模拟监控解决方案01.docx
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模拟监控解决方案01.docx
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模拟监控解决方案01
模拟视频监控系统
解
决
方
案
金三立视频科技(深圳)有限公司
第一章、概述
1.1引言
视频监控系统是安全防范技术体系中一个重要的组成部分。
目前这种系统的应用在我国发展极快,市场竞争激烈。
在本次设计中,视频监控系统主要以下几部分组成:
图像信息的采集和预览;对采集画面的控制以及存储和回放功能。
随着计算机技术的高速发展,整个系统的向着数字化,网络化,集成化的方向发展。
1.2视频监控系统发展历程
视频监控系统的发展大致经历了三个阶段。
在九十年代初以前,主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统,称为第一代模拟监控系统。
九十年代中期,随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展,人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理,利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示,从而大大提高了图像质量,这种基于PC机的多媒体主控台系统称为第二代数字化本地视频监控系统。
九十年代末,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高,以及各种实用视频处理技术的出现,视频监控步入了全数字化的网络时代,称为第三代远程视频监控系统。
第三代视频监控系统以网络为依托,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,引发了视频监控行业的技术革命,受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视。
近年来,随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展,视频监控制技术也得到飞速发展。
由于视频控制系统应用领域广泛,而且发展迅速,目前在国内外市场上,推出了数字控制的模拟视频监控和数字视频监控两类产品。
前者技术发展已经非常成熟、性能稳定,并在实际工程应用中得到广泛应用;根据项目的需求及经济性等因素分析,我们采用模拟视频前端加网络硬盘录像机的模式来进行方案设计。
1.3系统需求分析
模拟视频监控技术方案是金三立公司为本项目的功能和设计需求,并针对本项目的实际应用环境而设计的,主要包含系统的需求分析,系统设计及相应的设备选型和配置等内容。
方案以保证系统的可靠性与安全性为主要设计目标,同时重点考虑系统的先进性、实用性、可管理性、可扩展性、系统的造价,兼顾产品实际应用范围和投资保护,力争为本项目设计一个可靠、安全、好用、实用的视频监控系统。
该系统功能强大、图像清晰、界面友好、操作简易,能够有效的实现项目的视频监控安全管理。
1.4金三立简介
金三立视频科技(深圳)有限公司成立于2005年,注册资金港币6500万,国内生产基地及总部设在深圳,在北京、上海、广州、武汉、沈阳、济南、重庆、长沙、南宁、福州等城市设立了分支机构。
金三立致力于全系列网络和模拟视频监控产品的研发、生产、销售和服务。
公司自2005年成立伊始,便前瞻性的提出了“视频监控整体制造”的经营理念,06年成功的完成了从模拟到网络的战略转型,进而提出“网络视频监控整体制造、整体解决方案提供”的新指导思想,于07年成功推出自己的网络管理平台E-NVS,至此,金三立率先成为业内可以独立提供整套网络产品和解决方案的厂商之一。
准确的产品定位,持续的研发投入,有效的运营管理,使金三立在网络化、高清化、智能化、集成化、行业化的变革发展中始终处于行业的领先地位。
截止目前,金三立的产品、技术和解决方案成功的应用于市政场馆、平安城市、轨道交通、星级酒店、金融行业、智能建筑、教育、医院、能源等各个行业。
经过长期的高速发展,金三立已经成为中国安防行业的知名企业。
公司先后被评为“国家级高新技术企业”、“深圳科技进步奖”、“深圳知名品牌”,连续多年被评为“中国安防十大品牌”、“中国安防十大最具影响力品牌”、“平安城市建设推荐优秀安防产品”等等,并同时担任中国安防协会副理事长、广东省安防协会副会长,深圳市安防协会副会长。
永不停止的技术创新是金三立追求网络监控专业制造的不竭动力!
金三立将以设计和制造世界一流产品为目标,不断为用户推出更多优质产品。
展望未来,金三立将被打造为中国网络视频监控第一品牌,以实现金三立创业者和所有金三立人孜孜以求的美好愿望!
