小区模拟视频监控解决方案.docx

小区视频监控系统杭州海康威视系统技术有限公司技术热线：400-700-5998第一部分 概述1.1 项目背景近年来，随着计算机网络技术的发展，各企业的信息化建设也得到了不断的提升。在现代企业管理中，随着安全防护要求的提高，安防视频监控系统扮演了越来越重要的角色。目前在视频监控领域，正处于数控模拟视频监控与数字视频监控共存阶段，模拟视频技术已经相对成熟，应用也较广泛，稍具规模的监控中心基本上都是以数控模拟切换矩阵为核心，基于模拟视频信号本身的特性，只能采用集总方式的、单向的信息采集网络，对于具有众多分支机构的庞大组织来说，各分支机构的监控中心形成了事实上的信息孤岛，总部无法对各分支机构的安全防范实行有效的、实时的监管。近年来，多媒体通信技术发展迅速，视频压缩技术与流媒体实时传输技术已成熟，数字视频监控取得了快速的发展，应用也越来越广泛，数字话、网络化与智能化代表了监控的发展趋势，而数字化的网络集中监控系统特别适合具有分散机构集中监控的要求。小区安全防范系统是为了维护安全及适应新的环境需要，满足生命财产安全而建立的一套具有高可靠性、先进性的电子安全保障系统。该系统的建立对于小区内部的安全保卫及住户生命财产安全保卫起到至关重要的作用。使防范由单纯人防过渡到人防、物防、技防科学结合的新型防范管理模式。同时使小区安全防范工作迈上一个新的台阶。1.2 建设目标 建设本项目的目标是依托小区内部网网络，充分利用网络带宽资源，对各个小区进行视频监控，为监控中心提供实时高清视频图像，便于对小区进行统一管理，同时，也能对盗窃等纠纷进行影像存档，提供有效的法力依据，并为日后接入公安平安城市系统做准备；此外，该系统的建成，对监测观测场的周边环境提供远程监控的手段；为关键设备的运行监控和远程协同维护提供了新的方法。1.3 设计原则1.3.1 先进性本系统设计遵循系统工程的设计准则，通过科学合理地设计，系统整体满足小区视频监控和管理的需要，采用H.264编解码技术、高清的摄像机和网络视频压缩技术、网络通信技术、开放式平台架构技术等一系列成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进技术，使系统能在未来数年内保持高质量高水准，通过软硬件升级即可实现更多新功能，保护用户的投资。1.3.2 实用性依照用户要求，坚持实用性为主的原则，避免使用不成熟、过分超前的技术和产品，在满足用户提出的详细技术要求的基础上，尽力充分考虑周全，给出科学合理的优化建议。1.3.3 可靠性系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则。并充分结合其它监控系统的工程经验，吸取精华部分，为系统高可靠性的总体设计提供实践依据，落实到单体设备时，都将选用平均无故障时间高达数万小时的产品。1.3.4 经济性将用户已有系统与视频监控管理系统相结合，保护用户投资，避免相同系统重复建设。1.3.5 安全性系统数据安全性是不容忽视的关键环节。在构建系统平台时，将借鉴运营商多年来的设计思想，全面实现系统防入侵、数据防泄漏。1.3.6 开放性本系统设计将采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接。在设计和设备选型时，将科学预测未来扩容需求，进行余量设计。1.3.7 易管理性、易维护性本系统将采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护。自动检测系统中任何一台设备的运行状态，并示出详细参数，以辅助管理人员及时准确地判断和解决问题。采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。1.4 设计依据中华人民共和国公共安全行业标准GB241.9-2000民用闭路监视电视系统工程技术规范GB 50198-94安全防范系统验收细则GA 308-2001安全防范系统通用图形符号GA/T74-2000安全防范工程程序与要求GA/T75-94安全防范工程技术规范GB 50348-2004电视监控工程程序与要求GA/T75-94电视监控工程费用概预算编制办法GA/T70-94防盗报警控制器通用技术条件GB 12663-2001民用闭路电视监控系统工程技术规范GB 50198-94陕西省地方标准DB61/T524-2011第二部分 总体设计122.1 需求分析 根据项目实际情况，将小区视频监控系统对技术、功能、性能等具体需求归纳如下：1) 对各个小区进行实时的图像监控；2) 对各个小区画面可以进行灵活的计划录像；3) 支持对现场视频同时12路上限的实时视频请求；4) 中心客户端软件，并为日后接入公安平安城市平台做准备5) 中心对所有监控网络内设备享有全面功能，包括状态查看、远程配置、录像调用、日志查询、控制显示器显示方式。