国宾馆解决方案Word文件下载.docx
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中心设备由于采用多种设备组合方式,存在设备之间的多个故障结点,不易维护排查等问题。
对旧系统的整合程度不高:
新建视频监控系统与原有系统之间难以融合,原有监控资源利用率低,造成资源浪费。
一.3需求说明
根据现状分析发现原先系统存在众多弊病,用户为解决上述问题,提出以下需求:
1)系统需要有中心平台进行统一管理;
2)系统应达到高清视频的采集、传输、存储、显示;
3)系统需全IP化,从而实现灵活组网,便捷管理;
4)降低视频码率,提高视频预览的效果;
5)系统应具备灵活、可靠的存储方式;
6)实现高清视频解码、拼接控制、开窗漫游显示等功能的一体化;
7)系统具备视频质量诊断功能;
一.4设计原则
本系统以“先进性、可靠性、实用性、经济性、扩展性”为基本原则,具体如下:
先进性:
采用成熟、主流的设备构建系统,系统建设充分利用当前最新的视音频、数据、网络等技术,充分兼顾需求和技术的不断变化,建设业内领先的高清视频监控系统。
可靠性:
系统硬件采用电信级的服务器及专业设备,对关键设备采取冗余备份措施,软件采用模块化、分层隔离的设计思想,确保整个系统长期稳定运行。
实用性:
系统的设计突出应用,以现实需求为导向,以有效应用为核心,以技术建设与工作机制的同步协调为保障,确保系统能有效服务于用户的工作需要。
经济性:
系统整体配置性能高,价格合理,建设成本和投入较低。
扩展性:
系统采用业界主流的硬件设备,提供标准的协议,具有良好的兼容性和通用的软硬件接口,可以全面兼容主流厂商的设备,并能为其他系统提供接口。
一.5设计依据
1)《视频安防监控系统技术要求》(GA/T367-2001)
2)《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-2011)
3)《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T670-2006)
4)《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
5)《信息技术安全技术IT网络安全》GB/T25068
第二章系统总体设计
二.1设计目标
系统采用高清视频监控技术,实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示;
系统基于IP网络传输技术,提供视频质量诊断等智能分析技术,实现全网调度、管理及智能化应用,为用户提供一套“高清化、网络化、智能化”的视频图像监控系统,满足用户在视频图像业务应用中日益迫切的需求。
本方案主要实现以下目标:
建成统一的中心管理平台:
通过管理平台实现全网统一的视频资源管理,对前端摄像机、编码器、解码器、控制器等设备进行统一管理,实现远程参数配置与远程控制等;
通过管理平台实现全网统一的用户和权限管理,满足系统多用户的监控、管理需求,真正做到“坐阵于中心,掌控千里之外”。
实现系统高清化与网络化:
本方案以建设全高清监控系统为目标,为用户提供更清晰的图像和细节,让视频监控变得更有使用价值;
同时以建设全IP监控系统为目标,让用户可通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息,且系统组网便利,结构简单,新增监控点或客户端都非常方便。
系统具备以下特征:
系统具备高可靠性、高开放性的特征:
通过采用业内成熟、主流的设备来提高系统可靠性,尤其是录像存储的稳定性,另外系统可接入其他厂家的摄像机、编码器、控制器等设备,能与其他厂家的平台无缝对接;
具备高智能化、低码流的特征:
运用智能分析、带有智能功能的摄像机等提高系统智能化水平,同时通过先进的编码技术降低视频码流,减少存储成本和网络成本,减弱对网络的依赖性,提高视频预览的流畅度;
具备快速部署、及时维护的特征:
通过采用高集成化、模块化设计的设备提高系统部署效率,减少系统调试周期,系统能及时发现前端监控系统的故障并及时告警,快速相应;
具备高度整合的特征:
新建系统能与原有系统高度整合、无缝对接,能充分利用原有监控资源,避免前期投资的浪费。
二.2设计思路
本方案的总体设计思路如下:
