仓库综合安防解决方案V25.docx

综合安防解决方案

第 一 章 背景及需求 7
1.1 应用背景 7
1.2 业务现状 8
1.3 需求分析 9
1.3.1 业务需求分析 9
1.3.2 系统需求分析 9
1.4 总体目标 10
第 二 章 系统总体思路 12
2.1 设计思想 12
2.2 设计原则 12
2.3 设计依据 13
2.4 设计思路 15
第 三 章 系统总体设计 16
3.1 总体架构 16
3.1.1 系统拓扑 16
3.1.2 系统组成 16
3.2 系统功能 17
3.3 系统特点与优势 18
3.3.1 高效的人员管理 18
3.3.2 可靠的车辆管理 18
3.3.3 严格的环境管理 18
3.3.4 统一的管理平台 18
3.3.5 多方位的系统联动 18
3.3.6 便捷的功能设计 19
3.3.7 丰富的产品支持 19
3.3.8 灵活的系统扩展 19
3.4 系统价值 19
第 四 章 视频监控子系统 21
4.1 设计思路 21
4.2 系统架构 22
4.2.1 IPC+NVR分布式存储架构 22
4.3 前端设计 23
4.3.1 前端结构设计 23
4.3.2 企业适用场景设计 23
4.3.3 前端配套设施 24
4.3.4 IPC功能亮点 25
4.4 传输网络设计 28
4.4.1 设计思路与要求 28
4.4.2 有线网络规划设计 29
4.4.3 网络可靠性设计 32
4.4.4 网络安全性设计 33
4.4.5 网络管理规划 33
4.4.6 网络安全建议 33
4.4.7 交换机分布表 34
4.5 智能技术应用 35
4.5.1 异常侦测 36
4.5.2 特征识别 36
4.5.3 统计分析 36
4.5.4 Smart 265编码技术 36
4.5.5 超级透雾技术 37
4.6 系统功能 40
4.6.1 基础管理功能 40
4.6.2 基础应用功能 41
4.6.3 高级应用功能 42
4.7 系统优势 45
4.7.1 全面高清 45
4.7.2 整体联网 46
4.7.3 高效集成 46
4.7.4 智能高效 47
4.7.5 运行可靠 47
4.7.6 灵活扩展 48
4.7.7 简单易用 48
第 五 章 报警子系统 50
5.1 系统架构 50
5.2 系统设计 50
5.2.1 前端布点设计 50
5.3 系统架构图 51
5.4 系统特点 51
5.4.1 接处警中心设计 52
5.5 出入口人员管控子系统（选配） 52
5.5.1 系统架构 53
5.5.2 系统功能 54
5.5.3 系统优势 55
5.5.4 系统功能 56
5.5.5 系统优势 57
第 六 章 系统运维管理 59
6.1 统一门户界面 59
6.2 运维监控 60
6.2.1 视频设备监控 60
6.2.2 视频质量诊断 60
6.3 告警中心 61
6.3.1 告警阀值配置 61
6.3.2 告警执行策略 61
6.3.3 告警通知 62
6.3.4 告警统一展现 62
6.4 统计报表 63
6.4.1 监控点视频诊断统计 63
6.4.2 录像情况统计 63
第 七 章 企业综合安防管理平台 64
7.1 平台架构设计 64
7.1.1 平台架构图 64
7.1.2 平台组成 65
7.2 平台功能模块 66
7.2.1 基础应用子系统 66
7.2.2 数据库管理 66
7.2.3 电子地图子系统 66
7.2.4 事件中心子系统 66
7.2.5 运维子系统 67
7.2.6 视频监控子系统 67
7.2.7 报警子系统 67
7.2.8 生产可视化子系统 67
7.2.9 物流可视化子系统 68
7.2.10 视频质量诊断子系统 68
7.3 平台优势 68
7.3.1 全面的系统集成 68
7.3.2 丰富的联动策略 68
7.3.3 灵活的服务架构 69
7.3.4 多层次的可靠性保障 70
7.3.5 强大的扩展性支持 70
7.3.6 优良的系统兼容性 70
7.3.7 全方位的安全管理 70
7.3.8 便捷的操作体验 71
7.3.9 精细的权限设定 71
7.3.10 高效的系统运维 71

