教室视频监控系统.doc

教室视频监控系统
设计方案
（适用于其他专业监控场所，如机房、数据中心、监控室）
1、 系统概述：
本方案根据用户。在经过较充分的现场勘察、技术产品调研、结合用户当前需求及未来挑战，在经过分析、论证基础上，形成本总体设计方案，其目的是为工程建设实施方案提供依据和框架。
1.1 关键词及缩略语：
l DVR：数字视频硬盘录像机，指把模拟视频信号经数字化转换及压缩编码后保存在硬盘或光盘等数字存储介质中的计算机应用系统。
l DVS：数字视频服务器，指把模拟视频信号经数字化转换及压缩编码后通过计算机通讯网络实现远程实时监控或视频数据文件点播的计算机应用系统。
l MPEG-1、MPEG-4：视频压缩编码的算法及技术标准，MPEG-1（既标准VCD技术标准）适合中等视频图象的存储和回访，压缩比1：30到1：100；MPEG-4适合网络传输和储存，压缩比1：100到1：200。
1.2系统设计依据及有关参考资料
l GBJ115---87 工业电视系统工程设计规范
l GB50198-94 民用闭路监视电视系统工程技术规范
l GB12322-90 通用性应用电视设备可靠性试验方法
l GB12663-90 防盗报警控制器通用技术条件
l GBJ42—81 工业通信设计规范
l GB 2423.10-89 电工电子产品基本环境试验规程
l GB 3482-83 电子设备雷击试验
l GB 9254-88 信息技术设备无线电干扰极度限值和测量方法
l GB/T 13926.n-92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
l GB/T 15464-95 仪器仪表包装用通用技术条件
l ZB Y002-82 仪器仪表运输贮存基本环境条件及试验方法
l GBJ115 工业电视系统工程设计规范
2、 系统设计的目标和原则：
2．1系统设计的主要目标有：
（1） 教室现场全方位实时图象监控及声音监听。
（2） 所有教室视频及音频经由视频电缆传输到监控室集中监控、录象、管理。
（3） 对所有视频/音频信号进行数字化录像存储，录像保存的时间不小于15天。
（4） 录像的文件可方便地查询、备份、取证。
（5） 具有完善的网络访问功能：可经由局域网、广域网、互联网实时监控及历史录像文件回放,支持ADSL接入方式及TCP/IP协议。
（6） 可通过网络远程实时监视/监听。
（7） 支持通过浏览器的方式接收并控制现场实时图象，可远程查询回放历史录像文件。
2.2系统设计的主要原则：
(1)先进性和成熟性原则
系统建设要尽可能采用最先进、有前瞻性的技术、方法、软件、硬件，确保系统的先进，同时兼顾成熟性，使系统成熟而且可靠。系统在满足全局性与整体性要求的同时，能够适应未来技术发展和需求的变化，使系统能够可持续发展,适应ITS迅猛发展的要求。
(2)标准化和开放性原则
系统的建设要严格按照国家、地方和行业的有关标准与规范。在没有标准与规范的情况下，要参照国家、地方和行业的相关标准与规范，制订相应的标准与规范。
系统的分析、设计、实现和测试要严格按照软件工程标准和规范，并尽可能采用开放技术和国际主流产品，以确保系统符合国际上各种开放标准。
(3)实用性原则
系统的开发要 “以人为本”，贴近用户的需求与习惯做法，做到功能完善、界面友好、操作简单、使用方便。
(4)可维护性和扩展性原则
为了确保系统的可持续发展，系统应具有较强的可维护性和扩展性，可根据功能和规模的发展进行扩充和网络升级，充分考虑与其他系统的连接，预留接口，便于升级、扩展，避免由于技术的发展、网络的变化而带来的影响。
同时，系统能够方便地进行管理与维护，软、硬件的升级不影响正常动作，系统功能、结构以及数据库可方便地扩展。
户访问的情况和操作过程，以备日后查询。
(5)高性能和稳定性原则
在系统设计、开发和应用时，应从系统结构、技术措施、软硬件平台、技术服务和维护响应能力等方面综合考虑，确保系统较高的性能，综合考虑确保系统应用中最低的故障率，确保系统的良好运行。
3、 系统结构及功能：
3.1总体结构示意图：
前端摄像机:采用固定枪,如三星SDC-313型，或其他性能价格更优惠之摄像机
现场监控彩色摄像机技术指标：
Ø 影像感应器：1/3”CCD；
Ø 有效像素(PAL制)优于753〈H〉×582〈V〉；
Ø 水平分辨率不低于480TV线；
Ø 最低照度：0.5Lux；
Ø 电子快门：至少有1/50、1/120、1/500秒；
Ø 同步系统：AC线锁定，相位可通过遥控调整；
Ø 白平衡：自动、手动；
Ø 光圈控制：自动；
Ø 增益控制：开启/关闭；
Ø 视频输出：1Vp-p；
Ø 信噪比：≥50dB；

