模拟矩阵+DVR本地存储+4.01(全球机).doc

平安城市
模数结合视频监控

解
决
方
案

二〇〇九年二月

目 录
1 概述 1
2 需求分析 2
2.1 视频采集需求 2
2.2 容量计算公式 2
2.3 容量计算 3
2.4 可扩展性 3
3 系统规划设计 4
3.1 总体规划原则 4
3.2 系统结构 6
3.2.1 原理图 6
3.2.2 系统原理图实现方式描述 6
4 系统功能说明 7
1) 前端采集系统 7
2) 传输系统 8
3) 控制系统 9
4) 显示及存储系统 9
5) 监控主机 10
5 产品介绍 11
DS-2AF1-612高速球型摄像机 11
主要特性 11
技术参数 12
外形尺寸 13
DS-8008HF-S系列网络硬盘录像机 14
产品概述 14
订货型号 14
硬件接口 14
技术参数 15

1　 概述
基于海康威视硬盘录像机和集中存储服务器的视频监控解决方案。
由于对安全的需求与日俱增、诸如向数字化全网络系统的转移等技术创新的发展，视频监控行业正快速膨胀。随着网络化互联网络协议和视频服务器（DVS）的出现，视频监控正向着超越传统的安全应用转移，包括诸如商铺、零售、政府和家庭网络此类的新应用。这种扩张极大地得益于网络化视频监控的思想，它让更大的灵活性、现场可升级性、越来越高的自动化和更多的智能可以被集成到整个系统之中。
正因为如此， DVS在监控应用中将持续增长，它具备可以被联网到较大型安全系统的现代技术，因为将取代现有的闭路电视(CCTV)摄像机。类似地，监控硬盘录像机（DVR）也转变为网络化的设备。在未来的几年里远距离传输即将在全球监控市场中占有极其重要和可观的地位，随着新的Internet 协议的制定，对监控摄像机的要求也逐步提高，DVS在远距离监控和通过网络实现远端管理方向显现出重要和可行的地位。
海康威视DVR具有独特的IP联网优势，基于海康威视强大的硬盘录像机研发背景，产品具有稳定、可靠、“即插即用”的功能，无须像传统模拟监控系统一样安装长距离同轴电缆，只要利用现有的网络就可以使用。并集成一路语音对讲，支持全双工，用户像使用电话一样方便的使用音频功能，并支持远程控制，可以远程控制设备的开启和关闭。特别应用场合不需布线、只要有网络即可实现“即插即用”。
另外与海康威视DS-A系列网络存储产品系列的完美结合，IP网络摄像机、DVR/DVS通过网络传输至管理中心，管理中心配有海康威视DS-A网络存储产品，进行网络集中录像存储，解决了DVR/DVS网络集中存储的难题，客户端通过授权即可查询到存放在管理中心的网络存储服务器的录像，进行查询回放和下载到本地备份。
2　 需求分析
整个监控区域需要200路视频监控系统，7*24小时监控，数据保存30天便可以覆盖。视频信号传输到监控中心通过视频矩阵在电视墙上显示，并通过硬盘录像机进行存储。视频存储采用D1格式，1.5Mbps码流。可在电脑上通过局域网访问硬盘录像机查看实时视频及历史资料。
l 实时视频显示清晰。
l 云台操控无延时。
l 数据存储的高可靠性和可用性。
l 存储系统需要方便灵活的可扩展性。
l 方案是基于模块化、可扩展的存储解决方案。
l 所有的管理数据都是在加密的情况下，进行传输的；而且在IP授权的基础上。
l 能对管辖监控点的各个位置进行实行监控。
l 能够进行数据传输、处理的同时完成通信、组网功能。
l 可在客户监控中心或客户端灵活设立数据矩阵，实现监控管辖监控网点的实时监控。
l 采用标准化的模块结构，软件的实用性、兼容性、扩展性、灵活性、可靠性等基本的网络管理系统要求。
2.1　 视频采集需求
Ø 200路
Ø 图象分辨率：D1、1.5Mbps码流；
Ø 7*24小时录像；
Ø 保存时间：30天。
2.2　 容量计算公式