第 一 章 背景及需求
本方案介绍了企业仓库综合安防管理系统方案，集成了视频监控子系统、入侵报警子系统系统、基于制造类企业仓库内人、车管理需求提供综合管理流程优化思路，满足企业日常业务管理中对安防系统的应用需求以及提升了企业仓库管理的有效性，让仓库更安全、让仓库内的人员工作生活更便捷、让仓库整体管理更加科学高效。
1.1 应用背景
近年来，国家和企业对安全生产越来越重视，传统的人防与物防已经无法满足现代企业的安全需求， “人防与技防相结合”、“预防为主”的安全文明生产指导方针深入贯彻到工厂企业，安全文明的生产环境是工厂企业的基本要求。不管是国有企业、私有企业还是股份制企业都把安全文明生产作为管理的首要任务。工厂企业园区内影响安全生产和管理秩序的不文明行为时有发生，解决这些现存问题，除了建立全面科学的有效管理制度和激励机制之外，还必须建设满足防范功能、可靠性需求及高效管理性需求的企业综合安防管理系统。
国家各部门也对企业的安全及信息化方面建设提出过很多标准和规范。
国家安全生产监督管理总局提出，由全国安全生产标准化技术委员会归口，于2010年4月15日公布《企业安全生产标准化基本规范》，并于2010年6月1日起施行。
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会于2011年1月14发布《工业企业信息化集成系统规范》，并于2011年6月1日起施行。
2016年1月6日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在中共中央政治局常委会会议上发表重要讲话，对全面加强安全生产工作提出明确要求，强调血的教训警示我们，公共安全绝非小事，必须坚持安全发展，扎实落实安全生产责任制，堵塞各类安全漏洞，坚决遏制重特大事故频发势头，确保人民生命财产安全。
企业在国家政策指引下重视安防系统建设的同时也碰到了不少问题，长期以来各安防厂家以市场为导向，专注于自身特长的单一系统产品，造成目前在技防领域出现的众多分项系统各自为政的局面。各厂家单一业务的产品规划，给用户造成后期与其它系统的接入难度高，在资源与业务整合上产生瓶颈。目前存在的大多数系统产品，采用专有的通讯协议实现内部的数据传递，软件架构采用封闭模型，对外缺乏符合国际标准的第三方接口等，造成了各子系统之间无法实现信息的共享与联动。为了满足企业对整个企业园区的日常生活管理、生产作业等各个环节的统一监管的需求，提供一个投资合理、管理高效、办公舒适、生活便利的公共环境，需要对同一项目的多个弱电分项系统进行统筹规划，统一管理，营造一个现代化智能高效的安防体系。
我公司通过多年的研发积累，不断扩充安防产品线，已涵盖了视频监控、报警、停车场、智能一卡通、动环等安防应用系统。通过功能强大的综合管理平台，可集成各类安防系统，为管理者提供便捷、易用的系统管理服务。我公司凭借优质的产品和在业内多年的安防工程项目实施经验，能够为实现企业用户建设先进实用的技防体系的目标提供最佳的综合安防整体解决方案。
1.2 业务现状
我国工业的快速发展，已经成为世界制造大国，但是以劳动密集型、牺牲环境以及低附加值等特征的工业化标志着我们还不是制造强国。作为企业开展生产经营活动的核心场所——企业园区，受到了企业高度关注，并对企业园区的安全、以及科学管理提出了更高的要求。
而从当前的使用情况来看，还存在一些问题：
1） 一是系统管理效率低。
多个安防子系统相对孤立，独立运行，软硬件资源无法共享。多孤立安防子系统导致运维成本、人员培训成本增加。
2） 二是事件管理时效性差。
大量视频图像靠人工24小时监看，主客观因素导致24小时监看约等于无人监看。而且海量视频数据，人工查询费时费力。对突发事件，无法及时提醒，不能快速处理。
3） 人员控制管理能力低：
生产禁区、高危仓库等特定区域无有效限制访问，无法掌握无关人员接近情况。无法管理访客人员流动情况，访客进入研发区等特殊区域也不能及时发现。甚至某些企业还在使用人工登记的方式来管理访客和车辆，无法形成有效的管理。
1.3 需求分析
1.3.1 业务需求分析
