1、伊川电力集团总公司集团远程监控平台建设方案 伊川电力集团总公司集团远程监控平台建设方案目 录1.概 述41.1项目背景41.2项目概况52.系统设计依据及设计原则62.1系统设计依据62.1.1国家标准与行业标准62.1.2产品标准72.2系统设计原则83.系统概要设计93.1需求分析93.2系统概要设计与拓扑结构103.2.1系统概要设计103.2.2系统拓扑架构124.数字视频监控系统详细设计144.1各下属企业前端硬件配置与选择144.1.1 摄像机、镜头及球机的选择144.1.2 嵌入式网络硬盘录像机的选择154.2网络传输系统设计164.3分公司及集团监控中心系统设计164.3.1系
2、统要求164.3.2系统设计184.4数字视频监控系统达到的功能224.5数字视频监控系统的特点234.3.1先进的数字编码方式234.3.2完善的本地/远程存储机制234.3.3稳定的嵌入式结构244.3.4多种报警联动方式254.3.5优秀的网络传输特性254.6相关主要设备技术参数及功能描述264.6.1海康威视DS-8000HS-S系列网络硬盘录像机264.6.2基本型22倍室外智能一体化高速快球系列304.6.3专业级22倍室外悬挂式彩色智能D1网络高速球304.6.4彩色、黑白自动转换型数码CCD摄像机314.6.5红外线网络摄像机314.6.4自动切换滤光片超低照度彩转黑摄像机3
3、24.6.5海康威视DS-4004MD矩阵解码卡321.概 述1.1项目背景随着社会经济和科学技术的飞速发展，特别是计算机网络的发展，人们对安全技术防范的要求也越来越高。为了打击各种各样的经济刑事犯罪，保护国家和人民群众的生命财产安全，保证各行各业和社会各部门的正常运转，采用高科技手段预防和制止各种犯罪将会成为安全防范领域的发展方向。二十世纪八十年代末到九十年代中期，随着各种新型安保观念的引入，社会各部门、各行业及居民小区纷纷建立起了各自独立的数字视频监控系统或联网报警系统。在银行、通讯、电力等国家重点部门，联网监控报警网络已基本形成，对预防和制止犯罪、维护社会经济的稳定起到了重要作用。特别是
4、在美国9.11事件后，世界上大多数国家为了防止恐怖主义分子的破坏活动都加强了国家内部的安全管理，除了对国家安全人员的增加外，在监视手段上也采用了大量的先进技术和设备对一些社会场合进行监控，其中数字视频监控系统就是一个使用得最广泛的安全防范系统，特别是在城市的一些重要场合如主要街道、十字路口、各种公众场所等都是必须要进行监控的地方。数字视频监控系统能实时地监控城市的各个重要部位，及时发现各种可疑情况，为安全部门提供线索和依据，对预防和打击各种犯罪活动提供了强有力的技术手段。 自从中国改革开放以来，国民经济建设得到了巨大的发展，人民生活水平有了极大的提高，但同时在物质利益的驱动下各种犯罪活动也在不
5、断增加，洛阳市作为一个在全国范围内发展速度比较快的城市，近年来在经济发展方面有了很大的提高，但同时各种犯罪活动也有上升的趋势，特别是各种抢劫和盗窃犯罪活动在这几年比较突出。伊川电力集团总公司作为作为洛阳市区域范围内的一个知名企业，下属企业众多，地域分散，治安情况较为复杂，因此加强保安系统建成统一的数字监控平台成了集团当务之急的一件大事。数字视频监控系统是在利用前端摄像机获得视频信号源，并通过同轴电缆、双绞线、光纤和微波等将信号传输到位于监控中心的嵌入式网络硬盘录像机（或网络视频服务器），嵌入式网络硬盘录像机（或网络视频服务器）通过有线或者无线的网络将数字视音频信号传送到上一级主管部门。上级主管
