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海康威视解决方案 监控系统联网方案设计书杭州海康威视数字技术股份有限公司技术热线：400-700-5998第一章 系统概述1.1现状分析当前， 需要对库区、办公区进出门口、楼道、场地进行全程跟踪，中心对所有图像进行实时监控和记录，中心管理人员能够充分了解各监控点的动态。1.2需求分析该监控系统作为综合业务体系的组成部分，建成以后可以及时监控现场情况，可随时调阅查看，还能对现场中突发事件进行影像存档，为以后总结提供依据，满足突发事件与应急条件下的事件处理。监控系统运用先进的技术手段，在一定区域范围内警戒可能发生的侵入行为，对发生的报警及时捕获和记录相关影像，对重要的部门进出实现自动记录，对重要区域提供有效的保护等，是安全防范系统追求的目标，防范胜于救灾，责任重于泰山，对安防系统的要求更是严格。同时，系统采用先进技术手段，为*提供增值服务。本方案将根据小区的不同防范区域按照相应的防护要求，本着因地制宜、积极稳妥、注重实效、严格要求及保密的原则，着眼于实际，为切实提高工作效率、创造安全环境而设计市场视频监控系统。海康威视与客户在视频监控系统方面有着广泛与成功的合作，非常感谢客户的信任，同时也非常荣幸地参与该市场监控系统的建设工作，希望能通过进一步的合作，为市场进一步的发展做出贡献。1.3高清视频优势分析由于受到成本的限制，高清在视频监控行业一直未得到有效地应用。而现在芯片技术及压缩算法的发展，高清的视频监控产品逐渐兴起。现在d1标清视频压缩格式业已正式写入数字硬盘录像系统(dvr)国家标准。高清摄像机和高清视频编解码器也逐步得到应用和推广，其清晰度可以达到1280*720、1920*1080或1600*1200，高清视频监控系统提供的高质量视频图像，将为投标等监控效果带来显著的提升。1) 图像清晰度更高、细节更加清楚传统的标清分辨率的图像对于多数的监控场景，基本上无法对细节进行分辨。而当进行投标时，从录像资料中很难对监控现场投标的人员、物品准确认定，不具备很好的对监管工作的指导性和法律质证能力。在一些重要的监控场所，应采用高清摄像机获取高清晰度的监控画面，更能清楚地呈现监控原貌。2) 监控目标覆盖范围更广、提高监控效能在传统的标清监控技术构架下，为了保证监控的覆盖率，尽可能的减少监控死角，需要安装部署相当规模数量的监控摄像机，监控系统规模不断扩大，从几百路向成千上万路甚至数十万路的规模发展。如此规模庞大的监控资源，在同一时间里却只有极少部分能够得到实时的监控，而绝大多数监控图像被无差别的记录保存下来，从而形成了海量级的视频录像数据资料。而这些规模庞大的录像资料中也仅有极少部分因可能与某些已知的事件相关联而被备份以外，其他的录像信息则不断的被新的录像数据所覆盖。这就是典型的传统监控系统大规模、高成本、低效率的建设应用现状。在高清监控技术构架下，单台高清摄像机能够相当于几台普通摄像机的监控覆盖面，且图像分辨率更高、信息量更丰富，因此采用高清监控可以非常有效的缩减系统规模，节省传输链路和设备，从而减少总体建设成本，高清监控技术将推动视频监控系统建设应用向着集约化、效能化转变。3) 高清摄像机能实现数字ptz功能高清摄像机不仅提升了图像清晰度，使得数字ptz功能得以体现，也就是在整幅大图像中对某个局部细节进行放大或移动。而且这种大范围整幅图像监控拍摄，不会错过监控范围内的任何情况，给日后的调阅查证提供了有效手段。同时由于数字ptz方式没有机械移动部件，设备也更经久耐用。4) 有利于图像识别和智能视频分析的应用图像识别和智能分析技术一直未能得到业界普遍期待的大规模应用，主要原因是识别的精确度离用户的期待还有不小的差距，而图像的分辨率则是影响识别精确度的主要因素。