XX大学平安校园数字高清监控系统设计方案.docx
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1、书目第1章概述3第2章需求分析。42.1项目概况42.2实现功能4第3章设计原则及依据6。3.1 设计原则63.2 设计依据6第4章系统总体设计。84.1、系统技术指标8e4. 2、工程的培训及售后服务9。4.3、 系统架构说明。94.4、 体系架构设计存储空间计算错误!未定义书签。O4.5、前端采集1O4.6、传输及交换134. 7、存储14。4.8、管理。14第5章高清前端设计错误!未定义书签。5.1监控点位清单错误!未定义书签。5. 2线缆敷设错误!未定义书签。5. 3灯光的布置错误!未定义书签。5. 4基础配套设施拶误!未定义书签。1 .5接地及供电设计。错误!未定义书签。5 .6技术
2、特点错误!未定义书签。第6章安防限制中心错误!未定义书签。6. 1存储设计借误!未定义书签。6. 2电视墙设计。错误!未定义书签。6.3平台软件及地图设计28第7章网络传输设计错误!未定义书签。7. 1传输设计原则情误!未定义书签。7. 2传输介质选择错误!未定义书签。7. 3网络层次设计。错误!未定义书签。第8章系统主要设备及参数错误!未定义书签。一、系统交换机设备28RG-S7805E云架构万兆网络核心交换机28二、视频监控系统设备41。DS-2CD8224XG-SH日夜型200万像素网络枪式摄像机41DS-2CD7212Z-SH网络140万像素半球摄像机44DS-ZF822-A网络140
3、万像素枪式摄像机47。DS-A81016S-CVS云存储专用服务器错误味定义书签。IS-VSE2326C-BBA流媒体服务器5415- VSE2326E-NFA平台软件管理服务器。56IS-VSE2326X-NDA平台软件管理服务器58IS-VSE2326X-QFA云存储管理节点服务器错误味定义书签。第9章设计方案总结,错误!未定义书签。第1O章平安文明施工组织设计错误!未定义书签。第11章质量平安、培训支配、售后服务避误!未定义书签。IL1、质量记录错误!未定义书签。11.2、平安保证技术措施错误!未定义书签。11.3.文明施工措施。错误!未定义书签。1L4、工程的培训及售后服务77第1章概
4、述上海交通高校医学院由中华人民共和国教化部、中华人民共和国卫生部和上海市人民政府共建,位于“211工程”、“985工程”,是中国首批“卓越医生教化培育支配”,是国家级临床技能试验示范中心学科组长单位。学院拥有重庆南路、闵行、南汇三个校区,本期项目为重庆南路280号东西两院内。本期数字高清视频安防监控系统建设在重庆南路校区,老的迷你监控系统监视图像不清楚、系统架构落后等因素使得本校区数字高清安防监控系统在2023年进行改建,已建成监控中心集中式管理平台、GlS地图、解码器显示系统等设施设备。为进一步增加我校视频监控清楚度暨监视盲区部位,依据招标文件要求,在原有模拟监控点位上升级为数字高清设备,配
5、置180套1080P/720P高清摄像机安装在东西两院的科教楼、一号楼、四号楼、7号女生公寓楼、八号楼、食堂、老红楼、三/四/五/六号楼以及图书馆和小白楼内,进行全天候24小时监视。本期监控系统的架构接受集中式云存储的方式对前端摄像机和机房设备进行统一管理和存储,本期增加的存储设备初步拟定放置在信息中心机房内进行管理维护,监控机房内可随意调阅预览及回放及下载监控数据。自2013年1月1日上海市公安局安防报警协会发布普及数字高清监控系统作为监控行业的新兴技术领域以来,数字高清监控系统成为监控行业目前的技术发展热点。凭借其相对于传统模拟标清监控能更清楚地呈现细微环节的肯定技术优势,高清数字视频监控
6、这个概念已经被越来越多的用户和厂商认可,高清所带来的超高画质、超宽场景给人以极大的视觉震撼。高清及标清最大的区分从清楚度来说,标清摄像机已经接近极限,在短时间内也没有提升的空间;而高清网络摄像机在清楚度方面可以说正处于快速提升的阶段,从百万像素,到2OO万,再到3OO万,500万及1200万等都已经有相应的产品在市场上出现。因此,上海交通高校医学院也紧跟市场发展步伐,建设高质量系统架构、高科技含量的数字视频监控系统,进一步保障校内师生的人身财务平安。1. 1项目概况本项目接受网络型数字视频监控系统,本次建设的主要目标是完成对学校东院、西院18O个原有模拟监控点位的高清数字化改造,主要在一些公共
