航空大厦闭路电视监控系统方案.doc

西西安安航航空空大大厦厦闭闭路路电电视视监监控控系系统统 工工 程程 方方 案案 目录 目录 第一章概述 第二章方案设计及设备选型 第三章系统结构和功能 第四章主控及分控室设备配置 第五章系统前端设备配置及现场布置图 第六章设备技术说明及性能指标 第七章设备器材清单及报价 第一章第一章 概述概述 一 工程概述一 工程概述 项目名称 项目名称 西安航空大厦闭路电视监控系统工程 应用单位 应用单位 西安航空大厦 设计单位 设计单位 项目内容及目标 项目内容及目标 项目为西航空大厦闭路电视监控系统工程 项目实施应实现的目标是 为民族广场 银行 大楼建设一套技术先进 运行成熟 操作简单 扩展性好 容易维护和使用方便的闭路电视监控系统 实现对大楼重要部位如大厅 走廊 电梯 停车场 出入口等处的全 面监视及录像 在夜间有人进入摄像机的视野范围 主机能进行图像活动检测 产生 视频报警 二 设计标准和范围二 设计标准和范围 设计依据的标准 设计依据的标准 设计涉及的计量单位均采用国际单位 SI 制 设计所涉及的所有设备和材料 除专门规定外 均依照下列标准规范 进行设计 制造 检验和试验 国际电工委员会IEC 国际标准协会ISO 中华人民共和国国家标准GB 美国国家标准学会ANSI 电气及电子工程师协会IEEE 设计范围 设计范围 航空大厦闭路电视监控系统整体规划和系统结构设计 三 设计原则三 设计原则 设计应遵循以下原则 设计应遵循以下原则 1 一次性完成西安航空大厦闭路电视监控系统的总体规划与设计 并按 计划实施 2 系统设计应在技术上达到先进性和成熟性的统一 性能上应具有很高 的安全 可靠性 使用上应具有可维护性和可扩展性 并具有很高的 性能价格比 3 闭路电视监控系统应将电视监视 报警处理 现场图像记录等各种功 能统一到一个中心控制台的管理之下 同时各分控点又能独立运行 4 设备选型方面应同时遵循 集成化原则 应选择高效集成的设备 便于控制 管理和维护 模块化原则 应在软 硬件上都采用商业化 通用化 模块化结构 的设备 使系统具有较强的扩展能力 可靠性原则 所选设备应具备抵御环境影响的能力 工作稳定可靠 并能适应室内外昼夜全天候工作 高性能价格比 5 应遵循实事求是 先进 实用 可靠 节约 后期服务体系完善的原 则 第二章第二章 方案设计及系统设备选型方案设计及系统设备选型 系统要求及设计理念系统要求及设计理念 航空大厦是西安市新建的一座现代化的综合型大楼 承担着五星级酒店 营业 办公等多项事务 为了保证大楼正常 高效率的运转 避免事故的发生 和提高管理效率 需建设一套严密 细致 现代化的监控系统 根据大厦的监 控要求 我们选用英国 DM 公司的多画面监控主机 UPX 2ED 和 UPX 1ED 通过专 门铺设的传输线路构成一套结构庞大 功能繁多 覆盖了整个大厦的大型监控 系统 DM 公司早在 1982 年就研制出世界上第一部录影压缩及多画面分割处理机 形成划时代的意义 消除了矩阵切换方式的弊端 震惊了世界 从而使闭路电 视监控系统及录像系统进入一个全新境界 DM 公司的多画面数字图像处理主机 超越了传统矩阵的切换模式 用一台录像机就可同时录制多达 16 路视频图像 将矩阵与多画面帧切换合为一体 实现了影像的现场全面监视以及影像全部连 续记录 技术上领先绝伦 独树一帜 DM 公司不仅在技术上领先于同类产品 而且其产品具有广泛的适应性和兼容性 具有完善的质量保证体系 尤其是 ISO9001 证书的取得 提高了 DM 系列产品的地位 在国际市场中享有很高的声 誉 是用户值得信赖的高质量品牌 英国 DM 的多画面主机作为监控领域的前沿产品 广泛应用在世界各地的 银行 机场 公园 赛马场 印钞厂 水电站和行政大楼等重要场所 如美国 FBI 大楼 英法海底隧道 新加坡国防部 香港房屋署大楼 九七回归会议中 心 新加坡印钞厂 马来西亚跑马场 日本名古屋机场 马来西亚双峰塔等地 在大陆市场 DM 多画面主机凭借其卓越品质和先进性能脱颖而出 大量应用在 银行 金融 交通 电力 邮政等国家重要部门 受到用户好评 其中比较典型 的有昆明 99 世界园艺博览会 浙江中行 杭州国际大厦 重庆民族广场 四 川映秀湾水电站 东莞邮电局全市联网和清溪城市监控等 主控设备主控设备 选用英国 DM 公司的多画面双工监控主机 型号为 UPX2ED 和 UPX 1ED 不仅能进行画面分割显示 实现连续录像 高清晰回放 而且可以 控制云台 镜头 UPX 主机具有以下特点 1 全画面像素 704 H 512 V 图像清晰度达到广播级 2 双工功能 录像与现场监视互不影响 3 16 路视频输入 多画面和矩阵切换输出 环通输出 4 外接长延时录像机 以帧切换编码方式长时间不间断记录 无论是现 场监视还是图像回放 均能保证高清晰度 5 单画面 4 画面 9 画面 16 画面等 9 种现场监视和录像回放模式 6 可通过解码器控制云台镜头和多种快球 7 外接探头报警 图像活动报警 视频丢失报警功能 通过报警模块外 接探头或者启用主机的图像活动侦测功能 一旦有非法分子或运动物 体闯入防范区域 主机便响应报警 产生视频联动 强制显示 录像 和机械联动 声光报警 8 采用 C 总线通信 以 RS 485 信号作为通信接口 用一根双绞线进行双 向通信 