城市监控系统.doc

武宣公安局城市治安综合整治闭路电视监控系统设计方案武宣公安局城市治安综合整治闭路电视监控系统设计方案广西区电信有限公司2005年11月编第1章 系统概述随着经济的发展、城镇建设速度加快，导致城市中人口密集、流动人口增加，引发了城市建设中的交通、社会治安、重点区域防范等城市管理问题,而公安警力增加远不能满足实际需求的速度，引入技术安全防范和技术侦察是解决目前公安系统的“有效管理”与“经济成本”间的矛盾的必要手段。 向科技要警力将科技手段转化为直接战斗力的城市监控成为了解决目前警力不足问题的重要手段。城市治安监控将为城市安全、公安系统提高工作效率做出贡献。1.1应用分析城市社会面监控包括了商业街监控、道路卡口监控及其它案件多发区监控等。城市社会监控的地方大都属于城市中最为复杂的地点，如商业街道、道路卡口、车站及车站周边、人流密集路段、重点小区、娱乐场所周边等地方，他们都具有人流量大、流动性强的特点，通常成为了不法之徒的重要作案地点。群众在日常工作、娱乐的同时不得不为自己的钱包、财物随时不翼而飞担心。由于警力分布的原因，也由于不能过分加强警察力量导致群众发生恐慌心理。这就要求公安局不能盲目增加警力的同时，又要保证控制场面，为还市民一个优质的环境，为商家完善经商环境。于是有了城市社会面监控中心系统的提出，在商业街等重要地段和重点部位安装监控探头，并同时与各大商场监控联网，专人统一监视。以便于在不法分子犯案时收集犯罪证据，也同时起到警示防范作用。同时道路卡口等监控还负担道路自动监控、交通诱导、卡口车辆监控、车辆稽查等城市道路和车辆安全管理的任务。通过与交通的监控系统的结合，为道路管理部门、公安、交通执法部门提供科学有效的工作依据，提高道路管理效率、交通执法和城市安全保障力度。1.1.1系统监控范围针对武宣县社会环境现状，通过分析，我公司现将武宣县监控系统建设的设计要求明确如下：1)、政府机关、商业区、金融网点等重要目标和重点单位。2)、对娱乐场所监控，预防违法犯罪行为3)、市交通主干线和城区、市镇的繁华街道等的重点路段。4)、车站、码头、广场、停车场、旅游景区、大型集贸市场等人口聚集的场所。5)、对其它重要治安点的监控1.1.2系统结构社会治安监控系统将各监控点的视频监控图像通过光纤传输到公安局监控指挥中心，在公安局监控指挥中心可实时监看、同时可通过数字硬盘录像系统进行图像的采集压缩，实现数据的浏览、存储和查询。在公安局监控指挥中心察看各个监控点的现场情况，调节前端摄像机的观察方位，清晰地记录、管理实际信息资料，根据情况可实现警力调度、指挥、安排,有力打击犯罪,确保社会治安。1.1.3设计依据我们根据城市治安监控系统的实际要求、建设标准及安防技防的需要，结合现场实际情况综合运用电子信息技术、计算机网络技术、网络视频监控技术等，遵照国家相关技术规程的前提，并符合先进、可靠、合理、适用等原则进行系统设计。确保紧密围绕客户需求，充分体现建设者的意图，保护投资者的利益，发挥效益的最大化，同时也充分考虑今后使用者的维护、使用、保养及系统扩展的方便性等。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：1）民用闭路监视电视系统工程技术规范GB 50198-942）民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-923）安全防范通用图形符合 GA/T74-944）安全防范工程程序与要求 GA/T75-945）彩色电视图像质量主观评价方法 GB7401-876）工业企业通讯接地设计规范 GBJ79-857）工业电视系统工程设计规范 GBJ115-878）高频干扰试验 IEX25522-19）辐射电磁场干扰试验 IEx25522310）安全防范系统通用图形符号 GA/T74-20001.1.4系统建设原则社会治安监控系统是一项庞大而复杂的系统工程，由于整个系统的结构复杂，所以在系统的建立之初就应充分考城区监控系统工程的科学化管理、质量控制问题，又要涉及到系统规模分布实施的问题。