数字监控系统设计.doc

数字监控系统设计方案
摘要:计算机数字监控系统是监控报警业界的新型产品,它将数字化视频图像记录与多画面图像显示功能和监视报警功能结合在一起,将逐步取代传统模拟式多画面分割器和长时间录像机，具有机敏便利等特点……
关键词:数字监控系统 设计方案 特点
一、说明部分
　 本篇文字目的是为初涉数字安防领域的公司供应一些参考以及可能的初步的指导。声称因本篇文字而造成的一切可能的损失,本司及作者不担当任何责任。
二、设计方案正文部分
xxx数字监控系统方案设计书 
1、数字监控系统简介
2、用户功能要求项目摘要或招标书项目摘要
3、工程现场状况勘察及分析报告
4、方案拟定（以单一项目为例)
4．１、工程总述、设计思想和依据
４.2、工程主要设备或者核心设备选型报表
4.３、设备选型及功能说明
４．4、系统构成及功能说明(含使用方法简介)
5、关于售后服务
６、设备清单及报价　(略）
数字监控系统简介　:
计算机数字监控系统是监控报警业界的新型产品,它将数字化视频图像记录与多画面图像显示功能和监视报警功能结合在一起,将逐步取代传统模拟式多画面分割器和长时间录像机，具有机敏便利等特点。其处理流程图示如图1:
　在此基础上,接受高档的工业把握微机、ＰＣ工作站机或者PC服务器,增加摄像机图像输入路数，提高多画面图像的显示速率、增加对云台和镜头的把握功能,配之以良好的人机交互界面,便构成了以计算机为核心的数字式监控报警系统。
系统结构如图所示:
１、计算机数字监控报警系统的主要功能:
１、选择输入摄像机的图像
２、可从多路摄像机的输入图像中任选一路或多路在屏幕上
3、用硬盘对图像作数字化记录
4、数字化硬盘存储及视频解压缩功能，可以完整的记录下摄像机的高清楚度画面，使画面回放时也能达到极高的清楚度
5、评价多画面分割显示性能优劣的关键是影像处理与显示更新速度和画面的清楚程度把握云台和镜头的运动
６、 响应报警及连动输出功能，图像经硬件压缩后通过公共电话线或者局域网、广域网远程传输，再以软件解压重现压缩后的视频图像,通过一对调制解调器在公共电话线或者局域网、广域网上发送与接收,在接收端通过软件解压重现画面。
2、用户功能要求项目摘要
２．1、将本单位１号楼现有电视监控系统8个监控点的模拟符合信号引到本工程项目数字监控主机。本单位在1号楼和3号楼(本工程主机所在地)之间铺设有光缆。
2.2、在３号楼后墙安装双鉴红外探测器，以防有人从后墙越入。
2．３、在２号楼门前安装1架全方位可控摄像机，用于监控办公楼前的环境。
２.４、在３号楼报警把握指挥中心安装1６个２１英寸专业彩色监视器,可以见看到全部的前端图像。
2.5、在2号楼４楼会议室安装分控设备、电动帘幕投影仪、专业功放及音响,对必要的图像语音进行播放,供领导和指挥人员观看和收听。
2.6、系统接受键盘、鼠标把握方式,操作系统使用视窗界面。
2.7、系统可以对前端摄像机进行把握。
２.８、系统主机必需有足够的外部存储设备,能够存储30天内的全部录像文件。
３、工程现场状况勘察及分析报告
在本工程项目中,共需安装摄像机１6只,安装位置分布在1、2、3号楼和4０米围墙,其中3号楼4层６号机房为本系统主机安置地点。在1号楼和3号楼之间有埋地光缆可供传送视频信号之用。１号楼到3号楼之间的距离为1500米。2号楼距3号楼2５０米,之间可以布线。一号楼原有８个摄像机,其中３只工作正常，其余,有的因设备老化,已无法正常工作,有的因线路缘由，不能将信号传到目的地，需要重新布线，因该楼早已装修过，施工有肯定难度。考察其余8个摄像机的安装位置，基本上符合安装条件。位于3号楼4层的监控指挥中心具备计算机监控主机放置点的基本要求：环境温度可调整防静电地板、隔离电源、不间断电源。由于,该单位四周有一家无线寻呼台,再加上本单位的无线对讲机通信系统,电磁环境比较不好。在选视频传输线时必需考虑到这一点。２号楼４层的会议室分控安装地点:已有现成可用的信息接口,在使用时，需要和网络管理人员接洽。而且，在此安装投影仪以及扩音设备时，不会遇到什么困难。
４、方案拟定
4．１、工程总述、设计思想和依据
