#河北工业大学网络监控系统.docx

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河北工业大学宿舍楼安防监控系统

设计方案

第1章项目概况

河北工业大学宿舍楼安防监控系统项目实施的内容包括：

门禁管理系统；

网络视频监控系统；

1.1门禁管理系统的具体要求

门禁系统主要负责对各宿舍楼出入控制管理。

将IC卡技术、计算机控制技术和门禁管理有机的结合起来，用IC卡替代钥匙开门的落后方式，配合计算机实现智能化门禁控制和管理，有效的解决传统门锁的使用繁琐和无法信息记录的不足。

门禁管理系统应能自动识别智能卡上的身份信息和门禁权限信息，持卡人只有在规定的时间和在有权限的门禁点刷卡后，门禁点才能自动开门放行允许出入，否则对非法入侵拒绝开门并输出报警信号。

1.2视频监控系统的具体要求

利用在各宿舍楼通道设置的端摄像机，将图像通过网络传送到监控中心，并通过网络传输到监控分中心，以对整个宿舍楼进行实时监控和记录，使管理人员充分掌控宿舍楼的安全动态，做到24小时录像，实时报警功能。

为宿舍楼及计算机房创造一个良好的工作管理环境。

本系统采用数字化解决方案，通过视频服务器将前端摄像机的模拟信号转换为数字信号通过控制专网集中到监控中心。

该系统分为以下3个部分：

1.2.1前端摄像图像、压缩部分

本视频监控系统采用全彩色摄像机。

在宿舍楼得主要出入口安装高速一体化摄像机。

在楼梯口、重要走廊等有大量人流的地方设置高速球摄像机。

1.2.2传输部分

传输方式采用基于MPEG4数字视频编码技术的远程数字传输方式。

前端摄像机摄取的模拟图像经过视频服务器压缩成数字信号，利用千兆视频监控专网进行传输。

1.2.3操作控制部分

监控中心设在校区监控中心，监控分中心设在各宿舍楼的一层值班室，本监控系统通过软件实现图像调用、云台控制等控制功能，通过授权，用户可以登录该服务器，浏览前端图像、切换视频、控制摄像机。

可通过局域网、广域网进行远程客户端登录，支持多级或多个分控中心模式，支持分布式存储服务器模式。

第2章设计依据及原则

2.1设计依据

《智能建筑设计规范》（GB/T50314-2000）

《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

《建筑及建筑群智能化工程设计规范》（EBD-03-95）

《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ23-90，92）

《商用建筑线缆标准》（EIA/TIA-569）

《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）

《民用闭路监视系统工程技术规范》（GB50198-94）

《安全防范工程程序和要求》（GA/T75-94）

《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-94）

《质量体系：

设计、开发、生产、安装和服务的质量保证模式》

（GB/T19001）

2.2设计原则

系统设计遵循“安全实用、适度超前”的总体原则，并根据以下设计原则进行：

2.2.1先进性

在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，同时，应尽可能和将来技术发展保持一致。

2.2.2可靠性

采用成熟的技术产品，在设备选型和系统设计中都尽量提高系统的可靠性和易维护性。

本方案选用的产品具备很好的可靠性，满足7x24小时不间断连续运行，并保证在电源故障时不影响系统运行。

2.2.3实时性

刷卡响应必须在大多数使用者可接受的范围内；入侵鉴别准确、灵敏，入侵发生时，所有相关系统联动迅速；远程操作时，被控设备必须应能及时有效；数据通信速度快、且可靠性高。

