1 概況
隨著企業(yè)現(xiàn)代化管理和信息化建設(shè)的需要，建立現(xiàn)代化智能化的安全防范系統(tǒng)已成為文物古建防護必不可少的重要組成部分。教堂位于北京，年代為清代建筑，座北朝南，占地面積為948.53平方米，周邊居民較多，人員流動變化較大，環(huán)境情況復(fù)雜。
為了確保古建筑物及內(nèi)部文物的安全，智能安防系統(tǒng)建設(shè)將事在必行。智能安防系統(tǒng)，將視頻檢測技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等高新技術(shù)有機地結(jié)合在一起，形成一個集通信、指揮、控制、信息于一體的安全防范控制系統(tǒng)。智能安全防范系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)視教堂 進出口、內(nèi)部主要通道口、重要文物、建筑物、周圍邊界圍墻內(nèi)外的人員活動情況,并自動記錄活動情況；根據(jù)檢測、采集的實時安全信息，合理調(diào)配保衛(wèi)人員，發(fā)布安全信息，有效控制或預(yù)防破壞，進行安全疏導(dǎo)，從而實現(xiàn)管理現(xiàn)代化，提高文物管理水平，保障文物及人身及財產(chǎn)的安全。
閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)作為安全防范系統(tǒng)最基本、最重要的系統(tǒng)，也得到了最為廣泛的應(yīng)用。采用閉路監(jiān)控為主的多種技術(shù)防范結(jié)合的系統(tǒng)是預(yù)防和制止犯罪最為有效的措施。本方案的安全防范技術(shù)是集現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù)而成的產(chǎn)物，它體現(xiàn)了檢測技術(shù)、計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的完美結(jié)合，其特點在于它所采用的多元信息采集、傳輸、監(jiān)控、記錄、管理以及一體化集成等一系列高新技術(shù)。實踐證明，利用這一技術(shù)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)安全防范系統(tǒng)（簡稱網(wǎng)絡(luò)安防系統(tǒng)），能為建設(shè)環(huán)境提供一個安全、便利、舒適的受保護空間。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安防系統(tǒng)中不可缺少的一個重要組成部分，它不僅可以對古建筑內(nèi)部進行全天24小時不間斷實時監(jiān)控，當有警情發(fā)生時保衛(wèi)人員可及時、準確地進行處理；也可在事后進行某些事故回放分析，重要時也可作為呈堂證供。因此，建立一套完善的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不但可以有效的提高文物古建筑的綜合安全系數(shù)，加強安全保衛(wèi)防范力度，對古建內(nèi)文物及人身和財產(chǎn)安全也起到保障作用，并可為文物古建實現(xiàn)安全現(xiàn)代化管理創(chuàng)造極為有利的條件。
與此同時，數(shù)字技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，基于互聯(lián)網(wǎng)的各種業(yè)務(wù)呈幾何指數(shù)規(guī)律飛速增長，遠程視頻監(jiān)控作為基于互聯(lián)網(wǎng)的一種全新業(yè)務(wù)也得到了飛速的發(fā)展。在中國，安防行業(yè)經(jīng)過近二十年的發(fā)展，技術(shù)和產(chǎn)品性能上基本達到發(fā)達國家水平，作為安防系統(tǒng)中的一項重要子系統(tǒng)——視頻監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)從最初的特殊行業(yè)的模擬監(jiān)控發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字化監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控、智能化監(jiān)控，從起初基于本地的小規(guī)模監(jiān)控發(fā)展到今天基于網(wǎng)絡(luò)的大型遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
計算機系統(tǒng)的應(yīng)用普及、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、圖像壓縮處理技術(shù)以及傳輸技術(shù)的快速發(fā)展，使得安全技術(shù)防范行業(yè)能夠采用最新的計算機、通訊和圖像處理技術(shù)，利用計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字圖像，可為實現(xiàn)遠程圖像監(jiān)控及聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)提供高效可行而且價格低廉的解決方案。
我們知道一個典型的傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般由前端，中端和后端三部分組成，完成圖像的采集，傳輸，顯示，控制和記錄五大功能，隨著通信技術(shù)的發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠占?新型的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)將不僅具有以上五種功能,將結(jié)合其他信息安全系統(tǒng),實現(xiàn)全方位、立體化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的縱深監(jiān)控防護體系,與報警系統(tǒng)、探測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、遠程傳輸網(wǎng)絡(luò)形成一個完善的大型網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)。