企业园区的管理略带半封闭化，周边环境复杂，人员流动性增大。通过企业综合安防管理系统，加强企业园区人、车、物的安全管理，提升园区内人员工作生活的便捷性，进一步提升企业园区管理的科学有效性。业务需求：
1） 实现对整个企业园区（包括周界、人车出入口、公共区域、道路、厂房、办公楼、研发楼等）的人、车、物的安全防范管理。
2） 实现企业园区内人、车运行的有序可靠可管理。
3） 实现园区内各地的人员进出权限管控、工作秩序有条理可管理。
4） 员工管理科学高效，考勤、进出权限、食堂消费等智能便捷。
5） 访客管理科学高效，可控可查可管。
6） 建立监控中心，通过监控中心大屏等形式，监控管理园区运行并可及时处理异常情况。出现异常状况和突发事件时，可以及时报警，提醒管理人员及时处理。
7） 对分散的车间、仓库进行远程统一管理，避免使用人力频繁的去现场监管、检查，减少人员管理成本，提高工作效率。
8） 实现总部与各分厂的统一视频管理。
1.3.2 系统需求分析
1） 系统设计应贯彻国家关于智能建筑设计的方针政策，做到技术先进、经济合理、实用可靠。
2） 系统设计以增强其科技功能和提升应用价值为目标，以其功能类别、管理需求及建设投资为依据，以结构化、模块化和集成化的方式实现组合，应集系统、服务、管理及其优化组合为一体，为用户提供安全、高效、便捷、健康的办公生活环境。
3） 系统可由若干个相关子系统组成，子系统主要包括视频监控、报警及其它特殊要求安防系统等。整个系统应采用先进、成熟的技术和可靠、适用的设备，能适应技术发展的需要。
4） 系统可通过一套统一的综合管理平台，将不同功能的安防子系统进行系统集成，可实现对各类系统监控信息资源的共享和优化管理，具有对各子系统进行数据通信、信息采集和综合处理的能力，可生成优化管理所需的相关信息分析和统计报表。
5） 系统应采用基于地理信息的分析决策支持系统，结合显示系统可为指挥调度、紧急疏散与逃生、事故现场紧急处置提供可视化导引，并与消防火灾报警系统实现系统互联，可实现综合安防系统作为火灾自动报警系统有效的辅助手段。
6） 集成的通信协议，接口应符合相关的技术标准，系统具有容错性、易维护性和可扩展性。系统具有良好统一的人机交互界面，在提供高效、便利工作生活环境的同时，适应人们舒适度的要求。
7） 为维护公共安全，综合运用现代科学技术，为应对火灾、非法侵入、自然灾害、重大安全事故等危害生命财产安全的各种突发事件，提供长效的应急辅助机制。
1.4 总体目标
建设企业综合管理系统的目的，在于采用一套软件管理平台，对各个安防分项系统进行集中控制和管理，统一数据库对所有分项系统前端的采集数据进行存储与分发，并提供统一的操作界面，实现各系统的资源共享、业务整合与联动等。通过本项目建设，进一步完善企业园区安全防范功能，提高企业仓库运行的便捷性和有序性，加快对企业仓库异常事件处理的速度，提高企业园区的综合管理水平。
本方案以海康威视企业综合安防管理平台为核心，综合集成视频监控、报警，通过上层综合管理平台的统一协调实现各应用子系统间的资源共享与信息互通，从而达到管理便捷性、数据直观性，实现各应用子系统之间的智能化联动和处置突发事件的应急指挥。
1） 一体化集成应用
考虑到综合安防各类技术防范系统联动化、集成化的需要，系统架构应考虑跨系统、跨平台互连通用，将原本独立运行、信息屏蔽的诸多应用子系统进行横向协同，实现多个系统业务的综合管理，包括智能化联动等，充分发挥系统整体应用价值。
2） 业务实用化
企业综合管理系统的整体设计以提升安保管理工作人员监控效能为立足点，面向安保管理，不断向业务实用化迈进，最大限度地提升其信息化管理水平。
3） 便捷的操作体验
系统交互界面设计人性化，使系统维护更方便快捷，界面设计友好，能够让用户快速掌握操作方式，用户可通过Web页面、客户端对系统进行访问与控制，方便远程管理。
4） 智能运维
系统的稳定性是实现安防目标的基础，而综合安防涉及的系统及设备较多，布点零散，系统应实现智能网管维护功能，对系统内的设备运行状况进行监视和管理，提高运维效率。
5） 智能化分析应用
综合安防系统应考虑融合先进的智能化技术，以实现“无人值守”、缩短操作时间等，可有效降低值班人员的日常工作量，增强综合安防的整体安保能力，真正实现向科技要效率。

