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1、办公楼监控系统设计方案第1章. 概述随着社会的变革和发展，信息技术对当今社会产生了广泛深刻的影响，充分利用现代信息技术，已成为公安司法工作发展的客观趋势，作为信息化建设的整体目标之一，系统要求监控管理系统实现大容量、高可靠性、稳定性、安全性、适用性的需求，以及先进的数字影像处理技术、先进的计算机信息技术和交换网络技术。我们顺应办案业务形势发展的客观要求，针对公安系统的业务特点，提出了完整的监控管理系统的解决方案。本方案根据客户实际需要，提出基于网络IP高清摄像机的解决方案，主要的特点是：l 按照客户提出的实际要求，实现监控全程同步录音录像。录音处理做到了高清晰、高保真；采用高清晰度的视频压缩技
2、术，图像分辨率可以达到704576或者1280720，相当于DVD的画质；并且音视频完全同步。l 系统以实时录像为基础，对录像安装日期自动进行排序。方便日后针对某个时间节点的录音录像进行查询。l 系统支持数字化、网络化互联互通的功能，能够满足局域网、专线网的系统互联数据传输要求，例如：领导通过局域网调看某一时间节点的录音录像材料等等。l 严格的权限管理功能，只有授权用户才能查看录像回放，普通用户只能观看实时画面。第2章. 需求分析2.1. 功能需求通过对客户的需求分析，并进行分类总结，推拿出的监控系统功能需求如下：l 全程监控功能；对监控区域实现全程监控，可以通过计算机和矩阵键盘对摄像机控制、
3、切换显示、数字硬盘录像、录像回放等功能。l 硬盘录像功能。要求设备具有硬盘录像功能，防止采用光盘直接刻录方式的设备，由于各种故障造成刻制失败，能够通过硬盘备份实施补救，图像压缩采用H.264或国内标准，图像分辨率不低于704x576。l 录音录像设备具有音频、视频丢失告警功能，并伴有异常音提示，方便和提醒用户操作。l 系统具有密码保护功能，有针对组织结构的权限管理，用户查阅录音录像资料权限控制功能，杜绝通过非安全软件获取音视频信息。l 音视频矩阵切换控制功能；在配置有矩阵系统的情况下，系统支持对矩阵的数字控制，通过计算机在本地和远端实现对模拟矩阵的切换和控制。l 录像文件连续性播放要求，要求录
4、制文件能够连续播放、时间进度条必须持续记录播放时间，且播放过程无断点现象，结合资料上的“连续时间码显示”，体现“全程同步原则”的要求。2.2. 信息量预测按照摄像头数量（18个），预计存储1个月来算指标信息量18个摄像头一天存储量50G*18=0.9T预计存储一个月0.9T*30=27T需要硬盘数量（单块3T）数目27/3=9块 冗余3块 共12块2.3. 存储设备分析高清网络摄像头产生的数据只有1类：音频和视频复合文件。与模拟摄像机比较，相同范围面积的场景，由于高清摄像机带来更多像素点，分辨率提高，图像清晰度自然有大幅度的提升。模拟监控分辨率多在CIF或4CIF=D1效果；数字监控也是高清监
5、控分辨率为720P或1080P，因而高清网络摄像头存储量要比模拟摄像头存储量大的多，建议选用存储服务器或磁盘阵列来专门保存、管理录音录像数据。第3章. 系统整体设计3.1. 拓扑结构图系统的拓扑结构图如下所示：如上图，我们在监控中心部署网络硬盘录像主机，实现同步录音录像。并在控制中心部署后台管理服务器和以及存储服务器等设备，同时还可以兼容原有模拟摄像机。本解决方案的核心是数字化、网络化，采用嵌入式操作系统的DVR可以很大程度上防止病毒攻击，而采用数据库和磁盘阵列柜进行集中存储资料则为资料的安全性和网络化扩展提供了坚实的保障。3.2. 网络高清监控系统的优势3.2.1. 分辨率的区别与模拟摄像机