6、部门，可以通过管理终端对前端的设备进行统一的管理控制，也可以通过硬解码终端将数字视音频信号转换成模拟视音频信号向电视墙进行切换显示。数字视频监控系统能实时、形象、真实地反映被监控对象，不但极大地延长了人眼的观察距离，而且扩大了人眼的机能，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况，并通过录像记录下来。利用数字视频监控系统，可以保护人身安全，节省时间和费用，提高效率，实现实时指挥和调度，处理和保存信息。因此，进入90年代以后数字视频监控系统已被日益广泛的应用于公安、金融、工矿、交通、医疗卫生、教育、商业、军事、贵饭店、重要物资仓库及安全保卫等领域，已成
7、为现代化管理标志之一。1.2项目概况集团公司下属15个企业，其中部分下属企业已经具备安全视频监控系统。为了充分利用数字监控的优点，加强对企业生产、存储、销售的全面监控，当前集团公司希望借助于网络建立一套先进的远程视频监控系统，提高管理水平，对所有下属企业监控系统进行统一管理、统一维护。目标是远程监控解决方案，将各个下属企业单位的监控系统集成起来，做到集中监控。在集团公司设立监控中心显示下属各个企业单位监控情况。作为一个可行的网络视频监控系统，必须满足分布式采集记录，集中管理查询；系统容量大；传输方式简单；系统运行稳定；操作维护简单；性能价格比高等要求。但是什么一个具体的工程项目都应该有一个功能
8、极限，它是以系统功能和经济性的需求来设定的。更重要的是要系统可靠性和经济性，要防止质量和功能的过剩。2.系统设计依据及设计原则2.1系统设计依据2.1.1国家标准与行业标准全国安全防范报警系统标准化技术委员会（简称安防标委会）是经国家质量技术监督局批准成立的全国性专业标准化技术工作组织（代号为CSBTS/TC100），成立于1987年，负责我国安全防范技术领域国家标准、行业标准的制、修订工作和对口国际电工委员会报警技术委员会(IEC/TC79)的工作。主要的设计依据和必须遵循的国家标准、行业标准如下： 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
9、程序和要求） GA/T70-94（安全防范工程费用概预算编制办法）。 GA/T74-94GA（安全防范系统通用图形符号） GB50054-95（低压配电设计规范） 中华人民共和国 中华人民共和国 GA/T27-1992 GA/T75-1994 QB/T50198-1994 QB/T9813-2000 QB15207-1994 GB 10408-89 入侵探测器通用技术条件 GB 12663-90 防盗报警控制器通用技术条件 GB50258-96 电气装置安装工程1KV及以下配线工程施工及验收规范 JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范 GB/T50314智能建筑设计标准 GA/T7094中华
10、人民共和国公共安全行业标准 GB50168-92电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB50169-92电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 10JGJ46-88施工现场临时用电安全技术规范 国家有关文明施工的文件规定 招标书中的相关技术要求。 客户现场勘察资料和一些具体需求。2.1.2产品标准作为整体安全防护等级较高的单位，从技术角度上来讲，贵单位所使用的数字视频监控系统所选用的系统设备、产品应至少满足以下特征： 设备和系统本身要具备防高温、低温、湿热、烟雾、霉菌、雨淋、防(宇宙)射线辐射、防电磁干扰(电磁兼容性)、防冲击、碰撞、跌落等性能以保证设备、系统本身的安全； 具备防火、防雷击
