广播大学建议方案创新

科技构建平安学校监控、报警建议方案目录第一章监控系统总体设计.................................................................................................................................31.1需求分析.................................................................................................................................................31.1.1教育行业现状分析...............................................................................................................31.1.2具体需求分析.......................................................................................................................41.2项目建设目标................................................................................................................................61.3设计依据........................................................................................................................................61.4系统实现........................................................................................................................................71.5前端采集系统介绍........................................................................................................................71.5.1系统概述..............................................................................................................................71.5.2系统拓扑图...........................................................................................................................81.5.3系统优势及特点...................................................................................................................81.5.4采集系统具体设计...............................................................................................................81.6视频传输系统介绍........................................................................................................................91.6.1系统概述..............................................................................................................................91.6.2系统拓扑图.........................................................................................................................101.6.3系统优势及特点.................................................................................................................101.6.4传输系统具体设计.............................................................................................................101.7图像存储系统介绍......................................................................................................................111.7.1系统概述............................................................................................................................111.7.2图像存储系统具体设计.....................................................................................................111.8图像显示及成像设备..................................................................................................................121.8.1系统概述............................................................................................................................121.8.2图像显示系统具体设计.....................................................................................................121.9考试中心监控..............................................................................................................................121.10系统联动......................................................................................................................................121.11系统后期扩容..............................................................................................................................131.12系统功能及特点..........................................................................................................................131.12.1系统功能............................................................................................................................131.12.2系统优势............................................................................................................................131.13设备选型......................................................................................................错误！未定义书签。1.13.1室内、室外红外全球网络摄像机SN1821-CI20...........................错误！未定义书签。1.13.2室内半球网络摄像机SN1628-CI....................................................错误！未定义书签。1.13.3室内、室外枪式网络摄像机SN1728-CI........................................错误！未定义书签。1.13.4电梯摄像机SN1041--Q.....................................................................错误！未定义书签。1.13.5高清解码器SN9234-H4-1..............................................................