大学校园监控系统技术建议书.doc
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XXXX大学平安校园视频监控系统
解决方案建议书
目录
1. 项目概述 4
1.1. 项目建设背景 4
1.2. 建设要求 4
2. 系统总体架构设计 11
2.1. 传统监控联网建设模式分析 11
2.2. 基于IMOS的IP智能监控架构 12
2.3. 系统设计拓扑(请修改) 15
2.4. 系统设计内容简述 16
2.5. 系统功能特点 16
3. 系统前端设计 18
3.1. 编码器选型设计 18
3.2. 立杆、基础设计 21
3.3. 户外机箱及稳压电源 22
3.4. 前端防雷与接地设计 23
4. 监控中心和分控中心图像显示系统设计 24
4.1. 中心控制室 24
4.2. 显示系统 24
5. 数字视频存储方案设计 28
5.1. 存储技术架构对比分析 28
5.2. 监控系统存储模式对比分析 29
5.3. 存储系统设计 30
5.4. 需求分析以及建设目标(请修改) 31
5.5. IPSAN监控存储系统特点 32
6. 系统管理平台(控制管理层)设计 32
6.1. 系统管理平台建设需求分析 33
6.2. H3CiVS视频监控系统管理平台 34
6.3. 监控系统功能及其业务流程 44
6.4. 中心管理平台设备配置表 56
6.5. 告警联动 56
7. H3CIP智能监控与传统监控系统的优势对比说明 62
7.1. 系统的统一管理、维护问题 62
7.2. 数据存储的稳定性 62
7.3. 矩阵级联问题 62
7.4. 系统的实施成本、可扩展性问题 62
7.5. 系统标准化问题 63
7.6. IP智能监控对比传统DVR监控 63
8. H3CiVS智能IP监控系统优势总结 65
8.1. 统一的多媒体开放平台 65
8.2. 性能强劲的工业级前端设备 65
8.3. 高可靠的专业视频存储 66
8.4. 专业的视频承载网络 66
8.5. 高扩展性的总体架构 66
8.6. 增强的人性化用户体验 66
8.7. 开放的系统融合能力 66
9. 机房设计 66
9.1. 机房工程 66
9.2. 机房装修要求 67
9.3. 机房总体设计 68
9.4. 电力供配电系统 69
9.5. 机房防雷设计 73
9.6. 机房空调净化系统(建议方案) 79
9.7. 防静电地板 80
9.8. 天花、墙、柱面功能 80
10. 售后服务计划 81
10.1. 服务承诺 81
10.2. 服务措施及服务方法 81
11. 相关产品介绍(请修改) 82
11.1. VM3.0视频管理服务器软件 82
11.2. DM3.0数据管理服务器软件 87
1.项目概述
1.1.项目建设背景
当前,以数字化校园为特征的教育信息化发展更为迅速,各种信息化应用正改变着老师和学生们的工作、学习、生活以及思维方式,引发了教育行业一场新的革命。
学校基本的教学教务管理、科研管理、后勤管理、数字图书馆、视频服务系统、办公自动化系统和校园社区服务等应用系统的建设有了初步的规模,“一卡通”业务在很多学校也开始应用。
在校师生的认识水平和技术水平上了一个台阶,对于信息化工具的使用已变成为一种自觉和自愿的行为,为“十二五”数字化校园的进一步发展打下坚实的基础。
为预防、震慑犯罪,减少财产损失,保障师生员工的人身安全,完善XXXX大学安全防范体系、提高校园整体防控能力,创建一个文明、安全、和谐、美丽的校园环境,建设XXXX大学园区视频监控、防盗报警、可视报警、办公自动化等安全防范综合业务管理于一体的安防综合业务管理系统。
“XXXX大学校园监控系统”将建设成一套以打击、预防违法犯罪为目的,在学院和宿舍等出入门口、重要路段、重要教学、科研、实验室、管理等地点设立视频监控点,将监控图像实时传输到监控中心和其它相关部门,通过对图像的浏览、记录等方式,使各级机关和其它相关职能部门直观地了解和掌握监控区域的治安动态,有效提高XXXX大学治安管理水平的视频监控系统。
1.2.建设要求
1.2.1.系统建设目标(请根据需求修改)
