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1、山西省重点污染源视频监控系统 V1.0目录第一章 项目概述51.1.项目建设背景51.2.项目概况51.3.需求分析61.3.1环保信息化建设及现状61.3.2 重点污染源视频监控需求71.4.项目建设目标81.4.1总体建设目标81.4.2具体建设目标91.5.项目建设规模101.6.设计原则101.7.设计依据12第二章 系统总体设计142.1.设计思路142.2.系统定位152.3.系统组成162.4.拓扑结构图182.5.系统功能20第三章 系统详细设计223.1.前端子系统设计223.1.1前端子系统组成部分223.1.2前端子系统设计223.1.2.1摄像机选型223.1.2.2云
2、台、防护罩部分293.1.2.3监控立杆机箱设计293.1.2.4前端防雷接地设计323.1.2.5前端设备供电保障343.1.2.6监控点夜间补光设计（备选）353.2.传输子系统及网络带宽分析373.2.1前端摄像机至厂区监控汇聚点383.2.2厂区监控汇聚点至二级监控中心（市级）383.2.3二级监控中心（市级）至一级监控中心（省级）393.2.4二级监控中心（市级）至三级监控中心（县级）393.2.5交换机交换压力分析393.3.管理中心设计403.3.1管理中心功能分类403.3.2一/二级监控中心控制/显示系统403.3.3一/二级监控中心解码子系统423.3.4一/二级监控中心存
3、储系统483.3.5一/二级流媒体系统设计523.3.6平台承载服务模块总述533.4.信息安全与保障543.4.1设备安全与可靠性543.4.2网络传输与接入安全55第四章 应用软件功能介绍564.1平台特点564.1.1统一的监控平台564.1.2开放的体系架构564.1.3高可靠、高性能564.1.4可扩展特性564.1.5全面的安全性574.1.6部署方便灵活574.1.7支持高清监控574.1.8人性化的设计574.2架构设计574.2.1 单域的组网方式584.2.2多域的组网方式584.3存储技术584.4流媒体技术594.5智能分析技术594.6平台组成604.6.1中心管理服
4、务器604.6.2存储管理服务器604.6.3 流媒体服务器604.6.4 报警管理服务器604.6.5 电视墙服务器614.6.6 Web服务器614.6.7 电子地图614.6.8 C/S客户端614.6.9 B/S客户端614.6.10 扩展手机客户端624.7平台功能624.7.1 用户管理624.7.2 权限管理624.7.3 设备管理624.7.4 实时监控634.7.5 PTZ控制644.7.6 语音对讲及广播654.7.7 录像存储654.7.8 检索回放654.7.9 报警管理664.7.10 日志管理684.7.11 电子地图684.7.12 电视墙管理70第五章 海康威视
5、售后服务承诺71第六章 技术培训计划76第一章 项目概述1.1. 项目建设背景随着全球工业化的深入，人类的生存环境正日益受到生活和生产所产生的污染物的危害。随着中国经济环境的改善，人们也日益重视生活环境的提高。环境保护、环境监测成为我们合理利用环境资源、保护生态环境的重要工作。环境污染问题引起了国家相关部门的高度重视。2007年，国务院发布了节能减排综合性工作方案，明确要求对国家重点监控的污染源和治理设施实行自动在线监测，全国所有的重点污染源和重点治污设施，都要安装自动在线监测设备。2009年12月7日18日在丹麦哥本哈根举行的世界气候大会上，中国提出了到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2
6、005年下降40%至45%的减排目标，这些都体现国家对环境保护的重视。1.2. 项目概况基于上述背景，各种各样的环保监测系统应运而生，并得到了广泛部署和应用。但是，目前绝大部分环保监测系统仅仅实现了数据监测功能，比如实时采集和监测排污点的二氧化硫和化学需氧量排放量，而没有实现图像监控功能，不能直观的看到排污点实际图像。为此，建立以各级环保部门为中心、相关排污企业为分支点的污染源视频监控系统势在必行。通过与环保监测系统结合，将环保监测数据处理服务器中的数据信息和污染源监控系统中的视频信息相关联，在实现排污点数据监测的同时进行更为直观的排污点实时视频浏览和排污点监控录像调用，污染源视频监控系统可以