2.2.4安全性

系统采用“智能卡一卡一密方法，智能卡机具在读写卡片时采用动态密码生成算法，一卡一密；进行网络通讯时采用时变密码生成算法，一次一密。

敏感数据存储时采用DES算法加密。

客户、供货商、技术人员都不能破解密码体系，保证系统安全运行。

2.2.5集成性

设计方案应将门禁管理系统、视频监控系统和入侵检测和报警系统有机地集成在一起，做到功能齐全，界面直观、灵活，操作简单、方便。

2.2.6开放性

本方案系统结构可采用C/S、B/S混合结构体系、三层标准结构，工作平台和各业务使用采用模块化设计，符合有关国家标准和国际标准，具备良好的开放性。

2.2.7可扩展性

系统设计上应考虑扩充系统的需求，预先设计若干相关接口（包括硬件和软件），提供二次开发工具包，便于和日后的扩展需求，最大限度地保证项目投资产生持久的效益。

2.2.8可维护性

系统结构清晰、易懂、便于维护、修改和扩充。

第3章门禁管理系统的设计

3.1系统总体建设目标

运用现有集成门禁系统计算机技术、现代多媒体及数字化技术监控技术，对校园宿舍等需控制的出入进行科学管理，满足安全管理的需要，从而提高学校宿舍管理级别，为学生营造一个安全、舒适的学习环境。

3.2设备的选型

根据我们的安装经验及国内外成功的大型工程案例，我们采用深圳达实智能股份有限公司基于RS485通讯的C3门禁管理系统。

C3门禁管理系统是利用非接触式智能卡进行门禁管理，代替传统的人工查验证件放行、用钥匙开门的落后方式，系统自动识别智能卡上的身份信息和门禁权限信息，持卡人只有在规定的时间和在有权限的门禁点刷卡后，门禁点才能自动开门放行允许出入，否则对非法入侵拒绝开门并输出报警信号。

由于门禁权限可以随时更改，因此，无论人员怎样变化和流动，都可及时更新门禁权限，不存在钥匙开门方式时的盗用风险。

同时，门禁出入记录被及时保存，可以为调查安全事件提供直接依据。

3.3门禁点的分布

分别为一号楼、二号楼、三号楼、四号楼的出入门，共计8个门禁点。

3.4门禁管理系统的设计

3.4.1门禁子系统控制部分

智能卡感应器、电子门锁、门禁控制器等门禁设备组成智能卡门禁管理系统的控制部分，分别完成智能卡数据读写、权限判断控制和开关门等功能。

各门禁的控制部分设置好工作参数和门禁权限后，可脱机独立工作，也可和管理部分联网运行。

门禁控制器除可控制电子门锁外，也可控制其它出入口设备，如道闸、通道门、三辊闸、电动门等。

本方案采用可以构建于同一平台基础上DACC3的门禁防盗报警，即门禁和防盗采用同一系统、同一主机、同一分控。

这样有利于人性化的管理，同时降低了系统的整体投资。

利用网络视频监控子系统主控设备的联动接口和门禁防盗报警子系统主控设备及分控设备的联动接口进行级联，实现各子系统之间的联动报警及图像切换功能。

3.4.1.1门禁控制器

根据北京工业大学宿舍楼建筑特点，选用双门门禁控制器，采用RS485协议通讯。

3.4.1.2密码带键盘门禁感应器

本方案采用密码带键盘门禁感应器，既可进行门禁感应开关门，也可进行布撤防设置。

3.4.1.3电子门锁

在门禁控制管理系统中，电子门锁的选择十分重要。

对宿舍楼等处普通木门，选用阴极锁。

3.4.2门禁系统管理部分

计算机和门禁管理软件组成智能卡门禁管理系统的管理部分，主要完成对门禁子系统工作参数和开门权限的设置、对门禁控制器工作状态的监视、开门记录的数据采集等信息管理功能。