相對傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控技術(shù)和DVR視頻監(jiān)控技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)擁有獨特的技術(shù)優(yōu)勢： 網(wǎng)絡(luò)化規(guī)模化、高可靠性、高安全性、使用簡便性、業(yè)務(wù)功能強大、管理功能強大、可擴展性好等等。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控已經(jīng)應(yīng)用于電信運營商、公安、軍隊、政府、金融、教育、工業(yè)廠礦、企業(yè)等各個行業(yè)。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控是視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的方向，是未來視頻監(jiān)控的趨勢。
2 設(shè)計概要
2.1 規(guī)范編制依據(jù)
教堂安防監(jiān)控工程系統(tǒng)的系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計嚴格遵循國家有關(guān)標準和規(guī)范進行。
本項目設(shè)計將依據(jù)和參照以下的設(shè)計規(guī)范和要求進行：
《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》（GB50348-2004）
《安全防范工程程序與要求》（GA/T75-94）
《安全防范系統(tǒng)驗收規(guī)則》（GA308-2001）
《安全防范系統(tǒng)通用圖形符號》（GA/T74-2000）
《民用閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（GB50198－94）
《報警圖像信號有線傳輸裝置》（GB/T16677－1996）
《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》（GA/T367－2001）
《安全防范工程程序與要求》（GA/T75－1994）
《電氣裝置安裝工程接地裝置施工驗收規(guī)范》（GB50169-92）
《電子設(shè)備雷擊保護導(dǎo)則》（GB7450-87）
《軟件工程國家標準》（GTB856）
《信息技術(shù)互連國際標準》（ISO/IEC11801-95）
《郵電通信網(wǎng)光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)工程施工及驗收暫行技術(shù)規(guī)范》（GB/T6677-1996）
2.2 設(shè)計原則
本方案設(shè)計遵循技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容是系統(tǒng)的、完整的、全面的；設(shè)計方案具有科學(xué)性、合理性、可操作性。設(shè)計時遵循以下原則：
2.2.1. 先進性與適用性
采用科學(xué)的、主流的、符合發(fā)展方向的技術(shù)、設(shè)備和理念，系統(tǒng)集成化、模塊化程度高。設(shè)計合理，架構(gòu)簡潔，功能完備，切合實際，能有效控制和提高工作效率，滿足動態(tài)監(jiān)控和業(yè)務(wù)工作的實際需求。系統(tǒng)的技術(shù)性能和質(zhì)量指標達到國際領(lǐng)先水平；同時，系統(tǒng)的安裝調(diào)試、軟件操作使用又應(yīng)簡便易行，容易掌握，適合中國國情和本項目的特點。該系統(tǒng)集國際上眾多先進技術(shù)于一身，體現(xiàn)了當前計算機控制技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展水平，適應(yīng)時代發(fā)展的要求。
2.2.2. 經(jīng)濟性與實用性
在先進、可靠和充分滿足系統(tǒng)功能的前提下，體現(xiàn)高性價比。采用經(jīng)濟實用的技術(shù)和設(shè)備，充分利用現(xiàn)有資源，綜合考慮系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)、升級和維護。充分考慮用戶實際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計選用功能和適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約工程投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求，經(jīng)濟實用。
2.2.3. 可靠性與安全性
系統(tǒng)采用成熟的、穩(wěn)定的、完善技術(shù)設(shè)備，系統(tǒng)具有一致性、升級能力，能夠保證全天候長期穩(wěn)定運行。在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復(fù)的功能，同時系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。
2.2.4. 開放性
以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對象設(shè)計，同時還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢，可以與消防、區(qū)域防盜報警設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)動，也可與具有RJ-45網(wǎng)絡(luò)通訊口和具有RS-485控制端口的設(shè)備，進行遠程接入、遠程控制。
2.2.5. 可擴充性
系統(tǒng)設(shè)計中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能，系統(tǒng)規(guī)模和功能易于擴充，系統(tǒng)配套軟件具有升級能力。同時，本方案在設(shè)計中留有冗余，以滿足今后的發(fā)展要求。方案中設(shè)備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統(tǒng)中改造新的控制點；系統(tǒng)中還保留與其他計算機或自動化系統(tǒng)連接的接口；也盡量考慮未來科學(xué)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用。