7、很好的帮助各级环保部门有力提升监督能力和监管效率。山西省环保局已按照“统筹规划、分步实施”的原则初步完成全省重点污染源自动监控系统的建设任务，建立了一个高效、快捷、安全的污染源在线自动监控综合网络，使环境管理部门能够及时、准确地掌握重点单位主要环境要素质量的实时数据，掌握全省区域内主要污染因子的排放总量。为稳步扎实抓好污染减排“三大体系”能力建设，在污染源无线自动监控的基础上，省环保局计划实现对省内区域的所有重点污染源废水排放口、废气排放筒、废气无组织排放严重部位（焦炉炉体、化工贮藏区等）、污染严重的重点工业园区等实施不间断视频监控。为确保污染源自动监控设施正常稳定运行，防止排污单位弄虚作假、
8、故意不正常投运自动监控设备，山西省环保厅计划实施重点污染源视频监控系统建设项目，通过“点对点”有线接入，可实现远程图像实时监控、图像自由调用及存储录制功能，记录排污单位有无违法行为，为环境保护行政决策、科学执法、严格执法奠定坚实基础。1.3. 需求分析1.3.1环保信息化建设及现状环境保护中很重要的一环是环境监测与信息管理。目前环境监测中的最重要的信息有两种：环境参数和现场图像。这两种信息的数字化程度与环保工作的力度、准确度以及工作人员的工作量大小有着极大关联。环境参数监测在多年前即已开始，而视频监控是今年来兴起的新的监测方式。环境参数真实地反映出被监测对象的污染程度、排污数量以及污染处理设备
9、的工况。而图像信息可以反映监测现场的仅仅用数据说明不了的与污染有关的状况，如排放物的颜色、污染处理设备的运行情况等等，还可在用于出现环保突发事件时辅助远程指挥现场应急处理过程。当企业在污染测试设备作手脚时也可用视频联动的方式监督。环境监测需要各种监测仪表，污染源的处理现场监测仪表的数据（COD/TOC、流量、PH 值、设备运转开关量）通过监测仪表采集，需要把监测仪表的数据数字化实时传送到各级环保监控中心。环境监测现场的图像也需要在经过摄像机采集后编码转换为数字信号后，在各级监控中心需要时实时传送回各级环保监控中心。目前很多省市已经建立了环境在线监测系统，对各企业的废水、废气排放口，污水处理厂进
10、出水口等处的关键环境数据进行监测，并通过网络或GPRS传输方式实时上传至环保监测中心。但在实际应用中也存在着不少问题，某些企业擅自关停监测设备、故意篡改监测数据、随意更改传感器安放地点，都导致了环境在线监测系统的正常运行程度不高，甚至在某些地区监测系统已经处于瘫痪状态，环保监控仍然依赖于人工现场采集数据进而判断情况，增加了工作成本。而由于视频监控手段在近年来刚刚兴起，大多数环保应用尚未采用视频图像传输对现场进行观看，至于进一步的数据采集和视频监控整合更无从谈起。1.3.2 重点污染源视频监控需求环保重大污染源监察遇到的问题比一般环保实时监测要求更高，目前已知的监察需求内容如下：各级监察局能同时
11、收到重大污染源的监测仪表的重点实时数值（TOC、空气粉尘及SO浓度等）、污水排放流量值和相应的视频图像。视音频部分，主要有如下的几个地点可能需要观看：排污口污水状况看清颜色烟气排放状况看清烟气颜色企业污水处理车间（设备）外观运行状况及运转声响企业烟气处理设备外观运行状况关键仪器图像监控，防止人为篡改或破坏录音录像一个月图像信息要比数据信息传递的信息量更大，更直观。通过远程视频可以实现单纯数据集成做不到的功能，如：远程观看空气烟尘污染程度；远程观看污水排放口水质颜色；远程观看江河湖海的水体状况；远程观看污水处理机房及设备的工作现状；等等。以上视觉直接观看现场远比查看数据的信息量更多。由于能远程进
12、行“实地”观看，在一定程度上可以大大减少现场监察的成本，极大提高现场监察的次数和“偶然性”，减少被监察对象在现场监察前提前做准备的机会。1.4. 项目建设目标1.4.1总体建设目标（1）通过远程网络视频监控系统对企业的废气、废水排污口、重点工业园区、城中村排污情况及在线监测仪器的运行情况进行实时监控和记录，为执法人员在事后处理中提供证据。（2）通过远程网络视频监控系统对上述监控点的排污情况进行实时监控，做好环境风险事故的防范与监管。（3）通过远程网络视频监控系统，各级环保部门领导和执法人员都能实时的看到现场的情况，做到事前监督。（4）根据全省目前情况，计划实现二级管理体系。一级管理体系:省环保
