污染源智能视频数据分析系统建设方案样本.doc

重点污染源公司
智能视频监控分析系统

解
决
方
案

成都之维安科技股份有限公司
3月

目 录
第1章. 建设概述 3
1.1建设背景 3
1.2建设目的 3
1.3重要建设内容 3
1.4建设技术原则 4
第2章. 总体设计 4
2.1设计原则 4
2.1.1先进性原则 4
2.1.2可扩展性原则 5
2.1.3安全性原则 5
2.1.4实用性原则 5
2.1.5稳定性原则 5
2.2系统架构 6
2.2.1网络架构 6
第3章. 现场端设计 7
3.1现场端—污染源公司监控点详细设计 7
3.1.1. 公司现场端建设拓扑图 8
3.1.2. 建设位置选点示意 8
3.1.3现场端—视频采集摄像机 10
3.1.4现场端—视频存储设备简介 12
3.1.5现场端核心—环保智能视频检测器重要功能简介 13
3.1.6视频数据存储设计 16
3.2公司现场端点位详细设计 17
3.2.1 CEMS 站房1 17
3.2.2 CEMS 站房2 17
第4章. 污染源公司安装布置环境规定 19
第5章. 设备清单及造价 20

第1章. 建设概述
1.1建设背景
为贯彻贯彻环保部印发《环境监测数据弄虚作假行为鉴定及解决办法》（环发〔〕175号），进一步增进提高我区直征公司污染源在线监控设施运营管理水平，提高在线监测数据真实性、精确性和有效性，自治区环保厅决定组织全区37家直征电力公司于上半年全面完毕污染源智能视频监控系统建设工作，污染源智能视频监控系统是当前污染源在线监控设施重要构成某些，可实现视频监控公司废气排口污染物排放状况及在线监测设备CEMS站房，将污染源排放实时在线监测数据与排放口视频监控实时图像数据叠加，并同步传播至有关环保部门及公司安环部门。

1.2建设目的
全区37家直征电力公司应于6月30日前自筹资金完毕污染源智能视频监控系统现场端及链路传播建设，将在线监测数据与排放口视频监控实时图像叠加数据传播至自治区污染物监控与信息中心，有助于及时发现污染源在线监控不正常运营及污染物超标排放状况，为控制和减轻污染、保障在线监测数据真实精确提供有力技术支持。将当前对直征电力公司污染源现场监控模式由老式单一型、粗放型向综合型、智能化、集约型转变。
1.3重要建设内容
为有效提高监管力度，现针对大唐新疆呼图壁热电厂展开现场实时监测点位布置，建设重要建设内容为：
在公司废气排放口及CEMS站房安装高清摄像机、布置智能视频服务器及软件、安装视频存储器、配备光纤网络模块及视频监控数据传播链路。

1.4建设技术原则
《环境信息系统集成技术规范》（HJ/T 418-）
《安全防范工程技术规范》（GB50348-）
《图像信息管理系统技术规范》（DB11/Z384.1-18）
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-
《视频安防监控系统技术规定》GA/T367-
《报警图像信号有线传播装置》GB/T16677-1996
《视频安防监控数字录像设备》 GB20815-
《环境信息网络建设规范》 HJ460-
《环境信息系统集成技术规范》 HJ/T418-
《污染源在线自动监控（监测）系统数据传播原则》 HJ/T212-
《污染源在线自动监控（监测）数据采集传播仪技术规定》 HJ 477-
《环境污染源自动监控信息传播、互换技术规范（试行）》