C 总线设备不分先后 均可挂接在总线上 每种设备都有自 己的网络地址 这种结构大大简化了工程布线和安装工作 C 总线网 络可将 16 台主机串接起来实现多单元控制 并能接受 1 个主控 15 个 分控键盘的控制 这为以后增加监控点和控制中心提供了很好的扩展 性 9 装有 WatchView UPX 软件的多媒体电脑可以控制整个系统 10 远程故障诊断和维护功能 通过 E 保障适配器和普通电话线路 即 可获得英国 DM 公司技术部和维修中心工程技术人员的支持 前端设备前端设备 根据大厦的具体情况和管理要求 摄像点应分为以下几个类型 室内固定摄像机配定焦镜头 吸顶半球 安装在大厦走廊 出入口等重要室内需监视场所 室内活动摄像机配两可变电动变焦镜头 吸顶半球云台 安装在大厅等范围较广区域 大多数监控摄像点都采用日本 SANKO 的半球型摄像机 这种摄像机外形 美观 安装方便 性能稳定 彩色型号为 SD955 黑白型号为 MD60 活动摄像 头采用英国 DM 的高清晰彩色摄像机 型号为 DM T 430 全方位云台选用澳大 利亚 A S 的吸顶半球形云台 型号为 ASF 14MPT 镜头选用日本精工六倍两可 变电动变焦镜头 型号是 SL08551A 终端显示部分终端显示部分 终端显示部分也是系统的关键之一 系统的各项技术指标都显示在终端设 备上 因此采用高性能 高稳定 高清晰及新颖外观的监视器设备 是必不可 少的 本系统选用日本 SANKO 的彩色监视器 型号为 SK210C 和 SK150C 以及台 湾 HI SHARP 的黑白监视器 型号为 HS 172 和 HS 142 报警部分报警部分 对于英国 DM 多画面主机 UPX 其报警功能是集成在 UPX 主机内的 无需再 另加专门的报警主机 UPX 主机包括三种报警功能 1 视频丢失报警 即所连接的摄像机视频信号丢失 例如视频线断开 BNC 头损坏或摄像机掉电等 都会引起主机报警 2 图像活动报警 主机具有图像活动侦测功能 当启动此功能时 一旦 一幅静止画面中有活动物体闯入 即刻产生报警 用于封锁一些重要 场所 效果非常好 3 外接探头报警 主机有一种专用于连接报警探头的附件 报警模块 通过此附件可连接各种类型的报警探头 如红外 双鉴 震动 玻璃 破碎 门磁等 主机具有智能式的可编程报警响应功能 包括 强制将报警图像切换显示 出来 自动启动录像系统进行录像 联动外部设备产生声光报警等 本系统中主要使用主机的视频丢失报警和图像活动报警功能 第三章第三章 系统结构和功能系统结构和功能 系统可实现的功能 系统可实现的功能 实时监视功能实时监视功能 主控中心和分控中心均可选择任意现场图像进行实时监视 分控中心可选择其所辖区域内的任意现场图像进行实时监视 无论在主控中心还是分控中心 可选某一路图像定点监视 也可选某几 路图像作时序循环监视 在主控中心和分控中心的监视器上 即可看到 16 画面的分割图像 又 可看到单画面的切换图像 一旦有重要情况发生 可全屏幕单画面重点 监视 字符显示功能 监视器上可叠加摄像机位置 编号 日期 时间等字符 信息 这些信息关机后不会丢失 图像存贮及回放功能图像存贮及回放功能 采用长延时录像机进行图像的存贮及回放 长延时录像与多画面分割器配 合使用 以帧切换录像方式全面连续记录监视图像 报警及联动功能报警及联动功能 系统可进行视频信号丢失报警 视频图像活动报警 外接报警探头报警如 双鉴探头 触点开关 紧急按钮等 有报警发生时主控中心能自动将画面强制 切换到报警现场进行监视 并自动进行报警录像 同时能触发警灯或警号提醒 看守人员 多媒体控制软件功能 多媒体控制软件功能 友好的人机交互式全中文用户界面 高清晰度的彩色图像显示窗口 采用鼠标操作 可方便直观地选择摄像头 控制监控图像显示方式 控 制前端云台镜头 监控现场平面布局图显示功能 可在图中显示所安装摄像机的位置 并 可方便的进行修改和添加 可捕捉 存储并打印单帧图像 采用微软 Windows95 作软件平台 系统结构 系统结构 系统由四个基本部分组成 系统由四个基本部分组成 A 前端摄像部分 B 图像处理与控制部分 C 终端显示部分 D 报警部分 系统的核心是图像处理与控制部分 即监控主机 系统总结构图如下 系统结构说明 系统结构说明 系统由控制设备 前端设备 执行设备等通过控制总线和视频线路及报警线 路构成覆盖全监狱的一个监视与控制信息网络 网上传递的信息包括主控中 心和分控中心对各监控现场的控制指令 各监控现场送往主控中心和分控中 心的图像信号 报警信号等 系统信号传输方式多样化 传输通道包括 8 芯 双绞线 同轴电缆等 严格保证信号传输的实时性和精确性 前端的 CCD 摄像机作为系统的图像传感设备 通过各种镜头进来的现场光 信号 由摄像机的光电转换器件转换成数字化的视频信号 经过滤波 调整 等数字信号处理 再转换成高质量复合视频信号进入控制设备 处理后传递 给监视器 在各控制点可看到高质量的单画面 多画面 切换图像 图像活动检测 视频丢失报警以及前端报警探头 紧急按钮及触点开关将报 警信号传送回主控室 主控设备收到报警后 会产生视频联动 机械联动和 声光指示 无论是主控室还是分控室 操作人员都可通过系统键盘控制整个系统 包括 调用图像 改变显示 控制云台镜头 报警布防和撤防等 第四章第四章 