监控系统方案设计.doc

毕业设计（论文） 第一章 系统概述、设计原则及功能特点1.1系统概述1.1.1闭路电视监控系统功能特点闭路电视监控系统主要是通过电缆或光缆在闭合的环路内传输电视信号，并从摄像到图像显示独立完整的电视系统。在宿舍值班中心安置电视监控系统显示部分，通过闭路电视监控系统，使值班人员可以随时观察大楼内的主要通道、重点保护的场所的安全状况。它对于楼宇系统来说都是不可或缺的。归纳一下，其主要用途包括：预防犯罪，确保安全； 提高服务的水平； 提高管理效率、节省人力； 收集经营、动态、活动信息等等。1.2设计原则系统设计必须有生命力, 经得起时间考验; 同时整个统既要处于技术的尖端, 又能符合实际需要。因此,该方案中无论是视频监控系统或者门禁考勤系统的设计都应遵循下列原则： 系统的实用性系统的内容应符合实际需要, 功能强大实用而使用方便。因此, 系统的实用性是首先应遵循的第一原则。 系统的实时性在设计整个系统时,我们本着技术先进、系统实用、结构合理、产品主流、低成本、低维护量作为出发点。因此,系统各子系统应尽可能属于Non-stop (不停机) 系统, 以保证工作正常运行。技术的先进性整个系统选型、软硬件设备的配置均要符合高新技术的潮流，关键的视频数字化，压缩、解压、码流、传输均采用国内外工程建设中被广泛采用的技术与产品。在满足功能的前提下，系统设计具有先进性，并且在今后一段时间内保持一定的先进性。架构合理采用先进成熟的技术来架构各个子系统组成稳定可靠大系统，使其能安全平稳地运行，有效地消除各子系统可能产生的瓶颈，选用合适的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。稳定性和安全性是我们最关心的问题，只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行；只有良好的数据共享，实时的故障修复，实时备份等才能形成完整的管理体系。 产品主流在设备选型时，主要依据我市的实际情况结合目前我国市场上的占有率高的各类产品中选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。 低成本、低维护量所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操作、易维护。系统易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。1.3主要设计依据规范1、GA/T75-94安全防范工程程序与要求2、GA/T74-94安全防范系统通用图形符号3、GB50198-94民用闭路监控电视系统工程技术规范4、JGJ/T16-92 民用建筑电气设计规范建筑弱电工程设计手册5、GB/T50314-2000智能建筑设计标准6、GB50174-93电子计算机机房设计规范7、GB50057-94建筑物防雷设计规范8、GBJ232-92电气装置安装工程施工及验收规范9、GB4943-95信息技术设备（包括电气事务设备）的安全10、GB50198-94民用闭路电视监控电视系统工程技术规范11、校方对系统的具体要求第二章 系统设计及其解决方案2.1系统基本结构功能根据宿舍楼监控的特点，及校园有关方面提供的实际情况。我们对整个系统进行了详细的分析，总结出了楼宇监控管理系统应具有如下的功能要求：2.1.1视频监控系统设计基础功能1. 系统技术水平先进、运用现代监控技术。2. 系统具有可升级性和可扩容性。3. 系统具有可设置性，管理人员可根据需要对系统进行设置。4. 可实现24小时不间断监视。5. 系统基于B/S体系构成。6. 视频码率连续可调，帧率连续可调，音频码率可调。7. 系统支持多种协议(TCP/IP, ARP, ICMP, FTP, DHCP, HTTP，PPPoE，DNS，组播)。8. 多用户管理功能。9. 当前端网络断开、视频丢失、视频被遮挡能自动报警，上传中心。10. 系统具有故障自我诊断、及简单故障恢复功能。2.2视频监控系统工作原理拓扑图控制部分传输部分现场采集部分显示与记录部分闭路电视监控系统依结构可分为：摄像、传输、控制和显示记录四部分。各部分之间关系如下图所示。