本次建设是为XXXX大学综合一期2号楼进行部署安全防范系统,视频监控系统作为非常重要的安全系统是非常必要的。
具体建设目标如下:
视频监控系统对各楼层走廊、电梯、电梯厅,特殊部位(大厅、报告厅、多功能厅)实现24小时不间断摄像监控,8~10层的幕墙、外向窗户实现红外或微波监控;所有监控设备通过网络连接到一层监控值班室,并实现画面实时监控及非法侵入自动报警的设置及报警功能;
为保证监控系统的安全稳定运行,网络传输采用独立以太网网络。
根据综合一期2号楼楼弱电安防设计要求,共有监控点129个,其中彩色/黑白自动切换无云台定焦摄像机76台,固定球型彩色摄像机53台;双光束红外对射12对,视频监控中心中心单元1套。
视频监控存储策略为视频图像集中存储在监控中心,存储图像特殊指定20个摄像机为4CIF格式,其他为CIF格式,每天24小时,至少保存30天。
1.2.2.系统设计原则
为了达到国内领先的目标,XXXX大学综合监控系统的设计应该充分考虑系统的合理性、先进性、实用性、可靠性、稳定性和可扩展性的原则。
1.2.2.1.合理性原则
为了保证整个系统从设备配置到系统构成的合理性,XXXX大学综合监控系统设计根据XXXX大学综合监控系统的实际状况和建设治安防控系统的具体要求,充分满足用户在使用中的各项功能要求。
为了保证系统的顺利使用以及与已建成系统集成的顺利进行,本系统的建设需要提供开放的软件接口,提供底层的API,从而为将来开发出实用而简易的集成软件,完成系统集成打好基础。
1.2.2.2.先进性原则
当前,计算机及通信技术高速发展,使得系统的设计不但要考虑充分利用当前的最新技术,而且还必须考虑随着技术的进一步发展,能在系统中不断溶入新技术,使系统始终充满活力,始终保持一定的先进性。
在XXXX大学综合监控系统的设计中,对所有设备和相应软件的设计中,应该选用国际先进的视频监控设备和系统,从而既保持传统监控系统图像质量高的特点,同时能够彻底解决监控系统数字化、网络化过程中的瓶颈问题。
真正实现国内先进水平的目标。
XXXX大学综合监控系统的设计采用数字视频方式,前端图像以模拟信号传输至派出所分控中心后,通过视频编码器将图像进行数字编码(CIF或D1分辨率)、存储,编码器支持双流的方式,数字实时图像通过解码器在电视墙或者直接在计算机终端上显示,数字存储图像以iSCSI流的方式直接写入磁盘阵列。
三类监控点的视频图像只进行数字图像采集和存储。
这一技术路线保证了系统具有良好的清晰度、较少的服务器资源占用、完全实时、一流的网络功能等诸多特点,采用了先进的数字图像技术,为系统扩展应用打好基础,系统建成后在很长时间内不会被淘汰。
1.2.2.3.实用性原则
XXXX大学综合监控系统的建设应以实用性为基本原则。
系统功能必须满足监、控、存、查、管、用的基本要求,硬件和软件平台界面友好、易学易用、使用方便、图像清晰;采用统一的系统标准和通信协议,使整个系统中各个子系统间能互联互控,充分发挥整个系统的功能。
1.2.2.4.可靠性原则
作为XXXX大学综合监控系统治安管理的关键系统,需要保证治安防控系统安全、正确地完成相应功能。
从而保证系统的完整性、正确性和可恢复性。
系统的不稳定因素要从硬件、软件系统协同运行中给予充分的防止。
如有发生也应做到可即时地恢复。
所有产品均具有正式的出厂合格证明和权威机构的质量认证。
本系统的规模无论在网络、系统平台,还是在系统应用方面都具有相当的规模,系统的运行可靠性是主要性能之一。
保证对系统提供24小时不间断服务。
系统的可靠性主要表现在以下几个方面:
Ø前端摄像系统的可靠性
Ø信号传输系统的可靠性
Ø数字编解码系统的可靠性
Ø视频存储系统的可靠性
Ø视频管理服务器的可靠性
Ø网络系统的可靠性
Ø软件系统的可靠性
系统在设计上采用以下容错办法:
Ø后备电源系统
Ø主要设备的备品、备件
ØRAID5容错机制
Ø硬盘MTBF≥10万小时
Ø图像数据远程复制技术
1.2.2.5.可扩展性原则
可扩展性原则主要体现在系统横向和纵向的扩展能力上。
在系统横向扩展方面,智能视频监控系统在满足当前视频监控需求的基础上,应该非常方便的扩展容量,可方便实现更大容量的视频监控系统。
