某学校监控系统设计方案－－设计论文.doc

某学校监控系统设计方案第一章、前言视频监控领域的发展，模拟视频监控由于范围小，共享不方便，虽然技术相对成熟，应用广泛，但是，由于模拟信号的本身缺陷，系统只能通过集中方式、单向的信号传输，特别对于需要远距离传输，共享的项目（比如拥有众多分支机构的大型组织来讲，采用模拟视频，无法对各地进行有效实时的监控）。近年来，由于数字视频的发展，模拟视频变成数字视频数据，可以通过数字视频压缩技术、流媒体技术进行实时压缩和传输。数字视频应用愈来愈广泛，数字化、网络化、智能化代表数字视频的发展方向，数字化的网络集中方式已经逐步得到应用。本方案本着安全 、经济、实用、完善、兼容的方针，方案中cctv监控系统采用当今先进的连动控制系统，系统采用分级级联控制，系统功能强大，操作简单，可同门禁、报警等其它系统直接实现联网集成。 若此方案得到实施，将对某学校现代化管理，安全生产，提高内部安全状况，规范学校形象等方面都将起到积极的促进作用！方案中的不妥之处，敬请贵学校赐教，以便使之更加完善实用。第二章、项目背景 随着学校教育的进一步的发展，对学生的考场环境也提出了新的要求。根据省教厅的文件要求，深圳市所属学校要成为高考考场必须按照省考试中心技术的规范完成闭路监控系统建设。学生在无人监视的环境下考试，心理上的压力就小，更加可以发挥出自己的水平。平时我们也可以对一些精彩的教学活动通过我们的录像系统记录下来，大家可以共同加以参考。对提高我们老师的教学水平起着重要的作用。在现代化管理同步跟进的同时，如何实现现代化管理才是学校内部管理部门的当务之急。学校要安全生产，管理上除有过硬的制度外，还必须注重硬件投入，加强某学校管理的科技含量，使某学校的管理规范化、科学化、智能化。某公司为某学校提供电视监控系统系统。用来实现较周密的现代化全方位管理。由此，某学校管理的管理现代化建设是有着重要意义，同时也是一种发展趋势。 第三章、需求分析3、1系统的管理效益cctv电视监控系统提供给管理者是一个直观的现场图像，而通常人们的信息80%来自于视觉。监视人员能及时了解到场区内各处的安全和生产情况，及时采取措施。管理者能及时了解各设备目前的状态及运作情况及各区工作人员的工作情况，从整体意义上讲，管理效益明显，从数字上讲，至少节省相关部门30%的能耗。3、2用户需求一、布点需求根据现场勘测，再结合的相应需求，某学校安防管理应对如下地点监视：1、考场监控系统根据需求，某学校需将50间教室建设成符合全国教育统一考试定点考场监控标准的监控系统，并将考场监控系统的控制室安装在一楼考务室内的保密室，不但在高考时通过公网ip地址将考场情况发送到省考试中心，而且方便考务领导(包括中考、会考)在考务室内就可以对考场全面管理。考场监控的50间教室的监控点应配置分别配置一台480线彩色高清晰摄像机，应能一次性将全体考生的影像摄像下来，并要示对全部教室的声音进行现场采集与视频同步传输。2、走廊监控根据学校要求在每层走廊两端安装50米红外夜视一体化摄像机.合计20个点.二、系统需求1、摄像机的设备采用超高清晰摄像机、中速球、高清晰度摄像机及一体化摄像机，通过固定、移动、红外报警等相结合的方式进行监控和补充；2、监控及录像回放要求图像清晰，采用h.264压缩算法，回放图像清晰度均超过tv420线，达到d1(704*576像素)的效果；3、监控主机发生了异常情况时，能自动记录并报警，以及事后一周内能从存储的录像中快速查找资料；4、控制系统能对前端云台及镜头进行遥控，应具有上、下、左、右及自动调节功能，并根据现场需要调节镜头变焦、聚焦、光圈等，同时可以由用户在现场画面上叠加日期、时间、摄像机编号等；5、室外监控点须具备防拆、防破坏功能，并考虑在各种天气情况下使用。根据以上的抽象要求，在以后各章节中做详细的阐述。第四章、系统设计原则与依据随着管理的进一步完善，工业电视监控系统的完善既可提高工作效率，使各种物业成为一个科学管理的典范。这就要求在某学校的自动化综合管理系统方案设计中充分考虑可能完善的整体规划，并围绕当前应用需求的特点本着实用与发展相结合的总体原则：以满足目前的应用为出发点，合理优化设计方案；并兼顾未来的应用需求和技术发展，为系统在技术上提供有效的平滑过渡环境。