7、或重要区域进行视频监控覆盖,实现上述场合内的各种活动及固定目标的实时监控。室内场景监控视频辨别率需达到高清720P,室外重要场景的监控视频辨别率需达到1080P;同时对上述场所的监控视频,以不同的格式进行录像、存储,存储时长达到3O天,以备后期查询,一旦发生案情,能为公安侦察破案、学校查证供应有效线索。建成后的视频监控系统将在维护人员、财产平安,预防和打击各种违法行为中发挥应有的作用。2. 2实现功能1)本项目依据监控环境选择安装72OP,1080P高清网络摄像机;满意现场对监控功能、安装环境、光线条件等特定条件的要求;2)网络传输是监控系统中一个独立的视频承载物理子网,是整个安防系统重要的基
8、础通讯保障系统。它主要负责安防系统数字视频信号、限制信号和数据的实时传输,承载大量的视频流及数据流。考虑到今后全面高清数字化改造的网络需求,本次改造部分需建设一套单独的监控网络用于视音频、报警和限制信号等数据的传输;3)本次改造部分系统设计接受视频云存储的模式,便利管理,便于后续扩容。对前端摄像机图像录像保存3O天以上,并可依据不同监控点的需求进行特性化的设置,如设置移动侦测录像、事务录像、报警录像等功能;4)系统建设一套视频集中管理软件平台,用于实现对整个视频监控系统内设备的集中限制、录像存储、视频转发、解码上墙等功能;5)视频回放功能,可以支持录像文件的快速检索和回放,支持慢放、快放、单帧
9、回放和倒放等功能。还支持回放上墙和录像文件远程下载备份的功能;3.1设计原则视频监控系统建设的总体设计和实施,应以“前瞻性、牢靠性、系统性、开放性、应用性、平安性”为基本原则。1)前瞻性:选用先进、成熟、牢靠的前端设备,引入先进安保技术,搭建可升级、可扩展、可兼容的系统和应用平台,构建数字化、网络化和智能化的视频监控系统。2)牢靠性:系统软硬件应具备极高的牢靠性。硬件接受电信级的服务器及专业存储设备,应支持对关键设备、关键数据、关键程序模块实行备份、冗余措施。3)系统性:以社会化建设发展思路,依据内控的区分标准,作为一个整体统筹推动,视频监控系统的建设应满意各部门、各应用系统对监控图像共享的需
10、求,为监控资源数字化整合共享供应接口支持。4)开放性:系统接受业界主流的硬件平台、操作系统平台、数据库平台以及标准的协议,保证系统的开放性。5)应用性:视频监控系统的建设必需突出应用,在建设中应以现实需求为导向,以有效应用为核心,以技术建设及工作机制的同步协调为保障,确保系统能有效服务于政府工作的须要。6)平安性:制定严密的平安管理机制,确保信息平安、系统平安、数据库平安和设备平安。前端监控设备如前端摄像机、机箱等应具有良好的平安性;系统的数据录入、数据传输和数据保存各个阶段都应制定相应的数据平安措施。3. 2设计依据视频监控系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关探讨成果等资
11、料进行规划设计,具体如下: 安防视频监控系统设计方面: 中华人民共和国公安部行业标准(GA70-94) 视频安防监控系统技术要求(GA/T367-2023) 本市数字视频安防监控系统基本技术要求 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198-94) 工业电视系统工程设计规范(GBJll5-87) 平安防范系统通用图形符号(GA/T75-2000) 建筑及建筑群综合布线工程设计规范(GB/T50311-2000) 上海重点单位重要部位平安技术防范系统要求 上海重点单位重要部位平安技术防范系统要求.第6部分:学校、幼儿园 视频监控图像质量方面: 电视视频通道测试方法(GB365983) 彩色电