错误！未定义书签。1.13.6集中管理平台SN-SMS-1000A......................................................错误！未定义书签。2第一章 监控系统总体设计1.1需求分析1.1.1 教育行业现状分析随着社会的发展，许多学校先后发生了不同程度的安全事件。为了有效避免该类情况的蔓延，许多学校陆续都建立了自己的一套视频监控系统，但由于不同区域经济条件和视频监控集成商的专业水平不同，导致现阶段的教育行业视频监控存在着或多或少的问题，由于教育部门及公安部门对校园视频监控安全防范系统强制性管理文件的下发时间仓促，使得各个学校对视频监控系统的理解不够，系统的建设也就在这种快速的浪潮下形成，由于时间周期较短，方案的设计没有进行周密、详细的行业需求调研，导致视频监控系统还处于形势上的存在，而非本质意义上的安防系统。教育教育行业对于社会形势的快速发展变化，这种系统根本不能适应现阶段安防业务需求量的要求，主要体现为：1、现阶段在一些经济较发达的地区， 有一些学校之前已经进行了视频监控系统的建设，但这种监控系统都处于老式监控系统，采用 PC式（视频彩集卡 +个人电脑）。大多系统都运行在基于 Windows 操作系统中。由于系统采用教育 PC+板卡的方式，系统的稳定性及其不稳定，不能经受恶劣的运行环境。同时系统常常出现死机、录像资料丢失、系统崩溃、硬盘坏道、系统中毒等现象，给系统管理和维护带来了非常大的麻烦。2、系统录像不够清晰，大都处在能够“看见”的形势下。无论老式的监控系统和现在新建的监控系统大都还处在模拟时代。同时在进行方案的设计时，集成商的水平参差不齐导致系统中摄像机的选择、镜头的选择、录像机的选择出现严重的不足。在方案的设计时，没有将“看得见”和“看得清楚”进行仔细的调研，从而导致录像回放时不能够清晰的看清楚目标。同时由于模拟摄像机的生产制造工艺的瓶颈，导致清晰度最高只能达到D1(702*576 分辨率)效果，再加之部分集成商等等对视频监控的理解程度低下，最终导致需要录像资料的调阅与审核时，出现画面模糊，不能清晰的看清楚人的面部特征和行为过程，最终影响到对整个事件的无法辨认，不能做到有效取证。3、系统录像资料不能够长期保存。海量存储需要大量 DVR，存储空间无法统一管理，检索效率低，管理复杂，存储数据缺少保护，存储可靠性低。由于原建系统或者再建系统采用PC式和嵌入式，主机设备能够接入的存储设备（硬盘）数量和容量较少，导致不能进行录像资料的长时间保存，往往在很短的时间内就对原有的录像资料进行覆盖；同时由于这种方式没有对硬盘进行优化管理的策略，使得硬盘一开机就处于运行状态，大大磨损硬盘，最后导致硬盘损坏，数据丢失，这给有重要录像资料需要进行长期保存的管理者而言带来很头痛的问题。4、系统扩容升级困难。模拟监控系统对于系统点位的增加将出现大量重复性的施工量和劳动强度。每增加一个新的节点，需同时增加线路、光端机、矩阵端口、 DVR存储等设3备，给客户和集成商来来重复性的工作，大大增加资金的投入和精力的投入。5、系统难以实现集中管理与系统联动。由于采用嵌入式或者 PC式，导致分散存储集中管理的方式很难实现。若每个学校要与上级部门进行级联，实现分散存储集中管理，这会给功能的实现上带来严峻的考验，最终导致各个地方的系统孤立运行。同时系统难以与其它安防子系统如报警系统、门禁系统等形成有效的联动。由于不能实现警情发生后系统联动，对后方的管理者带说就意味着不能实现远程调度，远程指挥、统一管理等问题。6、采用嵌入式或者 PC式的模拟系统在进行大屏显示时会出现效果大打折扣。系统的集中管理往往处于后台，要对其进行解码、视频分配、视频矩阵、等中间设备连接操作，在进行中间设备的连接过程中，将对原始视频信号形成衰减，最终影响到电视墙的显示效果，且画面的实时性大打折扣。随之带来的问题将是画面重影、画面拖尾、画面抖动等现象。1.1.2 具体需求分析应用需求分析预防恶性伤害事件近来发生在国内的一系列校园内外伤害案件震惊全国，犯罪分子在校园大门口和校园内的恶性伤人事件令人谈之色变，如何对此类事件进行有效的防患已成为学校管理部门急需解决的问题。通过网络视频监控系统，一方面对犯罪分子的违法行为起到威慑作用，大屏幕电视墙显示该区域的画面，使得值班人员能够注意，并在必要时进行报警。同时影象资料保存在存储设备中，为公安机关的案件侦破提供线索。预防社会闲杂人员在校内寻衅滋事学校内常常会发生社会闲杂人员进入寻衅滋事、敲诈勒索、打架斗殴，干扰正常教学活动，通过摄像机对进入校园的外来人员进行监视与录像，及时消除潜在危险。同时把图像进行保存，为公安机关案件侦破提供依据。预防犯罪分子或学生进行围墙翻越一般学校周界范围都比较长，翻越两米多高的围墙对于犯罪分子或学生来说都不是难事，而学校现有的保安人员不可能24小时对围墙周界进行兼顾，可谓是顾此失彼。监控系统录下整个行动过程，做为录像调阅的依据。对违反校纪校风的人员进行监视当校园内出现违反校纪校风的情况时（如有意或无意破坏校内公共事物或公共设施），通过网络视频监控系统进行实时监视，保安人员可以有效制止该类行为的发生。