8)前端设备均采用高清IPC,从而实现高清视频采集,同时为满足前端多种应用场景的不同需求,推荐不同类型、不同功能的IPC;
9)采用NVR存储模式对实时视频进行分布式存储,实现存储系统的高可靠、高性价比;
10)部署模块化、集成化的视频综合平台,结合高清显示大屏实现视频图像、电子地图、电脑信号的上墙显示、拼接控制等功能;
11)建立统一的视频信息管理应用平台,实现对系统的统一管理;
同时引入视频质量诊断技术,保障系统稳定运行;
二.3总体结构设计
二.3.1逻辑架构
网络高清方案从逻辑上可分为视频前端系统、传输网络、视频存储系统、视频解码拼控、大屏显示、视频信息管理应用平台等几个部分,如下图所示。
图1.网络高清方案逻辑结构图
视频前端系统:
前端支持多种类型的摄像机接入,本方案配置高清网络枪机、球机等,前端网络摄像机将采集的模拟信号转换成网络数字信号,按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议,可直接接入网络并进行视频图像的传输。
传输网络:
传输网络负责将前端的视频数据传输到后端系统。
视频存储系统:
视频存储系统负责对视频数据进行存储,本方案配置NVR进行数据存储。
视频解码拼控:
完成视频的解码、拼接、上墙控制,本方案配置视频综合平台实现对前端所有种类视频信号的接入,完成视频信号以多种显示模式的输出。
大屏显示:
接收视频综合平台输出的视频信号,完成视频信号的完美呈现。
视频信息管理应用平台:
负责对视频资源、存储资源、用户等进行统一管理和配置,用户可通过应用平台进行视频预览、回放。
二.3.2物理架构
网络高清方案物理拓扑如下图所示:
图2.网络高清方案物理拓扑图
总控中心:
负责对分控中心分散区域高清监控点的接入、显示、存储、设置等;
主要部署核心交换机、视频综合平台、大屏、NVR、客户端、平台、服务器等。
分控中心:
负责对前端分散区域高清监控点的接入、存储、浏览、设置等功能;
主要部署接入交换机、NVR、客户端等。
监控前端:
主要负责各种音视频信号的采集,通过部署网络摄像机、球机等设备,将采集到的信息实时传送至各个监控中心。
前端与接入交换机之间可通过3种方式连接:
光纤收发器的点对点光纤接入方式,直接接入交换机方式(100米距离以内),点对多点光纤PON接入方式。
分控中心的光纤收发器、OLT与接入交换机之间采用网线连接。
数据交换网络分两层架构设计:
接入层、核心层,包括接入交换机、核心交换机,接入交换机与核心交换机之间通过光纤连接。
NVR采用分散存储方式,通过网线与各接入交换机相连。
同时,核心交换机上连接1台NVR作为N+1备份,确保录像资源的可靠稳定。
视频综合平台通过网线与核心交换机连接,并通过多链路汇聚的方式提高网络带宽与可靠性。
控制键盘、客户端等通过局域网接入核心交换机。
显示设备与视频综合平台之间根据对应的显示接口选择视频线缆连接,实现视频综合平台输出视频信号至显示设备上显示。
通过视频线缆与视频综合平台连接。
部署于通用的x86服务器上,服务器直接接入核心交换机。
二.4用户价值体现
该系统是以用户需求为出发点、用户价值为落脚点,并结合海康威视产品亮点进行组合设计,该系统的设计可带来以下几点用户价值,总结为“一项维护、两个便利、三类降低、四种效果”,具体如下:
1)有效的系统维护:
该方案采用视频质量诊断技术,自动对前端监控点的视频图像是否完好、设备是否在线等进行实时、不间断的检测与报警,及时发现前端系统运行发生的问题,并及时告警通知,避免因有效保障系统高质量运行;
2)系统部署的便利:
该方案实现了软件与硬件部署的一体化、视频解码与上墙显示的一体化及网络、模拟、数字视频信号可集中处理的一体化,方便安装调试,减少了部署时间;
3)系统扩容的便利:
采用的是标准化的设备,可接入第三方平台软件;
而且平台开放性高,可兼容其他厂家的摄像机、存储等设备;
视频综合平台采用模块化设计,设计时留有一定的冗余,方便系统后期的升级与扩容;
4)存储成本的降低:
该方案设计采用码流低的摄像机,最大可减少3/4的存储占用空间,降低了存储成本;
5)网络成本的降低:
该方案通过采用低码流的网络高清智能摄像机,同等图像质量下,720p码率只需1~2M,1080p码率只需3~4M,从而降低了网络开销,降低了网络成本;
6)系统功耗的降低:
从前端摄像机到存储NVR都采用新技术降低了功耗,从整体上降低了功耗,达到节能减排的效果;