主控及分控室设备配置主控及分控室设备配置 主控中心 主控中心 主控中心是整个系统的控制中枢 它能实现对系统中所有设备的控制 能 接收所有前端送来的图像信号报警信号 录像都在这里完成 名称名称产地产地型号型号数量数量 16 路彩色双工多画面主机英国 DM UPX2ED2 16 路黑白双工多画面主机英国 DM UPX1ED14 控制键盘英国 DMKBU2A1 多媒体控制软件英国 DMWatchview UPX1 16 进 16 出控制切换矩阵英国 DMCX02 16 161 Pentium 电脑 美国 IBM1 24 小时延时录像机日本松下AG61248 14 黑白监视器台湾 HI SHARPHS14214 17 黑白监视器台湾 HI SHARPHS17214 15 彩色监视器日本 SANKOSK150C2 21 彩色监视器日本 SANKOSK210C2 分控室设备配置表 分控室设备配置表 名称名称产地产地型号型号数量数量 15 彩色监视器日本 SANKOSK150C1 分控键盘英国 DMDM KBU2A1 键盘电源英国 DMPSU1 第五章第五章 系统前端设备配置及现场布置图系统前端设备配置及现场布置图 前端设备配置原则 前端设备配置原则 首期工程所安装的 258 个摄像头均在室内 其中 10 个监视点监视区 域较广 故采用全方位云台和二可变自动光圈镜头 考虑到室内安装的美 观性和隐蔽性 选用半球形吸顶安装云台 其余固定摄像头安装的位置应 完全避免死角 并且选用外形美观的半球形摄像机 从而不影响大厦的整 体装修风格 电梯内摄像机选用美观 易安装且抗干扰能力强的半球摄像 机 以得到稳定清晰的图像 前端设备配置表 前端设备配置表 此表仅供参考 请根据实际情况修改 此表仅供参考 请根据实际情况修改 根据航空大厦的具体地形 前端摄像头具体分布如下表 安装地点数量环境说明 合计 第六章第六章 设备性能指标设备性能指标 英国英国 DM UPX1ED 黑白双工黑白双工 16 画面主机画面主机 英国英国 DM UPX1ES 黑白单工黑白单工 16 画面主机画面主机 广播级画质 分辨率 832 H 448 V 双工功能 录像与现场监视互不影响 16 路视频输入 多画面和矩阵切换输出 环通输出 帧切换编码录像 9 种现场监视和录像回放格式 可通过解码器控制云台镜头和多种快球 外接探头报警 图像活动报警 视频丢失报警 RS 485 通信接口 可 16 台主机联网 用 1 16 个键盘或多媒体软件控制 整个系统 远程故障诊断和维护功能 尺寸 450 深 425 宽 98 高 英国英国 DM UPX2ED 彩色双工彩色双工 16 画面主机画面主机 英国英国 DM UPX2ES 彩色单工彩色单工 16 画面主机画面主机 广播级画质 分辨率 704 H 512 V 双工功能 录像与现场监视互不影响 16 路视频输入 多画面和矩阵切换输出 环通输出 帧切换编码录像 9 种现场监视和录像回放格式 可通过解码器控制云台镜头和多种快球 外接探头报警 图像活动报警 视频丢失报警 RS 485 通信接口 可 16 台主机联网 用 1 16 个键盘或多媒体软件控制 整个系统 远程故障诊断和维护功能 尺寸 450 深 425 宽 98 高 WATCH UPX 多媒体控制软件多媒体控制软件 专与大型多画面监控主机 UPX 配套使用 友好的人机交互式用户界面 高清晰度的彩色图像 显示窗口 采用鼠标操作 可方便直观地选择摄像头 控制 监控图像显示方式 控制前端云台镜头 实现图像的捕捉 存储和打印 监控现场平面布局图显示功能 可在图中显示所安装摄像机的位置 并 可方便的进行修改和添加 采用微软 Windows95 作软件平台 全中文界面 CR3CR3 同轴遥控解码盒同轴遥控解码盒 与 UPX 主机配套使用 FSK 控制信号 使用视频同轴电缆 标准的云台镜头控制功能 16 个预置位的预置功能 1 个辅助继电器 用作云台自动 雨刷 清洗或灯控 最远控制距离达 500M 塑料外壳 室内使用 尺寸 380 深 190 宽 130 高 总线控制键盘总线控制键盘 与 UPX2ED UPX2ES 彩色主机配套使用 RS 485 通信接口 用一个键盘控制多达 16 台主机 256 路摄像头 在一个系统中可使用多达 16 个键盘 构成 16 个控制席位 可外接遥控操纵杆 控制变速云台和快球 薄膜按键 布局合理 操作简便 外形美观 尺寸 177 深 415 宽 35 高 CXO2 16 16 总线控制切换矩阵总线控制切换矩阵 与 UPX UNICORD 等主机配套使用 RS 485 通信接口 16 路视频输入 16 路视频输出 可连接 16 台主机 16 个键盘 键盘控制多台主机时 实现任意图像调用 尺寸 115 深 165 宽 40 高 日本松下日本松下 AG6124 24 小时长延时录像机小时长延时录像机 高清晰画质 VHS240 线 彩色 时刻表功能 7 个可编程定时录影时段 3 12 24 小时录像模式 外部报警输入 录像带到头报警 HS 151 HS 172 HS 201 黑白监视器黑白监视器 屏幕尺寸 15 17 20 中心解像度 1000 线 黑色外壳 尺寸 362 深 333 宽 326 高 mm 421 深 420 宽 428 高 mm 455 深 485 宽 470 高 mm SK150C