第 二 章 系统总体思路
第1章
2.1 设计思想
贯彻习近平主席对全面加强安全生产工作要求的讲话精神，依照我国两化深度融合的政策方针，遵循《企业安全生产标准化基本规范》、《工业企业信息化集成系统规范》等国家对企业安全及信息化的相关规范，坚持走中国特色新型工业化道路，以促进企业安全生产为主题，以加强企业新一代信息化技术为主线，以推进科学化管理主攻方向，强化制造业基础安防及管理能力，为我国制造业在面向中国制造2025的目标上迈出坚实的步伐。
2.2 设计原则
企业综合管理系统要求在设计中采用先进、集成、安全、可靠的技术，同时考虑功能需求的变化和应用技术的快速发展，要求整个系统性能具有开放性、标准化、可扩展、性价比高，以此确保系统建成为技术先进、实用可靠、经济合理、具有国内外先进水平的综合安防系统。
1） 先进性
在保证开放性和实用性原则的基础上，采用先进的存储、管理技术，适当的网络组合，使其发挥最佳的集成效果，保证在相当长一段时间内系统整体处于先进水准。
2） 集成性
本方案所设计的企业综合管理系统是一个相对开放的系统，不同产品之间的标准接口，满足各系统之间的联动或系统集成需要，设计以符合国际标准或国际流行标准为原则。
3） 安全性
系统设计时考虑多级安全防范措施，包括加密传输、身份认证等多种方法组合防护，根据不同的需要进行不同的安全等级设计，最大程度地保护整个综合安防系统的自身安全。
4） 可靠性
系统设计时不仅要考虑所采用系统设备的先进性，而且更重要的是考虑系统设备的适用性与方案的可靠性，使其长期地发挥其功效。
5） 可扩展性
近年来，安防技术发展日新月异，因此系统建设需考虑系统适应未来发展，做到可迅速扩展，又能保护既有投资。系统需兼顾目前的安全防范需求和今后较长时期的安全防范技术发展需要，即要确保系统具有良好的可扩展性。
6） 实用性
安全预警是系统建设的目的。如果脱离开的实际使用目的而只是简单堆砌一些安全防范技术，那无异于空中楼阁。安全防范系统设计的实用性建立在对制造业用户需求的仔细理解基础上。
7） 标准化
系统应满足在扩充及更换部分设备时的通用性及可替换性。
2.3 设计依据
综合安防系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：
《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》GB/T28181-2016
《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001
《信息技术开放系统互连网络层安全协议》GB/T17963
《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》GA/T 670-2006
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《信息技术 安全技术 IT网络安全》GB/T25068
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2015
《电子计算机机房设计规范》GB50174-2008
《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2001
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-1994
《入侵报警系统工程设计规范》GB50394-2007
《安全防范系统验收规则》GA308-2001
《商业建筑物电信基础结构管理标准》EIA/TIA 606
《商业建筑物电信接地和接线标准》EIA/TIA 607
《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007
《综合布线系统工程验收规范》GB50312-2007
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-2006
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006
《以太网10Base-T标准》IEEE802.3
《快速以太网100Base-TX标准》IEEE802.3u
《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T 28181-2011）
《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《安全防范系统验收规则》（GA308/2001）
《安全防范系统通用图形符号》（GA/T75-2000）
《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）
《工业电视系统工程设计规范》（GB 50115-2009）
《机械制造企业安全生产标准化规范》（AQ/T 7009-2013）
《企业安全生产网络化监测系统技术规范》（AQ 9003-2008）
《企业安全生产网络化监测系统技术规范》（AQ 9003.3-2008）
《企业安全生产标准化基本规范》（AQ/T 9006-2010）
《企业班组安全管理规范》（DB64/T 880-2013）
《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348-2008）
《面向制造业信息化的企业集成平台测评规范》（GB/T 25483-2010）
《企业信息化系统集成实施指南》（GB/T 26327-2010）
《工业企业信息化集成系统规范》（GB/T 26335-2010）
《企业现场管理准则》（GB/T 29590-2013）
《工业企业噪声控制设计规范》（GB/T 50087-2013）
《企业标准化工作导则 总则》（JB/T 8514.1-1997）
2.4 设计思路
系统设计过程中充分考虑了各个子系统的信息共享要求，对各子系统进行结构化和标准化设计，通过系统间的各种联动方式将其整合成一个有机的整体，使之成为一套整体的、全方位的综合安防系统，达到人防、物防和技防充分融合的目的。
1） 总体设计一步到位
在系统总体设计中，充分利用综合管理平台的集成性、开放性、扩展性，实现各子系统的管理和信息最大程度的共享，同时考虑今后系统的扩充及增容等。
2） 子系统独立分控、总体集成
每个子系统既可独立工作，也可通过综合管理平台与其它子系统有机地协同工作、联动防范，构成一个完整的安全技术防范体系。系统操作与处理在统一的人机界面完成，实现分散监视、控制和集中管理、统一调度的目的。
3） 安防措施综合而全面、业务联动
系统设计中采取多种安全防范措施，以求达到周密、到位的安全防范目的。企业综合管理系统主要由视频监控和报警子系统组成。基于企业综合安防管理平台，系统将实现各项业务间的联动管理，如报警子系统探测到警情、或车辆抓拍子系统发现黑名单车辆后，可通过综合管理平台设置触发视频监控子系统进行抓图、弹窗显示、录像存储，同时联动平台控制端发出报警的系统总体设计
第 三 章 系统总体设计
3.1 总体架构
对于企业综合管理系统的建设，绝不应该是对各个子系统进行简单堆砌，而是在满足各子系统功能的基础上，寻求内部各子系统之间、与外部其它智能化系统之间的完美结合。系统主要依托于企业综合安防管理平台，来实现对众多安防子系统的统一管理和控制，通过企业综合安防管理平台建设，实现统一数据库、统一管理界面、统一授权、统一安防管理业务流程等，同时考虑将各安防系统资源作为信息化基础数据，满足部分生产运营管理的业务需求，辅助业务流程优化。
3.1.1 系统拓扑