第2章. 总体设计
2.1设计原则
2.1.1先进性原则
硬件设备先进性：硬件设备选用性能价格比高设备，保障性能和长寿命使用，保障在将来软件系统不断提高状况下可以尽量长地支持软件计算系统。
软件先进性：软件采用基本软件系统原则化、功能软件系统定制化方式。在原则化软件系统上实现环保业务平台功能，并为将来软件功能扩充打下基本；
技术办法先进性：采用先进技术办法和理论，联合我自治区先进高校智力资源，设计可靠、具备先进理论水平分析模型和应用模型。
2.1.2可扩展性原则
业务扩展：随着信息技术不断进一步发展，各类数据库以及业务管理模式都也许发生变化；同步各种流程以及有关表格也也许发生变化，系统应可以适应变化，进行动态更新、修改和扩充。
功能扩展：为了满足顾客此后系统扩容和扩大应用范畴需求，系统应充分考虑从系统构造、功能设计、管理对象等各个方面功能扩展。
软硬件升级：系统应充分考虑软硬件平台可扩展性及软、硬件负载均衡机制。随着核心软件和硬件发展以及管理功能增长，系统具备灵活和平滑扩展能力。
2.1.3安全性原则
系统安全保密性是系统设计重要原则。系统将采用权限控制和网络控制两种办法，保证整个软件体系不会浮现非法访问和各个子功能非法使用。某些承载重要数据信息硬件设备需要考虑采用冗余方式工作，软件和数据库需要安装用于备份和恢复软件系统。
2.1.4实用性原则
系统在进一步调查研究基本上设计研发，使得软件功能设计合理、全面、实用，能最大限度地满足有关行业工作需求。详细涉及做到界面设计人性化，尽量符合业务人员工作流程和工作习惯。业务解决操作，尽量做到简朴、易用、便于操作；同步也提供复杂但功能强大管理操作功能。
2.1.5稳定性原则
设计、开发和应用时，从系统构造、技术办法、软硬件平台、技术服务和维护响应能力等方面综合考虑，保证系统具备较高性能和较低故障率。系统建设采用先进和高度商品化软件和硬件平台、网络设备和二次开发工具。在进行系统设计、实现和测试时采用科学有效技术和手段，保证系统交付使用后能持续稳定地运营。
2.2系统架构
2.2.1网络架构
在对自治区直征电力公司数据采集和视频监控系统网络构造设计中充分考虑环保行业业务需求，同步结合环保监管部门和公司实际状况，采用二级架构分布式布置：
第一级为自治区直征电力公司现场端，通过环保智能视频检测器实现对公司与否超标排放等状况进行智能分析以及对进出CEMS站房行为报警等。对超标排污数据进行现场视频取证，并通过传播网络，将叠加后监控视频数据发送给第一级监控中心。现场端系统建成后，实现现场端高清视频采集，数采仪污染物排放数据采集，智能分析、报警等。
第二级为自治区级监控中心，该体系架构既能实现对本级所辖自治区直征电力公司监管，也能满足自治区环保部门“统一规划、统一布置、统一接入、统一监控”规定。自治区直征电力公司智能视频监控通过光纤专线接入自治区污染物监控与信息中心平台，进行视频调阅、实时查看、数据分析与记录功能，同步共享自治区环境监察总队。

图 网络拓扑图
现场端系统建成后，实现现场端高清视频采集、并由环保智能视频检测器结合所接数采仪等设备进行相应智能分析、解决，同步现场常规视频60天存储。
第3章. 现场端设计
针对本次建设公司特点，设计将采用摄像机进行排污监控，同步通过环保智能视频检测器对接数采仪进行视频叠加分析、解决，现场端采用视频储存设备实现监控视频数据存储，详细设计如下：
3.1现场端—污染源公司监控点详细设计
污染源公司现场端视频系统，根据实际状况设计安装摄像机，保证架设摄像机可以有效监控指定区域，同步对接环保数据采集设备，一并接入环保智能视频检测器对其数据进行实时分析、解决，并为环保智能视频检测器搭配存储设备，实现视频数据60天存储。环保智能视频检测器作为核心设备完毕数据分析、解决等智能运算，并对接自治区污染与监控与信息中心平台实现向上级发送数据等功能。
3.1.1. 公司现场端建设拓扑图
废气污染源公司监控点配备为：
（1）在厂区内办公楼顶安装1台枪式摄像机（针对排口排放状况进行实时监控）
（2）两个CEMS站房内各安装1台高清半球（针对CMES间进行实时监控）
（3）CEMS站房内安装1台环保智能视频检测器（可同步对接两个CMES间数采仪，直接与摄像机、数采仪相连接，完毕数据分析、解决、叠加等有关功能。）
（4）CEMS站房内安装视频存储设备一台（提供60天视频存储）

图 废气排放监控公司前端设备构造图

3.1.2. 建设位置选点示意
依照公司现场实际状况确认点位
建议1:公司监控点位置可针对废气解决环节中污染治理废料排口区域。
建议2:公司监控点位置可针对废气排口区域。

图 排放口取景（示例）

图 室外摄像机安装位置实景（示例）
注：安装点位选定位置，在实际施工中依照实际状况调节。

3.1.3现场端—视频采集摄像机
现场端视频采集，摄像机设计采用高清摄像机，直接与相应设备进行连接，对所指定区域视频监控，监控中心可实时查看，提供视频图像。
本次选用安装摄像机简介如下：
（一）高清半球摄像机，重要用于CEMS间视频监控