SK210C 彩色监视器彩色监视器 屏幕尺寸 14 21 中心解像度 420 线 内置扬声器 黑色外壳 尺寸 375 深 348 宽 320 高 mm 460 深 490 宽 455 高 mm 英国英国 DM 400 系列高品质摄像机系列高品质摄像机 特点 采用 HAD CCD 传感器 具有很好的扫描 灵敏度和信噪比 宽广的自动电子快门 高达 26DB 以上的自动增益控制 逆光补偿功能可在强烈背景光的人物摄像中获取最佳摄影品质 手动电子快门功能可在特定亮度环境下清晰拍摄高速移动物体 同步系统使摄像机在电力系统不稳定环境中有上佳表现 彩色摄像机自动白平衡功能具有宽广的色温追踪范围 黑白摄像机在过低亮度下可启用灵敏度增强 Sensor up 功能 黑白摄像机提供 蔽光 功能 在高低反差很大的亮度下使用 型号 DM T 430 420 400 380 通用型摄像机 DM T 430E 420E 400E 380E 精品型摄像机 DM T 430E 1 2 彩色 520 线 DM T 430 1 2 彩色 470 线 DM T 420E 1 3 彩色 460 线 DM T 420 1 3 彩色 330 线 技术指标 最低照度 1 5LUX F1 4 功能 自动 手动电子快门 逆光补偿 电源同步 自动 手动白平衡 自动光圈驱动 VIDEO DC 驱动 Y C 端子输出 S VHS 视频 T 430 430E 电源 AC220V 尺寸 127 深 65 宽 60 高 黑白摄像机 DM T 400E 1 3 黑白 650 线 DM T 400 1 3 黑白 600 线 DM T 380E 1 3 黑白 480 线 DM T 380 1 3 黑白 400 线 技术指标 最低照度 0 05LUX 功能 自动 手动电子快门 逆光补偿 电源同步 自动光圈驱动 VIDEO DC 驱动 电源 AC220V 尺寸 127 深 65 宽 60 高 SD 955 SD 965 1 3 彩色半球摄像机彩色半球摄像机 CCD 尺寸 1 3 SONY SUPER HAN CCD 分辨率 330 线 450 线 最低照度 2 0LUX F1 4 功能 自动 手动电子快门 逆光补偿 自动 手动白平衡 镜头 3 6 4 3 8 0 12mm 电源 DC12V ASF 14MPT 室内全方位半球形云台室内全方位半球形云台 电源 24VAC 50HZ 功耗 15W 水平转角 0 355 俯仰转角 0 90 水平转速 12 秒 俯仰转速 8 秒 自动扫描 允许 自动扫描范围 90 环境温度 0 60 负载量 8kg 规格 14 摄像机 镜头最大尺寸 310mm 重量 10 kg 3kg 第七章第七章 前端设备现场布置图前端设备现场布置图 第八章第八章 设备器材清单及报价设备器材清单及报价 型型 号号名名 称称产产 地地数数 量量单价单价小计小计 UPX 2ED彩色双工多画面主机英国 DM2 UPX 1ED黑白双工多画面主机英国 DM14 DM KBU2A控制键盘英国 DM2 PSU键盘电源英国 DM1 CX02 16 16视频控制切换矩阵英国 DM1 CR3同轴遥控解码盒英国 DM10 Watch UPX中文多媒体控制软件英国 DM1 HS 14214 黑白监视器台湾 HI SHARP14 HS 17217 黑白监视器台湾 HI SHARP14 SK210C21 彩色监视器日本 SANKO2 SK150C15 彩色监视器日本 SANKO3 AG612424 小时长延时录像机日本松下16 Pentium 多媒体监控电脑美国 IBM1 MD606mm 黑白半球摄像机日本 SANKO227 SD955彩色半球摄像机日本 SANKO21 DM T 4301 2 470 线彩色摄像机英国 DM10 SL08551A6 倍两可变镜头日本精工10 ASF 14MPT14 吸顶半球云台澳洲 A S10 总计 总计 安防人文库提供安防人文库提供 更多文档请访问 概述 随着视频压缩技术和网络技术的不断发展 基于 IP 的远程监控系统已经在 各行业开始广为采用 特别是针对一些分散的目标场所的监控 基于 IP 的监控 解决方案更显示出强大的优势 不仅可以跨越较大的地理范围 而且系统结构 清晰 维护也非常方便 同时 系统也具有较强的扩展升级能力 可以很好地 保护原有的投资 特别是对于一个需要建立多个分控中心或需要远程登录的监 控需求 这种方案的优势就更加明显 IPView 监控系统解决方案融合了目前监控领域两项最为领先的技术 MPEG4 压缩和组播 Multicast MPEG4 为 IPView 解决方案提供了在低带宽占 用情况下传输高品质图像的能力 根据我们的项目经验 通常在 300k 400k 秒 的带宽占用时即可提供 30 帧 秒 NTSC 的全实时动态视频图像 而组播 Multicast 则可以在一个视频流带宽占用情况下为多个用户提供视频图像 该功能不仅可以使多个用户同时监视前端摄像机的视频图像 而且可以大大降 低带宽的占用 IPView 监控系统可以构建在局域网或者跨越多个网关的广域网 上 系统可以大范围扩展 不仅如此 在其它方面 如录像的分布式存储 远程回放 多画面分割并 自动切换等操作功能方面 IPView 也做得同样出色 正是由于 IPView 产品的 诸多优势 