监控系统升级改造方案

0 贵州黎明矿业集团 金沙县西洛乡前丰煤矿监控系统 项项 目目 改改 造造 方方 案案 金沙县西洛乡前丰煤矿金沙县西洛乡前丰煤矿 20172017 年年 3 3 月月 1 1 日日 1 目录目录 一 项目概述 3 一 项目背景 3 二 现状分析 3 三 需求分析 3 四 建设依据 4 五 建设原则 5 六 设计指导思想 6 二 系统总体设计 7 一 概述 7 二 方案要求 8 三 前端图像采集系统设计 9 一 前端点位设计 9 二 红外彩色摄像机 9 四 传输设计 10 一 改造点位传输 10 二 新建点位传输 10 五 存储方案设计 11 一 存储设备选型要求 11 六 显示方案设计 13 一 设计概述 13 二 设计思想 13 七 高清监控改造工程量清单 14 2 一 项目概述一 项目概述 一 项目背景 一 项目背景 随着视频图像监控系统在煤矿行业建设使用实践的不断深入 安全技术防范已成为煤矿 安全生产 现场把控的重要组成部分 在预防 发现 控制等方面 发挥着的重要作用 安 全技术防范体系建设 在打造本质安全型矿井工作中具有举足轻重的地位 根据以上情况 结合前丰煤矿视频监控项目改造的实际需求 决定建设高清安防视频监 控系统 进一步加强井下要害场所 重点施工地点的提升现代化管理水平 二 现状分析 二 现状分析 前丰煤矿视频监控系统在多年前建设完毕 原有监控点位使用同轴电缆传输信号 该套 系统在当时实属先进 但随着视频监控系统的快速发展以及部分设备的老化 前丰煤矿原先 建设的标清监控系统已逐渐满足不了安全生产的实际使用需求 为此前丰煤矿监控系统迫切 面临改造 三 需求分析 三 需求分析 针对前丰煤矿原先建设的模拟监控系统 主要存在如下三点问题 1 视频清晰度不高 前端摄像机使用的为 480TVL 的模拟摄像机 后端采用硬盘录像机 存储 回放录像时经常会遇到看得见 但看不清的问题 2 整套系统建设已达多年 部分点位设备老化严重 出现偏色 串扰 模糊甚至无图 像的问题 3 系统点位覆盖不足 井下一些重要场所 重点施工地点缺少视频监控 针对以上存在的三点问题 应采取以下方式解决 1 将整套视频监控系统从模拟标清系统改造成模拟同轴高清系统 因一整套模拟同轴 高清视频监控系统存在 木桶效应 因此需将系统中涉及到的前端摄像机 存储设备 显 示设备等全部更换成高清设备 才能实现高清图像效果 2 针对部分场所覆盖不足的问题 增加监控点位 实现视频监控系统的无死角 无盲 区的覆盖 3 四 建设依据 四 建设依据 整套模拟同轴高清视频监控系统以国家 行业相关规范和标准为设计标准及依据 依据 国家相关法律规章 国家和行业相关标准 相关研究成果等资料进行本设计 具体如下 安全防范系统通用图形符号 GA T74 2000 民用闭路电视系统工程技术规范 GB 50198 98 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 92 电气装置安装工程工程电气设备交接试验标准 GB50150 90 电气装置安装工程电缆线路施工验收规范 GB50168 92 安全防范工程程序与要求 GA T75 94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB02198 94 安全防范工程程序与要求 GA T75 94 安全防范工程行业标准 GA T70 94 建筑电气安装工程施工质量验收规范 GB50303 2002 安全防范工程费用概预算编制办法 GA T70 