6) 可对接其他的报警等常规监控设备并管理。2.2 架构设计整个视频监控指挥系统依托网络系统，采用视频监控技术实现对整个网点区域内环境视频监控。在网点的重要部位和人员活动场所安装摄像机，实施全天候的视频监控，而且可以通过远程视频监控系统进行远程现场指挥调度，及时调度就近人员对事件进行处置。本设计方案基于网络技术、数字图像处理等技术，监控系统与网络系统集成，视频/数据/语音合一传输，多网点、分布式网络监控是系统的特点。整体结构如下：图1视频监控系统总体可以分为三层结构：设备接入层、传输层和管理层。前端设备：主要由高清网络摄像机设备构成。后端设备：主要由网络硬盘录像机，交换机和监控主机组成。传输层：监控系统采用高清系统，网络信号通过网线传回值班室接入交换机。显示设备：由管理电脑或显示器组成。 前端设备前端设备主要由模拟摄像机组成。网点内室外主要采用420Tvl枪型红外模拟摄像机，网点出入口主要采用420Tvl红外半球通过视频传输线回传，所有前端统一汇聚到值班室。中心管理值班室采用网络硬盘录像机统一进行录像。对于单个网点来说，由于点位较少，只有7-8个，故采用管理电脑通过客户端进行前端点位的集中管理和轮询显示即可。同时可采用网络硬盘录像机连接显示器直接输出图像。第三部分 详细设计1233.1 前端子系统设计根据本项目的实际情况，本项目前端可使用模拟摄像机接入硬盘录像机构成监控系统。它主要具有一下的优势：1) 低成本跟高清的网络摄像机相比模拟摄像机成本低，并且使用CVBS复合视频信号传输，已经能满足监控对清晰度的要求。2) 稳定的传输模拟摄像机通过铜缆传输模拟信号，在近距离传输时有较大优势，信号稳定，衰减较少，容易实现本地硬盘存储，保证数据的安全。监控资料存储系统的空间需求和监控系统的实际和使用有着直接的关系，需求的存储空间大小可以通过计算公式直接计算出来，考虑到系统采用分散本地存储的方式，按照每路CIF视频码流不低于1Mbps，（以全天24小时录像为例）可以计算出：每路摄像机每天的录像容量：183600秒24小时=10800MB/天假设保存21天录像，每个监控点位则需要10800MB211024MB/GB221.5 GB。3.2 传输子系统设计根据项目的实际情况，采用BNC视频线缆传输。3.3 后端存储根据客户需求，以及前端使用模拟摄像机，为了方便接入，本次后端主要采用硬盘录像机对视频文件进行存储。本地存储设计海康威视DS-7216HV-ST硬盘录像机是采用采用两通道4CIF压缩，其余通道CIF压缩方式的16路数字硬盘录像机，16路需要24小时录像，需要存储容量为：11GB x 16路=176GB，根据要求录像资料保存21天以上，所以每台硬盘录像机含带2块2T硬盘。3.4 管理中心系统设计在本系统中，管理中心使用我们的客户端软件的主要功能是为整个系统的运行提供技术支撑，负责整个系统的管理。1.1 设备管理 由于本次设计是针对单个网点的视频监控系统，没有设计多级信合网点联网监控，故不需要使用平台软件进行管理，均采用ivms-4000客户端进行设备管理。客户端能集中管理所有前端设备，一方面能综合管理，及时有效地了解设备状态，另一方面可简化操作，易于维护。客户端以高效的数据库形式保存：n 创建监控区域，添加IPC或IP Dome等前端设备；n 可添加、更改、删除各种设备的配置信息，最大可管理50台设备；n 根据实际物理范围来划分“区域”，前端设备归属在相应区域内，为方便用户未来的管理，支持设备名自定义；n 设备状态一览无遗，包括：监控点编号、录像与否、视频信号丢失与否、硬件状态正常与否、并发连接数、通道当前码率、SD卡状态；n 集中管理服务信息（流媒体服务、硬解码服务等）；预览回放预览、回放功能分为两类：本地与远程。n 本地预览本地方式多指通过Hybrid DVR的Vout或VGA口输出模拟视频流，包括预览实时流和本地硬盘存储的压缩视频数据经本地解码输出。多用于单台设备调试、网络断裂无法访问的时候，实现监控无空白，预览图像质量最高可达720P(如接高清网络摄像机)，并且支持16路同步回放功能。考虑系统的安全性，防止恶意访问、修改，Hybrid DVR操作实行访问权限验证制。