在纵向扩展方面,视频监控系统具有良好的兼容性和通用的软硬件接口,用户可在其基础上进行二次功能开发(如图像智能分析等)。
随着系统以后的扩展,用户容量将会不断扩大,新的业务功能的要求将会层出不穷。
这要求系统具备良好的可扩展性,所以在系统建设的初期,首先立足于近期的应用需求进行系统配置,而以系统的可扩展性来保证今后5~10年内的发展需求。
系统的各个组成部件选用标准的硬件和软件,各个子系统的设计模块化,使系统可以通过模块堆叠的方式进行扩展;各部分、各小系统的接口规范化,从而使软、硬件能够平滑升级或更新,网络节点的增减对网络性能的影响不大。
系统的可扩展性主要表现在以下几个方面:
Ø视频管理系统的可扩展性
Ø视频存储系统的可扩展性
Ø网络系统的可扩展性
Ø数据库系统的可扩展性
Ø外围设备的可扩展性
Ø应用软件系统的可扩展性
1.2.2.6.安全保密性原则
整个信息系统安全的问题,是系统建设中一个优先考虑的关键,所以整个系统数据要充分安全,要严格实行操作按级管理,对关键数据实施特殊保护,各种操作要做好记录,便于查找。
图像传输网络的建设需符合公安部的有关规定,充分考虑网络的安全性和保密性。
由于本系统涉及到区对于公共场所的日常实时监控、数据传输量大及使用人员多,故安全性和保密性就显得十分突出和重要。
在考虑系统的安全性和保密性时,除应考虑各种外界干扰外,还需在各个环节提供安全、保密措施。
系统的安全性和保密性可从以下方面加以保证。
网络的安全性
数字图像网络借助于单位数据专网,因此不允许与其他非内部专网进行物理链接。
软件系统的安全性
操作系统级的安全规范必须满足国际C2级标准,可以保证不被身份不明的黑客所攻击。
数据库的超级用户帐号即密码由服务器的系统管理员设定,数据库的一般用户帐号和权限由数据库超级用户(数据库管理员)设定。
系统维护人员可随时方便地对数据进行备份和恢复。
应用程序级的安全性
所有的操作人员进入系统前均应登录自己的帐号和密码,并通过权限管理服务器认证,核对准确后方可进入系统。
所有的操作人员均应规定相应的级别及权限,任何越权的操作必须被拒绝。
所有的操作、错误均应有日志记录,并可以根据工号或操作查询。
除了用户管理的基本资料外,工作人员不得对用户的其它资料和数据进行更改和操作,除非有用户指定授权人的授权。
1.2.3.系统设计依据
系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。
本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行:
Ø《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004);
Ø《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94);
Ø《安全防范系统验收规则》(GA308-2001);
Ø《安全防范系统通用图形符号》(GA/T74-2000);
Ø《安全防范系统》(DB33/T334-2001);
Ø《民用闭路电视监控系统工程技术规范》(GB50198-94);
Ø《工业电视系统工程设计规范》(GBJ115-87);
Ø《音频、视频及类似电子设备安全要求》(GB8898-2001);
Ø《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》(GB4793-2001);
Ø《信息技术设备的安全》(GB4943-2001);
Ø《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收技术规范》。
ØEIA/TIA568A,EIA/TIA569A国际电子工业协会通信线缆、通讯路径和空间标准
ØISO/ICE/IS11801结构化布线标准
ØISOTCP/IP协议标准
ØISO/IEC13818MPEG-2协议标准
ØISOIGMP/CGMP协议标准
Ø10BASE-T,100BASE-TX标准IEEE802.3,IEEE802.3U
Ø《中华人民共和国通信行业标准》(YD/T926)
Ø《防盗报警控制器通用技术条件》GB50198-94
