一、系統概述

近年來,隨著科技的進步和經濟的發展帶來了整個社會生活水平的提高,人們生活不再僅僅局限于傳統的衣、食、住、行,對周圍的居住環境及環境安全越來越重視,安全技術防范作為保護人民生命和財產的重要工具也越來越被廣大消費者所重視,在眾多領域已經得到廣泛應用。視頻監控系統作為安全防范系統最基本、最重要的子系統,得到了最為廣泛的應用。采用視頻監控為主的多種技術防范結合的系統是預防和制止犯罪最為有效的措施。

 二、系統設計目標

在進行閉路監控系統設計的時候,依照系統的基本需求,本著架構合理、安全可靠、產品主流、低成本、低維護量作為出發點,提供先進、安全、可靠、高效的系統解決方案。

架構合理: 就是要采用先進合理的技術來架構系統,使整個系統安全平穩的運行,并具備未來良好的擴展條件。

穩定性和安全性:這是客戶最關心的問題,只有穩定運行的系統,才能確保閉路監控系統平穩運行。系統的技術先進性是系統高性能的保證和基礎,同時可有效地減少使用人員和系統維護人員的麻煩。良好的可擴展性則是為了用戶的發展考慮。隨著對安防系統應用時間的增長,未來對安防系統的要求會更高??蓴U展性保證當用戶有更多的要求時,引入的新設備可以順利地與本次配備的設備共同工作,進一步擴展與提高系統的性能。

產品主流:系統是否采用當今主流產品,關系到系統的整體質量和未來能否得到良好技術支持以及完整的技術文檔資料。

低成本低維護量: 指力爭有良好的性能價格比,所采用的產品應是簡單,易操作,易維護,高可靠度的。

系統是否具有優良的性能價格比是判斷一個系統優劣條件的重要依據。系統的易操作和易維護性是保證非專業人員使用好一個系統的條件。高可靠度是保障系統運行的基本要求,也是易維護性的保障。

我司將本著上述設計原則,來進行視頻監控系統的設計。并將嚴格按照國際慣例并結合本公司的技術實力與工程經驗,進行貴單位監控系統整個工程的安裝、測試以及驗收,完工時將同時提交與工程相關的每個設備的安裝使用手冊、及系統的各種圖表等各項文檔資料,還將根據用戶的實際需求提出技術培訓和有償服務的建議。

  三、系統設計原則、依據

3.1、設計原則

根據酒店視頻監控系統的總體結構,并充分考慮現場實際情況,前端設計采用全天候高清晰度彩色攝像機,視頻傳輸采用抗干擾高屏蔽同軸電纜,控制信號傳輸采用帶屏蔽專用控制電纜,保證視頻信號和控制信號的準確傳輸;監控中心使用監控平臺軟件進行集中監控,并提供電視墻實時顯示監控系統信息;和網絡化的錄像存儲系統,可以實現集中錄像,并方便檢索回放。

a、 先進性:

在投資費用許可的情況下,系統采用當今先進的技術和設備,一方面能反映系統所具有的先進水平,另一方面又使系統具有強大的發展潛力,以便該系統在盡可能的時間內與社會發展相適應。

b、 可靠性:

系統最重要的就是可靠性,系統一旦癱瘓的后果將是難以想象的,因此系統必須可靠地、能連續地運行,系統設計時在成本接受的條件下,從系統結構、設備選擇、產品供應商的技術服務及維修響應能力等各方面均應嚴格要求,使得故障發生的可能性盡可能少。即便是出現故障時,影響面也要盡可能小。

c、 安全性:

對于安全防范系統,其本身的安全性能不可忽視,系統設計時,必須采取多種手段防止本系統各種形式與途徑的非法破壞。

d、 可擴充性:

系統設計時應充分考慮今后的發展需要,系統應具有預備容量的擴充與升級換代的可能。

e、 規范性:

由于本系統是一個嚴格的綜合性系統,在系統的設計與施工過程中應參考各方面的標準與規范,嚴格遵從各項技術規定,做好系統的標準化設計與施工。

一切應從實際出發,使智能系統具有較高的實用效能。這也是智能建筑在當今之所以能迅速興起并發展的關鍵所在。

  四、總體設計

4.1、需求分析

隨著現代科學技術的發展,視頻監控系統已成為智能大廈必不可少的一部分。首先,視頻監控系統為智能大廈創造一個高度安全的環境;其次,可以大大降低管理的費用;視頻監控系統是監控整座大樓的系統,除其本身可大大降低所需保安人員的數量外,它還為人員的有序流動創造了條件。為了對整個大廈進行現代化管理,對外迅速而有效地禁止或處理突發性事件,視頻監控系統是必須的。