　以下方案是在综合考虑了用户的实际状况和工程现场状况勘察报告后做出的。本设计方案的设计目的是要把用户单位的报警指挥中心建设成具有相当高的先进技术、数字化、可扩展的、切实有效的一道防范屏障。本方案在设计时综合考察了当今流行的数种数字监控体系结构,结合用户单位具体实际状况,本着适度超前、一流设计性价比优先的设计理念。
　　　本设计方案遵循以下标准:
　　 １、《北京市工业、民用建筑电器设施设计安装规范》
　 2、《北京市平安防范系统工程设计规范》
４.2、工程主要设备或者核心设备选型报表
依据设计方案，将在工程中使用下表所列设备
设备名称
规格型号
产地
说明
数字监控系统主机
ＴOＹＡ 6０08Ｓ
韩国
系统心脏部件
摄像机
TＯYＡ　50０
韩国
图像摄取单元
镜头
CAMPＵTAＲ
日本
图像摄取单元
报警器
C&K
美国
入侵探测单元
配套音频卡
ＴＯYＡ 800
韩国
音频采集单元
视频光端机
ＫＴ 40０１
美国
视频信号转换成光信号
４.３、设备选型及功能说明
　４.3.1、数字监控系统主机 ＴＯＹA 6008S 作为整个系统的心脏部件,系统主机时实接收各个摄像机采集的图像,并依据用户指定的参数工作,将连续的图像记录在硬盘上，同时，还可能要实时记录声音。存储在硬盘的录像文件可以随时供人们察看,主机同时还要实时的将视频信号压缩,然后经过网络发送出去给各个客户端。本系统对于主机的要求是:工作稳定牢靠、图像处理力量强大、同步声音记录功能、接警功能等。在本系统中,依据用户具体需求，结合工程现场实际状况,选用 TOYA　6０08Ｓ 作为系统主机,该主机技术指标先进、性能卓越,完全满组本系统的需要。
　　4．３．2、摄像机 ＴＯYA 500 摄像机负责将自然界的颜色、外形等信号转换成电信号以便传输。摄像机成像水平的凹凸直接打算了后端显示图像的清楚与否。在该系统中,结合现场情形，选用了TＯYＡ 500　摄像机,该摄像机为1/3 英寸ＣCＤ,　470　水平电视线，35万有效像素点。确保成像质量。
　 ４.３.3、镜头 协作摄像机使用,在摄像机靶面上成像。其性能指标直接影响成像水平的凹凸。
４.３.4、报警器 报警器的作用是捕获监视现场的指定特别信号,然后将其转换成电信号传送出去。对其最基本的要求是工作牢靠、故障率低、误报率低,有鉴于此,在本系统中选用了美国Ｃ&K公司的产品。
　 ４.３．5、配套音频卡 ＴOYA 800　协作主机使用，可以增加声音记录功能。
　 4.3.６、视频光端机 KT 4001　将摄像机的电信号转换成光信号以便在已有的光纤上传输视频信号。
4.4、系统构成及功能说明（含使用方法简介)
　 本系统由1６台摄像机、固定支架、2台原装进口监控主机（１6路视频输入)及相关软件、2台１７"彩色监视器、云台、解码器等组成。本方案考虑到实际状况,接受数字技术为大幅度降低系统造价供应了可能性并且扩展性好。本系统可以通过ＰSTN（电话线)或本单位内的局域网进行图像、信号的远程传输和把握，时，可实现对本单位中人员进出状况的实时精确     的纪录为将来有可能涉及到的调查取证工作供应便利。实时的图像监视对于不法分子起到震慑效果。另外,有关领导或部门通过PSTN(电话线)或本单位内的局域网进行远程联网(运行客户端软件）可进行图像切换、云台把握、报警撤布防等操作,达到对值班人员或岗位进行监督和随时了解状况;本系统等程序化运行,可实现无人值守，自动布防、自动运行、自动摄录、自动报警、自动传送。系统的主要功能及使用方法
1、系统的主要功能
１）系统能自动地通过摄像机进行摄录,进行无终止监视。系统平常的工作方式为各摄像机循环扫描全面监控,监控人员可以任意放大观看任意摄像机的画面。每天不同的时段、星期几、每月的几日到几日,可以有不同的设置参数，即系统可以按时间划分不同的工作模式。系统也可以实现无人值守。
2）通过调整摄像机，可以清楚地看到视场中的状况,辨别出进出物体。
3)录入的图像数字化压缩存贮在计算机硬盘里，压缩比可用软件进行调整。存贮的图像文件自动循环删除,硬盘中图像文件保留的时间取决于:硬盘空间大小、图像辨别率、图像压缩比、扫描切换时间等,系统可以日复一日年复一年地无休止工作。还可以依据用户需要，加大硬盘以扩展存储周期,或增加其他外存设备。