Ø《电视系统视频指标》CCTRRECOMMENDATION472-3
Ø《电气指标标准》ELA-422 ELA-485
Ø《电子设备雷击保护导则》GB7450-87
Ø国家标准GB50198-94,《民用闭路监视电视系统工程技术规范》
Ø信息产业部和广电总局有关中国电视制式要求
ØGA/T75-94安全防范工程程序和要求
Ø国家标准GB50057-94,《建筑物防雷设计规范》
Ø国家标准GB7450-87,《电子设备雷击保护导则》
Ø国家标准GB50348-2004,《安全防范工程技术规范》
Ø国家标准GB12663-90,《防盗报警控制器通用技术条件》
Ø国家标准GB50198-96,《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》
Ø国家标准GBJZ32-90-92,《中国电器安装工程施工及验收规范》
Ø国家标准GBJ115-87,《工业电视系统工程技术规范》
Ø《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004)
Ø《视频安防监控系统技术要求》(GA/T367-2001)
Ø《安全防范系统验收规则》(GA308-2001)
Ø《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)
Ø《防盗报警控制器通用技术条件》(GB12663-90)
Ø《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-96)
Ø《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)
Ø《中国电器安装工程施工及验收规范》(GBJZ32-90-92)
Ø《信息技术客户通用电缆铺设要求》(ISO/IEC11801)
Ø《工业电视系统工程技术规范》(GBJ115-87)
Ø《视音频编解码标准——视听对象的编码(6部分)》(ISO/IEC14496)
Ø《工业企业扩音通信系统工程设计规程》(CECS62-94)
Ø《工业企业通信工程设计图形及文字符号标准》(ECS37-91)
Ø《广播传音电缆线路工程建设技术规范》(GY5053-94)
Ø《安全防范系统通用图形符号》(GA/T74-2000)
Ø《城市地理空间框架数据标准》(CJJ103-2004)
1.2.4.系统实现的功能性能要求
系统应能实现不同设备及系统的互联、互通、互控,实现视音频及报警信息的采集、传输/转换、显示/存储、控制;进行身份认证和权限管理,保证信息的安全;应能与报警系统联动,并提供与其他业务系统的数据接口。
主要包括:
1.2.4.1.实时图像点播
应能按照指定设备、指定通道进行图像的实时点播,支持点播图像的显示、缩放、抓拍和录像,支持多用户对同一图像资源的同时点播,支持IP组播技术。
1.2.4.2.远程控制
应能通过手动或自动操作,对前端设备的各种动作进行遥控,并可以制定各种巡航计划,实现对设备的自动控制;应能设定控制优先级,对报警联动和级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应;对于未锁定的设备控制权限在一段时间内不操作应能自动释放操作权限,时间可调;应能实现对设备操作权限的锁定,权限锁定后其他用户不可抢占,管理员用户可以强制解锁,报警联动时权限锁定自动释放。
1.2.4.3.存储和备份
监控控制平台的数据库在记录图像信息的同时还应记录与图像信息相关的检索信息,如设备、通道、时间、报警信息等。
平台应能存储视音频信息并支持各种录像方式,如计划存储、告警联动存储,对于超出时间段的存储空间应能实现自动覆盖。
1.2.4.4.历史图像的检索和回放
应能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载,也可以通过时间轴方式快捷简便的实现录像检索;回放应支持即时回放、多路同步回放、正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧前进、进度条拖拽播放、画面暂停、图像抓拍等;支持回放图像的缩放显示。