11、、防爆、防触电等方面的性能，以保证设备、系统的运行安全和操作人员的安全； 产品或系统还应具有防人为破坏的功能，如：具有防破坏的保护壳体，具有防拆报警、防短路、开路、并接假负载、防内部人作案的软件等； 系统的平均无故障工作时间满足使用需要（有较高的MTBF值）；2.2系统设计原则该数字视频监控系统应从高度的安全性，管理的科学性和对人为破坏的抵抗和防御能力出发，确保能够满足集团公司的安全防范需求。为此我们提出以下几条设计原则：先进性，实用性，可靠性，扩展性，兼容性，经济性，整体性先进性所谓先进是指要求采用的产品和系统是当代先进电子技术的应用成果，具有一定的前瞻性，特别是符合计算机和电子通信技术最新
12、发展潮流并且应用成熟的系统，为集团公司的进一步发展创造条件。在数字视频监控系统中采用的产品和系统必须具有智能特征，比如自动巡视、动态检测、报警联动等；前端设备与系统必须有良好而可靠的通讯能力和故障自动检测、报警功能等等。还必须应用计算机多媒体技术，具有良好的人性化的人机界面，使系统管理人员能方便地学习和操作系统完成现场巡视和安防值勤任务。以便能够在发生警情时，操作员可以利用最便捷的方式，以最迅速的手段操控整个数字视频监控系统。实用性数字视频监控系统最重要的是实用，只有得到充分的利用才能做到杜绝安全隐患，防患于未然。我们这里讲的实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验，能满足目前闭路监控系
13、统的需要而无华而不实之嫌，决不搞盲目投资、浪费资金。系统设计采用的产品和系统，必须是经过了一定时间市场考验的成熟产品，特别是在国内应该有成功的应用案例。系统设计时，应对需要实现的功能进行合理的配置，并且这种配置应该是可以被改变的，甚至在工程完成后，功能、配置的改变也是可能的和方便实现的。系统的前端产品和系统软件均具有良好的学习性和操作性。特别是操作性，应使一般文化水平的管理人员，在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。可靠性设计闭路监控系统时的一个必须遵守的原则是保证系统的可靠稳定运行。这个原则要兼顾到两个方面：系统运行可靠系统的运行要求可靠。要求从计
14、算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑这个问题，对所有的设备进行认真的可靠性认证。保存和恢复设置方便在实际运行中，即使系统的故障率非常低，也会因为各种意想不到的原因而出现问题。所以，在系统设计时，要考虑到系统电源供给的冗余配置和系统设置数据的方便保存和快速恢复。扩展性即使是最先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能。在系统设计中，我们选用产品和系统时，应充分考虑系统的升级、扩展、维护问题，设计应全面、周到，注意预留到位并留有充分余量,以适应未来发展需要。为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应为高度集成的模块化产品。兼容性系统应遵循开放性原则,提供符合国际标准的软硬件、通信、网络
15、、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具,使系统具备良好的灵活性、兼容性和可移植性。我们采用的设备接口应为标准的接口，使整个系统均能与其它系统达到最大的兼容性。同时可以满足实施整体闭路监控系统集成控制时与其它各个智能化子系统之间的通信、联动。经济性为了确保投资合理性，要在满足其它基本原则的基础上选择性能价格比最优的系统和产品，从而使闭路监控系统投资物有所值，不造成盲目投资。3.系统概要设计3.1需求分析当前状况，当前有6个企业已有监控系统，有两个企业使用的HIK vision（海康威视）7、8系列硬盘录像机；有两家企业使用DEREK（德立克）硬盘录像机；另外两家企业使用Daylight(
