闭路电视数字监控系统Word下载.docx
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紧急按钮;
2.系统目标
专业化
设计完成的安防系统,所有主要设备都是经过公安部门监测过的专业设备,设计是由具备专业资格的设计人员进行的。
安防行业在许多方面具有一些特殊的要求,如保密性。
安防系统涉及到人员的生命、财产安全,它都是由有关部门进行管理的,跨部门或行业的管理都是不切实际或是危险的。
由于业务性质不熟,造成操作失误或贻误时机,将给人的生命、财产安全带来不可弥补的损失。
所以,从安防系统工程本身和管理方面,都要求安防系统是专业化的独立系统,不能是建立在其它系统之上的一个分支,否则,会对它的安全性造成巨大的威胁,起不到安防系统应有的作用。
同时,该系统又是一个跟其他系统密切联系的系统,和其他系统都有一定的联动功能,这正是我们强力提出的集成方案。
计算机一体化
公司项目安防系统应用计算机CPU进行处理和控制。
系统基于Windows平台的一体化系统,安全防范系统的前端装置状态显示、事件记录和远程遥控均集成在同一的平台和用户界面中,实现了当今安防界正在致力追求的“一体化”发展方向,完全符合安防系统国际发展潮流。
系统设置、状态显示和操作处理均为友好的多媒体图形化界面,操作简便、直观,一目了然。
网络化
整个系统构架在计算机网络平台上,多系统在网络平台上互联和协同工作,也具备与其它系统在网络层面上的互联和集成的能力和相关接口,为将来系统在更大范围内的信息化网络化集成准备好了良好基础。
安全可靠
公司项目安防系统,除选用经大量工程检验成熟的专业设备,如具有防剪、防短路、防断路、视频丢失检测、直流欠压检测、交流开路检测等重要的可靠性指标外,对重要部分,如报警系统,进行冗余设计,使可靠性成倍提高。
所有设备都是专业化的设备,能使前端设备(如报警探头、紧急按钮等)和重要主机真正做到防拆、防破坏,使前端的安全性做到有效的监测。
分层管理
针对项目的特点,不受其它系统的干扰,使管理职责更加分明。
同时又在更高层次统一集中管理,既满足了综合管理和全局事件管理的需要,又符合整个建筑群管理的层次性。
扩充性强
在考虑到不增加或少增加设备和投资的情况下,除各主机本身的容量留有一定的余量外,各子系统可方便地进行扩容,具有很大的灵活性和兼容性。
软件容易升级换代,设备选型充分考虑倒使系统易于扩展,体现了可持续发展的特性。
易操作性及实用性
安防系统管理界面为一个可视化的、统一的图形窗口界面,可方便地进行人机对话。
工作站的操作环境都是Windows,熟悉Windows的人都很容易操作。
系统有非常强的容错操作能力,使得在各种可能发生的误操作下,也能得到提示和纠正,不引起系统的混乱。
非常简单易学,适合我国国情。
系统支持热插拔,具有故障诊断和辅助诊断的功能,具有良好的维护实用性。
经济性
本系统的选材并不一味追求不切实际的高档次和全方位,突出重点防范区域,控制主要地区,既减少了系统的投资规模,也可以减少保卫人员数量和减轻保卫人员负担。
3.系统结构
本系统是一个视频控制系统。
被授权的操作员可设置授权范围内的操作权限、监控范围和系统参数。
操作员可在系统的键盘上对其操作权限所对应范围内的设备进行操作和图像调用。
前端选用模拟摄像机,控制设备选用模拟矩阵主机加主控键盘的方式,通过硬盘录像机对视频进行存储,实现模拟监控所有功能。
二.技术设计
1.设计描述
网络视频监控系统应该说是跨学科跨行业的系统工程,以功能要求的不同可分为以下几个方面:
1)前端摄像、报警采集设备和编码系统
2)网络传输系统
3)视频管理平台系统(包括控制、显示、记录部分)
摄像部分是监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”,它把监视的内容变为图像信号,传送到视频服务器上进行对模拟图像信号转换成数字图像信号,摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响到视频服务器编码的质量。
