小区防高空抛物视频监控系统设计方案

小区防高空抛物视频监控系统设计

方案

总体思路

1.设计思路

根据本次系统建设的框架和建设的思路，本次视频监控系统建设

覆盖小区内两幢28层高的居民住宅楼，覆盖两幢大楼的歌3个

能够发生高空抛物的监控面。建成后的智能高清视频监控系统将

能够对住宅楼外立面进行实时监控及分析，形成统一的监控网络，

实现对大楼高空抛物事件的重点监管。我们规划建设一套完整的

数字化、高清化的视频监控系统，利用当今成熟的数字视频压缩

技术、多媒体技术、光缆传输技术、电视监控技术、网络技术等，

构建一套适合于整个项目的高空抛物防控体系。

2■项目建设内容

根据建设的思路，系统建成后将能够实E寸监管楼内居民抛物情况，

在整个监控区域形成一个统一、封闭的监控网络。系统根据用户

的要求为了建造一个图像清晰连贯，集中管理的系统特点，所以

本次视频监控系统以网络为载体，为安全监视、管理运行提供有

效的技术手段。

系统将涉及到包括从前端实时图像信息的采集、信息的传输交换、

实时监视到信息的数字化、相关的联动应用和庞大的信息管理等

多项环节，包括对各前端视频信息的采集、传输、监视、存储、

处理、发布、回放、流转、备份等管理。

3、选型指导

（1）、对于低楼层（1-6层左右）来说，追求成本可以选择200

万像素3.6mm焦距的定焦枪机，追求效果可以选择200万像素

的电动变焦枪机（焦距在2.7mm到13.5mm可调）；（2）、

对于中高楼层（7-14层左右）来说,追求成本可以选择200万

像素6mm的定焦枪机，追求效果可以选择200万像素的电动变

焦枪机（焦距在2.7mm到13.5mm可调）；（3）、对于高楼

层（14-30层左右）来说，追求成本可以选择200万像素的电

动变焦枪机（焦距在2.7mm到13.5mm可调），追求效果可以

选择400万标准枪加变焦镜头（焦距在5mm到50mm可调），

再配合红外（100米左右红外距离）护罩。

注意：后端存储采用网络视频存储录像机集中存储方式，存储分

辨率分别为720P,24小时实时录像，25帧/秒。录像保存容量

满后，自动清除最早的资料。系统通过独立的专用监控网络传

输，系统接口需留有一定余量，保证当系统需要扩容时，整个监

控具有一定的扩展能力并且扩展简便。整个监控系统具有后期视

频资料分析功能，能够快速查询有关资料。以最少的人力和最快

的速度找到需要的录像。建设一个监控中心，所有视频图像传输

至监控中心，监控中心配置视频监控管理系统进行对整个视频监

控系统内设备的集中管理，实现安防层面的集成。

4.系统点位

我们预计在每幢大楼的一个立面设置两台摄像机，共计12台。

具体的摄像机位置统计如下：

系统功能实现

1.日常视频监控任务

安防视频监控系统是一个主动的实时视频系统，该系统能够在无

人干预的情况下，对监控范围内各监控现场的实时情况进行24

小时实时视频监控和操作管理。当前端发生异常或需要进行事后

事件追踪时，能够通过操作监控系统管理软件，进行快速准备的

视频录像回放，同时具有视频快照和视频录像下载备份功能，及

时进行事件的追述和资料的保存。

2、系统参数设置和设备管理

系统监控管理平台能够实现对各监控系统设备的设置及控制，能

够对系统设备、网络进行管理和各项参数的设置和修改，监测网

络内设备的运行情况，实现设备时钟同步功能。管理平台具有日

志功能，能够记录并查询系统内设备状态信息和主要操作情况。

3.智能回放场景

平台加载智能搜索模块能够方便快速查询追踪事件发生，举例来

说：下午2:00安保人员发现有人抛掷垃圾，但当时已经无法

找到抛掷人员，于是安保人员就通过监控寻求帮助。按照系统建