第一步：根据式（1）计算单个通道每小时所需要的存储容量, 单位MByte。
（1）
其中： － 码率（即录像设置中的“位率/位率上限”），单位Kbit/s
第二步：确定录像时间要求后，根据式（2）计算单个通道所需要的存储容量，单位MByte。
= ×× （2）
其中： － 每天录像时间（小时）
－ 需要保存录像的天数
第三步：根据式（3）计算硬盘录像机所有通道定时录像时所需总容量（累加）。
（3）
其中： — 一台硬盘录像机的通道总数。
2.3　 容量计算
单路D1格式每天所需硬盘容量测算如下：D1格式，按1.5Mbps码流计算，存放1天的数据；总容量 1.5Mbps×（1 路）×3600秒×24小时×(1天)÷8÷1024＝15.8 GB。
DVR内置硬盘数量计算：以8路D1存储30天为例，15.8 GB×（8路）×（30天）＝3792 GB，需内置4个大容量1 TB硬盘。
200路D1图像共需25台DS-8008HF-S硬盘录像机，100块大容量1 TB硬盘。
2.4　 可扩展性
随着业务的扩大，数据量的增加，存储系统的可扩展性尤为重要，良好的扩展性可以保证业务的连续性。 前端可以扩展网络硬盘录像机（DVR）、网络视频服务器（DVS），中心可扩展网络存储磁盘阵列，把DVR/DVS的录像数据实时保存在网络存储服务器中。
3　 系统规划设计
3.1　 总体规划原则
为实现视频监视系统的应用和管理需求，平台构架和应用必须遵从以下原则：
1）遵守标准原则
视频监视系统要采用分层次开放式体系架构，选用标准化接口和协议，尽量遵循国际标准，系统架构必须在满足未来视频监视系统业务发展对系统规模和功能可扩展性的要求同时保证系统的可靠稳定性，系统建设必须遵守国家和中国水利有关标准与规范，统一规划，统一标准，依据各地区的实际情况，从不同层次，不同角度开展视频监视系统的推广工作。
2）系统兼容性原则
规划组建新的视频监视系统，全新“基于IP的视频切换矩阵技术”，为本系统的扩展提供了无与伦比的扩展性，只要IP资源足够，系统的扩展就不会受到限制，可根据需要任意增减监控系统前端的数量，而监控管理中心将不再需要增加任何投资。
3） 系统安全原则
视频监视系统的设备必须满足可靠性和安全性要求，设备选型不能选试验产品，要选先进的市场主流产品，要求最可靠，要能保证系统不间断运行。对关键的设备、数据和接口应采用冗余设计，要具有故障检测、系统恢复等功能；网络环境下信息传输和数据存储要注重安全，保障系统网络的安全可靠性，避免遭到恶性攻击和数据被非法提取的现象出现。本系统能对各监控点进行实时的监控、录像，采用数字水印技术录像文件不能被修改，因此能为事后取证提供可靠的保障。
4）系统管理原则
视频监视系统要体现资源共享、快速反应，形成一体化的网络体系。必须加强对系统运行、应用的监督管理，对系统运行、应用管理原则如下：
l 统一授权管理
l 同级机构的用户经上级机关授权，根据权限可以浏览其他同级机构所辖的视频监控系统的相应监控点的实时图像和历史图像。
l 所有用户对任何监控点的实时图像和历史图像的操作都必须在管理中心加以认证并可以在中心被集中审计和管理。
5）全网应用能力
平台具备全网应用能力，并能适应联网监控规模的变化而进行伸缩；能根据用户需求变化，快速响应，能随业务、信息、视频、智能、安全技术的发展而不断自我完善。
6）视频业务基本原则
具有完整的视频应用功能，包括图像实时显示、实时录制、实时回放，音频伴随；全功能的云台镜头控制界面和通讯协议自定义功能，可配接多种解码器；可设定并控制高速快球的全方位无级变速运行、预置位、巡逻等所有功能；定时录制、报警启动录制、移动侦测录制的时段可分别定义，每种录制方式下每个摄像机每天可设定5个时段；监视及回放时即时照片捕捉/保存功能，监视及回放时即时照片捕捉/保存功能。
3.2　 系统结构
3.2.1　 原理图