13、局能监看到全省的图像，二级管理体系：各地市环保局，能监看到所管辖市的所有图像。（5）可实现同一图像多级，多点同时观看，有利于统一指挥和多级多点同时监管。1.4.2具体建设目标1）监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像； 2）数字图像可以通过计算机网络实现远程传输； 3）所有视频图像进行全程录像存储，并可以对以往的历史图像进行查询和回放，满足30*24小时存储；4）采用数字云台，具有实时回显位置信息功能；同时配备电动可变长焦距镜头和低照度高清晰摄像机；可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台和镜头；5）通过设置的监测点实现整个监控区面积的监视范围达到95%以上；6）系统安全性高，采用人员身份认
14、证、访问控制功能等方式保证系统安全可靠；7）查询简便性：采用时间流设计，可由时间、日期完成资料检索；8）电源系统：电源供给在全天候的环境下，保证系统不间断供电；9）防雷系统：系统有安全的防雷保障措施，确保系统能够安全运行。1.5. 项目建设规模 1个省中心平台； 11个市级平台；（下级各县平台连接至市） 140个重点监控企业； 10个工业园区； 13个城市高空视频监控点（太原3个，其它地市各1个）； 10个其他类型视频监控点位。1.6. 设计原则环境污染可以分为四类：水污染、大气污染、固体废物污染和噪声污染。污染源视频监控系统是提高环境监督管理能力和污染事故应急处理能力的重要手段，建设重点污染
15、源视频监控系统能全面掌握污染物实际排污量，有效防止企业违法排污，增强企业环保意识，促进企业技术改造。对改善我区环境质量，有效控制企业污染，实现创建国家级生态区和构建和谐社会目标具有重要意义。本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、稳定可靠的原则，并综合考虑当地的地理环境与气候特点，形成一套系统的、完整的、全面的、合理的系统解决方案，并遵循以下原则：1) 可靠性本系统能在恶劣的环境中稳定可靠运行，室外设施的建设具备防水防高温的特性；具有完善的故障恢复功能，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能；网络传输链路采用冗余备份策略，保障系统不间断运行。2) 安全性本系统充分考虑系统前端设
16、备、传输链路和数据存储的安全性。室外设备具备防止人为破坏的设计；对传输链路数据进行加密处理，防止被非法入侵、窃取和篡改；监控集成平台进行有效的安全管理手段，对人员、设备和各种信息资源进行统一授权控制。3) 先进性本系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平，集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时，从实战应用角度出发，系统的安装调试、软件编程和操作使用又简便易行，容易掌握。4) 实用性本系统设计充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户要求，通过严密、有机的组合，实现监控的各种实用功能，通过信息的共享和系统联动提高资源的利
17、用效率，通过上层应用软件的定制开发，为管理提供各种增值应用。5) 扩展性本系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该系统的实际要求扩展系统功能，可方便地扩展固定监控站点、单兵无线监控、车载移动执法取证、各种建筑和实施的保安监控等。6) 可管理性本系统通过指挥中心实现对设备、人员、资源的统一分配和管理，实时撑握一线情况，可对各级分控中心能进行统一指挥。7) 开放性视频监控系统软件集成平台能很好地兼容不同的异构子系统，不同的技术、不同的产品都能纳入到该集成平台上来运行。8) 经济性在保证视频监控系统性能优异的前提下，充分考虑系统的投资成本，通过优化设计，选