4、1 设计原则1、系统的稳定可靠性硬件选用先进、成熟、可靠的产品，是已在类似工程中使用过许多的，证明能适应各种环境的硬件。所有软件均有良好的中文界面。2、系统的先进性要求采用目前最先进的软、硬件及网络技术，出错率低，兼容性强，升级容易。采用模块式结构，扩容方便，没有重复建设投资。3、系统的易操作性和实时性管理员能对管理系统和监控系统熟练使用，能利用监控系统实时掌握教室教学及考场考试情况。4、维护的方便性 通过部件化、模块化和层次化的系统规划设计，为正常使用和故障检测带来极大的方便；4、2 设计依据本设计方案遵循以下国家标准、安防行业标准及公安部对安全防范工程的管理要求：ga/t 75-94 安全防范工程程序与要求ga/t 75-1999 安全防范工程通用图形符号ga/t 70-94 安全防范工程费用概预算编制办法ga 303-2001 安全防范系统验收规则gb10408.1-89 入侵探测器通用技术条件gb12663-90 防盗报警控制器通用技术条件gb 50198-94 民用闭路监视电视系统工程技术规程gb/t 16677-1996 报警图像信号有线传输装置gb 16796-1997 安全防范报警设备 安全要求和实验方法jgt/t 16-92 民用建筑电气设计规范gbj 232-82 中国电气装置安装工程及验收规范gb7401-87 彩色电视质量主观评价方法gb50174 电子计算机机房设计规范gb 50057-94 建筑物防雷设计规范gb50054-95 低压配电设计规范其它国家或行业批准发布的相关产品/系统标准第五章、考场监控系统设计5、1 现场布点情况某学校考场监控系统共有50个监视现场，即对每一个需要作考场的教室安装一个监控点；根据省考试中心技术规范，对监控点采用高清晰的彩色摄像机，条件好的考场可采用电动变倍镜头，一次性将全教室的图像摄像下来，确保不会有摄像死角，不丢失图像。本方案采用韩国世林公司生产的彩色一体化摄像机cnc-220ap型摄像机具有22倍光学变焦、10倍电子变焦、最低照度为1lux等特点。该摄像机安装于教室的讲台的附近位置，针对有天花板的教室而言，用带云台的半球防护罩对摄像机进行天花板安装，对无天花板的教室则采用带云台的全球防护罩进行立柱安装。在每一个教室安装一个云台解码器，用于后端主控设备对该摄像机进行方位与焦距的控制。在摄像机旁边安装一个高灵敏度可调型的拾音盒，采集的现场声音与视频同步传入监控室，这样即可对考场进行全方位监控，也可以满足学校上公开课以及实现多媒体双向教学的需求，实现资源共享，还能保存优秀授课录像方便以后的查阅。每一个教室(监控点)的安装示意图如下：考场监控系统安装示意图5、2视频线的敷设视频线的敷设有架空、埋地、管槽明线等多种方式，针对某学校用于考场监控的教室的特点与监控室的位置，本方案建设采用管槽明线或天花板吊顶的方式。所有线材均用性能好的pvc材料进行安装，全程线路均为封闭式，在pvc管或槽之间用pvc专用胶水进行无缝连接，保证在恶劣的环境下不受影响。5、3控制方式及控制信号的传输本考场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电视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300500m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。本系统对云台、镜头等的控制均采用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(包括一根地线)进行传输，大大节省了布线成本。5、4监控室的设计监控室内主要安装有用于监控系统的多台dvr主机、控制台、视频分配器、监视器等，并且还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。目前用于监控室后端的产品主要有矩阵、视频服务器与硬盘录像机等，但矩阵为传统的模拟处理设备，不能满足学校考场监控的需要，视频服务器与硬盘录像机又分为基于pc式、嵌入式两大类，根据学校考场监控的特点，本系统采用pc式硬盘录像机作为主要控制设备。