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      數字監控系統方案

       

      數字監控系統方案

       

      適用范圍:監控系統方案、數字監控系統方案、閉路電視監控系統方案等. 

      一、前言
       隨著經濟水平和科學技術的飛快發展,人們對安全防范要求也越來越高。為了對付各種各樣的經濟刑事犯罪,保護國家和人民群眾的生命財產的安全,保證各行各業和國家重點部門的正常運轉,采用高科技手段預防和制止犯罪已成為保安領域里的共識。
       八十年代末到九十年代中,隨著國外各種新型安保觀念的引入,各行各業紛紛建立起了各自獨立的閉路電視監控系統,對預防和制止犯罪,維護社會穩定起到了巨大作用。在重要地點設立監控系統,不僅能夠堵塞安全漏洞,為突發事件提供證據,本身對犯罪分子也具有威懾作用。
       然而,傳統的視頻監控系統受到當時技術發展水平的局限,電視監控系統大多只能在現場進行監視。隨著計算機的普及、應用,網絡通訊技術及圖像壓縮處理技術的快速發展,采用最新的計算機、通訊、圖象處理技術,通過網絡傳輸數碼圖像,可為實現遠程圖像監控提供高效可行且價格低廉的解決方案。
       以下是傳統的模擬數字監控系統和當今世界比較流行的數字監控系統兩者進行的比較: 

      監控類型

      比較內容

      模擬監控系統

      數字監控系統

      存儲介質

      磁帶

      硬盤

      畫面分割

      需另加畫面分割器

      內含畫面分割功能

      存儲介質使用時間

      約使用幾次后廢棄

      長久

      遠程訪問

      不可能

      可通過電話線、局域網監控

      視頻移動報警

      需專用設備

      設備貴、專業性能價格比高、操作簡單

      圖像檢索

      邊看內容邊檢索、時間長

      可根據日期時間報警日志等快速檢索

      安裝方式

      電纜敷設強度大、工期長、維護很不方便

      避免了長距離布線、安裝方便簡單、系統可靠性高、穩定性好

      操作及價格

      專業性強、設備昂貴

      操作簡單、性能價格比高

       

      二、系統設計原則
       IET2000數字監控系統采用了當今世界最先進的全數字化的計算機壓縮技術,具有傳統的“模擬”方式的監控系統無法比擬的許多優點??梢酝耆詣拥貙ΡO控對象進行永不間斷的全程監控,并可以非常方便地查詢任一時間,任一地點的現場圖像,為徹底解決安全問題提供了有力的措施,取代了傳統的“模擬”方式的監控系統,這一“革命”性的監控系統,還能在相當長的一段時間保持領先地位,提高了用戶的投資效益。監控系統設計的好壞以及使用的可靠性直接影響用戶的切身利益、關系到人力和物力資源的安排與配置的合理性,甚至會產生巨大的社會影響,本公司本著“用戶第一,服務至上;提高用戶的管理水平”的原則,精心地設計了本系統:

      1.充分考慮了用戶的各種具體要求和當地的具體情況。

      2.采用了當今世界最為先進的計算機全數字化壓縮監控系統,具有傳統的監控系統無法比擬的優點,能夠堵塞安全漏洞,為突發事件提供證據,很好地保護投資者利益。

      3.系統具有高度的可靠性和工作的連續性,極大程度地減少了用戶的維護工作量。

      4.采用高科技手段,進行智能化設計,盡量減少系統操作的復雜性;并做到系統工作穩定可靠,使用和維護簡單方便;系統可擴展性、伸縮性很強。

      5.設計時充分考慮了日??赡馨l生的各種突發事件,靈活性強。

      6.前端配置和安裝均考慮安全性、隱蔽性及美觀性。

       三、系統設計依據

      --JGJ/T16-92         民用建筑電氣設計規范

      --GB50198-94         民用閉路監視電視系統工程技術規范

      --GB/T75-94          安全防范工程程序要求

      --GA/T78-94          安全防范工程費用概算定額編制辦法

      --公安部、建設部     《關于城鄉住宅安全技術防范的規定》

       

      四、系統配置說明

      1、監控前端配置說明

      本期監控工程根據用戶方要求,在15個重要的室外出入口各安裝1臺攝象機,所有監控點為彩色紅外定點攝象機。在本設計方案書中,根據用戶要求定點攝像機我們選用高清晰度彩色攝像機。一般來說,彩色紅外定點攝象機,在無遮擋的情況下可實現對監視區域50M范圍內的概況進行全網總體觀察和局部重點觀察,而固定的攝像頭則實現對重點的區域如出入樓道的出入口處進行固定、有效、實時的監視。