3.2.2　 系统原理图实现方式描述
l 前端摄像机的视频信号及控制信号通过光端机传输到中心。
l 视频信号通过视频分配器分成两路，一路进入模拟视频矩阵在电视墙上切换显示，另一路进入硬盘录像机存储和网传。
l 控制信号接入模拟视频矩阵通过操作键盘进行控制，如需在远程客户端上控制前端的云台，可通过485共享器将控制信号分成两路分别接入模拟视频矩阵及硬盘录像机。
l 监控中心电脑安装视频监控软件，用户可通过客户端对接入到硬盘录像机的图像进行实时浏览和回放等操作。
l 远程电脑通过光纤收发器接入到监控中心交换机，对硬盘录像机进行访问。
4　 系统功能说明
1) 前端采集系统
前端摄像机是图像采集的关键设备，由它将监视区域的现场场景转换成图像信号并以视频信号的形式传送上来，它是整个系统的信号源，它的性能直接关系到监控系统图像的质量。
监控系统中的摄像机需要白天、黑夜24小时室外工作，遇到案件发生，监控中心能迅速定位和跟踪。因此，摄像机选型在满足一般的分辨率、背光补偿等要求外，对以下技术参数要严格考证：
低照度，彩色/黑白自动转化，能满足24小时监控需求；
光线明暗交替场合，采用宽动态摄像机
室外环境，镜头变倍，决定监控的范围；
室外环境，云台的定位精度和旋转速度快。
此次项目我们采用的是海康威视系列快球。海康威视一直视自主研发为核心竞争力，在海康威视做摄像机的短短2年内，已入围电信集团、网通集团，经受了电信级的产品的严格把关，并且已在全国得到广泛应用，特别是在电讯运营商行业、金融行业、看守所等高风险行业。海康威视宽动态摄像机入选了首批《军用安全技术防范产品安全认证证书》，在所有的安全技术防范产品中能经过军品检测的产品聊聊无几，而海康威视做到了。同时为了保证视频的采集和压缩完全匹配，以及售后服务的统一性，我们选择了海康威视品牌的摄像机和快球。
杭州海康威视数字技术股份有限公司成立于2001年11月，隶属于中电科技集团第五十二研究所。公司定位为专业的视音频压缩板卡、嵌入式设备供应商和视频采集摄像机设备等；在视频和音频数字编解码技术的研究方面有突出的成绩，拥有最新视频编码技术，自己实现编解码算法，掌握视频编码核心技术；对板级产品、网络产品和系统都有独到的认识和实现方式；拥有两项专利、两项软件著作权。除产品开发以外，还有多项技术研究项目，包括视频和音频编解码技术的研究、流媒体传输技术的研究、识别和跟踪、图像处理。
2) 传输系统
监视现场和控制中心总有一定距离，从监视现场到控制中心需要图像信号传输图像信号，同时从控制中心的控制信号要传送到现场，所以传输系统包括视频信号和控制信号传输两部分。
1、视频信号传输
一般采用同轴电缆传输视频基带信号，也可采用光缆传送电视信号以及用平衡电缆对也就是利用电话电缆传送。由于电缆对外界的静电场和电磁波有屏蔽作用，可减少串扰，传输损失也较小。但当电缆作为长距离传送媒体时，会发生对地不平衡低频地电流的影响，有时也会有高频干扰。信号传输带宽为50Hz～4MHz，当传输距离在200m以内时，用同轴电缆传送，其衰减的影响一般可不予考虑；当传输距离大于200m时，电缆衰减量较大，为了能把整个带宽内不同频率的信号进行传输，必须使用电缆补偿放大器。某些场合，布线非常困难时，可以采用无线传输如微波定向传输，但它要占用频率资源，需经无线电管理委员会核准。
