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城市监控系统方案

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2020年4月19日
文档仅供参考
适用范围：城市监控系统方案、城区监控系统方案
一、 方案设计指导思想和原则
××城区安防视频监控工程设计指导思想
为适应社会的发展，强化城区安全防范建设，加强城区治安防范力量，有效防范重大案件发生，在城区范围内设置全天候监控点，建立城区安防视频监控联网系统，实时了解城区路面、社区治安状态及交通状态，在全市形成统一协调的动态视频指挥网络。
××城区安防视频监控设计原则
在设计整个系统时,我们本着技术先进、系统实用、结构合理、产品主流、低成本、低维护量作为出发点。
（1） 技术的先进性：整个系统选型、软硬件设备的配置均要符合高新技术的潮流，关键的视频数字化，压缩、解压、码流、传输均采用国内外工程建设中被广泛采用的技术与产品。在满足功能的前提下，系统设计具有先进性，而且在今后一段时间内保持一定的先进性。
（2） 架构合理：采用先进成熟的技术来架构各个子系统组成稳定可*大系统，使其能安全平稳地运行，有效地消除各子系统可能产生的瓶颈，选用合适的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。稳定性和安全性是我们最关心的问题，只有稳定可*的系统才能确保各设备的正常运行；只有良好的数据共享，实时的故障修复，实时备份等才能形成完整的管理体系。
（3） 产品主流：在设备选型时，主要依据我市的实际情况结合当前中国市场上的占有率高的各类产品中选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。
（4） 低成本、低维护量：所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操作、易维护。系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。
（5） 集中管理：前端现场设备，各分系统集中于中心统一控制，实施对所有远端设备的控制、设置，以保证系统的高效、有序、可*

××城区安防视频监控工程的建设目标
××城区安防视频监控工程包括××城区主要街道、交*路口、治安防范重点巷道、新村楼院、重要场所、商场等处安装监控摄像机，组成数字化、网络系统，并能与交警路面监控、消防高空监控、屏山监控、城门卡口及将来县(市)图像监控等不同来源、不同格式、不同控制方式的模拟视频或数字视频集成在一个统一的平台上，采用分布式集中管理的控制模式进行管理和控制，实现全市视频监控系统的网络化、数字化、并逐步发展智能化。达到市局指挥中心、分局指挥室、派出所值班室等相关单位及市局内部、省厅、省、市委府等网络用户在线监控实时图像及录像资料，形成统一协调的动态视频指挥系统。
二、技术依据与标准
GA/74— 安全防范系统通用图形符号
GA/T75—1994  安全防范工程程序与要求
GB7401彩色电视图像质量主观评价方法
GA/T75—1994安全防范工程费用概预算编制方法
GA 䀂? 308— 安全防范系统验收规则
GA/T 367— 视频安防监控系统技术要求
GB50198—1994 䀂? 民用闭路监视电视系统工程技术规范
DB35/T114— 住宅小区安全技术防范综合报警服务系统设计规范
其它相关国标及部标，相关规定等
三、系统总体结构
按照××局城区行政机构设置设计本系统为两级结构，以各监控点为基础，向上形成市局控制中心网络。拓扑结构图结构如下:
××城区安防视频监控系统框图
各级配置及主要功能如下：
1、前端监控点配置及功能
前端监控点包括辖区内道路、路口、巷道、新村楼院、重要场所、商场设置的摄像机及云台、解码器等。初步规划为60个监控点。

对于前端监控点，采用光缆传输的方式，根据所处地点的不同，采用就近原则，多个点共用光缆。由共用点数的不同选用天地伟业多种型号的光端机，将前端采集的模拟信号传送至监控中心，同时监控中心利用光端机反向传输通道可实现对动点的远程控制。