只有具备本地操作权限的用户才可实现预览，其访问权限细化至通道，例如：有的用户只能查看其中某几路通道。权限分配可通过网络远程配置实现。n 远程预览远程可采取直连模式和流媒体转发模式。是否部署流媒体服务器由管理中心决定，是否启用流媒体服务器由本级控制中心决定。预览功能分屏在预览时提供完善的画面切换机制，包括多分屏、轮巡等。多分屏支持4、5+1、7+1、9、8+2、12+1、16+1、17+2、21+1、32等等，最大支持64分屏。一键功能将预览频率较高的通道加入快捷播放列表，预览状态下直接点“播放”键将快捷表内所有通道打开，若通道数量多于分屏数量，可按轮巡方式显示。轮巡丰富的轮巡方式支持单画面轮巡、多画面自动轮巡，轮巡间隔、画面分割方式均可定义，涵盖用户在预览时的所有常用功能。分组 为了契合用户使用习惯，提供分组功能。用户可将分类属性相似的通道加入同一个分组内，比如：财务室组，内含所有财务室的监控通道，与它们所处物理位置无关。资源调节主机处理资源不够时，解码时可选择丢弃一个B帧或丢弃两个B帧。因为B帧不是关键帧，所以丢弃以后不会影响解码。在解码图像满足用户要求的情况下，可减小主机处理压力。当网络质量较差时，TCP连接丢包重传不断发生，为了确保图像的流畅性，可适当增大缓存区空间；相反，若网络质量较好，可适当减小缓存空间以提高实时性。视频参数调节考虑现场环境光线明暗、色温、色差对画面的影响，除了利用摄像机自身的处理电路还原较为真实的画面以外，监控端还提供亮度、对比度、饱和度、色度的调节，使显示画面色彩明快，符合人眼的感官需求。抓拍监控人员发现其关心的事件，还能快速抓图。将文件保存在客户端电脑上，便于及时查阅。本地回放通过客户端的本地回放界面，按通道检索通过客户端软件保存在本地PC机或服务器的录像文件，进行本地回放，同时通过时间轴界面进行时间定位，方便用户使用，支持4路同步回放。远程点播客户端软件新增添的VOD远程点播功能，将从集中存储服务器或混合型网络硬盘录像机上按通道查找录像文件，同时也可通过时间轴来定位回放时间，支持4路同步回放。录像存储本地录像用户通过客户端直接访问IP摄像机/球机时可设置本地录像计划，将在IP前端已经经过编码的视音频数据流保存在安装客户端软件的PC机或服务器上，对于前端IP摄像机/球机点位较少的用户，使用起来较为方便。NVR模式录像网络视频监控软件-4000拥有NVR模式录像功能，客户端软件可远程配置设备在NVR存储服务器上的录像计划，并可以远程点播NVR服务器上的录像资料， 存储服务器软件实现对监控录像数据的统一保存，它通过直接连接设备或者通过流媒体服务器获取视频数据流，并以数据块的方式保存在预分配的磁盘空间中，通过磁盘数据的索引文件保存录像数据信息。同时内置VOD服务器，并提供录像数据的远程查询接口，实现录像数据的远程点播。通过设置录像计划，存储服务器在设定的时间段对特定的监控视频进行录像，实现了视频录像的集中存储。它主要应用于以下两种情况：1客户端分布式运行在网络上不同的地方，通过存储服务器实现对实时监控视频的录像数据的集中管理；2当DVR设备没有配置硬盘时，通过存储服务器进行录像。存储服务器作为网络监控系统的一部分，功能相对单一，专注于对监控视频数据进行集中保存。它主要具备以下几个功能：1支持对磁盘分区进行分组，采用磁盘预分配技术对录像数据进行管理2支持对服务器的基本运行参数进行调整3支持以半小时为单位设置录像计划4提供完整录像计划管理界面5内建VOD服务器，支持录像数据的远程查询和点播功能6支持远程设置录像计划、启停录像等远程控制远程控制内容包括远程配置IP前端设备参数、远程控制云台/球机等等。在远程参数配置界面下，可对前端IPC、IP球机、混合型网络硬盘录像机进行设备参数、通道参数、网络参数、串口参数、报警参数等基本参数进行设置，并可对其进行用户管理、硬盘格式化和远程升级。在预览界面下通过云台控制按钮群，包括四向导航键，雨刷、灯光启动键，调焦、聚焦、光圈键，巡航路径调用键进行远程控制。控制包均以IP方式传输。因为控制流对实时性的要求高，而且数据量小，一般不成为网络超载的原因，顾采用视频流与控制流分离的原则，控制流直接下发，不穿越流媒体服务器，减小中间环节造成的延迟。报警联动支持手动紧急按钮、烟雾探测探头等方式接入IP前端。客户端可集中配置所有报警接入方式，布防时间，报警联动处理。可手动进行布防、撤防控制。同时，提供与监控系统息息相关的所有可能发生的预警机制，包括硬盘满报警、硬盘错报警、视频丢失报警、遮挡报警、非法访问报警、移动侦测报警。所有报警均可联动PTZ球机、联动事件录像（需支持SD卡）、报警信息主动上传客户端、将视频画面弹出到客户端显示器。