某超高层建筑闭路电视监控系统方案设计

1工程概述上海船厂区域2E5-1地块项目坐落于上海浦东新区陆家嘴金融中心区，地块东临即墨路，南接东城路，西靠浦东东路，北枕银城路。塔楼高度分别为250m和238m，裙房高度29m。基地面积约34972.6m2，总建筑面积434106m2，其中地上314118m2，地下119988m2。由4层地下室、5层裙房及2栋塔楼（分别为55层及52层）组成，功能含（办公）商业与车库。2需求分析本项目区域分为室外广场、地下车库、裙楼、塔楼及电梯轿厢等，监控控制中心分为3个——T1、T2、T3，位于建筑物地下一层。按项目特性，对项目应用进行分析。系统架构：以计算机网络为传输基础，前端为高清摄像机，后端存储时间为10天，按10%预留。安全警戒和视频管理：对地下车库、大厦出/入口、电梯厅、电梯轿厢、楼道、办公区及公共活动区域等部位进行全方位监视，随时掌握区域周界的动向，一旦有违规和突发事件发生，可迅速发现，及时处理。管理决策：有关负责人可通过网络终端，按照权限随时巡视区域内各场所，并能够查看历史记录，方便实现指挥和各项管理决策。功能要求：结合项目特点和要求，遵循先进、成熟、安全、稳定、可靠、冗余、高效、高性能价格比、易扩展、易管理的原则，建立一个技术先进、高可靠性及高安全性的监控智能化管理体系。性能要求：利用数字化、集成化、网络化及智能化技术，设备选型保证技术领先，性能可靠，操作简便、实用，维护简单，性能价格比最优，并有10%扩展预留。视频控制：能在功能强大且操控简单的控制中心构成，通过对系统平台及其控制键盘的操作，完成对云台、摄像机及报警设备的管理和控制；要求使用介面友好，操作简单，便于使用。硬盘录像：采用多路视频输入、多路报警输入、智能化、数字式监视、记录、回放、远程联网技术，完成闭路电视监控系统通过办公网传输视频的网络服务器功能。3方案设计3.1设计概述本项目监控系统核心采用松下数字平台，录像系统选用松下网络硬盘录像机，从前端控制系统，中端传输线路、设备，到后端中心数字管理平台，内部全以芯片固化的形式实现硬件化，可在极恶劣环境下工作，稳定性高。系统拓扑结构如图1所示。

图1

系统拓朴结构图

本系统使用特别设计的网络矩阵，配合主控操作键盘，操作员可使用操作杆灵活控制定速或变速云台控制镜头；可菜单编程，进行卫星控制、分级及多级控制；可与多媒体计算机同时进行操作，矩阵系统与计算机系统互为独立备份画面图像与操作系统，使整个监控系统安全性进一步提高；控制中心的数字管理平台最多可接入100台录像机，6400台摄像机，能同时监测多个不同地点传送到控制中心的视频信号，并同时进行图像信号报警，使系统具有极强的扩容性。3.2系统设计本项目的闭路电视监控系统分为布线网络、TCP/IP网络、前端监控摄像机、中心存储、视频调取、实时监控，下面按布线、传输、录像、监控的顺序对方案进行详细介绍。3.2.1布线网络设计本项目闭路电视监控系统的布线网络严格按照《综合布线系统工程设计规范》（GB50311-2007）和《综合布线系统工程验收规范》（GB50312-2007）进行设计、施工，并且在布线产品的选择上严格遵循顾问公司技术文件的要求，与本项目综合布线系统采用同一品牌的布线产品。下面从水平、垂直主干和设备间三部分来详细介绍本次闭路电视监控系统的布线网络。1）水平部分本项目中，室内楼道、电梯厅内的摄像机与弱电设备间的距离在正常的传输距离范围内，即从前端摄像机到设备间的铜缆长度不超过90m，而室外广场、地下停车场等区域的摄像机到弱电设备间的传输距离超过90m。因此，本项目满足布线要求的水平线缆采用低烟无卤六类非屏蔽8芯带十字骨双绞线。距离超过水平90m时要求采用4芯单模光缆，在光缆两端放置光/电转换设备，为前端摄像机提供传输通路。此类摄像机大部分集中在一层室外区域，按综合平面图规划，室外摄像机部分均通过室外人井与室内地下一层相近弱电设备间联通，并汇总至消防/安保中心的视频监控控制中心。2）垂直部分按照本项目的闭路电视监控系统图，结合平面图的摄像机布排，依据招标技术文件及系统图，本项目设置3个监控控制中心：T1视频控制中心负责1号塔楼地下2层~地上55层区域内的摄像机图像汇总和控制；T2视频控制中心负责2号塔楼地下2层~地上52层区域内的摄像机图像汇总和控制；T3视频控制中心负责裙楼5层以下及地下区域内的摄像机图像汇总和控制。3个控制中心至水平楼层各弱电设备间内敷设4芯单模光纤，按不同楼层内不同的摄像机数量设置各弱电设备间内交换机的数量，并且按每台交换机至监控中心1条单模光纤的数量进行敷设。3）设备间部分各设备间的视频监控机柜内安装RJ45铜缆配线架和单模光缆配线架，六类跳线按本设备所管理的摄像机数量配置，光纤跳线按每个设备间1对（1收1发）来配置。根据本次地块的特殊性，结合招标技术文件及系统图，对3个区域的设备间进行重新合理规划，见表1。

表1

设备间配置表

3.2.2TCP/IP网络设计TCP/IP网络采用核心-接入的星型结构，核心交换机采用单核心，安装在地下一层的消防/安保控制中心机房内，核心交换机的背板带宽和交换容量满足本项目的闭路电视监控系统，并配置用于链接接入交换机的光口模板和区域内摄像机接入的电口模板。接入交换机位于各设备间内，配置有光纤模块，采用单链路与位于地下一层消防/安保控制中心的核心交换机相联。3.2.3视频监控设计闭路电视监控系统分为两部分：前端摄像机和监控控制中心设备。本项目的闭路电视监控系统采用高清数字系统，摄像机点位的分布数量见表2

表2

摄像机点位布置表

室内（含枪机和半球）采用720P高清数字摄像机，室外（枪机和快球）采用1080P高清摄像机，电梯轿厢内采用模拟摄像机。前端摄像机的供电采用集中供电方式，由监控中心机房内的UPS电源输送到各设备机房，然后由设备机房内的摄像机供电模块给前端的摄像机提供稳定的电源输入。监控控制中心设备主要由网络存储服务器、视频管理服务器、管理软件、视频解码器、控制键盘和电视墙等设备组成。监控中心内的闭路电视监控系统设备的电源供应由UPS电源完成。按业主的要求，视频监控图像保存10天，并预留10%的余量；高清视频解码器按图像上墙的数量，3个控制中心的要求并不一样，T1按34路配置，T2按28路配置，T3按34路配置；电视墙的监视器按系统图要求：T1配置22″监视器30台，42″监视器4台；T2配置22″监视器24台，42″监视器4台；T3配置22″监视器30台，42″监视器4台。闭路电视监控系统的后备电源由地下一层的消防/安保控制室内的UPS提供，设计后备时间为2h。4结束语随着计算机网络技术、图像处理技术和通信技术的迅猛发展，监控系统的网络化和数字化正越来越多地应用于机关单位、校园、交通、能源、电信及军事等部门，这是因为数字化监控系统除了在图像存储、检索、查询及传输方面十分方便之外，还可以利用