监控系统设计方案

一、概述

　　根据中小学校园监控建设要求，充分应用现代技术，全方位全天候地对中小学实施现代化管理，为使校园监控做到高标准，符合校园监控规范要求，采用现有一流的监视监控和网络办公等先进设备，力求融监视、报警等多种功能为一体的监控系统工程，建立现代化的管理硬件平台。对本系统的设计，我们严格遵照国家及部级标准进行设计，使整个系统的配置充分的体现科学合理、实用、经济的原则，以达到较高的性能价格比和技术的先进性，同时也使系统的功能和容量都具有可扩展性，为今后的升级和扩充创造一个较大的技术空间。

二、设计要求

　　为校园监控系统建设一套技术先进、运行成熟、操作简单、扩展性好、容易维护和使用方便的电视监控系统。 

　　实现对中小学重要部位如大厅、走廊、宿舍、出人口等处的全面实时监视及录像。 

　　在全部监控范围内能随时随地进行撤防和布防，全面有效地进行监控报警，能长时间录像，所有摄像机同时录像时间不少于 100小时。

　　在主控室内所有监控内容 ，能通过监视器同时显示全部监控内容；

　三、设计依据　

　　安全防范工程程序与要求（GA /T75-94）；

　　公共场所监视电视系统设计规范（DBJ 08－16－90）；

　　中华人民共和国发布的公共安全行业标准（ GA/T70-94，GA/T75-94）；

　　安全防范系统通用图形符号 GA/T74-94；

　　《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》 GBJ115-87

　　《安全防范工程程序与要求》 GA/T75-94

　　《入侵报警系统技术要求》 GA/T368—2001

　　《建筑电气安装工程质量检验评定标准》 GBJ303-88

　　《中国电器装置安装工程施工及验收规范》 GBJ232-82

　　《工业自动化仪表工程施工及验收规范》 FBJ93-86

　　《电气装置安装工程施工及验收规范》 GBJ232-90、92

　　《民用建筑电气设计规范》 JGJ/T16-92

　　用户对安保监控系统的总体要求； 

四、设计原则

本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：

1、先进性与适用性                               

系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。

2、经济性与实用性

充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。

3、可靠性与安全性

系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

4、开放性

以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。

5、可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

6、追求最优化的系统设备配置

在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。

7、保留足够的扩展容量

该项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。

8、提高监管力度与综合管理水平

本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。时时动态撑握监视及报警情况。电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。 

五、系统组成

监控系统主要由摄像部分、传输部分、显示部分、控制记录部分四个部分组成。

1、摄像部分

电视监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分。它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况。前端设备的选配直接决定了监控质量的效果,特别是摄像机的清晰度及图像的还原度尤为重要,球型转动云台的机电性能和外观决定了工作时间及整体的美观问题，现场解码控制器决定能否达到节约线材及满足控制要求等。同时电视监控系统还可与防盗报警等其它安全防范技术体系联动运行，使防范能力更强大。系统采用数字技术处理，使电视监控系统在整个安全防范体系中具有举足轻重的地位。

摄像部分完成模拟视频的拍摄，探测器报警信号的产生，云台、防护罩的控制，报警输出等功能。主要包括：摄像头、电动变焦镜头、室外红外对射探测器、双监探测器、温湿度传感器、云台、防护罩、解码器、警灯、警笛等设备(设备使用情况根据用户的实际需求配置)。摄像头通过内置CCD及辅助电路将现场情况拍摄成为模拟视频电信号，经同轴电缆传输。电动变焦镜头将拍摄场景拉近、推远，并实现光圈、调焦等光学调整。温、湿度传感器可探测环境内温度、湿度，从而保证内部良好的物理环境。云台、防护罩给摄像机和镜头提供了适宜的工作环境，并可实现拍摄角度的水平和垂直调整。解码器是云台、镜头控制的核心设备，通过它可实现使用微机接口经过软件控制镜头、云台。

　　摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时，被监视场所面积较大，为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装适当的镜头，使摄像机所能观察的场景更清楚。