由于各监控点多数处于室外且光线环境改变较大，因此监控点建议采用天地伟业TC-2506W日夜型智能快球进行信号采集，也可选用天地伟业TC-2209AWJ内置解码器的匀速一体球并搭配日本YOTAN 427LA日夜型一体摄像机，这样即可保证在不同光线条件下获得较好的图像质量。
2、监控中心配置及功能
监控中心是本系统的重点管理部门，实行24小时实时监控记录。配置DVR硬盘录像主机、矩阵主机、远程管理软件、屏幕墙、UPS及配套设备。
视频信号经过光端机还原后，再经视频分配器进行一分二后，其中一份输入本地数字硬盘录像主机，实现对采集来的视频信号的数字化、压缩、传输，且控制的前端设备，形成完整的本地监控子系统，同时经过内部网络发送到各级管理中心及网络客户端，授权用户可经过分控系统进行远程监控。分配后的另一部分图像接入矩阵主机系统，经过多媒体切换输入9画面分割器进行合成，再接入屏幕墙。屏幕墙采用9×2＋1方式，共19台，其中18台纯平彩色监视器，1台大屏幕背投。屏幕墙分为三组，其中9台经分割器合成显示全部60路图像，并为今后的扩展预置，其余显示由矩阵切换实现。

监控中心应完成对自己所辖区域所有监控点进行管理；应完成对前端图像实时调看、控制、录像，对远程的录像文件进行检索、调看、备份；对远端任意画面（包括城区监控、辖区内交警路面监控、消防高空监控等）任意组合经过管理软件或在显示屏显示或切换显示到屏幕墙。
四、功能表述
监控主机
类别 检测项 分值 备注
图像预览 1、支持字符叠加功能，录像和预览画面均可叠加通道名称信息、时间日期信息。 1 叠加通道信息、时间信息后，在回放时能够非常明确的知道在哪个马路、什么时间发生何种事件。
2、多画面显示，能够支持自动切换。 1 前端主机放在派出所里面，如果警务人员同时看20路视频图像，则每路图像都很小，一般是同时看四路或者9路。这样就要求系统能够自动切换视频图像，省却警员操作的麻烦。
3、预览时能够随时抓拍特定通道或者全部通道的图像。 2 派出所的警员能够随时把现场的重要图片抓拍下来，以保留证据。此功能非常重要。
4、单画面满屏显示和多画面满屏显示功能。 2 有些细节内容需要满屏放大后才能够看清楚。另外，在不经常操作的时候，操作按钮占用计算机屏幕很大一块位置，显得浪费。因此需要此功能。
图像录放 1、压缩方式为H.264 2 H.264是 底已经被ITU-T的JVT工作组正式经过，属于MPEG4标准算法的第十部分。有着更高的压缩比和更高的分辨率。属于国际领先技术
2、录像分辨率CIF（352×288）和HALF－D1（704×288）两种格式任选。要求所有通道能够同时以HALF－D1分辨率方式录像。 2 录像分辨率可选，能够使警员能够根据视频通道的重要程度，设定不同的录像精度。所有通道同时以HALF－D1方式录像，代表硬盘录像机的录像能力和资源。
3、支持定时录像、视频移动报警录像、传感器报警录像、手动录像四种录像方式。前端监控主机回放检索可按照通道、录像方式、日期三种方式进行。 2 四种录像方式是必备功能。回放检索方式越多，操作人员使用起来越方便。否则为了查找一个录像文件，需要花费操作人员很长时间，很不容易找。
4、报警预录60秒功能。能将报警发生前60秒的内容录制下来。 2 报警前发生的事件往往很重要，能有许多重要的现场证据。在技术条件允许的前提下，在报警发生时刻前的录像内容录下来的越多越好。
5、回放器的基本功能要实现：快进、快退、单帧步进、单帧步退、回放抓拍。 2 为了更快的查找案件内容，需要快进、快退功能，同时单帧步进、单帧步退、回访抓拍等能够满足对关键细节的准确定位。
6、连续录像时，相邻两个录像文件之间确保严格不丢帧。 2 国家标准当前是允许丢失0.4秒（10帧），但在重要场合，连续的录像文件之间不能丢帧。否则可能会错过案件细节。
7、回放和录像时，操作人员可设置某个录像文件加锁和解锁功能，确保重要文件不被循环录像时删除。 1 当前前端主机都采用删除最旧的文件，循环录像的方式来存储，但有些重要的录像文件不希望被删除，则要求DVR主机必须有此功能。

操作控制安全 1、操作简便，界面人性化。为方便不同层次的操作者使用，支持遥控器操作，同时支持鼠标键盘。 3 能够满足不同层次的使用者操作。
