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化工厂防爆监控系统解决方案【密】深圳天讯通科技有限公司二○一六年四月十六日项目概述1.1.项目背景和建设目标1.2.网络视频监控技术概述网络视频监控技术的演变在上世纪90年代中期，以DVR(DigitalVideoRecorder)为代表的第二代视频监视系统出现在视频监视市场上。DVR使用户可以将模拟的视频信号进行数字化，并存储在电脑硬盘而不是盒式录像带上。数字化的存储大大提高了用户对录像信息的处理能力，用户可以通过DVR来控制摄像机的启闭，对于报警事件以及事前、事后报警信息的搜索也变得相对简单。然而，DVR本身的处理能力限制使得其数字化处理能力被限制在是8~32路以内，一个项目往往需要许多台DVR设备，系统部署仍然很繁琐。第三代系统就是目前正在蓬勃发展的网络化视频监视系统，又称为IP监视系统，它最早出现于2001年。网络化视频监视系统从一开始就是针对在网络环境下使用而设计的，是完全数字化的系统，它基于标准的TCP/IP协议，能够通过局域网/无线网/互联网传输，布控区域大大超过了前两代系统；它采用开放式架构，可与门禁、报警、巡更、语音、MIS等系统无缝集成；它基于嵌入式技术，性能稳定，无需专人管理；它灵活性大大提高，监控场景可以实现任意组合,任意调用。此外，网络化视频监控系统的出现，使高清化、智能化视频监控及其大规模应用成为可能，从而真正实现了视频监控技术的飞跃。百万高清网络视频监控在第三代网络视频监控系统中有两个代表性的产品，一个网络摄像机，一个是视频编码器。其中视频编码器是一个能够将模拟视频信号转化为数字视频信号的产品，它的主要用途是实现对模拟视频监控系统进行数字化、智能化改造。原有的模拟摄像机通过模拟视频电缆接入视频编码器，其图像经视频编码器进行数字化后，直接通过网线接入网络并传输给后端的监控系统。网络摄像机通常也被称为IP摄像机，它们是一种高度集成化的产品，可以看作一台摄像机和一台微型服务器的结合体，是完全数字化的产品。视频图像由其摄像机部分进行采集，即将组成图像的各种光信号转化为电信号，同时还进行曝光控制、快门控制、白平衡调整、亮度色度调整以及背光补偿等常见的图像调整工作；采集来的视频图像通过嵌入在网络摄像机内部的视频压缩/处理芯片进行压缩、编码并通过网络进行传输，同时芯片也可以实现相应的智能分析、报警事件管理安全防务和加密等数字化功能，以及提供HTTP、TCP、SNMP等多种网络服务。由于视频图像在网络摄像机直接完成了数字化处理，并通过标准的网络协议进行传输，因此无需再进行其他的模数转换，从而能够充分保持图像的清晰度。用户只需通过电脑连接到网络就可以观看视频图像，而录像设备也只需要直接获取相应的数字化视频信息并进行存储即可，从而大大方便了视频数据的共享、存储和与其他系统的集成。1.3.项目需求分析1）本次项目建设为某化工厂的全网络架构的防爆高清视频监控系统。系统全部网络数字化，前端选用百万像素网络高清防爆红外摄像机，并以此来架构一个全数字的专有化工厂视频监控网络系统。在每个重点监控区域部署网络高清防爆红外摄像机，通过化工厂监控专有网络，连接到远程后端部署在化工厂信息中心的NVR服务器集群，并通过一台集中管理服务器，实现一个系统管理平台对所有监控点的前端摄像机、NVR、高清解码器等设备的视频浏览、控制、报警联动、录像检索和回放等全局管理。系统同时接入数字信息化专网，实现视频监控和酒店门禁、报警、消防、巡更等系统的无缝对接和信息共享。具体如下：2）系统应能所有的监控点实时视频图像进行动态观察和控制；3）系统应能对所有的监控点视频图像进行统一授权调用管理；4）系统能对监控中心大屏上监控图像进行轮流切换，按序切换；5）系统能实现海量视频信息的高质量可靠存储、授权回放和点播管理；6）系统需要具备多级身份认证功能，应对系统用户进行分类，并综合考虑各种因素制定合理的权限管理策略，实现对用户访问的控制，确保用户只能对属于自己维护的设备加以管理；7）系统应具有防止网络攻击的防御能力和防御措施，系统应采用访问控制和身份认证保证整个系统的安全；8）系统应具有强大的接入能力和扩展能力，以实现今后大规模、大范围的监控点覆盖；支持灵活的接入方式，以适应各个监控点网络传输条件的差异性；9）系统应具备良好的兼容性，应能兼容目前市场上主流的IP视频设备，且能够兼容市场上所有主流的存储设备。