4)系统可以随时便利、即时地检索、回放记录存贮的图像,如可按时间、地点(镜头)或图像文件进行检索和回放回放图像稳定、清楚,可反复读写,不存在传统监控系统中所存在的录像带的信号衰减和磨损问题。
5)系统利用计算机强大的图像处理功能,可对采集的图像进行处理,包括画面修改、编辑调整、放大、缩小以及打印等等;也可以将图像保存为通用数据文件格式,用其他专业图像处理软件进行处理。
6)　全数字智能监控系统有平安密码,没有权限的人员将不能对监控系统进行查询、设置系统、删除文件等操作。系统一旦遇到意外断电时,可以自动恢复工作。
７)系统预留有报警接口,将来可以连接主动探测器或被动式紧急按钮,增加对突发大事的报警录像功能。
８）系统独有运动目标检测技术，可以在画面上直接用软件进行设防。
９)系统可以与其他计算机联网。
10）开机后，系统可直接进入监控状态。
11） 计算机可以同时存储并显示来自1－1６个摄像机所捕获的全部动态画面
１2)计算机硬盘存储图像。系统将摄像机记录的图像全自动数字压缩储存在计算机硬盘上无终止缓冲技术使计算机硬盘自动循环记录,月复一月，年复一年，无休止地自动保留存储图像。
13)该系统克服传统系统的不足,具有良好的人机界面，使操作更加简洁易学,更加直观日常维护更加简洁。系统设置简洁直观，可以依据时间、日期及报警输入等的具体要求,对每一个摄像机的记录状况进行设定。由于接受计算机把握，只要事先设计好，就可以实现全自动化管理,程序化运行，从根本上实现无人值守。
2、具体设定包括:
l) 设定每一个摄像机的扫描程序。可以依据要求设定优先级。
2)扫描捕获速率可依据用户要求自行设定。
3）设定录制的工作时间及日期(如：年月日、时分秒、工作日或假日)。
4) 可任意设定摄像机在监视屏上的显示数量(１－１6）个窗口数量。
5)设定报警优先级，以及报警后摄像机的捕获速率。
6） 操作员可在系统正常工作状态下实时观看大事进展状况,或者仅用鼠标单击某一窗口即可全屏实时观看大事进展状况用户可通过系统的设定,在消灭突发大事时,无须马上启动报警按钮而使系统自动对现场进行实时视频捕获和报警,使防范工作更平安、周到、而且以后可以利用数据库进行任意查询。
7)本系统供应密码设置。出于对系统保密性的要求,系统管理员可以设置密码,确定进入系统的许可优先级和使用权,由系统管理员亲自管理,他人无权删改。每一次操作,如:停止捕获、开头回放、转变参数、退出某一程序等,都需键入操作人的密码。提高了平安等级，有效的防止内部人员作案。存储在计算机硬盘上的报警文件,在正常的硬盘自动循环记录过程中不会被自动删除。
8)　系统可以通过一般电话线,各种通讯网络与远端的计算机连接。如:自动将系统的工作状态传输到远端的计算机上、自动转发报警时间的帧画面。同时,也可以从远端的计算机,使用密码进入本地的计算机系统。随时提取记录的画面，更改工作模式以及升级软件等。
９)　传输速率取决于调制解调器。如:使用56ＫB的调制解调器在标准电话线上传输一帧高清楚度的画面需要3秒钟而通过ＩSＤN传输同一帧高清楚的画面仅需要一秒钟。系统的登录文件将记录全部的操作行为及具体的时间日期，如：查看文件删除文件、退出捕获状态、报警输入、键入密码等等。这些登录文件可以复制查看，但不能被删改。
3、回放方式下的系统特点：
l)依据记录的文件菜单进行多层次的检索,如：查看任意摄像机、在任意日期任意时间段内对大事记录的文件以及文件的容量。记录的文件可分为三组存储方式：正常运行中无终止循环存储;报警状态下的文件存储;设定定时存储
2)选择了您所想要查看的时间段内的文件之后,第一帧画面将显示在监视屏上，可进行连续的挨次或倒序播放或按帧画面播放
3) 通过计算机显示屏或电视机、监视器等外接设备来详查大事进展过程,能够马上再现全部存储的图像,系统特殊的过滤使用户可以对所需要的画面进行图像放大、缩小、冻结、检索、编辑等图像质量处理，以获得更好的识别。亦可将所需要的画面以压缩或非压缩的形式存储至软盘或可写光盘上,通过一般或打印机打印出来，利用通讯线路或网络将图像传输至另一个计算机,传真机及远端任意地点。
4、系统配置:
原装进口监控主机 + 专用软件
5、系统技术参数:
· 图像尺寸:ＮＴSC：３20×240，640　×２４0;３20 ×４8０，６４0×480
　 　 　 　ＰAL:３８4× 288, 768×　288;384 ×576,768×５76
· 画面频率：NTSC:从每分钟一帧画面至每秒３０帧画面 PＡＬ:从每分钟１帧画面至每秒25帧画面　
· 图像压缩 标准 ＪPEG １2KB／帧（32０×　２40） ２５ＫＢ/帧（640× ２4０) 50KB/帧(64０　×480)
　 多层)JPEＧ(MＬ－JPEG3-5ＫB/帧（32０× 240） ５-１0KB／帧(6４0 ×２40）1２-20ＫB／帧(46０ ×480) 压缩比可调
· 视频压缩比例：从3:1至200:1
· 数字压缩比例:Ｙ:Ｕ：V ４:２：2　
· 显示颜色数量:全彩色
· 视频记录方式:利用无终止缓冲器进行无终止循环记录
· 录像时间:８　.4GB硬盘12－96小时（可扩充)
· 视频输入
  a、输入端:CＯＭPＯSITＥ视频　b、视频输入数量:8　ｃ、传感器输入数量：８　 d、　输入阻抗：７５Ω
　e、视频格式:NTSＣ/PＡL／ＳECＡM 　 f、功率/功耗　沟通电：2１0-2４0V　５0HＺ 　g、功率:300W
· 可单独设置报警连动录像的速度。
· 报警触发器及输入/输出
传感器输入:常开、常闭式报警传感器与系统连接，消灭特殊状况激活触发器,分别与单个或多个摄像机任意连接进行连动报警。
· 传感器输入数量：8个
· 传感器输出数量：8个　
· 串行触发器：由软件把握的触发规章
· 视频捕获:8路单独设置视频报警区域 防范目标大小,敏感度可调,可连动录像、单独设置报警录像速度
· 回放检索:按时间、摄像机分别检索;自动搜寻报警画面；日期、画面书签快速查找　
· 支持DVＤ-RＡM　备份 自动或手动 可上万次擦写,可长期保存
· 工作方式　无终止的将全部捕获内容录入
  　方式一：连续记录　方式二:视频报警时开头存储 方式三：定时记录　方式四：传感器报警时记录
· 工作环境：温度：-30° C　~　+5０ °Ｃ 湿度:10　％-90% 　 　四周噪声:＜５0dB　AＳPＬ
　该系统是国外最先进的高科技数字监控系统。它利用计算机数字压缩技术对目标范围进行实时监控、录入和再现。此系统价格低，性能牢靠，修理和保养简便。它能不间断地监视、摄录目标范围内全部内容，并把所捕获图像进行实时压缩记录到计算机硬盘中。同时,系统也具备与报警传感器或紧急大事按钮相连接的报警监控录入功能和运动目标检测功能。
该系统有如下的优点：
◎此监控系统是以PC机为基础的硬件数字压缩监控系统,可随计算机的不断升级而升级再进展潜力巨大。
◎全自动或通过报警触发器启动并以数字化方式录入全部摄像机所捕获的图像内容。可以循环扫描每部摄像机（黑白或彩色）扫描各摄像机的间隔时间软件可调；像素辨别率软件可调;报警后可切换为单路或某几路高速录像并在软件预设置的时间后，切换回平常的循环扫描方式；捕获存储最高速度可达到30帧/秒（单路)。
◎可在计算机屏幕上直接把握云台和镜头。
◎通过电脑监视器来详查事情发生过程,能够马上再现全部存储的图像,并通过系统图像处理功能对画面进行处理以便识别。也可通过一般打印机打印出来,或通过调制解调器将图像传送到世界任何地方。
◎计算机硬盘存储图像。此系统将摄像机记录的图像画面全自动数字压缩保留在计算机硬盘上,无终止缓冲技术使计算机硬盘自动循环，月复一月，年复一年的无休止使用。
◎在一个计算机屏幕上可同时显示四个、九个、十六个摄像头的全部图像,并可对其进行图像冻结、放大、缩小等操作
◎可在原有的监控系统基础上升级或改装,并保留部分原有设备不至于铺张。
5、关于售后服务
　　本系统在设计时,充分利用了计算机方面的成熟技术，正如计算机本身一样，系统具有高度的牢靠性,日常维护的工作量格外少,并且在设计时充分考虑了系统的扩展性和升级等状况。提高了投资者的资金利用率。本公司供应对该系统免费保修一年的服务，对保修期内消灭的问题，在接到用户求援信号后,一般状况下２4小时内做出响应,特殊状况下７2小时内解决问题。保修期后，供应优质服务,只收所需更新部件的成本费用,对本公司所开发的软件,供应免费升级的服务。