因为它与整个城市建设是息息相关的，所以它应当是先进的，符合国际发展潮流的，同时也应该充分考虑用户的经济因素，并且具有随着城市的建设、发展。因此，方案的设计必须在以下几个方面得到保证：1) 专业化的设计人员进行设计。城区监控系统是专业化很强的系统，从管理、设计、安装、调试到验收，都要经公安部门审核，只有专业化的人员进行设计，才能保证系统符合公司部门和安防事业的要求。2) 整个系统稳定、可靠、易于维护、操作和符合管理需求的，并保证系统容易升级换代。1.1.4.1完善的设计理念包括符合国际发展潮流与城市实际相结合的特性化设计，监控系统的布线、设备安装、调试、试运行、测试、验收以及完整的、符合ISO9000标准的监控系统质量控制体系。1.1.4.2针对性的安全监控系统设计设计是根据社会治安监控系统的需求、法规的限制、各监控点所属地理环境和现场建筑物的特点，设计出高可靠性、先进性、成熟性、安全性，易管理、易维护、易扩展、性价比高的安全监控系统。1.1.4.3设计原则社会治安监控系统运用数字、模拟视频技术、计算机通信技术、网络技术和相关系统及设备，采用实时动态监控、记录查询、网络传输、分级控制、授权访问、资源共享等方式，实现对各监控点的治安动态进行监控。根据地域管辖和需求，将监控图像实时传输到监控室和监控中心，通过图像资源和整合、共享，实时、清晰、直观地了解和掌握监控区域的社会治安动态。为充分发挥系统在打击、预防犯罪，处置突发性事件，创建平安工作中的作用，社会治安面监控系统工程的建设应遵循以下原则：1)、可靠性整个监控系统的可靠性是第一位的。我们在系统设计、设备选型、调试、安装等环节都将严格执行国家、行业的有关标准及公安部门有关安全技术防范的要求，贯彻质量条例，保证系统的可靠性。采用成熟、稳定、完善和通用的技术设备，系统具有升级能力和技术支持，能够保证全天候长期稳定运行。有完备的技术培训和质量保证体系2)、经济性在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下，体现高性价比。采用经济实用的技术和设备，充分利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用。3)、独立性系统应建成为直属部门一体化管理的独立体系，应用层相对独立，与其它弱电系统可独立管理，以减少系统可能造成的干扰。4)、安全性硬件设备具有防破坏性的安全性功能，整个系统、网络、设备、中心机房和前端，防雷击、过载、断电和人为破坏，软件不受病毒感染、黑客攻击具有高度的安全和保密性。5)、扩充性系统是一个相对开放的系统，根据系统中心设备的授权，对其使用、访问、查询等进行授权，结合工程要求，以及今后发展的要求，使系统有较大的扩充余地。选择标准化的部件，具有很大的灵活性和容量扩展性。遵守各种标准规定、规范进行设计，为系统的扩展提供一个良好的环境。系统设计采用支持并符合国际标准、国家标准、工业标准及行业标准的产品，使系统具有良好的兼容性，以利于现在和将来的设备选型及联网集成，便与保证各供应商产品的协同运行，便于施工、维护和降低成本。6)、统一性统一和开放控制协议、编解码协议、接口协议、压缩格式、传输协议，提供透明传输通道。7)、易操作性及实用性提供清晰、简洁、友好的中文操作界面，操控简便、灵活，易学易用，便于管理和维护，能自动纠错和系统恢复，整个系统的操作简单、快捷、环节少以保证不同文化层次的操作者及有关领导熟练操作系统。系统具有高度友好的界面和使用性。系统有非常强的容错操作能力，使得在各种可能发生的误操作下，不引起系统的混乱。8)、标准性设计图纸和施工图纸按照国家标准绘制，施工按照国家标准规范进行，以保证质量。9)、发展性系统应在初步设计时，就考虑未来良好的发展性，以降低未来发展的成本，使系统具有良好的可持续发展性。