10)系统能实现和电子围栏、消防报警、防盗红外、温度、湿度感应器等报警感应系统联动；11)系统能够接入今后的统一管理平台，实现视频监控信息的共享。12)本次系统项目共计部署100个百万网络高清防爆监控点。1.4.系统平台应具备的功能需求一、系统管理功能支持中心集中管理模式，实现对所有设备及平台用户的集中控制。对前端设备添加、设置、管理均由中心完成。二、远程图像实时查看功能可实时监看任一路（或多路）现场画面，支持多种分割方式，并可对当前画面进行现场声音监听、录像、云台控制、抓图等。并可根据需要设置定时分组切换、画面切换等。三、报警及触发联动功能整合报警视频，触发报警时，在监控中心做出相应的视频联动；发生报警信息及联动图像画面上传监控中心。四、信息共享功能医院各相关业务职能部门和领导均可在互联网上通过客户端软件使用该网络视频监控系统，即通过授权随时观看到权限内的任一路图像，支持在有限的带宽下多用户同时调用同一路视频图像，不占用额外的带宽；支持在带宽允许的情况下多用户同时调用不同的视频图像。五、远程管理通过集中联网，酒店管理部门可进行异地实时后台监督，遇到突发事件可实施应急快速反应，主要功能有：1、录像文件下载监控中心具备远程录像下载功能，在回放的同时即可下载重要的录像资料。2、远程图像回放监控中心和授权用户可以远程查询、回放所属任意网点的任一路视频录像。3、设备巡检、网络校时监控中心能实现设备状态巡检，录像机网络校时功能。4、设备异常状态上传前段设备的视频丢失、视频恢复、网络断开和硬盘错误等设备异常状态可自动上传到监控中心服务器。六、录像存储1、所有监控点的图像均需支持1280*720@25帧/秒的实时录像能力。2、录像采用24小时连续录像方式，录像保存时间不少于30天。3、所有录像资料由NVR统一进行管理维护。无论用户在何时登录，都可自由访问其权限范围内被允许访问的录像资料。4、为了节省录像存储空间，系统应能实现减帧存储技术，用户可设定是否启用历史录像降帧帧以及设定启用降帧技术的时间阀值。七、网络现状与规划本视频监控项目将基于独立的化工厂视频监控专用网络构建，系统采用树形网络拓扑结构，构建由接入层、传输层、核心层组成的三层次网络拓扑结构。由于本系统为一个全数字化的系统，所有视频、控制和管理数据都将通过网络进行承载，为了确保视频图像能够达到高清晰度、高流畅度和低延时，因此必须保证网络有充裕的带宽，和良好的连接性能和稳定性。在选择网络设备时，应当选用高端知名品牌的产品，以确保网络质量。在进行网络结构设计时，也要考虑系统高的可接入性、灵活性、开放性和实用性，同时为该系统后期的扩容和二次开发提供冗余空间。接入层：前端的网络高清防爆红外摄像机，通过光纤传输至监控中心，并转换网口通过接入层的POE交换机接入到化工厂视频监控网络。传输层：通过光纤传输和后端的核心层设备完成通讯级联。核心层：部署在化工厂控制信息中心的核心层交换设备，是基于系统的各种功能应用而构建的层次，包括管理、控制、预览、转发、分控和存储等，将前端所有监控区域发送的数据信号，在其内部完成的高速的数据交换，内容包括不同数据流格式（如视频、音频、控制、开关量等）和不同的目的主机地址，以对应后端中心的各种综合应用系统设计2.1.设计原则根据的实际情况以及要求，在进行防爆监控系统总体设计的时候，所选的系统必须具有可靠的管理功能和符合国情的经济实用性，力求做到系统结构配置先进实用、更经济，节省项目单位总体投资。1）稳定性和安全性原则：系统的可靠性和安全性是远程监控系统成功实施的首要前提。设计方案要充分考虑涉及的业务对监控设备的不同使用要求，对设备的选型上要考虑选用可靠、成熟的技术和产品，以期构筑一个稳定、可靠、安全的远程集中监控与管理系统。