某小区数字网络视频监控技术方案.docx

某小区数字网络视频监控技术方案

1 项目概况
安全防范项目是小区安全管理的一个重要组成部分，也是体现安全保卫功能先进性的重要环节。为了充分体现现代的时代特色，本方案采用了国际上最先进的基于网络的数字安防产品，为该项目提供功能齐全、应用新颖、投资合理的方案。在本次设计中充分体现出可持续发展的理念，利用网络技术及数字图像处理技术提供多种综合服务功能。
利用网络（）扩展传统模拟系统以及利用现有网络建立数字化视频监视系统可以为用户节省投资、提高系统的开放性以及带来额外的投资回报。
通过将模拟视频数字化、网络化，网络内部、外部的使用者（）可以通过网络随时、随地观看现场清晰的视频图像，不必再向传统的模拟系统那样需要敷设大量的电缆，节省了用户的投资。
2 系统设计
设计方案不仅特别强调系统的先进性、可靠性、适当超前性和较高的性能价格比，并且充分考虑到了美观性和隐蔽性，在充分把握技术发展方向和满足标书要求的基础上进行优化设计和优化设备配置。
系统设计符合有关规范和标准，采用先进、成熟、可靠的系统产品，规范化的施工，最大限度的满足系统安全和可靠性。使系统达到安全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品。并从线路敷设、设备安装、系统调试售后服务等方面，都将充分满足可靠性的要求。
3 网络监控系统优势
和传统监控系统相比的优势：
深圳中控网络视频监控系统使用现有的网络系统，采用嵌入式的“网络视频服务器”，实现从监控点前端、监控中心、监控工作站的数字化处理，是监控系统发展的必然趋势。
深圳中控网络视频监控系统和模拟监控系统、基于计算机平台的数字视频监控系统（嵌入式数字硬盘录像机）相比具有明显的优势：
1．利用现有的网络资源，不需要为新建监控系统铺设同轴电缆和光缆、增加设备，轻而易举的实现远程视频监控。
2．可实现远程监控，尤其是需要组网管理使用的网络化监控，只要有网络的地方就可实现对异地的监视和控制。
3．系统扩展能力强，只要网络接通的情况下就可以扩展新的监控点。
4．不需为监控系统独立布线，视频、音频、控制均通过网络同时传输。
5．维护费用低，网络维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、可以通过网络远程维护系统。
6．系统功能强大、利用灵活、全数字化录像方便于保存和检索。
7．在网络内的计算机，只要通过浏览器经授权便可作为监控工作站使用。
4 需求分析
实现小区的现代化管理，对人员和车辆的管理，实现全天24小时的视频监控，对居民楼内和周边进行全天实时视频监控，对小区人员和车辆出入的进行管理和控制，对小区内各个路口及主要路段进行实时视频监控，达到安全系数最高的小区，给业主一个超高的安全感。
为小区进行了以下智能化系统的设计和规划：
视频监控系统:针对不同的地方、不同的地点，进行全方位、多角度的进行24小时的视频监控，以保证小区车辆、设备、环境等的安全。摄像机布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。
控制部分主要由总控制台组成:总控制台中主要的功能有：图象信号的切换、图象信号的记录等；对摄象机、电动变焦镜头、云台等进行遥控，以完成对被监视场所全面、详细的监视或跟踪监视；对系统防区进行布防、撤防等功能。
系统支持多画面分割：支持1/4/9/16画面同时浏览。
利用安全防范技术进行安全防范首先对犯罪分子有一种威慑作用，使其不敢轻易作案；其次，一旦出现了入侵、盗窃等犯罪活动，安全防范系统能及时发现、及时报警，电视监控系统能自动记录下犯罪现场以及犯罪分子的犯罪过程，以便及时破案，节省了大量人力、物力。

5 系统拓朴图

拓扑图布点说明：
根据用户需求，充分考虑了本系统高度的可靠性、先进性、灵活性、可扩充性、易管理性及性能价格比高等优点，并根据所提供的图纸及相关料资，并根据项目实际情况及未来的发展趋势，结合我公司从事过的多个项目所积累的经验，以及相关产品的性能等因素，对本项目实施设计。
根据本小区监控需求，小区内详细布点如下：
1、单元楼门口（41点）：41个单元楼门内各安装2台室内红外球机，双向监控进出单元楼内的人员；
2、进出车辆大门（1点）：安装1台室外红外摄像机；
3、进出人员大门（1点）：安装1台室外红外摄像机；
4、小区公共场所（9点）：根据楼区布局，在相应各处安装8台22倍变焦可调室外红外摄像机，覆盖小区公共场所各个区域。
5、中心监控室（1点）：中心监控室1台室内红外球机，便于小区外监控内部保安人员，以防不尽职或监守自盗等情况。
6 系统组成及原理
网络视频监控系统分别由前端系统、传输系统、后端控制系统/显示系统三个部分构成,还具有对图像信号的分配切换、存储、处理、还原等功能。其原理如以下系统图：