特别是NVR设备选用TI专用视频处理芯片、磁盘休眠技术等,有效降低整机功耗;
7)良好的视觉效果:
系统实现了全高清模式,且可实现对大场景的高清监控,满足用户对高清监控的需求,提高用户的体验度;
8)畅通的预览效果:
该套方案通过先进的智能编码技术,有效降低了视频码流,减少了视频预览不流畅等现象;
9)便捷的管理效果:
系统实现了全网络监控,满足用户对数字化组网的要求,方便用户对系统网络化管理,轻松做到足不出户就能管控管局;
10)先进的智能效果:
该套方案采用智能网络摄像机、智能球机和智能分析技术,体现了高度的智能化水平,可让用户体验丰富的智能效果。
第三章前端系统设计
海康威视视频监控前端系统可根据不同场景的不同需求,灵活选择合适的前端监控产品,能满足室内外各种场景下的监控需求。
海康威视网络高清摄像机,通过其全新的硬件平台和最优的编码算法,提供最高效的处理能力和最丰富的功能应用,旨在给用户提供更优质的图像效果、更丰富的监控价值、更便捷的操作管理和更完善的维护体系。
三.1前端系统结构设计
前端摄像机选型应根据不同应用场景的不同监控需求,选择不同类型或者不同组合的摄像机,可以依据固定枪机与球机搭配使用、交叉互动原则,以保证监控空间内的无盲区、全覆盖,同时根据实际需要配置前端基础配套设备如防雷器、设备箱等以及视频传输设备和线缆。
针对具体监控点位的实际情况,摄像机、补光灯(选配)安装于监控立杆上,网络传输设备、光纤收发器、防雷器、电源等部署于室外机箱。
监控网络摄像机前端部署结构如下图所示:
图3.监控前端部署结构示意图
三.2前端适用场景描述
根据不同的应用场景,可选择不同的前端摄像机,以达到最优的视频监控效果,具体推荐型号以及摄像机配套的支架、护罩、电源等配件可根据《配置指导书》中的“视频前端系统”章节来进行选择。
三.2.1室外大场景
大场景的应用场景主要为具有开阔视野和需要大范围呈现监控画面的场景,如广场草坪、宾馆大厅、交流·
动。
拼接前后对比示例图
三.2.2室外重点监控区域(枪球联动)
无缝枪球联动自动跟踪监控系统,主要应用于防范等级较高的场所。
正常状态下的自动跟踪系统只能兼顾一个场景,在跟踪的同时会忽略整体场景,容易被”声东击西”。
枪球联动系统很好的解决了针对细节自动跟踪放大的问题,枪机看全景,球机高速捕捉细节。
早期的1枪1球联动无法同时对多个运动目标进行同时跟踪,为了改善这个问题,目前我们最多可以支持“1枪4球联动”,不遗漏任何关键细节。
从应用的角度,这个系统不需要服务器的支撑,完全的智能前置,极大简化系统配置和成本。
三.2.3自动跟踪球机
无缝自动跟踪监控系统设置的跟踪触发规则如下图所示:
当有移动目标进入该区域时,球机开始对其进行跟踪。
自动跟踪球机实际跟踪效果如下图所示:
三.2.4主要路面监控
室外路面面固定点推荐采用200万网络高清球型摄像机,满足在覆盖范围内看清过往行人、车辆的行为特征和体貌特征,来对大范围监控区域进行监控。
在重要监控区域推荐采用带有自动跟踪功能的网络高清智能球机,对进出人员进行自动跟踪。
摄像机要达到IP66的防护等级,避免在雨天等环境下因为雨水或灰尘的进入;
在晚上光线不足的环境下推荐采用超低照度功能或红外功能的网络高清枪机,保障夜晚等光线不足环境下的监控图像质量。
路面可控点监控效果示例图
三.2.5SMART周界监控
主动红外报警存在的问题
主动红外报警系统主要是由主动红外探测器和报警主机这两个基本部分组成,根据需要还会配置计算机管理软件、报警联动板、联动显示板、报警打印机等等。
主动红外是指这种报警探测器本身发射红外线束,由发射端和接收端两部分组成。
存在问题是:
1.当夜间100以上较长对射式红外报警时,保安值班人员无法及时判断准确的位置,如果使用摄像机联动进行抓拍很难做到准确,往往出事之后靠录像资料分析可疑人员。
2.如果采用近距离的红外对射装置(40米以内)同加摄像机联动是可以的,但工程造价和线缆较多,施工难度较大。
3.树叶遮挡光速时会频繁造成误报。
误报率比较高。
智能周界监控系统的优势
智能视觉监控系统是基于智能视觉分析技术的监控跟踪系统,它具有穿越警戒面、入侵检测等功能模块,可以很好地解决各种环境下遇到的各种各样的难题。
不需要一直紧盯屏幕,保安人员只需要在系统告警时进行确认即可。
避免了保安人员因长时间观看屏幕造成疲劳而降低注意力,提高了保安人员实际监控的效果,真正做到7×
24全天候监控。
