海康视频监控系统解决专项方案.docx

视频监控系统处理方案

杭州海康威视系统技术

目 录
1. 系统概述 3
2. 设计标准及依据 3
2.1. 设计标准 3
2.2. 设计依据 4
3. 系统总体设计 5
3.1. 系统组成 5
3.2. 系统设计思绪 5
3.3. 系统结构 6
3.4. 系统功效 7
4. 系统具体设计 7
4.1. 前端监控点位设计 7
4.1.1. 前端监控点设备要求 7
4.1.2. 前端设备选型 9
4.2. 传输子系统设计 11
4.2.1. 传输方法类型 11
4.2.2. 电源及控制信号传输 12
4.3. 监控室设计 12
4.3.1. 显示系统设计 12
4.3.2. 数据存放 13
4.3.2.1. 存放架构 13
4.3.2.2. 存放容量计算 14

1. 系统概述
伴随IP网络或宽带技术不停发展，采取优异计算机通信技术及图像视频压缩技术为关键网络化、数字化视频监控系统方案越来越得到大家广泛使用。视频监控系统防患于未然，用来实现较周密外围区域及建筑物内关键区域管理，降低管理人员工作强度，提升管理质量及管理效益。作为现代化管理有力辅助手段，视频监控系统将现场内各现场视频图像传送至监控中心，管理人员在不亲临现场情况下可客观地对各监察地域进行集中监视，发觉情况统一调动，节省大量巡查人员，还可避免很多人为原因。并结合现在高科技图像处理手段，还可为以后可能发生事件提供强有力证据，有了良好环境，全方位安全保障，才能发明良好社会效益和经济效益。
2. 设计标准及依据
2.1. 设计标准
视频监控系统设计时应遵照技术优异、功效齐全、性能稳定、节省成本标准，并综合考虑维护及操作原因，并将为以后发展、扩建、改造等原因留有扩充余地。本系统设计内容是系统、完整、全方面；设计方案含有科学性、合理性、可操作性。其含有以下标准：
l 优异性：监控系统技术性能和质量指标应达成国际领先水平；同时，系统安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，轻易掌握。该系统集国际上众多优异技术于一身，表现了目前计算机控制技术和计算机网络技术最新发展水平，适应时代发展要求。
l 经济性和实用性：充足考虑视频监控系统实际需要和信息技术发展趋势，依据监控系统现场环境，设计选择功效适合现场情况、符合监控系统要求系统配置方案，经过严密、有机组合，实现最好性能价格比，方便节省工程投资，同时确保系统功效实施需求，经济实用。
l 可靠性：本系统基于可靠网络通信技术，能确保系统等级高稳定性和可靠性，满足7×二十四小时、整年365天全天候长久稳定运行。
l 稳定性：监控系统设计含有较高稳定性，系统含有一整套完成系统管理策略，能够确保系统运行安全。
l 扩展性：监控系统设计中考虑到以后技术发展和使用需要，含有更新、扩充和升级可能。并依据以后该项目工程实际要求扩展系统功效，同时本监控系统设计中留有冗余，以满足以后发展要求。
2.2. 设计依据
视频监控系统建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究结果等资料进行计划设计，具体以下：
s 《城市监控报警联网系统技术标准》（GA/T669-）
s 《跨区域视频监控联网共享技术规范》DB33/T 629-
s 《中国公安部行业标准》（GA70-94）
s 《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-）
s 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94)
s 《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T 17963）
s 《安全防范工程技术规范》(GB 50348-)
s 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-)
s 公安部《警用地理信息系统系列标准规范》
s 《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T670-)
s 《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-)系统总体设计

