深圳铁人三项运动场安防监控系统设计2.doc

广州铁人三项运动场视频监控系统设计一. 摘要本文概述了远程网络视频监控系统的总体构成、功能及主要设备的选配，分析了远程网络视频监控系统的特点，总结了先进的远程视频监控技术对安防自动化监控系统的重要意义。二. 前言1. 安防技术的发展科学技术的持续发展，监控系统从以前的模拟监控到现在的数字监控；从落后的现场监控到先进的远程监控；从有人值守监控到现在的无人值守监控。数字化、网络化、规模化都将是监控系统最为理想的性能品质。视频监控系统抓拍系统的使用,可以实现了对场所全天候，大范围的管理要求,同时，警察执法提供了清晰的图象证据,提高了管理水平，减少了事故造成的人员伤亡和财产损失，间接的创造了巨大的经济价值.该系统的社会效益非常明显，它所形成强大的威慑力，促使广大娱乐者不敢随意违法,从而既保障了人身安全，减轻了工作人员的劳动强度，又解放了大量的警察用于处置突发事件。通过建立视频系统，实现对场所进行实时监视，抓拍，报警，记录保存场内人员的信息和人流量数据并进行集中有效的管理，为公安部门打击违法,盗抢和查缉肇事逃逸案件，分析状况，加强内部管理提供有效的技术支持。采用先进的光电技术，计算机图像处理等技术，可实时记录经过监测区域所有人员的图像，并进行存储，处理，传输。对经营场所的情况进行常年不间断的自动记录，分析和存储，实时声光报警。而监控站点有信息录入，查询，统计，传输，打印等功能。2. 运动场背景铁人三项赛场位于广州市番禺区小谷围岛（广州大学城中心区），占地230亩，改造后将成为2008年“亚洲铁人三项锦标赛”和2010年广州亚运会铁人三项主赛场。与之配套的大学城体育中心内设有4万个座位的体育场、2500个座位的自行车馆、2500个座位的轮滑馆，另有占地310亩的极限运动场，内设攀岩、滑板、“U”形台、小轮车特技、障碍场、山地自行车等项目。亚运会前在中心内建成的极限运动基地，将填补广州市极限运动场地的空白，也将揭开广州市体育局多元化发展的崭新一页。三. 设计目标和原则 公安部门关于视频监控系统的建设目标和建设原则将作为系统设计的 目标和系统设计中应该遵循的原则.1) 设计目标:运用先进的,主流的计算机技术,图像处理技术和网络技术,建设一套技术先进,运行可靠,业务流畅的视频监控管理系统.该监控系统,采用目前最先进的数字化视频技术,可以高清晰地对多路模拟视频信号进行捕捉,转换,存储,并且能够将所采集图像不失帧地进行多画面显示.而且系统具有音视频同步,数字方式记录,多索引回放,图像编辑,图像并网等诸多特点,并且为系统留有广阔的扩展空间,可全面满足现代化监控需求.2. 设计原则根据技术条款的要求，本监控系统遵循以下原则设计： 1) 先进经济 系统要采用当前国际上较先进的技术，所选设备技术性能优良、功能完善、工作稳定，使整个系统在相当长的一段时间内，保持国内外先进水平；同时应兼顾电信局的具体情况，本着实用、经济的原则，在节约及降低成本的前提下，使系统发挥最大的作用。 2) 操作方便 系统的操作应具有灵活简便、易于掌握的特点，操作人员能够方便地进行使用及维护。 3) 性能稳定 作为比较复杂、庞大的远程监控联网系统，其稳定性至关重要。死机、脱机或经常性不可控制或处理民党等现象应杜绝。4) 安全性 系统的内部/外部安全性非常重要。应具有密码、加密的密码保存、多级控制级别/报警确认级别/撤、设防级别等保护。操作人权限可划分为系统设置、超级用户、记录报告及操作人设置等。还应具有紧急情况远程工作站操作人员注销功能。各种系统、控制、报警事件应具有记录及共享功能。 5) 扩容升级及集成方便 电信监控联网系统设计应留有充分的余地，以便日后方便进行系统扩容、升级及集成。 3. 选用产品公司介绍：本系统选用美国通用电气公司（GE）的监控设备。