硬盘数字录像机及视频服务器（DVR+DVS）:采用NVRec1600F-M4硬盘录像机及视频服务器。
安放于监控管理中心，现场前端摄像机视频图象及音频信号经视频电缆输入作为2台16路及1台4路硬盘数字录像机及视频服务器提供输入信号。对所有监视内容进行实时数字化录像，每台能够同时对16路视频信号进行录像，时间长度达到15天以上，每天工作24小时。同时该数字硬盘录象机可是视频服务器，为网络分控端的监控主机提供远程实时监控服务及历史录象文件远程回放服务。在网络带宽足够的情况下（每路256Kbps），网络上的监控主机或终端可同时监视任意36场图象。视频压缩方式采用MPEG-4方式，原因是：MPEG-4是目前先进的图像压缩技术，有效解决容量与图像质量的问题，它提供DVD级的图像质量而存量却又能大大降低（80-220M/小时），同时比MPEG-1/2更适合在广域网及Internet上传输。
数字硬盘录像机及视频服务器功能及技术指标:
视 频：
　　　视频输入：16路复合视频信号
　　　支持制式：PAL、NTSC
　　　分辨率：　352*288/176*144(PAL)
　　　　　　　　352*240/176*120(NTSC)
　　　帧率： 25F/S、30F/S
　　　压缩标准：MPEG-4
　　　输出码率：70kbps-1000kbps
音 频：
　　　语音输入：2/4/6/8路语音线路输入
　　　采样率： 8KHz
　　　压缩标准：G.721
　　　输出码率：8kbps
基本功能：
　　　1、Windows2000操作系统，系统更加稳定可靠；
　　　2、采用MPEG-4硬件压缩技术，压缩比高，且处理非常灵活；
　　　3、具有备用压缩通道，用于容错处理；
　　　4、多级用户权限管理，保证系统安全；
　　　5、支持一个RS-485接口，可以控制云台，也可透明通道输入；
　　　6、支持ADSL接入及动态IP地址访问；
　　　7、支持4个开关量输入和4个开关量的输出，支持本地报警和网络报警联动；
　　　8、全中文管理界面，使用非常方便；
　　　9、内置看家狗，具备异常重起，彻底杜绝死机；
　　　10、用19英寸标准机箱，安装方便，可以上机架；

压缩处理功能：　　　　　　
　　　1、支持多达8路视频信号，每路皆可实时每秒25帧CIF分辨率的独立硬件压缩，视频压缩采用　　　MPEG-4压缩标准，不仅支持支持变码率，而且支持变帧率，在设定视频图像质量的同时，也可限定视频图像的压缩码流；
　　　2、支持多达16路音频信号，每路音频信号实时压缩，音频压缩标准采用G.721，压缩码率为　　　　8Kbps，声音与图像保持稳定同步；
　　　3、视频和音频信号压缩后生成复合的MPEG-4码流，也可设置不用音频；
　　　4、支持定时录像、手动录像、动态侦测录像、报警录像四种录像模式；
　　　5、支持多种分辨率，从FULL D1（704*576）到QCIF（176*144）；
　　　6、支持视频画面实时预览和视频信号切换；
　　　7、支持硬盘文件回放；
　　　8、支持多区域移动检测；
　　　9、支持OSD，日期和时间的位置、灰度可以设置，日期和时间自动增加；
　　　10、支持透明LOGO或非透明LOGO；
网络功能：
　　　1、支持一个10M/100M兼容的以太网端口；
　　　2、支持一个RS-232C串口，可以支持MODEM的拨入和拨出；
　　　3、支持TCP/IP协议，可以通过应用软件或浏览器设置参数、实时浏览视频和音频信号、查看视频服务器状态，可以通过网络报警，可以通过网络存储压缩码流；
　　　4、网络控制云台的旋转和控制摄像头的相关参数，如光圈大小、焦距远近等；
　　　5、通过网络独立浏览任何一路或多路视频信号及音频信号；
　　　6、可以通过网络远程升级，实现远程维护；
　　　7、RS-232C串口和RS-485接口皆支持网络透明通道连接，PC管理主机可以通过网络硬盘录像机　　　的透明通道控制串行设备；
　　　8、电话，管理主机和网络硬盘录像机之间可以通IP电话；
　　　9、具备WEB SERVER功能，可以通过浏览器访问；

存储功能:
　　　1、可以支持八个IDE硬盘，每个IDE硬盘的容量可达160GB；
　　　2、硬盘文件系统同DOS兼容，可以在PC平台上操作；
　　　3、硬盘上文件可以选择循环记录和非循环记录；
　　　4、管理主机可以通过网络下载，也可以通过网络播放网络硬盘录像机上记录的文件；
　　　5、管理主机也可以通过网络实时记录视频压缩码流；
　　　6、文件记录有四种模式：定时录像、手动录像、移动检测录像、报警录像；
　　　7、文件切换时不丢帧；
3.2软件功能说明：
监控子软件系统主要以下应用软件组成：硬盘录像系统管理应用软件、视频服务器管理应用软件、远程网络监控管理应用软件、IE浏览器模式监控程序、网络监控二次开发控件。
3.3录像系统管理应用软件:

图3录像系统管理应用软件界面
该应用软件采用模块化及面向对象方法设计开发主要的功能模块有:
● 系统参数设置:用户及权限管理、视频参数配置、录象参数配置、网络服务配置、图象运动检测、报警联动、操作日志、状态显示等。
● 录像查找回放：可根据录象时间/通道/录象类型进行快速查找，最多可同时回放16个图象，支持快进/快退/单帧回放，抓拍并打印图象等。

图4录像回放软件界面

● 云台、摄象机镜头及距阵控制：系统可通过RS-485或RS232数据线向各种解码器和距阵主机发出控制指令，以控制其动作。
4．2远程网络监控管理应用软件：
该应用软件系统提供用户通过网络远程监控的功能包括：
● 同时实时监控任意16个不同监控点的图象，最大可管理512个监控点，可实现4/9/16画面显示及轮循显示。
● 支持TCP、UDP多路点播方式及MultiCast组播方式，支持动态IP地址连接。
● 具有手动、自动及远程报警录像功能。
● 具有远程回放任意现场录像主机上的录像文件的能力。
● 远程报警响应及管理。
● 操作日志。

图5远程网络监控管理应用软件（真实场景）
4.3 IE浏览器模式监控程序:
采用IE浏览器模式监控程序的优点在于：使用简单方便，用户无须安装任何应用软件，只要登陆相应的网页，系统会自动下载监控程序插件；用户可根据需要灵活定制各种基于HTML网叶的用户应用界面。

图6 IE浏览器监控模式
4.4网络二次开发控件：
针对用户的需求我们提供了基于Microsoft Windows 的COM对象控件，该控件采用开发结构，用户可采用VC、VB、POWERBUILDER等开发工具快速开发功能完备的图像监控网络客户端应用软件。

4.各个子系统、部件接口特性及通讯标准
1）摄像机与视频矩阵切换器的接口特性
摄像机端：BNC接口；
视频矩阵切换器端：BNC接口。
2）视频矩阵切换器与视频编码服务器的接口特性
视频矩阵切换器端：BNC接口，视频输出：PAL/NTSC，1Vp-p/75欧姆；
视频编码器端：BNC接口，视频输入：PAL/NTSC，1Vp-p/75欧姆。
3）交换机与各服务器和工作站等终端的接口特性
标准以太网接口（10M/100M/1000M自适应），RJ-45；
4）监控管理中心内部网络与公网的连接方法
LAN、ADSL、专线或光纤接入公网。

5.系统主要性能、技术指标
1）在现场交通条件和环境条件下:
Ø 系统设计寿命: 10年；
Ø 系统平均无故障工作时间（MTBF）: 20000小时；
Ø 故障平均维修时间（MTTR）：1小时。
2）采用双电源供电，UPS保护，后备发电机，保证常年不停电。
3)图象分辨度：352*288
4）最大录像时间：15*24小时
5）图象网络控制时延：<1秒
6）图象预览清晰度：720*576;
7、线路敷设
包括强电（330VAC/220VAC）及弱电（12VDC、5VDC、信号线等）。
强电与弱电必须分开敷设，采用不同管道，所有线路都必须有相应的防护措施，不得裸露；
尽可能利用现成管道线路敷线，必要时允许另设管道，但是必须与周围环境协调,不要影响市容、市貌,更不要影响其它管道使用。
标注、标记说明清楚、完备，不容易掉落。
8、设备清单及报价：
设备清单及报价 表一
序号
名 称
品牌
规格\型号\性能要求
单位
数量
单价(元)
总价(元)
1
彩色摄像机

0.5LUX/480线/快门:1/500、1000
台
36
1600
57600
2
固定镜头

SSG0412(4mm)
只
36
450
16200
4
室内摄像机支架护罩

只
36
120
4320
5
监听头

只
36
60
2160
5
数字硬盘录像机

NVRec1600F-M4-4
4路/480G硬盘/ MPEG－4
台
1
7600
7600
6
数字硬盘录像机

NVRec1600F-M4-16
16路/480G硬盘/ MPEG－4
台
2
22000
44000
7
VGA显示器

957DF 19”纯平显示器
台
3
3000
9000
8
辅助材料

BNC头/视频分线接头/RJ 45接头/视频线12VDC电源线/220VAC电力线/防护PVC管
批

25000
25000
合计

165880
A=工程施工、安装、调试费=设备总价*12%=￥19,905元
B=税金=（工程施工、安装、调试费+设备总价）*5%=￥9,289元
工程总价=A+B=￥195,074元