同时系统保存录像资料，也可作为事后处理问题的依据。防火，防盗校内和学校周边车辆乱停乱放、违章占道、违章禁行是学校管理部门面临的一大难事，车辆的违章行为干扰了学校正常的教学活动，阻碍了高校人流和其他车辆的通行。同时校园内的车辆被盗、被划现象时有发生；校园学生安全意识差，玩火、用电等导致的火灾时有发生。通过网络视频监控系统，一方面保安人员通过实时视频监视高校的道路环境情况4及时阻止车辆的违章行为，同时对违章车辆在校园内发生的各种校园事件进行有利的录像保存，有效阻止逃逸事件的发生；对偷盗车辆和划车行为进行威慑，有效避免该现象的发生和记录偷盗、划车行为过程；能及时发现火灾隐情，消除火灾的蔓延，减少人员和财产的损失。设备功能需求分析前端摄像机与监控点位要求为了能够清楚的看清整个学校内部的环境，网络高清前端采集部分全部采用两百万级高清网络摄像机。同时根据所监视的环境与点位，采用以下几种机型：红外半球网络摄像机、红外网络枪机、室内球机、室外球机、电梯专用摄像机、 SDI高清摄像机等机型。要求室外摄像机为全天候防护，防护等级应不低于 IP66；室内摄像机要进行防尘防护。所有高清网络摄像机的分辨率不低于 1920x1080/25fps 。所有摄像机均适于 H.264/MPEG4/MJPEG 三种压缩技术，具有自动白平衡、背光补偿功能，硬件支持移动侦测等。成象、编码硬件一体化，具有高性能、高可靠性；摄像机即插即用，便于扩展；摄像机制造工艺符合国际相关环保认证。监控传输系统要求现阶段视频传输的方式有光纤加光端机、铜轴电缆、超五类双绞线、 3G、无线AP等。传输系统是整个网络监控系统的基础，应建立视频监控传输专网。 3G网络和无线 AP由于受限于带宽和传输稳定性方面的影响，不宜采用；超五类双绞线由于数据传输距离的关系，宜做终端设备的接入；考虑到视频信号传输的稳定性和带宽的要求，系统主干需采用光纤进行传输以保证视频信号有效传输。光纤传输系统要求当学校内部的监控点位数量较多且空间距离较大时，采用主干单模光纤进行传输，要求光纤产品及施工使用符合相关国际、国家标准，并满足实际勘查环境使用要求；光纤产品应附带最终测试报告。监控录像存储要求监控录像存储时间为24小时*30天；摄像机录像图像分辨率不低于1920x1080/25fps。同时，结合指定品牌、前端摄像机数量和录像品质的要求，以及单台设备达到最佳效果所需要的最佳码流情况，来进行存储容量的配置。存储介质采用 3TB存储磁盘，保证设备 24小时无故障运行，保证系统运行的稳定性。视频监控显示要求视频监控系统显示系统采用电视墙进行显示。监控管理平台的要求集中管理平台以多媒体中央控制管理主机为核心设备，监控管理平台能够对存储子系统（磁盘阵列）、电视墙显示子系统（解码器）和前端视频采集子系统（ IPC）进行集中管理，适用于大型组网多级管理监控环境的集中监控与管理，做到报警与视频的联动，多媒体统一调度。系统能够根据用户的身份和级别，在授权范围内实现远程登录访问，提供视频图像管理，历史图像查询，远程视频自动巡视，设备信息管理，报警 /事件与视频系统复5核领导远程指挥等操作功能。1.2 项目建设目标建设多用型系统系统建设达到可用、实用、易用；集成化控制监控系统。建设可平滑升级系统兼顾现有系统设备，充分利用现有系统可用资源，实现平滑过渡；系统建设后后期能够实现平滑升级和扩展。建设整体数字型系统新系统采用端到端（前端到后端）全数字化设备组建。建设成熟应用型系统系统建设综合使用行业内成熟技术，保障系统应用先进；建设的系统在本行业内已经得到成熟应用，并实现稳定运行。建设长期型系统实现系统短周期建设过程，长时期系统应用，实现投资回报最大化；建设保证使用价值最大化，实现系统应用保值增值，达到系统长期不落伍。1.3 设计依据GB50198-94 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GA/T75-94 《安全防范工程程序和要求》GB50343-2004-2000 《建筑物防雷设计规范》GB7450-87 《电子设备雷击保护导则》GB50348-2004 《安全防范工程技术规范》GBJ115-87《工业电视系统工程技术规范》GB/50312-2007《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GBJ32-82《电气装置安全工程施工及验收规范》GAT646-2006 《视频安防监控系统矩阵切换设备通用技术要求》GB50395-2007 《视频安防监控系统工程设计规范》GB50396-2007 《出入口控制系统工程设计规范》GA/T670-2006 《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》GB50343-2004 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50394-2006 《安全防范系统验收规则》GB50057-94 《民用建筑物电器设计规范》06SK503-GA/T670-2006《安全防范系统通用图形符号》DB11/384-2006《图像信息管理系统技术规范》61.4 系统实现架构示意图如下：系统设计采用全数字网络视频监控架构，包含前端视频采集系统、网络传输系统、视频存储系统和管理系统四大部分。