10)、经济性在满足城区监控系统要求及原有城区监控系统前提下，在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上，在考虑系统的先进性的同时，按需选择系统和设备，做到合理、实用，降低成本，从而达到极高的性能价格比，大大降低了管理的运营成本。系统，将以安全可靠，经济适用，为今后的发展留有接口为主要目的，这是我们设计的主要指导思想。第2章 系统设计2.1系统组成闭路视频监控系统的主要功能是对现场实况进行监视。它使管理人员在控制室中能观察到所有重要地点的情况，将监测区的情况以图像方式实时传送到管理中心，值班人员通过主控显示器可以随时了解这些重要场所的情况。闭路视频监控系统依结构可分为：摄像、传输、控制和显示记录四部分。各部分之间关系如下图所示。控制部分传输部分现场采集部分显示与记录部分摄像部分：是安装在现场的，它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台。它的任务是对被摄体进行摄像，并把摄得的光信号转换成电信号。传输部分：把现场摄像机发出的电信号传送到控制室，它一般包括线缆、线路驱动设备等。显示与记录部分：把现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示，并且可以把图像用硬盘录像机保存下来；所以，它主要包括监视器、硬盘录像机等设备。控制部分：负责所有设备的控制与图像信号的处理。在输入与输出之间加上视频切换设备（视频矩阵、数字硬盘录像），负责视频信号的切换。设备组成：1）前端设备主要有：快球摄像机等。2）传输设备有：光端机、光纤等。3）显示记录设备有：主控显示器、屏幕墙、打印机等。4）控制设备主要有：硬盘录像机、控制软件包、快速球摄像机控制键盘等。2.2系统拓扑图2.3系统防雷从室外进入监控机房的视频线及数据控制线路，大都暴露户外，而且走线较长，最容易遭受雷电感应发生强大的感应电流，从而通过线路损害连接设备及其后接设备。在画面分割器（或视频矩阵）的视频接口处安装视频信号电涌保护器对设备进行保护。在云台控制器控制接口处安装前加装信号电涌保护器对控制设备进行保护。从而保障数据通讯正常工作。室内型摄像枪电源取自就地配电箱（已安装电源电涌保护器），信号传输线缆通过“埋地”方式布线，遭受雷击的机会较少，如果在工程资金有限的限况下，室内部分摄像枪不考虑防雷保护。室外型摄像枪（带云台）在解码器前端安装综合避雷器，包含电源、视频接口、控制回路电涌保护器，作为室外型摄像枪（带云台）的保护。室外型摄像枪（不带云台）在摄像枪前端安装综合避雷器包含电源、视频接口电涌保护器，作为室外型摄像枪（不带云台）的保护。第3章 系统功能视频监控系统的功能特点:3.1九路视频同步实时录像监控范围更大，性能更稳定，单机最大可支持16路监控点同时录像，并提供16路监控图像同时显示，16路同时录像时CPU占用率不超过5。3.2最先进的MPEG4音视频混合压缩技术图像质量清晰，每小时硬盘空间占有量为25M/小时100M/小时，通常情况为75M/小时，甚至更低，可大大节省硬盘空间。可以纯视频压缩，也可以音视频同时混合压缩，支持一路音频实时预览。压缩数据率根据图像质量分为五级：最好、良好、好、一般、稍差。音视频的缺省参数可由用户设置。音视频完全同步压缩，支持一路音频实时预览，压缩文件中的音视频完全同步播放。3.3灵活的字符叠加功能三种视频字符叠加方式：日期时间叠加、通道名称叠加、logo叠加，可以在系统设置界面中根据需要设定。叠加的内容在回放时能够显示。叠加字符颜色可调，避免了在反差不大的监看图像中叠加字符看不清晰的问题。3.4多种录像方式可选包括定时录像、手动录像、移动视频报警录像（提供预录报警功能）、传感器报警录像（提供预录报警功能）、报警主机报警录像（提供预录报警功能）。