图1. 企业综合管理系统拓扑图

3.1.2 系统组成
企业综合管理系统由视频监控子系统、报警子系统、停车场子系统、智能一卡通子系统、动环子系统、以及企业综合安防管理平台组成。
1） 视频监控子系统
视频监控子系统采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示。
2） 报警子系统
报警子系统利用各种传感器技术和电子信息技术，探测并指示非法进入设防区域的行为和接收紧急报警信息，将之统一传输到监控中心，以进行事件处理。
3） 企业综合安防管理平台
海康威视iVMS-8700企业综合安防管理平台是一套“集成化”、“数字化”、“智能化”的平台，在一个平台下即可实现多子系统的统一管理与互联互动，真正做到“一体化”的管理，提高用户的易用性和管理效率。
备注：企业平台本为8730，目前从对外宣传到订货都是用8700。大家可以订8700，可选择备注使用企业8730功能。
3.2 系统功能
所实现的一些关键功能：
1） 基础功能
实现基础的组织管理、人员管理、卡片管理、用户管理、日志管理、资源管理和系统配置，为整个系统的顺利运转提供基础保障。
2） 电子地图功能
系统支持静态电子地图、GIS电子地图的应用，为企业管理提供了直观、有效的展示手段。
3） 事件中心功能
提供日志管理、规则管理、预案管理等功能，为企业的综合安全管理提供高效管理手段。
4） 智能运维功能
系统提供对视频设备和服务进行监控，采集设备和服务信息，并对采集的结果做一定的统计分析、生成告警，为视频监控平台提供可靠的信息来源，实现智能化运维管理。
除了这些功能，本系统还依据平台与各子系统的联合工作，智能入侵报警管理功能、生产可视化管理功能及环境监测功能等。
3.3 系统特点与优势
3.3.1 高效的人员管理
系统基于企业综合安防管理平台对多个安防子系统的业务整合，实现了高效的人员管理机制，为企业园区内人员提供了便捷、安全的环境，为管理人员提供了高效的管理手段。
Ø 人员进出数据可查、管、追溯
3.3.2 可靠的车辆管理
系统实现了高效的车辆管理机制，提供了企业园区内车辆有序运行、以及企业自有物流车辆的可靠管理手段。
Ø 物流可视化子系统让企业自有物流车辆处于可靠的管理之下。
Ø 车辆进出数据可查、管、追溯
3.3.3 严格的环境管理
系统实现了严格的环境管理机制，提供了企业生产车间、仓库的环境有效管理，提供了更为先进的防火检测手段，为企业安全生产提供保障。
Ø 人脸抓拍系统为进出仓库的人员进行严格监控；
3.3.4 统一的管理平台
综合安防系统通过企业综合安防管理平台可将若干安防子系统进行统一配置与管理：
Ø 统一数据库，内部信息相互联通，有利于信息传递；
Ø 通过软件设计实现的业务联动，简化系统联动设计；
Ø 智能网管实时监测系统运行数据，方便运行维护；
Ø 统一界面、控制逻辑与配置方式等，提升管理效率。
3.3.5 多方位的系统联动
系统基于企业综合安防管理平台对传统定义的多个安防子系统进行业务整合，实现丰富的功能联动机制，通过多个子系统功能互补避免安防疏漏，提高安防管理的业务自动化程度，对安防事件防患于未然，对安防警情及时响应。
