高清NVR网络监控方案

2010年06月17日

1.需求分析

 为了加强内部观摩、及安全保卫，拟建设一套视频监控系统，以实现对各教室、手术室、技能室、实验室等房间实况的教学监控。

经过实地交流和勘查，得出系统建设需求如下：

1）基于现有的IP网络建设一套视频监控系统，系统建成后应能实现二十四小时不间断监控；

2）整体系统覆盖31个监控点，提供28个定点监控和3个可进行270°旋转的监控点；

3）对所有监控点进行不间断录像，录像文件需要保存15天时间，并且能够实现录像备份；

4）可在网络内任意场所设立监控室，对所有监控点进行实时查看；

5）系统建成后应能够实现本地监控和远程监控，校园领导在办公室或家里都能够看到各监控点图像；

6）系统应具有用户/权限管理功能，能够进行权限分配管理；

7）系统应提供简单友好的操作界面，使用简单方便；

8）系统应具备高度的性价比，经济适用。

2.组网方案设计说明

 基于以上需求分析，决定采用天地伟业NVR系统解决方案。我们给出本次项目系统组网图，如图所示：

节点监控在各个保安室部署嵌入式NVR，在各监控点部署高清网络摄像机，依托局域网络构建一个星型结构的数字化、网络化、高清化的网络监控系统。TC-NR1002S2-16D可实现对16个D1或者8个720P分辨率的前端的统一接入和管理，具有本地视频的解码输出，通过一台显示设备就可以观看实时监控图像。内置2个SATA硬盘放置空间，最大支持2T的存储容量，可以满足各个节点的录像需求。

  总控室：设立一个监控中心，配置一个高配置PC、一台显示设备，一个IPSAN存储服务器，一个高清解码设备。其中高清解码器用于大屏显示，搭配网络键盘可实时查阅各个监控点的监控图像（也可以通过高配置PC搭配easyshght软件来实现），此外采取IPSAN存储服务器，进行分布式存储，降低录像系统压力。

  监控点：监控点直接采用高清网络摄像机的部署方式。

显示设备设计

    由于NVR网络录像机可以进行本地图像浏览与操作，具有人性化的操作界面，因此我们建议每台NVR设备通过VGA Out（输出到电脑显示器上）外接显示设备，再利用鼠标对所有NVR进行集中管理和操作。所以每台NVR可配备1个42寸大屏液晶显示器，可选择全部监控点同时浏览。

3.天地伟业NVR解决方案特色

抗干扰能力强

    由于同轴电缆的抗干扰能力很差，在遇到强电磁的情况下，图像就会出现斜波纹、雪花、噪点等现象，而某些监控点周围的照明、控制、风扇等线缆非常多，很容易对视频图像产生干扰。

    另外，视频线经过长距离传输后，会产生一定的衰减，这时候再遇到电磁干扰，图像失真的情况会更加严重。

图：室内模拟监控图像传输（示意图）

    而用天地伟业网络化的NVR视频监控系统，有效的避免了视频传输时的干扰问题，视频通过网络传输，沿途经过的交换机可以保证视频信号在传输过程中不会衰减。

图：室内天地伟业NVR网络监控图像传输（示意图）

⏹网络化：基于IP网络组建，真正的数字化、网络化、智能化监控系统；远程监控、管理、维护都极为简单；

⏹组网简单：中心点一根网线实现所有点接入，前端点通过一根网线实现视频、音频、控制信号传输；

⏹部署灵活：系统组网简便、灵活，任一监控点均可采用就近接入的方式接入网络，构成系统；在网络发达的今天，NVR充分利用IP网络资源，与传统的DVR系统相比，不再需要布设视频线、音频线、报警线、控制线等诸多线路，综合布线的成本自然降低；

⏹存储可靠：NVR支持中心存储、前端存储二种存储方式，存储灵活可靠；

⏹管理方便：NVR的全网管理能实现传输网络以及所有IP前端的全程监测和集中管理，包括设备状态的监测和参数的浏览；

⏹安全性高： NVR采用嵌入式硬件和专用嵌入式软件，安全可靠，无病毒侵扰；

⏹双码流技术：NVR和前端设备均支持双码流技术，根据应用场景自动适配，提供清晰流畅的图像效果；

⏹简单易用：系统操作使用简单，易于上手；支持控制键盘、鼠标、遥控器、WEB等多种操作方式，为不同类型的使用者提供称心的使用方法；

TC-NR1002S2-16D可以进行双屏显示。主屏可选择VGA输出，辅屏采用BNC输出。VGA视频输出接口，可实现1080P的高清显示分辨率， BNC视频输出接口，可支持D1画质输出。

    在此应用时，屏幕可通过多种画面风格、视频轮巡等方式播放全部的视频图像，而需要关注某一细节时，通过鼠标或网络键盘操作，将该图像一键切换至辅屏幕显示。既可以全景展现所有的视频画面，同时又可关注某个图像的细节场景。

⏹系统扩展性好：对于DVR来说，扩容是件很麻烦的事，意味着需要把视频线从新增的监控点处一路穿墙凿洞至DVR处，扩容麻烦复杂且工程量大，影响人们正常工作。

而对于NVR来说，扩容则是件很简单方便的事，意味着只需要把网线从新增的监控点处拖至最近的网络接入点（交换机）处即可，省去了很多复杂的工作，避免影响人们正常工作。

4.

