介質是同軸電纜、雙絞線、光纖等方式，對于不同場合、不同的傳輸距離，應選擇不同的傳輸方式。1、視頻監(jiān)控網(wǎng)線傳輸 信號傳輸帶寬為10-100M，傳輸距離在100M以內時，可選用超五類全銅國標線；2、光纜傳輸常用的光纜傳輸是“視頻對射頻調幅，射頻對光信號調幅”的調制解調傳輸系統(tǒng)。光纜傳輸技術是遠距離傳輸最有效的方式，傳輸效果也都公認的好，適于幾公里到幾十公里以上的遠距離視頻傳輸。根據(jù)三種傳輸方式的特性，在監(jiān)控環(huán)境下，三類傳輸方式比較如下：1、圖像質量光纖或超五類非屏蔽雙絞線同軸電纜；2、傳輸距離：光纖同軸電纜超五類非屏蔽雙絞線；3、傳輸成本：光纖超五類非屏蔽雙絞線同軸電纜；4、施工和維護難度同軸電纜光纖超五類非屏蔽雙絞線。對于的監(jiān)控環(huán)境，信號線傳輸建議如下：1、一般監(jiān)控點到監(jiān)控中心的距離不超過80米時，為確保監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質量，一般建議采用非屏蔽雙絞線傳輸方式；2、室外部分監(jiān)控點位較為分散，且離監(jiān)控中心較遠，采用光纖收發(fā)器+光纖的方式進行傳輸；3、辦公樓部分，先通過接入交換機匯集，再通過光纖的方式傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；4、辦公樓內部傳輸采用非屏蔽雙絞線的方式傳輸，同時需合理設計保證傳輸距離不超過80米。5、當必須穿越復雜電磁環(huán)境時（如附件有大功率電動機）時，建議采用光纖傳輸方式。3.2.2. 電源及控制信號傳輸前端攝像機建議采用UPS統(tǒng)一供電，UPS供電線路部署到每個樓棟或室外弱電箱，通過變壓后輸出給前端攝像機，直流供電線路采用RVV2*1.0；3.3. 監(jiān)控室設計監(jiān)控室主要包括NVR，液晶顯示器，其中NVR用于前端視頻錄像存儲，配合顯示器可以實現(xiàn)圖像預覽，回放圖像，抓圖及圖片的回放、備份，實現(xiàn)多畫面分割下的不同通道并行預覽與回放，實現(xiàn)可對硬盤進行配額管理，對不同通道分配不同的錄像保存容量，設置不同的錄像保存周期等；統(tǒng)一接收并處理前端報警信號。3.3.1. 顯示系統(tǒng)設計為實現(xiàn)監(jiān)控室對前端視頻統(tǒng)一調用、控制及顯示，監(jiān)控室配備若干臺液晶顯示器組成電視墻系統(tǒng)，液晶顯示器通過與NVR設備的視頻輸出接口相連，實現(xiàn)前端網(wǎng)絡視頻信號解碼輸出上墻功能，利用NVR設備可實現(xiàn)最大32路720P格式錄像同步回放，支持即時回放、常規(guī)回放、事件回放、標簽回放、外部文件回放、圖片回放等回放功能，在回放同時并不影響該通道錄像的存儲。3.3.1.1. 數(shù)據(jù)存儲架構高清IPC要求支持H.264、MPEG2、MPEG4、MJPEG等多種標準編碼格式，支持實時流和存儲流雙流設計，支持高至12Mbps的高清碼流或低至128Kbps的標清碼流并且可以根據(jù)用戶需求任意調整，采用電信級制造工藝，可以基于各種網(wǎng)絡環(huán)境高質量、可靠的滿足各類網(wǎng)絡監(jiān)控前端編碼、存儲和解碼的需求。傳統(tǒng)監(jiān)控存儲模式中，監(jiān)控數(shù)據(jù)的寫入和讀取都必須通過編碼器或存儲服務器，結合平臺多個服務器軟件模塊來實現(xiàn)設備間信令交互和數(shù)據(jù)調取、管理。目前傳統(tǒng)監(jiān)控存儲模式應用比較廣泛，但其局限性也比較明顯：1、編碼器或存儲服務器易成為整個系統(tǒng)平臺的性能瓶頸。編碼器或存儲服務器的處理能力一般比較有限，當外部有幾百路甚至上千路視頻需要并發(fā)寫入時易形成處理瓶頸，而磁盤陣列設備卻可以提供幾百兆的可用網(wǎng)絡帶寬。2、易形成單點故障。負責寫入/讀取的編碼器或服務器一旦失效，整個存儲系統(tǒng)就失去可訪問性。3、增加服務器硬件和平臺模塊成本。存儲系統(tǒng)必須結合平臺軟件才可實現(xiàn)對視頻圖像的檢索、回放、下載等操作；隨著監(jiān)控系統(tǒng)平臺的擴展，服務器和平臺模塊的投入成本會更大。4、編碼器或存儲服務器易成為整個系統(tǒng)平臺的性能瓶頸。編碼器或存儲服務器的處理能力一般比較有限，當外部有幾百路甚至上千路視頻需要并發(fā)寫入時易形成處理瓶頸，而磁盤陣列設備卻可以提供幾百兆的可用網(wǎng)絡帶寬。5、易形成單點故障。負責寫入/讀取的編碼器或服務器一旦失效，整個存儲系統(tǒng)就失去可訪問性。6、增加服務器硬件和平臺模塊成本。存儲系統(tǒng)必須結合平臺軟件才可實現(xiàn)對視頻圖像的檢索、回放、下載等操作；隨著監(jiān)控系統(tǒng)平臺的擴展，服務器和平臺模塊的投入成本會更大。3.3.1.2. 存儲容量計算單個通道24小時存儲1天的計算公式(GB)碼流大?。∕bps）83600秒24小時1天1024。前端按照NVR 1280*720格式存儲,1M碼流計算按1Mbps碼流計算，存放1天的數(shù)據(jù)總量4Mbps8 3600秒 24小時（1天）102425G單路圖像30天需要的容量(GB)25GB30天12臺攝像機9000G3.3.1.3. 存儲架構特點采用NVR集中存儲架構，存儲時間30天，所有圖像按照高清720P格式進行存儲。NVR存儲特點:a) 基于監(jiān)控用視音頻數(shù)據(jù)并發(fā)流量大、數(shù)據(jù)重復覆蓋、刪除的特點，開發(fā)的介于數(shù)據(jù)塊管理跟文件系統(tǒng)管理之間的一種磁盤管理技術，提升NVR讀寫性能。b) 對錄像文件進行流式管理，能便利根據(jù)需要節(jié)選所需片段，提高錄像數(shù)據(jù)管理能力和效率。NVR存儲特點:1) 支持高清應用：支持百萬像素級高清IP攝像機接入。2) 擴展便利：系統(tǒng)存儲容量、前端監(jiān)控點數(shù)量、分控中心數(shù)量可基于IP網(wǎng)絡靈活擴展。3) 可管理性強：基于網(wǎng)絡實現(xiàn)對監(jiān)控設備的統(tǒng)一管理?；诰W(wǎng)絡實現(xiàn)對監(jiān)控數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。4) 流式存儲提升系統(tǒng)可靠性和性能。5) 靈活的錄像配置方式：不同監(jiān)控點可選擇不同時間長度、不同錄像方式進行錄像，且可動態(tài)更改。6) 成本優(yōu)勢：施工、管理、維護成本，未來擴容、升