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1、海初视HIKVISIONXX海康威视系统技术XX3 .系统详细设计.前端监控点位设计前端监控点设备要求前端摄像机是整个安全防x系统的原始信号源,主要负责各个监控点现场 视频信号的采集,并将其传输给视频处理设备。监控前端的设计将结合实际监控 需要选择合适的产品和技术方法,保证视频监控的效果。作为监控系统的视频源头,摄像机对整套监控系统起着至关重要的作用。对 摄像机的基本要求是:图像清晰真实、适应复杂环境、安装调试简便。1、图像真实清晰一一摄像机种类很多,其本源是内部核心部件“图像传感 器+数字处理芯片”,针对不同的行业有完全不同的优化方案。比如:广播电视 系统的图像处理偏艳丽,这是符合观众的视觉
2、需求。相对而言,视频监控系统对 图像的要求是真实还原,尤其是图像的色彩应与现场一致,比如:人的肤色、衣 着颜色、车辆颜色等。其次,图像清晰度主要取决于图像传感器线数,线数越高, 图像解析力越高,能获取更多的图像细节。此外镜头倍数也将影响用户捕获图像 的景深,广角取景能获取全景概况,长焦取景能获取人脸面部特征,因此,用户 对图像要求与使用场景密切相关。当然,在特殊场景下还需要特殊功能进行匹配, 比如:超低照度、逆光等等。2、适应复杂环境与硬盘录像机、交换机所处环境不同,摄像机一般都 置于风吹日晒的环境下,天气变化都会影响摄像机的工作。耐高温、抗雷击、防水防尘等应达到相关指标,摄像机应该能在恶劣环
3、境下正常工作。有些环境下室 外摄像机护罩内应该有加热、除湿等装置,防水防尘级别应该达到IP66,内部 电路应该具备防浪涌保护设计,抗3000V雷击。3、安装调试简便摄像机多安装于难以摘取的位置,因此使用过程中的 再度调试是较麻烦的,增加维护成本。摄像机应该提供OSD操作菜单供用户远 程调试及参数修改。此外,建议为摄像机由UPS集中供电以保证电源洁净,防 止串扰。前端设备选型DS-2CD12O3(D)-I3摄像机DS-2CD12O3(D)-I31/4 Progressive Scan CMOS1/25 秒至 1/100, 000 秒M12ICR红外滤片式数字宽动态4mm F2.0,水平视场角:5
4、5(4mm、8mm、12mm 可选)100万1/4 CMOS ICR日夜型筒型网络摄像机0.01 Lux (Fl 2AGC ON) z0 Lux with IR数字降噪3D数字降噪视频压缩标准H.264/MJPEG压缩标准H.264编码类型BaseLine Profile / Main Profile压缩输出码率32 Kbps-16Mbps最大图像尺寸1280 X 720帧率50Hz: 25fps (1280 X 720)60Hz: 30fps (1280 X 720)图像图像设置走廊模式,亮度,对比度,饱和度,锐度等通过客户端 或者浏览器可调背光补偿支持,可选择区域ROI支持双码流分别设置1
5、个固定区域接口一般规X网络功能感兴趣区域NAS(NFS,SMB/CIFS 均支持)ONVIFZPSIA,CGIJSAPI移动侦测,动态分析,遮挡报警TCP/IP,ICMP,HTTP,HTTPS,FTP,DHCP,DNSQDNS,RTP,RTSP,RTCP,叩 PoE,NTP,UPnP,SMTP,SNMP,IGMP,802.1 X,QoS,IPv6,Bonjour防闪烁,双码流,心跳,镜像,密码保护,视频遮盖,水印IP66100.5x88.1 X 157.3600gEXIR: 30 米DC12V10%/PoE (802.3af) (DS-2CD1203D-I3 不支持 PoE)1个RJ45 10
6、M/ 100M自适应以太网口3060,湿度小于95%(无凝结)5.5W MAX (ICR 切换瞬间 7.5W)32传输子系统设计3.2.1 .传输方式的类型监控系统中,视频信号的传输是整个系统非常重要的一环,这部分的造价虽 小,但关系到整个监控系统的图像质量和使用效果,因此要选择经济、合理的传 输方式。目前,在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方 式,对于不同场合、不同的传输距离,应选择不同的传输方式。1、视频监控网线传输信号传输带宽为10-100M,传输距离在100M以内时,可选用超五类全铜 国标线;2、光缆传输常用的光缆传输是“视频对射频调幅,射频对光信号调幅”的调制解调