2.2.6. 追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置
在滿足用戶對功能、質(zhì)量、性能、價格和服務(wù)等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置，以盡量降低系統(tǒng)造價。
2.2.7. 提高監(jiān)管力度與綜合管理水平
本項目系統(tǒng)設(shè)備控制需要高效率、準確及可靠。本系統(tǒng)通過中央控制系統(tǒng)對各子系統(tǒng)運行情況進行綜合監(jiān)控，時時動態(tài)撐握監(jiān)視及報警情況。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的使用大大減少勞動強度，減少設(shè)備運行維護人員；另外，系統(tǒng)的綜合統(tǒng)籌管理可使設(shè)備按最優(yōu)組合運行，在最佳情況下運行，既可節(jié)能，又可大大減少設(shè)備損耗，減少設(shè)備維修費用，從而提高監(jiān)管力度與綜合管理水平。
3 項目需求分析
3.1 建設(shè)目的
要應(yīng)用好當前先進與成熟的安全技術(shù)產(chǎn)品，結(jié)合人防、物防、技防體系，統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一建設(shè)、發(fā)揮整體效能，達到更充分利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源，更好、更方便的管理文物安全為目的。
3.2 需求分析
基于上述分析，本項目應(yīng)由下列幾個部分組成：
1、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)；
2、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控傳輸線路建設(shè)；
3、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中心機房建設(shè)；
4、周界報警系統(tǒng)建設(shè)；
5、廣播系統(tǒng)建設(shè)；
6、機房接地防雷建設(shè)；
7、與區(qū)監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)接口建設(shè)；
整個系統(tǒng)具體需求如下：
建立一套覆蓋整個古建筑群的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，安防系統(tǒng)設(shè)計總?cè)萘靠蛇_12路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控點（高清碼流4M或標清碼流2M）；如將來總?cè)萘砍^32路，還可增加二級NVR設(shè)備進行堆疊與擴容；
本系統(tǒng)應(yīng)提供清晰流暢的圖像，能夠?qū)崿F(xiàn)二十四小時不間斷圖像傳輸；其中高清圖像分辨率應(yīng)能達到720P(1280×720)；
系統(tǒng)應(yīng)能夠按要求對視頻監(jiān)控圖像、報警信息進行瀏覽、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)、自動提醒、報警提示、預(yù)案提示、前端攝像機PTZ控制等；
系統(tǒng)應(yīng)具備強大的用戶/權(quán)限管理功能，能夠進行豐富的權(quán)限分配管理；用戶使用有安全性保證；
系統(tǒng)設(shè)備能夠長時間穩(wěn)定可靠運行；
系統(tǒng)應(yīng)提供簡單友好易于使用的操作界面；
系統(tǒng)可以支持平滑升級擴容和智能化改造。
4 系統(tǒng)方案總體設(shè)計
4.1 視頻監(jiān)控技術(shù)簡介
4.1.1 視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展
視頻監(jiān)控系統(tǒng)一直是監(jiān)控領(lǐng)域中的熱點，它以直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而在各個行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展與電子、通信的發(fā)展息息相關(guān)，就其發(fā)展的階段看，主要經(jīng)歷了以下三個階段：
4.1.1.1 第一代 基于模擬傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)(VCR為中心)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)最早的應(yīng)用方案是采用模擬信號在電纜或光纖中傳輸，然后再集中監(jiān)控和錄像等。這種基于模擬圖像的視頻監(jiān)控系統(tǒng)從電視機、攝像機誕生的那天，就已經(jīng)誕生。其視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像機、視頻切換矩陣、監(jiān)視器、錄像機等組成，通過視頻線、控制線連接，主要用于安保、生產(chǎn)管理場合。其特點是模擬視頻信號傳輸，傳輸距離有限，安全性較差，監(jiān)控方式單一。其特點是以VCR（Video Cassette Recorder）為中心。
4.1.1.2 第二代 基于PC機或工控機的板卡式視頻監(jiān)控系統(tǒng)（DVR為中心）