系统功能设计介绍

4.1网络摄像机设计

    根据大楼的具体要求，在摄像机部分，全部采用高清网络摄像机进行部署。

✧室外广场的监控点共计13个，由于需要进行全天候监控，建议选用高清网络红外高速球TC-NH9106S2-MPIR进行部署，摄像机可以进行18倍光学变焦，72颗食人鱼阵列红外灯夜视距离可达120-150米，既可监视全景，也可对细节放大。

图：TC-NH9106S2-MPIR

✧室内大厅的监控点有1个，建议选用高清网络高速球TC-NH9106S2-MP，配备18倍光学变焦镜头，图像清晰，可以实现360°高速不停旋转，可以实现自动聚焦、自动白平衡。

图：TC-NH9106S2-MP

✧电梯厅等狭窄监控点建议选用高清网络半球TC-NC9210S2-MP-IR15，130万像素CCD，最大960P分辨率，在夜晚光线昏暗的时候，通过红外功能也可看清图像，且外形小巧，不影响美观度。

图：TC-NC9210S2-MP-IR15

✧大楼周边、走廊、停车场出入口等监控点建议选用高清网络红外一体机TC-NC9110S2-MP-IR80，960P分辨率，8-20mm镜头，日本原装进口红外灯，发热量更小，寿命更长，红外距离更远。

图：TC-NC9110S2-MP-IR80

4.2 本地监控功能

⏹本地显示：NVR具备BNC和VGA输出接口，可以外接监视器、显示器等，实现本地监控，最大可同时实现16画面监控；

⏹多画面显示：NVR的本地显示支持多种画面显示风格：单画面、2画面（左右分）、2画面（一大一小）、3画面（品字型）、4画面（2×2）、4画面（一大三小）、6画面（一大五小）、7画面（三大四小）、8画面（一大七小）、9画面（3×3）、10画面（两大八小）、13画面（一大十二小）、16画面（4×4）；   

⏹轮询显示：NVR支持轮询解码输出，能够按照预设时间间隔、轮询方案进行自动切换显示；显示画面支持预案功能，能够自动切换显示风格；

⏹PTZ控制：NVR支持PTZ控制，允许用户进行远程摄像机控制；

⏹图像抓拍：NVR具备图像抓拍功能，支持手动或自动抓拍，支持单次和连续抓拍；

⏹本地管理：用户可以通过USB鼠标、遥控器、控制键盘进行操作和管理。

4.3 远程监控功能

⏹远程监控：通过天地伟业监控客户端、Web客户端可以连接到NVR，浏览前端实时图像；

⏹移动监控：业内首家支持IPHONE/IPAD、Android、WindowsMobile等移动终端进行浏览，控制，截图，音频，以及球机的PTZ和3D定位等功能

⏹多画面显示：NVR的客户端软件支持多种画面显示风格：单画面、4画面（2×2）、4画面（一大三小）、6画面（一大五小）、8画面（一大七小）、9画面（3×3）、13画面（一大十二小）、16画面（4×4）；

⏹图像抓拍：客户端具备图像抓拍功能，支持手动或自动抓拍，支持单次和连续抓拍；

⏹PTZ控制：通过客户端监控图像时，对于支持PTZ控制的通道，允许用户进行PTZ控制；

⏹多台管理：客户端软件支持对多个NVR同时管理，可以同时浏览不同NVR上面的图像；

⏹混合组网：支持前端或客户端在私网内的组网、支持NAT 与DDNS等网络协议；

4.4 高清解码器功能

⏹插卡式架构，单台服务器最大可支持20个高清解码器；

⏹单个解码服务器可支持个高清点接入；

⏹支持高清、标清产品的逆向还原

⏹支持脱机和联机两种切换序列

⏹支持主控端反向控制前端设备

⏹同时支持VGA和BNC输出接口

⏹支持单路1画面或者4画面分割输出

⏹支持双向语音，与编码器完美对接

⏹可利用485键盘、网络键盘直控前端云台

⏹支持与前端联动的报警联动

4.5 录像与放像功能

⏹录像功能：NVR支持同时对16路D1或者8路720P图像录像,录放像支持本地、远程管理；

⏹录像方式：支持定时录像（以分钟为单位设定，每天最多4个时间段）、手动、告警录像，用户可以对不同的视频服务器设定不同的触发策略；

⏹覆盖策略：支持对整体或者某个通道设定空间覆盖策略：可覆盖、不可覆盖；超时录像自动删除、覆盖时间最远录像；不覆盖告警录像、可覆盖报警录像；不覆盖未备份录像，可覆盖未备份录像等组合；