总之，摄像机就像整个系统的眼睛一样，把它监视的内容变为图像信号，传送给控制中心的监视器上。

2、传输部分：

传输部分要求在前端摄像机摄录的图像进行实时传输，同时要求传输具有损耗小，可传输部分就是系统图像信号的传输通道。目前电视监控系统多半采用视频基带(同轴电缆)传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，也有采用双绞线传输或光纤传输方式。以上各传输方式各自有其优、缺点。在实际工程中根据现场及用户需求采用。

为保证各个前端摄像机供电正常，从中控室供220V到摄像机附近配电箱，从配电箱再变12V或24V到各摄像机，从中控室到各配电箱采用RVV2*2.0的电源线，从配电箱到各摄像机采用RVV2*0.752的电源线。

前端各个球型云台摄像机通过485总线控制，采用RVVP2*0.752的控制线缆。

3、显示部分：

该部分是将现场摄像机拍摄到的图像显示出来，完成在液晶电视或监视器屏幕上的实时监视信号显示和录像内容的回放及检索。系统支持多画面回放，所有通道同时录像，系统报警屏幕、声音提示等功能。它既兼容了传统电视监视墙一览无余的监控功能，又大大降低了值守人员的工作强度且提高了安全防卫的可靠性。根据需要，可在画面上叠诸如日期、时间、摄像机编号、监视器编号等文字说明信息并对这些图像画面进行录像及处理。

4、记录控制部分

监控中心采用D1分辨率的硬盘录像机，采用高性能DSP实现H.2视频编码压缩；支持事件压缩功能；本地信号量报警，支持E-mail联动发送报警信息及截图，支持PTZ联动；支持DDNS、NTP功能；支持多种解码器协议；支持通过网络设置参数、预览图像及云台控制；支持键盘控制； 支持USB设备、SATA刻录机对录像手动备份，支持SATA硬盘自动备份；支持USB鼠标。

     该硬盘录像机最大支持8个2T SATA硬盘，能扩展集成到新办公楼总监控中心的监控系统，进行无缝连接。

     所以摄像机进行24小时实时记录，所以记录保存6个月。

六、系统功能

本着系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的。电视监控对现场设备进行集中监视、控制和管理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用，创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境，节约能源，并减少维护人员。根据本项目的环境需要,并接合功能需求建立本项目闭路电视监控，