6、比较，相同范围面积的场景，由于高清摄像机带来更多像素点，分辨率提高，图像清晰度自然有大幅度的提升。模拟监控分辨率多在CIF或4CIF=D1效果；数字监控也是高清监控分辨率为720P或1080P。如下图对比：垂直方向像素数水平方向像素数1080P19201280720P720720576D1 垂直方向像素数网络摄像机的优势之一就是使视频监控能够超越传统的PAL/NTSC制式的分辨率和帧速率限制，带来极高图像细节的高清晰度视频。即使是100 万像素网络摄像机，也提供了接近3倍于模拟CCTV摄像机的分辨率，高端网络摄像机，可以提供高达500万像素、甚至更大的分辨率。然而高分辨率并非网络摄像机在清晰图
7、像领域的唯一进展，将HDTV引入视频监控领域，真正推动了高清在视频监控领域的应用。有了百万像素以上的分辨率，HDTV意味着高清晰的图像细节。除此之外，一个真正符合行业标准的HDTV高清网络摄像机，能确保优异的色彩还診-，全帧速率和169图像纵横比格式。3.2.2. 性价比系统生成的各类电子信息存放在达到C2级标准的数据库管理系统中。所有在硬盘上存储的信息都采用高强度加密存放，用户无法轻易的打开和修改资料。系统拥有完善的权限控制功能，用户都必须经过用户名、密码的认证才能登录系统及相关硬件，只有经过系统验证后，才能实现各自权限范围的硬件设备管理、案卷数据查询、实时审讯录像监看监听、资料光盘刻录，以
8、及远程对讲、指挥等功能。系统具有非常严格的日志记录功能，任何系统的登录退出、业务操作都会详细进行日志记录，记录内容包括时间、操作电脑、操作员、操作内容等。系统中涉及的硬件设备，都采用了专用的嵌入式操作系统，不会受到网络病毒的攻击，从而在很大程度上保障了系统的安全性。整个系统内部，我们采用高强度加密的TCP/IP协议传送数据，以保证链路的安全性，另一方面系统后台服务器电脑可以只开通指定的端口，防止非法连入和攻击。3.2.3. 先进性网络摄像机为嵌入式实时监控设备，整个网络监控系统架构简单，布线施工容易，一条网线可以同时传达多路网络摄像 机的视频信号。3.2.4. 扩展性整个系统采用的软硬件技术是
9、目前国际领先的，并且具备多项专利。系统的软件、硬件都基于IP来进行设计，并且采用结构化设计，能够适应不断增加的扩展需求，当系统扩容时，只需简单增加相应的设备或者更新配置即可，很方便。3.3. 设计遵循的技术标准计算机软件开发规范 GB8566-88 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168-92 低压配电设计规范 GB50054-95安全防范工程程序与要求 GA/T75-94 公共安全防范工程管理暂行规定 电子计算机机房设计规范GB50174-93建筑物防雷设计规范GB50057-94信息技术设备（包括电气事务设备）的安全GB4943-95电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232
10、-92智能建筑设计标准GB/T503142000；安防视频监控系统技术要求GA/T3672001。公共安全防范工程管理暂行规定安全技术防范产品管理办法电气装置工程接地装置施工及验收规范民用建筑电气设计规范GJ/T161992；民用闭路监视电视系统工程设计规范GB/T5011981994；第4章. 系统的实现4.1. 系统构成及要求 客户拟建设的监控管理系统，承担着辖区的全程同步录音录像的重要任务。本次系统建设目标是：实现监控系统数字化和审讯同步录音录像全程化，保证图像和声音的质量，实现音视频数字化采集、压缩、实现高清晰视频和高清晰高保真语音传输和控制,实现视频资料的安全备份存储、高效查询、方便
11、归档。整个监控管理系统由前端、传输、控制和存储显示四部分构成。4.1.1. 前端采集部分由摄像机、拾音器及辅助设备构成。图像的采集部分主要有IP高清网络摄像机来完成，它的作用相当于传统的模拟摄像机+视频服务器或DVR的编码及网络服务等功能的集合，只是IP高清网络摄像机所采集的图像更清晰、数据量更大、色彩还原更度更高。由于IP高清网络摄像机直接输出的是高清IP网络信号，因此不会受到网络传输中各种信号干扰的困扰。高清摄像机的特点：A、图像清晰度高高清IP网络摄像机，它采用逐行扫描CMOS图像传感器清晰度可达720P(1280*720分辨率)/1080P（1920*1080分辨率）全实时广播级图像画