所有监视屏幕均由摄像机自动进行智能监控,保安人员只需要对产生告警的摄像机进行确认和处理即可。
这样,保安人员的实际有效监控范围可以提高数十倍,大大提高了监控效率。
智能视觉摄像机可以识别出人眼无法分辨的细微变化,例如在遥远距离、光线不足、低对比度、环境伪装等等情况下的入侵行为和威胁。
可以侦测并记录出现在监控屏幕内的徘徊行为。
在发现入侵者之后可以自动预警,这样,保安人员就可以随时掌握着入侵者的行踪,并在事发之前进行预防和控制,把损失降到最低。
可设置“告警触发式”传输模式——借助计算机或嵌入式设备的强大数据处理功能,对视频图像中海量的数据进行高速分析,过滤掉用户不关心的信息,仅仅为监控者提供有用的关键信息。
只在监控到威胁的时候才占用带宽,在同等带宽条件下可以容纳更多路监控
可设置“告警触发式”录像模式——只对用户指定的入侵行为或威胁事件前后过程进行录像,在同等条件下可以存储更长时间的录像,同时回放翻查录像效率很高。
智能周界监控系统特点
智能视频监控以普通的SMART网络视频监控为基础,除了具备广为人知的网络视频监控的优势外,智能视频监控系统还能为用户带来更大收益:
24x7全天候可靠监控:
彻底改变以往完全由安全工作人员对监控画面进行监视和分析的模式,通过嵌入在前端处理设备中的智能视频模块对所监控的画面进行不间断分析;
大大提高报警精确度:
前端处理设备集成强大的图像处理能力,并运行高级智能算法,使用户可以更加精确的定义安全威胁的特征,有效降低误报和漏报现象,减少无用数据量;
大大提高响应速度:
将一般监控系统的事后分析变成了事中分析和预警,它能识别可疑活动(例如有人在公共场所遗留了可疑物体,或者有人在敏感区域停留的时间过长),在安全威胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面以提前做好准备,还可以使用户更加确切的定义在特定的安全威胁出现时应当采取的动作,并由监控系统本身来确保危机处理步骤能够按照预定的计划精确执行,有效防止在混乱中由于人为因素而造成的延误;
有效利用和扩展视频资源的用途:
对事件和画面经过了智能分析和过滤,仅保留和记录了有用的信息,使得对事件的分析更为有效和直接。
系统功能
序号
功能名称
规则详细解析
规则图片
1
穿越警戒面
当目标越过用户设置的警戒面时,系统自动产生报警。
可区分穿越警戒面的方向,可区分单向报警(从左往右、从右往左)或双向报警。
2
区域入侵
当目标在用户设置的检测区域范围内停留(包括静止和移动)超过设定时间时,系统自动产生报警。
3
进入区域
当目标从用户设置的检测区域外进入检测区域内时,系统自动产生报警
4
离开区域
当目标从用户设置的检测区域内离开检测区域时,系统自动产生报警。
三.3前端配套设施
12)支架及立杆
监控点根据现场实际情况,可采用立杆安装、抱箍安装、壁挂安装以及吊杆安装等方式。
其中抱箍、壁挂支架以及吊杆支架有成套产品,根据现场选择符合要求的产品即可。
室内摄像机的安装固定,根据摄像机型号和现场情况可采用壁装、吊装及角装等多种形式的安装支架,安装高度不低于2.5m。
安装在室外的摄像机,当可借助建筑物附着安装时,选用相应的安装支架来安装;
若无合适的建筑物供附着安装,则需要选用视频监控专用立杆,安装高度应不低于3.5m。
13)室外机箱
室外摄像机的供电、信号等需要在室外进行汇集,需用专用的防水箱进行端接。
端接箱内部安装架的设计充分考虑设备的安装位置,同时具有防雨、防尘、防高温、防盗等功能。
不便于在立杆上部安装设备箱的,在地面设置设备机柜,其设计按照相关的规范标准执行,同时应具有防尘、防雨、防破坏等功能。
14)补光设备
在摄像监控中,为了使夜间得到正常的监控图像,可选择采用一定的补光措施。
补光灯的光源通常有LED、金卤灯、高压钠、白炽灯、氙气灯(HID)等。
15)防雷接地
对前端供电和控制部分,需要采取有效的避雷接地措施,充分保障前端的稳定性和可靠性。
前端监控的防雷接地主要从以下三个方面进行:
Ø
直击雷防护
在直击雷非防护区的每个视频监控点均配置预放电避雷针,安装于监控点立杆顶部。
提前预放电避雷针利用雷云电场周围电场强度向针尖发射高压脉冲特性,提前一定的时间引导雷电放电,不至于使局部雷云电荷积累形成过大的雷击强度,降低监控点雷击接闪强度和电子设备雷击电磁脉冲强度,提高了室外监控点的保护裕度。
供电设施的雷击电磁脉冲防护