根据甲方提供的需求，需要在每个看守所的重要位置安装各种不同种类的摄像机等前端设备，在监控中心需要安装相关录像、监控等中心控制设备。具体达到的功能如下：

1、图像显示

•  支持PAL/NTSC视频信号输入；

•  每路均可达到全实时25帧/秒（PAL）或30帧/秒（NTSC）；

•  系统画面显示图象清晰度高，图像细腻柔和、运动图像无拖尾与抖动等；

•  可单画面显示、多画面分割显示，并可多路轮循显示，实时显示滞后时间≤0.1秒；

•  监视画面中需保密的画面可隐藏不显示；

•  可对显示图像的亮度、对比度、饱和度、色调进行连续调整；

•  显示每个视频通道工作状态，如连续录像、视频移动感知录像、报警联动录像、单纯监视等，以及硬盘剩余空间等状态信息； 

•  每个摄像机显示画面上可任意叠加摄像机名称（位置），同时系统自动叠加录像时间和日期，并可任意调整所叠加字符在图像窗口中的位置和颜色。

2、录像存储

•  采用新一代MPEG4优化版—H.2压缩技术，使压缩算法得以提升，效率大大提高，录像数据最少可达0.5k/f；

•  每路均可达到全实时25帧/秒（PAL）或30帧/秒（NTSC），或调节任意分配每路的录像帧数；

•  系统可按日程表设置定时连续录像、视频移动录像、报警联动录像和手动录像等多种模式；

•  任何一个摄像机检测到非法入侵者时，除启动该台摄像机录像外，同时还可远程传输报警；视频移动录像的移动区域、动态敏感度均可调节；

•  录像时每路图像的画面质量、动作连续性可任意调节，可对亮度、对比度、饱和度、色调进行连续调节；

•  可在录像图像上叠加字符、日期水印；

•  支持多硬盘循环录像，无需人工换盘；支持开机状态的热插拔。

检索回放

•  可精确选定时、分、秒，以迅速检索需要的录像资料；

•  回放与录像同时进行，互不影响；

•  可对录像资料进行时间检索、事件检索，录像资料储存情况通过图形表示一目了然；

•  可单画面全屏回放，也可多路同时回放；

•  回放速度全实时，即每路25帧/秒（PAL）；

•  多种回放速度，可正常回放、单帧回放、快速回放（2~5倍）、慢速回放（1/2~1/5）、画面冻结和跳至指定时间播放，回放图像大小可调；

•  回放时支持抓拍功能，即某幅图像的数字化拍照，也可对图像进行电子放大与打印；

•  系统支持本地端与网络远程端同时回放影音文件。

3、控制功能

•  支持多路云台全方位控制，可手动控制，也可自动控制；

•  支持电动变焦镜头的聚集、光圈与变焦控制 ；

•  支持灯光和雨刷等辅助控制；

•  可控制高速球，设置高速球手动预制位和报警联动预制位，可调节高速球转动速度。

4、报警功能

•  选配专用报警解码器，同时可连接红外、烟感等多种报警探测器作为报警输入设备；

•  具有16路报警输入，8路报警输出；

•  具有报警联动录像功能，即一个或多个探测器可与一个或多个摄像机进行联动，当探测器被触发后，可启动关联的摄像机进行录像，同时启动警号、闪灯等告警设备；

•  支持高速球的报警预定位功能，可将一个或多个探测器与一个或多个高速球进行联动，当探测器被触发后，高速球会自动转到预先设置的监视角度同时进行录像，并启动警号、闪灯等告警设备；

•  具有报警预录像功能，可对报警前的录像资料进行预先存储，预录像的时间可进行设置；

•  具有视频移动报警功能，即可在任意一个摄像机上设定一个或多个移动侦测区，根据移动侦测区中是否出现物体的移动变化，来决定是否启动警号、闪灯等告警设备；

•  具有视频丢失报警功能（防拆功能），当摄像机信号无法正常输入给录像主机时，系统自动启动报警；

•  具有报警信号网络远程传输功能，可在启动本地端报警的同时，将报警图像信号通过网络远传到任一台网络计算机上，以增加报警响应范围，实现各分散监控区的集中报警联网功能；

