智慧商贸物流城高清网络监控解决方案方案大全.doc

高清网络监控系统
技
术
方
案

商城电子商务有限公司

第22页, 共24页

目 录

1 概述 3
2 建设目标及需求 3
2.1 建设总目标 3
2.2 需求分析 4
3 设计依据与设计原则 5
3.1 设计依据 5
3.2 设计原则 6
4 建设方案设计 9
4.1 系统方案设计 9
4.2 监控前端设计 11
4.3 各区域安防设计 14
4.4 存储系统设计 14
5 功能介绍 16
5.1 视频浏览及控制 16
5.2 新建资源与整合资源共享 16
5.3 录像存储、数据备份与录像回放 17
5.4 电子地图功能 18
5.5 报警联动功能 19
5.6 数据信息管理 20
5.7 用户权限管理 21
5.8 系统管理功能介绍 21
6 系统特色 22
6.1 数字、高清、网络化、智能化系统 22
6.2 嵌入式设计、运行可靠 22
6.3 安全性 23
6.4 可扩展性 23
6.5 资源利旧，避免重复建设 23
6.6 分布式部署，节约传输资源 24
6.7 节约建设成本 24

1 概述
随着数字技术、计算机技术和网络技术的发展，基于互联网的各种业务呈几何指数规律飞速增长，远程视频监控作为基于互联网的一种全新业务也得到了飞速的发展。在中国，安防行业经过近二十年的发展，技术和产品性能上基本达到发达国家水平，作为安防系统中的一项重要子系统——视频监控系统，已经从最初的模拟监控发展到现在的数字化监控，从最初的特殊行业应用发展到各行各业甚至家家户户都有了视频监控的应用。
近年来，人们的生命财产安全保护受到了越来越多的重视。但是，在传统监控系统中，受图像清晰度影响，监控系统往往成为摆设，通过录像提供事后查询，图像清晰度低，录像资料信息量小，给取证工作增加了难度。
因此建设一套高清化、网络化的监控系统迫在眉睫，新的系统能够通过智能报警联动实现对突发事件的快速反应，从而及时发现犯罪分子，阻止事态进一步发展，最大化减低安全隐患，高清的图像画质也为事后取证提供了便利。
2 建设目标及需求
2.1 建设总目标
本系统建设要以“先进、实用、经济、安全、可靠、开放”为指导思想。结合林安智慧商贸物流城的实际情况，建立一个基于标准规范体系和安全保障体系，能够整合各种视频监控系统、各种报警设备、语音对讲、电子地图等多种系统资源的综合监控平台。通过系统建设，实现可视化管理、多业务联动，降低运营管理难度、提高安全保障。
2.2 需求分析
根据林安智慧商贸物流城的实际规划，拟建设一套网络视频监控系统，以实现对楼宇各区域实现不间断视频监控。要求监控系统采用先进成熟的视音频产品，并基于现有IP网络建设，实现远程实时浏览、控制、录像存储等要求。
因此，本次建设的需求应包含以下几个方面：
1． 新建系统应支持高标清视频图像同时接入，随着监控技术的不断发展、监控设备的不断更新，视频图像高清化大势所趋，所以本次建设的视频监控系统应具备高标清混合组网的能力。
2． 为充分保障录像资源的有效性，要求录像存储时间不小于10天，做到“所存即所看”，保证录像清晰度不衰减。而在录像安全性方面，需具备一定的容灾措施，具有RAID5的安全机制。
3． 结合实际网络情况，进行分布式存储，节约资源。
4． 新建系统前端应能实现接入烟感、温感、红外告警等安防设备，并通过摄像机内部的告警接口，实现告警信息的传输，使得监控中心能够及时获悉告警事件，进行处理。
5． 监控系统应能够支持接入语音对讲设备，通过网络传输能够实现监控平台与前端监控点的语音对讲、广播等功能。
6． 系统应可对外提供标准接口及标准SDK开发包，可接入如教育局、公安局等单位建设的视频综合平台，进行统一的管理。
3 设计依据与设计原则
3.1 设计依据
系统规划设计严格遵循国际、国家和地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：
GA/T75-94 安全防范工程程序与要求
GBJ303-88 建筑电气安装工程质量检验评定标准
GA/T 514-2004 交通电视监控系统工程验收规范
GA/T70-2004 安全防范工程费用概预算编制办法
GB 50348－2004 安全防范工程技术规范
GB14050-93 系统接地的形式及安全技术要求
GB50198-94 民用闭路监控电视系统工程技术规范
GB50198-94 彩色电视图像质量主观评价方法
GB50198-94 民用闭路监控电视系统工程技术规范
GA308-2001 安全防范系统验收规则
YD 5032-2004 《会议电视系统工程设计规范》；
YD5033-200 《会议电视系统工程验收规范》；
GB/T16858-1997 《采用数据链路协议的会议电视远端摄像机控制规程》；
YDN075-1998 《中国公众多媒体通信网网络管理规范》；
YDN077-1997 《中国公众多媒体通信网技术体制》（暂行规定）。
GA 308-2001 《安防系统工程验收规范》
GA/T 669-2008 《城市监控报警联网系统通用技术要求》
GB 50395-2007 视频安防监控系统工程设计规范
GA/T 493-2004 城市警用地理信息系统建设规范
ISO TCP/IP协议标准
ITU H.264协议标准
参考《中国电信网络视频监控业务技术规范v2.75》
GB/T 28181-2011 安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求
ONVIF 全球性的开放接口标准
3.2 设计原则
本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：