高清摄像机图像信息高清摄像机采用先进的感光器使图像细节更加清晰、更加细腻，逐行扫描方式可以给我们提供更好的图像质量，有效解决了隔行扫描带来的梳状模糊现象，给智能分析等应用提供了有利的前提条件，这对于人脸识别等智能分析应用具有重要意义。1.4功能规划1.4.1服务功能园区作为客户的重要触角，其园区的安全直接影响着客户的的感知，甚至在很大程度上决定着市场竞争的成败。本方案结合园区视频监控系统建设的成功经验和当前成熟视频监控技术，在重点关注场所实施高清视频监控，通过前端部署高清摄像机，将大大提高摄像机图像的分辨率，令图像的细节更加清晰和细腻，视频图像分辩率的提高意味着在同等的环境基础上，能获得比传统摄像机更丰富的信息量，视线所及，细微之处一览无遗，传统摄像机下无法清晰辨认的物体细节等无不纤毫毕现。而通过安装本系统，用户可以在本地、远程监控实时视频， 可以实现在能对进入园区相关人员的一举一动，一言一行进行现场实时录音和高清录像监控，从而保证了园区快速发展。 1.4.2安全防范功能园区人员流动多而杂。出于对园区及厂区内的经营安全性考虑，需要对进出楼道的人员进行监控，对于整个内部财产和整体秩序也需要进行有效的监控。第二章 系统设计建设思想2.1设计思想1) 为园区及厂区内的安全防范和服务监督提供整体的、集中化的、高效率的、满足现代投标多样化需求的强有力保障。 2) 着眼于世界前沿安全防范理念与技术，全面应用最新的、成熟的安全防范技术与产品，全面应用现代化的网络传输与视频图像压缩处理技术，使系统的技术和产品3-5年内不落伍。 3) 综合考虑与园区整体安全防范工作相关的视频图像监控、服务管理管理、厂区管理等各方面，全面整合多业务多平台的安防管理系统，加强保障力度，提高管理效率。 4) 将应用高科技手段和产品建立的现代化的安全防范系统，科学有机地应用到中心内部的管理工作中来，为加强中心人员管理、服务管理，防范自身风险，提高中心服务形象，增强竞争力提供支持和服务。 2.2建设目标建立一套能够适应园区安全防范管理业务整体需求的现代化的安防管理平台/系统，在运营、业务、设备等方面统一、集中管理，实现以下目标： 1) 建立集中统一管理数字录像监控系统 2）提供海量数据存储系统和数据防丢失机制；3）建设高清数字化监控中心；5）建成的系统具备高可管理性、高可扩展性、易维护易升级；2.3设计依据 聊城移动关于监控系统设计需求 安全防范系统通用图形符号ga/t742000 民用闭路电视系统工程技术规范gb/50198-98 民用建筑电气设计规范jgj/t16-92 集中光纤布线指导原则 eia/tia tsb72 snmp（简单网络管理协议） ieee 802.3 国际电力电气工程师协会:csma/cd 多种广域网通讯协议：frame relay、tcp/ip、ipx、netbios、hssi、ppp 10 base-t/100 base-t/1000 base-t ieee 802.11b无线局域网 电气装置安装工程工程电气设备交接试验标准gb50150-90 电气装置安装工程电缆线路施工验收规范gb50168-92 安全防范工程程序与要求ga/t75-94 民用闭路监视电视系统工程技术规范gb02198-94 安全防范工程程序与要求ga/t75-94 安全防范工程行业标准ga/t70-94 建筑电气安装工程施工质量验收规范gb50303-2002 安全防范工程费用概预算编制办法ga/t70-94 民用闭路监视电视系统工程技术规范gb02198-94 中国电气装置安装工程施工及验收规范gbj232-82 