摄像部分：是安装在现场的，它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台。它的任务是对被摄体进行摄像，并把获得的光信号转换成电信号。传输部分：把现场摄像机发出的电信号传送到控制室，它一般包括线缆、线路驱动设备等。显示与记录部分：把现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示，并且可以把图像用硬盘录像机保存下来；所以，它主要包括监视器、硬盘录像机等设备。控制部分：负责所有设备的控制与图像信号的处理。在输入与输出之间加上视频切换设备（视频矩阵），负责视频信号的切换设备组成：（1）前端设备主要有：快球、摄像机、镜头、防护罩、解码器等。（2）传输设备有：视频传输电缆、控制传输线、接线箱等。（3）显示记录设备有：主控显示器、打印机等。（4）控制设备主要有：硬盘录像机、控制软件包等。 宿舍监控拓扑图2.2.1视频监控系统解决方案目前光电信息、微电子、网络通信、多媒体技术及传感技术的发展，安防监控已由传统的模拟走向数字化、智能化、网络化。由于数字信号具有抗干扰能力强、失真小、传输不受距离限制、易于存储和查询等等优点，因此数字视频技术得到了迅速的发展和广泛的应用。图像的数字化首先是将采集的模拟信号转化为数字信号，由此从根本上解决了数据的压缩问题，并能够与网络结合起来，打破了传统模拟监控受区域和距离的限制，并实现了数字视频监控与安防系统中其它各子系统间的无缝连接，能在统一的操作管理平台上实现集中监视、存储、控制和管理，实现信息资源和软硬件资源的共享。故此本方案设计采用DVR为中心的数字监控系统。本方案充分利用现代化高科技的便利，可应用基于计算机网络的多媒体监控技术，将多媒体监控的控制和管理及监控视频图像的处理全部纳入计算机网统一管理。多媒体监控系统采用硬盘记录监控图像，可方便地实现内部计算机信息网远程画面监视和回放。摄像机选型必须兼顾效果、实用、可靠性等综合因素，本工程要求采用全数字监控系统，运用先进的数字硬盘录像储存系统对走廊主要通道及重点区域进行高清晰监控，并记录保存录像。闭路电视监控系统的主要功能是对现场实况进行监视。它使管理人员在控制室中能观察到所有重要地点的情况，将监测区的情况以图像方式实时传送到管理中心，值班人员通过主控显示器可以随时了解这些重要场所的情况。2.2.2监控系统设备选型及点位分布前端选型摄像部分摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时，被监视场所面积较大，为了节省摄象机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄象机上加装电动的（可遥控的）可变焦距（变倍）镜头，使摄象机所能观察的距离更远、更清楚，同时还把摄象机安装在电动云台上，通过控制器的控制，可以使云台带动思摄象机进行水平和垂直方向的旋转，从而使摄象机能覆盖到的角度、面积更大。总之，摄象机就象整个系统的眼睛一样，把它监视的内容变为图象信号，传送给控制中心的监视器上。监控点位置及安装设备选型（具体位置见附图）u 在大楼各层的走廊通道，可安装红外摄像机DS-2CC102P(N)该系列摄像机采用SONY最新技术 、在无灯光下都可看清人员的面容以及活动情况，同时它不破坏整体布局美观。该摄像机现已广泛应用于酒店大堂，电梯，办公室，商场，小型会议等。u 宿舍门口和中间的绿化区,比较敏感的区域,安装红外一体化智能球ZAX-8-0918EX,配备 3.5-8mm手动光圈镜头,可看清人的面貌及行为动作。此设备是智腾最新宽动态摄像机，专用于出入口。从环境特点考虑采用；该产品属智能化球机，低照度彩色自动转黑白，集高清晰度彩色摄像机、万向变速云台和多功能解码器于一体的高科技监控产品。最大限度地减少了系统部件之间的连接、安装过程，提高了系统的可靠性。同时也便于安装和维护，具有外形美观、轻巧灵便、操作简单等优点。快速球区别与传统的摄像机+云台+解码器的模式在于具有快速定位，快速响应的能力，性价比更高，调试、安装、操作更方便等诸多优点，得到了广泛的运用。通过上述布点以后，人员从外面到大楼内部的各个角落（宿舍间除外）活动情况都可观察到，并实施24小时录像保存。