1、先进性与适用性
采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，系统集成化、模块化程度高。设计合理，架构简洁，功能完备，切合实际，能有效控制和提高工作效率，满足动态监控和业务工作的实际需求。系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统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。
2、经济性与实用性
在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下，体现高性价比。采用经济实用的技术和设备，充分利用现有资源，综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
3、可靠性与安全性
系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备，系统具有一致性、升级能力，能够保证全天候长期稳定运行。在系统故障或事故造成中断后，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，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
4、开放性
以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以与消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。
5、可扩充性
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，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级能力。同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。方案中设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
6、追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。
7、提高监管力度与综合管理水平
本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行监控，时时动态撑握监视及报警情况。网络视频监控的使用大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。
4 建设方案设计
4.1 系统方案设计
4.1.1 系统组网图
网络监控系统组网图
4.1.2 组网说明
如上图，本系统通过IP计算机网络构建一个星型结构的数字化、网络化的网络监控系统。采用分布式部署方式，在各个区域部署网络录像机，对该区域内的监控前端进行接入、浏览、存储。监控中心部署平台、网关设备，通过网络实现监控资源的统一控制、集中管理。
监控中心：配置监控中心平台、集中解码器、DVR接入网关以及操作电脑等设备。
监控中心平台负责前端监控点的管理，实现用户登录认证、码流交换、系统管理，监控平台为一款嵌入式硬件监控中心平台，内嵌数据库、网络录像单元，单台设备即可实现系统管理和录像功能。
集中解码器，实现数字图像转模拟输出到电视墙，实现电视墙浏览。单台设备可插12块高清解码卡；每块高清解码卡可以实现16路1080P或16路720P分辨率的视频解码。
在操作坐席的电脑上安装客户端软件，可实现对系统的控制、管理、操作等。通过客户端可浏览监控图像、对前端摄像机进行PTZ控制、修改设备参数、报警联动布防与撤防。
监控前端：各新建监控点区域配置高清网络摄像机、高清NVR网络录像机、拾音器、告警器、烟感、温感等设备。
前端监控摄像机可以实现24小时不间断录像采集和视频编码，并可以售前前端音频信号、告警信息，通过网络接入各自区域内的网络录像机，录像码流无需汇总到监控中心进行存储，直接存储在本地网络录像机中，降低中心带宽的压力。
网络摄像在实现视频编码和传输，还提供音频、告警接入端口。通过告警触发可以实现监控客户端、监控中心的报警联动，画面自动显示等功能。
已建的DVR监控系统，通过在监控中心部署DVR接入网关，无缝接入高清网络系统，实现统一的管理和调度。
4.2 监控前端设计
经过对本项目的实际勘定，本次新建的高清网络摄像机主要在以下区域进行重点布防：
4.2.1针对外围部署
针对外围通道，本方案建议在采用红外防水高清网络枪型摄像机DS-2CD3T45-I5，支持1080P的高清分辨率，在夜间也能保持高清晰；
通过成对部署的方式，在红外有效距离内进行高清监控，并可以和围墙的红外对射报警装置实现融合，在触发红外的同时实现摄像机的告警录像，并及时向监控中心发出告警，如告警画面上墙、声光报警等。
DS-2CD3T45-I5高清网络摄像机除了上述的各项指标外，还具有红外功能，在夜间能够自动感应开启红外灯，具有40米的红外照射距离，并且具有IP66的高等级防水设计，确保在各种恶劣的外部环境下能够正常高效工作。
4.2.2针对出入口部署
针对出入口和车库，是整个监控的重要区域，本方案建议采用高清低照度枪型网络摄像机DS-2CD3T45-I5，支持1080P的高清分辨率，通过选配不同的镜头规格实现不同距离的监控要求，同时在低照度（最低0.01lux）情况下也能展现画面的良好可视效果，下图是普通照度和超低照度的效果图：