前端摄像机与拾音盒的信号通过传输部分直接与嵌入式的视音频接口连接，嵌入式硬盘录像机对接收来的模拟视频信号与音频信号进行模数转换后进行视频编码压缩与音视频复合，在录像时，将处理后的数据流送入到硬盘中进行存储，以便在需要时进行回放取证。在监控室配置29”彩色电视机(带vga接口)，彩色电视机与嵌入式硬盘录像机相对应，即一台嵌入式硬盘录像机对应一台电视机进行显示，这样可以监看/听任意一间指定教室的声音与影像，具有对全部教室巡回检测功能，可同时观看4/9/16路任意组合影像，并可对硬盘录像机的配置时提供操作界面。硬盘录像机(dvr)通过串口rs232或rs485总线进行控制云台的动作。数字硬盘录像机(dvr)具有很强的网络功能，支持以太网、adsl、internet等网络传输，校园内的计算机可以用局域网或校园网对前端摄像机进行管理和监察，并可用客户端软件或ie浏览器进行操作，实现监控系统的分控功能，同时可通过网络把ip数据传输到省/市考试中心，以便集中监控或达到省市领导巡试的功能。硬盘录像机采用鹏程九洲(中韩合资)公司生产的h.264(mpeg4的part10.)的基于工控的st2012p系列dvr产品，本系统中用六台12路st2012p组成。5、5 考场监控系统结构图5、1 现场布点情况某学校校园监控系统共规划有70个监视现场需要监控，需对教学楼、及、各走道进行现场全天候监控。可以选择低照度的摄像机对监控点进行全天24小时监控，但摄像机的现有功能还不能完全解决出现的情况，通过对需求的分析，在办公楼用红外线报警系统进行补充，教学楼、综合楼通过有报警巡视功能的中速球进行补充，操场则通过带雨刷等的全天候防护罩的高清晰一体化摄像机进行全方位的监控。室内摄像机的安装高度以2.55m为宜，室内恒速球多使用吸顶式球机安装于天花板上，在进行安装时以所依据的各项标准为指导思想。具体布点情况如下表：监控场所摄像机型号云台备注教学楼：1#教室ht712jm8007-iin#教室ht712jm8007-ii50#教室ht712jm8007-ii走廊ht563ir万向头支架第九章、主要设备指标说明8、1 变倍一体化摄像机本款机型优点： 韩国生产，双板技术，性价比高 彩色机型，日本生产，技术先进、性能突出 22倍光学变焦，菜单功能； 三种白平衡模式，适宜室内、室外各种光源 专利技术，独有远距离传输信号不衰减功能 独有为硬盘录像机配置技术，使录像效果相对普通摄像机色彩更鲜艳 独有具有使用手动光圈情况下，内部自动调节部分光圈功能 内置逆光补偿模式：正确看清逆光人面，效果明显 全内置：（自动增益控制、自动白平衡、逆光补偿模式） 电子快门1/100000秒；有效防止色差；在室内有阳光情况下，摄象机依然清晰（不会出现雾蒙蒙的现象） dt220c系列专用于照度低的环境中监控，在f1.2时,1lux, dt220c有足够的对比度,使物体得到很好的辨认。 技术参数型号图像传感器1/4“sony芯片制式pal制扫描系统及频率2:1隔行扫描/15.625khz(行频)/50hz(场频)像素47万像素，795(h)*596(v)变倍镜头性能22倍光学变倍，f1.6f=488mm;10倍电子放大，总变倍率22倍视角水平：47.3度(广角)，2.5度(远视)最小焦距0.01米(广角)，1.6米(远景)最低照度1 lux f1.6线数480tv 线信噪比50db同步系统内同步/外同步通讯控制通信控制rs232c数码放大关/开(10倍电子放大)镜头光学变倍速度tele-wide(变倍速度; 3.9秒/6.3秒)视频输出bnc类型，0.7140.07vp-p at 75 欧姆 负载彩色黑白自动转换变倍/聚焦预设菜单功能摄像机识别码聚焦方式白平衡自动/手动亮度控制 自动自动曝光模式光圈控制自动/手动增益控制快门速度自动: 1/501/30000s防闪烁背光补偿自动/开/关特殊模式工作温度及湿度0+60(推荐:0+40)电源/功率4.7瓦 dc12v 0.5v规格/重量62(宽)*74(高)*120(长) mm/580克特性：1、 全数字化设计2、 1/3英寸ccd手动聚焦一体化摄像机3、 内置 50米一体红外灯4、 智能数字映象处理电路，图像清晰，色彩更艳丽5、 镜头摄像机一体化设计6、 背光补偿功能7、 超感红外线 设备清单（附件一）品名型号说明 单价数量总价品牌图片主控电