一套完整的視頻監控系統設計方案

正文：

1.概述

1.1項目需求

附上本項目的一些情況

1.2建設目標

（1）總體目標

（2）具體目標

1.3項目概況

附上本項目的工程概況

2. 設計思路

2.1設計原則

隨著科技不斷進步，各種新技術不斷涌現，工業閉路電視監視系統、周界安防及門禁、人員定位、公共廣播、周界安防、主動安全預警、安全一體化平臺等系統集成了網絡通信技術、安防技術、軟件工程技術于一體的綜合管理系統，系統的建設將遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則，力圖使該系統成為工廠實際應用的綜合監控平臺，并綜合考慮維護及操作因素，并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。

1) 實用性與經濟性的統一

堅持實用性第一的原則。系統應能最大限度地滿足工廠系統各項監控業務要求、滿足系統管理人員和使用人員的業務需求，能適應新技術的發展，同時還應努力降低建設費用，選擇技術成熟和性能穩定、性價比高的產品。

2) 合理性與先進性的統一

系統方案的設計嚴格遵循系統工程的設計準則，在系統的合理性與技術的先進性之間取得均衡。應努力追求整個系統功能的科學合理性，防止片面追求某一局部的高指標與先進性。在保證整個系統功能和性能的前提下，最大限度地采用成熟、可繼承、具備廣闊發展前景的先進技術。

3) 標準化與開放性的統一

系統設計盡量采用標準化、模塊化設計并嚴格遵守相關技術的國際、國內和行業標準，以確保系統之間的開放透明性和系統之間的互連互通。

4) 可靠性和安全性的統一

整個系統采用具有高可靠性的總體設計，選用的設備自身應具有較高的安全可靠性，關鍵設備或關鍵部件應采取備份冗余設計，采用成熟技術，使方案具備較高可靠性、較強容錯能力、良好恢復能力和防雷抗強電干擾能力。

5) 易管理性和易維護性的統一

系統應易于管理和維護，計算機網絡等信息基礎設施的設計應采用簡潔易用的體系結構，以降低系統運行維護費用。為確保產品的售后服務，應選用技術成熟的國內品牌產品。

2.2設計標準

系統規劃設計遵循適用的最新版中國國家標準（GB）及電力行業（DL）標準，以及國際單位制（SI）。本設計將依據和參照以下的設計規范和要求進行，但不僅僅限于以下所列范圍。

《視頻安防監控系統技術要求》（GA/T367-2001）

《民用閉路監視電視系統工程技術規范》(GB50198-94)

《工業電視系統工程設計規范》（GBJ115-87）

《智能建筑設計標準》（GB/T50314-2015）

《入侵報警子系統驗收規則》(GA308-2001)

《入侵報警工程技術規范》(GB50348-2004)

《脈沖電子圍欄及其安裝和安全運行》（GB/T7946-2015）

《數據中心設計規范》(GB50174-2017）

《建筑物電子信息系統防雷技術規范》(GB50343-2004)

《入侵報警子系統雷電浪涌防護技術要求》(GA/T670-2006)

其它未注標準按最新國際、部標或行業標準執行。

3.視頻監控系統

3.1系統設計描述

本工程生產視頻監控系統由主廠房區域、輔助車間區域等部分組成，主廠房區域、輔助車間生產區域、安防區域視頻監視系統聯網組成本期工程的生產視頻監視系統，通過在上述各區域內安裝的網絡監控攝像機組成數字化生產視頻監控系統，把數字視頻集成在一個統一的平臺上，采用分布式集中管理的控制模式進行管理和控制，通過權限控制，系統局域網任意一臺計算機用戶登錄后，即可顯示全部其有權限的監控點位，用戶可對其進行實時觀看、控制、歷史回放或下載，實現整個生產區域視頻監視系統的網絡化、數字化和智能化。

采用IP系統架構，系統由前端IP攝像機、存儲管理服務器、視頻管理服務器、解碼器、電視墻等組成，系統由1000M/100M以太局域網、網絡攝像機、區域網絡交換機、主干網絡交換機、監控中心管理平臺、IP存儲設備和監視終端等組成。聯網通訊介質應采用六類網線（不超過90米）或光纖（超過90米），通訊用的六類網線、光纖和監視用視頻電纜不應有中間連接頭，通訊協議采用TCP/IP。