本系统中距离较远的场所采用视频光端机将视频信号传输到监控中心，这种方式损耗小，抗干扰，图像质量还原好。
2、控制信号传输
对于CCTV，常用的控制方式有直接控制、编码控制、同轴视控。目前直接控制由于线缆过多，很少采用。编码控制是将全部控制命令数字化(调制)后再传输，到控制设备后再解调，还原成直接控制量，可节约线缆。这种方式传输距离长，目前工程中采用较多。同轴视控就是控制信号与视频信号共用一条同轴电缆，利用频率分割或视频信号消隐期传输控制信号的方式传输，但价格较贵。
在距离较远采用光端机传输视频信号的点位，可通过光端机的控制信号传输口传输。
3、管槽敷设
为防止电磁干扰和外电源及变频电梯等干扰，电缆应敷设在接地良好的金属管或金属桥架，同时保护线缆。
3) 控制系统
1、视频矩阵切换器
对多路视频输入信号和多路视频输出信号进行切换和控制，可以通过电子开关，组成切换矩阵，使任一路输入可切换至任一路输出。设计时应满足必要的视频输入/输出容量，并易扩展。一个CCTV系统除主控键盘外，还可根据需要设置分控键盘。
在闭路电视监视系统中，摄像机数量与监视器数量的比例在2:1到5:1之间，为了用少量的监视器看多个摄像机，就需要用视频切换器按一定的时序把摄像机的视频信号分配给特定的监视器，这就是通常所说的视频矩阵。切换的方式可以按设定的时间间隔对一组摄像机信号逐个循环切换到某一台监视器的输入端上，也可以在接到某点报警信号后，长时间监视该区域的情况，即只显示一台摄像机信号。切换的控制一般要求和云台、镜头的控制同步，即切换到哪一路图像、就控制哪一路的设备。
2、视频分配器
一路视频信号可同时分配成多路视频输出。本系统中采用1分2视频分配器，将视频信号分成两路分别进入视频矩阵和硬盘录像机。
4) 显示及存储系统
显示及存储设备一般安装在安保控制室，主要由黑白／彩色监视器、录像机及视频处理设备组成。
1)黑白／彩色专用监视器
实现对摄像机视频信号再现图像的设备，一般要求黑白监视器的水平清晰度应大于600线，彩色监视器的清晰度应大于400线。
2)录像机
它是监视系统的记录和重放装置，一般采用数字硬盘录像机。数字硬盘录像机是监控图像存储和备份的主要设备。硬盘录像机将摄像机采集的视频信号和拾音器采集的音频信号转化成H.264格式的压缩码流后，通过以太网口接入监控系统专网，上传到监控中心。硬盘录像机不仅可以将视音频信息进行编码和传送，而且可以将报警信息一并接入网络，同步传送。在值班室本地，配备液晶显示器，实现对接入信号的实时监看、监听，并可以查询历史录像信息。
本设计方案拟采用杭州海康威视数字技术股份有限公司的嵌入式网络硬盘录像机。
5) 监控主机