第二章、系统设计标准及原则
2.1系统设计标准
本项目实施所涉及的技术标准和规范(含设计标准和规范、产品标准和规范、工程标准和规范、验收标准和规范等)必须符合中华人民共和国有关条例及规范,至少应包括:
《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)
《建筑电气安装工程施工质量验收规范》(GB50303)
《自动化仪表工程及验收规范》(GB/J93-96)
《自动化仪表工程质量检验评定标准》(GB/J131-96)
《计算机软件质量保证计划规范》(GB/T12504)
《信息技术软件包质量要求和测试》(GB/T17544)
《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》(GB50254-96)
《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》(GB50257-96)
《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)
《工业企业通信设计规范》(GBJ42-81)
《有线电视系统工程技术规范》(GB50200-94)
《有线电视广播系统技术规范》(GY/T106-99)
《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)
《安全防范系统通用图形符号》(GA/T74)
《安全防范系统验收规范》(GA308)
《安防视频监控系统技术要求》(GA/T367)
《建筑与建筑群综合布线系统设计规范》(GB/T50311-2000)
《建筑与建筑群综合布线系统验收规范》(GB/T50312-2000)
以上所列的主要技术标准和规范,如未能达到国际和/或国内最新标准时,承包方应使系统的设计、选用的设备材料符合最新的国际、国内标准,并提供采用的国际、国内标准、规范和所应用的最新版本和有关技术依据资料。
2.2系统设计原则
系统设计根据技术规范要求和本工程实际需要,依据国家有关技术标准和规范的要求,结合实际情况,采用物防、技防、人防三防合一,把系统建成一个能够提供实时、高清、方便快捷的综合图像处理平台;同时还要节约人力和能源,减少维护和管理费用,达到少投资、效果高的目的,并且符合节约能源和保护环境的要求。
设计总体上应坚持“经济实用、适度超前”的原则,具体上应遵循以下原则:
(1)先进性
严格按照国家有关规定,结合具体情况,用最佳设计方案,采用先进成熟的技术设备和材料,既满足当前的需求,又兼顾未来高速的数据传输需要,使整个系统在一段时期内保持先进性和良好的扩展性,以适应未来信息产业业务的发展和技术升级的需要。
(2)规范性
视频监控系统工程,是一个先进复杂的综合性系统工程,从系统设计开始,包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程,都应严格按照国家有关的标准和规范,作好系统的标准化设计和管理工作。
最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供使用方存档。
(3)实用性和可扩充性
在设计本监控系统方案的同时,应充分考虑到目前需要和将来长远利益。
首先满足其基本功能需要,达到经济实用的要求,又应充分考虑今后的发展需要,具有可扩充性,充分保护现有的投资,而且具有较高的性价比。
系统的建设要严格按照国家、地方和行业的有关标准与规范。
在没有标准与规范的情况下,要参照国家、地方和行业的相关标准与规范,制订相应的标准与规范。
系统的分析、设计、实现和测试要严格按照软件工程标准和规范,并尽可能采用开放技术和国际主流产品,以确保系统符合国际上各种开放标准。
(4)可靠性