•  报警输出时间可以任选；

•  支持报警日志查询；

•  可连接有源或无源报警输出装置。

5、电子地图

•  主机具有电子地图功能，用户可根据实际情况绘制电子地图和设置报警点，报警后电子地图自动弹出，显示报警方位。

6、网络监控

•  具备强大的联网功能，可以用PSTN、ISDN、ADSL、DDN、LAN、Internet等方式进行联网；

•  采用先进的网络解压缩格式，自动适应带宽并配置资源，优化网络传输速度快，提高播放画质，减少网络延时；

•  系统支持多个分控端对一个主控端的同时远程访问，或多个分控端对多个主控端同时远程访问，各点之间相互，互不干扰；

•  远程联网具备本机的所有功能，包括远程图像实时监看、远程调看录像资料、远程遥控云台镜头、远程报警接收，还可通过网络对各网点录像主机的系统参数进行设置等；

•  可对各网点的不同录像主机进行分组管理，通过点击快捷按钮，可调看同一录像主机上不同画面，也可在同一窗口监看不同录像主机的图像；

•  远程联网可支持16路画面同时显示，四画面回放；

•  具有异地录像存储功能；

•  可在主控端设置网络分控端的分控权限，通过不同密码使分控端享有不同操作权限，以区分管理层次，加强管理的安全性；

•  具有报警上传功能，主机端报警后可自动将画面上传到设定好的分控端并可自动录像。

7、权限管理与系统保护

•  设定多级用户密码登陆，使主控端和分控端的不同操作员可享有不同权限，以避免非法操作；

•  具有系统屏蔽功能，封锁操作界面，防止非法人员随意操作；

•  具有键盘锁定功能，防止非法人员随意操作；

•  系统有水印（Water Mark Proof）防伪功能，保证图像不被篡改，即使被篡改也极易鉴别。

8、备份及外设输出

•  支持硬盘、DVD、DAT等备份；

•  可对回放图像进行抓拍、储存、放大和打印，生成BMP图片； 

•  可将录像资料考贝，通过专用软件可异地播放；

•  可将录像资料输出到软盘、打印机、USB活动硬盘。

稳定性和可靠性

•  系统具有掉电重启功能，发生停电时可正常自动关闭，来电后自动启动；

•  设计系统虚拟还原程序，一旦发生违规操作出现系统故障，可通过虚拟还原回复系统原始设置；产品已通过国家形式检测和认证，全部指标均达到和超过国家标准，系统软件成熟，运行稳定，成为国内技术领先产品；

七、系统特点

1、更高的压缩技术：采用当前最优的H.2压缩算法，该技术是在Mpeg-4硬件压缩技术上的最新升级，在保证高清晰度图像的基础上最大限度节省硬盘空间；

    2、 更多的任务支持功能：除了具有显示、录像、检索、回放、控制云台/镜头、系统设置等功能，还增加了控制高速球、电子地图、报警信号远传、屏蔽键盘、网络监听、IE浏览等多功能（视频会议功能正制作中），极大增加了产品附加价值，满足了用户的多需求。

    3、更强大的网络设计：使联网功能更加突出，传输速度更快，支持PSTN、ISDN、ADSL、DDN、LAN、Internet等网络平台，网络分控功能更为全面，实现网络监听、IE浏览、语音对讲、更改系统设置、IP地址的分组管理等，满足远程监控的高要求；

    4、 更可靠的稳定性和品质：采用正版Win2000操作系统；全部软件均通过三个月以上的防死机和疲劳测试；产品各项指标均通过国家行业检测和认证；严格按照工控标准设计主机内部结构，充分考虑走线、散热、电源的稳定性等技术细节，从而有效降低整机故障率；

    5、 更有利于系统扩充：采用硬件板卡叠加方式，扩充简单快捷，无需添加其他配件和软件。 

    6、 更完善的系统升级功能：拥有专业的软件研发队伍，迅速根据用户需求和最新视频技术不断完善软件程序，提升体统功能，做到技术领先，品质优良，使产品在市场上保持不败的竞争优势。

八、环境条件： 

室外温度：－40℃～＋50℃ 

室内温度：－5℃～＋40℃ 

相对湿度：＜85% 

海拔高度： 平均0米 

地震烈度：8度 

九、施工方案

1、成立施工小组，根据现场进度情况，绘制施工进度表，指定专人负责，确保工程如期完工。

2、全面负责设备安装，并且设备安装所使用材料将为质量上乘产品。

3、设备的安装首先考虑到国家电气安装规范，能够作到坚固，稳定，工艺美观大方，金属部件有效接地。

4、具体线路的图纸将根据现场情况，与用户商议后再定。

5、施工完成后，所有图纸存档，以备后期维护。

十、电视监控设备现场安装要求

1、摄像部分安装

摄像机安装在监视目标附近并且不易受到损伤的地方。安装位置不影响现场设备运行和人员正常活动，固定摄像机的室内安装高度距地面2．5—5．0M(或根据现场情况确定安装高度)，全方位电动云台摄像机的安装位置距地面2．5—8M(或根据现场情况确定安装高度)，附近没有妨碍云台正常旋转的物体和保证获取图像资料的选位。

摄像机镜头从光源方向对准监视目标，避免逆光安装。摄像机镜头避免强光  直射，以保护摄像管靶面不受损害。镜头视场内没有遮挡重要监视目标的物体。

2、系统传输部分

系统传输部分前端全部采用有线传输方式，所有电缆均应穿金属导线槽或者管敷设。

电缆为整个系统的信号传输部分，它分为视频电缆、电源电缆和控制电缆，系统采用75欧的视频同轴电缆；控制电缆采用RVVP2*1．5护套电缆。电缆敷设不管是视频电缆还是控制电缆整段不许有接头。