摄像机采集到视频信号后,经过视频服务器转换成数字视频信号,输送到后端处理。
报警采集设备主要负责前端的非法越过和非法闯入,马上启动摄像机跟踪和在监控中心通过声音和图像效果提示值班人员注意和处理。
传输部分是系统的数字图像信号和数字控制信号的通道。
视频管理平台系统是主要用来统筹和管理视频的,是整个视频监控系统的核心部分。
通过视频监控的平台系统,可以实现对所有集成到本平台的视频图像进行有效得细化管理。
1、前端部分
摄像部分一般安装在监视现场,它一般包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等。
它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。
摄像机
摄像机分为彩色和黑白两种,一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高,比较适合用于光线不足的地方,如果使用的目的只是监视景物的位置和移动,则可采用黑白摄像机;
如果要分辨被摄像物体的细节,比如分辨衣服或景物的颜色,则选用彩色的效果会较好。
摄像机的规格大致可分为1/3〞、1/4〞、1/2〞和2/3〞等,安装方式有固定和带云台二种。
本次监控系统全部采用红外线一体化摄像机,这样既可以满足彩色图像监控,也可以防止在无灯光的情况下达到满意的监控效果。
镜头
常用的镜头种类包括:
手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。
定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。
定焦镜头的适用范围如下:
手动光圈镜头---所需监视的环境照度变化不大,如室内。
自动光圈镜头---所需监视的环境照度变化大,如室外。
广角镜头---监视的角度较宽,距离较近。
标准镜头---监视的角度和距离适中。
常用的变焦镜头分为10倍、6倍和2倍变焦镜头,另一种分法是:
手动变焦和电动变焦(电动光圈和自动光圈)两种。
变焦镜头在规则上可以划分为:
1/3〞、2/3〞、1/2〞和1〞等。
选择变焦镜头的原则是:
镜头的规格不应小于摄像机的规格,也就是说1/2〞的镜头可以与1/3〞的摄像机一起使用,但是1/3〞的镜头就不能够在1/2〞的摄像机上使用。
球形摄像机
高速球适用于对大范围进行扫描监视,它可以大大增加摄像机的监视范围。
高速球是由执行电动机来实现,电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。
在控制信号的作用下,摄像机既可自动扫描监视区域,也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。
一般来说,水平旋转角度为0°
~360°
,垂直旋转角度为+90°
。
恒速球的水平旋转速度一般在3°
~15°
/s,垂直速度为15°
/s左右。
中速球的水平旋转速度一般在0°
~180°
/s,垂直旋转速度在0°
~90°
高速球的水平旋转速度高达300°
/s以上,垂直旋转速度在120°
/s以上。
视频服务器
网络视频服务器是监控领域中新兴的产物。
由于国内网络提供商提供了更高的网络带宽更实惠的价格,所以互联网在几年内迅速的普及,逐渐渗透到个行个业中去。
它同时也给监控领域带来了一次新的革命,所以人们已经无法在满足固化的本地监控的需求,对远程监控的需求越来越多的同时,网络视频服务器就成为了监控方面新的生力军。
视频服务器的关键核心技术之一数字视频压缩技术,在目前中国网络摄像机和视频服务器的产品市场上,各种压缩技术百花齐放,可以分为:
M-JEPG,MPEG4、H.264等。
M-JEPG的特点:
M-JPEG采用的是帧内压缩方式,图像清晰、稳定,适于视频编辑,而且可以灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。
另外,因其压缩后的格式可以读取单一画面,因此可以任意剪接,特别适用与安防取证的用途。
MPEG4的特点:
MPEG-4的着眼点在于解决低带宽上音视频的传输问题,在164KHZ的带宽上,MPEG-4平均可传5-7帧/秒。
采用MPEG-4压缩技术的网络型产品可使用带宽较低的网络,如PSTN,ISDN,ADSL等,大大节省了网络费用。
另外,MPEG-4的最高分辨率可达720×
576,接近DVD画面效果,基于图像压缩的模式决定了它对运动物体可以保证有良好的清晰度。
MPEG-4所有的这些优点,使它成为当前网络产品生产厂商开发的重要趋势之一。
H.264的特点:
H264标准使运动图像压缩技术上升到了一个更高的阶段,在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点。
H.264具有比MPEG和H.263++更优秀的PSNR性能。
2、控制部分
现在推出的数字网络视频监控报警系统采用计算机多媒体技术,以CCD摄像机作为监控探头,摄像机将获取的视频信号和报警采集信号传输到视频服务器,视频服务器里的高速图像处理器进行数字化处理,将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警和通过报警采集设备发现异常即时启动报警,因为可以同时采用多种方式报警,因而不易漏报。
同时视频服务器可以自动采集报警图像并存入计算机,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。
系统将监控系统与报警合二为一,实现监视、报警与图像记录的同步进行,而且这种系统中没有录像机或者硬盘录像机,没有视频分配器,一切报警记录都在计算机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示动作,对使用者来说是一种全新概念的安全防护系统。
控制系统的切换方式主要有如下:
Ø
单步切换方式:
使用控制键盘把任一路输入视频信号切换到主监视器上。
顺序切换方式:
使用控制键盘编制的顺序切换方式程序,把系统中若干路输入视频信号编为一个程序,程序运行时,其画面可按预先设定。
可以根据客户操作的使用习惯而保存不同的界面布局。
3、传输部分
传输系统包括视频信号、控制信号和网络信号的传输。
视频信号的传输可用同轴电缆、光纤或双绞线。
控制信号的传输方式主要是传输摄像机、云台的控制信号,或者其他信号。
网络信号的传输主要就是指信号在网线和网络交换机、路由器之间的传送。
4、显示与记录
显示与记录设备安装在监控中心室内,主要有显示器、视频管理存储服务器和一些视频处理设备(如解码服务器、电视墙、监视器等)。
其它
机柜用于安装网络视频监控系统的设备,监视墙用于安装监视器。
2.总体设计方案
监控系统是由前端部分、信号传输和监控中心的图像显示控制存储三个部分组成。
前端部分包括采集的所有监控设备。
根据社会治安系统的监控情况,前端部分一般包括摄像机(半球摄像机,专用摄像机,球机等),报警系统,本地存储设备或者其他数字设备(DVR,DVS)。
2、信号传输部分
网络视频监控系统的数字视频信号采用网线传输,可以通过内网/专网/VPN等各种网络传输到监控中心。
3、监控中心的图像控制存储部分
从系统功能、性价比考虑建议采用XXX公司的视频服务器设备,该视频服务器的特点,具备数字视音频服务器(DVS)的功能。
它完全脱离PC平台,建立在嵌入式处理器和嵌入式操作系统上,不采用PC处理器和PC操作系统,突出高安全性、处理图像的时效性。