设的要求，在该建筑立面安装了摄像机正好监控了物体放置的区

域，安保人员立即对该监控点的视频资料进行录像查询并启动了

监控系统的智能搜索引擎，他在物体出现区域画了一个框，搜索

引擎马上提供给几段录像，即所有目标进出该区域的录像资料。

很快他就找出在中午，有人在楼上抛掷垃圾，整个查询过程只花

了短短的几分钟。

4.系统巡检

系统能够对所有摄像机、网络视频存储录像机进行自动巡检功能

（网络状态、通道状态等）并进行提示，使安保人时刻了解监控

系统运作情况。同时支持性能监测，监控系统客户端工作站的

CPU使用情况和网络带宽监测，监控网络上下行占用情况。

5.数据备份

本次网络数字安防视频监控系统具有数据迁移功能，提高监控系

统视频数据的安全性，当数字网络摄像机与后端的网络视频存储

录像机之间出现网络异常时，数字网络摄像机会自动将视频数据

暂存在内置的SD卡中，当系统网络恢复正常之后，摄像机会将

视频数据上传回后端存储设备。保证网络异常的时间内的视频数

据不丢失，提升系统的可靠性。

6、高清视频监控系统效果实例

监控系统的实现方式

系统拓扑图

1、前端采集系统

系统初步预计安装12个监控点位，在两幢大楼总计六个立面各

安装2个720P高清摄像机，对住户高空抛物进行监控。为了保

证图像的质量，我们建议采用1080P高清数字摄像机，这样能

够使得我们在事件发生时，获得更多的有效信息，例如人脸特征

等。

数字高清网络摄像机采用嵌入式系统，具有多码率的编码、传输

并具有双码流输出，方便浏览和存储各取所需。摄像机能够经由

网络在监控中心进行集中管理，通过监控管理平台进行对前端摄

像机进行参数设置，图像设置，时间同步和日志查询。软件安全

性上，具有OSD字符叠加、设备认证功能、防篡改功能及加密

传输能力保证设备的使用安全。

数字网络摄像机直接通过网线/光缆进行传输、存储，实现系统

的统一管理和操作，为保证前端设备电源不受电路开关影响，供

电应合理配置，同时设置UPS机保障系统供电。

•摄像机安装地点应设置在适合监控的地区，安装需配置支

架及防护罩，露天场地需加装立杆，室外部分应考虑防雷。摄

像机宜安装在监视目标附近不易受到外界损伤的地方，安装

位置不应影响现场设备运行和人员正常活动。

•摄像机的监控画面应充分利用数字网络摄像机视角范围大

的优点，除了能够看清监控场景的情况之外，还应兼顾周边

可能发生的情况，能够基本看清事件发生的情况，如有可能

还应兼顾其细节。

摄像机应采用合适的镜头，并根据实际现场情况及安装位

置和用途，选择最适当焦距的镜头，保证最佳的图像观察效

果。

.摄像机的安装建议能够结合灯光布点来设置，建议增强监

控点的夜间照度。这样既有效的利用了资源，又能够保障断

面监控的实际效果。

2.传输系统

安防系统网络系统采用的IP网络技术，采用星型拓扑结构，在

网络层次上，本次视频安防监控系统采用二层交换网络。

1）视频监控系统采用全数字分布式网络方案，前端数字网络摄

像机直接通过网线/光缆传输至前端一级交换机连接至监控网络。

2）监控中心部署二级交换机，二级交换机与各前端一级交换机

通过双以太千兆端口互联。网络视频存储录像机配置在二级网络

层，一端通过双以太千兆端口连接到二级交换机。

3）视频图像实时显示、回放时及控制信息则通过以二级交换机

连接摄像机或通过网络视频存储录像机进行视频转发，通过连接

在二级交换机的服务器工作站进行显示、回放和相关的管理操作。

传输方法可根据不同的现场环境来进行灵活调整，使得整个监控

系统结构变化更为灵活、方便。

•系统需网管型交换机，不采用桌面型网络交换设备，并经

专业网管人员对系统中所有设备的网络端口予以管理和绑定;