国家建设部颁发的建筑安装工程预（决）算定额 其它国家和行业颁布的相关规程和技术标准； gb 9771-88通信单模光纤系列 gb 50052-95供配电系统设计规范 gb50198-1994民用闭路监视电视系统工程技术规范 gb 50057-94建筑物防雷设计规范 gb5025-2001钢结构工程施工质量验收规范 yd/t 501-91微波无人值守电源技术要求 yd2011-93微波站防雷与接地设计规范 yd/t 754-95通信机房静电防护通则 dl-t 646-1998输电线路钢管杆制作技术条件2.4设计原则本方案设计将着重从以下原则出发：兼容性：本方案所设计的安全防范系统应是一个相对开放的系统，不同产品之间应有相对的标准接口，为满足各系统之间的联动或系统集成需要，设计应以符合国际标准或国际流行标准为原则；先进性：整个系统选型应与同类产品技术发展趋势相吻合，保证系统整体的先进性、技术寿命及后期投资的可延续性；实用性：系统应着重解决营业厅业务管理和安全防范的主要实际问题，力求实用，做到操作尽量简单直观，维护方便；可靠性：选择系统及设备时，不能一味地追求设备的先进性，更重要的是考虑其技术的成熟程度，还必须采取多种措施考察系统的可靠性，使其长期地发挥其功效；模块化：系统应满足在扩充及更换部分设备时的通用性及可替换性；可扩容性：系统的设备配置及选型，应允许再扩容，而且做到随着技术和形势的发展扩容升级简便。1.2.第1章. 1.2.第三章 系统设计3.3.1. 总体设计说明本案将从园区监控系统的实际需求出发，通过严谨的设计，针对中心建立起高效的、立体化的安全防范网络。监管人员通过此高科技手段，能实时掌握园区即厂房入口及各监控点的动态变化，能随时记录、调用有关信息，能进行有针对性的管理，起到提升整个中心监控系统的安全和高效运转的作用。监管人员可以通过视频了解现场状况，将评测和视频图像结合起来，使之更加真实有效。同时，监管人员在监控时若发现园区出现问题时，可以通过语音对讲功能及时的提醒保安服务人员，及时处理，避免问题扩大化，起到防患于未然的目的，进一步提升企业竞争力。系统分为两级架构：远程监控（二级）和中心管理平台（一级）。前端园区及周围为信号采集源，并对信号进行本地存储；中心理平台是整个系统的核心，可以实现对全网设备的统一管理、用户权限分配、视频转发，并对重点录像进行中心备份存储。远程监控通过分控客户端进行查看。系统拓扑图如下：3.1.1系统关键业务流程视频监控系统按安防规范分作几个部分：采集部分、传输部分、存储部分、显示部分和管理控制部分。各服务模块因信令交互构成一套有机整体，在网络上合理部署服务模块，优化信令（数据流）流程，使监控系统更好地运作，整体效能得以最大限度地发挥。系统关键业务流程如下图所示：上图呈现以下几类信令、数据交互：l 注册、管理、控制信令包含注册信令、管理信令和配置信令。前端设备和服务模块都注册到中心服务模块上，接受中心服务模块的统一管理和资源调度。统一管理指：只有在中心服务模块上注册成功的组件才能使用，重要性尤其体现在对复杂前端设备的接入管理和后端客户端的权限管理。资源调度指：主要体现在存储服务的调度、流媒体服务的调度等。l 实时流（预览）前端设备的实时流送至流媒体服务模块，再转发给1个（或多个）客户端解码显示在pc显示屏，亦可转发给电视墙服务模块解码输出到电视墙显示。采用流媒体服务模块一方面能减轻前端设备接入带宽的压力和设备的处理压力，另一方面能将用户与设备隔离，确保系统的安全性。通常前端设备的接入带宽较少，所处环境也较恶劣；使用流媒体模块以后，后端多路并发预览也只需从前端获取1次码流即可，相应地降低了前端处理输出多路码流带来的压力和功耗。