7、传输 系统。光缆传输技术是远距离传输最有效的方式,传输效果也都公认的好,适于 几公里到几十公里以上的远距离视频传输。根据三种传输方式的特性,在监控环境下,三类传输方式比较如下:1、图像质量光纤或超五类非屏蔽双绞线 同轴电缆;2、传输距离:光纤同轴电缆,超五类非屏蔽双绞线;3、传输成本:光纤超五类非屏蔽双绞线 同轴电缆;4、施工和维护难度同轴电缆光纤超五类非屏蔽双绞线。对于的监控环境,信号线传输建议如下:1、一般监控点到监控中心的距离不超过80米时,为确保监控系统的图像 质量,一般建议采用非屏蔽双绞线传输方式;2、室外部分监控点位较为分散,且离监控中心较远,采用光纤收发器+光 纤的方式进行传输;
8、3、办公楼部分,先通过接入交换机汇集,再通过光纤的方式传输到监控中 心;4、办公楼内部传输采用非屏蔽双绞线的方式传输,同时需合理设计保证传 输距离不超过80米。5、当必须穿越复杂电磁环境时(如附件有大功率电动机)时,建议采用光 纤传输方式。322.电源及控制信号传输前端摄像机建议采用UPS统一供电,UPS供电线路部署到每个楼栋或室外 弱电箱,通过变压后输出给前端摄像机,直流供电线路采用RVV2*l.0;33监控室设计监控室主要包括NVR,液晶显示器,其中NVR用于前端视频录像存储,配 合显示器可以实现图像预览,回放图像,抓图及图片的回放、备份,实现多画面 分割下的不同通道并行预览与回放,实现可
9、对硬盘进行配额管理,对不同通道分 配不同的录像保存容量,设置不同的录像保存周期等;统一接收并处理前端报警 信号。33.1.显示系统设计为实现监控室对前端视频统一调用、控制及显示,监控室配备若干台液晶 显示器组成电视墙系统,液晶显示器通过与NVR设备的视频输出接口相连,实 现前端网络视频信号解码输出上墙功能,利用NVR设备可实现最大32路720P 格式录像同步回放,支持即时回放、常规回放、事件回放、标签回放、外部文 件回放、图片回放等回放功能,在回放同时并不影响该通道录像的存储。3.3.1.1. 数据存储存储架构高清IPC要求支持H.264、MPEG2、MPEG4、MJPEG等多种标准编码格 式
10、,支持实时流和存储流双流设计,支持高至12Mbps的高清码流或低至 128Kbps的标清码流并且可以根据用户需求任意调整,采用电信级制造工艺, 可以基于各种网络环境高质量、可靠的满足各类网络监控前端编码、存储和解码 的需求。传统监控存储模式中,监控数据的写入和读取都必须通过编码器或存储服务 器,结合平台多个服务器软件模块来实现设备间信令交互和数据调取、管理。目 前传统监控存储模式应用比较广泛,但其局限性也比较明显:1、编码器或存储服务器易成为整个系统平台的性能瓶颈。编码器或存储服 务器的处理能力一般比较有限,当外部有几百路甚至上千路视频需要并 发写入时易形成处理瓶颈,而磁盘阵列设备却可以提供几
11、百兆的可用网 络带宽。2、易形成单点故障。负责写入/读取的编码器或服务器一旦失效,整个存储 系统就失去可访问性。3、增加服务器硬件和平台模块成本。存储系统必须结合平台软件才可实现 对视频图像的检索、回放、下载等操作;随着监控系统平台的扩展,服 务器和平台模块的投入成本会更大。1、NVR存储特点1)支持高清应用:支持百万像素级高清F摄像机接入。2)扩展便利:系统存储容量、前端监控点数量、分控中心数量可基于IP网 络灵活扩展。3)可管理性强:基于网络实现对监控设备的统一管理。基于网络实现对监 控数据统一管理。4)流式存储提升系统可靠性和性能。)基于监控用视音频数据并发流量大、数据重复覆盖、删除的特
12、点, 开发的介于数据块管理跟文件系统管理之间的一种磁盘管理技术,提升NVR读写性能。b)对录像文件进行流式管理,能便利根据需要节选所需片段,提高录 像数据管理能力和效率。5)灵活的录像配置方式:不同监控点可选择不同时间长度、不同录像方式 进行录像,且可动态更改。6)成本优势:施工、管理、维护成本,未来扩容、升级成本均低。3.3.1.2. 存储容量计算单个通道24小时存储1天的计算公式二仁3)二码流大小(Mbps) +8X3600 秒 X 24 小时 X 1 天 +1024o前端按照NVR 1280*720格式存储,1M码流计算按1Mbps码流计算,存放1天的数据总量4Mbps + 8 x 36
13、00秒x 24小时 X (1 天)+1024 = 25G单路图像30天需要的容量(GB) = 25GB X30天X 12台摄像机=9000G储架构高清IPC要求支持H.264、MPEG2、MPEG4、MJPEG等多种标准编码格式,支持实 时流和存储流双流设计,支持高至8Mbps的高清码流或低至128Kbps的标清码流并且可 以根据用户需求任意调整,采用电信级制造工艺,可以基于各种网络环境高质量、可靠的满 足各类网络监控前端编码、存储和解码的需求。采用NVR集中存储架构,存储时间30天,所有图像按照高清720P格式进行存储。传统监控存储模式中,监控数据的写入和读取都必须通过编码器或存储服务器,结