視頻采集壓縮技術(shù)的進步使得基于計算機的板卡式視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為可能，PC機的普及也推動了此類技術(shù)的發(fā)展。這類視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像機、各類采集設(shè)備、PC機/工控機、采集卡、視頻壓縮卡、通信接口卡、PC監(jiān)控設(shè)備、錄像機（模擬或數(shù)碼）等組成，依賴于通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)。采用計算機作為硬件平臺，WINDOWS操作系統(tǒng)+應(yīng)用軟件方式來實現(xiàn)。該產(chǎn)品集圖像采集、圖像壓縮、圖像解壓、圖像監(jiān)控與控制、圖像點播、系統(tǒng)管理于一體，如果某部件（硬件或軟件）發(fā)生故障，那么整個系統(tǒng)都功虧一簣，無論PC機還是工控機，都比較容易死機，不易于7×24小時不間斷使用；Windows操作系統(tǒng)作為一個普通個人用操作系統(tǒng)，現(xiàn)在面臨著系統(tǒng)極其不穩(wěn)定，安全漏洞太多，容易被黑客利用等問題。另外這種方式存在功耗大、環(huán)境適應(yīng)能力、聯(lián)網(wǎng)能力差等缺點，其特點是以DVR(Digital Video Recorder)為中心。
4.1.1.3 第三代 基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)（MCU為中心）
第三代視頻監(jiān)控領(lǐng)域，集中了多媒體技術(shù)、數(shù)字圖像處理及遠程網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)茸钚录夹g(shù)，它是大型的,分散的地理區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)的最佳選擇，它正以無可比擬的絕對優(yōu)勢取代著前兩代監(jiān)控系統(tǒng)。第三代視頻監(jiān)控技術(shù)不僅僅在可解決圖像傳輸、遠程控制、現(xiàn)場信號采集等監(jiān)控功能，還可提供高質(zhì)量的監(jiān)控圖像和便捷的監(jiān)控方式。它一般基于TCP/IP架構(gòu)，符合通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢。嵌入式系統(tǒng)所有硬件軟件全都采用專業(yè)設(shè)計、具備專業(yè)的制造工藝。在編解碼方面，采用專用的高速DSP處理芯片，系統(tǒng)軟件采用穩(wěn)定性最高的實時專用操作系統(tǒng)，因此具有功能最強大、可靠性最高、功耗小、環(huán)境適應(yīng)能力強、軟件的擴展升級方便等優(yōu)點，具有非常廣泛而靈活的應(yīng)用。 其特點是以MCU（Multipoint Control Unit）為中心。
4.2 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)介紹
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)介紹
智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化相融合的新一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)圖像、聲音及各種報警信號的遠程采集、傳輸、儲存和處理，提供便捷、經(jīng)濟、有效的遠程視頻監(jiān)控解決方案。
4.2.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)
我公司為本項目設(shè)計相關(guān)設(shè)備包括：監(jiān)控中心管理平臺（XCNA-NVD2000）、高清網(wǎng)絡(luò)攝像機（XCNA-GQ-1004A，720P分辨率1280Х720）、高清紅外高速球攝像機（XCNA-GQ-1200A，720P分辨率1280Х720）、高清2*2大屏等離子電視墻顯示設(shè)備、操作臺及相關(guān)施工設(shè)備、配套軟件，提供整套的視頻監(jiān)控解決方案。
4.2.1.2 業(yè)務(wù)控制/媒體交換層
業(yè)務(wù)控制/媒體交換層由中心業(yè)務(wù)平臺、媒體處理分發(fā)和網(wǎng)絡(luò)錄像單元組成，主要負責業(yè)務(wù)處理控制、視音頻的傳送、存儲以及系統(tǒng)管理。中心業(yè)務(wù)平臺是整個系統(tǒng)的核心，邏輯上需要實現(xiàn)用戶和前端設(shè)備接入認證、系統(tǒng)設(shè)備管理、業(yè)務(wù)功能控制以及媒體分發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。網(wǎng)絡(luò)錄像單元用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)媒體數(shù)據(jù)的數(shù)字化錄像、存儲、檢索、回放以及管理。
4.2.1.3 前端接入層
前端接入層主要由編碼單元、視頻采集單元、報警單元等組成（我公司監(jiān)控攝像機已集合以上所有單元，報警為可選單元）。編碼單元主要實現(xiàn)視音頻信號、報警信號的采集編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及輔助設(shè)備（如云臺、矩陣等）的控制。編碼單元通過LAN、WAN等IP網(wǎng)絡(luò)接入中心業(yè)務(wù)平臺；視頻采集單元一般指監(jiān)控攝像機，實現(xiàn)監(jiān)控圖像采集輸入到編碼單元；報警單元主要是報警信號發(fā)生設(shè)備，通常有煙感、溫感、紅外、門磁等設(shè)備。
4.2.1.4 用戶訪問層
用戶訪問層由客戶端單元和解碼單元組成?？蛻舳藛卧沁h程圖像集中監(jiān)控和維護管理的應(yīng)用平臺，主要實現(xiàn)圖像瀏覽、錄像回放、輔助設(shè)備控制、碼流分發(fā)控制等業(yè)務(wù)功能。解碼單元主要負責在客戶端單元的控制與管理下，實現(xiàn)視音頻信號的電視墻解碼輸出。旭川提供監(jiān)控客戶端軟件和網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器XCNA-DCE1001AD等產(chǎn)品構(gòu)成用戶訪問層。
4.2.1.5 系統(tǒng)原理
監(jiān)控中心管理平臺采用工控機硬件架構(gòu)，安全、穩(wěn)定、可靠，功能強大，拓展性強等特點。監(jiān)控平臺部署可采用集中式部署，也可采用分布式、模塊化部署方式，系統(tǒng)控制平臺組建簡單，部署靈活，利于分期部署，邊投資邊建設(shè)。