网络视频监控系统原理图
6.1 前端摄像机选择
摄像部分的主体是摄像机，其功能为观察、收集信息。摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。根据小区不同应用场所，可选不同类型的红外枪式网络摄像机、红外半球网络摄像机红外网络高速球。其主要性能及技术参数要求如下：
1)色彩：摄像机有黑白和彩色两种，通常黑白摄像机的水平清晰度比彩色摄像机高，且黑白摄像机比彩色摄像机灵敏，更适用于光线不足的地方和夜间灯光较暗的场所。黑白摄像机的价格比彩色便宜。但彩色的图像容易分辨衣物和场景的颜色，便于及时获取、区分现场的实时信息。
2)清晰度：高清网络摄像机是指能按大于25连续采集最大分辨率大于720P（1280*720）。
6.2 传输系统
网络视频监控率先实现了高清视频监控，而高清视频流完全通过网络传输，因此，只要保持传输网络具备相应的带宽、高清视频的传输完全可以得到保证。传输网络即可采用专网建设，也可采用混合网建设（需要运用）。
网络视频监控基于宽带网络传输视频流，其所占用的带宽和所使用的图像压缩格式、图像分辨率、图像压缩率以及图像内容密切相关。中控高清摄像机在分辨率条件（720P）分辨率下均可达到每秒25帧的传输速率，每台设备所占用的带宽资源位于几十K到6M之间。全帧速（25帧每秒）条件下，单台设备在不同分辨率和不同压缩格式下的带宽占用参考值：
压缩格式
（800*600）逐行
720P (1280x720)逐行
H.264
1502M
3004M
本系统基于宽带网络构建，由需求分析部分可以看出，可用的网络带宽资源为百兆接入，千兆核心。从上表中看出，720P单路H.264视频的峰值带宽占用为4，因此百兆的接入完全可以满足需求，因此关键问题在于数据链路和监控中心的核心网络部分。
建议在网络视频监控网络的整体规划时，应以此为依据，充分考虑接入层、汇聚层和核心层的链路带宽和交换机的转发能力。
6.3 控制及监控中心
6.3.1 控制主机/电视墙控制
监控中心是系统的信号控制及信息交换中心，设在保卫科，小区共有94路高清网络摄像机图像需要集中监控，根据校方监控需要，电视墙采用2*2块大屏做预案轮巡显示所有图像，在操作台使用一台双显主机实现客户端一屏用于实播/录像回放功能，一屏用于电视墙控制。
控制主机具有多种画面显示方式，只需鼠标点击完成，简单便捷。具有单路循环显示，四路、九路、十六路分割显示等。
6.3.2 集中存储服务器
监控中心安装的5台存储服务器，可将前端摄像机采集到的图像和声音数字信号实时压缩成H.264的码流存储在硬盘中，每路图像分辨率为720P，每秒25帧，并可保证实时的传回音视频。每台集中存储服务器具有转发视频流功能，把从摄像机取到视频流分发给不同的客户端、矩阵进行解码显示/录像回放。
集中存储服务器具有简单的实时监看、实时录像、实时回放功能，同时可根据回放的图像质量任意调整每小时压缩存储量。本方案设计每天连续录像24小时，录30天，按每路每天最大峰值42G资源占用量计算，42G * 94路 * 30天/0.94≈123T，大概需要2T监控级硬盘62块。
6.3.3 中心服务器
数据中心采用了大型数据库技术，它将各种分散的设备信息融于一体，形成庞大的数据中心管理资源库；同时，数据中心支持多级级联、分散管理和配置，为实现用户大容量设备管理、多元化应用需求及快速查找和定位创造了先决条件；数据中心是平台应用中的核心部件。在整个系统中部署一台中心服务器，负责管理集中存储服务器、矩阵服务器、客户端之间资源调配，服务器性能要求不高，但要稳定。