18、择最合理实用的系统设备及售后服务。1.7. 设计依据本系统设计及设备选型满足以下规范及标准： GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 GB/T50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程验收和规范 GB50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范 GA/T70-1994安全防范系统行业标准 GA/T75-1994安全防范工程程序与要求 GA/T74-2000安全防范系统通用图形符号 GBJ115-87工业电视系统工程设计规范 GB50198-94民用闭路电视系统工程技术规范 GB16796-1997安全防范报警设备、安全要求和测试方法 BMZ1-2000涉及国
19、家秘密的计算机信息系统保密技术要求 GB50222-95建筑内部装修设计防火规范 JGJ/T16-96民用建筑电气设计规范 GB/T50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 EIA/TIA-569建筑线缆标准 GB 50348-2004安全防范工程技术规范 GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求 GA308-2001安全防范系统验收规则 GBJ23282电气装置工程施工及验收规范 GB/2887-2000电子计算机场地通用规范 GB50174-2000电子计算机场地设计规范 GB9361-1998计算站场安全要求 SJ/T10796-1996计算机机房用活动地板技术条件 GB
20、50057-94建筑防雷设计规范 GB50054-95低压配电设计规范 YTT501595电信工程制图与图形符号 JGJT 161992民用建筑电气设计规范 ISO/IEC14496-2 MPEG4视音频编解码标准 GA3082001安全防范系统验收规则 山西省重点污染源视频监控系统建设项目说明 相关行业的规定及规范第二章 系统总体设计2.2.1. 设计思路在设计山西省重点污染源视频监控系统时，我们采取了“模数结合视频监控”理念，打造一套先进的重点污染源视频监控系统。“先进性”不仅带来技术、产品、系统上的革新，也带来系统平均成本下降和“以人为本”的理念。从技术、产品和系统的革新来看，主要包含以
21、下几大核心点：（1）前端采集的视频图像清晰，在夜间配合适当补光设备能够保证观察的持续性；根据不同的应用环境，选择不同的前端设备，保证设备能够在高空、烟尘等较恶劣环境下正常工作；视频编码技术先进，H.264编码标准在保证图像质量条件下较MPEG-2、MPEG-4编码方式减少30%或以上的带宽占用。（2）采用新的存储技术来搭建更合理的网络视频存储架构，在满足海量数据存储同时，强调数据集中管理、海量数据智能检索和多种存储手段确保存储可靠性等。（3）开放式集成平台完成智能化集中管理、多个子系统间联动、应急预案与指挥调度。在上述三大核心点之上，我们更多地考虑系统级的可靠性和人性化的人机交互界面，主要包含
22、以下几部分内容：（1）产品及辅件设计保障、产品质量保障、产品已用情况分析；（2）传输网络接入要求分析、承载性能分析、安全运行风险分析与规避方法；（3）软件平台架构分析、系统运行压力节点分析判断与对策；（4）类似系统建设案例分析；（5）公司品牌保障与强大的售后服务体系保障；（6）基于分域、分级电子地图的可视化人机交互界面。（7）采用环保行业专用DVR，在企业使用可配套的数采仪设备时可将污染源的检测数据叠加在视频图像上，管理维护更智能。同时可以通过该主机传输及存储数据信号，未来系统扩展时可方便的实现数据超标报警、预警，非正常突变数据报警等功能。与此同时，系统建设成本是设计本系统时不可回避的问题，在
