视频监控专业系统设计专项方案

视频监控系统设计方案摘要：生产经营管理高效性、实时性直接影响到企业生产效益和成本控制。目前，工厂建设、管理正向着信息化、智能化方向发展。经过在企业内部安装一整套局域网上网络视频监控系统，安全生产人员可实时监控各个设备运行情况，安保人员可实时监控厂区出入口、道路、关键建筑等关键场所人员流动情况，企业相关部门领导也能够在办公室随时监控整个企业运作情况。一、工程说明1.1工程需求分析依据用户实际要求和现代监控系统特点对本项目标需求进行了认真分析。1.防范目标经过安装在工厂辖区摄像机，能够对现场人员、车辆及设备工作情况进行实时监视，监控室能够立即观察到现场情况，并能够将相关图像进行实时录像。在充足确保客人及业主隐私基础上，加强工厂安全保卫工作，同时提升工作效率，实现科学管理。2.布防要求依据现场实际情况加以安装，方便最能有效地监控现场图像，不留死角。3.安全可靠性为使整个监控系统充足发挥其安全防范作用，应从以下多个方面确保系统安全可靠：⑴前端设备品质必需高度可靠，尽可能选择性价比高名牌产品，同时充足考虑到特殊且恶劣环境原因对设备影响。⑵必需根据国家标准及工艺要求进行施工。⑶控制系统应采取可靠性高、功效全产品⑷严格管理制度，规范操作。⑸操作简便。含有一定扩容和升级能力。二、方案设计标准和思想2.1系统应含有特征2.1.1优异性当今科学技术发展快速，若花巨款建成一个几年之内就要淘汰落后系统，不仅是一个极大浪费，而且将严重影响工厂声誉。所以设计方案首先就要确保设计技术和应用技术优异性，同时也要确保整个系统最好性能价格比。2.1.2灵活性和兼容性伴随科学技术发展，不可能确保一个系统永远处于领先地位。为此在设计方案时，必需考虑到系统升级扩容灵活性和兼容性，这就需要采取模块化、开放式、集散型、分布式控制系统。使得不改变原有设备，在不损失前期投资情况下，就能方便升级和扩容，确保系统不过时。2.1.3经济实用性优异性和经济性往往会产生矛盾，这就需要在制订总体设计方案时：一、要选择性能价格比最好产品和系统。高科技现代化时代，经济性衡量唯一标准是性能价格比，既不是单纯性能，也不是单纯价格，若不顾性能，而单纯追求价格，势必会陷入不正当价格竞争战。那么系统事故所造成损失和影响用经济是赔偿不了。二、善于充足利用软件来实现系统功效，尽可能降低硬件开支，达成降低系统总成本目标。三、充足了解其它子系统功效，并和之进行有机结合，避免功效反复。四、要善于从实际出发，突出实用功效，去掉“华而不实”无用功效，降低总体投资，求得优异性和经济性完美统一。2.1.4可靠性可靠性是系统设计中关键，不可靠系统不仅根本谈不上什么优异性，而且因为系统瘫痪造成重大损失会给用户带来巨大负担和花费。为此总体方案设计和产品选择时：一、既要考虑技术优异性，又要考虑技术成熟性。二、采取集散型分布式控制方法，从系统设计结构形式和控制方法角度来提升系统总体可靠性，从而达成优异性和可靠性完美统一。三、尽可能降低硬件数量和硬件连接，充足依靠软件功效来提升系统可靠性。四、遵照严格科学施工规范，为各子系统连接，架设可靠神经中枢，从而为系统总体可靠性打下最坚实基础。同时我们系统设计兼顾了系统功效全方面性及操作简易性。当有紧急情况发生时，系统能自动作出快速、正确反应。2.1.5操作和维护方便性二十一世纪是知识经济时代，人力成本价值在大幅度增加，系统设计怎样做到操作和维护更方便，对于提升工作效率，降低人力成本和降低维护成本，提升系统总体性能价格比是极其关键步骤。2.2设计依据《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94《中国公共安全行业标准》GA/T70-94《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87《安全防范工程程序和要求》GA/T75-94《工业企业通信设计规范》GBJ42-81《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GBJ303-88《中国电器装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-82《工业自动化仪表工程施工及验收规范》FBJ93-86《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90、92《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92、GA/T74-94三、系统方案设计该厂区生产车间安装安防监控系统关键目标是：实现生产车间区域安全生产。