7 系统功能
7.1 实时浏览
远程实时图像浏览
直观打开视频图像，可以通过多级电子地图中的各级地图，直观的对全辖监控点的分布位置、各个摄像机和探测器的的布置进行查看，并可以通过点击电子地图上的负责某个区域的摄像机图标可以查看该区域的监控图像。系统支持矢量地图，可以方便的进行地图缩放，可以和无缝集成。
多画面预览组
预览组轮巡切换。预览组可以定制，可以设置1、4、9、16、30多画面预览组。可实现开机即自动打开通道开始轮巡。
7.2 控制
远程控制
可以对摄像机云台控制（上下左右，自动），摄像头控制（光圈，变倍，聚焦），辅助开关控制（云台，雨刷）画面效果调节（亮度，对比度，色度，饱和度，音量）快球控制（预制位设置和调用、自动巡航）。
外围开关控制，可以和前端的控制设备联动使用，如灯光控制器/门禁控制/空调控制等，通过这些控制器就可以控制相应的电气设备。
7.3 录像文件检索和回放
远程/本地图像检索和回放
可以对普通录像、移动侦测录像、报警录像和抓拍图片等录像资料根据时间、通道、本地、远程等检索条件进行检索、下载和回放。并可以保存到监控中心的存储服务器上。回放过程中可以进行播放、暂停、停止、快进、快退、抓图、录象文件剪辑等操作。还可多路同时回放，方便查看录像资料。
7.4 设备自检
智能巡检服务
可以实时地对系统内所有前端设备进行主动巡检，（硬盘状态）上报异常消息。可以实时地对系统内的网络状况进行主动巡检，上报异常消息。用户可以根据实际需要调整轮巡间隔时间参数，并可设置自动和手动询检。及时发现系统中出现的问题，以文字、图形、图表等方式直观明了的显示系统状态，丰富的巡检项目，网络状态、设备状态、用户状态等，发现系统故障时可通过多种方式通知管理员，巡检日志功能，可以多种方式进行查询，报表功能，可生成多种系统运行报告，多线程同时检测，加快巡检速度。
设备远程升级和维护
对于网络中各项远程报警、视音频终端设备的维护，管理员不必到达设备现场，在远程就可监测设备运行状态，修改设备的各项参数，既提高了设备维护效率，又节省了人力和时间，也便于整个系统的管理，使整个监控系统的可靠性得到有力保障。
自动校时功能
监控中心设置时间自动对时服务，当硬盘录像机连接到主控服务器时，会将本机的时间改到和主控服务器一样的时间。确保监控录像资料时间参数的准确性，提高资料的可信度。
7.5 事件管理
联动显示功能
控制中心可使用带有显卡双输出的机作分控端，配双显示器，即可实现电子地图和视频预览的双屏显示、操作、管理功能。
服务器提供了强大的电子地图功能。支持单级和多级电子地图显示，和并系统集成。用户可以通过树形列表和电子地图两种视频索引方式对前端设置进行操作，在地图上可以操作例如：发送/接收消息，打开通道/关闭通道，开始双向语音对讲等。用户可以自行编辑地图。系统内可设置多级电子地图，可在地图上通过双击节点进入下级地图。同一节点可设置多个图层。另对电子地图可进行缩放等操作。
远程报警布撤防
可以通过网络实时查看所有报警主机的工作状态，并可以控制报警主机的布防、撤防、防区旁路和报警系统复位。
报警联动
可以通过网络监控到所有银行任何地方的突发事件报警信息，如劫警、盗警和事件纠纷等，当某个地方发生报警警情时，报警信息自动上传到监控中心，和报警信号联动的现场图像同时传送到监控中心弹出显示并在监控中心自动录像备份，在电子地图上该位置会闪动显示。同时监控中心产生声音或灯光告警。
7.6 电子地图
电子地图功能
基于主流的平台，支持现有的大多数系统；多种方式对地图进行放大、缩小和漫游可以增加、修改和删除电子地图的图层；图层类型可以是矢量的也可以是图片；可以在图层上配置各个子系统的设备图标，可以对摄像头的图标进行方向控制，从而很方便看出摄像头的指向；按照部门对图层进行划分，只有该部门内部的用户才可查看本部门下的图层，方便对图层进行浏览控制；具有实时或时间序列数据的动态显示功能，可以在地图上动态显示运钞车或巡逻车的当前位置；可以在地图上实时显示各个子系统设备的运行状态；具有设备定位功能，可以通过地图定位功能查询出该设备所在的地理位置；具有超级链接功能，可以在图层上直接进行图层的切换。
7.7 业务系统应用
违规操作检查
操作员可预置前端监控画面违规触发点，当操作员发生违规操作时，可随时对图像作标记，并在前端监控中心弹出警告提示，并自动生成带有时间、所名、线路号、事件类型等的录像文件并发送信息到管理服务器，生成管理服务器中的记录，管理服务器根据记录信息和预定义的策略在适当时间向该监控服务器请求相应时间段的录像信息，并存储到管理服务器中。
7.8 流媒体转发
流媒体转发功能