在此将不在赘述,功能方面详见产品详细说明。
3.主控中心机房设计
机房设计须本着“实用、大方、美观”的原则和“合理分布工作空间,缩短工艺流程,降低劳动强度,提高工作效率,确保机房内设备及工作人员安全”的指导思想。
在有效的机房区合理地放置设备,缩短设备之间的连线,减少相互之间的干扰,降低信号的衰减,为中心机房中枢设备可靠运行提供保障。
缩短工作人员流动路线,提高机房工作人员的工作效率,扩大工作人员的视野,使人机对话更加便捷,更加符合21世纪信息时代的工作环境和节奏,更能体现出现代智能化机房的优势和特点。
为保证在紧急情况及突发事件下能进行有效的管理和控制,监控中心的机房应配置紧急广播呼叫话筒和直线电话,以便能即刻通过广播系统和电话与外界进行联络。
在机房需配有接地端子,标准机房面积>
55平方米,地面光滑、平整。
门宽≥0.9M,门高≥2.1M,且环境噪声较小。
机房内宜敷设防静电活动地板,并使地板保持光滑、平整、不起尘、室内温度应控制在24±
2oC,相对湿度宜为30~75%。
线缆在室内宜置在活动地板下的地槽或槽板内,室内设备的排列应便于维护和操作。
控制台正面与墙净距
1.2M,侧面与墙或其它设备的净距,在主要走道上1.5M,次要走道上0.8M,并满足安全和消防的规定要求。
室内宜均匀布置照明灯具,灯光频闪效应不得直接影响观察显示屏。
使观察显示屏光线柔和,平均照度150Lux。
控制台装机容量应根据工程需要留扩展余地。
摄像机的供电采用主控中心集中供电方式。
另外设计放置显示器和设备操作控制台,留有充足的设备安装和系统维护空间,满足使用要求。
机房吊顶上的空间可敷设监控的各类管线;
可安装固定各类设备如照明设备、监控安防设备等;
增强机房内的装饰效果、洁净度的要求。
机房地面防静电活动地板是一个很重要的组成部分,已成为现代化机房内必不可少的设施之一,利用它可在机房内组成一个地下空间,地板上可安装设备,地板下的空间可用来敷设联接设备的各种电源和信号管线。
另外将设备之间的连线均设在活动地板下,这样既增加了机房内的整齐、美观,又便于工作人员的通行,给人以舒适的感觉。
机房配电部分是一个综合性配电系统,这个系统不仅要解决前端摄像机的用电问题,还要解决主机系统的设备用电问题。
由于监控系统的设备种类与型号不同,对于供配电系统的要求也不同。
同时机房中配用的空调、照明、应急照明的用电问题也是应考虑的问题。
机房供配电系统按照国家标准《计算站场地技术条件》GB2887-89中关于机房供配电要求如下:
频率:
50Hz;
电压380V/220V;
相数三相五线制/单相三线制;
电压变动:
±
5%;
周波变动:
2%;
供电方式:
为带备用的供电系统。
4.提出方案
本案例采用“前端采集+视频服务器+视频管理存储服务器”,其功能实现如下:
1、录像压缩质量、显示分辨率选取适合前端清晰度的视频服务器,选择具有增强图像质量平稳度,能提高编码的峰值信噪比,使码流控制更加平稳,能充分利用有限的带宽资源的视频服务器。
2、视频服务器实现PIZ外接控制,如云台、探头等控制,可外接报警盒,可实现报警联动。
3、视频服务器的核心系统采用了嵌入式操作系统,经过优化的精简指令,操作系统存储于FALSH芯片内,调用速度极快,对于系统的操作即时响应,不会受病毒和黑客的攻击,使其更有安全性。
4、视频服务器的升级与维护:
视频压缩算法和系统功能可不断升级扩展,可通过网络远程升级系统软件及维护,免费提供升级文件,使产品跟上时代进步的步伐。
5、本系统可以实现摄像机监控的区域如果发生移动物体变化,在设定的预警计划之内,马上在视频客户端通过图像弹出、声音提示、电子地图弹出、文本框报警、报警日志提示处理等符合客户不同需要的七种报警联动方式。
6、本系统的移动侦测可以根据客户需要设定预警的区域和预警移动物体的运动块、运动帧、静止帧、触发报警条件来启动报警条件,还可以通过设置移动物体的运动方向(从左到右、从右到左、从上到下、从下到上)来更加细化对移动物体对现场的需求,从而达到对移动物体的侦测更加目标化,减少系统内人员和设备的处理压力。