94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB02198 94 中国电气装置安装工程施工及验收规范 GBJ232 82 五 建设原则 五 建设原则 本系统的总体设计根据国家 地方相关法规 技术标准规范的要求 结合前丰煤矿监控 室地点的实际情况 秉着积极消化吸收国内外先进经验和技术 立足国内 安全可靠 节俭 实用 便于扩展和管理维护的原则进行 本次项目建设遵循的原则 1 设备兼容 系统基于层次化设计 建立开放的应用调用接口体系 保障第三方产品的 接入 2 技术先进 各种设备均需采用技术成熟 稳定且具备先进设计理念的产品 系统在 建成后能通过平滑升级保持其先进性 延长生命周期 3 经济实用性 按照实用性的原则 整个系统以实用 操作方便 简洁 性能高效为 4 原则 既满足快速反应的特点 又满足决策层 管理层及时了解各项信息 进行业务处理和 综合管理的实用要求 4 高可靠性 由于本次项目系统涉及面广 使用环境的特殊性 必须保证系统工作稳 定可靠 各子系统能稳定独立运行 操作系统及数据库构架采用成熟可靠的体系 重要数据 要备份 系统考虑冗余设计 系统还必须适应井下恶劣环境的功能 5 先进性 由于信息技术发展迅速 在兼顾系统的实用性和高可靠性的同时 系统的 设计和建设中必须具有一定的前瞻性 尽可能的采用先进的技术和开发工具 以保证系统和 产品的先进性 但也要避免采用不成熟的技术以保证系统稳定性 6 安全性与保密性 本系统运行的数据多为敏感 涉密信息 专业数据采用分布存放 网络及重要数据要安全管理措施 7 开放性与标准性 系统涉及的部门众多 应是一个开放的 易扩展的 分布式的系 统 系统设计所涉及的技术和选用的产品应是行业入围的主流产品 符合业界最新的标准 并具有良好的开放性 能够与相关系统进行相连和数据共享 8 易操作性与易维护性 系统操作简便 应用软件操作界面友好 信息处理工作简单 方便 快捷 系统数据备份及数据恢复快速简单 系统维护 系统配置 应用软件安装等应 简单 高效 在满足技术参数的要求和价格同等的条件下 优先考虑使用本地产品 六 设计指导思想 六 设计指导思想 系统的具体设计应以 实用 可靠 先进 经济实用 可靠 先进 经济 为指导思想 1 以实用为主 在工程设计和实现的过程中 始终要把使用单位的实际需求放在 首位 做到灵活 好用 选择实用性强的系列产品 模块化结构设计 既可满足当前的 需要又可为今后系统发展扩展留有余地 监控覆盖面和图像质量须满足一线实战需求 图像实时监视和图像回放查询界面友好 系统安装 使用 维护简便 2 可靠是指系统采用的软 硬件须经过具有相应资格的软件评测中心 产品检测 中心的测试 质量达标 性能稳定 能持续有效运行 可靠同时要兼顾到未来的发展 采用成熟而先进的技术和设备 力争使系统有良好的开放性 可扩展性和较长的生命期 5 系统全部采用国际标准的软硬件接口 为与其它系统的联结奠定了良好的基础 3 先进是在系统总体方案设计时 必须要有超前思路 总体规划 采用先进技术 先进性是指关键设备必须采用国外及国内的先进设备 以确保 3 5 年内不落后 如前 端摄像设备采用先进的摄像机 采用成熟 主流的技术构建系统平台 充分兼顾需求和 技术的发展 充分考虑与其他系统的连接 建设可扩展的 开放的平台 4 经济性原则指系统尽量采用性能 价格比好的产品 既能满足实际需要 又可尽量 降低费用 同时在系统化的设计过程中 进行优化设计 便于今后维护 大大降低系统费用 在确保实用性 可靠性 先进性的前提下 注重系统建设成本和投入的阶段性 以技术建设 与应用机制的协调发展 确保系统效益 