其次，用户若能直接访问前端设备，会存在系统风险，存在用户恶意破坏前端设备的可能。将它们隔离开，能从根本上杜绝这种风险。l 存储流前端设备根据录像计划将视频流写入中心存储服务模块。l 检索指令、回放流客户端向存储服务模块发起录像检索请求，后者从存储介质中检索出指定录像并返回给客户端解码显示，客户端也可将回放流推给电视墙服务模块解码上墙回放。l 告警信令可能存在的视频丢失报警、遮蔽报警、移动侦测报警、智能分析报警、设备运行状态报警都将上传到报警服务模块，由它判断报警归宿和报警优先级，将报警信息转发给合理的客户端去处理。3.2. 前端子系统1、 前端子系统组成部分前端系统的设计与施工由以下部分组成：n 前端摄像机n 立杆与基础n 室外设备箱n ups集中供电电源n 前端监控点的配电与防雷地接地系统前端系统设计应具有抗风、抗震、防雷、防雨、防尘、防盐雾、防锈蚀、防变形的功能。摄像机、借杆或立杆、机箱应考虑以下因素：n 工作温度范围为1060n 湿度 30%80%n 抗震等级 8 级n 台风：12 级n 电磁干扰120db本系统配置视频采集点主要分为二类：一、园区、厂房内部环境和整体状况进出监控；二、过道、出门口等进行监控； 3.2.1大厅过道等摄像机选择此类监控点主要是监视进出人员状况，为了更好得起到安全防范的作用，要求摄像机能看清进入园区人员的面部特征。这些监控点主要是安装在楼道的位置，摄像头的对着楼道口。3.2.2摄像机选择本解决方案不仅解决了监控过程中“看的见”的问题，更是满足了监控图像“看的清”、控制“无延时”的要求，提高了监控系统录像资料的可用性、监控系统的可操作性。可及时准确发现问题，调查收集证据，处置突发事件，为领导指挥决策提供高清可视化依据。从整体状况监控要求能看清整个大厅的内部情况，包括内部环境、状况等。有时候还需要看清某些细节，诸如桌面上的物品、交易详细情况等，这就要求此类监控点必须是可控的高清摄像，为领导指挥决策及监管提供高清可视化依据等，进行相应的调节，使系统记录下来的录像文件更加有效，保证系统更好的发挥。，建议此类监控点采用网络高清百万像素快球型摄像机，可对房间环境进行水平方向360、垂直方向-5至185的连续旋转无盲区监视。球机支持看守位功能，当视频被转动到看守监控区域之外后，一段时间内若无人再次控制球机，球机将自动恢复的看守位置，保证视频有效性。1) 根据现场监控情况选择10、18倍网络标清智能球机，通过网络接入到监控中心；2) 网络高清视频信号在解码器实现无延时切换输出显示、同时实现高清720p分辨率视频编码；3) 在中心的监控中心机房部署ipsan存储设备，重要监控点历史图像保存15天以上，一般图像不保存或保存3、5天。；4) 监控中心可通过键盘操作前端高清快球摄像机；5) 监控中心采用高清解码解码器和支持高清视频图像控制的大屏幕控制器，通过lcd液晶监视器或dlp显示监控图像，整合现有视频资源，并为其他单位或应用系统提供视频资源；3.3. 中心管理平台管理平台是整个监控网络的核心所在。 该监控中心主要分为两部分：管理控制部分、存储部分。3.4.1管理控制部分管理控制部分核心部件为各应用服务器和客户端，能够实现对全网设备的统一管理：对监控专网内的前端摄像机、存储设备、解码设备、流媒体转发服务器实行集中管理，监测设备的运行状态；对客户端进行帐户、密码、使用权限的集中分配和管理，对客户端登陆监控系统进行验证；对前端设备接入、网络传输、资源访问等采用有效的安全管理措施，包括信息加密、网络接入控制、访问认证管理等措施，防止监控系统被非法入侵、监控信息被非法窃取和擅改等。