7、本系统的软件里还有一个专门针对画面连贯显示的“虚拟镜头管理”,利用虚拟镜头的功能,我们可以实现把监控区域任意监控画面上的若干个摄像机组合成一个完整的图像(如把该监控范围上的4个摄像机的画面组合成一个整体画面,详细效果看软件功能特色效果图)。
这样减轻了管理人员的视觉浏览压力和疲惫感,让监控画面更加方便、直观、流畅。
8、所有的浏览用户都必须通过软件内的用户管理授权,分三级用户权限:
管理员用户/高级用户/一般用户和用户组的管理,可以细分到每一个部门,每一个人员拥有不同的用户权限。
从而方便监控人员和管理人员统一管理监控系统。
9、系统可以根据需要采用跟踪高速球实现某区域发生报警信号时,启动摄像球机进行定位、跟踪移动物体。
如,某摄像机的区域发生移动物体入侵、启动报警信号,马上启动附近的球机到预置点监控该移动物体或者跟踪该物体,进行录像或监控浏览、监控室声音报警、监控室画面报警等联动。
10、本系统的报警联动可以实现跨服务器进行联动,除了在监控中心进行报警联动,还可以根据需要设置上传指挥中心进行报警联动,这样可以让上一级的指挥中心的监管领导在第一时间内了解监控报警情况,采取及时处理。
软件一共包含七种报警联动设置,详细功能请留意软件特色功能介绍。
11、本系统支持4路录像文件同步回放,可以通过录像查询看到某运动物体在相关时间轨迹的相关活动轨迹线路图;
支持16路录像文件异步回放,主要实现的是视频点播回放,以优化的算法解决回放效果不好和回放路数少的难题;
还可以轻松创建多级电子地图,并在地图上实现监控的布点,帮助客户快速定位监控点的监控情况和报警情况。
5.整体系统结构图
由以上系统架构图可知:
为了保证公司的安全,在出入口安装高清晰彩色摄像机,负责监控出入酒店的顾客,同时有效统计客流量;
在前台收款区上放安装彩色半球摄像机,监视各个收银台的具体情况;
在滚梯口安装智能恒速球型摄像机,监控上下滚梯的人员(如果滚梯有以外发生,保安人员能够及时的到达现场)及周边区域;
主要通道的上方安装半球摄像机,监控顾客的室外的情况(如果有犯罪分子作案能够及时的处理情况;
各个监控点的视频图像都经过编码器编码,把模拟视频图像转换为数字编码传送至监控中心的服务器机器上面。
在视频监控中,除了对图像的采集进行实时监控,还有一个重要的环节就是一些警报停息的输入及处理。
我公司CSV网络视频服务器充分体现安防监控的特点,提供6路报警输入,和3路报警输出,这样在前台收银区的报警设备及其它区域的报警设备可以通过网络视频服务器进行传输,形成统一的后台管理系统,及时、准确无误的进行警报停息处理。
在每个监控中心安置一台子服务器,安装LILIN视频监控系统服务器端软件,通过服务器端软件,有效地对系统内所有的摄像机进行管理与控制;
设置一台视频浏览工作站,通过LILIN客户端软件可以实时浏览多画面图像,任意控制镜头的变倍及云台的运动方向,联动报警、用户权限配置等功能。
在公司的总监控中心安置一台目录管理服务器,安装LILIN视频监控系统服务器端软件,通过服务器端软件,有效地对系统内所有的子服务器进行管理与控制;
设置一台视频浏览工作站,通过LILIN客户端软件可以对所有的字服务器下所有的图像:
实时浏览多画面图像,任意控制镜头的变倍及云台的运动方向,联动报警、用户权限配置等功能。
同时还可以通过视频解码器可以与监控器连接,把视频图像上传上监控器上进行显示。
资源配置:
1.目录服务器:
安装视频监控管理系统服务器端软件。
2.子服务器:
3.PC机客户端:
安装视频监控管理系统客户端软件。
4.视频解码器:
用于对传回到监控中心的视频图像进行解码还原为模拟信号上传电视墙。
5.LCD高清晰液晶监视器:
用于还原后模拟图像的显示。