关键安装区域为厂区内公共道路、2个生产车间、2个宿舍楼、1个锅炉房、1个办公楼、1个食堂楼。相对关键区域为：车间生产流水线生产设备间内监控、锅炉房内设备监控。次关键区域为：厂区内公共道路、办公楼内过道、宿舍楼内过道、食堂楼就餐区域。为确保车间安全生产，需要对关键区域(即车间充填室生产线)进行全方位无死角监控，并其它公共区域进行巡航扫描。对于次关键区域则进行巡航扫描。二、需求分析工厂视频监控系统初步设计方案要满足现有资源和网络需求性能;前端监控子系统、监控中心视频管理系统建设均满足公安部《相关开展城市报警和监控技术系统建设工作意见》性能要求，努力争取系统稳定运行、数据存放可靠，视频数据定时归档。依据政府部门要求和企业内部安全生产管理相关需求，并依据国家相关标准，结合工厂视频监控需求制订出网络视频监控系统功效实现以下目标：1)信息采集功效。前端监控系统采集视频并根据传输要求进行压缩、编码处理，转换成能够经过接入网关，满足在数字交换网上传输信息格式。2)信息传输功效。对经过压缩、编码处理视频信息，根据工作步骤在工厂专网中进行传输，依据安全管理权限，组成各级传输网络系统。同时能够满足监控系统管理需要，传输至上级系统并存放信息。3)信息处理功效。各级系统对接收到视频信息等，按信息含意和归属进行处理，对调用存放信息进行处理。4)信息存放和备份功效。监控中心服务器对视频信息、系统日志，均应存放;存放和备份历史数据信息，可在网络系统中依据权限回放。5)系统控制功效。依据授权将网络用户发出控制命令传送到前端系统，实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控图像调用和控制。三、设计思绪网络视频监控系统建设将确保厂区各个职能部门人员对职责范围许可内视频信息情况立即、正确了解、掌握，监控系统实现系统化、科学化、现代化地统一管理，切实满足公安行业对于图像系统管理和业务需求等要求进行该工程建设。系统依靠网络，建成覆盖整个厂区网络视频监控系统，初步统计在生产线上及厂房内公共道路等部位架设监控点。设计方案充足考虑后期扩容、管理变更等可能建设要求，并遵照技术优异性、架构合理性、统一技术标准、经济性、实用性、规范性、可维护性、可管理性、安全性、开放性等标准。此次设计思绪以下：1、采取服务器集群结构，实现“大容量、多画面处理、实时录像和回放、联网远程监控”目标。2、便于以后用户安装、操作和以后维护便利。3、考虑了多种兼容要求和扩容要求：包含现有数字设备接入、控制及监控点后期扩容、系统规模扩容、临时授权用户远程监控等多种可能扩容方法下对现有网络兼容和便利性，设计系统能够满足兼容和平滑扩展要求。4、系统设计对网络传输路由含有良好适应性，能够在局域网、广域网、城域网、无线网络等多种方法下运行。依据网络资源情况，在不一样网络带宽下能够灵活设置编码格式，取得不一样图像质量。5、此次设计系统是标准和开放，系统软件全部采取通用主流标准;如系统采取标准TCP/IP协议、接口标准通用等;适合生产厂区安保系统各个标准子系统集成。6、系统考虑了操作冗余、数据安全和远程鉴权等技术手段，保障系统安全运行和不受外部入侵，完善身份认证能力，确保系统稳定运行。7、方案采取实用标准，不追求高端设备堆砌，而是本着实用标准进行科学配置提议，以求达成最大技术性价比。四、网络视频监控架构伴随科学技术飞速发展，尤其是计算机和通信手段不停发展进步，高科技手段已深入了各个领域：工业控制自动化、办公自动化、楼宇自控、智能建筑等已遍地开花，数字化技术已渗透到社会生活每一个角落，传统模拟监控系统也面临着数字化发展，应该说数字化是视频监控发展方向。