如果需要通过网络对图像的实时预览和文件的回放，就需要设置分控管理主机。在不同部门根据不同的监控对象，可以设置多台监控主机，监控对象及操作的权限由硬盘录像机指定，同时所有操作需要硬盘录像机进行权限验证。
监控主机的另一个用途是供相关领导的桌面远程浏览。

5　 产品介绍
DS-2AF1-612高速球型摄像机

主要特性
l 采用1/4"高性能CCD，图像清晰
l 精密电机驱动，反应灵敏，运转平稳，在任何速度下图像无抖动
l 完全实现对协议（Hikvision、Pelco-P/D等）的自动识别，配合DVR等终端设备实现点击跟踪和放大
l 支持曼码及线路故障诊断功能
l 旋转速度可以根据镜头变倍倍数自动调整
l 水平速度最高可达400度/秒，可实现对移动物体的快速跟踪
l 支持多语言菜单及操作提示功能，用户界面友好
l 内部设置数据断电不丢失
l 水平方向360°连续旋转，垂直方向支持自动翻转，无监视盲区，保证跟踪连续性
l 支持自动光圈、自动聚焦、自动白平衡、背光补偿和低照度（彩色/黑白）自动/手动转换功能
l 支持随机扫描、连续扫描、帧扫描等自动扫描功能，可设定手动限位
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 支持200个预置位，并具有预置画面冻结功能
l 内置7个报警输入（优先级可调）和2个报警输出，支持报警联动，可在报警后触发报警输出、调用预置点/花样扫描/巡航扫描/自动扫描
l 具有防雷、防浪涌保护功能
l 具有断电状态记忆功能，上电后自动回到断电前的云台和镜头状态
l 支持守望功能，预置点/花样扫描/巡航扫描/自动扫描可在空闲状态停留指定时间后自动调用（包括上电后进入的空闲状态）
l 室外球内置温度感应器，可显示机内温度
l 支持定时启动预置点、花样扫描、巡航扫描、自动扫描功能
l 支持密码保护功能，防止被人恶意修改球机菜单参数
l 支持球机标题功能，可在视频画面叠加中、英文字符
l 支持区域扫描和显示，球机在设定的区域设定的时间内没收到控制命令就执行区域扫描，并显示区域名称
技术参数
参数
DS-2AF1-612X
摄像机
图像传感器
1/4 inch Sony Super HAD CCD
有效像素
PAL:752(H)×582(V) NTSC:768(H)×494(V)
水平解析度（TVL）
480TVL
信号系统
NTSC/PAL
最低照度
1.0Lux/F1.4
白平衡
自动白平衡/自动跟踪白平衡
增益控制
自动/手动
信噪比
大于48dB
背光补偿
ON / OFF
电子快门
N:1/60~1/10,000s(16 档)
P:1/50~1/10,000s(16 档)
日夜模式
电子彩转黑
隐私遮蔽
不支持
数字变倍
10倍
自动聚焦
手动/自动
镜头
焦距
3.9-85.8mm，22倍
变倍速度
4.3秒（光学，广角-望远）
水平视角
58.0－2.22度（广角——望远）
近摄距
1000mm
光圈数
F1.6-F3.7
功能
水平范围
360°连续旋转
水平速度
水平键控速度：0.3°/s-240°/s
水平预置点速度：400°/s
垂直范围
0°~90° (自动翻转)
垂直速度
垂直键控速度：0.5°~60°/s
垂直预置点速度：150°/s
比例变倍
支持
预置点个数
200个
自动模式
关闭 / 预置点/ 巡航扫描 / 花样扫描 /自动扫描 / 随机扫描 / 帧扫描
巡航扫描
4条，每条可添加30个预置点
花样扫描
4条，总记录时间至少10分钟
定时启动
定时启动如下功能：调用预置点 /巡航扫描/ 花样扫描 /自动扫描 / 随机扫描 / 和帧扫描
密码保护
防止恶意修改球机菜单参数
区域扫描、显示
当球机在设定的时间内在某个设定的区域没有接收到控制命令时，开始区域扫描，并显示区域名称
球机标题
可在球机画面叠加中、英文字符
指南针功能
支持，正北方可设
视频冻结
预置点调用过程中实现视频冻结
自动翻转
支持
断电记忆
记录下断电前的状态，包括水平、垂直位置和镜头变倍倍数，重启后自动恢复到断电前状态。
守望功能（空闲运行）
球机在设定的时间内没有接收到控制信号自动执行如下动作：调用预置点 / 巡航扫描 /花样扫描 / 自动扫描/ 随机扫描 / 帧扫描，
方位信息显示
开 / 关闭
报警
报警输入
7路，优先级可调
报警输出
2路，报警联动可设
报警联动
预置点、巡航扫描、花样扫描、自动扫描、帧扫描、随机扫描和开关量输出
视频输出
模拟视频输出
1.0V[p-p] / 75Ω,NTSC或PAL，BNC头
一般规范
菜单
中、英文
云台控制协议
HIKVISION，PELCO-P和PELCO-D(可添加)，协议自适应
电源
AC24V（DC12V可选）
功耗
30W max(加热器开启时)
工作温度和湿度
-30℃~ 60℃(室外)/ -10℃~ 50℃(室内),
湿度小于90%
防护等级
IP66（室内球无）
TVS 3000V 防雷、防浪涌、防突波
安装方式
多种安装方式可根据应用环境进行选择
尺寸
Φ243(mm)×287(mm)
重量
5kg
外形尺寸