通用电气智能科技(GESecurity)专注于电子安防产品及系统的研究，设计与应用。为了更好地服务于亚太地区的客户，在亚太地区成立了通用电气智能科技(亚太)有限公司，并在各地设有办事处。在中国上海，设有服务全球的生产基地。通用电气的安全专家将向亚太地区的用户提供一流的电子安防产品和解决方案。通用电气智能科技（GESecurity）总部设在美国俄勒冈州波特兰市，隶属于著名的通用电气公司，是全球最大的防盗、消防、电视监控、门禁控制、电子家园、光纤通信和违禁品探测产品制造商之一。制造并分销的产品主要面向全球家用及商用电子安防市场，并为全球电子安防工业提供全面的技术解决方案。通用智能科技公司不断地研究新技术，致力于产品和服务的创新，满足客户日益增长的安防需求，并确保合作伙伴和关联企业持续不断地成功。四. 系统要求1. 甲方要求1) 本系统录像部份设计16路嵌入式数字硬盘录像机2台，经授权的人员应能调看各路摄像机图像、回放录像以及控制、设置、管理监控系统。支持多种录像（如手动、自动、报警、移动侦测等）、多种回放（如快放、慢放、快退、慢退、等），支持循环录像以及定时录像等功能。支持视频丢失，视频遮挡，视频移动报警，可以联动本地声音报警，本地报警输出、报警上传等；支持报警输入手动设防/撤防，可以联动本地声音报警，本地报警输出、报警上传等，可以联动多路录像。支持前面板按键操作、遥控器操作、RS-485键盘操作（设备级联）；支持网络键盘控制录像机的存储设备容量为120G。录像时间为3天。存储设备容量、录像时间是建议量，可根据比赛时间而确定。2) 系统传输部份根据传输距离确定使用SYV75-5的同轴电缆，摄像机电源线 使用RVV3x2.5的电源线缆。3) 各系统末端设备设于保安室，电源由UPS电源配电箱提供；4) 各设备过电压保护装置均由设备供应商配套设置。5) 本系统的敷设方式为:线缆采用SC钢管埋地敷设，线缆由地面至设备之 间采用穿管径20聚氯乙烯塑料波纹电线管敷设到设备，电源线、信号线分别单独穿管敷设。6) UPS电源容量为2kVA，供电时间为60分钟。7) 本系统主机建议主要配置如下：中央处理器：2.0GHz。硬盘：200G。内存：内存主频DDR2 667、内存容量: 1024M。主板：CPU插槽类型:LGA 775或与CPU插槽相对应。液晶显示器：19寸、亮度: 300cd/m2、对比度: 2000:1、分辨率: 1280X1024、响应速度: 5ms。8) 带室外防护罩的固定式彩色摄像机：CCD尺寸1/3有效像素752（H）582（V）50dB信噪比水平分辨率：540TV线彩色镜头:f=3.09mm 手动变焦镜头（共7台）9) 带云台的室外防护罩彩色摄像机：CCD尺寸1/4有效像素752（H）582（V）50dB信噪比水平分辨率：540TV线彩色数码变焦10光学变焦30镜头:f=3.399mm 自动变焦镜头（共19台）10) 室外防护罩：IP65防水防尘11) 要求安防系统的控制管理中心设在保安室2. 设计依据：本系统设计严格遵守中华人民共和国颁布的安全防范国家标准。其具体设计依据如下：1) GA/T75-94安全防范工程程序与要求； 2) BG50198-94民用闭路电视系统工程技术规范； 3) 远程图像与环境监控系统技术规范； 4) 公共安全防范工程管理暂行规定。 5) 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94） 6) 电视系统工程设计规范（JGT1.5-87） 7) 民用建筑电气设计规范（JGT/T16-92） 8) 彩色电视图像质量主观评价方法（GB7401-87） 9) 安全防范系统通用图形符号（GA/T74-94） 10) 安全防范工程费用该预算编制办法（GA/T70-94） 五. 