14、合平 台多个服务器软件模块来实现设备间信令交互和数据调取、管理。目前传统监控存储模式应 用比较广泛,但其局限性也比较明显:4、编码器或存储服务器易成为整个系统平台的性能瓶颈。编码器或存储服务器的处理 能力一般比较有限,当外部有几百路甚至上千路视频需要并发写入时易形成处理瓶 颈,而磁盘阵列设备却可以提供几百兆的可用网络带宽。5、易形成单点故障。负责写入/读取的编码器或服务器一旦失效,整个存储系统就失去 可访问性。6、增加服务器硬件和平台模块成本。存储系统必须结合平台软件才可实现对视频图像 的检索、回放、下载等操作;随着监控系统平台的扩展,服务器和平台模块的投入 成本会更大。1、NVR存储特点7)
15、支持高清应用:支持百万像素级高清IP摄像机接入。8)扩展便利:系统存储容量、前端监控点数量、分控中心数量可基于IP网络灵活扩 展。9)可管理性强:基于网络实现对监控设备的统一管理。基于网络实现对监控数据统一 管理。10)流式存储提升系统可靠性和性能。Q)基于监控用视音频数据并发流量大、数据重复覆盖、删除的特点,开发的介于 数据块管理跟文件系统管理之间的一种磁盘管理技术,提升NVR读写性能。b)对录像文件进行流式管理,能便利根据需要节选所需片段,提高录像数据管理 能力和效率。11)灵活的录像配置方式:不同监控点可选择不同时间长度、不同录像方式进行录像, 且可动态更改。12)成本优势:施工、管理、
16、维护成本,未来扩容、升级成本均低。3.3.1.4.存储设备选型.hikvision./javascript:getCans(4397z2)DS-7916N-E4视音频输入1 路,分辨率:1024x768/60Hz, 1280x720/60Hz,1280x1024/60HZ, 1600x 1200/60HZ,1920x1080p/60Hz视音频输出视音频输出VGA输出1 路,分辨率:1024x768/60Hz, 1280x720/60Hz,1280x1024/60HZ, 1600x 1200/60HZ,1920x1080p/60Hz音频输出音频输出1个,RCA接口(线性电平,阻抗:IkQ)视音频
17、编解码参数录像分辨率6MP/5MP/3MP/1080p/UXGA/720p/VGA/4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF同步回放16路录像管理硬盘驱动器录像/抓图模式回放模式备份模式类型最大容量手动录像、定时录像、移动侦测录像、报警录像、 动测或报警录像、动测和报警录像即时回放、常规回放、事件回放、标签回放、日 志回放常规备份、事件备份4个SATA接口每个接口支持容量最大4TB的硬盘语音对讲输入1 个,RCA 接口(电平:2.0Vp-p,阻抗:IkQ)网络接口网络接口2个,RJ45 10M/100M/1000M自适应以太网口外部接口USB 接口2 个 USB2.0, 1 个 USB3
18、.016路报警输入 报警输出1 .系统概述42.设计原则及依据42.1 .设计原则422设计依据53.系统总体设计63.1.系统组成63.2.系统设计思路63.3.系统结构834系统功能94.系统详细设计104.1 .前端监控点位设计10目录4.1.1 .前端监控点设备要求104.1.2 .前端设备选型114.2.传输子系统设计13421 .传输方式的类型134.2.2 .电源及控制信号传输144.3.监控室设计154.3.1 .显示系统设计154.32数据存储154.321.存储架构17RS-232串行接口检警输出语言对饼融人电源箱入HDMI高清接口报警博入US8 接口RS-485串行接口V
19、GA 接口典型应用向.网络球机 e网络摄像机网络交换机客户端非屏蔽双绞线4322存储容量计算171 .系统概述随着IP网络或宽带技术的不断发展,采用先进计算机通信技术及图像视频 压缩技术为核心的网络化、数字化视频监控系统方案越来越得到人们的广泛使 用。视频监控系统防患于未然,用来实现较周密的外围区域及建筑物内重要的区 域管理,减少管理人员的工作强度,提高管理质量及管理效益。作为现代化管理 有力的辅助手段,视频监控系统将现场内各现场的视频图像传送至监控中心,管 理人员在不亲临现场的情况下可客观地对各监察地区进行集中监视,发现情况统 一调动,节省大量巡逻人员,还可避免许多人为因素。并结合现在的高科