23、同质、同功能、满足并符合国家相关建设标准的前提下，在中央相关政策的积极倡导下，我们将优先选择国产知名品牌。通过与用户的密切交流，我们将打造一套先进的、高可靠性的、智能化的、优质的并且极富经济竞争力的山西省重点污染源综合视频监控系统。按照“数字化、网络化、智能化”的思路，在可靠运行的前提下借助先进的视频监控技术提升系统的先进性，满足的发展要求；完善监控系统的管理和运用，使监控系统对安保、业务的作用最大化；完善系统之间的联动和应用软件的功能，使用户在运用本套系统时能充分感受到稳定、实用和便利。充分利用监控资源，发挥整体效益，做到系统具有可持续发展特性。2.2. 系统定位以上述设计思路为指导方针，结
24、合用户真实需求，我们设计团队与用户共同商议并确定了山西省重点污染源视频监控系统的定位：1. 高起点的设计系统，系统具有经济性、可靠性、先进性和可持续发展特性；2. 强调系统的可靠性，确保高起点的先进系统在未来应用过程中的稳定、可靠，而且能长期不间断无故障地运行；3. 强调系统的经济性，利用新技术、新产品构建新系统，简化系统建设难度和环节，提高子系统乃至部件的集成度，有效地、合理地降低系统建设平均成本；4. 强调系统的实战性，一切围绕用户业务需求展开，系统服务于实战，具体体现在对潜在危害的察觉、对紧急突发事件的处理上；5. 强调系统资源的共享，让本次建设的系统成为一个立体的、多层次的、全方位的、
25、具备防御层概念的视频监控系统，开放式的软件平台为系统资源二次利用、共享打下坚实的基石。2.3. 系统组成任何规模、任何形态、任何阶段的视频监控系统都可归纳为：由前端子系统、传输子系统、存储子系统、显示子系统和控制子系统组成。因此，在部分，我们会对上述子系统进行详细设计。本节着重阐述系统框架，对系统一级层面做阐释。山西省重点污染源监控点规模较大、密集度高，采用“数模结合视频监控”能大幅简化系统设计难度，整套系统层次清晰明了，即：将上述系统架构与本次项目图纸相结合，我们可以清晰地把系统建设归类：（1）前端子系统即广泛分布在重点污染源各个监控点的摄像机及辅材，室外监控点还包括立杆、防雷、接地、光端机
26、等。（2）传输子系统即部署在重点污染源内部的局域网，前端摄像机至厂区管理中心、二级监控中心至一级主控中心均网络采用光纤传输的方式。具体体现在设计接入层交换机、汇聚层交换机和核心交换机。（3）存储子系统即部署在二级监控中心（市级）的网络存储设备，由于采用集中存储模式，将由若干台磁盘阵列构成存储网络，给前端子系统提供存储服务。并为监控中心和分控客户端提供资料检索与回放服务。（4）显示与控制子系统即部署在监控中心的解码、显示设备和控制设备，具体包括显示设备及电视墙、解码设备、控制主机及控制台等。在本系统中工作人员借助它们完成监视与控制功能。2.4. 拓扑结构图山西省重点污染源视频监控系统逻辑构成示意
27、图：系统以一级监控中心作为主控中心，二级监控中心、各个重点污染源通过网络互联。山西省重点污染源视频监控系统监控设备组网拓扑示意图：各监控点选择模拟前端，接入各自厂区汇聚点，通过光纤将信号传输至二级监控管理中心。在厂区汇聚点，模拟信号通过DVR转换为数字信号后接入监控网。在高空等不需要进行数据叠加或不适合前端放置DVR的地点，采用视频服务器将视频图像编码传输。视频服务器可选择内置一块硬盘方式做本地存储，最大程度保证录像不丢失。承载监控平台软件的各种应用服务器部署在一级监控中心机房，直接与核心交换机相连。包括：管理服务器、流媒体服务器、报警服务器、Web服务器和网络磁盘阵列。管理中心的嵌入式解码器
28、和控制主机（PC）通过交换机接入监控网。接入层交换机、汇聚交换机、核心交换机之间采用冗余联接。2.5. 系统功能全天候监控功能：通过重点污染源内安装的全天候监控设备，全天候24小时成像，实时监控重点污染源安全状况；昼夜成像功能：可见光成像系统的彩色模式非常适合天气晴朗、能见度良好的状况下对200米范围内的观察监视识别；黑白模式则具有优良的夜视性能和较高的视频分辨率，对于重点污染源照度很低的地点具有良好的成像性能；前端设备控制功能：可手动控制镜头的变倍、聚焦等操作，实现对目标细致观察和抓拍的需要；对于室外前端设备，还可远程启动雨刷、灯光等辅助功能。集中管理指挥功能：在指挥中心采用视频综合管理软件