12、质，清晰度远远高于传统意义上的CCD模拟摄像机，真正实现了高清监控的目标。B、系统的环境适应性强系统具有自适应的智能调节模式，会根据不同光线环境自动调节摄像机的光圈、增益、降噪等参数，能够始终保持最完美的画面效果。由于系统实现了监控从采集到存储的全数字化，因此，对于传统意义上所存在的摄像机受到光线变化影响直接影响画质的现象将不会存在。同时对于线路传输中普遍存在的视频信号干扰等也将彻底消失。C、色彩还原逼真系统采用的视频采集压缩芯片，是来自于海康威视，色彩显示堪比专业3CCD摄像机的色彩还原，在图像的色彩的高保真、色彩信息处理、系统降噪等多方面都有着绝对优势。D、系统寿命长由于系统采用了CMOS
13、图像传感器，因此，在摄像机功耗、发热量低。稳定性也远远高于传统的模拟摄像机。同时由于组件相对简单，故障率也相对较低。E、发展趋势CMOS图像传感器由于在宽动态、噪声抑制、制作工艺等技术环节上有了重大的突破，因此CMOS图像传感器成为了未来的发展趋势，广播级的高端专业高清照相机、摄像机几乎都采用的是CMOS图像传感器。4.1.2. 传输部分系统的传输适用于有综合布线的局域网系统或者独立的光纤组网，只不过与传统模拟信号传输区别的是，不需要采用传统的视频线缆进行布线，用网线代替视频线。4.1.3. 存储部分图像的存储采用的是网络存储服务器即所谓的NVR.他集成了对影像资料的管理、存储码流的分配、对I
14、P Camera的管理与设置、报警联动、用户权限认证与管理、WEB流媒体视频点播服务等多种功能，能够保证系统中的高清视频图像进行实时安全稳定的存储，并提供各种完善的网络接口，提供强大的网络远程设置、配置、视频点播、视频回放服务。4.1.4. 图像的显示和控制图像的显示与控制部分包含两部分内容即高清图像的显示以及对图像的管理、切换及PTZ控制。由于高清视频图像的清晰度达到了标清720P甚至高清1080P，因此，对高清图像的显示需要采用专用的解码设备以及显示设备。显示输出的接口需要支持HDMI高清输出。4.2. 施工示意图 第5章. 监控中心管理软件介绍5.1. 软件系统概述PC客户端软件 iVM
15、S-4200iVMS-4200是海康威视推出的一款与嵌入式网络监控设备配套使用的应用软件。它可与DVR、NVR、IPC、IPD、DVS、网络存储等设备配套使用，提供灵活、多样的部署方案，满足中、小型项目中各种不同环境的需求。iVMS-4200客户端软件可广泛应用于金融、公安、部队、电信、交通、电力、教育、水利等领域的安防项目。5.1.1. 软件系统特性u 支持局域网和公网两种应用环境。u 支持电子地图功能，可对电子地图添加、删除、修改、查看电子地图，并对电子地图进行缩放、移动等操作。u 支持用户权限管理功能。u 支持WEB浏览功能。u 支持接入网络摄像机、网络球机、网络视频服务器、网络硬盘录像
16、机、网络存储等设备。u 支持对前端设备进行NTP校时。u 支持HiDDNS、IP SERVER、花生壳、DynDNS方式添加设备。u 支持语音对讲和广播功能。u 支持设备在线搜索（SADP）功能。u 支持视图操作。u 支持1、4、6、8、9、13、16、25、32、36、64画面标准分割以及4、6、7、9、12、16、24、36、48画面宽屏分割。u 支持主辅屏预览。u 支持预览时手动录像和抓图功能。u 支持远程PTZ控制。u 支持一键聚焦功能。u 支持鼠标和键盘操作。u 支持3D定位功能。u 支持监控点联动。u 支持手动打开/关闭报警输出功能。u 支持无线、PIR、呼救报警配置。u 支持多种