图 设备参照图
光学特性
² 1/2.8 inch逐行扫描200万像素CMOS图像传感器
² 焦距范畴：3~10.5mm，手动变焦
² 1080P(1920*1080)最大30帧/秒
² 120dB光学宽动态，满足高反差场景监控
² 3D降噪
编码特性
² 双流套餐能力，满足不同带宽及帧率实时流、存储流需求
² 区域增强(ROI)功能，提高低带宽网络环境下重点区域图像质量
²  9:16走廊模式，纵向场景下有效监控区域提高一倍
² 定制化OSD，提供各种内容样式自定义效果
网络特性
² 网络自适应，丢包环境下提供有效监控
²  UNP技术，解决公私网NAT穿越
²  双路iSCSI数据块直存
网络安全
² 支持授权顾客和口令访问，能进行弱口令检测与错误登录抑制，提高口令安全性
² 支持HTTPS安全Web访问
² 支持RTSP访问鉴权认证，保证视频流祈求合法
² 支持IP过滤，有效屏蔽非法IP地址访问
² 支持网关ARP绑定，防止网关MAC地址欺骗
防护级别
² IP66
（二） 高清枪式摄像机，用于排口视频监控

图 设备参照图

成像器件 1/1.9 inch逐行扫描200万像素CMOS图像传感器
焦距/变倍 焦距范畴：6.5~143mm，电动变焦，22倍光学变倍
光圈 DC-Iris，支持精准光圈控制，F1.5~F3.4
快门 自动/手动，快门范畴：1/6~1/8000s
最低照度 0.001lux(F1.5，50IRE) 0lux(启动红外)
信噪比 >52dB
宽动态 120dB
日夜切换方式 自动红外滤片切换彩转黑
编码合同 H.264
编码制式 1080P(1920*1080)最大60帧/秒
9:16走廊模式 支持
区域增强(ROI) 支持
视频流 三码流
OSD 时间OSD，自定义OSD
隐私遮盖 支持
合同 L2TP、IPv4、IGMP、ICMP、ARP、TCP、UDP、DHCP、PPPoE、 RTP、RTSP、DNS、DDNS、NTP、FTP、UPnP、HTTP、SNMP、SIP等
兼容接入 ONVIF、GB/T28181、IMOS、API
接口特性 描述
音频输入输出 音频接线 输入：阻抗35KΩ，幅值2V[p-p] 输出：阻抗600Ω，幅值2V[p-p]
网口 10M/100M自适应以太网电口
本地视频输出 BNC接口：阻抗75Ω，幅值1V[p-p]
电源 AC24V±25%、PoE（IEEE802.3at） AC24V±25%
功耗：本体5.5W，最大19W(红外：13.5W) 功耗：本体7.5W，最大21W(红外：13.5W)
尺寸(长x宽x高) 396.5mmx137mm x112mm(15.6” x 5.4” x 4.4”)
重量 3.7kg(8.2lb)
工作环境 -40℃~60℃(-40°F ~ 140°F)，≤90%RH
防护级别 IP67

3.1.4现场端—视频存储设备简介
现场端存储设备重要完毕视频数据实时存储，实现现场端视频60天存储周期，存储容量依照实际现场摄像机路数进行相应配备。

图 设备参照图

3.1.5现场端核心—环保智能视频检测器重要功能简介
现场端环保智能视频检测器采用嵌入式系统，是新一代智能化视频、采集数据、解决分析产品，它集视频采集、视频压缩、视频分析、采集数据实时叠加、网络传播等功能为一体，采用物联网、互联网和智能图像分析算法，依照不同环境监控应用集成各种视频分析算法，由一种简朴设备来完毕以往需要由PC主机加视频采集卡构成系统才干完毕功能。

图 设备参照图
摄像机可直接或间接通过视频存储设备，两种连接方式和环保智能视频检测器相连接，将视频数据传送至环保智能视频检测器，同步环保数采仪设备对接环保智能视频检测器，环保智能视频检测器对接受数据进行分析、解决、叠加，同步进行防串改数据运算、存储。