电缆长度一般情况下最长不能超过1000米，通常在距离超过500米时，就需要增加视频放大器来对视频信号起一个补偿作用。

线缆的敷设时应符合下列要求：电缆的弯曲半径应大于电缆直径的15倍；电源线与信号线、控制线分开敷设；电缆长度逐盘核对，无电缆的接续；墙壁电缆的敷设，采用卡子方式；墙壁电缆沿墙角转弯时，应在墙角处设转角墙袒；电缆卡子的间距在水平路径上宜为0.6m，在垂直路径上宜为1m；敷设管道线之前，管孔内预设一根镀锌铁线；穿放电缆时宜涂抹黄油或滑石粉；进入管孔的电缆应保持平直，并采取防潮、防腐蚀、防鼠等措施。

主干线及大部分支线采用金属导线槽敷设，无法架槽的采用金属软管敷设；    

槽路中的接线点用锡焊好，并用注塑再行塑封；各种视频接插件，采用进口原装配套。

系统应有可靠的接地措施。

十一、产品验收标准和验收方法

1.0 一般规定

1.1 系统的工程验收应由工程的设计、施工、建设单位和本地区的系统管理部门的代表组成验收小组，按竣工图进行。验收时应做好记录，签署验收证书，并应立卷、归档。

1.2 各工程项目验收合格后，方可交付使用。当验收不合格时，应由设计、施工单位返修直到合格后，再行验收。

1.3 系统的工程验收应包括下列内容：

1.3.1 系统工程的施工质量；

1.3.2 系统质量的主观评价；

1.3.3 系统质量的客观测试；

1.3.4 图纸、资料的移交。

2.0 系统的工程施工质量

2.1 系统的工程施工质量应按施工要求进行验收，检查的项目和内容应符合表2.1的规定。

施工质量检查项目和内容               表2.1

3.0 系统的质量主观评价

3.1 系统的质量主观评价应符合下列规定：

3.1.1 图象质量的主观评价可采用五级损伤制评定；五级损伤制评分分级应符合表3.1-1的规定。

      五级损伤制评分分级           表3.1-1

主观评价项目         表3.1-2

3.2.1 主观评价应在摄像机标准照度下进行。

3.2.2 主观评价应采用符合国家标准的监视器。黑白电视监视器

的水平清晰度应高于400线；彩色电视监视器的水平清晰

度应高于270线。

3.2.3 观看距离应为荧光屏面高度的6倍，光线柔和。

3.2.4 评价人员不应少于五名，并应包括专业人员和非专业人员。

评价人员应评价打分，取算术平均值为评价结果。

3.2.5 各主观评介项目的得分值均不应低于4分。

4.0 系统的质量客观测试

4.1 系统的质理客观测试应在摄像机标准照度下进行，测试所用的仪器应有计量合格证书。

4.2 系统清晰度、灰度可用综合测试卡进行抽测，抽查数不宜小于10%，其指标应符合规范的规定。

4.3 当对主观评价的分级有争议时，可用仪器对系统的随机信噪比及各种信号的干扰进行测试，其指标应符合规范的规定。

4.4 对系统的各项功能应进行检测，其功奶指标应符合设计要求。功能检测表格宜符合表4.4的规定。

功能检测表                     表4.4

5.1 在系统的工程竣工验收前，施工单位应按下列内容编制竣工验收文件一式三份交建设单位，其中一份由建设单位签收盖章后，退还施工单位存档。

5.1.1 工程说明；

5.1.2 综合系统图；

5.1.3 线槽、管道布线图；

5.1.4 设备配置图；

5.1.5 设备连接系统图；

5.1.6 设备概要说明书；

5.1.7 设备器材一览表；

5.1.8 主观评价表；

5.1.9 客观评价表；

5.1.10 施工质量验收记录。

5.2 竣工验收文应保证质量，做到内容齐全，标记详细，缮写清楚，数据准确，互相对应。

系统工程验收合格后，验收小组应签署验收证书。验收证书的格式宜符合。

产品工作环境条件： 

室外温度：－40℃～＋50℃ 

室内温度：－5℃～＋40℃ 

相对湿度：＜85% 

海拔高度： 平均0米 

地震烈度：8度