17、报警联动方法。u 支持远程手动录像。u 支持定时录像、移动侦测录像、开关量报警录像、动测或报警录像的配置。u 支持本地和远程回放。u 支持按事件回放。u 最多支持16路同时回放。u 支持即时回放功能。u 支持大屏拼接。u 支持回放解码上墙。u 支持报警解码上墙。u 支持日志查询和备份功能。u 支持配置文件的导入和导出。5.2. 软件功能软件iVMS-4200是为嵌入式网络监控设备开发的软件应用程序，适用于嵌入式网络硬盘录像机、混合型网络硬盘录像机、网络视频服务器、NVR、IP Camera、IP Dome、PCNVR和解码设备以及视音频编解码卡，支持实时预览、远程配置设备参数、录像存储、远程回
18、放和下载、报警信息接收和联动、电视墙解码 控制、电子地图、日志查询等多种功能。 iVMS-4200具有以下特点： u 精简的组件设计：针对小型系统的非集中式管理模式，可以将多个组件安装在同一PC上，进行高度集成。 u 三级用户权限和多达50个用户的账户管理系统：针对小型系统，提供超级管理员，管理员和操作员 ，三级用户权限管理和多达50个用户的账户管理，充分满足各个系统的权限管理方案。 u 界面容器化处理模式：在客户端组件的界面设计上，精心采用容器化处理，简化了多屏和单屏切换 的处理方式，大幅改善多屏操作感受，适应了一机多屏的PC发展趋势。 u 通道化管理模式：在客户端组件设计中，加入了通道化管
19、理模式，抛开了以设备为核心主体的传统设计方式，更加适应于IP监控的发展方向。 u 用户体验为重心的界面设计：提供图片式可视化控制面板，以用户体验为重心，颠覆式的采用所需即可用的模式，提供一个功能的多个入口，以期达到最大限度减少用户操作步骤的目标。u 需要才可见的显示方式：在客户端组件的界面元素上，加入了需要才可见的显示方式，在日历，时间条，工具栏，系统信息栏等多处，加入该设计模式，最大限度的节省有限的屏幕显示空间。开始为高清视频监控的应用软件发展方向探路。 第6章. 设备选型本次方案设计，采用海康威视的硬件及软件系统，作为整个监控系统的核心组成部分，结合先进的、高品质的监控设备，配电室安装山特
20、UPS及电池组为监控系统提供稳定的电源输出。以下对方案中涉及到的主要产品进行详细介绍，6.1. 海康威视网络高清摄像机（集成拾音器）主要特性u 最高分辨率可达1280960 30 fps,在该分辨率下可输出实时图像u 采用ROI、SVC等视频压缩技术,压缩比高,且处理非常灵活,超低码率u 逐行扫描CMOS,捕捉运动图像无锯齿u 采用高效红外灯,使用寿命长,照射距离可达20-30米u ICR红外滤片式自动切换,实现真正的日夜监控u 支持3D数字降噪u 支持数字宽动态u 支持双码流,支持手机监控u 支持走廊模式,背光补偿,自动电子快门功能,适应不同监控环境u 功能齐全:一键恢复,心跳,镜像等u 符
21、合IP66级防尘防水设计,可靠性高u 具有三轴调节功能,方便工程安装u 支持GB28181协议6.2. 海康威视网络硬盘录像机DS-7832N是海康威视自主研发的新一代NVR（Net Video Recorder），它融合了多项专利技术，采用了多项IT高新技术，如视音频编解码技术、嵌入式系统技术、存储技术、网络技术和智能技术等。它既可作为NVR进行本地独立工作，也可联网组成一个强大的安全防范系统。该系列NVR可广泛应用于金融、公安、部队、电信、交通、电力、教育、水利等领域的安全防范。功能特性u 可接驳符合ONVIF、PSIA、RTSP标准及众多主流厂商（ACTI、ARECONT、AXIS、Bo
22、sch、Brickcom、Canon、Panasonic、PELCO、SAMSUNG、SANYO、SONY、Vivotek、ZAVIO）的网络摄像机；u 内置8个IPC直连网口；u 最大支持500万像素高清网络视频的预览、存储与回放；u 支持HDMI与VGA同源输出，HDMI与VGA输出分辨率最高均可达1920x1080p；u 全新的UI操作界面，支持一键添加IPC以及一键开启录像功能；u 支持即时回放功能，在预览画面下对指定通道的当前录像进行回放，并且不影响其他通道预览；u 支持最大16路4CIF实时同步回放和多路同步倒放；u 支持硬盘配额存储模式，可对不同通道分配不同的录像保存容量；u 支