12、视图像质量主观评价方法(GB7401-1987) 视频系统网络设计方面: 信息技术开放系统互连网络层平安协议(GB/T17963) 计算机信息系统平安(GA216.1-1999) 计算机软件开发规范(GB856688) 视频系统工程建设方面 平安防范工程程序及要求(GA/T75-94)平安防范工程技术规范(GB5O348-2004)电子计算机机房设计规范(GB50174-93)建筑物防雷设计规范(GB50057-94)建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)平安防范系统雷电浪涌防护技术要求(GA/T670-2006)民用建筑电气设计规范(JGJ/Tl6-92)第4章系统总体设
13、计4.1、 系统技术指标a)图像质量可按五级损伤制评定,图像质量不应低于4分;b) 峰值信噪比(PSNR)不应低于32dB;c) 数字视频安防监控系统清楚度达到如下:2) B级:系统水平辨别力应260OTVL;3) C级:系统水平辨别力应2800TVLod) 图像画面的灰度应28级;e) 视音频记录失步应W1s。图像时延时间网络型数字视频安防监控系统相邻两个交换层之间互联的IP有线网络指标: 时延应W400ms; 时延抖动应W50ms; 丢包率应W1103o信息延迟时间 前端设备及监控中心限制设备间端到端的信息延迟时间W2s; 前端设备及用户终端设备间端到端的信息延迟时间W4s; 视频报警联动
14、响应时间W4so4.2、 本方案系统架构本项目依据上海交通高校医学院的招标需求、平安防范的有关规定,以及上海技防办对安防监控的要求,以本行业先进典型的实例,设计了此高清网络视频监控系统。4.3、系统架构说明1、前端高清网络摄像机通过接入层、核心层交换机,将高清视频信号传输至总控中心进行数据交换,并由后端集中监控管理平台对前端摄像机进行统一接入、集中管理、权限安排、视频存储管理、视频转发、解码上墙等功能;2、留用原有模拟摄像机通过同轴电缆、光端机将模拟信号接入后端嵌入式DVR、DVS,并通过网络接入监控管理平台进行统一管理;3、本项目将建设一套单独的监控网络,以保证整个网络带宽以及网络的稳定性;
15、4、本次改造的180个高清监控点接受视频云存储进行存储时间30天,以保证监控数据的稳定及后续的扩展性;5、监控管理中心流媒体服务器实现将前端视频图像进行转发,可转发至解码设备、工作站、客户端等设备;流媒体服务器可接入转发200路2M的图像;可依据图像调用路数的要求增加流媒体服务器数量,以满意须要;6、监控中心接受2014年改造的视频综合屏平台进行高清图像解码上墙;7、电视墙利用原有15块显示大屏,可通过客户端实现单路切换、轮巡、拼接、漫游、开窗等显示功能。4. 4、体系架构设计目前数字高清道路监控系统架构存在分非压缩和压缩两大类。压缩架构由前端IP高清数字摄像机,IP网络交换机、高清NVR.解
16、码器等设备组成,依托于通用IP网络,结构简洁,通用性强。通过部分试点项目的综合比较,非压缩架构在性能功能上仅在延时上略胜一筹,但存在造价昂贵、所需设备众多(高清光端机、高清矩阵)、通用性差等大问题。IP压缩架构正成为目前高清监控系统建设的主流,相应的产品如IP高清摄像机、高清镜头、集中云存储服务器、高清解码器也将成为高清监控市场的产品主流。下文就监控系统IP云服务架构的各相关设备选型做具体分析阐述。4.5、 前端采集4. 5.1、IP高清摄像机高清IP摄像机的优劣及档次主要由感光器件尺寸、有效像素、处理器性能、灵敏度、制作工艺、色调还原性等硬指标确定,摄像机内部处理器自带数字压缩及后期应用,因
17、此压缩算法、码流、帧率、本地存储等特性指标也成为高清IP摄像机技术指标的重要部分。下表就目前市场众多高清摄像机的测试分析各项指标和实际效果:指标项分析结果感光器件存在CCD和CMoS两种,国内以CCD为主,国外以CMoS居多,主流尺寸有1/3、1/2.8、1/1.8、1/2、2/3等。辨别率国内用户对图像流畅度要求较高,200万像素摄像机均已达到25帧/秒,因此国内主流为720p和1080p,逐行扫描,画面宽高比为16:9。压缩格式常规有H.264MPEG4M-JPEG三种,国内H.264以其高压缩比、低码流、高性能的肯定优势成为高清监控的主流压缩格式。灵敏度普遍不如传统模拟摄像机,建议夜间光