29、，实现对各监控点多画面实时监控、录像、控制、报警处理和权限分配；回放查询功能：有突发事件可以及时调看现场画面并进行实时录像，记录事件发生时间、地点、及时报警联动相关部门和人员进行处理，事后可对事件发生视频资料进行查询分析；电子地图功能：系统软件多级电子地图，可以重点污染源各企业厂区的平面电子地图以可视化方式呈现每一个监控点的安装位置、报警点位置、设备状态等，利于操作员方便快捷地调用视频图像；实现各类视频信息整合和管理：整合各类不同来源环保检测数据，如PH值、二氧化碳含量、二氧化硫含量等，在相应的视频图像上进行叠加，既可以看到污染源企业的废气、废水的排放图像，又能显示相关的检测数据，具有直观、方
30、便的特点。第三章 系统详细设计3.3.1. 前端子系统设计3.1.1前端子系统组成部分每个前端系统的设计与施工都由以下部分组成：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1060（或带有自动加温、散热功能）n 湿度 30%80%n 抗震等级 8 级n 台风：12 级n 电磁干扰120dB3.1.2前端子系统设计3.1.2.1摄像机选型山西省重点污染源监控前端子系统摄像机按照用途可以分为三类，如下表所示：
31、监控区域位置摄像机类型布点说明污水处理厂和焦化厂智能高速球型摄像机监控范围在30300米之间，设置预置点位，具有自动跟踪，超低照度成像的功能发电厂枪式摄像机用于发电厂的污染源排放监控，监控范围在1000米以内，具有监视范围广而远的功能，可用于小规模园区监控城市高空视频透雾双CCD摄像机用于11个市（含太原）的城市高空监控，并可用于园区监控。配置超长焦镜头，具有透雾、防抖动，自动变焦，监视范围广而远的功能（1） 城市高空监控城市高空监控摄像机布置在11个市（含太原）制高点，每个市布置1个摄像机，其中太原3个，共计13个。设置制高点图像监控及传输系统,可以减小视觉死角,最大限度监控城市外围环境及其
32、重点污染源,云台结合大倍数镜头的对应角度而制作，与镜头角度配合后可容易的掌控到每一个监控目标，都可以居于视频观看的中心，方便进行下一步分析处理，云台预置精准，节省人员日常操作难度，实现自动设定、自动巡航,云台自带数据回传通道。通过该系统监控中心可随时掌握实时,准确,清晰的现场情况,为领导迅速、准确处置突发事件提供保障。 红外热成像制高点监控采用红外热成像摄像机，热成像仪是一种能够探测极小温差的传感器，可以将温差转换成实时视频图像进行显示。在监视器上显示的这种视频图像完全适合于夜视应用。与需要微光才能产生图像的其它夜视系统不同，热成像是被动红外成像，不需要可见光支持，从而使其成为黑暗条件下观察的
33、理想工具。可见光、热成像夜视对比热成像夜视热成像仪能有效监控大面积的开阔地带。热成像对于入侵者来说是不可见的，所以使用者在监控入侵者的活动时，不会被发现 透雾监控功能由于城市制高点监控摄像机监视的范围要求达到5-10公里，秋冬季节雾气沉重，摄像机在大雾天气容易失去图像，使得监控点监控作用失效，为使城市外围和重点污染源周边实现全天候图像监控，在城市制高点监控摄像机增设透雾终端，辅助摄像机，能够得到很好的监控视频图像，由于使用了不可见光的红外波段，因此可以全天候使用，无论雾、霭、雨、雪天气都能使用。 防抖动光学防抖(OIS)是利用安装在镜头里的一组可以上下左右活动的镜片（镜片）来完成的。当监视目标
34、发生抖动时，检测电路检测出抖动的方向，经控制电路控制镜片相应地移动，对抖动进行补偿。这种方式补偿效果好，补偿后画面没有损失，画面清晰而稳定。 镜头的选择由于城市高空监控摄像机要求达到5-10公里的监视范围，普通摄像机无法满足要求，须选用超长焦镜头。本方案选用的是48倍镜头，镜头焦距f25-1200mm，可以满足监视需求，计算方法如下：f=wL/W或f=hL/h f；镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm规格 WH1
35、/34.83.61/2 6.44.82/3 8.86.6 1 12.79.6由于本方案选用的摄像机ccd靶面规格尺寸为1/3，根据上述计算公式，在被摄物体至镜头的距离为5公里时，摄像机可以看清宽度为20米的物体；在被摄物体至镜头的距离为10公里时，摄像机可以看清宽度为40米的物体。（2） 发电厂监控用于发电厂的污染源排放监控，监控范围在1000米以内，其功能与城市高空监控摄像机类似。选用的是30倍镜头，镜头焦距f10-300mm.由于本方案选用的摄像机ccd靶面规格尺寸为1/3，根据上述计算公式，在被摄物体至镜头的距离为1公里时，摄像机可以看清宽度为16米的物体。（3） 污水处理厂和焦化厂监控