3.5独特的视频预览遮蔽功能在特定的安防项目中，有的监控图像的局部需要提供保密功能（如金融行业中的储户密码、重点工程的精密机械型号、或者人的隐私等），本系统提供视频预览遮蔽功能，将需要保密的部分视频图像遮蔽，提高安保性能，加强内外防范。采用此功能的视频录像文件，视频是没有遮蔽的效果。3.6独特的视频遮蔽录像功能同预览遮蔽功能相比，此功能有类似的作用，具体的区别在于回放录像文件中，采用遮蔽的区域图像是遮蔽的。3.7支持网络视频解码主机硬盘录像采集的监控现场的视频信号，可以通过输出到网络视频解码主机将数字信号解码成模拟视频信号，并输出到电视屏幕墙，实现真正意义上的数字监控系统。3.8智能报警切换功能当主监视器在观察一监控点时，另外的监控点发生报警，主监视器自动切换到发生报警的监控点进行观察，同时可以触发报警录像功能，对现场进行报警录像。3.9 图像抓拍功能对监控现场进行图像抓拍，提供静态证据。3.10综合报警处理功能支持视频丢失报警、视频移动分区报警、传感器报警。视频移动报警支持100个矩形分区，可以组合成各种形状的报警区域。报警发生时，硬盘录像主机进行声音、图像提示，同时通知所有的网络分控端。主机报警联动录像，网络分控联动视频。报警信息同时可以进行远程传输，支持手机短信报警、电话报警和传呼报警。硬盘录像主机可以接报警主机（16路输入，8路输出）来接收报警信号和控制快球解码器设备，节省设备成本，报警主机采用232串口，不需要485转换器，灵活满足各种报警场合的不同需要。3.11视频移动报警可按“白天”“黑夜”分别设置根据监控现场白天和黑夜的监控环境不同，移动报警的灵敏度可分别设置，有效避免误报警的发生。3.12报警联动快球功能报警点如果设置的是快球摄像机，当警情发生时，报警器触发快球，快球自动按照预置景点自动切换观察。3.13超长报警预录功能提供超长时间的报警预录功能，预录时间范围5秒至999秒，预录时间精确、可调，满足各种场合的预录需要。3.14智能报警日志记录查询功能强大的报警日志记录和操作日志记录功能，用户可以自行选择进行哪种日志类型的记录，同时记录所有用户在任意时间内的所有操作。所有的报警信息均被详细记录，可以方便查询，并可双击播放。3.15案情过程录像文件截取/合并功能发生案件后，可以将案件过程段落从整个录像文件中截取出来，省去用户每次copy整个录像文件的麻烦。如果没有此功能，哪怕只有10秒钟的有用录像，也要携带60分钟的录像文件，回放检索也非常不方便。同时可将多个小的案情录像文件合并起来，统一播放和携带，有利于公安机关快速分析案情。3.16录像文件分区存储功能每一路的录像文件可以按照指定的硬盘区域进行存储，方便管理和以后查询。3.17短信报警功能当警情发生后，硬盘录像机可通过网络短信功能直接把报警信息传输给用户，快捷及时。3.18系统自我安全保护功能能够完全防止操作员进行硬盘录像机以外的各种操作，所有系统热键被屏蔽，提供关机退出、开机自动运行、定时关机、系统手动和自动锁定、视频保护（屏蔽该路的视频预览同时不影响录像、报警等功能）。异常关机可自动重新启动系统，自动恢复丢失的压缩文件，确保数据的完整性，完整保存现场视频和音频数据。所录制的监控图像文件严格保护，不受第三方软件的修改，确保监控系统的安全性、实时性、真实性。3.19完善的网络分控功能可支持目前全部的网络环境（局域网、广域网），其中局域网网络分控支持9路音视频同时实时预览、录像，效果同硬盘录像主机。同时支持录像画面的自动切换，浏览更方便。网络分控图像质量清晰，网络分控最多可以同时监视256台硬盘录像主机。电话线分控传输速率最快可达到10帧/秒。3.20超低网络带宽资源占用网络传输一路音视频同步平均占用384k网络带宽资源，在这方面我们占有绝对优势。3.21独有的断点续传功能网络分控支持断点续传功能，即当网络发生人为或未知的断线，恢复后网络分控可以继续接收主机传送的音视频信号，无需认为重新设置操作。3.22完备的网络用户管理系统针对不同的用户（操作员/管理员/超级用户）对不同通道拥有不同的权限，可以灵活设置，充分满足用户的各种应用需要。