2、确保不被授权的操作不能进行。无论是PC式还是嵌入式主机，均要完全屏蔽不被授权的任何访问。能够屏蔽任何系统热键。 2 用户不能经过按下某些键就能破坏前端主机的录像、运行等。否则安全性无法保证。举个例子来讲，PC式ctrl+alt+del组合键被按下时，必须确保系统不能被关闭，程序被杀死等。
3、三级用户安全管理。能够自行添加用户，并可自定义权限。超级用户能够设定其它用户的权限。 2 根据××城市视频监控系统的要求，行政划分和管理方式会变化，要求系统必须有灵活的权限设置方式。否则，将来无法满足甲方的需求。
4、详细的操作日志和报警日志记录功能。在前端监控主机和远端管理中心端均可随时查询。 2 前端主机本身的安全非常重要。对该主机的任何操作必须有详细的日志来记录，同时报警的记录也要完整的记录下来。为便于集中维护，在中心端要能够非常容易的查询和管理。
5、支持云台控制功能，至少一个485总线接口。
6、为防止网络病毒，前端监控主机在完成既定功能时不能设置网络共享。 1 前端主机的硬盘不能被设置成共享访问方式。因为当前大多数的网络病毒是经过共享方式来攻击网络的。
远程传输控制 1、10M/100M兼容网口，支持TCP/IP协议。本地实时录像内容可经过TCP、UDP、组播三种方式传向远端。 2 基本功能。能够满足不同网络架构方式下的远程访问。
2、对远程分控的IP地址进行访问限制，确保未被授权的网络访问不被进行。 2 这样要求是为了增强系统的安全性和防止攻击性。
3、不同权限的网络用户能够浏览不同的图像。能够设定某些通道的图像不被特定用户访问，也可设定哪些用户能够控制前端的云台，哪些用户不能够控制等。 2 经过网络的远端用户要有明确的权限，有些用户不能随便浏览特定视频，有些用户不能随意控制某些前端云台等因为所有前端主机在一个大的网络中，只是*IP地址来识别，甲分局的警员只能对本分局内的主机进行操控，不能随意访问乙分局。
4、外接MODEM，实现报警自动拨打指定电话或者手机，或者经过电话线将指定报警图像上传。 2 某些重要场合，必须外接modem，这就要求系统除了485控制串口以外，还能够提供一个串口专门供modem使用。
5、前端监控主机在2M带宽的网络条件下能够将8路实时音视频信号传送至派出所和分局、市局指挥中心，要求派出所、分局、市局同时能收到该台主机的8路音视频信号。 3 甲方的网络设计是2M带宽，因此供应商在此带宽条件下能够传送8路实时音视频信号。

其它 1、断电后在UPS设备的配合下，前端监控主机检测到断电故障，自动关机。 3 据统计，系统异常断电是导致系统故障的最主要原因。因此本系统要求，前端主机必须能够检测到断电，并在UPS的配合下，自动关机。此要求能够大大降低硬盘的损坏率。
2、断电又来电后，系统能够自动重启，进入工作状态，恢复断电前录像文件。 2 这个功能是为了适应无人职守的要求。
3、异常死机重启。由于硬盘频繁读写以及其它异常原因导致系统死机时，前端主机设备能够自动检测并重新启动。 3 引起前端主机死机的原因是多种多样的，系统不可能完全杜绝，但有一点是必须的：能够自动检测到异常死机，并重新启动。
4、前端监控主机支持USB硬盘备份功能。 3 USB硬盘已经成为通用的备份选择。如果没有此功能，将给用户备份带来极大的不方便。特别是大型监控网络系统，备份是一个较大的工作量。
5、报警输入通道路数跟视频通道录像相同，即16路主机的报警输入通道数量应为16路。 2 报警输入通道少于视频通道，将给甲方在工程上带来限制。不能满足甲方需求。
6、前端监控主机的最大路数为20路，应至少保存7×24小时的完整录像内容。 2 根据甲方的现场，要求前端主机的最大路数为20路，否则不能满足需求。
7、前端监控主机无人职守，全自动运行。中心端可完全控制前端主机，对其进行设置。 2 甲方中心管理人员在中央控制室能够根据权限管理所有的前端主机，完全不需要到派出所。这个要求是硬性要求，否则几百台前端主机的升级、维护将是巨大的工作量。
五、系统各部分设备选型
系统关键设备包括前端监控设备（摄像机、快球等）、数字硬盘录像机主机、矩阵系统等。
1、前端监控点配置与要求
城区监控对摄像机的要求比较高，做为获取图像信息的关健设备、它的性能好坏决定了整个视频监控系统的技术水平和使用实效。