电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源对前端设备造成危害。
为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备,以及防止线缆遭受二次感应,本系统对前端室外防水箱220V电源进线以及室外防水箱到摄像机的低压电源线路进行避雷接地。
220V电源进线避雷标称放电电流不小于10KV,接地线缆建议不小于6mm2。
均压等电位连接技术
等电位连接是将正常不带电(或不带信息)的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、金属构架、金属管线与接地系统作电气连接,防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。
监控点设备(含电源避雷器、控制信号避雷器)宜采用单点接地方式实现等电位连接,独立接地电阻小于10Ω。
16)前端供电
系统设备建议采用集中供电,电源质量建议满足下列要求:
稳态电压偏移不大于±
2%;
稳态频率偏移不大于±
0.2Hz;
电压波形畸变率不大于5%。
17)线缆
前端网络摄像机采用网线的方式接入,对于近距离传输(100米以内),直接通过网线连接到接入交换机;
对于远距离传输,通过网线先接入光纤收发器或者ONU设备。
当使用防雷设备时,需要先接入防雷设备,再接入传输或交换设备。
三.4IPC结构特点
海康威视网络摄像机产品形态各不相同,每种产品形态采用科学、合理的结构进行设计,从结构上保证产品质量和监控图像质量。
在以往结构设计的基础上,IPC还有以下几点突出的设计:
三.4.1散热设计
据统计,电子设备的失效率有55%是温度值引起的。
如果摄像机温度低10度的话,产品的使用寿命可以提高一倍。
海康威视进行精密的散热设计,选用高效的散热材料,使摄像机的温升控制在较低的水平,工作温升比华南厂家低10度左右。
三.4.2防水设计
海康威视拥有多项专利防水设计,防水性能优越;
采用先进高效防水检测工艺,全系列室外摄像机产品出厂100%检测防水性能。
三.4.3除雾设计
需要打开外罩调节镜头的防水型摄像机在湿度高且温差大的环境下,内部可能会起雾凝结;
为解决起雾问题,海康威视在摄像机内部装有防水透气膜和干燥剂,能快速有效散走雾气。
三.4.4防虚焦设计
海康威视所有定焦摄像机均采用高效胶质材料点胶锁死,所有变焦摄像机均采用专业校准技术矫正,有效防止镜头虚焦现象出现。
三.4.5防刮擦设计
半球罩刮花后,红外光照射到刮痕处会出现漫反射,造成红外反光。
海康威视全系列红外半球采用PC加硬半球罩,具备防刮花功能,有效防止红外半球反光现象。
三.5IPC功能亮点
三.5.1超低照度
海康威视摄像机采用业界高端传感器和DSP,具备很高的感光度,在光照条件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。
超低照度摄像机对比效果示例图
三.5.2强光抑制
在夜间监控车辆道路、出入口等情况下,往往因为车光线太强严重影响视频图像质量,海康威视产品中广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰,有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊,能自动分辨强光点,并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。
强光抑制开启与关闭效果示例图
三.5.3高清透雾
雾霾天气下,空气中的液滴和固体小颗粒使户外监控的质量降低,图像显得色彩黯淡、对比度低,一些重要目标的细节难以观察,视频监控的实用性受到很大影响。
海康威视产品中网络高清摄像机和球机大多具备高清透雾功能,基于大气透射模型,区分图像不同区域景深与雾浓度进行滤波处理,同时融合图像增强技术与图像复原技术,获得准确、自然的透雾图像。
没有高清透雾功能的监控效果示例图
有高清透雾功能的监控效果示例图
三.5.4红外增强
针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题,海康威视推出红外摄像机和红外球机
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