36、污水处理厂和焦化厂监控范围在30300米之间，选用的是36倍光学变焦的智能高速球型摄像机，该摄像机480 TVL（彩色）520 TVL（黑白）最低照度1.4Lux/F1.4(彩色)，0.01Lux/F1.4(黑白)；焦距3.4-122.4mm，36倍；水平键控速度：0.3160/220/300/s,速度可设；水平预置点速度：400/s；垂直键控速度：0.360/75/90/s,速度可设；垂直预置点速度：200/s；预置点个数256个。用于污水处理厂和焦化厂室外开阔区域，监控废水、废气排放情况。同时整合各类不同来源环保检测数据，如PH值、二氧化碳含量、二氧化硫含量等，在相应的视频图像上进行叠加，
37、既可以看到污染源企业的废气、废水的排放图像，又能显示相关的检测数据，具有直观、方便的特点。摄像机主要特性l 基于以太网控制，同时支持模拟接入l 可通过IE浏览器观看图像并实现控制l 采用H.264视频压缩算法和TI高性价比的最新达芬奇处理芯片和平台，性能可靠稳定l 一体化集成设计，结构紧凑，内部设置数据断电不丢失l 精密电机驱动，反应灵敏，运转平稳，在任何速度下操作平滑无抖动l 水平360连续旋转无监视盲区，可设定手动限位l 完全实现对协议的自动识别，配合客户端软件或DVR可实现点击跟踪和放大l 旋转速度根据镜头变倍倍数自动调整l 支持HIKVISION、Pelco-P/D协议、安防行业协议l
38、 自动光圈、自动聚焦、自动白平衡l 具有超宽动态范围、背光补偿和低照度（彩色/黑白）自动/手动转换功能l 屏幕中文菜单功能及屏幕操作提示功能，可用密码保护设置数据l 随机扫描、帧扫描、自动扫描、花样扫描和全景扫描等自动模式l 支持4条花样扫描，花样扫描记录操作总时间最少可达10分钟l 200个预置位，精度偏差少于0.1度，具有预置画面冻结功能l 可设置多达24个隐私遮罩块，位置、大小可调整，画面内可同时有8个区域被屏蔽l 内置2个报警输入，可在报警后调用预置点或花样扫描功能l 2个辅助开关控制，可被报警联动输出l 自动归位和空闲动作功能，以及上电动作功能l 内置温度感应器，可显示机内温度l 具
39、有防雷、防浪涌保护功能l 机件密封设计，室外罩通过IP66检测l 支持网络光纤模块接入l 支持SD卡存储l 支持单路音频输入和输出3.1.2.2云台、防护罩部分云台选用室外重载变速云台及一体化防护罩，云台采用齿轮箱传动机构，选用高性能电机，运行平稳、瞬时停止无抖动。 内置稳定装置，克服了垂直转动自然下垂的缺点。云台选用优良、抗老化、防腐蚀材质；全封闭结构，适用于各种气候条件，特别适合强风环境中使用。变速控制方式适合对各种目标的跟踪，同时方便对于目标的精确定位需要。一体化防护罩，除综合了普通大型护罩温控、遮阳等功能外，增加了补光系统和红外热成像摄像窗口，因为用于红外夜视，视窗玻璃选用光学镀红外增
40、透膜玻璃，降低激光功率损耗，提升夜视效果。3.1.2.3监控立杆机箱设计（1）监控立杆设计根据所需监控的范围、角度、场景以及现场条件来选择摄像机的安装方法，由于监控的地点都在室外，摄像机的安装固定以立杆为主。杆底端焊接固定法兰盘，预留拉线孔，地基应是硬质，同时根据现场安装点的地质的实际情况，调整相应的尺寸。立杆的安装应牢固，不得歪斜，需用水平仪来测定；制作要美观，其顶部应做防水帽。立杆应有较高强度，抗台风、防摄像机抖动、防攀爬、防腐。立杆基础规格按不同的杆体进行分别设计。 监控杆选型1) 应根据监控要求及现场实际环境，选择适当规格的监控杆。2) 同一个广场、同一条道路或者同一个区域应安装同一类
41、型杆体。特殊情况下应按监视的范围及避免摄像机被遮挡的原则选用合适杆体。3) 在人口密集区等监控范围较大的场所宜采用6m或8m高的杆。横臂的长度不小于80cm，以减少死角范围。4) 利用原有灯杆（包括其它可利用的的杆）安装前端设备应符合下列要求：s 一般情况下不宜选择水泥灯杆安装前端设备。s 不得采用安装在突出路面混凝土块上的灯杆。s 金属灯杆基础牢固度、承重、防风以及抗震等各方面能达到相同规格的指标要求时，经合理改造，可用来安装摄像机和设备箱等前端监控设备。s 杆体基础必须无松动，杆体本身必须无锈蚀，灯杆底部管径必须不小于250mm，壁厚必须不小于4mm。s 施工前必须选择有代表性的杆体进行检