门禁管理软件可和门禁控制器实时联机运行，也可只在需要设置参数或采集数据时启用。

3.4.3系统结构组成

根据实际设计方案，C3门禁管理子系统主要有管理软件、计算机、门禁控制器等组成。

3.4.4系统实现功能

支持标准OPC接口，可和IMBS中央集成系统对接。

参数设置：

设置系统的基本参数，如人员分组、时间段设置、权限及时限设置等；

参数设置：

设置控制器的各种参数，如日期、时间等；同时下载到门禁控制器；

门禁权限管理：

对人员的权限及时限进行统一管理，可按个人及团体两种方式进行权限的设置及下载；

黑名单管理：

对黑名单进行统一管理，并下载到各门禁机中；

数据采集：

采集各门禁点的刷卡数据；

门禁数据管理：

对所有的门禁数据进行综合管理；

电子地图：

实时监控设备工作状态；

信息查询：

可实时查询某个门禁点的刷卡记录、查询任意时段的所有刷卡信息，方便管理；

报表管理：

系统具有自定义报表系统，用户可根据实际情况自己设计报表，或对已设计好的报表进行调整；

统计打印功能：

可查询和打印某一日期段的刷卡信息、可根据日、月、自定义时间段的统计打印刷卡统计表、可查询和打印任何日期段的所有门禁刷卡信息；

系统操作员管理：

可建立不同级别的系统操作员，并设置口令、权限，便于系统的管理和维护；

实现会议签到功能：

会议签到数据的采集利用门禁系统设备完成，只要增加相应的深圳达实智能股份有限公司C3会议管理软件，无须增加设备投资；

实现在线巡更功能：

巡更数据的采集利用门禁系统设备完成，只要增加相应的深圳达实智能股份有限公司C3巡更管理软件，设定巡更卡，无须增加设备投资。

3.5选用设备性能指标

3.5.1双门门禁控制器DACMJ-K2

发卡量：

20000张，可存储10000条门禁刷卡记录、500条门禁事件记录、500条巡更记录。

控制门数：

2门

读头接口：

2组Weigand26/32/40接口，可连IC卡/ID卡

感应器、带密码键盘IC/ID卡感应器、指纹机等。

提供5VDC

或12VDC读头工作电源（选其一）

输入：

1路消防联动信号（常闭）输入（固定），8路光电隔离输_______入（自定义），

其中默认2路接按钮开门信号（常开），2路接门磁连锁信号（常闭）。

输出：

2路继电器隔离电锁输出（固定），常开/常闭/常开自动/常闭自动，有源

/无源分别可选。

2路继电器隔离输出（自定义），设备默认接报警控制信号，常开

/常闭/常开自动/常闭自动，有源/无源分别可选。

无源输出的额定值为：

3A250VAC，

3A30VDC。

有源输出的负载能力为不大于1A12VDC。

2路扩展输出（自定义）

体积：

325mm×195mm×65mm

重量：

净重2700g毛重2900g

工作电压：

输入AC220V/50Hz,输出隔离双端：

12VDC/4A,12VDC/1A。

工作环境：

温度：

0~+50℃相对湿度：

5％~90％户内、无腐蚀和易爆物质接

触、无油烟和灰尘、海拔低于1000米，振动小于0.6g

读写时间小于0.3秒。

内部电池保护数据，可保证数据在停电的状态下10年不丢失。

电源：

220VAC/50HZ,功耗小于3瓦（不含门锁和报警器用电）。

工作频率：

13.56MHZ

卡感应距离:

>50mm

通讯方式：

RS-422/485通讯可选，不大于1200米通讯距离。

本机识别二类卡：

系统卡/系统子卡、用户卡。

3.5.2非接触式IC卡M1S70

采用非接触式智能卡，和北京工业大学“一卡通”完全兼容

PhilipsMifareOne标准的非接触式IC卡，符合ISO14443标准,《中国金

融集成电路（IC）卡使用规范》

工作频率：

13.56MHz

通信速率：

106KB波特率

防冲突：

同一时间可处理多张卡

读写距离：

在100mm内（和天线形状有关）能方便、快速地传递数据

写卡次数:

10万次以上;

数据保存期:

10年以上

在无线通讯过程中通过以下机制来保证数据完整：

每块有16位CRC纠错

每字节有奇偶校验位

检查位数

安全性：

三次相互认证（ISO／IECDIS9798-2）

通讯过程中所有数据均加密以防止信号截取

每一扇区有相互独立的密码

每张卡的序列号是全球唯一的，有32位

支持一卡多用的存储结构

8K位EEPROM，无电池

尺寸：

符合ISO10536标准

工作温度：

-20℃至50℃（湿度为90%）

卡片图案可按照用户要求个性化设计

系统密钥由院方掌控，院方可自行采购卡片，自己发卡；

卡片内具有完整身份信息，系统损坏后可以根据卡片内容和系统母密钥恢复

系统。

卡片数据加密备份存储，决不可复制。

3.5.3非接触密码带键盘感应器DACGY-IC

通讯方式：

Weigand26

读写时间：

<0.3秒

读卡距离：

>30mm

环境温度：

-10℃～50℃

工作电压：

12V

尺寸：

128*86*26

颜色：

黑色、白色

通讯卡片：

PHILIPSMIFAREONE

3.5.4发卡器DACFK-IC

可读写MifareOne标准的非接触式IC卡，工作频率13.56MHZ；

读写距离：

不小于3CM；

连接方式：

和PC机通过标准RS232串行接口连接；

传输速度：

大于9600bps；

可以授权读写规则；

维护方便：

读写头可以更换，便于维护。

电源：

5VDC

3.5.5磁力锁DACMJDS

适用于任何有框门，通电上锁，无机械磨损，工作电流：

760／380Ma，开门方式：

90度，抗拉力：

300kg，重量：

3.0kg，尺寸：

（332X20X40）mm

3.5.6阴极锁DACMJDS

通电开锁，开锁时间由通电时间决定，工作电流:

240mA，承受抓力:

250kg，重量:

0.35kg，尺寸：

（88×28×21）

第4章视频监控系统的设计

4.1视频监控系统建设目标

针对学生宿舍楼存在笔记本电脑等贵重物品丢失和应对学生群体事件等问题，以及全国院校的学生宿舍管理经验，建议对全校学生宿舍楼安装闭路监控系统，最大程度发挥安防监控系统的作用，以保证广大学生的学习和生活安全。

本系统采用数字化解决方案，通过视频服务器将前端摄像机的模拟信号转换为数字信号通过控制专网集中到监控中心，以对四座宿舍楼进行实时监控和记录，使管理人员充分掌控大楼的安全动态，做到24小时录像，实时报警功能。

本项目为北京工业大学学校的宿舍楼监控系统，分别为一号楼、二号楼、三号楼、四号楼共四部分，并且每座楼均设独立的监控分中心。

每层俯面图1.1如下所示（此图未整理定）：

所有的视频监控传回相应的监控室进行显示，存储，存储时间不小于30天。

其中每栋楼都配置监控分中心，并且视频图像可实现和总监控中心共享，即不论在分监控中心或总监控中心都可以看到各个宿舍楼的任意图像，并能快速切换上墙显示。

由于各个学校监控点远近不一，传输方式依据现场情况而定，可选同轴电缆和光缆，以视频信号不衰减，满足正常监看需求为目的；供电采取各自监控室统一供电。

4.2视频监控点的分布

安防监控系统共设计安装56个监控点，包括8个动点，48个定点。

其中动点分别安装在四栋宿舍楼出入口处，主要是监看楼门口车辆及人员的出入流动情况，防止发生骚乱情况，做到出现问题，可以及时发现，快速跟踪，第一时间上报处理，实时的录像资料可以作为事件处理的第一手材料，使得校方处理问题果断、迅速。

在此，我们选用红外夜视摄像机RL-140IR，可以实现快速跟踪或重要部位巡航监控。

两层金属铝合金外壳，防水等级达IP65，防尘、防水，可直接室外安装。

其中定点安装在四栋楼的楼梯口处，四栋楼的安装部署相同，具体安装位置如下：

8个动点的安装：

对于四栋楼的出入口均采用壁挂式各安装一台红外高速球形摄像机，每栋楼共两个出入口，共计8个，将视频线缆通过金属桥架走到每层相应的弱电竖井，最后进入相应楼的一楼监控分中心；

另48个定点分别安装在各个宿舍楼层的主楼道口处，主要用于监看楼道走廊内各个部位学生的活动情况以及走廊人员出入情况，防止社会人员进入宿舍楼内制造事端，避免入室行窃、财物丢失等状况发生，保证住宿学生的人身安全。

在此我们选用室内高速球型摄像机，型号为HB5605，可直接用于室内安装。

四栋楼的安装部署相同，具体安装位置如下：

每栋楼共六层，分别在每层的东西两个楼梯口处以吊顶式安装室内高速球，然后将每层的视频线通过金属桥架走到的弱电竖井，进入相应楼的监控分中心，每栋楼共12个定点，四栋楼共计48个；最后将四栋相应的视频线通过光端机，通过光缆连接到总监控中心。