序号器材名称型号及规格品牌/厂商数量1红外半球摄像机DS-2CC102P(N)-IR1三星92智能高速球（大门，绿化空地）ZAX-8-686FK三星33红外摄像机DS-2CC112P(N)-IR5三星2硬盘录像机选型（主控设备）根据宿舍的环境、甲方意向、我方经验，所选用的硬盘录像机，其功能特点必须满足以下条件： u 每路25帧/s显示； u 报警输出与报警输入联动，支持移动侦测和图像丢失报警； u 能实现定时录像、环录像（自动/手动控制）； u 有中文菜单，能快速进行系统设置； u 系统安全稳定。 u 有硬盘等备份取证方式（选件）； u 录像可进行检索及查询； u 可按时间进行报警录像、普通录像及通过按键方式选择快进快退、检索、查询或按段查询； 1、智腾 ZT380嵌入式数字监控硬盘录像系统的功能u ZT380 16路数字硬盘录像机性能卓越，性价比高的经济性的数字化图像记录设备，它将监控系统中所有的摄像机摄取的画面进行实时数字压缩并录制存档，可以根据任意检索要求对所记录的图像进行随机检索。由于采用了数字记录技术，能大大增强录制图像的抗衰减、抗干扰能力，因此无论经过多少次的检索或录像回放都不会影响播放图像的清晰度u ZT380 数字硬盘录像系统是集计算机网络化、多媒体智能化与监控电视为一体，以数字化的方式构造主流的监控图像硬盘录像系统。系统在实现本地数字图像监控管理的同时，又能实现监控图像画面的远程传送，加强了整体安全管理。在系统中，所有图像数据均以数字形式保存，系统以模块化设计为基础，各个模块包括：信号采集模块、监控模块、图像录制模块、远程访问模块和中央控制模块。整个系统维护简便，易于安装。2、ZT380数字监控硬盘录像系统的主要特点(1) 高效率，耐用，节省维修费用。数字硬盘录像，使已录制图像的抗衰减、抗干扰能力大大增强，可以反复录像、回放、检索而不失真和破坏，高效耐用，节省了很多维修费用。与传统的录像带的图像存储经长期使用容易损坏相比较具有极大优越性。(2) 保密性强。 支持操作员用户权限的定制。除管理员外，通过“定制权限”可设置多个操作员，增加了对操作员安全管理的灵活性；同时防止没有权限的用户进行不正规的操作。 （3）操作方便，易于掌握（支持鼠标操作，即插即用）设备名称设备数量备注型号1ZT380硬盘录像机316路ZT380传输部分选型传输系统包括视频信号、电源和控制信号的传输。在监控系统中，监控图像的传输是整个系统的一个至关重要的环节，选择何种介质和设备传送图像和其它控制信号将直接关系到监控系统的质量和可靠性。目前，在监控系统中用来传输图像信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤，对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光端机。要组建一个高质量的监控网络，就必须搞清楚这三种主要传输方式的特点和使用环境，以便针对实际工程需要采取合适的传输介质和设备。几种主要传输方式对比表：传输方式传输距离线材要求图像效果成本费用推荐与否原因分析视频传输500米75-5很好较低推荐符合系统的传输范围光纤传输一般可达30公里单模很好较高推荐图像质最好、可一线路实现多路不同信号传输网络传输无限制有网络到达均可较差很低可选用成本很低、无需另外布线、图像不完全实时双绞线传输一般可达1500米左右双绞线好低推荐成本相对较低、图像质最好、施工进度相对较快。 视频传输：从表中可以看出，视频信号传输采用光纤传输，同轴电缆具有价格较便宜、铺设较方便的优点，所以，一般在主控与前端距离较远的监控系统中采用光纤的传输，这样便可实现高保真远距离的传输，且不易受干扰、可实现一线路传输多路视频及数据。 电源线取电方式：宿舍采用强电供至前端在进行转换形式，电源线采用两芯线（2*1.0）电源线。 485控制线传输：我们采用两芯带屏蔽两芯线或双绞线（2*1.0）进行传输控制信号。显示记录选型由以上设备联接图可知，前端摄像机集采视频信通过硬盘录象机进行录像，每一台硬盘录象机都提供有网络接口，可将硬盘录像机接入到局域网络内（广域网），每一个局域网中（广域网）的用户可以通过网络（在主机授权下），对主机提供的视频信号进行访问、调用及控制。