16、迪亚特)硬盘录像机。(集中监控时，应考虑到各不同监控系统之间的兼容性)集团公司部署实施本数字视频监控系统后以后。整个监控系统将要达到以下功能：n 补充新的监控点：集团公司金蝶贸易系统已上线，为了加强贸易部对下属各个铝厂的物料情况有一个全面、清晰、直观的掌握，铝厂厂区需要补充新的监控点 (氧化铝仓库及堆铝空地及露天货场)。新的监控点上了之后，要考虑如何与老的监控系统融合。n 集中远程监控：建立集团监控中心，可以通过能够看到下属各个企业单位监控的情况；n 分布式远程监控：各个企业之间也能够相互看到监控的情况；n 授权监控：领导可以监控铝厂物料情况；n 传输方式：集团监控中心系统同时监控上百个画面，
17、图像从各个下属单位分监控中心传输过来，对网络的压力必然造成很大影响，如何解决。目前各个企业与集团都有铺设的光纤通道，是否可以与办公网公用光纤网络，如果可以是否可以保证不能影响正常的企业办公。并且集团中心与下属各个企业单位分布不集中，最远的分厂离集团中心有大概7公里的距离，采用什么样的传输方式就显得极为重要，应采用的数据传输方法做到既能高质量的画面传输的同时，不影响企业其他的正常办公；n 厂区环境：某些厂区磁场干扰特别严重，监控画面长期受到磁场的干扰。对于此种情况应采取合理的解决方法；n 大屏幕监控墙：集团监控中心以大屏幕的观看方式监控各个分厂的分画面。要求要较高分辨率，选择解决方案；3.2系统
18、概要设计与拓扑结构3.2.1系统概要设计针对客户目前的疑问，我方做出以下技术解决方法简述如下：n 补充新的监控点：厂区需要补充新的监控点 (例如：仓库及露天货场)。新的监控点上了之后，如何与老的监控系统融合？ 解决办法：厂区补充新的监控点以后，可以和原有的监控系统的前端设备一道接入新安装的嵌入式网络硬盘录像机（只替换原有监控中心非海康威视系列的硬盘录像机）n 集中远程监控：建立集团监控中心，可以通过能够看到下属各个企业单位监控的情况； 解决办法：建立集团监控中心，可以通过管理主机和和电视墙能够看到下属各个企业单位监控的情况，包括现场实时视频的监看，历史录像资料的远程回放和下载播放等，前端设备的
19、管理配置和云镜控制等。n 分布式远程监控：各个企业之间也能够相互看到监控的情况。 解决办法：各个下属企业建立自己的监控中心，接入集团公司主干以太网，在监控管理自己内部的前端摄像机和硬盘录像机的同时，同时可以通过网络查看和调用其他分厂厂区（下属企业）的前端摄像机的监控图像，包括即时视频图像和历史录像文件的查看和调用。n 授权监控：授权监控：领导可以监控铝厂物料情况； 解决办法：建立流媒体服务器，用户通过统一授权达到各自权限，通过网络及IP地址，可以监控有权限的下属企业情况。n 传输方式：集团监控中心系统同时监控上百个画面，图像从各个下属单位分监控中心传输过来，对网络的压力必然造成很大影响，如何解
20、决。目前各个企业与集团都有铺设的光纤通道，是否可以与办公网公用光纤网络，如果可以是否可以保证不能影响正常的企业办公。并且集团中心与下属各个企业单位分布不集中，最远的分厂离集团中心有大概7公里的距离，采用什么样的传输方式就显得极为重要，应采用何种办法做到既能高质量的画面传输的同时，不影响企业其他的正常办公。 解决办法：集团监控中心直接接入集团主干网络。集团主干网络采用光纤以太网络，应该是千兆以太网，假如前端视频图像编码传输全部采用500Kbps 码流cif画质的话，系统的设计容量按200个点计算，进入监控中心的入网带宽的带宽占用至少在100Mbps以上，入网带宽的设计应考虑并发访问时同时连接的总