視頻監控系統主要是通過電纜或光纜在閉合的環路內傳輸電視信號,并從攝像到圖像顯示獨立完整的電視系統。在一般酒店常設有保安中心,保安中心設有數臺至數十臺監控顯示器,通過視頻監控系統,使保安中心值班人員可以隨時觀察大樓出入口、主要通道、電梯轎廂和該中心需重點保護的場所的安全狀況。

視頻監控系統應該說是一個系統工程,以功能要求的不同可分為以下幾個方面:

1) 前端攝像系統

2) 視頻傳輸系統

3) 視頻控制系統

4) 視頻顯示和記錄系統

攝像部分是電視監控系統的前沿部分,是整個系統的“眼睛”,它把監視的內容變為圖像信號,傳送控制中心的監視器上,攝像部分的好壞及它產生的圖像信號質量將影響整個系統的質量。

傳輸部分是系統的圖像信號通道。

控制部分是整個系統的“心臟”和“大腦”,是實現整個系統功能的指揮中心。

顯示部分一般是由幾臺或多臺監視器組成,它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。

視頻監控系統的粗略結構圖如下圖所示:

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  監控系統結構圖

  4.1.1、攝像部分

攝像部分一般安裝在監視現場,它一般包括攝像機、鏡頭、防護罩、支架和云臺等。它的作用是對監視區域進行攝像并將其轉換成電信號。

攝像機

攝像機分為彩色和黑白兩種,一般黑白攝像機要比彩色的靈敏度高,比較適合用于光線不足的地方,如果使用的目的只是監視景物的位置和移動,則可采用黑白攝像機;如果要分辨被攝像物體的細節,比如分辨衣服或景物的顏色,則選用彩色的效果會較好。

攝像機的規格大致可分為1/3?、1/4?、1/2?和2/3?等,安裝方式有固定和帶云臺二種。

鏡 頭

常用的鏡頭種類包括:手動/自動光圈定焦鏡頭和自動光圈變焦鏡頭兩種。定焦鏡頭分為標準鏡頭和廣角鏡頭兩種。定焦鏡頭的適用范圍如下:

手動光圈鏡頭—所需監視的環境照度變化不大,如室內。

自動光圈鏡頭—所需監視的環境照度變化大,如室外。

廣角鏡頭—監視的角度較寬,距離較近。

標準鏡頭—監視的角度和距離適中。

常用的變焦鏡頭分為10倍、6倍和2倍變焦鏡頭,另一種分法是:手動變焦和電動變焦(電動光圈和自動光圈)兩種。

變焦鏡頭在規則上可以劃分為:1/3?、2/3?、1/2?和1?等。選擇變焦鏡頭的原則是:鏡頭的規格不應小于攝像機的規格,也就是說1/2?的鏡頭可以與1/3?的攝像機一起使用,但是1/3?的鏡頭就不能夠在1/2?的攝像機上使用。

防護罩

防護罩分為室內型和室外型兩種。室內的防護罩主要是防塵,有的也有作隱蔽作用,使監視場合和對象不易察覺受監視;室外防護罩的功能主要有防曬、防雨、防塵和防凍等作用。一般的室外防護罩都配有溫度繼電器,在溫度高時自動打開風扇冷卻,溫度低時自動加熱;下雨時可以人工控制雨刷器刷雨;有的室外防護罩的玻璃還可以加熱,當防護罩上有結霜時,可以加熱除霜。

云臺

云臺是安裝、固定攝像機的支撐設備,它分為水平和全方位云臺兩種。水平云臺適用于監視范圍不大的情況,在水平云臺上安裝好攝像機后可調整攝像機俯仰的角度,達到最好的監視角度后可遙控水平旋轉。

全方位云臺適用于對大范圍進行掃描監視,它可以大大增加攝像機的監視范圍。云臺高速姿態是由兩臺執行電動機來實現,電動機接受來自控制器的信號精確地運行定位。在控制信號的作用下,云臺攝像機既可自動掃描監視區域,也可在監控中心值班人員的操縱下跟蹤監視對象。