支持完善的报警日志查询方式，可快速定位出错事件。同时提供完善的录像回放机制，按时间、事件等方式快速查阅异常时的录像文件。电子地图电子地图应用于报警联动，便于用户快速发现报警位置及报警原因，通过弹出视频进行现场预览，通过语音对讲指挥现场，通过联动录像便于事后取证。n 支持设置热区，联动下层更详细地图n 支持设置热点，联动监控点闪烁n 支持设置报警点，联动报警量闪烁维护管理日志维护通过日志管理界面可进行系统日志、操作日志、报警日志、远程日志的查询和备份n 对来自前端的报警信息进行分类，记入到日志中；n 提供操作日志、报警日志的查询，最长保存周期为1个月；n 提供设备日志的查询，按时间，类型，时间&类型的方式进行搜索，时间可细化至秒级，类型分主类型和次类型，细化至具体操作；权限管理n 采用明快的树状结构管理授权用户信息，可添加、更改、删除用户，可为每个用户设置独立权限，包括网络预览、云台控制、视频参数、远程回放、本地录像、语音对讲、远程配置；n 认证用户权限，授权用户在操作之前必须经过登陆验证，通过验证才允许操作，否则被拒绝。操作信息记录到操作日志中；3.4.1系统功能第四部分 建议设备参数12344.1 标清模拟摄像机4.1.1 DS-2CC102P-IR 主要特性 采用高性能SONY CCD 420TVL,图像清晰、细腻 低照度,0.1Lux (F1.2,AGC ON),0 Lux with IR 支持自动彩转黑功能,实现昼夜监控 支持背光补偿功能 支持自动白平衡功能,色彩还原度高,图像逼真 信噪比高,图像画面干净、悦目 支持自动电子快门功能,适应不同监控环境 支持自动电子增益功能,亮度自适应 采用先进的双环玻璃设计,图像更清晰 符合IP66级防水设计,可靠性高 应用场景适用于道路、仓库、地下停车场、酒吧、管道等光线较暗或无光照环境。技术参数型号DS-2CC102P-IR420TVL 1/3 CCD红外防水筒型摄像机摄像机传感器类型1/3 SONY CCD信号系统PAL有效像素500(水平)582(垂直)最低照度0.1Lux (F1.2,AGC ON),0 Lux with IR0.2Lux (F1.8,AGC ON),0 Lux with IR快门1/50秒至1/100,000秒镜头6mm F1.8 (2.8mm,3.6mm可选)水平视场角:47(6mm)镜头接口类型M12日夜转换模式电子彩转黑水平解析度420TVL同步方式内同步视频输出1Vpp Composite Output(75/BNC)信噪比大于48 dB一般规范工作温度和湿度-1060,湿度小于90%(无凝结)电源供应DC12V10%功耗3W MAX 防护等级IP66红外照射距离10-20米尺寸(mm)65 58 104重量250g4.1.2 DS-2CC502P-IR 主要特性 采用高性能SONY CCD 420TVL,图像清晰、细腻 低照度,0.1Lux (F1.2,AGC ON),0 Lux with IR 支持自动彩转黑功能,实现昼夜监控 支持背光补偿功能 支持自动白平衡功能,色彩还原度高,图像逼真 信噪比高,图像画面干净、悦目 支持自动电子快门功能,适应不同监控环境 支持自动电子增益功能,亮度自适应 采用先进的双环玻璃设计,图像更清晰 符合IP66级防水设计,可靠性高 应用场景适用于仓库、地下停车场、酒吧、管道等光线较暗或无光照环境。 技术参数型号DS-2CC502P-IR420TVL 1/3 CCD红外防水半球型摄像机摄像机传感器类型1/3 SONY CCD信号系统PAL有效像素500(水平)582(垂直)最低照度0.1Lux (F1.2,AGC ON),0 Lux with IR0.2Lux (F1.8,AGC ON),0 Lux with IR快门1/50秒至1/100,000秒镜头6mm F1.8(3.6mm,2.8mm 可选)水平视场角:47(6mm)镜头接口类型M12调整角度水平:0355；垂直:0 75日夜转换模式电子彩转黑水平解析度420TVL同步方式内同步视频输出1Vpp Composite Output(75/BNC)信噪比大于48 dB一般规范工作温度和湿度-1060,湿度小于90%(无凝结)电源供应DC12V10%功耗3W MAX 防护等级IP66红外照射距离10-20米尺寸(mm)89.659.1重量400g4.2 后端存储设备4.2.1 DS-7216HV-ST 功能特性： 第一、第九通道支持4CIF实时编码，其余通道支持CIF实时