普通照度 超低照度
针对本方案，在每个出入口部署两个高清摄像机，实现对进口和出口的实时监控。
DS-2CD3T45-I5系列高清网络摄像机除满足上述指标及功能外，具有丰富的网络接口，通过选配可以支持光纤接入、WIFI接入、POE（网线供电）接入等；同时具有宽动态功能，在光线明暗对比强烈的环境下，图像更加清晰明亮。
4.2.3针对道路、活动场所部署
针对道路、活动场所等一些比较开阔的区域，本方案建议采用我司的高清红外球型网络摄像机DS-2DE5220IW-A，通过我司客户端软件可以进行PTZ控制，并有针对的进行轮巡操作，保证覆盖各个区域所有死角。
DS-2DE5220IW-A高清红外球型网络摄像机支持360°的高速旋转，支持超低照度，并且具有20倍变焦能力，能够全方位观察被侦查目标的细节，具有255个预置位可以进行存储，实现全方位的联动功能，同时也具有IP66的高等级防水设计，确保在各种恶劣环境下能够正常稳定的工作。

20倍光学变焦功能
4.2.4针对室内部署
针对楼宇大厅、电梯进出口、管理办公室等区域，根据光线的实际情况建议采用我司的高清红外网络摄像机DS-2CD3T45-I5进行部署。
针对室内需要进行24小时监控的区域，如安全通道、机房等区域，建议采用DS-2CD3T45-I5红外半球网络摄像机，DS-2CD3T45-I5半球摄像机具有超广视角的特色，能对狭小区域进行全方位覆盖，并能够实现30米的红外照射距离， 特别适合各种室内环境的部署。下图是夜间和白天的效果图对比，可见在晚上没有光照度的情况下也确保图像的清晰和可看度。

日间 夜间
相比较标清摄像机，高清网络摄像机在图像细节描述、逼真度、施工难易度、故障产生几率、性价比方面拥有绝对优势，并且具有16:9的高保真画面，比传统标清画面大25%，如下图所示，目前高清监控解决方案已成为业界的主流趋势。

高清 标清
本次项目所有的高清网络摄像机均采用原有网络进行接入，并集成了报警和控制接口，大大节省了原有的布线成本，具体的连接的方式如下：

如上图显示，通过IPC的报警接口很好的和其他业务子系统进行融合并可实现报警联动的功能，并能实现语音对讲的功能。
4.3 各区域安防设计
各区域可部署网络录像机NVR，实现对就近区域的监控点位的接入，向上可接入统一管理平台。
当NVR与上级平台进行相连时，NVR完成了前端（网络摄像机和网络视频适配器等）的接入管理、视频录像，并实现对所辖前端进行管理；上级平台则把NVR作为其接入的前端单元，可实现集中调看NVR的实时图像和录像，支持大量的用户接入访问和电视墙应用，并可对图像进行集中录像备份。
设备连接示意图如下：

NVR接入示意图
4.4 存储系统设计
数据的存储对监控来说是非常重要的，特别是事后取证，对录像进行调览等操作决定着应对突发事件的处理效率。针对本方案，建议采用集中式备份存储,并可利用NVR采用前端网络摄像机的TF卡存储设备，实现ANR存储，确保了系统的稳定性、可靠性。针对本方案的存储特点作如下介绍：
Ø 在监控中心和分控中心分别部署存储系统，实现分布式集中存储；
Ø 采用基于iSCSI技术的IP SAN(Storage Area Network)解决方案；
Ø 采用RAID5等存储技术，提高数据存储的安全性、可靠性；
Ø 基于IP网络进行存储，实现随时随地调看存储资料。
Ø 采用ANR技术，保证录像数据、告警数据、抓拍数据的完整性。
针对本方案，建议在区域部署网络录像机，实现各区域监控点的本地存储。分布式部署的方式，降低中心带宽压力。
存储空间的计算方法如下：
录像容量（MB）=前端监控点数×录像天数×24×60×60×录像码率(Mbps)/8
例如： 1路2M码流实时存储1天：
2M×3600秒×24小时/8bit=21600M=21.6G
本项目存储容量计算：
监控项目中心存储所需存储容量如下：
计算公式：录像容量（MB）=前端监控点数×录像天数×24×60×60×录像码率(Mbps)/8
5 功能介绍
5.1 视频浏览及控制