2.3. 系统组成
视频监控系统由前端监控点、传输链路、监控中心存放、控制及显示等部分组成。
系统前端监控点关键是指设置在关键出入口、内部通道、廊道等布署球形摄像机、枪式摄像机、半球摄像机；
传输链路包含前端摄像机到中心视频传输、云台控制、电源供给等线路；
监控中心设置NVR及显示器，NVR负责视频存放和解码输出，管理人员登入NVR能够对前端摄像机及录像存放进行个性化设置，并对前端视频实现最大16路同时回放功效。
2.4. 系统设计思绪
Ø 采取全高清架构，前端全部设备均选择高清300万摄像机、百万高清球机，在关键出入口、内部通道、廊道进行布署，依据监控环境不一样分别采取形摄像机、枪式摄像机、半球摄像机；
Ø 建设视频监控专网，室外摄像机部分采取光纤方法传输，办公楼部分先经过接入交换机聚集后，采取光纤方法传输到监控中心；办公楼内摄像机和交换机之间走线不超出80米，且确保不超出交换机传输能力；
Ø 建设一个集中监控室，布署NVR及液晶显示器设备，实现对整个系统统一管理、数据存放、显示等功效；
Ø 采取集中存放方法对前端视频录像进行存放，存放周期为30天，存放格式百万1280*720；
Ø 监控室采取液晶显示器直接和NVR设备相连方法完成显示功效，经过NVR对前端网络视频信号完成解码显示过程；
Ø 系统采取设备均为中国一流产品，满足现在及未来几年监控发展需求；
Ø 提供当地化售前及售后服务，为用户提供最满意、最优质服务。
2.5. 系统结构

2.6. 系统功效
（1） 昼夜成像功效
方案中包含到红外模式摄像机，可见光成像系统彩色模式很适合天气晴朗、能见度良好情况下对监视范围内观察监视识别；红外模式则含有优良夜视性能和较高视频分辨率，对于照度很低甚至0LUX照度情况下含有良好成像性能；
（2） 前端设备控制功效
可手动控制镜头变倍、聚焦等操作，实现对目标细致观察和抓拍需要；对于室外前端设备，还可远程开启雨刷、灯光等辅助功效。
（3） 回放查询功效
有突发事件能够立即调看现场画面并进行实时录像，统计事件发生时间、地点、立即报警联动相关部门和人员进行处理，事后可对事件发生视频资料进行查询分析。

3. 系统具体设计
3.1. 前端监控点位设计
3.1.1. 前端监控点设备要求
前端摄像机是整个安全防范系统原始信号源，关键负责各个监控点现场视频信号采集，并将其传输给视频处理设备。监控前端设计将结合实际监控需要选择适宜产品和技术方法，确保视频监控效果。
作为监控系统视频源头，摄像机对整套监控系统起着至关关键作用。对摄像机基础要求是：图像清楚真实、适应复杂环境、安装调试简便。
1、图像真实清楚——摄像机种类很多，其本源是内部关键部件“图像传感器+数字处理芯片”，针对不一样行业有完全不一样优化方案。比如：广播电视系统图像处理偏艳丽，这是符合观众视觉需求。相对而言，视频监控系统对图像要求是真实还原，尤其是图像色彩应和现场一致，比如：人肤色、衣着颜色、车辆颜色等。其次，图像清楚度关键取决于图像传感器线数，线数越高，图像解析力越高，能获取更多图像细节。另外镜头倍数也将影响用户捕捉图像景深，广角取景能获取全景概况，长焦取景能获取人脸面部特征，所以，用户对图像要求和使用场景亲密相关。当然，在特殊场景下还需要特殊功效进行匹配，比如：超低照度、逆光等等。
2、适应复杂环境——和硬盘录像机、交换机所处环境不一样，摄像机通常全部置于风吹日晒环境下，天气改变全部会影响摄像机工作。耐高温、抗雷击、防水防尘等应达成相关指标，摄像机应该能在恶劣环境下正常工作。有些环境下室外摄像机护罩内应该有加热、除湿等装置，防水防尘等级应该达成IP66，内部电路应该含有防浪涌保护设计，抗3000V雷击。
3、安装调试简便——摄像机多安装于难以摘取位置，所以使用过程中再度调试是较麻烦，增加维护成本。摄像机应该提供OSD操作菜单供用户远程调试及参数修改。另外，提议为摄像机由UPS集中供电以确保电源洁净，预防串扰。