監(jiān)控平臺采用嵌入式操作系統(tǒng)和專用DSP數(shù)字處理芯片，集成以下功能模塊：
平臺管理模塊（PMS）：PMS提供用戶認證、管理和全網(wǎng)設(shè)備入網(wǎng)認證和管理功能；
中心控制模塊（CMU）：CMU 為中心管理模塊，是中心服務(wù)平臺的核心單元，可實現(xiàn)前端、客戶端的接入、信令轉(zhuǎn)發(fā)處理、系統(tǒng)及其信息管理，提供對CMU的用戶個性化數(shù)據(jù)、聯(lián)動告警、操作日志等數(shù)據(jù)存儲功能；
視頻處理模塊（VTDU）：VTDU 為視頻轉(zhuǎn)分發(fā)單元，可實現(xiàn)音視頻請求、接收、轉(zhuǎn)發(fā)、分發(fā)，支持多級級聯(lián)；
錄像處理模塊（NRU）：NRU提供錄像與回放功能。
前端接入模塊（PUI）PUI提供全網(wǎng)的設(shè)備的接入。
客戶端接入模塊(CUI) CUI提供全網(wǎng)的用戶的接入。
平臺提供實時監(jiān)控、遠程控制、錄像與放像、報警聯(lián)動、雙向語音、權(quán)限管理、網(wǎng)絡(luò)管理、日志管理等豐富的應(yīng)用功能。
4.2.2 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的技術(shù)特點
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)為當前最新的監(jiān)控技術(shù)，它基于TCP/IP通信網(wǎng)，集中了多媒體技術(shù)、數(shù)字圖像處理及遠程網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)茸钚录夹g(shù)，可以提供清晰流暢的視頻監(jiān)控圖像效果。相對傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控和DVR方式的監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控具備無可比擬的優(yōu)勢， 主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控：通過IP網(wǎng)絡(luò)真正做到任何時間、從任何地點、對任何現(xiàn)場進行實時監(jiān)控；可充分利于IP網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，實現(xiàn)大規(guī)模、大范圍、全方位監(jiān)控；
網(wǎng)絡(luò)化存儲：系統(tǒng)可以實現(xiàn)本地、遠程的錄像存儲及錄像查詢和回放；
高可靠性、安全性：系統(tǒng)采用的視頻編碼器、網(wǎng)絡(luò)攝像機、視頻解碼器、監(jiān)控平臺均嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，具備極高的穩(wěn)定性、可靠性，無需專人管理，利用構(gòu)建無人值守的監(jiān)控系統(tǒng)；
優(yōu)異的圖像質(zhì)量：系統(tǒng)采用先進的MPEG-4/H.264等視頻編碼算法，可實現(xiàn)清晰流暢的圖像效果，實時性好；
操作管理簡單：系統(tǒng)具備良好的用戶界面，采用C/S或B/S架構(gòu)，操作使用非常簡單；
業(yè)務(wù)功能強大：系統(tǒng)為用戶提供了靈活的監(jiān)控畫面選擇, 電子地圖使用，對云臺、變焦的行控制，預(yù)置位和鏡頭的輪巡，以及實現(xiàn)圖像抓拍、錄像和錄像回放、報警和報警聯(lián)動功能；
系統(tǒng)信息安全性高：充分利用防火墻/VPN、加密、權(quán)限管理、安全認證、實時時鐘等技術(shù)，保證監(jiān)控系統(tǒng)和錄像資料不被越權(quán)使用和破壞；
有效利用帶寬：監(jiān)控視頻流可隨時調(diào)整，具備帶寬自適應(yīng)能力，可充分利用通信網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬視頻流可自動調(diào)節(jié)，系統(tǒng)可以在現(xiàn)有的任何網(wǎng)絡(luò)中完成各種監(jiān)控功能；
設(shè)備的分級、分組管理：強大的分級、分組功能可將攝像機、視頻編碼器、報警設(shè)備等前端設(shè)備根據(jù)監(jiān)控地點和管理需要編成不同區(qū)域和工作組，區(qū)域可以分級（分層）。每個工作組可分配數(shù)個前端設(shè)備，同一個前端設(shè)備可同時分配在不同的工作組中；
用戶的分級、分組管理：根據(jù)管理需要可將用戶劃分成不同級別，最上層是超級管理員。不同級別的管理員被賦予不同的權(quán)限。管理員可以創(chuàng)建用戶，分配初始密碼，也可以將用戶劃分為用戶組進行管理。系統(tǒng)將控制權(quán)限分為多個等級，可根據(jù)需要靈活地分配給相應(yīng)的用戶和用戶組；
可擴展性：增加網(wǎng)絡(luò)攝像機、視頻編碼器和分監(jiān)控中心非常簡單，能夠持續(xù)平滑升級和擴展，降低對系統(tǒng)的整體投資成本，和其他管理控制兼容。
4.3 整體設(shè)計思路
針對此次項目，采用一級監(jiān)控平臺架構(gòu)，直接在總監(jiān)控中心選用大中容量、高性能的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字錄像綜合管理平臺，滿足各個監(jiān)控點的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的接入管理、碼流分發(fā)和錄像、電視墻要求。前端監(jiān)控點可采用720P(1280*720)圖像實現(xiàn)高清晰的圖像瀏覽和存儲網(wǎng)絡(luò)存儲；
總控中心采用集中式解碼設(shè)備上墻顯示，中心顯示設(shè)備采用大屏電視墻（2*2 46寸超窄邊拼接屏）滿足值班人員對實時監(jiān)控顯示7*24小時不間斷要求；監(jiān)控中心直接使用網(wǎng)絡(luò)存儲存服務(wù)器存儲，實現(xiàn)高可靠、高穩(wěn)定的存儲要求。