1.2.4.5.报警管理
Ø报警配置
应能手工自主配置多种报警,例如:
温度、开关量、视频丢失、移动侦测等等
Ø报警的接收和分发
应能接收报警源发送过来的报警信息,根据报警处置策略将报警信息分发给相应的系统、设备进行处理。
应能按照不同的用户权限分发报警,并实现告警使能和抑制。
报警源包括前端报警(探测)设备/报警子系统、监控设备的视频移动侦测输出和现有公共网络报警系统的联动输出。
支持基于报警的布撤防。
Ø报警联动
若报警位置存在监控设备,报警发生时应能通过预设方式自动调用视频或声音信息进行报警复核,并触发录音录像。
报警应能通过邮件和短信发送到相关人员。
系统应支持与其它警用业务系统进行报警联动。
Ø报警记录
当发生报警时,监控中心应记录报警的详细信息,如报警地址、报警所属组织、报警级别、报警类型、报警时间等。
1.2.4.6.语音双向对讲和语音广播
根据应用需要(如声音复核、通信指挥等),能支持在监控点和监控中心以及各监控中心之间实现语音双向对讲功能。
能支持用户选择多个摄像机建立语音广播,添加摄像机到已有的语音广播。
1.2.4.7.系统的人机交互
Ø应具有直观、友好、简洁的人机交互界面。
Ø应具有视频画面分割显示、信息提示等处理功能。
Ø应能反映自身的运行情况,对正常、报警、故障等状态给出指示。
Ø应具有电子地图功能,支持电子地图窗格和视频窗格的混排。
Ø应具备客户端同一用户名多点登录功能
1.2.4.8.用户与权限管理
监控中心应具有对接入的用户进行授权和认证的功能,支持角色管理。
用户及权限管理可由各级监控中心独立执行。
用户、角色及权限管理模块应定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用程序的权限。
监控中心的用户应有权限获取所辖范围内的历史图像和实时监视图像、报警、设备控制权限,当需要获取非管辖范围内的历史图像和实时图像、报警、设备控制权限时,应取得有效授权。
系统可提供对前端设备进行独占性控制的锁定及解锁功能,锁定和解锁方式可设定。
1.2.4.9.网络与设备管理
应能在监控管理平台范围内对系统设备、网络进行管理,收集、监测网络内的监控设备、相关服务器的运行情况;支持对编解码器的批量配置;支持对编解码器通道的模版配置;对有权限调用访问本级监控中心的用户应能进行监控;应支持前端设备故障恢复功能;支持时钟同步,应能支持NTP客户端方式的时钟同步,支持配置三个NTP时钟服务器;所有设备支持SNMP协议、Trap告警、MIB。
1.2.4.10.网络信息安全管理
系统应具备保证信息安全的各项措施,包括身份认证、设备认证、前端设备和社会监控中心的接入安全、移动监控系统的接入和传输安全、图像信息的防篡改等。
1.2.4.11.日志管理
日志包括运行日志和操作日志两种,运行日志应能记录系统内设备启动、自检、异常、故障、恢复、关闭等状态及发生时间;操作日志应能记录操作人员进入、退出系统的时间和主要操作情况。
支持日志信息的查询和日志报表功能。
1.2.4.12.网络带宽考虑
监控中心网络带宽规划设计主要应考虑前端设备接入监控中心、监控中心互联、用户终端接入监控中心和预留的网络带宽。
1.2.4.13.IP网络性能指标
监控中心内部及监控中心间互联的网络性能指标应符合通信行业标准YD/T1171-2001中所规定的1级(交互式)或1级以上服务质量(QoS)等级。
具体指标如下:
Ø网络时延上限值为400ms。
Ø时延抖动上限值为50ms。
Ø丢包率上限值为1×10-3。
Ø端到端的信息延迟时间
信息(包括媒体信息、控制信息及报警信息等)经由IP网络传输时,端到端的信息延迟时间包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间。
前端设备与监控中心间端到端的信息延迟时间应不大于1秒。
前端设备与用户终端间端到端的信息延迟时间应不大于2秒。
1.2.4.14.视频报警响应时间及PTZ功能延时
报警信号到达监控中心后,在本监控中心的IP网络内与视频显示的直接联动响应时间应不大于4秒.