主要控制功能基本原理：a、硬盘录像：模拟音视频信号输入到DVR，由DVR独立管理和控制对输入的信号进行数字压缩写入硬盘，并在DVR控制下能调阅、回放、显示已压缩存储的图像； b、多画面监视： 模拟视频信号接入硬盘录像机，可实现多画面分割处理后输出到显示器； 系统具有多样化的分割模式，如图所示：c、播放录像： 由DVR独立实现音视频信号的录像回放，DVR检索压缩记录的音视频数字信号，并从硬盘读出，以实现图像和声音的回放。 21.5寸彩色监视器 S22B105N更强的实力，更好的适应性。标准监视器再现非常好的彩色图像，能够为工业、教育业、监控领域以及宣传应用提供出色的表现力。技术规格： 超高清晰 色彩柔和，真实还原世界 超宽电源自适应专业级功能音频监听功能出色的性价比 金属外壳抗干扰，适合专业监控设备名称设备数量备注型号121.5寸彩色监视器3S22B105N存储方案为配合硬盘录像机的高清晰压缩技术带来的大容量存储系统机构，以及甲方提出的要求录像资料存储量，设计采用外置硬盘存储系统来解决图像的存储问题，近年来存储技术高速发展，存储设备价格不断下降，专业存储系统具备了在视频监控行业广泛应用的基础。鉴于本系统从实用性及稳定性考虑，硬盘录像机硬盘采用1T硬盘，共 6 块，录像机时长大大增加。第三章 线材及工程布线1监控系统中的影像信号通过线材传输到主机中，线材除了要求信号损耗率小外，还应重视环境对信号的影响，即屏蔽性能应高。而管材用来保护线材，也应根据保护级别不同，选用相应的管材。2本工程系统布线采用标准化、结构化布线方式，为确保布线安全、节约、美观，所有电缆布线都要求符合国家标准进行施工。3电缆布设过程中应确保所有电缆均在梅花管、金属电管或桥架内不能暴露在外，应尽量避开恶劣环境条件或易使管线损伤地段，应避开干扰较大区域。4布线过程中要标记清楚、明了，易于改线、维护、管理。5根据本工程所提出的要求以及按照一贯严格遵守的工程建设原则、设计思想，并严格遵守以下国家和行业有关部门制定的各项标准和规范：l 商用建筑布线标准（EIA/TIA568B）l 国际布线标准（ISO11801）l 建筑与建群综合布线系统工程设计规范（CECS 72：97）l 建筑与建群综合布线系统工程施工与验收标准（CECS 82：97）l 民用电器建筑设计规范（JGJ/T16-92）l 中国电器装置安装工程施工及验收规范（CBJ232-82）第四章 系统的安全性4.1设备安全本弱电系统使用电气设备和主机的电气安全和防雷安全指标符合国家和行业的相关标准。4.2数据安全建立完善的数据备份与恢复机制。保证数据不因物理介质的损坏丢失。数据采取有效的加密保护措施，确保数据的安全。4.3系统安全监控系统软件和存放监控系统信息的所有主机和系统应的严格的身分认证机制，防止对系统的非法侵入。监控主机的操作系统和软件系统建立完善的备份和灾难恢复机制，确保系统被损坏后的快速恢复。可选用相应的防病毒措施，安装杀毒功能强大的杀毒软件，并及时升级。 第五章 产品参数与项目报价5.1产品主要参数5.1.1红外半球摄像机 DS-2CC102P(N)-IR1型号DS-2CC102P(N)-IR1红外距离10-20M信号制式PAL/MTSC清晰度480TV Lines白平衡自动同步系统内同步视频输出1.0Vp-p 75 BNC电源DC12V 800mA使用环境室内/室外，日夜两用镜头固定4mm16mm（可选）5.1.2红外摄像机 DS-2CC112P(N)-IR5 型号DS-2CC112P(N)-IR5红外距离50-60M信号制式PAL/MTSC清晰度540TV Lines信噪比48db白平衡自动同步系统内同步视频输出1.0Vp-p 75 BNC电源DC12V 800mA使用环境室内/室外，日夜两用镜头固定4mm16mm（可选）5.1.3高速球 ZAX-8-686FK 220倍日夜室内外高速球性能特点：性能特点：1.设计采用功能完善的高性能DSP设计；内置自动恒温装置；支持热插拔安装方便；全新设计手动除雾功能；内部存储的数据在断电后1年内不丢失；一体化集成设计，结构 紧凑，可靠性高；两级防雷技术有效提高球机的防雷击和抗干扰能力；交直流供电，自动确认供电方式，电压输入范围宽；2.球机控制水平360连续旋转，无监视盲区；垂直180自动翻转连续监视；最高巡航速度350/秒；旋转速度根据镜头变倍倍数自动调整；自动光圈，自动聚焦，自动白平衡；自动识别（LG、SONY、HITACHI、CANON、CNB）五种摄像机，采用RS485控制； 3.