Ø 全面的联动触发事件设计；
Ø 可配置多种联动结果响应警情；
Ø 可设置软硬件联动输出，与周边设备联动。
3.3.6 便捷的功能设计
系统从终端用户的角度出发，考虑日常应用的便捷与合理性进行业务流程设计，同时从管理方的角度出发，为管理业务提供更多高效的自动化管理手段：
Ø 可配置全局预案实现管理业务自动化；
Ø 全局电子地图监管功能，为管理员提供直观的图形化监控界面；
Ø 功能全面的大屏幕显示方案；
Ø 支持手机、Pad等远程客户端访问。
3.3.7 丰富的产品支持
海康威视经过多年的研发与行业经验，可为用户提供全系列的安防产品及选型服务，为整体解决方案提供坚实基础
3.3.8 灵活的系统扩展
系统基于模块化设计，可根据后期需求进行灵活扩展而不影响整体软硬件框架，同时支持多种标准接口
Ø 基于以太网TCP/IP通讯，同时兼容RS-485等其它通讯方式接入；
Ø 提供SDK/OPC/Web Service等多种标准接口。
3.4 系统价值
综合系统提升企业园区整体安全级别，提升园区管理科学化、智能化级别；
全方位可视管理，以及视频智能提升安全防范及事件处理的有效性和及时性；
企业一卡通为企业安全有序高效地运行提供了保障。
无纸化访客管理提升企业安全级别以及企业形象，并减少被访员工的无效接待工时，减少访客虚假登记造成的安全漏洞；。
减少车辆虚假登记及无权进入的漏洞，提升安全级别；提高内部车辆进出效率；车辆信息化管理高效有序。
远程巡岗、快速巡仓、物流可视，节省管理成本、人力成本、时间成本，提升管理质量。
关键控制点、关键岗位的操作录像追查。
工业旅游应用为企业树立良好形象，推动企业品牌、产品形象和企业文化建设。让参观者带回良好可信的口碑，减少了企业大额的广告投入，增强了企业员工的责任感和自豪感。

第 四 章 视频监控子系统
第2章
4.1 设计思路
视频监控子系统的设计思路如下：
1、 前端设备均采用高清IPC，从而实现高清视频采集，同时为满足前端多种应用场景的不同需求，推荐不同类型、不同功能的IPC。
2、 采用具备流直存技术的专业存储设备对视频、图像进行存储，并采用多种技术手段提升存储系统的可靠性和可用性。
3、 部署模块化、集成化的视频综合平台，结合高清显示大屏实现视频图像、电子地图、电脑信号的上墙显示、拼接控制等功能。
4、 建立统一的综合管理平台，实现对系统的统一管理；同时引入视频质量诊断技术，保障系统稳定运行。
5、 充分考虑原有系统利旧，实现新老系统的无缝对接，降低成本，减少资源浪费。
系统采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示；系统基于IP网络传输技术，提供视频质量诊断等智能分析技术，实现全网调度、管理及智能化应用，为用户提供一套“高清化、网络化、智能化”的视频图像监控系统，满足用户在视频图像业务应用中日益迫切的需求。
4.2 系统架构
4.2.1 IPC+NVR分布式存储架构