在20000路规模情况下,所有用户对远端摄像机PTZ远摇操纵时间应不高于300ms。
1.2.4.15.系统图像质量
应保证图像信息的原始完整性,即在色彩还原性、图像轮廓还原性(灰度级)、事件后继性等方面均与现场场景保持最大相似性。
系统的最终显示图像应达到四级(含四级)以上图像质量等级,对于电磁环境特别恶劣的现场,图像质量应不低于三级。
高风险对象的图像存储、回放的图像分辨率应与其相对应的风险等级划分规定的要求相一致,保证目标图像质量的有效性。
经智能化处理的图像,其质量不受上述等级划分要求的限制,但对指定目标的处理,其处理前后的保留信息应保持一致。
视频图像应支持多种分辨率,最高支持1080P高清。
2.系统总体架构设计
2.1.传统监控联网建设模式分析
2.1.1.模拟视频监控系统
模拟视频监控系统的发展较早,目前常被称为第一代监控系统。
模拟监控系统是以视频矩阵、分割器、录像机为核心,辅以其他传感器的模拟信号传输、控制、处理系统。
模拟监控系统采用视频切换矩阵连网,多路数视频光端机上传视频图像。
系统主要特点是:
视频、音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式,一定距离范围内图像质量保持得很好。
传统的模拟视频监控系统有局限性。
首先,模拟视频信号通常采用同轴电缆进行传输,在距离较远时,需要使用视频放大器对视频信号进行放大以补偿传输损耗,而这将导致信号信噪比的下降。
在实际工程中,图像会产生明显失真;第二,模拟视频监控系统中所存储的视频图像信号是未经压缩的模拟信号,需要使用大量录像带,成本高、体积大且不易保存;第三,模拟视频监控系统在进行长延时录像时的图像质量较差,检索时需要在录像带上反复进退查找,难度大、不易使用;第四,与信息系统无法交换数据,应用的灵活性较差,不易扩展。
由于模拟视频监控系统这些自身难以克服的缺点,不能适应报警与监控系统信息共享的要求,在系统建设过程中需要逐步淘汰或者进行升级改造。
2.1.2.模数结合的视频监控系统
数字硬盘录像机(DVR)应用到模拟监控系统中,将传统的模拟视频信号转换为数字信号,通过计算机网络来传输,这就形成了模数结合的监控系统,实现了视频/音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化和管理的智能化。
模数结合监控系统的报警信号和视音频信号的接入、图像的切换和前端设备的控制主要采用模拟切换矩阵;图像的记录采用数字方式;图像数字化后通过计算机网络传输。
模数结合的视频监控系统存在诸多问题:
1.“矩阵+DVR”是两套系统组合。
矩阵作为实时查看设备,起到控制、切换作用;DVR作为数字存储设备。
两套系统之间没有相互控制、统一管理的机制,并且也不能同时控制前端摄像机,仅仅是两套系统的组合。
2.矩阵级联问题。
在城市治安动态视频监控系统中采用的是“市公安局-区县分局-派出所”三级联网模式,矩阵在级联过程中产生了以下问题:
由于信号衰减导致图像传输到到上级部门时质量下降;上下级之间容易形成控制冲突;无法获取其他同级区域的图像,在突发情况下无法实现对周边情况的全方位了解,等等问题。
3.标准化问题。
矩阵协议目前没有形成国际标准化,不同厂家的矩阵难以实现互通,对后期扩容造成隐患。
4.视频存储问题。
在模数结合的视频监控系统中采用DVR作为存储介质,但是DVR没
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