视频监控系统的建设,直接影响着使用效果、外部形象及投资回报,因此系统设计必须安全、可靠,本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品,在设备选型和系统的设计中采用最优化的方案。
并从线路敷设、设备安装、系统调试服务等方面,充分满足可靠性的要求。
(5)应用的广泛性
为了提供使用者(在过程监视中,一般指管理人员及各级领导者)的监视区域以外场所的远程监视的需要,只需在现有的机器上安装应用软件或直接使用标准浏览器(不需任何安装),即可实现此需求。
第三章、视频监控系统设计
3.1系统设计说明
以计算机技术为基础,采用计算机网络技术、多媒体技术、音视频编解码压缩技术、现代通信技术、自动控制技术等,组成多功能、综合性的现代化音视频监控。
硬件和软件都应采用模块化、开放式设计,便于系统今后容量的扩展和功能的提升。
该系统拟采用数模结合的方式,前端摄像机采用传统的模拟摄像机,通过电缆把图像传送到监控中心,监控中心配置相应的网络硬盘录像机,把前端所有的视频图像、音频编码为数字信号进行存储和传输,由视频管理平台进行集中录像存储和图像实时监控管理。
3.2系统架构说明
本方案采用的摄像机完全满足项目监控要求。
前端摄像机有室外一体化高速球形摄像机、室内一体化高速球形摄像机、红外半球摄像机、红外一体化枪型摄像机、电梯专用摄像机和其它配套附件设施组成,用于现场图像信号的采集,通过同轴电缆将模拟视频信号传送至监控中心。
对于距离超过300米的监控点考虑采用视频光端机通过光纤传输。
通过矩阵和电视墙来随时切换、控制监控点的图像。
矩阵具备巡回、群组切换功能。
通过视频管理PC客户端软件能够随意调用查看前端摄像机各个监视点的视频信息、设置及查看硬盘录像机的的配置信息、运行信息、操作人员的操作记录等。
通过嵌入式硬盘录像机记录和存储摄像机图像,便于日后必要时进行录像回放。
每台嵌入式硬盘录像机配置多块块硬盘,可记录30天左右的历史图像。
3.3系统架构拓扑图
3.4前端视频采集
3.4.1监控点说明
根据不同场所环境我们选用不同的摄像机。
本系统主要是各出入口、公共区域、大堂、电梯轿箱、地下车库出入口、地下车库车道交叉口、停车场、设备机房进行监控;电梯箱内主要选用电梯专用摄像机,大堂,中控室选用室内半球型摄像机,车库出入口,地下停车场采用低照度枪型摄像机,室外及室内部分区域选择高速球型摄像机。
3.4.2摄像机选型
1)、电梯间:
该区域光线条件较好,要求实现无死角监控,可看清电梯内人员以及进出的情况。
本项目选用电梯专用广角镜头飞碟型摄像机。
该类型摄像机体积小,造型美观隐蔽,可以对整个电梯间实施无死角监控。
2)、小区车库出入口、地下车库主干道、弯道处:
使用低照度枪机,满足日夜监控需要。
配置的密度以镜头的实际观察距离为参考。
3)大堂,走廊、公共区域及中控室等场所:
半球,适用于有吊顶的楼道或大堂内,产品外观小巧美观,不影响装修。
4)大范围室内及室外场所
选择使用高速球形摄像机
3.4.3头选型原则
本次项目中所选择的摄像机全部都是自带镜头的,但需要根据现场的需求提前规划好镜头的大小,视频监控系统能否获取良好的监控效果很大程度上取决于镜头的选择,在实际应用中应根据实际监控需求,结合现场环境及摄像机特征选配合适的镜头。
镜头的选择通常有以下几种方式:
1、根据公式计算
摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数,镜头视场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化(其变化关系如前所述),覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算:
f=vD/V或f=hD/H
其中,f代表焦距,v代表CCD靶面垂直高度,V代表被观测物体高度,h代表CCD靶面水平宽度,H代表被观测物体宽度。
举例说明:
本项目中枪机、半球选用1/3″镜头时,图像尺寸为v=3.6mm,h=4.8m。