本系统设计描述如下：1、系统整体解决方案采用全网络数字化方式，即依据底层基础的网络架构，实现监控设备前端和后端的整体大联网， 构建一套端到端（从前端到后端） 的网络化综合应用型数字监控系统，实现安防高效应用。2、前端视频采集设备全部采用网络化数字摄像机，图像清晰度为两百万级高清效果，以满足看得见，看得清，可辨析等实际应用需求。3、信号传输通过组建视频监控专网来实现，与办公信息网分开，实现专网专用。视频监控专网采用星形网络架构；实现百兆接入，千兆光纤上联，后端管理设备千兆接入。4、视频存储通过磁盘阵列实现，安防监控图像部分根据通常要求达到 30天存储时间，并可根据后期实际的需要灵活增加存储时间。1.5 前端采集系统介绍1.5.1 系统概述就目前监控的应用情况来说， 前端采集系统的作用是搜集音视频以及报警等信号， 并对7这些信号进行前端编码、压缩和处理，转化为 IP信号进行传输；常用的信号采集设备有网络摄像机、拾音器、报警探测器等。前端采集和编码系统最常使用的是一体化的网络摄像机， 选用的网络摄像机将视频信号直接编码后接入网络， 使得视频信号的采集、 编码和压缩直接在摄像机内完成； 网络摄像机在日常的应用中， 除网络球机外，供电方式一般分为两种， 一种是单独供电， 另一种是POE供电。对于室外比较分散的点位采用单独供电的方式，而楼宇内较集中的点位采用 POE供电的方式，一般室外网络球机因为功率较大则需要单独供电。1.5.2 系统拓扑图1.5.3 系统优势及特点核心设备集信号采集、编码、压缩于一体，融合音频、报警、控制等接口，高度集成化；设备采用 ASOC嵌入式芯片设计架构，稳定可靠，同时有效处理多种前端信号；高清网络摄像机采用 HighH.264 压缩方式，低码流传输，在同等传输带宽条件的基础上，能够满足未来大容量扩展；核心成像设备符合国际 ONVIF标准，可应用于多种管理平台， 给用户更大的选择。支持sip协议。1.5.4 采集系统具体设计系统前端全部采用 1080P及以上像素高清红外行业机型，最大分辨率 1920×1080，三码流，前端摄像机可 TF卡存储，支持断点续存，具备数字防抖、 3D+2D 降噪功能，适应环境性能更强！ IR-CUT，防雨防尘护罩、符合 IP66标准。系统前端摄像机分为三部分：周界、园区、教学楼。周界 60-80 米设置一台球形摄像8机，共设置 9台，360°旋转，20倍光学变焦，最远红外照射距离可达 100米，对周界进行小时防护。室内枪式摄像机主要设置于变电站、热交换站、泵房及地下一层楼道等地，共设置6台，系统采用 200万红外网络枪式摄像机，超低照度，红外照射距离可达 30米；大厅、餐厅、楼道、监控室、办公区及重要房间等区域采用室内红外半球摄像机，采用 200万红外半球摄像机，共设置 71台，吸顶安装，宽动态， 2.8-10.5mm 自动变焦，标配 POE供电；室内球形摄像机主要分布在楼道交界处，共设置 3台，能同时兼顾两侧楼道的情况；电梯摄像机 4台采用模拟 700TV 摄像机，广角，能够很好地将电梯内环境呈现，系统通过编码器对模拟摄像机进行编码传输。星网锐捷网络摄像机可三码流并发，实现存储、远程监看、视讯终端同时调用录像，不同网络环境输出不同码流；同时可实现断点续存，让前端图像更加流畅、稳定。1.6 视频传输系统介绍1.6.1 系统概述为保证网络摄像机图像传输、 实时存储对带宽的要求， 设计视频监控传输系统采用专用网络，与计算机网络子系统物理上相独立， 但同时要满足计算机网络下的用户通过授权能对视频监控专网的系统进行操作。 视频监控系统专用网络以千兆光纤为主干， 百兆网线为接入，整个传输系统为星型监控网络结构，力求结构明确、简单、实用。传输构架是网络监控系统的“神经网络” ，它保证了系统的稳定性，同时其扩展性也应满足系统今后几年的扩展，根据上述要求整个网络系统应预留至少 50%的系统冗余。91.6.2 系统拓扑图1.6.3 系统优势及特点整体采用专用分层高速网络传输架构，保证信号便捷快速稳定的传输；网络架构选用成熟星型架构，在满足监控传输应用的基础上，做到易管理和易维护；网络传输设计节点少，故障点少，节约通信管道资源，减少带宽压力；产品选用业界成熟设备，高品质保障系统长久连续无故障运行；选用具有网络供电功能设备，通信资源高效利用，更大保证用电安全；实施网络安全策略，更大程度保证监控专网的安全运行。1.6.4 传输系统具体设计系统采用全网络传输，信号传输通过组建视频监控专网来实现，与信息网分开，实现专网专用。视频监控专网采用星形网络架构（“接入层＋汇聚层+核心层”）；考虑到线路的距离限制，周界每60-80米设置一台接入交换机，园区内根据实际布点设置接入交换机，教学楼内根据楼内摄像机数量设置接入交换机及汇聚交换机；接入交换机位于前端，汇聚交换机根据实际情况布置于前端或中控室，核心交换机位于中控室，系统网络接入层采用10百兆接入，千兆光纤上联至汇聚交换机，后端业务实现千兆接入。系统每个前端的线路距离有效的控制在100米之内，保证图像传输无损耗！