图像浏览是监控系统最基本的功能。通过客户端软件或电视墙可对监控现场图像进行实时浏览，同时可对前端摄像机进行PTZ控制，实现镜头的左右、上下转动，视野的拉近拉远等。
客户端软件支持4/9/16/25/36等等分屏浏览方式，同时支持N+1方式浏览；系统支持轮询解码输出显示，可自动轮流显示前端监控现场图像。
系统支持对前端监控图像进行字幕设置和时间显示，方便监控中心了解监控现场。
系统提供图像抓拍功能，监控中心可随时根据需要抓拍监控图像。
5.2 新建资源与整合资源共享
新建监控系统通过媒体网关对已建的DVR系统、数字监控系统、矩阵系统等进行统一接入，实现音视频资源联网共享，安保管理部门通过统一的门户调度其权限范围内的视频资源。

5.3 录像存储、数据备份与录像回放
本次系统方案设计可实现对监控现场图像、声音、数据等进行实时存储。数据保存在监控中心，同时在监控前端进行存储备份，保证在传输线路发生故障时也能提供数据存储。
录像存储支持手动、定时、告警等多种控制方式，可实现按时间段进行录像、告警触发录像。录像数据以文件形式存储在磁盘上，可方便的调看、导出，刻录成盘，提供数据备份。
录像文件数据库详细记录设备、通道、时间、报警信息等，方便准确查询。
录像文件的检索可支持秒级检索，可按名称、录像方式、时间段等进行检索；录像文件的回放支持本地回放和远程点播，可方便的查看历史资料，可对回放的录像进行快进、拖拉的控制，方便观看。
系统具备完善的日志功能，可对所有的操作、控制、报警等信息进行保存，日志文件支持导出。
5.4 电子地图功能
本次设计的视频管理平台支持电子地图的应用，电子地图支持静态图片或MAP INFO格式的矢量图，可把全部监控点位模拟整合到监控系统里，可以在地图上标示监控点，方便及时准确定位。当有告警发生时，系统可自动显示告警位置，当在地图上点选监控点时，可查看现场监控图像。具体地图需要根据实际环境和需求定制。
系统可通过双击电子地图上的监控点，弹出视频浏览的对话框，直接浏览察看该监控点图像，支持进行该前端的PTZ操作、预设位操作、视频源选择、以及前端摄像头支持的特殊控制指令的发送。
具体功能如下：
Ø 能够方便地在地图上定义监控点；支持放大缩小地图；
Ø 报警时，能够在地图相关位置显示报警，并且能够通过点击报警图标调看现场图像并进行PTZ控制；
Ø 可载入电子地图文件，载入时的显示比例可设置
Ø 支持电子地图图层树，支持任意图层之间的跳转；告警时，电子地图可自动切换到报警点对应的图层；
Ø 电子地图支持缩略图显示，图元自定义；
Ø 可在电子地图中添加、删除和移动图元
Ø 支持图元名称、属性及对应前端编码设备的配置
Ø 可通过双击图元实现前端监控图像的实时浏览
Ø 可实现电子地图的全局或局部放大、缩小

5.5 报警联动功能
系统的前端设备（网络摄像机、网络硬盘录像机等）具有多个报警输入与报警输出端口，用户可以根据情况进行报警预设，通过前端设备对信号的采集传输，完成从前端设备本身到监控中心多种报警形式，完成报警联动。
1、前端设备的报警输入与报警输出之间可以任意联动。可以将所有的报警输入联动到一个报警输出口，只要某个报警设备发生报警，那么该报警输出都发生动作；
2、在监控中心的录像服务器上，可以根据各前端设备不同的报警信号采集形式进行设置，一旦在远程发生报警，该录像服务器自动进行报警联动录像，为了便于用户发现报警前的远程现场情况，录像服务器支持图像预录功能，预录时间可以自由设定；
3、在监控中心的电视墙上，平时可以浏览各个前端设备的图像，若前端某个探测器报警，该前端设备的图像或周边多路图像自动出现在监控中心的大屏幕上（或者CU(客户端单元)的监控画面上），便于工作人员发现和处警。
各系统间的报警联动有：
n 报警与视频联动
视频监控系统可以和上述各类报警子系统实现联动，一旦发生报警，系统将自动发出声光电警示、切换报警点图像上墙、进行图像抓拍、启动录像存储，同时弹出预先编辑好的处理预案，提示警察下一步处理流程。另外，系统还可以利用LED大屏单独显示告警文字，实现视频与告警信息的对应，直观明了。
n 语音对讲与视频联动
当网络视频监控系统根据预设布防发生报警时，语音系统自动打开，可以实现点对点语音对讲和广播、喊话的功能。
n 电子地图与视频联动
电子地图在视频监控系统中应用非常广泛，监控、报警等子系统都可以通过电子地图实现直观的信息点定位、查询和管理。科达网络视频监控系统支持电子地图的集成，可在发生各类报警时，联动电子地图自动定位报警点的视频监控前端位置，并发出信号提醒工作人员。
5.6 数据信息管理
本次系统具备前端自定义功能，可对前端进行名称、ID等进行统一编码，统一管理；系统具备完善的日志功能，能够实时记录所有登陆、操作、交换、告警等信息。可提供完善的数据信息管理功能。
5.7 用户权限管理
本次系统具备强大的用户管理功能，支持三级用户管理和多级权限管理。能够设立管理员、操作员、浏览用户三级用户，可以为不同的用户分配不同的管理权限，如：图像浏览、云镜控制、录像与放像、电视墙操作等等。
系统支持B/S或C/S管理架构，使用PC通过网络连接到监控平台，通过用户名/密码认证后即可获得相应的管理操作权限，尽心系统管理。
5.8 系统管理功能介绍
n 用户管理
提供用户及用户组的添加、删除以及用户信息的修改
支持超级管理员、用户管理员和操作员三种用户