前端设备选型
DS-2CD1203(D)-I3
l DS-2CD3212(D)-I5
130万1/3" CMOS ICR日夜型筒形网络摄像机
型号
型号
DS-2CD1203(D)-I3
名称
100万1/4" CMOS ICR日夜型筒型网络摄像机

摄像机
传感器类型
1/4" Progressive Scan CMOS
最小照度
0.01Lux @(F1.2,AGC ON) ,0 Lux with IR
快门
1/25秒至1/100，000秒
镜头
4mm@ F2.0, 水平视场角:55°
(4mm、8mm、12mm可选)
镜头接口类型
M12
日夜转换模式
ICR红外滤片式
宽动态范围
数字宽动态
数字降噪
3D 数字降噪

压缩标准
视频压缩标准
H.264/MJPEG
H.264 编码类型
BaseLine Profile / Main Profile
压缩输出码率
32 Kbps~16Mbps

图像
最大图像尺寸
1280 × 720
帧率
50Hz: 25fps (1280 × 720)
60Hz: 30fps (1280 × 720)
图像设置
走廊模式,亮度,对比度,饱和度,锐度等经过用户端或浏览器可调
背光赔偿
支持,可选择区域
感爱好区域
ROI支持双码流分别设置1个固定区域

网络功效
存放功效
NAS(NFS,SMB/CIFS均支持) 
接口协议
ONVIF,PSIA,CGI,ISAPI
智能报警
移动侦测,动态分析,遮挡报警
支持协议
TCP/IP,ICMP,HTTP,HTTPS,FTP,DHCP,DNS,DDNS,RTP,RTSP,RTCP,
PPPoE,NTP,UPnP,SMTP,SNMP,IGMP,802.1X,QoS,IPv6,Bonjour
通用功效
防闪烁,双码流,心跳,镜像,密码保护,视频遮盖,水印

接口
通讯接口
1个 RJ45 10M / 100M 自适应以太网口

通常规范
工作温度和湿度
-30℃~60℃,湿度小于95%(无凝结)
电源供给
DC12V±10% / PoE (802.3af)
(DS-2CD1203D-I3不支持PoE)
功耗
5.5W MAX（ICR切换瞬间7.5W）
防护等级
IP66
尺寸（mm）
100.5×88.1×157.3
重量
600g
红外照射距离
EXIR: 30米

3.2. 传输子系统设计
3.2.1. 传输方法类型
监控系统中，视频信号传输是整个系统很关键一环，这部分造价虽小，但关系到整个监控系统图像质量和使用效果，所以要选择经济、合理传输方法。现在，在监控系统中最常见传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方法，对于不一样场所、不一样传输距离，应选择不一样传输方法。
1、 视频监控网线传输
信号传输带宽为10-100M，传输距离在100M以内时，可选择超五类全铜国家标准线；
2、 光缆传输
常见光缆传输是“视频对射频调幅，射频对光信号调幅”调制解调传输系统。光缆传输技术是远距离传输最有效方法，传输效果也全部公认好，适于几公里到几十公里以上远距离视频传输。
依据三种传输方法特征，在监控环境下，三类传输方法比较以下：
1、 图像质量
光纤或超五类非屏蔽双绞线>同轴电缆；
2、 传输距离：
光纤>同轴电缆>超五类非屏蔽双绞线；
3、 传输成本：
光纤>超五类非屏蔽双绞线>同轴电缆；
4、 施工和维护难度
同轴电缆>光纤>超五类非屏蔽双绞线。
对于监控环境，信号线传输提议以下：
1、 通常监控点到监控中心距离不超出80米时，为确保监控系统图像质量，通常提议采取非屏蔽双绞线传输方法；
2、 室外部分监控点位较为分散，且离监控中心较远，采取光纤收发器+光纤方法进行传输；
3、 办公楼部分，先经过接入交换机聚集，再经过光纤方法传输到监控中心；
4、 办公楼内部传输采取非屏蔽双绞线方法传输，同时需合理设计确保传输距离不超出80米。
5、 当必需穿越复杂电磁环境时（如附件有大功率电动机）时，提议采取光纤传输方法。
3.2.2. 电源及控制信号传输
前端摄像机提议采取UPS统一供电，UPS供电线路布署到每个楼栋或室外弱电箱，经过变压后输出给前端摄像机，直流供电线路采取RVV2*1.0；
3.3. 监控室设计
监控室关键包含NVR，液晶显示器，其中NVR用于前端视频录像存放，配合显示器能够实现图像预览，回放图像，抓图及图片回放、备份，实现多画面分割下不一样通道并行预览和回放，实现可对硬盘进行配额管理，对不一样通道分配不一样录像保留容量，设置不一样录像保留周期等；统一接收并处理前端报警信号。
3.3.1. 显示系统设计
为实现监控室对前端视频统一调用、控制及显示，监控室配置若干台液晶显示器组成电视墙系统，液晶显示器经过和NVR设备视频输出接口相连，实现前端网络视频信号解码输出上墙功效，利用NVR设备可实现最大32路720P格式录像同时回放，支持即时回放、常规回放、事件回放、标签回放、外部文件回放、图片回放等回放功效，在回放同时并不影响该通道录像存放。