所有配電室區域、配電層應實現無死角監控，與鷹眼系統整合，實現人員進入配電室后攝像頭之間自動切換跟蹤，人員操作時定點監控；汽機房和燃氣輪機房區域重要設備、通道全部監控；余熱鍋爐汽包和鋼架區域每層全面監控。集控室能夠對生產區域設備、人員全面監控，實現視頻監視、控制、圖像顯示、記錄和回放等功能。

鷹眼采用多項技術，包括移動終端設備應用、實時網絡、語音通訊、視頻設備控制、流媒體管理、二維碼識別等。利用以上技術支撐結合業務應用，系統可以實現運行管理整體操作流程控制、現場實時錄音及錄像、實時音視頻回傳、二維碼位置確認防止誤操作、現場操作人員與后臺協管人員實時語音通訊、遠程協助、操作內容錄制、操作內容解析說明等。

3.2系統功能描述

視頻監控項目采用全IP解決方案，由前端部分、傳輸部分、中心控制部分、顯示部分、存儲部分組成。前端攝像機采集的網絡視頻信號通過以太網交換機組建監控專網傳輸至監控數據中心，數據中心安裝集中陣列存儲可以對網絡視頻信號進行集中錄像存儲，監控中心采用高清數字矩陣對網絡視頻信號進行解碼，并投送至電視墻進行顯示。

整個監控系統通過一套監控管理平臺進行集中管理，監控管理平臺還對整個系統用戶進行集中授權。通過監控客戶端和網絡控制鍵盤可以實現對系統的配置和操作，實現預覽、回放、云臺控制、上墻切換、系統配置等操作。

系統架構圖

（前端攝像機類型僅為示意）

外場示意圖

支架安裝

工廠攝像機應根據所需監控的范圍、角度、場景以及現場條件來選擇安裝方法。出于安全因素及施工條件考慮，室外攝像機以支架安裝為主。

支架安裝應按以下原則：

電廠內運行有電氣設備，安裝時首先應考慮與高壓設備的安全距離；

攝像機支架的選擇必須滿足荷重要求，同時具備防銹防腐功能。

安裝應牢固，不得歪斜，制作要美觀；

不具備條件可利用電廠現有照明燈桿配套U型抱箍安裝攝像機為主，立桿安裝為輔，立桿高度3m-6m高。

設備接線箱

所有的電源、光纖收發器、防雷器等前端輔助設備都安裝在設備箱內，內部安裝架的設計充分考慮設備的安裝位置，同時具有防雨、防塵、防高溫、防盜等功能。不便于在立桿上部安裝設備箱的，在地面設置設備機柜，其設計按照相關的規范標準執行，同時應具有防塵、防雨、防破壞等功能。

（設備箱示意圖）

3.2.1網絡結構設計

監控傳輸網絡系統主要作用是接入各類監控資源，為中心管理平臺的各項應用提供基礎保障，能夠更好的服務于各類用戶。網絡結構如下圖所示：

傳輸網絡拓撲示意圖

1) 核心層

核心層是負責承載區域中心與工廠中心的視頻傳輸核心，主要功能是作為高速互聯的網絡主干，實現節點之間實現優化分組吞吐量，優化傳輸性能等。

核心層主要設備是核心交換機，作為整個網絡的中樞，核心交換機的配置性能較高。

2) 接入層

前端視頻資源接入

前端網絡采用獨立的IP地址網段，完成對前端多種監控設備的互聯。前端視頻資源通過IP傳輸網絡接入監控中心或者數據機房進行匯聚。前端網絡接入目前通常采用以下幾種方式：對于遠距離傳輸，通常為點對點光纖接入的方式和點對多點的PON接入方式，部分施工區域前端攝像機采用無線網橋的方式點對點或點對多點的方式接入方式；對于近距離接入，可采用直接接入交換機的方式；

3.2.2網絡傳輸帶寬要求

考慮到網絡傳輸過程及其它應用的開銷，鏈路的可用帶寬理論值為鏈路帶寬的80%左右，為保障視頻圖像的高質量傳輸，帶寬使用時建議采用輕載設計，輕載帶寬上限控制在鏈路帶寬的50%以內。