3.4.2存储子系统本系统采用集中存储的方式， 中心管理平台配置存储服务器和ipsan海量存储设备，负责整个园区的录像存储和管理。，前端视频图像经编码后通过存储服务器写入ipsan，标清视频图像存储码流为1.5mbps，存储时间不少于15天，计算图像存储容量。标清编码按1.5mbps码流计算，存放1天的数据总量2mbps8 x 3600秒 x 24小时 x（1天）102415gb30天需要的容量(gb)15gb15天225g存储设备选用2台海康威视ds-a1016r 16盘位磁盘阵列，配置32块1tb企业级sata硬盘。3.4.3 解码子系统1、 简述视频解码服务子系统主要是为满足不同监控中心对模式图像应用需求而设置的，视频解码服务子系统可相应视频显示控制子系统的控制指令，并调用新建和已建的视频资源。视频解码服务子系统主要完成如下功能：响应控制指令：视频解码服务子系统响应视频显示控制子系统的视频调用、切换功能。视频调用功能：视频解码服务子系统可根据用户调用指令，实现对制定视频源的调用功能。视频解码功能：对接收的视频，完成解码，输出模拟信号。因为解码子系统也按“交换”方式实现图像的切换控制，与模拟矩阵相似，故称为数字矩阵。2、 数字矩阵工作方式在监控中心采用多台数字高清解码器构成高清数字矩阵取代了传统的模拟视频矩阵来管理电视墙。它的主要功能与模拟视频矩阵基本相同，都是基于交换的原理来管理前端视频源切换上电视墙。控制中心向数字矩阵发送相关预览指令，高清数字矩阵从指定前端获取高清数据流，并解码由高清接口输出到高清电视墙；由此能进一步实现切换、轮巡等操作。控制中心还能向存储系统发送检索指令，存储系统将相关的历史码流推给高清数字矩阵，解码上墙。单台高清解码器可同时解码4路hd720p高清码流，实现单画面显示或四分割显示。当然，也向下兼容解码输出4cif的视频图像。图3.5 解码数据流向示意图3、 数字矩阵功能l 高清解码效果高清解码器支持解码hd720p、1280*960、1600*1200等多个高清编码格式。为未来高清系统升级已经预留解码资源，可实现无缝升级。标清解码器最高支持解码qcif/cif/2cif/dcif/4cif等多个标清编码格式。l 全实时解码效果预览和回放时，画面均可达到25fps全实时图像画质，随着系统的不断优化，未来将突破传统的25fps限制，达到更高的帧率，比如50fps。l 优化的解码方式正对数据源不同，可设置更合理的解码方式。当数据源为实时数据流时，可设置为实时性优先以降低延迟；当数据源为回放数据流时，可设置为流畅性优先以获得更清晰流畅的回放效果。l 单画面和四画面分割目前业内首推支持高清视频四分割显示，更合理利用大尺寸的高清显示屏。l 拖拽操作可将任意高清监控头拖拽至任意高清显示屏解码显示。可将一组监控头拖拽至一组高清显示屏解码显示。l 多种轮切效果由海康威视首推的ip矩阵概念实现基于ip网络的轮切功能。多个高清监控头在1个高清显示屏中自动轮巡切换显示；一组高清监控头在一组高清显示屏中自动轮巡切换显示；轮巡间隔时间可由用户自定义。灵活的切换模式有利于提高监控有效性。4、 数字矩阵优势l 高清图像质量高清数字矩阵可无损地还原出原始编码图像的效果（与模拟系统不同，数字信号经过网络传输后，不会因传输距离、线路质量等因素受到干扰）。在标准的hd720p分辨率格式下，还原出的模拟图像可实现大于700tvl以上的图像效果，确保图像显示质量。与此同时，还能解码hd960p、1600*1200的高清码流。l 易于搭建高清数字矩阵采用成熟技术和产品，易于构建和维护；其次，数字解码器的视频输入是通过网络来完成，不涉及大量的模拟信号输入，其安装和管理都非常简便；l 易于部署如上所述，高清数字矩阵的视频输入是通过网络来实现的，只要有ip网络的地方都可以部署数字矩阵，不受到信号传输距离的限制；l 易于扩展前端高清网络摄像机的码流经过网络传输到高清数字矩阵后，经过解码还原为非压缩信号输出到电视墙。