3.3.1.1. 数据存放存放架构
高清IPC要求支持H.264、MPEG2、MPEG4、MJPEG等多个标准编码格式，支持实时流和存放流双流设计，支持高至12Mbps高清码流或低至128Kbps标清码流而且能够依据用户需求任意调整，采取电信级制造工艺，能够基于多种网络环境高质量、可靠满足各类网络监控前端编码、存放和解码需求。
传统监控存放模式中，监控数据写入和读取全部必需经过编码器或存放服务器，结合平台多个服务器软件模块来实现设备间信令交互和数据调取、管理。现在传统监控存放模式应用比较广泛，但其不足也比较显著：
1、 编码器或存放服务器易成为整个系统平台性能瓶颈。编码器或存放服务器处理能力通常比较有限，当外部有几百路甚至上千路视频需要并发写入时易形成处理瓶颈，而磁盘阵列设备却能够提供几百兆可用网络带宽。
2、 易形成单点故障。负责写入/读取编码器或服务器一旦失效，整个存放系统就失去可访问性。
3、 增加服务器硬件和平台模块成本。存放系统必需结合平台软件才可实现对视频图像检索、回放、下载等操作；伴随监控系统平台扩展，服务器和平台模块投入成本会更大。
1、NVR存放特点
1) 支持高清应用：支持百万像素级高清IP摄像机接入。
2) 扩展便利：系统存放容量、前端监控点数量、分控中心数量可基于IP网络灵活扩展。
3) 可管理性强：基于网络实现对监控设备统一管理。基于网络实现对监控数据统一管理。
4) 流式存放提升系统可靠性和性能。
a) 基于监控用视音频数据并发流量大、数据反复覆盖、删除特点，开发介于数据块管理跟文件系统管理之间一个磁盘管理技术，提升NVR读写性能。
b) 对录像文件进行流式管理，能便利依据需要节选所需片段，提升录像数据管理能力和效率。
5) 灵活录像配置方法：不一样监控点可选择不一样时间长度、不一样录像方法进行录像，且可动态更改。
6) 成本优势：施工、管理、维护成本，未来扩容、升级成本均低。
3.3.1.2. 存放容量计算
单个通道二十四小时存放1天计算公式∑(GB)＝码流大小（Mbps）÷8×3600秒×二十四小时×1天÷1024。
前端根据NVR 1280*720格式存放,1M码流计算
按1Mbps码流计算，存放1天数据总量4Mbps÷8 × 3600秒 × 二十四小时×（1天）÷1024＝25G
单路图像30天需要容量∑(GB)＝25GB×30天×12台摄像机＝9000G
3.3.1.3. 存放架构
高清IPC要求支持H.264、MPEG2、MPEG4、MJPEG等多个标准编码格式，支持实时流和存放流双流设计，支持高至8Mbps高清码流或低至128Kbps标清码流而且能够依据用户需求任意调整，采取电信级制造工艺，能够基于多种网络环境高质量、可靠满足各类网络监控前端编码、存放和解码需求。
采取NVR集中存放架构，存放时间30天，全部图像根据高清720P格式进行存放。
传统监控存放模式中，监控数据写入和读取全部必需经过编码器或存放服务器，结合平台多个服务器软件模块来实现设备间信令交互和数据调取、管理。现在传统监控存放模式应用比较广泛，但其不足也比较显著：
4、 编码器或存放服务器易成为整个系统平台性能瓶颈。编码器或存放服务器处理能力通常比较有限，当外部有几百路甚至上千路视频需要并发写入时易形成处理瓶颈，而磁盘阵列设备却能够提供几百兆可用网络带宽。
5、 易形成单点故障。负责写入/读取编码器或服务器一旦失效，整个存放系统就失去可访问性。
6、 增加服务器硬件和平台模块成本。存放系统必需结合平台软件才可实现对视频图像检索、回放、下载等操作；伴随监控系统平台扩展，服务器和平台模块投入成本会更大。
1、NVR存放特点
7) 支持高清应用：支持百万像素级高清IP摄像机接入。
8) 扩展便利：系统存放容量、前端监控点数量、分控中心数量可基于IP网络灵活扩展。
9) 可管理性强：基于网络实现对监控设备统一管理。基于网络实现对监控数据统一管理。
10) 流式存放提升系统可靠性和性能。
a) 基于监控用视音频数据并发流量大、数据反复覆盖、删除特点，开发介于数据块管理跟文件系统管理之间一个磁盘管理技术，提升NVR读写性能。
b) 对录像文件进行流式管理，能便利依据需要节选所需片段，提升录像数据管理能力和效率。
11) 灵活录像配置方法：不一样监控点可选择不一样时间长度、不一样录像方法进行录像，且可动态更改。
12) 成本优势：施工、管理、维护成本，未来扩容、升级成本均低。