      2、監控中心配置說明

      在數字視頻網絡監控管理系統的設計中,我們采用音視頻數字網絡服務器。該音視頻數字網絡服務器能夠將前端視頻、數據等復合信號進行復接和壓縮傳輸,將壓縮的數據和圖像復合信號傳輸到監控中心進行解壓縮和分解,圖像和報警數據可直接輸出到局域網內任意分控計算機上直接顯示和控制,同音視頻數字網絡服務器還提供RS-485接口,能夠接入解碼器等具有RS-485接口的設備,以便監控中心能夠集中監控和管理,同時可進行硬盤錄像以及回放等功能。所有的監控中心設備只需一臺音視頻數字網絡服務器就能夠完成以前模擬監控系統的所有功能,并還有許多模擬監控不具備的諸多功能,如網絡傳輸、硬盤錄像等,由于設備較少,維護方便,既干凈整潔、典雅氣派,又能夠將前端圖像盡收眼底,使值班人員能夠在監控中心音視頻數字網絡服務器上同時直觀的看到來自前端各路監控點的任意一路圖像。這樣監控中心就顯得整潔、美觀以及具有較高的實用性和較高的可維護性等特點。

      五、閉路監控系統網絡結構圖

      根據國家公安部有關行業標準及我司對多媒體視頻監控管理系統多年的研究和工程經驗,結合本次工程的實際情況,擬定出本次閉路監控系統的網絡結構圖如下:

      六、系統主要功能

      公司的視頻監控系統,實際上是一個以多媒體技術為核心,涵蓋了工業控制、通訊、計算機網絡技術的較為復雜的綜合系統。它主要完成對貴公司生產車間的安全防范監控,可以對必要生產設備實現可視化管理甚至校驗。同時具備集中性和遠程性。視頻監控系統的主要功能分為以下幾個部分:

      1、遠程監控功能

      監控中心安裝一臺數字視頻網絡服務器,主要實現圖象信號的選擇、云臺的控制、視頻音頻的壓縮編碼和錄象以及聯動告警功能。同時具有強大的防盜能力,保證了系統的安全運行。

      2、控制功能

      2.1、監視功能

      本系統在中心可以同時觀看16幅圖象,每幅圖象分辨率為352288,可以選擇1 路、4 路、9 路、13 路、16 路顯示,支持同時調用一個前端的16幅畫面。

      授權用戶可以類似訪問網上鄰居的方式訪問每個前端??梢詫η岸嗽婆_進行控制。

      2.2、攝像機操作控制

      * 通過合理設置攝像機的位置,系統能清晰監視施工現場各場地環境,包括出入口、道路、設備區。

      * 在攝像機的有效范圍內能清晰監視施工的運作情況以及操作人員的操作情況等。

      * 能實時、清晰地顯示圖像,攝像機信息能與地理位置圖相關聯,并有攝像機的地點字符提示。

      2.3、切換及控制

      * 監控終端具有定時自動切換,人工手動切換,報警自動切換等三種方式或設定其中的幾種切換方式。

      * 自動循環切換方式包括同一站點的攝像機切換、同一有預置功能攝像機的不同預置點的切換和不同站點間的輪回切換。所切換的攝像機個數可以任意設定組合,其中切換時間可以任意設定(5秒至60)。

      * 監控終端能選擇遠方受控前端終端(受控端)的任一攝像機進行監控。實現對攝像機視角、方位、焦距、光圈、景深的調整;如果是帶預置點的云臺,監控中心操作員能控制云臺直接到預置的方向和觀察角度(包括水平轉動角度和垂直轉動角度);鏡頭的預置點位置以中文表格形式顯示。能控制遠端監控終端的受控設備,如照明燈光等。

      * 監控終端能手動對遠程圖像進行錄像,可調出查詢并對錄像文件進行回放。

      * 系統能實現多點看一點的功能,實現局域網上多個用戶終端(不少于五個)同時觀測某受控前端終端的某一鏡頭的實時圖像。此時的控制權在第一召集人的用戶終端,其他用戶終端可以通過網絡協商獲得控制權。

      * 當優先級較高的監控終端接管優先級較低的監控終端對某一遠程圖像的控制權時,優先級較低的監控終端上能給出相應的提示信息。

      * 在多點對多點的情況下能滿足不少于五個網絡終端同時觀測五個不同的受控前端終端。

      * 圖像切換時間:當遠程圖像處于連接狀態時切換時間小于0.5秒;當遠程圖像不處于連接狀態時,還應加上建立連接的時間;正常連接時間應不大于3秒。遠程控制攝像機云臺、鏡頭和燈光及警笛時,控制響應時間小于1 秒。