我们在本次方案设计中 系统核心均采用 IPView 系列产品 目目 录录 1 1 标书说明标书说明 3 1 1方案书设计依据 3 2 2 设计原则设计原则 4 2 1标书设计原则 4 2 2系统设计原则 4 2 3系统配置方案概述 5 2 4系统设计规范 6 3 3 系统设计系统设计 8 3 1技术说明 8 3 1 1术语表 8 3 1 2比较分析 9 3 2系统概述 10 3 3系统特点 11 3 4系统原理 12 系统流程 12 接口说明 14 4 4 系统结构系统结构 15 4 1软件结构 15 4 2硬件结构 15 5 5 系统功能系统功能 18 5 1视频监视 18 5 2报警与控制 19 5 3系统管理 19 6 6 系统设备系统设备 20 6 1软件系统 20 6 1 1视频服务器软件 IPView Server 20 6 1 2监视工作站软件 IPView Client 21 6 2硬件设备 22 6 2 1 VDT150e 视频服务器 22 6 2 2摄像机 24 6 2 3烟感探头 26 7 7 项目实施项目实施 27 7 1方案实施步骤 27 7 2培训计划 28 7 3客户服务 28 7 4技术培训 文档资料 29 7 5施工安排 工程费 培训费 29 1 1 标书说明标书说明 1 11 1 方案书设计依据方案书设计依据 本技术方案书是深圳市康明达科技有限公司为深圳高新区信息网有限公司 制定的机房视频监控解决方案 我们在接到深圳高新区信息网有限公司 下称 信息网公司 的邀标申请后 认真研究并分析了 中所提出的 具体要求及图像监控系统未来的网络化趋势 决定采用融合了先进的视频压缩 技术 MPEG4 和网络视频流处理技术 Multicast 的 IPView 系列产品 本方 案本着从用户需求出发 节省投资而又保持系统先进性的原则而专门为用户设 计 本技术方案书完全能满足信息网公司制定的 中提出的所有 要求 并为系统的未来扩展预留足够的扩展空间 系统在目前的基础上 可以 很方便地进行二期系统建设 在目前的配置下 系统可以接入多至 48 个前端视 频服务器 并可扩展至更多 2 2 设计原则设计原则 2 12 1标书设计原则标书设计原则 为了能够准确全面的满足信息网公司现有的需求及远景规划 本方案书将 按遵从先整体 后局部的原则 层层介绍我公司提出的解决方案 以便信息网 公司有关专家和领导能够更好地评估我公司提出解决方案 同时 本方案书在 设计时 按照面向对象的设计原则 先将复杂系统划分成较简单的子系统 再 将子系统划分为更简单的子系统 直至子系统在工程上可以方便实现 2 22 2系系统设计原则统设计原则 可靠性原则 本系统的设计中 对各子系统的可靠性作了充分考虑 必要时采用备份 以提高系统的可靠性 采用备份的子系统 应不影响系统的性能与功能 优选 具有故障自诊断和自恢复功能的设备 成熟性原则 本系统设计中确保只选择成熟 稳定 运行良好 技术可靠的设备 核心 的前端设备全部采用进口产品 可以确保系统运行稳定 性能 价格原则 在本方案中 性能 价格是我们选择设备的最重要的指标 以期在节省造价 的前提下 提供最好的系统性能 数字化原则 根据国际 CCITT 组织提出的建议 结合实际情况 在数字 模拟均可实现的 情况下我们首选数字信号 系统高度集成化 传统的设计是将各监控子系统做成自封闭的系统 因此在实现集中监控时 通常会发现监控系统设备数量多 设备利用率低 很难实现集中管理等缺点 本方案充分利用现代通信技术 计算机网络技术和远程控制技术 将各分散的 前端系统通过光纤网络与监控中心相连 功能强大的系统软件与先进的数字传 输体系完美地结合在一起 通过完善的程序设计真正实现智能化控制管理 技术先进性原则 在本方案设计中 我们均采用了国际上最为选进的 MPEG4 视频压缩技术和 基于 IP 网络的视频传输技术 可以确保在 5 10 年保持系统的先进性 同时 由于采用了先进的 VSIP 的视频传输技术 不仅可以使系统无限扩展 而且可以 和标准的 IP 网络产品实现无缝互联互通 在未来的系统联网扩展或改造进程中 本方案书设计可以实现完全保护现有的投资 2 32 3系统配置方案概述系统配置方案概述 根据信息网公司对系统提出的要求 我们经过慎重考虑 并结合我公司提 供的产品的具体性能与优势 决定采用附图 1 1 所示的方案 Ethernet Ethernet LAN WAN VDT150 e T VDT150 e T VDT150 e T VDT150 e T Router without Multicast Router with Multicast VDT150 e T VDT150 e T IPView ClientNIPView Client1 IPView Central Server IPView Remote Server IPView Client 图 1 1 各机房内的监视摄像机及各种报警探头直接连入 IPView VDT150e T 视频 服务器 视频服务器则直接挂接在机房内与园区内网络系统相连的交换机上 从而与位于信息网监控中心内的 IPView Server 系统服务器保持网络连接 IPView VDT150e T 支持单播和组播 Multicast 因此如果网关的多播端口开 放 则可以以多播方式与网络建立连接 