如上圖，在監(jiān)控現(xiàn)場部署網(wǎng)絡(luò)高清攝像機、網(wǎng)絡(luò)高清高速球機，在監(jiān)控中心部署監(jiān)控管理業(yè)務(wù)中心平臺、電視墻、存儲系統(tǒng)和操作員席，依托IP承載網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建一個星型結(jié)構(gòu)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的IP監(jiān)控系統(tǒng)。
4.4 監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)說明
在監(jiān)控現(xiàn)場部署網(wǎng)絡(luò)高清攝像機、網(wǎng)絡(luò)高清高速球機、周界報警設(shè)備和廣播設(shè)備，在監(jiān)控中心部署監(jiān)控管理業(yè)務(wù)中心平臺、電視墻、存儲系統(tǒng)和操作員席，依托IP承載網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建一個星型結(jié)構(gòu)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的IP監(jiān)控系統(tǒng)。
監(jiān)控中心：配置網(wǎng)絡(luò)數(shù)字錄像綜合管理平臺、網(wǎng)絡(luò)電視墻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)電視墻解碼器、電視墻以及操作電腦等。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)字錄像綜合管理平臺負責管理各個監(jiān)控地點的網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控攝像機，實現(xiàn)用戶登錄認證、碼流交換、系統(tǒng)管理和錄像功能。
網(wǎng)絡(luò)電視墻解碼器，實現(xiàn)數(shù)字圖像轉(zhuǎn)模擬輸出到電視墻，實現(xiàn)電視墻瀏覽?？梢詫崿F(xiàn)單路720P格式畫面合成圖像輸出。
在操作席上電腦上安裝XCN客戶端軟件，可實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制、管理、操作等。通過客戶端可瀏覽監(jiān)控圖像、對前端（高速球）攝像機進行PTZ（云臺、變焦）控制、修改設(shè)備參數(shù)、報警聯(lián)動布防與撤防。
監(jiān)控前端：在監(jiān)控點配置網(wǎng)絡(luò)高清槍式攝像機、網(wǎng)絡(luò)高清高速球攝像機、報警設(shè)備（可選）等設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)高清槍式攝像機可對短距離固定焦距監(jiān)控現(xiàn)場進行24小時不間斷圖像采集，可用于教堂內(nèi)部通道等區(qū)域監(jiān)控；紅外高清高速球攝像機可以實現(xiàn)對較長距離監(jiān)控現(xiàn)場進行24小時不間斷圖像采集，可用于教堂院落內(nèi)開闊區(qū)域監(jiān)控，并把圖像實時送到監(jiān)控中心。
4.5 監(jiān)控光纖布線設(shè)計拓撲圖
4.6 監(jiān)控點位設(shè)計圖
詳見附件CAD圖紙;
4.7 前端監(jiān)控點設(shè)計
根據(jù)各個監(jiān)控點的情況，我們安裝不同類型的前端：
紅外高清高速球攝像機：在教堂院落及四周圍墻采用紅外高清高速球攝像機，
網(wǎng)絡(luò)高清槍式攝像機：在教堂殿內(nèi)及出入口采用網(wǎng)絡(luò)高清槍式攝像機，
4.8 監(jiān)控中心機房裝修設(shè)計
4.8.1 供電：
監(jiān)控室照明：使用由市電提供的總配電箱一組獨立回路供電。
機房照明：使用由市電提供的總配電箱一組獨立回路供電
監(jiān)控室顯示屏：使用由市電提供的總配電箱一組獨立回路供電。
機柜及監(jiān)控席供電要求：每個機柜和每組監(jiān)控席使用由UPS不間斷電源提供的可計量配電柜獨立回路供電。
電源供電系統(tǒng)要求留有充分的擴充余量，以備實際的電源負荷隨業(yè)務(wù)發(fā)展和設(shè)備的擴充而不斷增加。
4.8.2 空調(diào)
溫度控制：計算機所產(chǎn)生的高熱能，一般來說，家用空調(diào)難以負荷，但因工程空調(diào)比家用空調(diào)費用高很多，故建議在本項目中采用折衷方式，設(shè)計使用品質(zhì)較高、制冷能力強、有部分功能趨向機房使用設(shè)計的家用空調(diào)來代替機房專用空調(diào)（最好具備停電狀態(tài)記憶功能），使用主監(jiān)控中心溫度能控制在23±2 ℃的范圍。根據(jù)1㎡機房所需空調(diào)制冷量250大卡計算。
本項目主監(jiān)控中心制冷量計算如下：
總控指揮室制冷量：≥250大卡×50㎡=12500大卡×1．162=14525W；
濕度控制：機房空調(diào)需適當控制空氣中濕度，過高的濕度會使空氣中的水分在計算機內(nèi)凝結(jié)，而過低的濕度會產(chǎn)生靜電作用。所以過高或過低的濕度同樣會對計算機形成破壞。一般的家用空調(diào)都忽略對濕度控制或控制不夠精密，因此，在本項目中，原則要求空氣溫度控制范圍為40%-60%。此項指標可作選用空調(diào)的參考指標。
風(fēng)量：計算機對于風(fēng)量的要求比一般空調(diào)高很多，一般家用空調(diào)，每一冷噸（Ton）的制冷量只配有500—650m3/h的風(fēng)量，但計算機機房通常要求每一冷噸制冷量配有850—1000m3/h的風(fēng)量。
建議在本項目中，此項指標可作選用空調(diào)的參考指標。
4.8.3 防靜電鋼化地板
機房防靜電、屏蔽電磁輻射和安全防盜系統(tǒng)，根據(jù)項目經(jīng)費投入情況，采用普通全鋼抗靜電通路地板。
計算機房用活動地板須符合國標GB6650-86《計算機房用活動地板技術(shù)條件》。地板或地面應(yīng)有靜電泄放措施和接地構(gòu)造，防靜電地板、地面的表面電阻或體積電阻值應(yīng)為2.5×104～1.0×109Ω，且應(yīng)具有防火、環(huán)保、耐污耐磨性能。靜電接地的連接線應(yīng)采用焊接或壓接。要求設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格，網(wǎng)格四周應(yīng)設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)帶，并通過等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體將等電位聯(lián)結(jié)帶就近與接地匯流排、各類金屬管道、金屬線槽、建筑物金屬結(jié)構(gòu)等進行連接。