⏹录像保留：支持对整体或者某个通道设定录像保留时间：按照用户设定保留时间，计算需要的空间。空间不足时，且无法通过覆盖获得空间时，进行告警，并停止录像；

⏹录像存储：支持对录像保存位置设置：2820内嵌硬盘分区、外接USB硬盘分区可设定，缺省内嵌硬盘可录，USB硬盘不可录；

⏹录像检索：录像文件查询时可以指定录像标签，录像标签包括告警事件标签、手动事件标签、定时时间标签；

⏹录像回放：支持录像本地回放、录像远程回放；录像回放时支持播放，停止，暂停、恢复、快放（2倍、4倍）、慢放（1/2、1/4）、拖拉定位、单帧播放等功能控制；

⏹多路回放：支持同时回放4个视频源录像。支持同步功能，播放时，各个窗口时间同步，统一控制。

5.5 告警管理功能

⏹告警接入：系统支持在NVR或监控前端接入报警信号，支持常开或常闭型报警设备；

⏹移动侦测：最大支持16个移动侦测块，通过拖拉等方式实现框选；提供显示与隐藏移动侦测区域功能；

⏹告警联动：告警联动具备以下功能：告警输出（本地NVR输出或者前端输出）、告警录像、告警抓拍、告警字幕叠加、告警视频联动（把告警通道切换到当前监控通道显示）、蜂鸣器发声、告警联动视频浏览预案；

⏹告警设置：支持各种告警预案的设定与执行。告警联动策略可以按不同前端，按不同时间段设定不同的联动策略，以周为单位或以天为单位设定告警联动预案，每天最多4个时间段；

⏹告警查询：支持按条件查询告警，通过查询的结果可以方便地回放告警录像。

5.6 系统管理功能 

⏹用户管理：支持增加删除用户、用户权限管理、在线用户管理；

⏹日志管理：包括多种日志管理：登录日志、操作日志、备份日志、升级日志、报警日志等；

⏹硬盘管理：支持对硬盘进行分区与格式化；

⏹参数配置：可设置NVR 的各项参数；

⏹前端管理：支持前端编解码器的添加与删除、设备参数设置。

5.7 安全功能

⏹码流加密：支持128位AES加密，有效保障图像传输安全；

⏹安全管理：具备密码清除模式设置、密码尝试禁止、允许接入IP 设置、用户登录加密。

6.NVR系统产品介绍

嵌入式NVR TC-NR1002S2-16D

    TC-NR1002S2-16D是一款功能强大的视频监控网络录像机，通过IP网络连接网络摄像机、网络视频适配器和报警设备，实现集监控图像本地和远程浏览、录像和回放、PTZ控制、报警联动与管理功能于一体的全网络化监控解决方案。

产品特点

可接入16个D1、8个720P网络前端

支持UXGA、720P、D1、VGA、CIF、QCIF分辨率，支持双码流

具备人性化GUI图形化界面，录像资料利用时间轴进行查询，操作直观简便

支持鼠标、控制键盘和远程客户端操作

可内置2块硬盘，支持USB扩展存储录

支持DHCP、DDNS、PPPoE、NAT穿越等

支持图片抓拍、语音对讲、语音广播、报警联动、电子地图、电视墙管理等

支持接入天地伟业监控管理平台EasySight或者Easy7。

设备参数

130万像素高清网络摄像机 TC-NC9010S2-MP

产品特性：

✓ H.2/M-JPEG压缩，支持外接云台

✓  支持背光补偿、自动光圈

✓  支持图像自动翻转

✓  最高分辨率720P(1280*720)

✓  OSD时间日期和字符叠加

✓  支持双向语音

✓  双内核备份

✓  支持视频移动侦测（VMD）

✓  支持e-PTZ电子云台

✓  支持敏感区域遮挡

✓  自动获取IP（DHCP）

✓  自动拨号（PPPOE）

✓  自动端口映射（UPnP）

✓  支持域名解析(DDNS)

