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大学城监控系统解决方案
    大学城数字网络监控系统在总体设计上应该充分考虑既要满足用户使用要求,注重实效,又要做到操作简单,维护方便;同时设备选型要以总体最佳配合为原则,运用系统工程思想,依据行业标准,借助专业技术和丰富的工作经验,将各种品牌、型号的设备有机的集成起来,充分发挥各种设备的功能,最终使大学城数字网络监控系统的使用效果达到总体最佳。
    1.11、系统设计依据
    此次系统工程项目设计、施工的主要依据如下:
    《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
    《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94
    《安全防范工程费用概预算编制办法》GA/70-94
    《电子设备安装工程费用定额》HYD41-01-1999
    《风险等级和防护级别的规定》GA/T38-92
    《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
    《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
    《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-82
    《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS72.95
    《系统接地的形式及安全技术要求》GB14050-93
1.22、系统设计原则
    根据用户需求分析及国家总体信息发展规划,设计方案遵循以下原则:
    用户至上原则
    本方案以满足用户需求为目标,最大限度满足用户提出的功能要求,并针对中心的特点,确保实用性。
    开放性
    在总体规划系统方案时,充分考虑了未来的信息发展,使其成为整个信息高速公路的一个节点,实现远程技术防范。
    先进性
    在满足用户现有需求的前提下,充分考虑信息社会迅猛发展的趋势,在技术上适度超前,使所提出的方案保证能将该看守所建成先进的、现代化的智能建筑。
    集成性和可扩展性
    充分考虑弱电系统所涉及的各子系统的分散式控制、集中统一式监管;总体结构上的先进性和合理性,实现对各子系统的分散式控制、集中统一式监管;总体结构上具有可扩展性和兼容性,可以集成不同生产厂商不同类型的先进产品,使整个系统可以随着技术的发展和进步,不断得到充实和提高。
    安全性、可靠性和容错性
    整个建筑群的技术防范系统必须具有极高的安全性、可靠性和容错性。
    服务性和便利性
    适应多功能、外向性的要求,讲究便利性和舒适性,达到提高工作效率、节省人力及能源的目的。对于来自中心内外的各种类型的信息予以收集、处理、存储、传输、检索和提供决策的能力,为工作人员提供最有效的信息服务;为管理者提供高效、方便、安全的工作环境。
    经济性
    在实现先进性、可靠性的前提下,达到提高工作效率、节省人力及能源的目的。对于来自中心内外的各种类型的信息予以收集、处理、存储、传输、检索和提高决策的能力,为工作人员提供最有效的信息服务;为管理者提供高效、方便、安全的工作环境。
    功能性
    在实现先进性、可靠性的前提下,达到功能和经济性的优化设计。
    易于维护性
    用户在日常使用过程中遇到的故障,可以通过系统的自检和系统给出相应的故障提示予以解决。
    1.33、系统总体需求
    大学城库数字网络监控系统有3个监控现场(XX园区,XX大学园区、XX园区)需要监控,3个现场到大学城监控中心都有局域网络连接。每现场均有相当数量的监控点(园区X点,学园区X点、园区X点),另加8个高速球机。大学城监控中心能监视3个现场的图像,同时3个现场各有一个监控中心,重要场所不需切换直接显示在显示器上。
    大学城监控中心能接受报警信号,当监控现场报警时,监控中心能自动切换到相应的图像。监控中心能对监控现场的云台摄像机发出控制指令。现场采集的视频信号既能在监控中心收到,也能通过局域网络传输在大学城内部各终端收到(需有相应权限)。
    1.44、系统总体目标
    通过对大学城数字网络监控系统的需求分析,同时结合我们以往的丰富的工程经验,我们认为大学城数字网络监控系统的目标是系统本身能独立工作并能长期无人操作,大学城监控中心能通过网络进行远程遥控,图像压缩数据上网络共享,在没有发出发送指令时,图像数据不上传,不占用带宽。系统强调高度可靠性,同时该方案的设计目标旨在于:
    1、提供优质品牌的高性能产品;
    2、集成统一完善的数字网络监控系统功能;
    3、以简单的操作完成强大且丰富的控制;
    二、IP网络数字监控系统
    大学城数字网络监控系统的设计目的是实现一个智能化数字网络监控系统。智能化数字网络监控系统是适应XX大学城现代化管理、监控环境的需要。该系统采用世界一流的图像压缩技术H.264和数据传输技术,配备先进的监控设备和视频服务器以及远程监控集中管理软件系统,形成一个智能化、网络化、多功能的IP网络数字监控系统。
    2.11、监控系统整体网络结构