20、技图像 处理手段,还可为以后可能发生的事件提供强有力的证据,有了良好的环境,全 方位的安全保障,才能创造良好的社会效益和经济效益。2 .设计原则及依据.设计原则视频监控系统设计时应遵循技术先进、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:先进性:监控系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平;同时,系 统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行,容易掌握。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
21、技术的最新发展 水平,适应时代发展的要求。 经济性与实用性:充分考虑视频监控系统实际需要和信息技术发展趋势, 根据监控系统的现场环境,设计选用功能适合现场情况、符合监控系统要求的系 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。 可靠性:本系统基于可靠的网络通信技术,能确保系统级别的高稳定性和 可靠性,满足7X24小时、全年365天的全天候长期稳定运行。 稳定性:监控系统的设计具有较高的稳定性,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。 扩展性:监控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
22、和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能,同时本监 控系统设计中留有冗余,以满足今后的发展要求。22设计依据视频监控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: 城市监控报警联网系统技术标准(GA/T669-2008) 跨区域视频监控联网共享技术规XDB33/T 629-2007 中华人民XX国公安部行业标准(GA70-94) 视频安防监控系统技术要求(GA/T367-2001) 民用闭路监视电视系统工程技术规X(GB50198-94) 信息技术开放系统互连网络层安全协议(GB/T 17963) 安全防X工程技术规X(GB 5
23、0348-2004) 建筑物电子信息系统防雷技术规X(GB50343-2004) 公安部警用地理信息系统系列标准规X 安全防X系统雷电浪涌防护技术要求(GA/T670-2006) 民用建筑电气设计规X(JGJ/T16-2008)系统总体设计23系统组成视频监控系统由前端监控点、传输链路、监控中心存储、控制及显示等部分 构成。系统前端监控点主要是指设置在主要出入口、内部通道、廊道等部署球形摄 像机、枪式摄像机、半球摄像机;传输链路包括前端摄像机到中心的视频传输、云台控制、电源供应等线路;监控中心设置NVR及显示器,NVR负责视频存储和解码输出,管理人员登 入NVR可以对前端摄像机及录像存储进行个
24、性化设置,并对前端视频实现最大 16路的同步回放功能。 .4.系统设计思路采用全高清架构,前端所有设备均选择高清300万摄像机、百万高清球机,在主要出入口、内部通道、廊道进行部署,根据监控环境不同分别 采用形摄像机、枪式摄像机、半球摄像机;建设视频监控专网,室外摄像机部分采用光纤的方式传输,办公楼部分 先通过接入交换机汇集后,采用光纤的方式传输到监控中心;办公楼内 摄像机与交换机之间走线不超过80米,且保证不超过交换机传输能力;建设一个集中监控室,部署NVR及液晶显示器设备,实现对整个系统的 统一管理、数据存储、显示等功能;采用集中存储的方式对前端视频录像进行存储,存储周期为30天,存储 格式
25、百万1280*720;监控室采用液晶显示器直接与NVR设备相连的方式完成显示功能,通过 NVR对前端网络视频信号完成解码显示过程;系统采用的设备均为国内一流产品,满足现在及未来几年的监控发展需 求;提供本地化的售前及售后服务,为客户提供最满意、最优质的服务。办公室走廊其它辘点宣外船2.6 .系统功能(1) 昼夜成像功能方案中涉及到红外模式摄像机,可见光成像系统的彩色模式非常适合天气晴 朗、能见度良好的状况下对监视x围内的观察监视识别;红外模式则具有优良 的夜视性能和较高的视频分辨率,对于照度很低甚至OLUX照度的情况下具有良 好的成像性能;(2) 前端设备控制功能可手动控制镜头的变倍、聚焦等操作,实现对目标细致观察和抓拍的需要; 对于室外前端设备,还可远程启动雨刷、灯光等辅助功能。(3)回放查询功能有突发事件可以及时调看现场画面并进行实时录像,记录事件发生时间、地 点、及时报警联动相关部门和人员进行处理,事后可对事件发生视频资料进行查 询分析。