3.3.1.4. 存放设备选型
DS-7916N-E4

视音频输入
网络视频输入
16路
网络视频接入带宽
50Mbps

视音频输出
HDMI输出
1路，分辨率：1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，
1280x1024/60Hz，1600×1200/60Hz，1920x1080p/60Hz
VGA输出
1路，分辨率：1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，
1280x1024/60Hz，1600×1200/60Hz，1920x1080p/60Hz
音频输出
1个，RCA接口（线性电平，阻抗：1kΩ）

视音频编解码参数
录像分辨率
6MP/5MP/3MP/1080p/UXGA/720p/VGA/
4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF
同时回放
16路

录像管理
录像/抓图模式
手动录像、定时录像、移动侦测录像、报警录像、
动测或报警录像、动测和报警录像
回放模式
即时回放、常规回放、事件回放、标签回放、日志回放
备份模式
常规备份、事件备份

硬盘驱动器
类型
4个SATA接口
最大容量
每个接口支持容量最大4TB硬盘

外部接口
语音对讲输入
1个，RCA接口（电平：2.0Vp-p，阻抗：1kΩ）
网络接口
2个，RJ45 10M/100M/1000M自适应以太网口
USB接口
2个USB2.0，1个USB3.0
报警输入
16路
报警输出
4路

网络管理
网络协议
IPv6、UPnP(即插即用)、NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、PPPoE(拨号上网）、DHCP（自动获取IP地址）等

其它
电源
AC 220V
功耗（不含硬盘）
≤20W
工作温度
-10℃--＋55℃
工作湿度
10％--90％
尺寸
445mm（宽）×390mm（深）×70mm（高）
重量（不含硬盘）
≤4Kg