二 系统总体设计二 系统总体设计 一 概述 一 概述 鉴于此次前丰煤矿模拟视频监控系统需要向模拟高清视频监控系统改造 现针对改造 中需要涉及的内容予以阐述 一整套模拟高清视频监控系统主要由前端图像采集调制 高清传输 高清存储 高清解 码显示 综合管理平台等模块组成 其中任何一个模块都必须达到高清要求 前端采集前端采集 前端采集工作主要由红外彩色摄像机加同轴电缆传输转换设备构成 同轴高清红外彩色摄像机 采用同轴电缆或者光纤传输视频数据 清晰度一般达到 720P 1080P 甚至是 300 万像素 这是以后数字化高清视频监控系统发展的主流方向 同时 因为点位夜晚光线不好 需使用红外网络高清摄像机 高清传输高清传输 传输是数字化高清视频监控重要的一环 犹如实际生活中的道路 本次系统改造传输分 为两部分 1 改造系统 系统原先已经建设了以同轴电缆为主的视频传输链路 因前丰煤矿整体管 线在井下恶劣环境下 年久老化 为此本次井下 18 个原监控系统摄像机线路更换 使用同 6 轴线缆和光缆传输高清视频数据 2 新建系统 新增摄像机 7 台 鉴于系统的统一性本次新增摄像机也采用同轴线缆传输 和光缆传输 高清存储高清存储 录像存储是高清监控的重中之中 视频监控 90 以上的应用在录像回放 因此存储设计 是此次方案的重点 传统的 DVR 硬盘录像机因盘位少 单盘读写 数据读写效率差 数据不 具备冗余功能 会因为单块硬盘的损坏造成录像丢失的可能性 鉴于以上因素 此次方案使用高清硬盘录像机 具备多硬盘同时读写和硬盘数据冗余功 能 单盘损坏不影响数据安全性 同时设备其它关键模块也全部采用冗余设计 从硬件上保 证了存储设备长时间 7 24 小时无故障工作 同时单台设备故障不影响整体系统运行 充分 保证系统运行的稳定性 高清显示高清显示 鉴于原先使用的显示设备如 CRT 监视器 整体清晰度已经达不到要求 且部分设备老 化严重 出现偏色等问题 整套显示设备也需改造 建议采用高清液晶电视 二 方案 二 方案要求要求 方案要求总结如下 更换原址摄像机并敷设线缆 新增点位采用同轴 100 万高清摄像机 视频清晰度高 高清录像视频的可利用率高 后期可扩展性强 存储设备可靠性高 存储设备硬件上采用多重冗余技术 软件上采用直存直取的模 式 充分保证了整体系统的稳定性 监控中心显示设备全部采用 50 寸高清液晶电视 整体清晰度高 便于工作人员及时 掌握突发情况 三 前端图像采集系统设计三 前端图像采集系统设计 图像采集系统主要负责完成前端的音视频信息的采集 缓存 编码及发送等功能 并可 7 接受来自中心端的控制指令 此次改造系统图像采集系统主要为高清 100 万像素高清摄像机 摄像机应用在井下各重要场所及重点作业点的 25 个点位之中 一 前端点位设计 一 前端点位设计 前端点位主要分为改造点位和新建点位 二 二 红外彩色摄像机红外彩色摄像机 所配置网络红外彩色摄像机的摄像机需满足以下要求 先进性 利用现有的综合布线传输图像 进行实时监控系统所需的前端设备少 连线简洁 后端 仅需一套软件系统 可靠性 主要设备摄像机采用嵌入式实时操作系统 所需设备简单 图像的传输通过综合布线实 现 系统具备高可靠性 安全性 系统设置不同等级的使用者权限 仅有最高级权限的用户才可对整个系统进行设置或更 改 没有权限的用户是接收不到图像的 使用及维护性 系统安装简单 软件系统的安装及使用易懂 在维护性方面 系统的接线简洁 而主要 设备具备高可靠性 维护性能好 而且可实现远程维护 扩展及延伸性 不需对现有布线系统做什么改动 即可完成增加监控点和监控主机 四 