機柜可采用兩根不同長度的等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體就近與等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格連接。等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格應(yīng)采用截面積不小于25mm2的銅帶或裸銅線，并應(yīng)在防靜電活動地板下構(gòu)成邊長為0.6～3m的矩形網(wǎng)格。
4.8.4 監(jiān)控中心機房防雷接地
根據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057和《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
防止雷電的地電位反擊電壓通過接地體入侵；防止由交流供電電源線路入侵；防止由通信信號線路入侵；
4.8.5 照明
照度要求：需達到《電子計算機房設(shè)計規(guī)范》要求，機房內(nèi)在離地面0.8m處，照度不應(yīng)低于300LX，應(yīng)急照明應(yīng)大于5LX；
眩光限制標準：機房內(nèi)主機房、基本工作間無眩光，眩光限制等級為Ⅰ級；
應(yīng)急照明要求：機房內(nèi)應(yīng)急照明設(shè)計應(yīng)采用專用事故照明燈，該部分應(yīng)急照明由UPS設(shè)備提供電源，在市電停電后，啟動應(yīng)急照明由UPS供電，以保證操作席和機柜區(qū)能進行簡單維護以存盤等緊急處理，設(shè)計照度大于10LX；另在主要出入口設(shè)置應(yīng)急出口標志燈，方便工作人員安全撤離，設(shè)計照度大于1LX。
4.8.6 監(jiān)控中心機房布線
室內(nèi)走線盡量走靜電地板下或吊頂，如遇到明線安裝情況，采用直徑25的PVC管用管卡進行墻面固定。
照明電源線與設(shè)備電源線及網(wǎng)絡(luò)信號傳輸線分開敷設(shè)，各類線走線時按平行方式走線，線平行間距50CM以上，建議機房內(nèi)網(wǎng)絡(luò)傳輸線路為了有效屏蔽電磁干擾，采用超五類屏蔽網(wǎng)絡(luò)線進行布線。
4.9 監(jiān)控中心核心設(shè)備設(shè)計
本項目的監(jiān)控中心是整個監(jiān)控系統(tǒng)的中樞指揮機構(gòu)，承擔著對所有區(qū)域監(jiān)控點的接入管理、周界報警、錄像存儲、碼流分發(fā)等功能模塊的統(tǒng)一管理。
監(jiān)控中心其作為整個監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心樞鈕實現(xiàn)集中管理，負責所有監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)控任務(wù)，對整個安全防范系統(tǒng)起監(jiān)察、指揮、調(diào)度、協(xié)調(diào)和控制作用；可通過內(nèi)部計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)掌控全監(jiān)的情況及警力配置等；通過管理教堂 院落、通道、殿內(nèi)、出入口等重點區(qū)域攝像機進行實時監(jiān)控，提高系統(tǒng)整體運作能力及對突發(fā)事件和全局事件的處理控制能力上，從而提升古建安防整體快速反應(yīng)能力。
總控的中心管理系統(tǒng)要求采用NVD網(wǎng)絡(luò)數(shù)字錄像綜合管理平臺，實現(xiàn)用戶管理、認證管理、權(quán)限管理、報警管理、設(shè)備管理、網(wǎng)絡(luò)管理等各個方面。
用戶管理
提供用戶及用戶組的添加、刪除以及用戶信息的修改
支持超級管理員、用戶管理員和操作員三種用戶
認證管理
實現(xiàn)用戶登錄信息的認證
登錄用戶的授權(quán)
權(quán)限管理
采用用戶分級管理機制實現(xiàn)用戶權(quán)限的授予和取消
可針對不同用戶分配不同的系統(tǒng)操作和設(shè)備管理權(quán)限
報警記錄
監(jiān)控平臺提供完備的日志功能，提供詳細的報警信息記錄，能夠保存報警的詳細信息，如：報警地址、報警所屬組織、報警級別、報警類型、報警時間、處警時間、處警結(jié)果等。
設(shè)備管理
提供設(shè)備的添加、刪除以及設(shè)備信息的修改
可根據(jù)設(shè)備的名稱、類型等參數(shù)進行設(shè)備搜索
支持設(shè)備權(quán)限的設(shè)置和修改
支持設(shè)備軟件的遠程升級功能
網(wǎng)絡(luò)管理
提供系統(tǒng)配置管理和系統(tǒng)性能管理
提供報警管理、安全管理和日志管理
提供狀態(tài)監(jiān)測、系統(tǒng)備份及數(shù)據(jù)恢復(fù)功能
4.10 存儲系統(tǒng)設(shè)計
對于監(jiān)控存儲來講，當用戶的應(yīng)用和數(shù)據(jù)量到達一定的水平，就必須考慮將分散在各種平臺上的數(shù)據(jù)整合(consolidate）到一個統(tǒng)一的平臺，進行統(tǒng)一管理。一方面提升數(shù)據(jù)和設(shè)備的使用效率，一方面大大降低維護和管理成本。IP SAN是基于高速以太網(wǎng)的SAN架構(gòu)，通過iSCSI（Internet SCSI，Internet小型計算機系統(tǒng)接口）協(xié)議來實現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)在服務(wù)器和存儲設(shè)備之間高速傳輸。它繼承了IP網(wǎng)絡(luò)開放、高性能、高可靠性、易管理、可擴展性強、自適應(yīng)性強的優(yōu)點，實現(xiàn)存儲網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的無縫連接，并提供了優(yōu)良的遠程數(shù)據(jù)復(fù)制和容災(zāi)特性。