42、测计算。s 应少伸横臂或尽量采用短臂，设备箱宜就低放置或置于地面；如需要在灯杆上开孔引线，口径应小于50mm，并应作好后续焊接工作。s 挂墙安装横杆时，横杆长度宜为0.6m，0.9m，1.2m及1.5m。 立杆结构图示立杆采用镀锌钢管制成，在杆的顶部设有避雷针，能够引导直击雷入地；在杆的上部设有摄像机安装横杆，可吊装快球摄像机；杆的中下部有电源变压器、光端机及防雷设备箱，为加强散热效果。立杆底部用螺栓与基础固定，电源线和光缆从立杆底部进入，基础下面装有接地电极以及由扁钢和角钢组成的接地网，接地电阻10。（2）室外机箱设计所有的电源、光端机、防雷器等前端辅助设备都安装在设备箱内，内部安装架的设计
43、充分考虑设备的安装位置，同时具有防雨、防尘、防高温、防盗等功能。不便于在立杆上部安装设备箱的，在地面设置设备机柜，其设计按照相关的规范标准执行，同时应具有防尘、防雨、防破坏等功能。设备箱应能放置光端机、光纤终端盒、供电设备及防雷接地装置等前端设备。1) 箱体大小应根据光端机及其它配套设备的数量和尺寸来设计，应与杆体大小协调，应保证有充足的空间，方便设备安装和维护。2) 箱体材料应符合下列要求：s 用于箱体的金属材料，应具备抵抗腐蚀及电化学反应的能力。s 箱体宜采用优质冷轧钢板。s 箱体背板厚度应不小于1.2mm，其余面板厚度应不小于1.0mm。3) 箱体表面应喷涂防锈油漆，箱体应有明显标识，表
44、明设备箱用途，如“治安监控”字样。4) 箱体进线孔必须有胶套保护，以防止各种线缆被刮伤。5) 设备箱应根据安装方式，提供相应的安装附件。（3）监控标志牌各监控点立杆上设立监控区域明显标志。户外监控标志一般用扣襻固定安装在监控立杆上，监控标志下边距地面高度保持在 2.5 米以上。现场无现成立杆可以安装的，安装在建筑外墙上。监控标志图案为等边三角形，边长 70 厘米，黄底黑框黑图形。户外使用铝板加反光膜。3.1.2.4前端防雷接地设计（1）防雷接地网设计本项目中，严格执行国家的有关标准和规范，立杆防雷接地电阻10。接地网布置依据地形进行设计。立杆的基础由钢筋网加混凝土构成，首先用四根50毫米的钢管
45、或50505mm的角钢作为接地极，同时用镀锌扁钢把四根接地极焊接形成接地网的一部分，再此接地网与法兰盘进行焊接，钢管或角钢需经过热镀锌工艺处理，以增加抗腐性能和提高其导电性能。当土壤电阻率太高而不能满足要求时，采用垂直接地极减阻剂的方法使地网接地电阻符合要求。（2）前端设备防雷系统设计由于系统处于雷雨多发地域，为了保证设备的安全，本系统全面考虑整个监控网络的防雷问题，特别是前端摄像点和监控中心的防雷。为保护摄像机不受到直接雷击而在立杆上设计安装避雷针，避雷针采用不小于25的圆钢，并和立杆一次成型。在设备箱内我们对电源、信号线及控制线路安装相应的防感应雷措施，型号选用合格国产名牌避雷器。为避免在
46、现场产生感应雷高电位闪络放电和雷电波磁场而损坏设备，在安装现场所有的信号线路做屏蔽做等电位接地处理。 前端设备如摄像头置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）有效保护范围之内。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身或选用12的镀锌圆钢。为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线穿金属管屏蔽。为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器。前端摄像机电源使用AC24V或DC12V，由变压器供电的，单相电源避雷器应串联或并联在变压器前端，如直流电源传输距离大于15米，则摄像机端还应串接低压直流避雷器。同时选择防护等级比较高的防雷箱体，同时在里面配置交流电源浪涌保护器、直流电源浪涌保护器和网络信号浪涌保护