镜头至景物距离D=3500mm,景物的实际高度为U=2500mm(景物的实际宽度可由下式算出H=1.333·U,这种关系由摄像机取景器CCD决定。
将以上参数代入公式
(1)中,可得f=4.8·3500/2500=6.72mm,故选用6mm定焦镜头即可。
用户可根据下表数据,估算拍摄景物距离,根据不同焦距镜头对应的拍摄场景宽度、高度,快速的选配所需镜头焦距。
1/3CCD搭配镜头拍摄范围尺寸表:
1/3CCD搭配镜头拍摄范围尺寸如下表所视
镜头焦距
距离5米
(宽*高)
距离10米
(宽*高)
距离15米
(宽*高)
距离20米
(宽*高)
2.8mm
13*9.8米
26*19.5米
39*29.3米
52*39米
3.6mm
8.5*6.4米
17*13米
25.5*19米
34*25.5米
4mm
8*6米
16*12米
24*18米
32*24米
6mm
5.5*4.1米
11*8.2米
16.5*12.4米
22*16.4米
8mm
3.5*2.6米
7*5.2米
10.5*7.8米
14*10.4米
12mm
2*1.5米
4*3米
6*4.5米
8*6米
16mm
1.5*1.1米
3*2.2米
4.5*3.3米
6*4.4米
25mm
1.3*1米
2.6*2米
3.9*3米
5.2*4米
2、根据所需视场角选配
摄像机采用1/3′规格芯片时,选用不同焦距的镜头,对应的拍摄视场角度各有不同,根据下表数据,结合现场环境,可快速的估算出所需镜头焦距范围。
1/3"芯片不同焦距下对应视场角:
镜头焦距(mm)
1/3"芯片左右拍摄角度
1/3"芯片上下拍摄角度
2.5mm
96.4°
86.2°
2.8mm
89.9°
79.8°
3.6mm
75.7°
66°
4mm
69.9°
60.7°
6mm
50°
42.6°
8mm
38.5°
32.6°
12mm
26.2°
22.1°
16mm
19.8°
16.6°
30mm
10.6°
8.9°
3、根据所需看清人脸距离选配
实际应用中,经常需要限定摄像机能看清某一限定范围内人脸特征,参考下图所示数据,可根据项目需求,快速选配所需镜头。
3.5传输系统设计
视频监控系统使用标准的局域网/城域网/广域网/互联网作为传送图像、声音和数据信息的核心线路,前端采用模拟视频电缆将摄像机同数字硬盘录像机相连,图像可通过数字硬盘录像机送入计算机网络,与网络应用集成,让用户能通过网络/互联网观看、存储、分析现场视频。
3.5.1本地传输
视频信号的传输是系统图象质量的保证,在进入数字硬盘录像机进行数字转换之前,视频线个品质是优异画质的保证,为此我们采用监控系统的视频专用电缆---“SYV-75-5”进行前端视频线缆布放,音频线采用RVVP2*0.5进行音频传输布放。
3.5.2本地电源供应
前端摄像机工作电源采用DC12V或AC24V电源分组集中供电的方式;为防止在停电情况下设备无法正常运行,可考虑采用外加后备电源(UPS)供电。
3.5.3网络接入
数字硬盘录像机自带网络接口,接入本地交换机,服务器和客户端通过网络访问和管理数字硬盘录像机上的数据。
3.6本地存储计算及设计
3.6.1存储容量计算
系统存储需求为存储时间30天,对图像实现每天24小时的不间断存储,采用D1分辨率1.5Mbps码流,数据保存周期为1天。
每路视频所需硬盘容量计算方式如下:
(视频码流+音频码流)÷8(转换为字节)×3600(得到一小时存储容量)×10(得到一天存储容量)×1(得到1天存储容量)÷1024(转化单位为GB)÷0.9(考虑到格式化后的硬盘损失10%)
1536Kbps÷8×3600×24×1÷1024÷1024÷0.9≈18GB
由以上可知,采用1.5Mbps视频码流,存储1天1路需要18GB的存储空间,
系统中采用16路硬盘录像机配置16路存储30天需要:
16×30×18=8640GB≈9T