通过网络分控能够控制硬盘录像主机的高速球、解码器等设备。3.23视频质量可调节功能用户可以对视频图像的“亮度”、“对比度”、“饱和度”、“色度”进行调节。3.24良好的系统兼容性可以支持国内市场上大部分解码器协议，可以控制10种高速球，基本兼容了所有已知类型的外围设备。3.25超强系统稳定性运行平台：windows2000 professional ，运行稳定可靠，满足连续运行无故障。3.26强大的系统扩容性硬盘录像主机和大路数矩阵配套，可以实现更多点的监控、录像，为将来的系统升级、扩容节省成本。3.27人性化的电子地图功能客户可以根据自身监控特点绘制电子地图，可用分层分组的方式对电子地图进行各种编辑，使控制整个监控系统更直观、更容易管理和控制。第4章 系统设备配置及主要器材选配社会治安监控系统主要由前端视频信号采集，视频信号传输，图像数字记录、编码存储，显示切换控制，录像资料管理与网络传输等设备构成一套现代智能化的动态治安监控系统。城市治安监控系统采用的主要器材设备（数字硬盘录像主机、多媒体控制软件、主控操作键盘、分控操作键盘、一体化高速球型摄像机）是我公司总结多年工程施工经验，结合国外众多知名品牌优点，是非常适合中国国情的监控设备，在金融、商业、工业、交通、饭店、文物、教育、司法等行业的工程中成功使用，获得使用业主的高度赞誉和同行业的认同。4.1设备配置:4.1.1、前端设备主要有室外设备安装箱、控制信号解码器、室外万向云台、室外防护罩和高线数低照度彩色枪式摄像机及自动光圈、手动调焦、手动变倍的镜头所组成的活动摄像点；室外一体化高速球型摄像机。4.1.2、传输设备光纤、光端机。4. 1.3、终端设备由彩色监视器组成显示电视墙、快速球摄像机控制键盘、数字硬盘录像机(含数字视频矩阵功能)、视频解码器、磁盘阵列主机等主要设备组成。监控中心、监控室的监视器的配置数量和尺寸根据所采用的矩阵主机的视频输入路数即摄像机数目推荐以46：1的比例来选择，尺寸以21寸为最佳。 摄像机摄取到的图像质量是整个电视监控系统图像质量的关键因素之一，所以摄像机的选型直接影响到整个系统的使用效果。监控系统要求一天24小时不间断运行，特别在晚上光线不足时对图像质量的要求会更高。数字硬盘录像机是整个电视监控系统核心部分，数字硬盘录像机的好坏直接影响到整个电视监控系统的运行效果。在本次电视监控系统数字硬盘录像机的选型中，以系统稳定性和系统扩充性为基本选型原则，并结合我公司多年来对数字硬盘录像机的使用情况，选用的数字硬盘录像机是以电脑数码处理技术为核心，以网络图像传输为基础，运用先进的H.264压缩技术，按国际标准研制开发而成。具有图像清晰度高、实时性好、录像存贮空间小、网络功能强大等特点。4.2设备选型与技术参数4.2.1数字硬盘录像机系统数字硬盘录像机采用MPEG-4压缩方式，支持1-24路音、视频全实时监看、录像。最大输入为32路音、视频。适用于各种音视频监控、远程图像传输及视讯会议等领域。4.2.1.1性能及特点： 采用高速的MPEG-4硬件音视频压缩卡，高压缩比，低噪声，性能更完善。 124路音视频实时录像，支持PAL、NTSC制式。 每一路视频对应一路音频，音频信号与视频信号完全同步。 各通道独立工作互不干扰，支持多路同时回放。 视频采用MPEG-4l V2压缩方式，压缩比高，同等条件下录像数据是其他MPEG-4压缩的1/3-1/2，大大节省存储空间，在同等码率条件下可提高20%图像质量。 文件格式支持ASF格式，兼容DIVX，支持Media Player播放器。 采用高保真的MP3编码标准（单、双声道可选） 支持44100HZ、1600HZ采用频率，码率支持8kbps-160kbps；音质更完美。 完全硬件编码，16路同时编码，CPU占用率低于8%。 视频码率在64Kbps-1Mbps范围内可选，可实现动态码流控制。 广泛支持宽带网或窄带网的传输。 视频画质可以在D1、Halfl D1和CIF三种图像分辨率之间任选，D1画质：704576（PAL），704480（NTSC），DVD图像效果。 