设置流媒体转发服务器，在100M网络环境下，可建立160个视频连接，供100人可同时登录系统访问数据，保证播放视频画面的清晰流畅。对访问系统的用户进行优先级调度，使高优先级用户可以获得设备的优先控制权及信息接收权，为信息的主要管理者能够及时准确地掌握信息提供有力保障。支持P2P协议，支持内网穿透。支持集群功能，可在多台服务器间动态分配工作任务，即时显示工作状态，通道状态、在线用户、用户、用户优先级、数据流量等。
报警转发服务功能
支持报警事件集中调度、多级转发功能，报警信息排队保持功能，报警点可以设置不同的优先级，优先处理高级别的报警事件，灵活的处警策略，预案、上传110、声光报警、联动图像等，可在客户端进行布防、撤防、解除、屏蔽操作，在电子地图上直观的显示报警点的属性和状态，可以灵活地和视频、门禁等系统进行集成，报警过滤功能，避免同一报警信号重复上传，可根据报警点名称、报警类型、级别、时间等对报警记录进行查询、统计、打印。
7.9 对讲和监听功能
语音对讲和监听
监控中心可以和前端进行双向的语音对讲，通过该系统中心可以对日常的工作内容实现相互的沟通、制导。也可以监听到声音以便了解前端工作人员和顾客之间的对话。
7.10 用户管理
各种权限控制
各级别用户只有在监控中心服务器授权下，才可以浏览权限许可的视频和音频信号，以及执行相应的远程云台控制等操作；控制终端机器通过地址加密的形式在管理服务器内注册，限定控制终端功能。
领导查询功能
各级领导可利用桌面办公系统通过浏览器对统计数据、录像资料进行查询，并可直接连接实时图像，进行现场监督。
用户管理
包括登陆、注销；添加、删除、修改用户等，用户信息包括登陆用户名、密码、权限、用户描述等信息，其中权限分系统管理员、操作员、普通用户三种，系统管理员具有最高权限，可以使用所有管理功能；操作员不能执行修改日志添加用户以及考勤、绩效统计等功能，普通用户只能播放授权录像文件。操作员或系统管理员登陆系统，获取相应权限。（详细时间记录实现签到功能）
7.11 日志功能
日志管理
系统自动记录操作员日志信息（操作员登陆、退出、日常操作、报警信息、设备故障信息、操作类型、操作时间、操作人、操作是否成功等），并可自动上传到监控中心管理服务器数据库，作为工作人员绩效考核和是否违规操作的考核依据，以备日后领导检查；另外，操作员对监控子系统的操作亦可选择形成日志记录如浏览图象或操控远端监控主机等。用户可进行分类查看。
维护管理
将辖区内的数字监控主机登记造册，形成完备的设备记录。登记内容包括：设备名称、生产厂家、所应用的地域的名称、服务联系电话等。还可以进行修改、删除、追加、浏览、查询等操作。备发生故障，由操作员进行登记，标记设备为不可用；待故障排除后，操作员解除故障标记。可以进行修改、删除、追加、浏览、查询等操作
报警信息管理
中心控制终端可接收前端采集终端上传来的设备异常报警信息（视音频信号丢失、硬盘错误、软件异常等），探头报警信息（报警探头报警、视频丢失报警等）并可根据预先设定自动调出报警点相关通道的视频画面，同时在服务器上分类存储报警信息，并及时在相关录像上添加文字说明，便于对文件的保存、查询
7.12 数字矩阵显示功能
数字视频矩阵支持1、4、9、16画面任意分割显示，报警同时发生时可排队处理，直到恢复正常显示。可以把多个采用不同分割方式的图像组合在电视墙上按照用户指定的时间自动的切换显示，保证了中心可以对所有的监控图像上到电视墙上显示。通过指定设置，电视墙可以在用户指定的时间显示用户指定的画面组合。做到了特定的时间可以对特定的图像组合的显示。
8 配置清单
序号
产品名称
产品型号
技术参数
单位
数量
备注
1
网络摄像机
373
图像分辩率1280*720P，内置48颗高性能红外灯。具有帧累功能，夜视模式可设定，可选配无线模块和供电模拟，支持报警，双向语音，485控制，支持卡功能
台
94

2
摄像机电源
—
12V 1.5A
个
94

3
中心管理服务器
—
：P4 3.0及以上规格产品
内存：2G
台
1
不含硬件
4
集中存储服务器
6424
：单路至强四核
内存：4G
盘位：24
单电源
台
3
存储按30天计算（含硬件）
5
矩阵服务器
4064
视频输出接口 4个
解码能力 64路36路D1/16路7204路1080P
画面分割（720P) 4画面
视频分辨率 1080P、720p、D1、、
兼容设备类型 、、、、
视频输出接口类型
网络接口 1×1001000M
台
1
含硬件
6
监控客户端
—
：I5 2300及以上规格产品
内存：2G及以上
显卡：1G显卡，支持2路输出
网卡：1000网卡
台
1
根据实际需要多少个客户端，配置多少台电脑，双屏显示，一屏用监看，一屏用控制电视墙（不含硬件）
7
液晶显示器
—
22寸
台
2

8
监控硬盘
—
监控级硬盘2T
块
62

9
大屏

42寸液晶显示器
台
4

10
视频监控软件
4.0
矩阵服务器组件
集中存储组件
客户端软件
套
96