由以上计算得知,16路数字硬盘录像机安装5块2T或3块3T硬盘满足存储需求。
3.7管理平台设计
本项目中对于终端控制平台的选择,涉及到集中管理、录像、服务的问题,其管理众多的前端摄像机,金三立视频管理平台作为一套完善的影像监控管理系统,不仅提供高分辨率画质、长时间数字影像储存能力以及网络应用的CCTV解决方案,更是一个极具扩充性及可信赖性的安全应用整合平台。
金三立视频管理平台是一套针对视频监控应用所提供的完整解决方案。
作为一个开放式平台,其采用最先进的IT技术,提供给保安专业人员简易的安装及配置方法。
这种随插即用的特性让使用者能自在随意的扩充监控范围。
3.7.1本地监控中心
管理终端通过管理软件对前端DVR主机进行管理,实现远程录像控制功能。
录像资料保存在每台DVR主机中,可根据录像时间的扩展挂载不同大小的硬盘。
✓多路实时监控
综合管理软件能够连接本区域内所有的前端DVR,支持轮巡。
✓音视频同步记录
可实现在远程硬盘实时记录多路音视频监控信号,数据饱和时告警操作提示。
用户能够通过综合管理软件,对本区域内场景音视频录像进行设置,用户可以选择预存储音视频通道,预先设置录像时间等。
✓全面的检索与回放
可以根据用户的查询请求(如某路某时)查询录制在硬盘上的数据,并显示回放。
可根据需要对录制的数据进行锁定(防止误删除)、删除、复制等操作,对图像可以进行编辑、打印等操作。
✓层次化的多级认证管理
实行本级操作员分级别管理,不同级别的操作员有不同的操作权限,以提高系统安全性。
各级别操作员可在系统安装时设定或在系统投入运行后随时设置。
✓详细的日志管理
对操作员登录、系统报警&录像等工作状况,系统随时做记录,日志记录具备查询、打印功能。
3.7.2矩阵系统功能
3.7.2.1模块化结构,扩展方便
Ø高密度模块化组合,方便系统扩容,系统单机最大支持为1024路视频输入、128路视频输出、8个本地RS422系统控制器及16个网络系统控制器,更高容量可以通过矩阵联网控制实现。
Ø系统状态菜单可在任意监视器上输出。
Ø可选择用户操作界面(RS422系统控制器、网络控制器、单机版多媒体软件、网络版多媒体软件等)。
Ø系统支持热插拔功能。
Ø最多可接999路外部报警信号输入。
3.7.2.2中文字符叠加
OSD功能:
摄像机标题可以是12个中文字符,可以选择64路输出中的任意一路图像是否显示日期与时间、摄像机标题、状态等。
3.7.2.3多种切换方式
巡回切换
巡回切换总共可编程64组,每组有64步,每步包含一台摄像机、独立的停留时间、辅助开关控制及摄像机预置等,并有自动跳跃功能。
每组巡回切换可在任何一台监视器上运行。
每组巡回切换编程通过管理软件完成。
群组切换
群组切换总共可编程32组,每组有64步,每步可由多至64台摄像机组成,并有自动跳跃功能,可同时显示在64台监视器上,每台摄像机还包括预置位置及辅助开关控制2等。
每步停留时间可在5—255秒范围内以秒为单位调整,32组群组切换通过管理软件设定编程。
3.7.2.4超级网络功能
内置以太网络(100M/10M),特别适用智能小区、大型厂区、机场、高速公路等网点分散地区的监控要求。
3.7.2.5定时功能
星期定时事件
从星期一到星期日,每天可以定义八个事件,每个事件包括定时切换和定时设置防区两部分,定时切换是指到指定时间后每个监视器将进行何种动作,定时设置防区是指到指定时间后每个防区进行设防或撤防动作。
缺省值是不定义定时切换也不定义定时设置防区。
特殊日定时事件
可以定义31个特殊日,每个特殊日可以定义4个事件,其概念与星期定时事件的定时切换的概念差不多,设置方法也基本一致。
点击“缺省值”所有特殊日的所有事件都不定义。
3.7.2.6VS同步切换技术
VS同步切换技术是指与视频输入口带有VS同步信号的摄像机配合,可实现视频图像切换无抖动效果。
打勾表示有;不打勾表示没有。