整个系统采用六类非屏蔽双绞线，作为传输介质，通过有线方式将前端图像信号传输到每一层的安防专用交换机，接入交换机为百兆，汇聚到网络核心交换机进行图像的分发。1.7 图像存储系统介绍1.7.1 系统概述数字化视频监控涉及到海量数据的采集、存储和使用。因此，一个高效能的视频监控系统必须具备高效能的数据存储系统，这关系着数据管理的效率、数据安全以及数据利用的效率。那么，在数字化视频监控系统中，对于数据存储系统的要求，一般说来，要满足六个方面的要求。1.数字视频监控系统的重要特点之一是大量集中的数据存储和分散化的前端应用。因此，存储系统必须具有较强的数据传输能力，否则将会影响数据存储和利用的效率。2.海量数据存储需求和快速的增长变化的特点，要求存储系统在必须能够满足高级别数据监控的海量存储要求外，同时又必须具备良好的扩展性能，应对数据量飞速增长对于存储空间扩大的需求。3.由于监控系统一般要求实时的录像输入， 所以这种实时录像输入对盘阵的数据写能力提出了较高的要求， 否则在写速度达不到要求的情况下， 数据大量集中在缓存中， 最终将会导致缓存数据溢出以致主机死机。4.目前监控录像需要在间隔一段时间后对数据进行删除， 在数据删除后，会有一定时间的间隔，数据不能立即写入， 这时候数据都是保存在缓存里， 较大的缓存可以保证更多的数据滞留在缓存中，等待向硬盘空间的重新写入。5.除此以外，对于高级别存储系统而言，良好的稳定性是必需的，如果缺乏稳定性，则会给众多用户带来巨大困扰，甚至带来巨大的损失。6.视频监控庞大的存储需求决定了对存储良好管理性的要求。 简单有序的管理性可以帮助用户降低运营维护的成本，同时也是系统稳定性的重要保障。综合以上六点存储的专业性，并基于对于视频监控存储的稳定、高效、长期、易用等要求，采用磁盘阵列进行存储布署是视频监控应用的首选。1.7.2 图像存储系统具体设计图像存储系统考虑到存储时间和前端的数量，在监控室配置磁盘阵列进行存储，硬盘可保证整个系统一个月的录像时间。系统设置一台 48盘位磁盘阵列， 3T硬盘满配。111.8 图像显示及成像设备1.8.1 系统概述数字化视频监控涉及到海量数据的解码。因此，一个高效能的视频监控系统必须具备高效能的解码设备，这关系着整个系统建设的使用效果。那么，在数字化视频监控系统中，对于显示系统的要求，一般说来，要满足以下几个方面的要求。1.显示系统要看的清楚， 这其中包括设备的解码能力和整个系统使用时的资源调配， 星网锐捷网络高清解码器， 可自适应调整码率， 根据屏幕上画面的分割情况自动匹配带宽， 自适应码流，从而节省对网络资源的浪费2.其次在看的清楚明白的前提下， 我们要求整个系统简单操作、 好用易用。星网锐捷“虚拟集控”可通过单一鼠标实现傻瓜式操作。1.8.2 图像显示系统具体设计系统前端监控点位多，这就需要高效的解码设备，星网锐捷网络高清解码器可自适应调整码率，根据屏幕上画面的分割情况自动匹配带宽，自适应码流，节省对网络资源的浪费，另外星网锐捷采用“虚拟集控”可通过单一鼠标实现傻瓜式操作，整个系统简单操作、好用易用。系统在监控中心设置3×3电视墙，在机房设置一路分控，方便安保人员实时观看，相比客户端稳定、直观、易于操作。1.9 考试中心监控监考前端设备主要分布于科研室， 用于监考，主要是网络半球和网络球机， 均选用200万像素摄像机，红外半球共设置 14台，吸顶安装，宽动态， 2.8-10.5mm 自动变焦，标配POE供电；红外球机共设置 9台，360°旋转，实现无人监考，监考人员可在监考中心实时查看考场情况。系统通过六类网线进行传输，后端通过视频综合平台上墙进行显示。1.10 系统联动系统要实现报警联动功能， 报警主机与周界摄像机联动， 探测到警情的探测器立即发出报警信号到报警管理中心， 报警管理中心通过键盘识别报警区域确切位置， 报警管理中心发出语音、警笛、警灯提示；若必要可设置向 110发出报警信号。报警时，警情发生区域的图像自动在监控中心图像监视器上弹出， 监控中心通过监视器监视警情发生区域的实况， 启动录像机进行录像。警情处理完毕后，报警管理中心可控制前端设备状态的恢复。采用报警信号与摄像机进行联动， 构成点面结合的立体综合防护； 系统能按时间、区域、12部位任意设防或撤防，能实时显示报警部位和有关报警资料并记录，同时按约定启动相应的联动控制；系统具有防拆及防破坏功能，能够检测运行状态故障；系统与视频监控系统联动，所有的控制集中在中心控制室管理，同时可以设置分控中心以便于区域管理。1.11 系统后期扩容园区后期扩容只需要增加相应的设备（摄像机、磁盘阵列、交换机） ，系统架构简单，系统每部分工作独立，存储、解码显示、远程浏览各子系统独立运行互不影响，维修方便，全硬件系统架构，不涉及软件兼容问题，为客户节省资金。1.12 系统功能及特点1.12.1 系统功能符合当前数字化监控应用趋势根据实际状况和需求，并结合当前最新视频监控技术有针对性设计，做到系统可用、实用、易用和高性价比；平台灵活性操作系统整体架构简单实用，易管理、易维护，终端操作界面人性化设计，“虚拟集控”系统可实现“一鼠标”操控所有设备；资源有效利用系统基础架构全部采用网络传输，分层设计，高效灵活；音视频资源集