✓  支持SD卡存储

✓  支持NFS协议

✓  支持FTP下载

✓  可选支持WIFI无线网络传输

✓  可选支持POE供电

参数性能：

产品特性：

✓  手动速度：0.01-120度/s，低速下运行平稳； 

✓  内置大规模食人鱼红外阵列（72颗红外灯），红外照射距离120-150m； 

✓  全铸铝设计，金属机芯，防护等级IP66；

✓  混合式步进电机，PWM算法，运行平稳，预置位精度0.05度； 

✓  采用双风扇散热，冰箱致冷原理，红外全部开启时<50度；

✓  红外灯亮度可调，红外寿命30000小时； 

✓  双灯板设计，变倍联动红外灯分组启动，避免了“手电筒效应”； 

✓  合叶式安装结构，电源盒内置开关电源，拆卸方便。

✓  精密步进电机驱动,运转平稳,反应灵敏,定位准确

✓  一体化集成设计，结构紧凑

✓  精巧的机械驱动装置,支持水平360°连续旋转,无监视肓区

✓  无级变速，人性化变焦/速度自动匹配技术

✓  垂直90°旋转，具备自动翻转功能

✓  手动速度：0.01°～120°/秒，巡航最高速120°/秒

✓  H.2/M-JPEG压缩

✓  130万像素CCD一体化数字摄像机，最高分辨率1280*720

✓  独特的3D定位功能，可通过视频直接实现球机控制

✓  OSD时间日期和字符叠加

✓  支持双向语音

✓  双内核备份

✓  支持视频移动侦测（VMD）

✓  支持敏感区域遮挡

✓  自动获取IP（DHCP）

✓  自动拨号（PPPOE）

✓  自动端口映射（UPnP）

✓  支持域名解析(DDNS)

✓  支持双码流传输

✓  支持NFS协议

✓  支持FTP下载

参数性能：

产品特性：

✓  H.2/M-JPEG压缩

✓  1/3” 1.3MP Sony CCD

✓  8-20mm镜头

✓  自动光圈/手动光圈可选

✓  红外冷光

✓  支持背光补偿、自动光圈

✓  支持图像自动翻转

✓  最高分辨率1280*720

✓  OSD时间日期和字符叠加

✓  支持双向语音

✓  双内核备份

✓  支持视频移动侦测（VMD）

✓  支持e-PTZ电子云台

✓  支持敏感区域遮挡

✓  自动获取IP（DHCP）

✓  自动拨号（PPPOE）

✓  自动端口映射（UPnP）

✓  支持域名解析(DDNS)

✓  支持SD卡存储

✓  支持NFS协议

✓  支持FTP下载

参数性能：

TC-NC9110S2-MP-IR15(4-9mm)

产品特性：

✓  H.2/M-JPEG压缩

✓  1/3” 1.3MP Sony CCD

✓  4-9mm手动变焦镜头

✓  支持背光补偿、自动光圈

✓  支持图像自动翻转

✓  最高分辨率1280*720

✓  OSD时间日期和字符叠加

✓  支持双向语音

✓  双内核备份

✓  支持视频移动侦测（VMD）

✓  支持e-PTZ电子云台

✓  支持敏感区域遮挡

✓  自动获取IP（DHCP）

✓  自动拨号（PPPOE）

✓  自动端口映射（UPnP）

✓  支持域名解析(DDNS)

✓  支持NFS协议

参数性能：

TC-NT9051S2-MPIR

产品特性：

✓  彻底解决黑夜无照明条件快速捕捉目标，红外夜视距离大于100米

✓  高强度铝合金精铸，耐高温，抗腐蚀

✓  全天候环境设计，防护等级IP66

✓  360°无限位旋转

✓  仰视角度：+33°~-70°

✓  128个预置位和6条巡视轨迹

✓  防尘、防雾、除霜功能

✓  H.2/M-JPEG压缩

✓  支持背光补偿、自动光圈

✓  最高分辨率720P(1280*720)

✓  OSD时间日期和字符叠加

✓  支持双向语音

✓  双内核备份

✓  支持视频移动侦测（VMD）

✓  支持敏感区域遮挡

✓  完整的TCP/IP协议簇支持（DHCP/PPPOE/UPnP/DDNS/NFS/FTP/主动模式）

参数性能：

a)存储设备选择

TC-NR1002S2-16D内置2个SATA硬盘放置空间，最大支持2000G。如果内置硬盘不能满足存储要求，则可通过USB接磁盘盒或磁盘阵列的方式来解决。

b)存储容量计算

每个监控点的存储容量可按以下公式计算：

录像天数×24×60×60×录像码率(Mbps)/8=录像容量（MB）

注意:硬盘的实际容量和标称容量是不一致的，并不同的厂商及批次都不同，以80G硬盘为例最低实际容量可为72G。

c)实例介绍

        假设某监控系统有31个监控点，每个监控点码率：512Kbps，需要保存15天，则此系统一共        需要的磁盘容量为：

        31×15×24×60×60×0.5（Mbps）/8/1024=2452.9（G）=2.5T

        经过计算，此系统需要2块2T的硬盘。