传输设计四 传输设计 一 改造点位传输 一 改造点位传输 系统原先已经建设了以同轴电缆为主的视频传输链路 因前丰煤矿整体管线裸露 年久 老化 为此本次整个系统 18 个原监控系统摄像机线路更换 使用同轴线缆和光缆传输高清 视频数据 8 二 新建点位传输 二 新建点位传输 新增摄像机 7 台 鉴于系统的统一性本次新增摄像机也采用同轴线缆传输和光缆传输 五 存储方案设计五 存储方案设计 系统视频图像的存储采用集中存储的模式 在监控中心完成上传视频图像 备份存储相 结合 所有监控点位按照 90 天录像存储设计 存储并预留重要视频及报警信息的备份存储 空间 一 存储设备选型 一 存储设备选型要求要求 监控画质清晰监控画质清晰 采用标准 专业海量存储设备存储监控录像 可根据实际业务需要任意设定图像存储格 式 提高画质质量 实现高清晰的监控 可选多种不同清晰度监控画质 还原历史监控影像完全相同 并可支持高清 达到清清 楚楚监控 事后取证准确 精准支撑决策的监控效果 真正实现监控系统部署的意义 事后取证的保障事后取证的保障 采用标准 专业存储设备集中存储监控录像 保障监控数据安全 系统安全 存储容量不受限制 存储系统采用分布式存储集中管理设计 监控录像保存周期和保存 数量可随需延长 存储系统采用企业级 SATA 硬盘 其安全性远高于普通监控硬盘 可保障监控数据的安 全性 事后监控 调阅 调查有充分保障 录像影像资料的检索速度 业务效率和快捷 快速精准的检索快速精准的检索 能够实现历史影像资料的基于指针数据库的检索 检索速度达到秒级 同时指针数据库 考虑对录像文件的采取防篡改或完整性检查措施 支持按图像来源 纪录时间 报警事件类 别等多种方式对存储的图像数据进行检索 支持多用户同时并发访问同一数据源 成熟标准的技术 开放兼容互通性成熟标准的技术 开放兼容互通性 存储系统采用标准化协议 保证系统兼容性 9 经济性和投资保护经济性和投资保护 方案设计应具有前瞻性 在可预见的未来的设备改造中 要保证现有系统能最大程度的 被继续使用 使目前的投资未来也能发挥较大的作用 方案设计能以较低的成本 较少的人员投入来维持系统运行 提供高效能和高效益 尽 可能保留并延长已有系统的投资 减少以往在资本与技术投入方面的浪费 数据管理性数据管理性 系统设备必须采用智能化 可管理的设备 最终能够实现监控 监测整个备份系统的运 行状况 通过先进的管理策略 管理工具提高设备的运行性能 可靠性 从而简化维护工作 易用性易用性 系统能够方便地进行系统检测 监控 日常维护等方面的管理 具有良好的客户界面 设备采用直存直取的技术 可靠性可靠性 整套系统采用多重冗余技术 硬盘数据支持单盘故障不影响整体数据安全性 充分保证 了用户对存储设备高可靠性的要求 六 显示方案设计六 显示方案设计 一 设计概述 一 设计概述 根据此次高清改造项目需求 鉴于现场实际情况 将显示设备全部更换成高清液晶电视 设备 其中原先使用的所有 CRT 显示器淘汰 更换成 2 台 50 寸高清液晶电视显示 二 设计思想 二 设计思想 经济性 总体拥有成本低 长寿命 低维护成本 稳定性 嵌入式架构 不受外部因素影响 显示效果 高解析度 层次丰富 色彩艳丽 节能环保 功耗低 设备寿命长 所有器件均不含铅汞等有害物 全金属外壳 完 全无辐射 10 可靠性 各项专业认证及严格的厂内测试保证了设备的稳定可靠 系统设计充分考 虑了兼容性及冗余功能 七 七 前丰煤矿高清监控改造工程量清单前丰煤矿高清监控改造工程量清单 主项分项单项 规格 要求型号 子项数量单位备注 硬盘录像机 高清 NVR 32 路模拟高