图2. 视频监控子系统架构示意图（IPC+NVR）
1） 前端部分
前端支持多种类型的摄像机接入，系统可配置高清网络枪机、球机等，前端网络摄像机将采集的模拟信号转换成网络数字信号，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，可直接接入网络并进行视频图像的传输。
2） 传输网络部分
前端与接入交换机之间可通过3种方式连接：光纤收发器的点对点光纤接入方式，直接接入交换机方式（距离100米以内），点对多点光纤PON接入方式，将前端信号汇聚至中心的核心交换机。
3） 监控中心部分
系统在接入交换机处配置NVR对高清视频图像进行存储，解决数据落地问题，另外在监控中心配置用于故障备份的NVR，提高存储可靠性。监控中心配置视频综合平台，完成视频的解码、拼接，通过部署LCD大屏用来将视频进行上墙显示等。系统可将模拟摄像机、网络摄像机和数字摄像机都接入到视频综合平台，实现统一的管理平台、统一的切换控制系统和统一的显示系统，实现对整个系统的统一配置和管理。
4） 平台部分
应用管理平台部署在通用服务器上，可以对视频监控设备和用户进行统一管控，并实现浏览、回放、下载等视频应用。
4.3 前端设计
4.3.1 前端结构设计
系统网络高清摄像机，通过其全新的硬件平台和最优的编码算法，提供高效的处理能力和丰富的功能应用，旨在给用户提供更优质的图像效果、更丰富的监控价值、更便捷的操作管理和更完善的维护体系。
前端摄像机选型应根据不同应用场景的不同监控需求，选择不同类型或者不同组合的摄像机，室内可以选择半球型摄像机，美观大方，室外可以依据固定枪机与球机搭配使用、交叉互动原则，以保证监控空间内的全覆盖、无盲区，同时根据实际需要配置前端基础配套设备如防雷器、设备箱等以及视频传输设备。
4.3.2 企业适用场景设计
以企业仓库为例，应用场景分为仓库入口、仓库办公室、仓库监控室、仓库货物堆放位置、仓库围墙。
1、 仓库入口
该场景中环境亮度变化较大，白天存在逆光环境，夜间环境较暗，需要全天候看清进出人员的脸部特征；推荐使用300万像素H.265宽动态红外日夜型筒型网络摄像机，产品防水防尘，安装方便，建议安装方式为壁装和吊顶装。
2、 仓库办公室
该场景人流量较大，情况复杂，而且夜间环境光照条件较差，需要监控是否有破坏性事件发生，看清可疑人员面部特征；推荐使用300万像素H.265红外球型网络高清摄像机，安装方式为壁装。
3、 仓库围墙
该场景要求监控人员进出的情况，看清人员的面部特征及细节，推荐使用130万像素日夜型防水迷你枪型网络摄像机，美观小巧，安装方便，安装方式为壁装。
4、仓库货物堆放位置
该场景属于典型室内场景，需要考虑美观度及隐蔽性，在有灯光环境下光线较好，但夜晚无灯光环境下光线较暗，需要监控是否有破坏性事件发生，看清可疑人员面部特征；推荐使用300万像素H.265日夜型半球型网络摄像机，安装方式为吸顶装。
4.3.3 前端配套设施
1、 支架及立杆
监控点根据现场实际情况，可采用立杆安装、抱箍安装、壁挂安装以及吊杆安装等方式。其中抱箍、壁挂支架以及吊杆支架有成套产品，根据现场选择符合要求的产品即可。
室内摄像机的安装固定，根据摄像机型号和现场情况可采用壁装、吊装及角装等多种形式的安装支架，安装高度不低于2.5m。
安装在室外的摄像机，当可借助建筑物附着安装时，选用相应的安装支架来安装；若无合适的建筑物供附着安装，则需要选用视频监控专用立杆，安装高度应不低于3.5m。
2、 室外机箱
室外摄像机的供电、信号等需要在室外进行汇集，需用专用的防水箱进行端接。端接箱内部安装架的设计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。
3、 补光设备
在摄像监控中，为了使夜间得到正常的监控图像，可选择采用一定的补光措施。补光灯的光源通常有LED、金卤灯、高压钠、白炽灯、氙气灯（HID）等。
4、 防雷接地
对前端供电和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的稳定性和可靠性，前端监控的防雷接地主要从以下三个方面进行。
击雷防护：在直击雷非防护区的每个视频监控点均配置预放电避雷针，安装于监控点立杆顶部。
供电设施的雷击电磁脉冲防护：电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源对前端设备造成危害。
均压等电位连接：等电位连接是将正常不带电（或不带信息）的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、金属构架、金属管线与接地系统作电气连接，防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。
5、 线缆
前端网络摄像机采用网线的方式接入，对于近距离传输（100米以内），直接通过网线连接到接入交换机；对于远距离传输，通过网线先接入光纤收发器或者ONU设备。当使用防雷设备时，需要先接入防雷设备，再接入传输或交换设备。
4.3.4 IPC功能亮点
1、 超低照度
海康威视摄像机采用业界高端传感器和DSP，具备很高的感光度，在光照条件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。