缺省值为所有的摄像机都无VS同步信号。
在子菜单“摄像机”上移动鼠标到“同步信号VS”菜单项上点击左键则出现如下图的窗口接口。
拉动右边的滚动条可以见到304路摄像机的任何一个并可对它设置。
右图摄像机编号的对应方法为行列组合,比如行为50、列为7则表示57号摄像机,如果把鼠标移动到此摄像机上暂停一下,则会弹出表示该摄像机名称的小方框。
3.7.2.7摄像机物理地址、逻辑地址可任意对应
随着大矩阵路数增多,实际地址(矩阵的实际输入的物理地址)不能方便快捷的表示摄像机的实际对照地址。
这就需要逻辑地址、物理地址等概念。
物理地址的概念是:
一个摄像机的实际接入地址(物理连接)
逻辑地址的概念是:
操作员使用的摄像机地址。
可以不完全和它的实际接入地址(物理地址)一样,例如一个摄像机接入矩阵的物理端口为10,在系统中可以把这路摄像机信号虚拟为1(逻辑号),控制云台(球机)地址号虚拟为100。
3.7.2.8OSD功能
摄像机标题可以是12个中文字符,可以选择输出中的任意一路图像是否显示日期和时间、摄像机标题、状态等
3.7.2.9报警功能
ST-MS650BL系统包含完善的报警功能。
可以根据需要将探测器和摄像机一一对应,并通过声音、图像通知警卫。
报警后还可设置对应辅助开关动作、自动录像等。
如用户配备打印机,还可实时打印报警记录。
此外,ST-MS650BL系统最多可将999路外部报警信号输入。
3.7.2.10管理软件功能特点
Ø管理软件主要用于系统MS750/MS650B的管理、设置、系统备份及软件管理.
Ø能对网络上任意一台矩阵ST-MS750/MS650B系统进行管理设置等.
Ø程序内容包括摄像机、控制器、监视器、报警防区及探测器、报警输入/输出、系统操作员、巡回切换、群组切换及系统结构等。
Ø软件设置菜单可以设置管理员密码、配置矩阵通信信息、数据备份与恢复等。
Ø矩阵系统设置可以设置操作员、配置网络中的矩阵系统设置矩阵系统时间等。
Ø摄像机设置菜单可以设置摄像机标题、摄像机分区、VS同步信息号、摄像机逻辑ID、摄像机控制协议选择、摄像机输入状态查询等。
Ø探测器设置可以设置防区、探测器、报警后在各个监视器显示不同图像及对应的辅助开关等。
Ø控制器对监视器的权限可以设置RS422控制键盘及网络控制键盘对监视器的控制。
3.7.3本地各监控中心显示布局
系统管理中心设置管理电脑,实现系统的配置管理、显示及回放等操作,同时设置多台监视器组成电视墙,由矩阵控制电视墙上画面切换。
显示结构如下:
3.8主要设备技术参数
3.8.1700线模拟电梯半球型摄像机
型号:
ST-CC4052
一、功能特点
▪外观设计精美,体积小巧、坚固耐用
▪多种焦距镜头配置:
2.8mm、4mm、6mm、8mm镜头可选
▪内置自动光线调整电路
▪自动增益控制、自动背光补偿、自动白平衡
▪超低功耗
▪供电方式:
DC12V
二、技术参数
型号
ST-CC4052
摄像器件
1/3″SonySuperHADITCCD
水平分辨率
彩色650线/黑白700线
日夜模式
自动转换
视频输出
1.0V[p-p]/75Ω,复合视频信号,BNC接头
信噪比
≥50dB
最低照度
F1.2时,彩色0.1/黑白0.01Lux
电子快门
1/50~1/10000S
增益控制
关/自动
背光补偿
关/自动
白平衡
关/自动
底盘旋转角度
360°
倾斜范围
90°
环境温度
-10℃~+50℃
环境湿度
≤95%
电源
DC12V
功耗
约1.4W
尺寸
φ83mmx79.3mm(H)
重量
约0.14kg
3.8.2700线模拟半球型摄像机
ST-CC4074A-E
一、功能特点
▪外观设计精美,体积小巧、坚固耐用
▪镜头配置:
2.8-12mm手动变焦
▪具备日夜转换功能
▪自动增益控制、自动背光补偿、自动白平衡
▪
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