如果网关的多播端口并闭 则以单播 的方式与网络建立连接 IPView 系统支持分布式存储服务器 如果各机房内需要进行录像 则可以 在机房内配置一台 IPView Remote Server 远端存储服务器 用于存储机房本地 的录像资料 各机房内也可以要别建立自己的监视工作站 用于各机房的本地 监控 传输网络主要依赖于园区内的光纤网络 由于 IPView 系统支持多播 Multicast 占用的带宽相对于其它解决方案要低的多 因此不会使网络负 载太重 监控中心主要由 IPView Server 系统服务器 IPView 监视工作站构成 如 果需要将视频信号同时接入电视墙或模拟监视器进行集中监视 则需要采用 IPView VDT150e R 将视频信号进行硬件解压 或者将视频工作站直接连入带有 VGA 视频接口的背投大屏幕 这样可同时在园区网络系统连接的任何一台工作 站上在授权机制下对各机房进行实时监视 2 42 4系统设计规范系统设计规范 ISO 标准 国际标准化组织制定的标准 IEC 标准 国际电子技术委员会制定的标准 SI 标准 国际标准单位制 GB 标准 中华人民共和国国家标准 DL 标准 中华人民共和国电力行业标准 ISO9000 系列质量体系认证证书 CCITT 国际电报电话咨询委员会标准 IEEE 美国电气电子工程师协会标准 工业企业通信设计规范 适用于线路敷设 安全防范工程程序与要求 GA T 75 94 电气安装工程施工及验收规范 GBJ232 90 92 防盗报警控制器通用技术条件 GB12663 90 安全防范工程的设计 安装与开通程序 ONC TB201 民用闭路监控电视系统工程技术规范 GB50 98 94 火灾自动报警系统施工验收规范 GBJ50166 92 工业电视系统工程设计规范 GBJ115 87 其它国际通用标准 GB2887 89 计算站场地技术条件 GB9813 微型数字电子计算机通用技术条件 GB T13702 92 计算机软件分类与代码 GB T15532 1995 计算机软件单元测试 GB50171 92 电气装置安装工程盘 柜及二次回路接线施工及验收规范 GB2423 电工电子产品基本环境试验规程 SDJ9 1999 电气测量仪器装置设计技术规程 SDJ2 88 110 500kV 变电所设计技术规程 DL476 92 电力系统实时数据通信应用层协议 DL T 621 1997 交流电气装置的接地 IEC529 防护等级 IEC61000 4 2 静电放电试验 IEC61000 4 3 辐射静电试验 IEC61000 4 4 快速瞬变干扰试验 IEC61000 4 5 浪涌抗扰性试验 NDJG 8 89 火力发电厂 变电所二次接线设计技术规定 中华人民共和国能源部 实现无人值班对调度自动化系统的基本要求 C37 90 1 1974 抗浪涌能力 SWC 测试导则 C37 1 1987 用于监控 数据采集和控制系统的定义 技术规范和分析 3 3 系统设计系统设计 3 13 1技术说明技术说明 3 1 1术语表术语表 PTZ Pan Tilt Zoom 在监控系统中 对云台的水平 Pan 上下 Tilt 和摄像机镜头的变焦 Zoom 聚焦 Focus 光圈 Iris 的控制 预置位 云台的预置位 将云台的某一个或多个方向 设定成为报警时调用的方向 当报警发生时云台若不在此方向 云台将自动转动到这一方向 而无需人为操 作 M JPEG 图像编解码标准 JPEG 标准是为静止图像的编解码而制定的 又为连续图像规定了多种压缩 方式可选 即 ISO IEC 10918 1 标准 基线失真压缩 增强型失真压缩 无失 真压缩及分层压缩等 由于是对连续图像的编解码 我们称之为 Motion JPEG 或 MJPEG 采用的是基线压缩方式 支持 YUV4 2 2 象素格式 目的是针对运动 彩色图像的压缩与解压 H 261 图像编解码标准 1990 年 CCITT 第 15 研究组制定了针对活动图像的 P 64Kbps 的编码协议 H 261 H 261 可使数据速率压缩至 P 64Kbps P 1 20 一般在 32 384Kbps 时图像可达 CIF QCIF15f s 的图像质量 H 261 编解码方式适合在 ISDN 网或 DDN PSTN 网上传输运动的图像 H 263 图像编解码标准 1995 年 CCITT 又提出了更低比特率的视频编码方案 H 263 建议 它基于 H 261 可将图像数据最低编码到 20Kbps 通过电话线上以 22 8Kbps 的 V 34 MODEM 传输 图像质量达到 176 144 或 128 96 分辩率下 5 15 帧 秒的水平 MPEG 1 MPEG 1 制定于 1992 年 为工业级标准而设计 可适用于不同带宽设备 如 CD ROM Video CD CD I 它可针对 SIF 标准分辨率 对于 NTSC 制为 352 240 对于 PAL 制为 352 288 的图像进行压缩 传输速率为 1 5M 秒 每秒 播放 30 帧 具有 CD 音质 质量级别与 VHS 相当 MPEG1 的最高编码速率可达 4 5M 秒 但是随着速率的提高 其解码后的图像质量会有所降低 MPEG 1 也 被用于数字电话网络上的视频传输 如非对称用户线路 ADSL 视频点播 