一般來說,水平旋轉角度為0°~350°,垂直旋轉角度為+90°。恒速云臺的水平旋轉速度一般在3°~10°/s,垂直速度為4°/s左右。變速云臺的水平旋轉速度一般在0°~32°/s,垂直旋轉速度在0°~16°/s左右。在一些高速攝像系統中,云臺的水平旋轉速度高達200°/s以上,垂直旋轉速度在30°/s以上。

4.1.2、控制部分

視頻監控系統中的信息量與信息處理的工作量都很大,因此其控制臺的操作一般都采用了計算機系統,以用戶軟件的方式來完成驅動云臺巡視、視頻切換、報警處理、設備狀態自檢等工作。

現在推出的數字視頻監控報警系統采用計算機多媒體技術,以CCD攝像機作為報警探頭,攝像機將獲取的視頻信號傳輸到主機,主機里的高速圖像處理器進行數字化處理,將視頻信號形成的圖像與背景圖像進行分析比較,若發現有差異就報警,因為這是一種全屏幕報警,因而不易漏報。同時主機自動采集報警圖像并存入計算機,事后用戶可根據時間、地點隨時查閱報警現場的圖像,以了解報警原因。

4.1.3、傳輸部分

傳輸系統包括視頻信號和控制信號的傳輸。

視頻信號的傳輸可用同軸電纜、光纖或雙絞線,用雙絞線傳輸時需可視頻轉換適配器。

控制信號的傳輸方式包括:

? 直接控制:控制中心直接把控制量,如云臺和變焦距鏡頭的電源電流等,直接送入被控設備。特點是簡單、直觀、容易實現。在現場設備比較少,主機為手動控制時適用。但在被控的云臺、鏡頭數量很多時,控制線纜數量多,線路復雜,所以在大系統中不采用。

? 多線編碼的間接控制:控制中心把控制的命令編成二進制或其它方式的并行碼,由多線傳送到現場的控制設備,再由它轉換成控制量來對現場攝像設備進行控制。這種方式比上一種方式用線少,在近距離控制時也常采用。

? 通訊編碼的間接控制:隨著微處理器和各種集成電路芯片的普及,目前規模較大的電視監控系統大都采用通信編碼,常用的是串行編碼。它的優點是:用單根線路可以傳送多路控制信號,從而大大節約了線路費用,通訊距離在不加中間處理情況下達可達1km公里以上,加處理可傳10Km以上。這樣就克服了前面兩種方式的缺陷。本系統采用此種控制。

? 除了以上方法外,還有一種控制信號和視頻信號復用一條電纜的同軸視控傳輸方式。這種方式不需另鋪設控制電纜。它的實現方法有兩種:一種是頻率分割,即把控制信號調制在與視頻信號不同的頻繁范圍內,然后同視頻信號一起傳送,到現場后再把它們分解開;另一種方法是利用視頻信號場消隱期間傳送控制信號(同軸視控)。這種方法在短距離傳送時明顯比其它方法要好,但設備的價格相對也比較昂貴。

4.1.4、顯示與記錄

顯示與記錄設備安裝在控制室內,主要有監視器、硬盤錄像機和一些視頻處理設備。

現在有一種電視監控系統把云臺、變焦鏡頭和攝像機封裝在一起組成一體化攝像機。它們配有高級的伺服系統,云臺具有很高的旋轉速度,還可以預置監視點和巡視路徑。平時按設定的路線進行自動巡視,一旦發生報警,就能很快地對準報警點,進行定點的監視和錄像。一臺攝像機可以起到幾個攝像機的作用。

圖像監視器

圖像監視器主要分為黑白和彩色兩大類。黑白監視器的中心分辨率通??蛇_800線以上,彩色監視器的中心分辨率一般為400線以上。圖像監視器視頻信號的帶寬一般在7~8MHz范圍內。

目前也流行使用液晶顯示器的方式,這種施工簡單,且方便維護。

錄像機

錄像機是閉路電視監視系統中的記錄和重放裝置,它要求可以記錄的時間非常長,目前大部分監視系統專用的錄像機都采用數字式硬盤錄像機,根據所安裝硬盤容量大小,可以長時間進行音視頻錄制,且可進行錄像文件循環覆蓋。

使用自動錄像周期設定功能,可以對一星期內每一天的錄像模式進行編程。當收到報警信號后,錄像機便自動進入連續錄像狀態,在無報警情況下,恢復正常間歇錄像模式。此外,錄像機還有一個鎖定保護鍵,使非正常指令與操作無效,防止非專業人員與破壞性操作侵犯閉路電視監視系統。