6.磁盘阵列:
用于图像信息的存储。
通过网络视频解码器把传回到监控中心的视频信息解码还原上传到电视墙上,具体的实现方式是:
CRT电视或平版电视的视频端与网络视频解码器的BNC端相接,视频解码器的RJ-45口通过网络与监控中心的交换机进行相联,这样就可以实时解码上传,具体上传哪路的图像信息,可以通过LILIN酒店视频监控管理系统的客户端来进行配置。
公司视频监控的视频图像的存储在监控中心服务器上,项目中的监控点存储设备选择磁盘阵列,同时在各个监控客户端也可以根据用户的需要进行有选择的存储和抓拍操作。
此100个监控点存储空间的计算方法与存储空间大小需求如下:
400(Kb)/8(Bit)*3600(秒)*24(小时)*15(天)*235(点)
=121824000000
=1218240
≈1218
≈12T
6.整体系统结构描述
1、在每个子服务器公司内的安全保卫部设立监控中心,通过监控中心实时监控酒店内的实时行为,可以实现单画面、多画面实时浏览。
2、通过设置录像计划,对前端的摄像机进行24小时全实时录像。
3、通过用户权限设置对所有监控人员进行权限分配(职权)。
4、联动报警,当所有酒店内有异常情况发生时,系统都可以通过多种报警方式告知领导和管理者。
5、录像文件可根据时间、摄像机、事件名称进行查询及回放。
6、服务器可以管理超大容量的监控点数目。
7、图像实时浏览和录像可以使用不同的码流,在某些监控点的录像有些时候可以记录第二个码流,此码流帧速率可以稍低一些,可以有效节约磁盘录像空间,从而在一定录像空间的限制条件下,可以保存更长时间的录像文件。
8、支持集群管理,可以实现计算机硬件故障转存(转存时间少于20秒),从硬件上实现双机自动备份功能,从而可以有效保障录像文件的完整性和连续性。
9、各服务器支持网络组播功能,这样可以极大地减缓网络带宽负载的压力。
10、与POS机数据集成(需定制)。
7.本系统架构特点
1.专业级图像质量
⏹图像处理标准:
MPEG-4(D1)
⏹图像解析度:
704×
576(PAL);
704*480(NTSC)
⏹图像帧率:
25帧/秒(PAL);
30帧/秒(NTSC)
2.强大的分布式架构、多级联网
⏹服务器可以扩容到无限级数;
⏹每个级别服务器的数量没有限制。
⏹在各服务器间构建多叉树的拓扑结构,实现分级和分层管理。
3.合理的网络流量分配与控制
⏹平衡网络和存储负载
⏹支持网络的组播和单播
4.系统冗余与备份
⏹具有多冗余、互备份的功能;
⏹支持单服务器双机备份功能,增加了单服务器的稳定性。
5.双码流录像
⏹支持双码流技术;
⏹用户可以使用不同的码流实时浏览和录制图像;
⏹优化使用网络带宽,控制浏览质量和存储质量。
6.流式录像回放
⏹采用流式回放技术,各个用户可以独立回放服务器上的录像文件。
⏹友好的后期编辑工具支持标准AVI文件的转换,支持文件拼接。
⏹每个客户端可以同时回放16路图像。
7.用户权限分级管理
⏹基于多级服务器架构,每级服务器负责创建和管理本级用户;
⏹上级服务器用户可以调看下级服务器的音视频资料,控制下级服务器管理的设备。
8.分布式的存储管理
⏹支持多种存储方案,提供全网共享的无限存储能力和存储空间;
⏹分布式存储能同时解决网络带宽和存储成本问题;
⏹单台服务器支持128路图像7x24小时录像。
9.实时报警
⏹联动报警延迟不超过200毫秒。
系统提供多种报警联动方式;
⏹特色的防区联动报警为用户提供高效和专业的报警处理模式。
10.强大的心跳管理
⏹具有大型视频监控系统不可或缺的心跳管理模块;
⏹通过心跳管理,系统可以实现对设备、客户端和分布式中央管理服务器工作上下文的监测;
⏹真正实现系统自诊断、故障切换、故障弱化。
11.定制开发与第三方系统集成
⏹可为用户定制开发
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