1) 核心層交換機到接入交換機的網絡采用光模塊來傳輸，帶寬需達到萬兆以上，原有帶寬未達到要求的，增加帶寬；

2) 傳輸設備如光纖收發器到接入交換機之間的帶寬建議達到千兆；

3) 傳輸設備如光纖收發器之間的傳輸帶寬建議達到千兆；

結合項目實際需求，網絡帶寬規劃可做相應調整。

3.2.3傳輸方式的類型

視頻安防監控系統中，視頻信號的傳輸是整個系統非常重要的一環，這部分的造價雖然所占比重不大，但關系到整個視頻安防監控系統的圖像質量和使用效果，因此要選擇合理的傳輸方式。目前，在高清監控系統中最常用的傳輸介質是雙絞線、光纖等方式。

視頻雙絞線傳輸

視頻雙絞線基帶傳輸是用六類以上的雙絞線，利用平衡傳輸和差分放大原理。這種傳輸方式的優點是線纜和設備價格便宜，傳輸距離相對較遠。

光纜傳輸

光纜傳輸技術是遠距離傳輸最有效的方式，傳輸效果也都公認的好，適于幾公里到幾十公里以上的遠距離視頻傳輸。具體實施是通過光纜把視頻編碼信號傳輸到監控中心的匯聚交換機上進行監控和存儲；控制信號通過匯聚交換機傳輸到前端設備，完成對前端高清攝像機的控制。

根據本次監控系統的整體構架及電廠的實地情況，對于不同場合、不同的傳輸距離，選擇不同的傳輸方式。

1) 室外場所一般距離監控中心較遠，且因進監控中心信號有防雷的要求，宜選用光纖傳輸方式傳輸信號，有效地避免了視頻信號受到雷擊和靜電干擾和破壞，確保視頻信號穩定可靠的采集和傳輸；

2) 前端90米半徑范圍內的監控點，采用網線接入到就近的光纖發射器，電信號轉換為光信號，通過光纖傳輸至監控中心光纖接收器，再轉換成電信號接入交換機中。

3) 當必須穿越復雜電磁環境時（如附件有大功率電動機）時，建議采用光纖傳輸方式。

3.2.3存儲系統

存儲子系統是為監控點提供存儲空間和存儲服務的系統，是為用戶提供錄像檢索與點播的系統。

3.2.4解碼系統

解碼系統的主要是將前端網絡視頻監控信號還原成高清數字信號，輸出到顯示系統進行顯示。

本次解碼系統具有視頻解碼、拼接、控制等功能，它將原有的解碼設備、拼接控制設備集成到一體化的設備中，通過視頻監控管理系統的管理平臺軟件即可實現視頻解碼輸出、切換控制、大屏拼接等原來需要多套軟件才能夠實現的功能。可以支持多種輸出接口輸出，如：HDMI，DVI，VGA或者BNC。

3.2.5視頻管理系統功能

視頻管理系統通過WEB方式對系統視頻管理服務器（中心服務器）進行訪問，形成完整的WEB配置管理中心。可以對整個安防管理系統的組織結構、設備進行配置管理。

系統性能管理功能

視頻管理系統可以集中監控、管理綜合安防系統中其所管理的區域內所有集成子系統相關設備運行狀況，收集各種統計數據，用于監視或校正系統設備運行參數，為系統優化提供統計分析手段。

3.2.6鷹眼系統

在配電室內等重要場所安裝高清網絡攝像頭實現全范圍無死角24小時監控

視頻顯示系統:將配電室內等場所的所有視頻圖像實時的顯示在集控室內的大屏幕上

系統基礎支撐平臺:提供數據(操作票數據接口、流媒體數據處理)、網絡(網絡數據實時同步功能)、安全(數據備份以及系統備份服務) 框架的基礎應用。系統基礎支撐平臺是移動工作機、服務管理單元、后臺運行監管中心交互的支撐框架。

將視頻監控與操作任務綁定，通過此功能，實現全程自動跟蹤監控和影音同步對講。同步監控和對講的實現，還能在發現有問題時，遠程立即終止操作，技術管理人員也可遠程協助重大操作，即安全又便捷。

利用監控鏡頭的追蹤功能，可實現開關室實時監控報警，當有人進入配電室時遠程自動彈出監控畫面，進行實時跟蹤監控，避免人員無票私自作業，確保配電室安全。

來源：機房監控 http://www.99yxj.com.cn