四栋楼分别利用前段设置的摄像机将采集的56路的视频信号，发送到北京工业大学监控中心，并通过网络传输到每个监控分中心，以对宿舍楼进行实时监控和记录，使管理人员充分掌控大楼的安全动态，做到24小时录像，实时报警功能。

4.3网络视频监控系统的原理及构成

网络视频监控系统的核心设备是网络视频服务器，网络视频服务器把视频压缩和网络传输集成到一个体积很小的设备内。

服务器把从摄像机传送来的视频信号数字化后经高效压缩芯片压缩，压缩后的编码通过网络协议栈打包后发送到IP网上。

网络上用户可以直接用浏览器（如IE或NetscapeNavigator等）或客户端软件观看视频服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。

网络视频服务器支持LAN、WLAN、ADSL、电话线等连接方式，用户可以在世界的任何一个地方，只要连上Internet，就可看到您所需的即时影像，真正做到所谓的“无论远近，尽在眼前”。

网络视频监控系统的组成在逻辑上可以把整个系统分为以下几个组成部分：

4.4前端监视部分

前端主要由摄像机、云台等组成，实现对现场的视音频的监控。

该部分主要完成图像和声音的光、声/电转换，并把视音频信号和控制信号传送到中心控制部分。

4.5中心控制部分

中心控制部分是该系统的核心设备，主要由视频服务器组成。

通过专用芯片对前端采集到的视音频信号进行编码压缩，并完成对压缩后的所有视频信号和控制信号的网络传输。

以及把客户端的控制信号传送到相应的外部设备。

4.6客户端部分

在客户端完成图像和声音信号的接收和解压缩，以及把用户的指令转成相应的控制信号并发送到中心控制部分。

4.7视频监控系统的设计

本系统采用总体规划、分项设计的思想。

为便于人性化管理及操作，我们采用可以构建于同一平台基础上DACC3的门禁防盗报警，即门禁和防盗采用同一系统、同一主机、同一分控。

利用网络视频监控子系统主控设备的联动接口和门禁防盗报警子系统主控设备及分控设备的联动接口进行级联，实现各子系统之间的联动报警及图像切换功能。

这样的优点在于各子系统独立控制、互不影响。

我们在进行北京工业大学网络视频监控及门禁防盗报警系统的设计中，立足于使用同一系统平台、同一传输设备、同一主控设备。

既降低了系统的整体投资、又简化了系统的管理及维护，并且系统具有很强的扩展性及人机互动功能，从而为系统今后

的扩展和升级搭建好了一套稳固的系统平台。

考虑到门禁防盗报警子系统的管理较为复杂、使用相对较多。

所以我们对门禁管理系统、入侵检测和防盗报警子系统进行独立的系统设计及规划，同时在门禁、防盗报警子系统和网络视频监控子系统通过联动接口实现互动，比如在发生警情时可实现机房门的自动开启和关闭（根据学校的管理方式进行设定），自动开启灯光，摄像机自动锁定报警区域并进行录像，这样进行的好处在于：

有针对的对整个弱电系统进行规划和设计，对重要的、使用比较频繁的门禁防盗报警子系统进行独立规划，既保证降低了系统的整体投资成本，同时又避免了出入口管理的误操作问题。