数字化网络视频监控系统原理是充足利用了目前数字视频压缩技术将模拟视频信号经数字压缩转换成为一个能够在基于TCP/IP网络上传输特殊数据流，利用目前发达网络技术实现远程图像监控。所以其关键是视频图像压缩和网络传输。因为数字化视频技术是一个发展中全新技术，所以从技术上不仅仅受到图像压缩方法影响，同时还要受到计算机信息处理方法、网络传输设备等多方面影响。在目前监控系统中，数字化处理方案多个多样，有以基于DVR数字化控制器处理方案，以视频网络服务器和综合视频管理平台为关键处理方案。通常以DVR为关键数字化处理方案局限于DVR容量和目前计算机硬件及软件信息处理能力，多使用于中小型系统。而对于前端设备分布广、控制用户多大型监控系统，多以视频网络服务器和视频管理平台为关键数字化处理方案。数字网络综合监控系统关键设备是网络摄像机和平台化监控系统软件。本项目采取网络摄像机及网络视频管理平台软件搭建系统。依据生产厂区网络视频监控系统要求，结合实际情况，全部视频传输、切换关键是由宽动态高速网络球机、高清网络摄像机及网络视频监控管理平台软件来完成。图一：网络视频监控系统结构图从图中能够看出全部前端摄像机图像输出后直接连入视频网络服务器转换成视频压缩信号，各个视频网络服务器全部有独立IP地址，将数字化视频压缩信号直接连接到LAN/WAN中作为整个网络视频共享资源。综合管理平台作为主服务器，安装有监控系统服务器端软件，包含数据库系统。服务器将全部前端网络视频服务器及前端监控设备管理起来，并维护同它们网络连接；同时，对全部网络中用户实现授权管理，全部用户可经过网络上上任一台计算机登录到服务器系统，依据不一样权限对图像进行监视、查询、录像回放等。服务器软件安装完成后，系统自动配置录像资料存放路径，依据需要我们使用服务器端管理软件修改配置。在监控中心可设置一台电脑作为用户端，同时作为系统管理员用户，对系统中设备和用户进行管理，包含录像数据维护和管理。在数字化视频监控系统中能够添加称为数字视频矩阵设备和显示设备，实现多路图像切换和显示。1、监控中心配置生产厂区监控中心放置安装视频管理平台用户端及服务器软件PC机、网络存放磁盘阵列等设备。服务器负责存放及转发前端网络摄像机发送过来视频流，单台视频管理服务器支持75路D1(根据2Mb码流计算)画质图像存放同时转发400路视频流，服务器系统能够经过级联方法使多台服务器级联成为一个整体监控系统，方便用户使用。用户端软件负责解码显示服务器转发实时视频或录像数据，假如有用户需要查看监控图像，只需要安装监控平台用户端软件，经过中心管理员授权后，可经过用户端登陆到服务器上实现对整个监控系统监看。用户端能够依据具体情况增加，只要PC和本网络相连即可，中心则无须增加任何设备。若监控点发生问题，值班人员立即通知事发地点值班人员或亲自处理。监控中心LED大屏显示2、网络需求分析前端监控点网络带宽计算：前端链路建设实际上就是前端网络摄像机和监控中心联网问题。高清网络摄像机及宽动态网络高速球机需要2Mb带宽。以监控中心最大峰值带宽计算：监控中心也是系统数据处理中心，数字视频监控会产生大量数据，传输过程中将会带来数据流和设备交换压力，为了达成数据传输高速稳定性，采取千兆交换机作为中心关键交换设备。3、存放空间计算视频存放采取监控中心集中存放方法，所需磁盘阵列容量计算方法：网络摄像机占用带宽约为2M/bps，每一路码速率(Kb)/8=A(注：除以8是从Bit到Byte转换，设备码速率单位为Kbit,而磁盘容量最小单位是Byte);A×3600秒×二十四小时=B(注：B为天天所需要存放空间);B×网络摄像机数量×录像需要保留天数=C(注：C是全部网络摄像机需要保留天数总计存放空间);最终得到“C”就是最终所需录像空间大小，单位是KB。根据1000KB=1MB，1000MB=1GB，1000GB=1TB转换即可计算出所需总计存放空间。依据上述计算公式，单路视频存放一小时需要约880MB磁盘空间，一天二十四小时录像需要约21GB空间。4、安全体系本网络监控系统设计所考虑安全体系关键包含物理安全、用户权限安全、监控设备管理安全、网络阻塞等。