VOD 以及教育网络等 MPEG 2 MPEG 2 制定于 1994 年 设计目标是高级工业标准的图像质量以及更高的 传输率 MPEG 2 所能提供的传输率在 3 10M 秒之间 其在 NTSC 制式下的分辨 率可达 720 486 MPEG 2 也可提供并能够提供广播级的视像和 CD 级的音质 MPEG 2 主要用于广播 有线电视网 电缆网络以及卫星直播提供广播级的的数 字视频 MPEG 4 与前两者不同 MPEG4 于 1998 年 11 月份公布 原预计 1999 年 1 月投入使 用的国际标准 MPEG4 不仅是针对一定比特下的视频 音频编码 更加注重媒体 系统的交互性和灵活性 MPEG4 主要应用于视像电话 Video Phone 视像电 子邮件 Video Mail 和视像电子新闻 Electronic News 其传输速率要求 较低 在 4 8K 64K 秒之间 即可达到 176 144 的分辨率 MPEG 4 利用很窄的带 宽 通过帧重建技术 数据压缩 以求用最少的数据获得最佳的图像质量 MPEG 4 的特点使其更适合于交互 AV 服务以及远程监控 MGPEG 4 很可能会被应 用于三个领域内 数字电视 交互式的图形应用 包括内容上的合成技术 交 互式多媒体领域 3 1 2比较分析比较分析 压缩方式 M JPEG H 261 H 263 三种编码方式都是针对低成本应用的编码方式 采 用去除时域冗余的方法 尽可能的降低码流速率 在低带宽的信道上 实现运 动图像的传输 M JPEG 编码方式实现在 400Kbps 2Mbps 速率上传输 CIF 格式 每秒 5 25 帧的活动图像 在三种编码方式中图像质量最高 H 261 编码方式 采用了区域更新的方法 进一步降低了码流速率 实现在 128 768Kbps 的速率 上传输 CIF 或 QCIF 格式 每秒 5 25 帧的活动图像 它比 M JPEG 编码方式的 数据速率明显降低图像质量略差于 M JPEG H 263 编码方式是三种中数据速率 最低的一种 它在 H 261 的基础上 增加了四种编码选项 将码流速率降到 128Kbps 以下 在 9 6 128 Kbps 的速率上 传输 CIF 或 QCIF 格式 每秒 1 15 帧的活动图像 特别适合于在电话线上传输质量要求不高的活动图像 对于 MPEG 标准分成二个阶段 第一阶段 MPEG 1 是针对传输速度为 1Mb s 到 1 5Mb s 的普通电视质量的视频信号的压缩 第二阶段 MPEG 2 可 以对分辨率达 1440 1152 高清晰度电视 HDTV 的信号进行压缩 总体来说 MPEG 在三方面优于其它压缩 解压方案 首先 在一开始它就是作为一个国际 化的标准研究制定 所以 MPEG 具有很好的兼容性 其它 MPEG 能够比其它法 提供更好的压缩比 最高可达 200 1 更重要的是 MPEG 在提供高压缩比的同 时 对数据的损失很小 MPEG1 与 MPEG2 相比 相对占用的硬盘空间要小 但质量差一些 而 MPEG2 质量好 但占用更多的硬盘空间 MPEG4 则很好地结合了前两者的优点 与 MPEG1 和 MPEG2 相比 MPEG4 的特点是其更适合于交互 AV 服务以及远程监控 MPEG4 是第一个使使用者由被动变为主动 不再只是观看 允许你加入其中 即有交互性 的动态图像标准 它的另一特点是其综合性 MPEG4 的设计目标 还有更广的适应性和可扩展性 MPEG4 试图达到两个目标 A 低比特率下的多媒 体通信 B 是多工业的多媒体通信的综合 由此可见 MPEG4 压缩技术是一种适 用在低带宽下进行信息交换的音视频处理技术 它的特点是可以动态的侦测图 像各个区域变化 基于对象的变化而调整压缩方法可以获得比 MPEG1 及 MPEG2 更大的压缩比 压缩码流更低 因而无论从清晰度还是从存储量上都比前 MPEG1 及 MPEG2 两者具有更大的优势 正是基于以上的比较优势 我们在此方案中的选用了基于 MPEG4 压缩标准 的 IPView 的压缩编解码设备 VDT 150e 可以确保监视画面质量高度清晰 3 23 2系统概述系统概述 本方案书设计的远程监控系统以视频图像监视为核心 同时集成了报警子 系统及远程控制子系统 视频图像监视采用 MPEG4 压缩技术 对前端图像进行 数字化压缩处理 形成的视频数据流以 VSIP 包的格式经由中间网络传送到监控 中心 在传输方式上 系统可以根据实际需要选择单播 多播 存储服务器多 播及最合适的方式 由于多播 Multicast 可以在占用一条视频流带宽的情况 下为多个后端用户提供实时视频流 因此大大节省了网络资源 在建立多个监 控中心 多用户监视 或者与上一级的监控网络相连时拥有强大的优势 考虑到机房一般需要 24 小时连续监控 而且已经开始向无人值守的方向发 展 集成报警及控制对于监控系统的可用性具有重要影响 本系统主要通过 VDT 150e T 的 RS485 422 端口及 I O 端口将报警和控制功能集成到一起 前端 摄像机通过 RS485 422 输出控制信号 而报警信号 门禁状态信号 灯光控制 的输入 输出则通过 I O 端口进行 另外 考虑机房的夜间监控尤其重要 若采用红外摄像机 不但价格很高 而且图像质量比较差 采用可远程遥控的照明系统 