图3. 超低照度摄像机对比效果示例图
2、 强光抑制
在夜间监控车辆道路、出入口等情况下，往往因为车光线太强严重影响视频图像质量，海康威视产品中广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰，有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。

图4. 强光抑制开启与关闭效果示例图
3、 红外增强
针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题，海康威视推出红外摄像机和红外球机，采用阵列红外灯使红外距离最远可达150米，并结合3D降噪技术可以获得清晰的夜间图像。

图5. 红外监控效果示例图
4、 3D数字降噪
3D数字降噪功能能够降低弱信号图像的噪波干扰。由于图像噪波的出现是随机的，因此每一帧图像出现的噪波是不相同的。3D数字降噪通过对比相邻的几帧图像，将不重叠的信息（即噪波）自动滤出，从而显示出比较纯净细腻的画面。海康威视产品中广泛采用3D时空域联合降噪处理，结合准确的噪声强度估计算法，在光照理想、噪声较低时图像清晰细节没有损伤，光照不足时噪声明显抑制，图像细节大量保留，有效提升视频监控图像质量。

图6. 降噪前图片示例

图7. 降噪后图片示例
5、 新一代宽动态
监控环境中常会遇到光线明暗反差过大的场景，利用宽动态技术，场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。普通摄像机获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。海康威视采用业界高端传感器并结合自主研发算法，海康威视新一代宽动态基于动态范围达120db的多重曝光Sensor，采用局部亮度映射与图像增强相结合的处理算法，在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过曝，大幅提升宽动态场景的图像质量。

图8. 宽动态摄像机图片效果示例图
4.4 传输网络设计
4.4.1 设计思路与要求
4.4.1.1 设计思路
视频监控子系统网络的建网思路需要做一个整体规划，应考虑如下几个方面：
1、 采用新一代、主流网络技术来设计监控网络，新一代网络技术往往能提供更高的性能，而且有更长的产品生命周期，便于维护。传统的设计方法是按核心层、汇聚层、接入层分级设计，但是随着网络管理技术的进步和发展，网络设计向扁平型方向发展，采用核心、接入层设计。
2、 监控网络需要按照模块化、结构化的原则设计，便于今后扩容和升级。
3、 针对网络的安全隐患，系统应通过多种安全措施保障系统的安全。
4.4.1.2 设计要求
1、 网络传输协议要求
系统网络层应支持 IP 协议，传输层应支持TCP 和UDP 协议。
2、 媒体传输协议要求
视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议；视音频流的数据封装格式应符合标准要求。
3、 信息传输延迟时间
当信息（包括视音频信息、控制信息及报警信息等）经由 IP 网络传输时，端到端的信息延迟时间（包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间）应满足要求：前端设备与信号直接接入的监控中心相应设备间端到端的信息延迟时间应不大于2s；前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于4s。
4、 网络传输带宽
联网系统网络带宽设计应能满足前端设备接入监控中心、监控中心互联、用户终端接入监控中心的带宽要求，并留有余量。
5、 网络传输质量
联网系统 IP 网络的传输质量（如传输时延、包丢失率、包误差率、虚假包率等）应符合如下要求：
Ø 网络时延上限值为 400ms；
Ø 时延抖动上限值为 50ms；
Ø 丢包率上限值为1×10-3；
Ø 包误差率上限值为1×10-4。
4.4.2 有线网络规划设计
4.4.2.1 网络结构设计
监控传输网络系统主要作用是接入各类监控资源，为中心管理平台的各项应用提供基础保障，能够更好的服务于各类用户。网络结构如下图所示：

图9. 传输网络结构示意图
1、 核心层
核心层主要设备是核心交换机，作为整个网络的大脑，核心交换机需具备高可靠性及高稳定性的要求，一般均采用模块化框式交换机，在可靠