当监控系统需要与外网相连接时，应用网管人员做好网络防

火墙和病毒入侵检测，以此保证网络通信的安全性。系统同

种普通地区摄像机采用POE供电所以，所以交换机需采用

POE端口供电方式，交换机本身通过UPS集中供电至弱电间。

•一级交换机每个接入端口带宽N100M,不超过24个接入

端口，且具有2个1000M以太网端口；二级交换机每个接

入端口带宽应21000M,支持网络管理功能。

•由于网线存在其最大传输距离，单一网线的传输距离应不

超过75米，设备与设备之间的传输距离超过这一距离可能造

成信号的误差，应使用光缆进行传输。

•网络交换设备选择上应考虑到其自身的交换能力，选用合

适的以太网交换机，已确保网络传输的稳定性，所有网络传

输节点的实际使用带宽应“传输带宽的45%。

•在选择以太网交换机是可以适当留出一定的接口，为以后

系统拓展提供方便。

3、存储系统

在图像存储上，所有摄像机图像通过网络存储录像机配置进行存

储，网络视频存储录像机接入前端视频图像后进行24小时图像

存储和查询，为系统提供更稳定、更可高的存储模式。网络视频

存储录像机集成了对影像资料的管理、存储码流的分配、对前端

设备的管理与设置、用户权限认证与管理、支持多种方式对存储

数据进行检索，具有流媒体转发功能满足多用户同时访问同一数

据资源。

网络视频存储录像机具有均衡负载，保证视频图像的安全。设备

能够通过监控中心集中管理，进行视频参数设置，工作表设置，

录像配置、时间同步、日志等功能。另外视频监控系统具有数据

迁移功能，能够在系统管理平台出现异常时保证存储系统的正常

运行，用户可以通过客户端查看实时图像和录像回放，网络视频

存储录像机也不会中断对视频的记录存储，所有数据都将完整保

留。

在存储结构方式方面所有网络视频存储录像机通过网络连接交

换机即可完成对所有前端视频图像的视频图像存储。在后期进行

设备扩建时只需要添加网络视频存储录像机进入网络就可以完

成视频存储系统的扩容和前端图像的接入。视频监控系统可支持

本地、分散和集中存储多种存储方式，可根据系统架构和今后的

升级及扩展情况进行灵活变动。

摄像机每路每小时的文件大小约等于平均码流（bit）/8x3600。

720P格式每路每小时的平均文件大小为：3Mbit/8x3600

=1.3Gbyte。

根据系统对于监控录像保存时间要求至少30天的存储要求：

系统以12路720P视频录像保存30天计算平均需要的硬盘容量

如下：

（12路乂1.36）x24小时x30天*11TB

4.图像的显示

在图像显示方面，监控中心通过视频管理主机实现对视频图像的

切换。视频管理主机通过高清视频数据线连接终端显示屏进行视

频的浏览、切换显示进行多画面轮巡显示、单画面切换显示。

显示终端设备的输出接口需要支持HDMI高清输出。

解码设备、显示终端设备的分辨率指标应与前端摄像机的

分辨率相适配。

•选用HDMI数据线进行连接时，由于一般的HDMI数据线

最长连接距离只有10米左右。在设置高清视频解码器与高清

显示器时，需要将两者距离考虑在内。

5、系统的管理

监控中心视频监控系统通过视频管理主机进行统一的系统管理，

实现用户在相关权限许可的情况下，使用数字视频网络监控系统

的监控操作终端设备（网络摄像机、存储设备、解码器）完成对

系统内设备的手动或编程图像切换，和对整个数字视频监控系统

视频资源的统一访问。

视频管理主机提供对系统设备的管理JP网络高清服务器的图像

调整、远程码流设置、图像质量设置、权限管理设定、系统设备

运行监测及系统配置参数，对系统所有设备进行统一集中的管理

和控制。具有日志功能，能够将系统内设备运行情况和操作情况

进行有效的记录保存。提供存储设备的系统参数管理设置，对视

频图像进行本地录像设置，录像文件保存路径可以预配置，控制

录像开始和结束。设置存储策略如当本地存储空间用完时是停止

录像还是循环覆盖老的录像，配置本地录像计划，可以配置告警

触发录像等。设置多种录像方式：手动录像、定时录像、报警触

发录像。提供录像检索服务，方便进行联合查询。

视频管理主机加载智能搜索SmartSearch模块,方便安保人员

快速反应进行录像锁定。支持录像回放，回放提供快快进快退、

暂停、抓拍、多文件连播控制，可以全屏回放、逐帧回放。

网络监控功能的实现

1、监控管理

•实时监控前端摄像机监控画面，可支持1,4,9,16分屏

实时视频监控，可以将任一监控点的视频画面放大到全屏进

行显示。

•设置监控组，在监控组内轮询显示各监控点的视频，轮询

时间间隔可以配置。

具有完善的视频切换功能。视频显示方式可以采用顺序自

动切换和分组自动切换，也可以手动在监控组进行切换等。

•可进行视频参数如传输帧率、图像分辨率、码流速率，图

像编码方式和图像质量级别的设置，可以调整图像对比度，

色度/饱和度/和灵度等。

•可以对每一路摄像机视频图像进行OSD字符配置、配置文

字注群,叠加字符可在浏览窗口进行调整。

•可以对监控点的画面进行抓拍，抓拍文件保存路径可以预

配置，文件可以保存。

•具有灵活录像功能，用户可以制定录像计划由系统自动来

执行。可以根据日期、时间等查询和下载相关的历史视频，

并且对历史视频进行播放控制。

•支持监控客户端通过授权，实时观看各前端摄像机的历史

视频。

•视频回放可以支持回放中随意拖放播放进度条进行在线播

放的定位。

•支持回放中抓拍图像；支持逐帧播放、回退。

•支持回放中暂停，然后重新播放，中间无断点。

•支持透明通道功能。

•支持前端视频服务器日志查询功能。

2、设备管理和设置

•支持添加、查看、修改、删除视频监控系统设备，设置系

统设备参数，对系统设备进行校时，管理的视频信息包括设

备名称、IP地址、通道配置等。

•系统采用树形图显示，可显示所有的系统设备，如数字网

络摄像机、存储服务器、视频编码器等。可察看设备的配置

信息和状态。

•支持自动时间同步功能。

•支持网络存储录像机管理。可以添加、查看、修改、删除

网络存储服务器，管理的网络存储录像机信息包括名称、存

储容量、IP地址、通道配置等。

•支持平台设备性能检测,如CPU/内存利用率等。

•实时采集前端设备的存储状态信息。

3.日志管理

­系统具备完善的日志管理，记录包括运行日志和操作日志，

运行日志应记录系统内设备启动、自检、异常、故障、回复、

关闭等状态信息及发生时间；操作日志能记录操作人员进入、

退出系统的时间和主要操作情况；同时支持日志信息查询和

报表制作等功能。

•平台具有日志备份功能，对存储系统配置参数、系统管理

日志、用户管理数据、报警文件等重要信息进行自动备份；

并支持与对应图像数据的同步更新。；支持形式多样的告警

及日志报表生成、分析及导出功能。