其它

機柜用于安裝閉路電視監控系統的設備,監視墻用于安裝監視器。

4.2 設計功能描述

? 性能、功能先進:

設備選型要保證技術領先,性能可靠,操作簡便、實用,維護簡單,性能價格比最優,并留有擴展余地。設備采用均采用目前領先技術和生產工藝制造,系統建成后,三至五年不會落后淘汰。

? 電視監控系統功能完善:

通過保安監控系統隨時掌握監控區域內人員活動情況,檢查各個重點部位的安全情況,提前發現隱患,及時處理突發事件。并自動進行錄像。正常情況下對進行24小時錄像,錄像資料可備出事時查詢。

? 設備高可靠性:

采用監控行業最新技術和高品質設備。

? 操作簡單實用:

采用高科技手段,進行智能化設計,盡量減少系統操作的復雜性。并作到系統工作穩定可靠,維護簡單。

? 發展性

系統應在初步設計時,就考慮未來良好的發展性,以降低未來發展的成本,使系統具有良好的可持續發展性。

? 經濟性

在滿足安全防范級別的要求前提下,在確保系統穩定可靠、性能良好的基礎上,在考慮系統的先進性的同時,按需選擇系統和設備,做到合理、實用,降低成本,從而達到極高的性能價格比,降低智能大廈安全管理的運營成本。

? 外觀效果美觀:

前端裝置安裝均考慮安全性、隱蔽性及美觀性,根據實用和美觀的原則,我們都選用了外觀工藝和性能穩定都比較好的安防產品。

4.3 總體設計方案

酒店視頻監控系統由前端圖像采集、圖像及控制信號傳輸和圖像控制存儲三個部分組成。

4.3.1、前端圖像采集部分

酒店視頻監控系統共設計XX臺攝像機,設計在大廈的各類進出口(如入門大廳和停車場出入口等)、大廈內部的主要走廊和公用設施(如電梯轎箱、停車場內等)、大廈內人群密度較大的流動區域和集散地(如首層大堂、電梯前室等)安裝監控探頭進行現場實時監視錄像,以保證大廈警力可以有效地杜絕隱患或發生突發事件時可以及時處理。

? 在大廈停車場出入口設置定向彩色高解攝像機XX臺,用于監控人員及車輛的出入情況;停車場內部設計低照度彩色攝像機XX臺,用于監視地下停車場內的狀況。

? 大廈周界設計一體化球機XX個,并與周界報警系統聯動控制,一旦有入侵報警信號發生,攝像機將自動旋轉至報警區域,自動跟蹤監控,同時在監控中心,系統將自動切換報警現場畫面至指定監視器,硬盤錄像機進行實時錄像。

? 大廈首層大廳安裝一體化球機XX個,因為這個地區是大樓內人群集散地,進行監視和合理的干預對保證大廈秩序和人群流動安全有積極的作用。

? 每部電梯轎廂內安裝吸頂式電梯專用彩色半球攝像機XX臺,用于監視和記錄電梯內的實時情況,以備發生突發事件能及時得到警力處理。

? 大廈每層的電梯廳分別設計一臺彩色半球攝像機,共XX臺,配以長廣角鏡頭,用于監視出入電梯的人員、走火通道是否亂擺亂放和防止不法分子在人群較少的地方作案等。

4.3.2、圖像和控制信號傳輸部分

酒店視頻監控系統視頻信號采用屏蔽視頻電纜,根據攝像機安裝位置建議選擇采用RG59/128編(或SYV-75-5/128編)等同軸電纜,以保證監控信息的準確傳輸??刂凭€設計采用RVVP2*28/0.15圓形雙絞屏蔽電纜。

4.3.3、圖像控制存儲部分

監控中心機房位于大廈一樓消防中心,在監控室設計控制主機,設計采用XX臺XX英寸顯視器作為電視墻,XX臺XX英寸的顯視器作為主監視器。錄像系統設計采用XX臺XX路數碼硬盤錄像機或者XX網絡攝像機作為視頻監控主題。設計整個硬盤錄像系統可以連續保存錄像資料15天,硬盤錄像系統支持錄像與回放全雙工工作。

4.4 系統網絡拓撲圖


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  五、系統配置說明

5.1、客戶端配置要求

客戶端作為實時監控及回放錄像的終端設備,主要功能是解碼及顯示,因此,需要配置高性能的 CPU 、大容量的內存及高質量的顯示卡。建議配置如下:

操作系統:Windows XP,Windows 2003

CPU:P4 2.8 以上

內存:512M

顯示卡: ATI 顯卡,256M以上顯存,AGP 8速接口

網卡:10/100兆網卡

聲卡

硬盤:最小配置,能裝操作系統就可以,如果需要本地錄像的情況下,建議越大的硬盤越佳

5.2、數據庫服務器配置要求

系統的數據庫是使用的SQL SERVER的數據庫,在SQL SERVER里面建立數據庫。數據庫服務器普通配置即可。建議配置如下:

操作系統:Windows XP,Windows 2003

CPU:P4 2.8G 以上或者專用服務器 CPU

顯示卡:普通顯卡

內存:1G

網卡:10/100兆網卡

硬盤:最小配置,能裝操作系統就可以

5.3報警服務器配置要求

報警服務器是負責接收前端報警和對講信息,寫入數據庫中,并將對講和報警信息發送給相關聯的客戶端。因此報警服務器的配置主要是用較高性能的CPU,較好的網絡。建議配置如下:

操作系統:Windows XP,Windows 2003

CPU:P4 2.8G 以上或者專用服務器 CPU

顯示卡:普通顯卡

內存:1G

網卡:10/100兆網卡

硬盤:最小配置,能裝操作系統就可以

5.4存儲服務器配置要求

存儲服務器是負責從前端獲取音視頻數據并進行存儲(寫盤)并創建索引以提供遠程客戶端的調閱。因此存儲服務器需要專用服務器設備,配置高性能的 CPU 及大容量內存。具體配置如下:

操作系統:Windows XP,Windows 2003

CPU:P4 2.8G 以上或者專用服務器 CPU

顯示卡:普通顯卡

內存:1G

網卡:雙千兆網卡

高速硬盤:SCSI 接口,12000轉,硬盤容量按照存儲要求來配置

外接存儲設備:可選擇 RAID 或者 NAS(要求能夠影射成物理盤),容量按照存儲要求配置

六、系統防雷設計

酒店視頻監控系統防雷設計包括電源防雷、視頻信號防雷、控制信號防雷和接地四個部分內容。

1、電源防雷

電子設備因雷擊造成的損壞,很大比例是由于感應雷串到電源造成的設備損壞。根據GB50174-93《電子計算機機房設計規范》和GB50057-94《建筑物防雷設計規范》要求中心計算機機房等大量重要電子設備集中場所應設計兩級以上的電源防雷保護。對于上梅林新村閉路監控系統供電防雷保護,設計建立二級電源防雷防護:第一級防護在機房總配電柜進線端,設計采用一套國際知名品牌加強型電源避雷器,第二級防護在機房供電的UPS進線端,設計采用一套標準型電源避雷器。

2、視頻信號防雷

系統設計在攝像機前端安裝視頻防雷器。當視頻信號有過電壓現象發生,避雷器瞬間導通,以保證前端攝像機和末端矩陣主機的安全。

3、控制信號防雷

系統控制線路采用屏蔽專用控制電纜,控制線的屏蔽層在接頭和端頭進行重復接地,控制線進入控制室后先進入信號避雷器,當控制線路串有感應雷過電壓時,避雷器瞬間導通,把多余的電荷引接到大地,保證前端解碼器和末端矩陣控制主機的安全運行。

4、接地

根據GB50057―94《建筑物防雷設計規范》、JGJ/T16―92《民用建筑電氣設計規范》的有關規定,對控制室內所有設備的接地極和設備金屬外殼進行接地處理。接地的具體處理方法是:從共同接地體的接地干線上引一條支干線到中心機房,在機房安裝匯流銅排,電源接地、防靜電接地、防雷接地和設備外殼接地各單獨引接地導線到接地銅排,牢固連接,以保證電氣設備和人身的安全。

  七、系統供電與控制室要求

?為保證監控系統正常穩定工作,系統采用在線式UPS集中供電;

?監控系統和中心控制室采用單獨電源供電回路;

?主干采用AC220V供電,在攝像機前端采用變壓器就近供電;

?中心控制室必須配備有通訊、安全和消防等設備;

?中心控制室必須單獨安裝空調裝置,保證控制室的溫度在16~28℃之間,相對濕度不大于85%;

?控制室室內光線充足,其照度應不小于300Lux;

?控制室的其它設備和金屬外殼也必須做好等電位連接,以保證控制室內的人身和設備安全。