2）合理性与易操作性原则：远程集中监控与管理系统各子系统（如音视频监控录像系统、防盗报警系统、远程控制、远程语音对讲、远程网络传输系统）在实际使用中应可以相对独立，要考虑各子系统之间的接口具有标准、通用的特性，以保证各子系统间的可以完整集成和无缝连接，即实现有机合理、维护简洁又相互联动的系统。在操作上则要求采用中文界面，易学易懂，操作简单。3）先进性与实用性原则：设计方案要从实际需求出发，既能够满足现阶段对实时监控的录像记录需求，提供清晰准确的图像证据及实时的远程图像的传输等功能，也要考虑将来新技术的发展。4）完备性与扩展性原则：在设备上则既考虑高清网络监控的实用性和可用性，又兼顾未来技术的发展、升级和扩容。不但能和现有系统融为一体，共同运转，同时能保持一定的前瞻性。随着IT技术的发展，系统能和将来的新技术相融合。5）标准性与模块化原则：系统采取模块化设计，具有相当的灵活性。当用户需求有所改变时，只需更换相应模块即可解决，达到方便管理、使用和维护的目的。6）经济性与灵活性原则：在满足应用要求的基础上，尽可能地利用原有系统设备，尽可能地降低造价。在系统布线方面要求能满足各种应用的要求，尽可能保持系统的灵活性。2.2.系统设计依据《安全防范工程程序与要求》GA/T75《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000《安全防范系统验收规则》GA/308-2001《视频安防监控系统技术要求》GA/T367《入侵报警系统技术要求》GA368-2001《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2001《报警系统环境试验》GB/T15211-94《安全防范报警设备安全要求和试验方法》GB16796-1997《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94《安全技术防范工程技术规范》GB50348-2004《视频安防监控数字录像设备》GB20815-2006国家或行业批准发布的相关产品/系统标准以及相关要求。视频监控设计方案3.1.系统设计要求1）系统设计应为前端高清监控、集中存储、远程集中监控的结构模式，即：对前端视频监控的监控录像数据的存储。通过服务器平台管理技术，建立一个监控指挥中心，实现所辖所有监控点的远程集中监控要求。2）在监控中心，实现所有监控录像数据的远程检索、远程回放、远程下载功能。3）对重要录像文件如：报警录像、事件录像等进行上传，中心集中存储、管理。4）通过设备巡检等功能的实施，实现对联入网内的所有监控设备进行远程巡检，确保设备出现故障时，可第一时间向监控中心报警。5）通过服务器平台管理技术，实现支持多级、多部门分控功能的实施。6）预留接口，提供对综合信息管理平台的协议接口，对监控数据综合应用，提供更多的与业务相结合的管理功能。7）可实现报警系统、移动侦测、智能分析等各种方式组合的报警方案，提高现有值守环境下的安全防范等级。3.2.系统功能1、远程实时监控可以对远程网点进行实时监控，可在信息中心平台服务器查看任意一个监控点的视频图像，可在同一个界面上同时查看多个监控点的视频画面，即可以在操作台上也可以在电视墙上进行查看显示。并可以设置分组循环监视显示。2、远程录像和资料回放中心平台服务器可对监控系统中任意一路视频图像进行实时同步监测及录像，录像资料回放的检索方便快捷，可以进行时间检索。回放时可对图像进行抓拍、放大、打印及下载。3、远程备份中心可通过网络对各网点的录像资料进行远程备份，备份可以是本地硬盘、USB移动硬盘或其他可存储介质。4、流媒体转发减小对网络带宽的占用，方便多人同时浏览前端监控点的视频图像。5、电子地图支持多级电子地图，可以在地图上进行视频图像调用，查看监控系统的相关信息，报警时可以自动弹出报警点所在的地图，并以红色报警图标闪烁显示，同时自动调出该报警点相关的视频图像进行显示。6、设备状态监控联网系统平台应具备监控点主机状态检测功能，如