DS-8008HF-S系列网络硬盘录像机
产品概述
产品类型：海康威视第三代网络硬盘录像机，DVR、DVS一体机。
视频压缩标准：H.264。
视频处理芯片：DSP处理器。
典型应用：DVD画质，音视频同步，使用SATA硬盘录像。

订货型号
DS-8008HF-S
特别说明：
每个视频输入通道最高支持4CIF分辨率编码，并可以选择DCIF、2CIF、CIF、QCIF等分辨率。
支持USB鼠标。
支持主、辅两个本地监视通道。
报警量16进4出。
8个SATA接口，其中1个SATA可用于eSATA，作高速备份或外接盘库。
硬件接口

① VIN视频输入接口，AIN音频输入接口；
② AUX VOUT辅助本地监视接口，AUX AOUT辅助本地监听接口；
③ VOUT本地监视接口，AOUT本地监听接口；
④ LINE IN语音输入接口；
⑤ VGA显示器输出接口；
⑥ RS-232串行接口，ETHERNET网络接口；
⑦ eSATA备份/扩展存储接口（可选）；
⑧ USB口；
⑨ RS-485匹配电阻开关；
⑩ RS-485串行接口，KB键盘接口（支持级联），ALARM IN报警输入、ALARM OUT报警输出模块；
⑪ 接地端；
⑫ AC110/220V电源。
技术参数
视频压缩标准
H.264
实时监视图像分辨率
PAL：704*576 NTSC：704*480
回放分辨率
QCIF/CIF/2CIF/DCIF/4CIF
视频输入路数
8路
视频输入接口
BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω），支持PAL、NTSC制
视频输出
2路
视频输出接口
BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω）
视频帧率
PAL：1/16--25帧/秒，NTSC：1/16--30帧/秒
码流类型
视频流/复合流
压缩输出码率
32K--2M可调，也可自定义。（上限8M，单位：bps）
音频输入路数
8路
音频输入接口
BNC（电平：2Vp-p，阻抗：1kΩ）
音频输出
2路
音频输入接口
BNC（线性电平，阻抗：600Ω）
音频压缩标准
OggVorbis
音频压缩码率
16Kbps
语音对讲输入
1路，BNC（电平：2Vp-p，阻抗：1kΩ）
通讯接口
1个RJ45 10M/100M自适应以太网口，1个RS232口，1个RS485口
键盘接口
1个（支持级联）
硬盘接口
4/8个SATA硬盘，每个硬盘容量支持高达2000GB
USB接口
1个，支持U盘，USB硬盘，USB刻录机，USB鼠标
VGA接口
1个，分辨率：800×600/60Hz，1024×768/60Hz，1280×1024/60Hz
报警输入
4/16路
报警输出
2/4路
电源
90--135VAC或者180--265VAC，47--63 HZ
功耗（不含硬盘）
20－51W
工作温度
-10℃--＋55℃
工作湿度
10％--90％
机箱
19英寸标准机箱
尺寸（mm）
90mm(高)×441mm(宽)×470mm(深)
重量（不含硬盘）
≤8Kg

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