预置位128个预置位任意存储，定位准确；精密电机驱动，运行平稳，反应灵敏；4组巡视组，2点线扫描随意可设；当球机五分钟无人操作时，球机自动转到预先设置的位置；5.1.4 ZT380嵌入式硬盘录象机 视频制式PAL/NTSC 可设置录像方式定时录像、移动侦测录像、报警触发录像、手动控制录像 支持纯视频和视音频录像 录像质量限制码流、定码流、可变码流，码率可调，最高 2048kbps帧率可调（1,2,4,6,8,10,12,16,20,25,30） 硬盘管理支持循环覆盖和硬盘满停止录像; 支持手动格式化硬盘; 支持硬盘自动休眠; 支持异常硬盘诊断显示； 支持工作硬盘热拔插；回放性能支持同时选中多个文件顺序播放；支持按时间轴播放；单路回放支持 16 倍速 回放方式支持快放（16x）、慢放(1/16)、单帧播放，支持前后章节跳转，支持连续播放，支持列表查询，支持剪辑备份 语言支持中文、英文（繁体中文） 备份设备支持 U 盘、USB 硬盘、USB 刻录机、SATA 刻录机， 保留 E-SATA 备份功能；普通 U 盘备份速度可达 2MB/s，普通 USB 硬盘备份速度可达 4MB/s，普通刻录机，备份速度可达 1MB/s移动侦测支持多区域移动侦测设置，最小区域 16x16，支持 3 种灵敏度设置 显示TV/VGA 同时输出，菜单透明度 3 级可选 支持 4 画面、9 画面、16 画面分割方式 支持自动屏保 网络协议TCP/IP、HTTP、DDNS、PPPoE 报警处理方式声音提示、屏幕提示、上传报警中心、PTZ 联动、触发录像、触发报警输出、；联动单画面放大 5.1.5 UPS电源 山特C2KRS方式在线式容量2KVA备用时间根据客户要求可配置30分钟到10个小时输入电压范围118-300V输入频率范围40-60Hz输出电压范围215-224V输出频率范围500.2%Hz外观尺寸380x125x208mm其它性能重量:8.3kg5.2视频监控设备报价序号器材名称型号及规格品牌/厂商单价（元）数量合计（元）1红外半球摄像机DS-2CC102P(N)-IR1三星2红外摄像机DS-2CC112P(N)-IR5三星33.5-8mm手动光圈镜头手动索尼4智能高速球ZAX-8-686FK三星516路D1分辨率嵌入式网络硬盘录像机ZT380香港智腾6监视器三星7摄像机电源DC12VDC24V8电源线RVV2*1.0安利讯9视频线SYV75-5安利讯10DVR硬盘1T希捷11电 源主机C2KRS山特12电池柜电池柜定做13电池12V100AH山特14主机机柜15二三插TCL16设备箱17辅材18设备小计19安装与维护（设备小计x15%）20合计第六章 售后服务1、我公司将提供整个系统生命周期的技术支持和服务。我公司将提供两种优质服务: 远程服务适用于非重大故障 A、工程热线电话,解答一般疑难问题: B、电子邮件方式。我公司技术人员均有邮件信箱和专用电脑,主要员工配有便携式电脑,同时也开设用户专用信箱,可以保证及时解答用户疑问,可24小时响应。 现场服务适用于重大故障 远程服务并不能解决所有的问题, 我公司的工程师将以最快的时间,赶到现场进行服务,当遇到资源限制或特殊情况, 我公司将组织公司专家或原厂商及时处理。 2、在系统的建设阶段将设有专人做现场支持。 3、在系统的维护阶段,将提供24小时的服务。 4、我公司保证本系统的设备能完成铁路网络监控要求的功能,其技术性能达到规定的标准,且能与原有设备配合工作。 5、保修期内所更换的有损零件须按要求退给我公司,费用由我公司承担。我公司的保证责任不包括由于操作使用不当、不慎、事故、滥用造成的损坏。没有事先征得我公司同意,由其他人员对设备进行的修改及由第三方设备的原因造成的我公司所提供设备的损坏,我公司将不承担责任。由此引起的硬件设备更换费用由使用方承担。 6、我公司对系统达到设计要求负有完全责任。 7、在保修期外, 使用方可以购买原产商的金牌服务或按次服务付费两种方式保修。 8、在工程移交后,如果使用方购买备件,其价格水平将不高于本工程设备价格。 9、双方应联合成立工程领导小组。在工程实施过程,定期地在工程所在地召开双方参加的技术协调会，检查工程实施过程中的技术配合，协议执行等方面