则是一种经济实用的方案 本方案设计集成了灯光的远程控制功能 利用 VDT150e T 上的 I O 端口 通过 我公司专门设计的软件 可以在监控中心远程遥控机房内的灯光 3 33 3系统特点系统特点 系统模块化结构 系统软件与硬件全部采用模块化结构 各模块功能明确 根据用户不同的 要求组建模块从而实现多种配置与功能 根据用户不同的要求组建模块从而实 现多种配置与功能 高可靠性与稳定性 分站主机系统采用嵌入式结构与专用软件系统 无故障运行时间超过 26000 小时 采用 MPEG4 编码 MPEG4 编码技术的采用 可以使本系统相对于其它编码格式的系统提供更 清晰的监视画面及更低的带宽占用 网络兼容性强 系统前端主机提供 10 100Base T 端口 可以直接接入以太网 而且传输是 基于 IP 协议 可以跨越不同类型的网络 网络兼容性强 该特点可以使网络连 通的任何地方都可以实现监控 可控制传输带宽 各路视频服务器数据传输带宽可根据需要限定 保证与其他设备共用网络 通道传输数据时不相互影响 该功能的实现将避免用户因使用图像监控而增加 网络负载 影响其它数据的传输 远程维护 通过网络可对各前端视频服务器进行远程设置与维护 在系统遇到故障时 可以远端恢复视频服务器的运行 系统提供支持 TCP IP 协议的局域网接口 可 以使局域网内用户对远端站点进行网络化的统一监控管理 并交互使用数据 图表 视频等多种信息 软硬件紧密结合 监控中心可以通过软件解压用于网上监视 也可以通过硬件解压并接入监 控中心的电视墙 突破以往只能以硬件实现远程监控的局限性 充分体现了软 硬件结合 实时性 可靠性与灵活性 实用性并存 应用了多播 Multicast 技术 多播技术可以在占用一条视频流带宽的情况下 为多个用户提供实时视频 非常适合于多个用户同时监视或建立多级监控中心的系统需求 多画面自动切换 可以多画面分割模式间自动切换 监视画面可全屏幕显示 界面友好 图形化中文界面 可全屏幕显示监视画面 视频显示 报警联动 操作控 制一目了然 3 43 4系统原理系统原理 系统流程系统流程 系统主要面向视频图像 报警及控制信号 以对于视频流和数据流 报警 输入 控制输出 的处理为核心流程 详见下图 IPView ClientIPViwew Client IPView Server I In nt te er rn ne et t 监控中心 BNC视频口 RJ45 光光纤纤接接入入 远 端 站 1 远 端 站 N 远 端 站 2 园区网络系统 VSIP视频流 光纤网接口 1000Base T 交交换换机机 V VD DT T 1 15 50 0e e R R VDT 150e T 10 100Base T 画面分 割器 C C C 解码器 解码器 RS422 485 BNC视频 开关信号输入 开关信号输出 I O端口 RS422 485 电视墙 视频流 首先由位于远端机房的摄像机采集视频图像 经由 IPView 的 VDT 150e T 视频服务器对视频信号进行 MPEG4 编码压缩后 以 VSIP 数据包的格式将视频数 据送入网络 形成基于 IP 寻址的 VSIP 视频数据流 视频流进入科技园园区内 的光纤网络系统 设在监控中心的 IPView Server 通过园区网络系统取得视频 流用于存储 IPView Server 还负责监控系统各种应用程序的运行和客户端的登 录管理 IPView Client 则负责对数据包进行软件解压 解压还原后的视频图 像供用户在监视工作站上进行视频监视 此外 VDT 150e R 可以在软件解压的 同时 对视频流可以进行硬件解压 解压还原后的视频流经矩阵或画面分割设 备进入电视墙 供监控中心集中监控 在整个视频流形成 传输及解压还原的 流程里 需要补充说明以下几点 当同一个机房的摄像机数量较多而网络带宽或投资又有限时 可考虑 用视频矩阵或画面分割器将前端的摄像机画面切换接入 IPView VDT 150e T 视频服务器 如果需要对每个摄像机进行全实时监视而不是切 换监视时 则需要为每一个摄像机配一个 VDT150e T 视频服务器 或 者采用 VDT 150e T4 可以同时接入 4 路摄像机 总资源仍然是 30 帧 秒 后面硬件解压时 需要为一个 VDT 150e T4 配 4 个 VDT 150e R 在视频流从前端的变电站到监控中心的传输机制中 IPView 采用了先 进的 Multicast 技术 该技术的采用使得在网络上提供一个视频流的 条件下可以供多个监视点同时进行监视 大大节省了网络资源 这一 特点不仅可以保证多个用户同时进行监视时不会造成网络阻塞 而且 非常有利于系统与上一级监控系统进行联网或者设立多个监控中心 IPView Server Enterprise 目前可支持 48 个摄像机 可以在网络 上运行多台服务器 并支持视频流的分布式存储 信息数据流 信息数据流主要是包括前端云台控制 报警输入 灯光控制及烟感输入 信息数据在前端的输入输出主要通过集成在 VDT 150e T 内的 RS485 422 自适应 端口进行 数据从 VDT 150e T 视频服务器与位于监控中心的 IPView Server 服 务器之间的传输也以 VSIP 包的格式进行 因而可以与视频流同步 穿越各种不 同物理结构的网络进行传输 前端