系统设备组成本系统设备主要分为三部分：前端设备、传输部分、主控中心。1. 前端设备：共有24路摄像机输入，其中7台固定式彩色摄像机、17台一体化彩色摄像机。2. 传输部分：视频传输线采用同轴电缆SYV75-5；控制信号线采用电缆 RVVP4*2.5；3. 主控中心设备（如图1）：1) 显示部分：电视墙配置了8台20寸液晶显示器，2台40寸液晶显示器。2) 控制部分：1台32路输入8路输出的矩阵，8路输出图象分别与20寸液晶显示器相连。工作人员可通过键盘，硬盘录象机对一体化摄象机进行旋转、镜头的变倍变焦等。3) 记录部分：2台16路硬盘录象机，视频输出分别与2台40寸液晶显示器相连。图14. 系统功能：系统具有如下主要功能： 1) 接收监控点通过视频和报警信息。 2) 电视墙上的每个显示器都可以通过控制显示运动场上任意一路摄像机的信号。且在显示画面上可以标注出中文标志字符。 3) 控制台上设置主操作终端、键盘。 4) 值班人员可以对检测到的设备异常情况进行相应的处理。 5) 可以对远程数字录像与报警联动录像进行检索回放，并对各工作人员授权，以支持不同工作人员操作不同等级的功能。 6) 主控中心采用图形化的操作界面。使用TCP/IP协议进行网络互连，并通过交换机与广州大学城枢纽中心连接。5. 电视墙与操作柜：电视墙由3M*1.7M*0.5M的铁柜组成如图六. 系统设计1. 摄像机分布（参照附录2）：1) 在下述场所安装高分辨率彩色摄像机(带室外防护罩, 配备f=3.099mm 手动变焦镜头)：a. 运动员入口1支b. 媒体通道1支、采访区、裁判区1支c. 管理人员入口1支、贵宾赞助商入口1支d. 观众入口1支n 彩色摄像机共7支2) 在下述场所安装高分辨率一体化彩色摄像机(带室外防护罩, 配备 f=3.399mm 自动变焦镜头)：a.赛车存放处1台b.转播帐篷区1台c.运动员活动区至器材展示厅走道5台d.主席台至观众台北走道5台e.医护帐篷区1台f.赞助商帐篷区1台g.上车区至下车区赛道2台h.升旗区1台n 一体化彩色摄像机共17台2 电源供电摄像机采用12V直流稳压电源集中供电，解码器采用24V交流变压器统一供电，并接入UPS，保证设备能在停电时，及时恢复工作。3 监控设计系统图（图2）：图2 七. 设备明细表产品名称图片产品参数室外彩色摄像机 KTC-2000DNu Ex-View HAD CCD；u 低照度下，彩色和黑白模式自动切换（机械式）；u 480线（彩色），570线（黑白）；u 0.1lux （彩色），0.01lux（黑白）；IR照明下为0 luxu 数字自动背光补偿；u 数字自动跟踪白平衡；u AC电源相位锁定同步，相位可调；u 可采用手动、DC和视频自动光圈镜头；u 通用电源1040 VDC/1830 VAC；u 指拨式背焦控制u 隐蔽式的DIP开关/控制面板u 本地视频测试监视器输出室外高速球机KTA-HE3-D2Cu 一体化的昼夜彩色黑白转换型摄像机u 9个自动转换级别u 18倍光学镜头， 12倍数字变焦u 自动/手动聚焦u 0.7lux (1/50s)/ 0.04 lux (1/3s)彩色灵敏度u 0.01lux(1/50s)/ 0.0006lux (1/3s)黑白灵敏度u 460电视线分辨率u 64个预置点u 24个隐秘区域屏蔽功能，同一屏幕可最大显示8个u 4条摄像机巡视路线u 2条4分钟的ShadowTour录制路线u 方位角显示功能u 背光补偿u 自动返回功能u 电源同步键盘 KTA-405u 比例变速控制操纵杆 u 高抗挤压铸造塑料注模外壳u 可控制 1024个摄像机u 矩阵切换的输出最多可达128个监视器u 画面处理器/硬盘录像机控制功能u 双向音频对讲功能可选u 现场呼叫队列功能u 非易失性内存u 