1)物理安全。物理安全性关键分设备本身安全性和网络安全性。2)用户权限安全：对于整个系统用户安全性，提议采取身份秘密认证系统对整个系统用户进行整个认证。每一级机构用户只要在自己所属监控中心开设帐号、分配权限即可。以此设置用户权限(可细分为图像浏览、控制、语音等权限)。3)监控设备管理安全：全部前端监控信息和权限由设备管理服务器管理，设备管理服务器权限由目录服务器管理，形成一个统一管理机制。全部设备登陆必需经过用户认证才能够登陆。4)网络阻塞：生产厂区视频监控系统设计方案采取分布式多服务器群设计理念，利用流媒体技术，完成视频信号存放和转发，避免用户端直接访问前端网络摄像机，降低网络流量，避免了大流量数据造成网络阻塞问题，同时因为这种结构，使得系统在部分子系统出故障时整个系统不会瘫痪，仍然能正常运行。在有限带宽下处理大流量数据关键采取以下技术避免网络堵塞：基于发端速率控制，抽帧策略，打包策略，访问策略。5、监控平台关键功效该系统是基于分布式多级架构网络视频监控系统，支持AXIS全系列网络摄像机接入。单服务器系统同时支持75路D1画质(或150路CIF画质)视频实时存放、不低于400路图像转发、个监控点管理。系统支持多服务器级联扩展，可实现浏览、录像及管理通道无限扩展，更能满足用户全方位监控要求。关键功效包含：图像浏览和控制，多级电子地图，音视频存放及查阅，时间条回放，基于录像文件快照搜索，书签，双向语音功效，防区联动报警，门禁集成，用户管理，日志管理功效等。图二：基于录像文件快照搜索图图三：监控报警系统拓扑图

图四：报警视频联动功效示意图6、网络监控平台架构网络视频监控系统是一套采取现代计算机网络技术及多媒体信息压缩、解压技术实现数字图形监控系统。该系统监控视频、音频、告警、控制信号可传至网络内每一个节点，用户能够利用计算机网络在不一样地点同时监视、控制远程某一或一些场所，同时含有动态感知、视频存放、告警管理等功效。图五：网络监控平台框架图作为一个通用化视频监控平台，系统由设备控制模块，媒体控制模块，连接管理模块，用户端管理模块，服务器管理模块，系统诊疗模块组成(图五)。五、关键设备选择红外变速球是专为室外监控而设计，集全天候防护罩、高变速云台、多功效变焦一体化摄像机于一身。高强度全天候防护罩，放水、防尘、防震，符合国际认证IP66防护标准等级。带有自动恒温装置，适适用于多种恶劣环境。全方面照料用户监看要求。内置彩色/黑白一体化变焦摄像机，随昼夜光线改变而自动实现彩色、黑白转换,可带自动跟踪功效。即使在光线反差较大场景下仍能确保取得高质量图像。红外变速球能够选择室内型和室外型，安装方法也能够分为吸顶式和悬挂式安装。快球关键性能指标以下：内置自动识别SONY、HITACHI、LG、CNB、KPC五款常见具牌摄像机机芯程序.采取功效完善高性能数字DSP设计，性能稳定.一体化集成设计，结构紧凑，可靠性高.精密步进电机驱动，运行平稳，反应灵敏.采取EEPROM数据存放方法，断电后存放数据不丢失.64个预置位任意存贮，定位正确.支持两点之间左右扫描.4组巡航组，每组能够存放16个预置点.支持360º扫描.支持看管位功效.支持全天侯(二十四小时)监控,夜间自动彩转黑,并开启红外灯照射.断电记忆恢复功效.自动光圈，自动聚焦，自动白平衡.技术指标：摄像元件1/4CCD扫描方法2:1隔行水平清楚度彩色：540线黑白：570线彩色：480线黑白：570线彩色：550线黑白：680线彩色：540线以上，黑白570线最低照度0.6Lux/～0.1Lux0.7Lux～0.01Lux0.4Lux～0.02Lux0.4Lux～0.1Lux同时方法内同时/外同时信噪比50dB>50dB50dB50dB背光赔偿背光赔偿（低、中、高）白平衡自动追踪白平衡(室内(3,000˚K~6,500˚K),室外(1,800˚K~10,500˚K))/自动白平衡/手动电子快门自动/手动(X128~1/50sec~1/120,000sec)视频输出CVBS:1.0Vp-p/75Ω镜头光学23倍变焦,10x电子放大,f=3.8