也就是说，只要能够接入网络的视频信号，均可作为数字矩阵的输入端。这与传统的模拟矩阵mn的架构（例如128进16出矩阵，m=128，n=16）相比，其输入数量几乎是无限制的。l 易于管理与模拟系统不同，数字矩阵系统是标准的ip网络模块，可接入统一的视频管理平台进行统一管理，其视频切换策略等均可通过电脑管理界面完成，不受到硬件的物理限制。而且通过管理平台可方便的实现其工作状态管理和在线保活等网管功能。5、 解码设备选型标清解码设备选用ds-6308d多路视频解码器。能并发解码显示8路4cif全实时图像，输出接口为8个bnc口，通过syv75-5电缆直接与监视器连接。高清解码设备选用高清解码服务器。能并发解码显示4路hd720p全实时图像，输出接口为vga，通过vga线与高清显示器或高清监视器连接。3.4.4 显示控制子系统1、 简述视频显示控制子系统主要为实现总控中心、区域分控中心和全网视频统一调用、控制及显示而设计的，实现对数字视频的远程访问、视频流接收、数字视频的解码显示和大屏幕视频显示控制等功能。以显示电子地图的形式，展示可用的视频资源，通过点击电子地图上视频标识的方式，查看该处的视频，以图形化的操作方式，实现了视频的统一调用及管理。2、 组成及选型显示控制子系统由电视墙和操作台组成。监控中心效果图：图3.6 监控中心电视墙效果图电视墙包括*台*英寸液晶监视器及一个 30600cm 的led 显示屏。根据实际工程实施经验，建议控制台到大屏幕的观看距离不小于 * 米。同时，为了方便安装维护，投影单元箱体后面至少需要保留净空间 80 厘米。3、 主要功能视频显示控制子系统的主要功能如下：监控视频资源调用、控制功能，实现对所有监控位及相关设施视频进行统一调用、切换和控制的基本功能；原有视频资源调用接口功能，提供接入、调用、显示视频图像；dlp大屏幕多种显示模式设置，支持根据用户需要在dlp大屏幕上设置多种显示模式，实现视频、报警、地理位置等各种信息的展示功能；基于电子地图的视频资源展示功能，可以通过电子地图直观显示各视频资源的分布，并可以通过电子地图直接调用相关位置的视频图像；基于列表的视频资源展示功能，提供快捷的视频图像调用操作方式，实现摄像机图像的快速调用；视频轮巡功能，可以对大屏幕指定的显示单元预先设置轮巡列表，人工、自动触发视频轮巡功能；摄像机云台的控制功能，可控制摄像机镜头的转动、光圈、变倍、焦距等参数；可以通过键盘操作，控制摄像机镜头的参数；视频解码服务器控制功能，控制视频解码服务器视频流的连接，从而控制大屏幕显示图像的内容；历史视频检索回放及智能检索功能，可以根据摄像机的属性、时间等条件检索回放存储的历史视频图像；报警视频联动处置功能，可立即响应园区内发送的视频报警信息，对报警视频进行实时查看、处置，并可以选择在大屏幕上显示。第四章 监控平台设计4.1平台概述平台软件是一套定位在监控专网环境中使用的网络集中监控软件，以分布式系统设计理念为基础，从监控业务中抽象出各功能模块，各施其职、相对独立，之间的信令交互又使它们构成一个有机的整体。网络视频监控系统需要实现前端接入、网络存储、网络接处警、监控中心图像呈现与控制和集中管理的功能。因此，平台软件包括以下功能模块：中心服务模块、存储服务模块、流媒体服务模块、电视墙服务模块、报警服务模块、客户端模块。各服务模块的物理承载形式为server，构成中心服务器、存储服务器、流媒体服务器、电视墙服务器和报警服务器，客户端模块的物理承载形式为