机架安装可选距阵主机KTD-348-328u 中等规模的Digiplex 矩阵切换器u 通过键盘和双绞线控制u 32路输入 8 路输出u 环路输入u 内置RS232 接口u 32 路干接点报警输入u 菜单编程16路嵌入式网络硬盘录象机DVSR-16RTu 视/音频输入数量：4/8/12/16 四种型号可选，满足各种应用场合u 视音频同步压缩记录，音频压缩码率16Kbpsu 视频压缩方式：H.264，变码率/帧率，每路25帧/秒独立硬件压缩u 视频压缩输出码率：16K2M可调 u 实时监视分辨率：D1效果，704x576u 回放分辨率：支持D1效果，704x576u 1个监视器接口和1个VGA接口u 分辨率最大支持1024768/75Hz u 1路音频输出，可用于客户端与中心间的双向对讲u RS-485端口用于前端摄像机PTZ控制u 支持绝大多数控制协议u 4个IDE控制器最多支持8个硬盘、单盘容量最大2000GB 信号分配器KTSD-83-16u RS422 信号分配器 u 当控制线路是星型时使用u 1路输入16路输出u 9 VAC/12 VDC 电源输入20寸液晶显示器海信2257Wu 接口类型：15针，D-SUB；24针，DVI-D接口u 亮度： 350cd/m2u 对比度：1000：1u 分辨率：1680*1050u 响应速度：5ms40寸液晶显示器海信TLM4077u 接口类型： D-SUB；DVI-Du 亮度： 500cd/u 对比度：1000：1u 分辨率：1366*768u 响应速度：16ms系统主机联想A8000Vu 处理器类型：Core 2 Quad Q6600u 标称主频(MHz)：2400u 配置内存容量(MB)：1024u 硬盘容量：200GBu 显示器类型：宽屏液晶u 显示器尺寸：19英寸总结通过对广州铁人三项运动场视频监控系统的设计与研究，对容易出现的问题作出了总结：1 干扰问题由于工程环境比较复杂，容易形成各种干扰源，如果施工过程中未采取恰当的防范措施，各种干扰就会通过传输线缆进入闭路电视监控系统，造成视频图像质量下降、系统控制失灵、运行不稳定等现象。监控系统中干扰主要体现在数字通信通讯线和视频图像的干扰上，解决干扰的关键在于工程开始施工时就要全盘考虑上抗干扰措施， 2监控系统的供电方式 监控系统的供电方式只有两种：一种是集中供电方式即电源都引自一处，另一种是分布式供电，摄像机在安装位置附近取电源，从抗干扰效果的角度讲，集中供电方式更好一些，可以基本消除各处参考电位不等的情况。 3室外监控室外监控必须考虑到环境的气候，最高温度与最低温度。以及土壤的疏松度，以便于室外的摄象机安装。只有在设计前对系统进行全面的研究，工程中细心认真，才能做出一个让客户满意的视频监控系统。致谢在完成论文设计之际，我想向曾经给我帮助和支持的人表示衷心的感谢。首先非常感谢深圳职业技术学院，给我提供这么好的学习生活环境。另外，很感谢我的导师夏老师，在百忙中解决我设计中出现的问题。在论文设计过程中，他的教导让我学习到了许多宝贵的知识与创作经验。感谢楼宇系的各位老师，在大学4年里对我们的悉心照顾。参考文献1 郑李明，徐鹤生，安全防范系统工程，高等教育出版社，20022 中国安全防范网附录1：工程量清单分部分项工程量清单工程名称：广州大学城中心湖区铁人三项场地改造工程安装工程序号项目编码项目名称计量单位工程数量2安防系统工程2.1031208008001室内彩色电视摄像机 装在3.5米高金属杆上1.本体安装2.镜头安装3.支架及支架基础制作安装4.避雷针、避雷器及避雷器箱安装5.调试运行台7.002.2031208008002有室外防护罩彩色电视摄像机 装在2.5米高金属杆上1.本体及防护罩安装2.镜头安装3.支架及支架基础制作安装4.避雷针