21、通道数，千兆以太网络的最高实际传输速率应该在其标称速率的30%到50%之间，约为300Mbps左右，可以使用现有办公网络实现监控数据的传输，在监控数据并发调用和办公网络的使用高峰期，对办公网络中大文件的传输等操作的速度会有一定影响，不过如果现场的主干交换机支持VLAN和传输质量控制（QOC）的话，限定监控数据传输所占用的最大带宽，当然，如果前期铺设的光纤资源芯数有冗余的话，还是建立千兆监控专网来实现监控数据的传输。n 厂区环境：某些厂区磁场干扰特别严重，监控画面长期受到磁场的干扰。对于此种情况应采取何种合理的解决方法。 解决办法：如果前端摄像机安装现场磁场干扰比较严重，不适宜采用视频线基带传输
22、，建议前端直接使用网络摄像机或者网络球机，直接在前端对视频信号进行数字化处理，接入企业网络，在本企业（或者集团总部）监控中心对其进行监控。因为利用屏蔽双绞线传输以太网络信号比利用同轴电缆传输视频基带信号抗干扰能力更强。n 大屏幕监控墙：集团监控中心以大屏幕的观看方式监控各个分厂的分画面。要求要较高分辨率，改采取何种解决方案。 解决办法：建议电视墙中除了使用模拟监视器以外，应当配置液晶拼接屏或者（DLP拼接屏）来实现前端视频图像的大幅面高清晰度显示。50英寸的成像单元，采用2*2的方式进行拼接，既可以实现模拟视音频信号的接入，可以将管理主机的VGA图像直接投射到DLP大屏幕上显示。3.2.2系统
23、拓扑架构各下属企业数字视频监控系统主要由前端摄像机，报警器，报警按钮，拾音器等视音频及报警信号采集终端嵌入式硬盘录像机组成，后端主要由流媒体服务器，管理主机，网络存储阵列（IPSAN），解码服务器和电视墙等组成。前端设备通过公司现有的企业网与总部集中监控中心相连，系统拓扑图如下所示。摄像机可以根据安装环境的不同情况采用模拟摄像机或IP摄像机，或者对于很难现场布线的区域建议采用无线IP摄像机。嵌入式硬盘录像机部署安装于公司各区域的网络设备间之中，用于采集前端摄像机的的视音频信号和报警信息通过本地监控网络向公司本地监控中心传送。管理主机主要是对前端设备进行集中管理和配置。流媒体服务器主要是对本地或
24、上级主管部门并发访问本地网络中的视音频资源进行分发管理。解码服务器用于安装DS-4004MD矩阵解码卡。用于将前端通过厂区网传过来的网络视频信号转换成模拟信号向电视墙输出。IP SAN 主要是前端嵌入式网络硬盘录像机和IP摄像机进行扩展存储。本地监控中心还要部署在线式UPS和一定容量的后备电池组，以备在市电中断时，UPS可以对前端所有设备进行持续供电能力。4.数字视频监控系统详细设计4.1各下属企业前端硬件配置与选择前端各个监控点安装模拟摄像机、拾音器、报警探头等信号采集设备，通过音视频电缆、控制电缆汇总到嵌入式硬盘录像机。网络音视频监控系统在前端监控点的硬件主要包括：摄像机、云台、云台解码器
25、、报警探头、嵌入式硬盘录像机及一些附加设备。4.1.1 摄像机、镜头及球机的选择对于集团公司下属企业来讲，监控系统基本完善，需要接入集团监控平台，而且已有的摄像头及布线需要进一步修复。三电厂视频监控系统基本为空白状态，因此需要先进行电厂厂区布线及视频监控系统建设。三电厂摄像头安装需要结合电厂的情况设定，基本原则是安装摄像机的地点主要是公司的几个大门口区域的人员及车辆物资的出入进行实时监控，对的主要通道及出入口，对院区内主要主要通道及公共区域进行实时监控。对于铝厂，需要补充氧化铝车间的货物情况、堆放铝锭货场情况。氧化铝车间属于室内监控点，点数相对集中，监控位置固定，建议选择不用云台，带标准镜头或
26、广角镜头的高清晰度低照度彩色转黑白日夜两用摄像机对其进行实时监控。堆放铝锭货场属于室外公共区域属于大面积空旷区域，建议使用内置快速云台355度旋转和可变焦的摄像机的一体化球型摄像机对其进行实时监控。摄像机的选择，除考虑上述因素外，还应根据摄像机的使用环境来确定。如背景光线较强，就应选择有自动白平衡及逆光补偿功能的；环境光线较暗，就应选低照度摄像机。对于其他一些可提高摄像效果的先进功能，可以适当采用，但图象质量还受到编解码技术和通道带宽的影响，因此提高摄像机摄像质量对提高远端图象质量的效果可能并不明显，所以在选择摄像机时，还应结合通道情况，从整体的性能价格比考虑。根据本项目的特点和公司的具体要求