图 B/S管理配备界面
现场端环保智能视频检测器所具备强大视频分析等数据解决能力：
² 排污口有无违规排放（如：排放污染物发生重大变化等）；
² 数采仪数据现场端数据接入采集成果；
² 数采仪数据与视频实时叠加；
结合数采仪品牌实际状况，进行对接设立。
详细功能如下：
3.1.5.1数采仪实时数据采集
现场端环保智能视频检测器以简朴、可靠性高方式与数采仪实时通信，按照《污染源在线自动监控（监测）系统数据传播原则》（ HJ/T212-）传播原则，接受如下数据：
废气指标：烟气排放量、二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放浓度；
废水指标：废水排放量、PH、COD、公司特性污染物浓度。
显示烟气监控指标：采用循环流化床工艺，8个指标（SO2、NOx、烟尘、流速/流量、烟气温度、烟气压力、含氧量、含水量）；采用石灰石膏法工艺，17个指标SO2、NOx、烟尘、流速/流量、烟气温度、烟气压力、含氧量、含水量等脱硫前、后数据和旁路开关量），及其她工艺有关指标数据。

图 某些指标阀值设立参照例图

图 采集数据视频截图（示例）

3.1.5.2数采仪数据叠加
现场端环保智能视频检测器将采集到数采仪数据实时叠加到视频上，并存储、传播，保证明时数据完整性和防篡改性。依照已设立阀值，对采集到已超过阀值数据及时发出预警信息。

图 数采仪数据分析、叠加截图（示例）
数采仪所获数据通过环保智能视频检测器将数据与视频信息集合，对其完整性和防篡改性等解决、分析、叠加，从而有效规避进入监控中心后对数据修改等违规行为。

3.1.6视频数据存储设计
系统采用多级存储方式，现场端环保智能视频检测器连接视频存储设备（NVR），对现场端常规监控视频数据进行现场端保存，存储视频高清模式下存储时间为30天，存储空间满后，自动对其滚动覆盖。
所保存视频数据（存储只需采用一种方式）可选取：
1、存储解决、叠加后视频数据；
2、存储未通过解决、叠加后原始视频数据。

3.2公司现场端点位详细设计
CEMS站房作为存储监测设备敏感区域，对其监控将有效监管违法行为。采用不间断视频监控，实时记录进入人员特性，可进行实时查看或录像回放等监控功能。
3.2.1 CEMS 站房1
CEMS站房1实际环境安装点位示意图如下：

图 安装点位布局图（示例）
3.2.2 CEMS 站房2
CEMS站房2实际环境安装点位示意图如下：

图 安装点位布局图（示例）

图 CEMS站房数采仪设备照片（示例）

第4章. 污染源公司安装布置环境规定
1.供电规定：现场需提供摄像机等有关设备电力电路接入支持。
2.网络规定：污染源公司需提供运营商专线（非互联网）连接本公司CEMS站房到自治区污染物监控与信息中心，且数据做透明传播，以保障环保厅访问接入，带宽规定为8Mbps（专线详情请征询本地运营商）。
3.数采仪规定：数采仪需符合《污染源在线自动监控（监测）系统数据传播原则》HJ/T 212- 等有关国家及行业原则，支持将采集数据通过RS232（或RS485）串口输出能力。
序号
产品名称
品牌
型号
单位
数量
单价（万元）
金额
备注
1
高清枪式摄像机（室外）
UNV
HIC2521HX22-CIR-UV
台
1