18、照严峻不足区域配置补光灯补充光照强度。色调还原性高清色调普遍有不同程度的失真,而色调还原性是衡量高清摄像机图像质量和档次的重要指标,须对比视察实物及图像显示效果。流畅度720p和108Op两档均能达到25帧或30帧的流畅度,但要验证其稳定性,须测试视察在画面信息变更较大时是否有马赛克、卡住、丢包等现象。图像处理具有背光补偿、宽动态、强光抑制等多种处理方式。码流单路视频平均码流一般在IOMbps以下,瞬时码流高峰值有时可达50Mbps。本地存储是数字摄像机的衍生产物,每路IOMbps以下的平均码流使本地存储成为了可能。4.5.2、镜头高清镜头作为高清摄像机的配件,其MTF值、焦距、光圈范围等关键
19、指标影响高清图像的最终呈现。(I)MTF:是不同于传统标清镜头的新指标,用来反映镜头的透光性、反差对比度、辨别率以及边缘及中心的一样性,MTF曲线图是衡量镜头品质和工艺的重要依据。MTF值一般在F(光圈值)=8时测得最好,由4条曲线组成,分别反映镜头的透光性/反差对比度、辨别率、相散和一样性。(2)焦距:确定视场中哪一部分最清楚,用f表示,高清镜头以焦距分类可分为定焦镜头、手动变焦镜头、电动变焦镜头。手动变焦镜头目前广泛用于室外道路监控固定高清摄像机中,可适用于不同的目标和场景。室外道路监控摄像部件安装于室外立杆挑臂上,摄像部件简洁晃动,因此在镜头选型时我们还留意相应的焦距固定措施,齿轮固定、
20、螺钉固定等,防止镜头脱焦。(3)光圈:确定镜头的通光量,用F值表示,F二焦距/光圈孔径,F值影响夜间图像效果。道路监控固定摄像机一般选用自动光圈镜头,由于焦距固定,场景变更不大,光圈驱动方式选择DC驱动即可,电动变焦镜头选用视频驱动效果较好(用于可控高清摄像机)。(4)及摄像机的匹配:1/2”的镜头可以用于1/3”的摄像机,但辨别率必需大于摄像机辨别率,300万像素的镜头才能及200万像素的摄像机匹配,主要缘由体现在两方面:一是摄像机及镜头的像素密度应相等,即镜头的辨别率/镜头的感光器件尺寸二摄像机的辨别率/摄像机的感光器件尺寸,以此倒推,得出适应摄像机的镜头辨别率需求;二是镜头由多组凹/凸的
21、镜片组成,边缘及中心的一样性较好的镜头在80%左右,边缘辨别率多少会下降,因此镜头辨别率大于摄像机辨别率为宜。因此,本期我公司建议贵校在室外配置安装108OP像素的摄像机可选用800万像素的手动变焦镜头。4.6、 传输及交换数字高清监控系统的每个环节都依托IP网络传输,包括前端外场摄像机、集中式云存储服务器、管理服务器、客户端PC等设备。(1)、接入层前端摄像机至千兆汇聚交换机的传输为接入层,传输媒介同轴电缆,距离不超过75米,接入层交换机到中心机房核心交换机之间传输为光纤,传输设备分为光纤收发模块/工业以太网交换机等设备。(1)、光纤收发模块/工业以太网交换机:适用于光纤资源足够的光纤收发器
22、为网络透传设备不具有交换功能。光纤收发器仅传输网络信号,以太网光端机为传统模拟监控体系的衍生物,可传输模拟标清视频信号。工业以太网交换机一般为8口以上,至少具备二层交换和简洁网络管理功能,适用于高清摄像机布设较为密集的点位。(2)、汇聚层汇聚层接受16口全千兆交换机连接前端摄像机信号、机房万兆核心交换机和集中式云存储服务器以及其他管理服务器,依据前端接入180路信号的规模、带宽、设备类型、应用状况选择万兆核心的以太网交换机配置方案。摄像机接入端口依据前端接入的带宽状况配置对应的1OoOM/1OG端口,存储服务器和摄像机接入端口尽量接在一台交换机上或划分在同一个VLAN中,以最小化故障影响。对于
23、本系统即将发展成为大型监控系统,建议网络交换机接受三层交换机,以支持VLAN和路由交换应用。网络平安包括接入平安、验证授权和数据加密。(3)、核心层本期考虑的两台万兆核心交换机用于传输重庆南路东西两院之间的数据,两院之间设置有一根光缆,是本系统数据的主要传输通道。4. 7、存储本系统架构考虑的比较高端,云存储管理服务器通过网络接入前端摄像机信号可达到2000路,后期增补的前端摄像机只要增加16盘位存储服务器即可,还考虑操作系统盘和RAID冗余备份盘。4.8、 管理在2014年建立的平台管理软件及服务器设备的基础设施上,本期增加两台云存数服务器用于系统数据的相互备份机制,打造一个稳定平安的运行方
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