下面我們就目前業(yè)內(nèi)幾種存儲解決方案進行一下對比：
通過對上表中各存儲方案的比較，同時基于我們對大型監(jiān)控系統(tǒng)的理解和目前業(yè)界最流行最先進技術(shù)的考慮，本次項目我們采用所有監(jiān)控中心重要監(jiān)控錄像與報警錄像采用IP SAN的方式進行存儲，前端所有監(jiān)控點實時存儲在網(wǎng)絡(luò)錄像機中。
其中監(jiān)控中心存儲方案支持RAD5等技術(shù)，能夠確保重要監(jiān)控點與報警錄像數(shù)據(jù)的可靠性，另一方面，因為是通過IP的方式進行存儲的，我們可以將存儲設(shè)備進行集中式存放，方便統(tǒng)一管理，若有需要，當然也可以進行分布式部署，總之，IP SAN的存儲方式是一種最佳的解決方案。
集中式錄像存儲：行業(yè)級平臺中內(nèi)置的NRU（網(wǎng)絡(luò)錄像單元）錄像服務(wù)器,可以通過局域網(wǎng)連接IPSAN磁盤存儲系統(tǒng)連接,把前端的圖像信息存入IPSAN的磁盤中保存。通過NRU服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)接口連接IPSAN磁盤存儲系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的錄像系統(tǒng)。
4.11 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹
4.11.1 實時圖像監(jiān)控與遠程控制
客戶端瀏覽
支持單畫面和多種多畫面模式的實時圖像瀏覽；支持4/9/16/25/36等等分屏瀏覽方式，同時支持N+1方式瀏覽；
支持每幅畫面的手動或自動輪詢，輪詢間隔可設(shè)置
支持監(jiān)控點攝像機的遠程PTZ控制實現(xiàn)鏡頭的左右、上下轉(zhuǎn)動，視野的拉近拉遠等；對攝像機PTZ的控制可設(shè)置多個不同的用戶權(quán)限級別進行控制。高優(yōu)先級別用戶可優(yōu)先控制攝像頭PTZ。
支持攝像頭的點擊居中、框選放大功能
支持對前端監(jiān)控圖像進行字幕集中設(shè)置和時間顯示，方便監(jiān)控中心了解監(jiān)控現(xiàn)場。
支持對前端編解碼器的集中參數(shù)設(shè)置。
支持移動偵測、音頻對講功能的操作與管理
系統(tǒng)提供圖像抓拍功能，監(jiān)控中心可隨時根據(jù)需要抓拍監(jiān)控圖像。
可外接鍵盤和矩陣，實現(xiàn)圖像切換和PTZ控制。能夠通過鍵盤控制圖像切換和對攝像機的控制；支持同一鍵盤多種不同品牌攝像頭混合控制能力。
具備CPU資源監(jiān)測功能，當瀏覽圖像路數(shù)超出CPU負荷時能夠給出個性化提示；
同臺XCN端PC支持一機雙顯功能，可同時使用XCN瀏覽視頻和電子地圖功能。
電視墻瀏覽
支持電視墻的實時瀏覽、錄像回放瀏覽功能
支持XCN客戶端對電視墻的配置
支持電視墻預(yù)案輪巡、電視墻圖像輪巡、告警圖像上電視墻功能
支持監(jiān)控專用鍵盤對電視墻圖像的切換和控制。
4.11.2 錄像存儲、數(shù)據(jù)備份與錄像回放
支持中心錄像存儲和客戶端錄像存儲功能
實現(xiàn)對監(jiān)控現(xiàn)場圖像、聲音、數(shù)據(jù)等進行實時存儲。數(shù)據(jù)保存在監(jiān)控中心。同時在監(jiān)控前端進行存儲備份，保證在傳輸線路發(fā)生故障時也能提供數(shù)據(jù)存儲。
能夠?qū)崿F(xiàn)多種方式的錄像：手動選擇錄像、定時錄像或報警聯(lián)動錄像；
錄像文件的檢索可支持秒級檢索，可按名稱、錄像方式、時間段等進行檢索；
錄像數(shù)據(jù)以文件形式存儲在磁盤上，可方便的調(diào)看、導(dǎo)出，刻錄成盤，提供數(shù)據(jù)備份。
支持錄像文件的本地回放和遠程點播
下載的錄像文件應(yīng)該是標準的AVI格式，支持通用播放器（例如：暴風(fēng)影音、windows media player）直接播放，方便備份、刻盤。
錄像回放中提供快進、拖拉等多種控制功能
支持專用工具對獨立錄像陣列進行檢索和瀏覽。
錄像存儲采用智能調(diào)度方式，可將錄像從故障區(qū)域智能調(diào)度到正常區(qū)域。
系統(tǒng)具備完善的日志功能，可對所有的操作、控制、報警等信息進行保存，日志文件支持導(dǎo)出。
4.11.3 語音對講、廣播喊話
提供監(jiān)控點音頻上傳到客戶端功能
提供客戶端音頻向監(jiān)控點廣播喊話功能
提供客戶端與監(jiān)控點之間的雙向?qū)χv功能
通信過程中的音量大小可調(diào)節(jié)
支持回聲消除，保證雙向?qū)χv時的效果
可以實現(xiàn)監(jiān)控點與監(jiān)控中心、監(jiān)控中心與監(jiān)控中心之間的雙向音頻功能，同時支持對雙向語音的錄制。
4.11.4 電子地圖
支持MAPINFO格式的矢量圖（矢量電子地圖需另行購買）或JPEG格式的靜態(tài)地圖兩種方式的電子地圖；
能夠方便地在地圖上定義監(jiān)控點；支持放大縮小地圖；
報警時，能夠在地圖相關(guān)位置顯示報警，并且能夠通過點擊報警圖標調(diào)看現(xiàn)場圖像并進行PTZ控制；
可載入電子地圖文件，載入時的顯示比例可設(shè)置
JPEG靜態(tài)電子地圖提供多層電子地圖功能，并支持電子地圖圖層樹，支持任意圖層之間的跳轉(zhuǎn)；告警時，電子地圖可自動切換到報警點對應(yīng)的圖層；
JPEG靜態(tài)電子地圖支持縮略圖顯示，圖元自定義；
可在電子地圖中添加、刪除和移動圖元
支持圖元名稱、屬性及對應(yīng)前端編碼設(shè)備的配置
可通過雙擊圖元實現(xiàn)前端監(jiān)控圖像的實時瀏覽
可實現(xiàn)電子地圖的全局或局部放大、縮小
上圖為MAPINFO矢量電子地圖
備注：更多詳細功能請參照，客戶端說明書
4.12 傳輸線路設(shè)計
網(wǎng)絡(luò)布線主要是用于室內(nèi)監(jiān)控點、前端網(wǎng)絡(luò)適配器到監(jiān)控點接入交換機，以95米為輻射半徑，在此區(qū)域內(nèi)的前端監(jiān)控點均以一臺接入交換機為半徑接入到二級交換設(shè)備上，再通過二級交換設(shè)備把網(wǎng)絡(luò)信號傳送到監(jiān)控中心。
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