      * 四畫面顯示時,每一畫面均可在其所屬受控前端各攝像機之間實現自動循環切換,間隔時間可設定(5秒到60秒)。

      3、系統安全保障功能

      系統的每一臺計算機都有自己的身份驗證系統,可按權限分成三種不同的等級,進入系統都需要錄入身份信息。

      在系統與互連網聯結上,采用了防火墻技術,從而保證系統在一個相對獨立的網絡環境中運行。

      系統內部可按需求分成各獨立的虛擬網(VPN)。

      4、圖象壓縮傳輸功能

      圖象壓縮采用MPEG-4 方式,這是由于:

      4.1、由于MPEG-4 支持幀間壓縮和更靈活的分層方法,壓縮比可高達1/200,因此在相同的傳輸速率情況下,可以提供比MJPEG,MPEG-1,MPEG-2 更完美的圖像質量。

      4.2、MPEG-4 作為MPEG 系列標準的一種,得到廣泛的支持,象微軟、思科等公司都在積極推進MPEG-4 標準的應用。因此標準具有良好的兼容性,是未來圖像技術發展的趨勢。

      4.3、由于標準包括圖像和伴音,系統碼流中包括了圖像數據和音頻數據并提供了嚴格的同步保證機制,因此很好地解決了音像同步問題。

      4.4、MPEG-4 標準在制定時已考慮到IP 網絡應用和低速率的應用環境,對網絡的適應性較強,在速率較低時仍能保持較高的畫面質量。

      基于以上因素,本方案中采用具有較高技術含量和應用前景的MPEG-4 編碼標準作為系統圖像編碼標準。

      基于IP 的圖像的傳輸是近來圖像發展的一個新熱點,由于IP 網絡的快速發展,網絡帶寬的迅速增長,已經越來越清晰地表明未來網絡的發展趨勢是基于IP網絡。網絡最終發展的目標是達到多業務的支持能力,即數據、圖像、話音等應用都在同一網絡上得以實現。由于在IP 網絡上傳輸圖像不是專線傳輸的,傳輸的成本較低,但隨之帶來的缺點是IP 網絡的擁塞,目前不能提供傳輸質量保證是IP 網絡的最大缺點,但是隨著網絡帶寬的增加和質量控制技術的應用,IP 圖像必然出現爆發性的增長。

      本方案采取專線和IP 網絡相結合的傳輸方式,圖像傳輸的基本技術采用IP技術,保證了技術的先進性和未來系統擴展的需要。以上傳輸方案是綜合考慮當前網絡發展現狀及各種傳輸技術的特點和將來的發展趨勢等因素提出來的。

      5、可靠性

      5.1、 監控系統所選擇的設備、操作系統和應用軟件具備連續、可靠的工作能力。

      5.2、 平均無故障工作時間:監控前端系統(包括遠程數字編碼器、云臺鏡頭控制器、燈光控制器及系統軟件等)大于10000小時;攝像機、鏡頭、云臺及輔助設備大于20000小時;其他設備大于20000小時。

      5.3、 整個圖像監控系統有完善的接地措施,具有良好的抗雷能力。

      5.4、 監控前端主機具有自動恢復功能;能長期穩定地工作。

      6、系統軟件

      6.1、軟件設計

      圖像軟件符合CMM(美國卡內基·梅隆大學軟件工程研究所提出的軟件能力成熟度模型)二級標準,數據庫安全級別達到C3級。

      6.2、系統軟件平臺

      Windows  2000簡體中文版。

      6.3、應用軟件

      6.3.1、安裝

      安裝設置方便,有專用安裝軟件、安裝向導,有中文提示。

      6.3.2、工作方式

      * 有防病毒實時監測軟件。

      * 軟件能遠程升級。

      6.2.3、視頻服務器

      * 由服務器軟件實時檢測并報告系統運行情況:每隔30秒檢測各終端是否正常工作;若發現故障發出狀態報告并在電子地圖上顯示。

      * 由服務器配置及管理局域網絡終端的增、減、改,以及IP地址等信息的配置。

      6.3.4、終端軟件

      * 各工作站點監控終端應用軟件的界面風格統一、直觀性強。

      終端軟件提供系統的各項操作和監控功能;監控終端的操作、控制,如連接圖像、遙控攝像機、錄像、控制輸出、報警布防撤防等功能,均以中文菜單方式靈活實現。界面直觀易懂,使用方便,無須專門培訓。鼠標點擊即可完成操作。

       

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