视频显示预览，放像可缩放，支持多路同时预览，支持动态图像捕捉功能。 支持多区域动态检测，支持每路5个区域的视频移动报警，灵敏度可调。 录像输出格式可选A/V复合流，单视频流；音、视频流硬件复合，保证音视频同步。 独有“硬件缓冲同步技术”，在长时间支持快速运动下确保预览、录像不丢帧。录像帧率（PAL：1-25帧/NTSC：1-30帧）连续可调。 软硬件容错设计，确保长时间可靠工作。 支持时钟，标记，视频标题字符叠加，可选择部分显示或全部显示，标题可以修改。 录像方式灵活、有手动、定时、报警等录像方式。 支持多种网络，可远程控制、回放、下载、录像等。 支持目前监控系统广泛使用的各种主流协议，实现对前端摄像机和云台的控制。 可与TM1608报警输入接口箱连接，实现报警联动录像功能。4.2.1.2项 目 参 数 指 标 系统 适用操作系统：WINDOWS 2000/XP 计算机要求：P4 1.7GHz以上，256M以上内存，64M显存，Intel系列芯片的主板 硬盘支持:所有容量硬盘，硬盘数量根据计算机系统支持而定 视频输入：19路复合视频信号 视频输入阻抗：75 视频输入幅度：Vp-p=1.0V 支持制式：PAL、NTSC 预览分辨率D1: 704576（PAL）,704480（NTSC），电视线数：450-550 线 录像分辨率 D1: 704576（PAL）,704480（NTSC），电视线数：400-550 线 帧率：PAL：25F/S NTSC：30F/S 音频 音频输入：19路，语音线路输入莲花头(RCA) 压缩方式：MP3 采 样 率：16KHz，44.1KHz 输出码率：8kbps160Kbps 音频输入阻抗：100K 输入电平：线路电平 帧率 PAL25F/CH/S、NTSC30F/CH/S 输出码率：32kbps-2000kbps 其他参数 多画面显示:1，4，6，7，9 分割画面 录像方式:定时录像，报警录像（移动帧测、报警联动），手动录像 报警输入/输出:无限制，由上层软件设定 网络传输协议:TCP/IP，UDP（LAN，E1，ISDN，ADSL，MODEM） 图像存贮:30M-200M/小时，根据设定参数、视频动态情况 数据传输接口:网口，串口 环境温度：055 环境湿度：80%RH 正常条件下平均无故障时间：8000 小时4.2.2日夜型高速球机技术参数： 摄像元件-1/4英寸Interline Transfer Super HAD CCD 图像大小-1/4 英寸（约：3.6毫米2.7毫米） 像 素-752（H）582（V） 扫描系统-PAL标准：625行，25-50帧/秒 室内外多种应用，可达IP66标准 表面、吸顶、吊装多种安装形式 彩色、黑白、彩色黑白自动转换多种选择 最高转速300度/秒 16、22、27倍多种光学变焦范围 可达128个预置位，报警输入输出 内置27倍光学变焦（Zoom Lens）及10倍电子变焦镜头镜头 1/4英寸IT Super HAD CCD,提供480线以上的水平分辨率；黑白600线。 彩色最低0.02LUX黑白0.01LUX照度 48分贝优质信噪比（S/N） 三种可选白平衡控制方法：自动追踪白平衡/自动白平衡控制/手动控制） 电源外同步 视频输出接口：Female BNC 远程控制：RS-485(Half duplex) RS-422 地址范围：0-255 环境条件-工作温度: -10+50 (14 122) 湿度：90%RH以内 存储条件：-20+65(-4 149) 电 源-*交流24V,50/60Hz 耗电量-最高18W 重 量-约2千克 尺寸（高直径）-176159.5毫米4.2.3光端机（1路视频1路数据）特点 通过1芯光纤传输1路视频信号和1路反向数据信号 最大传输距离可达50KM 单模工作模式 5Hz-10MHz 视频带宽 ,DC-500kbps码速率 采用视