在大楼通道及实验区重点房间采用室内高速球摄像机HB5605，在一层出入口处采用红外夜视摄像机RL-140IR。

监控分中心设在各宿舍楼一层值班室，本监控系统通过软件实现图像调用、云台控制等控制功能，通过授权，用户可以登录该服务器，浏览前端图像、切换视频、控制摄像机。

可通过局域网、广域网进行远程客户端登录，支持多级或多个分控中心模式，支持分布式存储服务器模式。

4.8系统的构成

北京工业大学网络视频监控系统由前端、传输、中心部分组成。

4.9前端部分

前端摄像机根据安装位置及监视区域功能，选择和之相适应的摄像机型号，

其具体型号功能和主要技术指标如下：

4.9.1室内高速球型摄像机HB5605

无变形6英寸球罩，黑色转动球芯

精密电机驱动，运转平稳，反应灵敏

高可靠性，内部设置参数断电后不丢失

从静止至最高速度小于0.2秒

垂直扫描范围90°

预置目标速度水平360°/S、垂直200°/秒

2400b/4800b/9600b波特率任意选择

64个预置位，预置精度小于0.1度

自动光圈、自动聚焦、自动白平衡、自动背光补偿

360°无限位旋转，实现全方位无盲点监视

水平转速0.05°~250°/秒

垂直转速0.05°~200°/秒

集成多协议解码器，AD、PELCO-P、PELCO-D协议，兼容性强

内置浪涌和雷击保护装置

带自动逻视功能

球芯和球罩采用22芯连接，方便安装

输入电压，AC24、3A

铝压铸外罩

可采用吊装、壁装、柱装等安装方式

4.9.2红外夜视摄像机RL-140IR

制式：

PAL/NTSC

成像器件：

1/3"SONYCCD

线数：

480线

镜头：

16mmIRLens

照度：

0LUX（IRON）

信噪比：

Morethan52dB

红外距离：

40Meter

角度：

30°

红外灯波长：

8unit850nMInfraredLED

寿命：

20000小时

防水等级：

IP65

视频信号：

CompositeVideoOutput（1Vp-p75ΩTerminated

工作温度：

-20°Cto+50°C

电源：

DC12V（+/-10%）

4.9.3控制中心

控制部分是整个电视监控子系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心，主要包括网络视频服务器、服务器端软件、显示器及记录等设备。

4.9.3.1网络视频服务器VS-3110

网络视频服务器采用VS-3110。

VS3110单路网络视频服务器是基于嵌入式的视频处理、控制

及传输设备，其核心是运行实时操作系统的嵌入式计算机和高性能视频DSP。

输入视频经数字化压缩处理后交给嵌入式计算机，网络上的用户可以直接用浏览器或其他专用支持

软件观察远程摄像机的图像，同时还可以通过网络对该视频服务器设置、操作、控制云台、镜头等。

·MPEG-4视频压缩、ADPCM（G.726）音频压缩

·支持单路视音频

·视频帧率可以手动调节，调节范围为1帧/秒~30帧/秒连续可调

·视频码率33Kbps-4Mbps连续可调

·内嵌WebServer，全面支持InternetExplore浏览、配置、升级

·支持单向音频实时传输

·支持定码率、变码率，在设定视频图像质量的同时，也可限定视频图像的

压缩码流

·支持动态域名分析DDNS

·支持PPPOE协议

·图像分辨率D1、CIF、FIELD、QCIF可选，最高25帧/秒（PAL）、30帧/

秒（NTSC）

·支持NTSC/PAL复合视频

·支持抓拍、远程录像、回放等功能

·支持移动侦测。

可设置移动侦测区域和响应灵敏度

·支持基于报警事件的自动录像、自动抓拍功能

·支持移动侦测录像、连续录像、定时录像、手动录像

·提供AV、AVI两种录像格式；提供专业的录像播放器；AVI录像文件支持

WindowsMediaPlayer播放

·5路开关量报警输入（支持多方防区设置）、2路开关量控制信号输出

·支持单机联动报警、系统联动报警

·支持IO接口连接其他外设

·RS485透明通道连接，客户端可通过视频服务器的RS485控制

·支持多用户同时访问

·支持远程云镜控制功能，支持在线上传云台协议

·体积小、集成度高，安装便捷

·超低功耗，发热量低

·一路RS485接口，可和云镜解码器、报警解码器等设备实现透明的串口连

接

·支持水印（WATERMARK）技术

技术参数

产品型号VS-3110

图像压缩格式MPEG-4

压缩输出码率33Kbps～4Mbps可调，也可以自定义

输入数量1路

制式PAL/NTSC

输入接口1.0V（P-P）,75ΩComposite,BNC

视频

图像压缩能力

图像分辨率D1、CIF、FIELD、QCIF可选，最高25帧/秒（PAL）、

30帧/秒（