23、持假日录像；u 支持海康威视DDNS域名解析系统；u 支持网络检测（网络流量监控、网络抓包、网络资源统计）功能。DS-7800N-E2/8N典型应用6.3. 海康威视网络视频解码器 支持720P/4CIF/CIF及以下分辨率解码 支持BNC和VGA输出 支持H.264、MPEG4、MPEG2等主流的编码格式 DS-6300D-T系列的视音频解码器是专为大型电视墙的部署与管理而设计的网络解码器，基于TI最新平台，采用Linux操作系统，Netra处理器，运行稳定可靠。 DS-6300D-T支持720P及以下分辨率网络视频的解码；支持VGA、BNC两种接口解码输出；支持多种网络传输协议、多种码流的
24、传输方式，为大型电视墙解码服务提供强有力的支持。功能特性支持畅显功能；支持VGA、BNC两种输出接口； 支持H.264、MPEG4、MPEG2等主流的编码格式；支持PS、RTP、TS、ES等主流封装格式；支持H.264的Baseline、Main、High-profile编码级别；支持G.722、G.711A、G.711U、ACC音频格式的解码；DS-6316D-T支持16路720P，或32路4CIF，或64路CIF及以下分辨率；多元化的解码控制模式支持主动解码和被动解码两种解码模式；支持零通道解码、流ID模式取流解码和HiDDNS取流解码；支持远程录像文件的解码输出；支持HiDDNS功能；支
25、持直连前端设备解码上墙和通过流媒体转发的方式解码上墙；支持使用URL方式从编码设备取流解码；支持透明通道传输，可远程控制DVR或DVS上连接的云台；支持语音对讲；丰富的集成能力支持国标GB28181协议接入设备；支持ONVIF标准协议接入设备；支持RTPRTSP协议进行设备预览；支持平台以SDK方式集成设备；完备的运维管理支持WEB方式访问、配置和管理；支持远程获取和配置参数，支持远程导出和导入参数；支持远程获取系统运行状态、系统日志；支持远程重启、恢复默认配置、升级等日常维护。典型应用6.4. 千兆交换机华为 S1724G主要参数产品类型企业级交换机应用层级二层传输速率10/100/1000
26、Mbps交换方式存储-转发背板带宽48Gbps包转发率36MppsMAC地址表8K端口参数端口结构非模块化端口数量24个端口描述24个10/100/1000Mbps自适应以太网端口功能特性网络标准IEEE 802.3，IEEE 802.3u，IEEE 802.3ab，ANSI/IEEE 802.3 Nway，IEEE 802.3x，IEEE 802.3az其它参数电源电压AC 100-240V，50-60Hz电源功率20W产品尺寸33020843.6mm环境标准工作温度：0-45工作湿度：20%-85%（非凝露）存储湿度：5%-95%（非凝露）6.5. UPS及电池组。整个系统延时1小时左右。
27、山特UPS: C6KS 基本参数UPS类型在线式Castle系列额定功率6KVA整机效率达到90%输入输出参数输入配线单项二线+地线输入电压范围120-275VV输入频率范围46-64Hz；50/60Hz自适应Hz输入功因0.99输出电压范围AC 220V（11%）V输出频率范围市电模式：46-54Hz/56-64Hz（与输入市电频率同步）电池模式：50（0.1%）Hz/60（0.1%）HzHz电流峰值比3:1输出功因0.8通信和管理过载能力Load105%，长期运行105%Load125% 1min125%Load150% 30sec电池和运行时间电压电流16pcs12VDC其它参数外观尺寸240500460mm产品重量18kg其它特点城堡系列C6K(S)3C20KS采用双转换纯在线式架构，是最能有效解决所有电源问题的架构设计，对电网出现：断电、市电电压过高或过低、电压瞬间跌落或是减幅震荡、高压脉冲、电压波动、浪涌电压、谐波失真、杂波干扰、频率波动等状况都可以提供良好的解决方案，为用户负载提供安全可靠的电源保障。电池：MAC 24A/H