前端监控点摄像机应根据辖区域及地形的现场具体情况采用高低端产品相结合方式，进行分别设置。本建设建议书仅提出设点与选型原则性建议，建设时根据现场勘察进行深化设计。
1) 监控点设置
设置全方位摄像机，设置与照度相匹配的彩色/黑白转换型一体化变焦摄像机、全方位云台保证夜间监控效果可基本辨认人物形体特征。
环境要求：本项目所有摄像机均为室外安装，因此要考虑高温、防台风、防雷电、防雨和防尘。结合本地气候条件，要求定点监控摄像机安装方位应尽可能实现防晒、防雨、防雷，室外防护罩必须具备防水效果，具有遮阳装置，设置自动控制散热装置。
照度要求：本系统摄像机为室外全天候监控，监控场所最低照度为0.02LUX。
清晰度要求：为保证数字化录像效果，摄像机水平清晰度要求大于480TVL。
镜头要求：全方位摄像机宜采用一体化变焦摄像机，具有自动光圈、自动聚焦、遥控变焦功能。 防护罩要求：外观拟首选球型防护罩，较美观； 结构拟选双层防护遮阳，保证全天候使用，可内置CCD电源，维护便利；对防暴在可能情况下采用透明壳宜采用防爆PC材料；根据环境可使用多种安装方式以适合城区各种现场安装要求，以达到最好的监控位置；气候防护等级 IP65；
其它要求是安装高度必须符合交通部门要求，安装支架、护罩与安装方式符合市政要求，力求牢固、美观、简洁，溶合环境形成××城区一道景观。
做为城区实现24小时连接监控，对于夜间正常路灯照明下所摄取画面的实际效果显得特别重要，低照度应作为摄像机首选指标要求，在白天正常情况下，又必须具有良好的色彩还原能力，以辨别人员和车辆，因此必须选用日夜两用型彩色摄像机，
2、 数字硬盘录像主机技术要求
数字硬盘录像主机是整个安防系统的核心数字硬盘录像主机除具有一般硬盘录像机的常见功能外，还应具有强大的网络管理功能、方便的远程维护特性、较高的安全保密等级，以实现分散监控、集中控制、统一管理。
1）对数字硬盘录像主机选型要求具备且必须重点考虑如下因素：
系统可*性与安全性：断电后来电自启动、自动运行软件、非正常情况死
机自动重启、自动恢复断电前的录像文件、确保发生警情前所有的录像内容完整保存，能够完全防止操作员进行硬盘录像机以外的各种操作、所有系统热键被屏蔽，提供关机退出、开机自动运行，视频保护等完整的日志记录功能、各种正常、非正常操作均被系统一一记录。
管理软件二次开发性：数字硬盘录像主机应满足通讯协议的开放性要求。管理软件可根据××局系统管理特点，增加城市地理信息系统，GPS定位系统等相关模块，实现视频定位、跟踪、堵截，视频图像与电话报警相关联即报警时自动弹出报警点或发警点的监控图像，可根据不同监控场所及警务管理需求，分类提出系统的人像识别技术功能等智能应用。
网络并发访问可行性：系统网络具有并行访问技术措施即多播技术，可支持多用户并行访问，不因多用户访问增大网络带宽。
压缩方式先进性：系统应支持高清晰的回放效果（704X576），系统采用H.264（MDEG－4 PART10）视频压缩算法技术，录像回放支持HALF D1画质高清晰录像回放，相当于DVD回放效果（704×488）和CIF（352×288）。
本地操作系统便捷性：系统应提供符合派出所非计算机专业人员的操作界面，要求系统界面友好，易于操作，并根据管理要求编制针对性操作说明，系统故障时，可提供便捷的恢复机制。
远程维护可行性：开发远程网络管理系统，实现动态IP解析、可根据管理需要变更前端系统配置与工作模式，对运行状态进行实时监测和调整，可实现无人职守，前端硬盘损坏、死机报警均能通知指定场所，自动校正前端各主机的系统时间，自动对前端站点硬盘录像软件的远程自动升级、音频对讲、远程检索录像文件回放和远程备份等功能。
网络安全性：系统应具备合理的网络安全措施，除了支持IP校验、网卡或其它设备MAC校验、用户密码校验等基本校验措施外，应提供其它更高安全性技术措施，抵御可能产生的恶意攻击，在网络安全方面有合理可*的策略。
2）建设与管理
网络分控要求，能够联接多路音视频实时不能丢帧，能实现单机16路图像，实现点对点、点对面、面对面多播的网络传输技术。网络的自动连接，IP地址
自动识别，能够对云台控制，本地录像及回放，报警及时通知等功能