27、以及现场的一些具体情况，我们可以讨论将前端监控点分布及设计分区域描述。4.1.2 嵌入式网络硬盘录像机的选择根据其监控环境的特点，选择嵌入式网络硬盘录像机时因该注意以下几点： 必须采用工业级的嵌入式处理器和嵌入式操作系统，保证产品的稳定性 采用先进的压缩方式，音视频同步压缩 人机界面友好，操作简单 可以内置多块硬盘，本地保存录像资料在1个月以上，支持外部存储设备扩展，如NAS网络附件存储。 可以选择多种录像方式，计划录像、移动侦测录像、报警录像、手动录像。根据不同的监控点选择不同的录像方式 带有报警模块，可接多路报警输入，报警输入可联动录像、联动报警输出、上传报警信息 内置WEB SERVER
28、，可实现在INTERNET上通过IE进行远程浏览和云镜控制 多级权限管理，客户端用户可根据自己的权限浏览不同的通道，进行云镜操作，远程设置等 双向语音对讲功能，可在客户端与同级及上下级之间进行双向对讲，实时沟通 多种网络连接方式，适应多种网络带宽在此次方案中，根据集团公司对于网络硬盘录像机的实际要求，我们选用了杭州海康威视的嵌入式网络硬盘录像机DS-8000HS-S系列产品。根据点数统计，建议集团公司硬盘录像机设备配置列表如下：硬盘录像机安装位置接入范围设备型号备注DS-8016HS-SDS-8008HS-SDS-8004HS-S4.2网络传输系统设计此次方案中，由于使用集团公司下属企业现有的
29、厂区网络作为传输网络，各个监控点就近接入附近的硬盘录像机，硬盘录像机接入现有厂区网络，监控中心从网络上获取视音频信号进行解码上墙显示或者通过网络管理控制系统的前端设备。4.3分公司及集团监控中心系统设计下属企业及集团监控中心系统一方面对各监控点上送的图象信息和告警信息进行显示和处理，另一面还要提供对外部网络的扩展接口，以满足不同的分厂监控中心及集团监控中心对本厂监控系统的数据查询、图象回放的需要，包括与辖区公安部门的监控专网之间的数据共享等。4.3.1系统要求根据监控系统的运行需要，一般而言，网络音视频监控系统的监控中心软件应具备以下功能：1) 画面监视和画面切换功能。根据用户的需要，对不同监
30、视点进行实时监视和切换。2) 控制操作。即对各监视点摄像设备的光圈、焦距以及云台进行控制。此外，一些辅助控制操作也是必须的，包括灯光的开停，告警装置的设防、撤防与解除等。3) 多媒体防区布置图。采用多媒体地图分层显示各监视现场摄像设备的布点情况，以及盗警、火警等感应装置的设防区域。为保卫人员提供直观而具体的监视现场的情况。4) 事件告警功能。当监控点有异常情况发生时(如出现盗警、火警或紧急情况)，后台系统能迅速告警。5) 画面记录、回放功能。当发生异常告警时，监控系统可自动记录下事发时告警点的现场情况。目前而言，对实时画面的记录可选择采用以下方式，即录像或报警日志记录。6) 事件查询功能。可分类检索各监视点的告警记录，结合画面记录、回放功能，可对异常告警时的现场情景进行回放。7) 网络接口。系统可通过路由设备实现与办公网络的数据共享，为办公网用户提供图象监视，事件检索，录像回放等功能。序号设备名称设备型号品牌单位数量备注1管理主机联想台3用于安装海康威视嵌入式硬盘录像机管理客户端对前端硬盘录像机进行管理控制。2流媒体服务器建议选用INTEL、IBM等品牌PC服务器台1安装海康威视流媒体服务器软件对多用户并发访问提供支持。3解码服务器建议选用INTEL、IBM等品牌PC服务器台2用于安装DS-4004MD矩