n 认证管理
实现用户登录信息的认证
登录用户的授权

n 权限管理
采用用户分级管理机制实现用户权限的授予和取消
可针对不同用户分配不同的系统操作和设备管理权限

n 设备管理
提供设备的添加、删除以及设备信息的修改
可根据设备的名称、类型等参数进行设备搜索
支持设备权限的设置和修改
支持设备软件的远程升级功能

n 网络管理
提供系统配置管理和系统性能管理
提供告警管理、安全管理和日志管理
提供状态监测、系统备份及数据恢复功能

6 系统特色
本次监控系统的建设，采用了全网络、全数字化设备进行系统的建设，整个系统的具备以下优势：
6.1 数字、高清、网络化、智能化系统
本次系统在设计过程中所采用的监控业务管理平台、解码器、NVR网络录像机、网络摄像机均采用数字化、网络化、智能化设备，满足监控系统的数字部署要求。
6.2 嵌入式设计、运行可靠
在整个监控体系中，对于系统的稳定性、可靠性要求非常高，系统需要7X24小时，365天的不间断运行，以保证在出现突发事件后第一时间响应和查证。
系统中的所有设备均采用全嵌入式硬件设备，避免了软件和服务器方式带来的系统的不稳定因素，极大的提高了系统的稳定、可靠运行。
6.3 安全性
针对一些出现突发事件后的事件取证是监控系统最主要的应用功能，一些突发事件发生后，出现了很多监控图像丢失、人为破坏等事件，因此系统的安全性要求要求极为严格，要求系统具备完善的认证、加密机制，保证系统的数据安全。
系统支持多级认证和码流加密管理机制，可根据不同的管理人员设置不同的管理权限，不同权限的人员只可浏览或管理自己权限许可的内容。监控的数据在传输过程中对码流实现了128位的硬件加密，完全保证系统数据的安全性。
6.4 可扩展性
整个监控系统的建设中所采用的监控业务管理平台、NVR网络录像机，可根据不同的监控点位建设数量进行扩容。
同时设备支持高清监控的图像接入，在后期需要将现有的监控系统进行高清改造时，只需要采购高清摄像机即可完成部署。
6.5 资源利旧，避免重复建设
新建监控系统通过配置接入网关可以接入原有的DVR、矩阵、数字等第三方的监控系统，实现了对原有监控系统的无缝融合，实现资源利旧，避免重复建设。
在新建监控系统的客户端可以实现对新建或已有监控系统的视频资源进行统一调用、浏览、控制等操作。
6.6 分布式部署，节约传输资源
整个监控系统的建设，采用了分布式部署方式，实现全网络化部署，在不同的监控区域可实现区域接入，在监控区域可进行本地化的接入、管理、存储、显示输出等应用。
存储方式采用了前端存储，日常的监控图像存储都在前端实现，不额外占用网络传输带宽。
通过以上的分布式部署方式，可直接利用现有网络实现整个监控系统的承载，无须建设独立的监控专网。
6.7 节约建设成本
整个监控系统的建设采用了分布式的方式进行部署，实现了全网络化、数字系统的构建。系统中主要的监控图像解码输出和存储主要在监控前端实现，不需要在监控中心集中存储，极大的减少了网络监控系统对网络传输资源的占用。
因此，在建设成本上，可避免建设专门的监控传输网络，利用现有网络即可部署。同时，整套系统中监控业务管理平台和NVR网络录像机支持高清监控系统接入、虚拟墙、入侵检测等警告智能化应用，不需要增加大量的告警设备，节约了项目的建设成本。提高了系统的可管理性、可维护性。