    在3个监控场地,每现场均有相当数量的监控点(清华大学园区97点,北京大学园区71点、哈工大园区56点),另加8个高速球机,具有受控转动、变焦、自动聚焦等功能以便于监控现场大范围场景。
    每个现场的各个视频信号通过视频服务器连接到本地局域网,再通过大学城局域网络上传到控制中心。
    在控制中心,为达到将每个现场的视频信号都能在显示器上显示出来,且重要场所无需切换即可显示,采用4台高级工作站,接收各路网络视频信号;视频采用切换显示,每组多达16路视频,切换组别、参于切换的监控点、切换时间可任意设定。
    报警产生能立即在指定屏幕中显示。分控中心可回放调用各路网络视频信号的录像资料。
    监控控制中心采用1台高级工作站,配一台等离子等大屏幕设备,切换显示每路视频,切换组别、参于切换的监控点、切换时间可任意设定,报警产生时报警点图像可自动显示在显示设备上。
    分控及总控中心网络拓扑结构图
    2、监控系统结构
    本系统网络结构为100/1000BASE-T以太网,现场监控系统的图像数据通过该局域网传,同时局域网还为大学城的其他计算机数据提供数据传输通道。
    由于采用先进的网络视频传输技术,通过标准的浏览器或者富雅时电公司开发的基于网络视频服务器就可以实现网络监控,监控系统上可设多个控制中心,各控制中心可具有不同优先级别。领导可以在办公室随时可以通过局域网观测园区情况。
    系统正常运行时要求网络监控系统与园区其他系统等互为独立系统,网络数字监控系统不占用局域网内其他主机资源,不挤占网络通道。监控局域网络使用100Mbps宽带网,网络使用率一般在40%左右,加上限定带宽在1M左右,所以按MPEG4音视频传输码率在70kbps-1000kbps(根据不同图像内容和压缩比)计算,网络不可同时传输接近200多路的远端图像。
    根据这一情况,我们设计了一套分布式录像系统,利用网络视频服务器可以内置硬盘存储的特点,将大量的录像任务放在现场,不占网络带宽;监控中心设立多个大尺寸显示器,将重要场所图像固定显示在大尺寸显示器,其他监控点通过远程监控集中管理系统进行预览调用、远程控制、远程回放。
    2.23、监控系统控制流程
    大学城网络监控系统目前有3个大学园区,每个园区配置多台独立的SHPEST-NS4视频服务器(清华大学园区27台,北京大学园区20台、哈工大园区16台)。监控中心配置多台高档的工作站,可以接收3个园区200多路的图像,监控中心设立多个大尺寸显示器,将重要场所图像固定显示在大尺寸显示器。
    SHPEST网络视频服务器把图像压缩数据通过IP网络以多播方式发送到园区网络,园区网络上的任意主机可指定接收该IP视频数据。网络视频服务器和局域网上的计算机采用TCP/IP通信,视频数据采用流协议RTP/RTCP、RTSP实时发送。
    2.35、监控系统功能介绍
    1)整个监控画面采用屏幕分割的方式展开,可以由使用者自行选择展开画面的多少,用鼠标自由的点击放大任意图像,方便地定义和更改图像。
    2)领导和监控系统管理员能方便的监视各园区现场的实况,前提仅仅是连接到局域网上和获得监控系统的授权。
    3)系统画面一定时间无人操作后,可自动转换为轮循状态,按照预先设定顺序全屏显示一幅画面的状态。
    4)监控中心管理员能获得对各园区的任一云台摄像机进行控制,实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整;如果是带预置点的云台,管理员能控制云台直接到预置的观察角度(包括水平转动角度和垂直转动角度)。
    5)监控中心管理员能手动切换任一园区的任一摄像机的图像,能选择某个园区的几个摄像机,进行时序轮流切换监视。
    6)监控中心能手动对远程图像进行捕捉存储,也可响应远程报警信号,实现报警联动录像。
    7)监视画面左上角显示监控点名、镜头编号等。
    8)可以设置分布自动录像,重点场所可以本地存储。
    3三、设备选型
    本次我们为大学城数字网络监控系统选用的所有设备均具有国际领先品质,摄像机采用PANASONIC,网络视频服务器采用SHPEST的网络视频服务器系列,其先进的视频压缩技术使人叹为观止,远程监控集中管理系统更为在网络上实现监控提供了极大的方便。
    3.11、网络视频服务器
    S网络视频服务器为使用计算机网络进行图像传输、监控而设计,它内置有多种解决方案,在10/100Base-T网络上以每秒30幅画面传送高质量H.264图像。网络视频服务器可以使用ISDN,PSTN,或xDSL路由器,在局域网、广域网或者国际互连网上简单地传播。本产品建立在开放的标准基础上,目的是提供长期的投资保护。使用界面友好的、基于Windows上的远程监控集中管理系统,可以进行非常容易的设置和管理。
    A、网络视频服务器主要功能
    网络视频服务器完全脱离PC平台,建立在嵌入式处理器和嵌入式操作系统上;是业内首个专业的、性能价格比高的解决方案,可以实现模拟CCTV向IP网络化的进程
    网络视频服务器,具有视频信号和音频信号的实时H.264全硬件同步压缩、实时网络传输、远程文件回放和下载、支持流协议(RTP/RTCP、RTSP)、支持IE浏览、支持双向语音对讲等。
 
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