2
高清网络半球摄像机（室内）
UNV
HIC3421DE-VIR-UV
台
2

4
环保智能视频检测器
硬件模块
之维安
ZVAN-IIA-01
套
1

软件系统模块
之维安
智能环保视频监控系统V1.0

详见：系统功能简介
5
存储设备（NVR）
UNV
VS-ISC2500-S-UV
台
1

含：硬盘6T
6
线材辅材施工
国产
项
1

依照现场状况拟定
7
集成费用
之维安
项
1

安装、调试、管理费、差旅费。
8
运费

项
1

报价共计（万元）

4． 防雷接地规定：现场需具备符合国家有关原则规定接地点，以保障摄像机等
设备良好接地。
第5章. 设备清单及造价

系统重要功能简介
环保数据实时采集及报警系统V1.0、智能环保视频监控系统V1.0系统重要功能简介
云台镜头控制
通过网络可控制云台、镜头，可对其她外部设备进行操作。
录像视频检索
支持
监测数据采集
电表数据采集
支持前端电表实时数据采集。
数采设备数据采集
支持前端数采设备实时数据采集。
监测数据与实时视频叠加
排水口数据与视频叠加
支持在前端排水口COD、氨氮、流量实时数据与实时视频叠加。
监测数据与视频叠加
支持烟气循环流化床工艺，8个指标（SO2、NOx、烟尘、流速/流量、烟气温度、烟气压力、含氧量、含水量）实时数据与实时视频叠加。
监测采集与视频叠加
支持烟气石灰石膏法工艺，17个指标（SO2、NOx、烟尘、流速/流量、烟气温度、烟气压力、含氧量、含水量等脱硫前、后数据和旁路开关量）实时数据与实时视频叠加。
数据超过阀值报警
排水口超过阀值报警
支持在前端排水口COD、氨氮、流量实时数据超过设定门限值报警。
烟气循环流化床超过阀值报警
支持烟气环流化床工艺，8个指标（SO2、NOx、烟尘、流速/流量、烟气温度、烟气压力、含氧量、含水量）实时数据超过设定门限值报警。
烟气石灰石膏法超过阀值报警
支持烟气石灰石膏法工艺，17个指标（SO2、NOx、烟尘、流速/流量、烟气温度、烟气压力、含氧量、含水量等脱硫前、后数据和旁路开关量）实时数据超过设定门限值报警。

设备参数规定，如下表：

序号
建设内容
参数
1
高清枪式摄像机（室外）
1、有效像素200万像素；
2、辨别率1920x1080@30帧/秒；
3、最低照度:彩色模式： 0.01 lux ，黑白模式：0.005lux；
4、支持三码流技术，主码流最高1920x1080@30帧/秒，并且可以分别设立不同辨别率与帧率，可同步输出三路码流；
5、支持原则H.264，MJPEG编码，支持HighProfile高压缩比编码且输出最高帧率视频图像；
6、宽动态范畴120dB；
7、工作环境温度范畴：-40˚C~+60˚C，工作环境湿度10%~90%(无结露)；
8、1个RJ-45 10Base-T/100Base-TX网络接口
2
高清网络半球摄像机（室内）
1、有效像素200万像素；
2、辨别率1920x1080@30帧/秒；
3、最低照度：彩色模式0.02lux，黑白模式：0lux
4、编码合同：H.264;
5、宽动态范畴120dB；
6、工作环境温度范畴：-30℃~60℃，工作环境湿度10%~90%(无结露)；
7、1个RJ-45 10Base-T/100Base-TX网络接口
3
环保智能视频检测器
硬件模块
1、视频压缩原则采用H.264压缩原则；
2、压缩输出码率 32 Kbps~16Mbps；
3、音频压缩原则 G.711；
4、音频压缩码率 64Kbps(G.711、G721)；
5、支持图像输出辨别率 D1：720x576；模仿相机时输出（不低于720×576），1080p、720p；
6、图像输入辨别率及帧率 支持D1、CIF；25fps；
7、支持合同HTTP,DNS,DDNS,RTP,RTSP，FTP，QoS ，TCP/IP；
8、支持网络接口协仪为原则ONVIF合同；
9、视频输入接口 1个BNC输入；1个RJ45输入，支持1080p，720p；
10、数据通讯接口 2个RS-485接口，1个RS232接口；
软件系统模块
1、数采设备数据：采集支持前端数采设备实时数据采集；
2、支持烟气循环硫化床工艺，8个指标（SO2、Nox、烟尘、流速/流量、烟气温度、烟气压力、含氧量、含水量）实时数据与实时视频叠加；
3、支持烟气石灰石膏法超过阀值报警 支持烟气石灰石膏法工艺，17个指标（SO2、Nox、烟尘、流速/流量、烟气温度、烟气压力、含氧量、含水量等脱硫前/后数据和旁路开关量）实时数据超过设定门限值报警；
4、站房设备智能分析：实时监控环保设备站房对进入站房人员进行实时分析报警；
4
存储设备
1、支持网络视频接入路数:16路；
2、输入带宽不不大于64M；
3、输出辨别率：1920*1080@60，1280*720@60，1280*1024@60，1024*768@60，1600*1200@60；
4、支持:2个10M/100M/1000M自适应以太网口；
5、支持：4路报警输出接口，16路报警输入；
6、视频压缩原则H.264/MPEG4；
7、支持IPv6、、SADP、PPPoE、DHCP 、UPnP、NTP等；
5
线材辅材施工
依照实际现场勘查定制
6
集成费用

7
运费

8
运营商专线
8Mbps专网至自治区污染物监控与信息中心