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    海南拓维智能工程有限公司
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    一、 系统概述
      近年来,随着社会经济和科学技术的飞速发展,城乡居民的生活水平有了显著的提高,居住条件不断改善,人们对安全技术防范的要求也越来越高,但是犯罪手段也在不断变化。人们在解决了居住问题后,日益关心的是居住安全,因为对于是那些流窜作案的犯罪分子往往选择居民住宅区作为攻击目标,入室盗窃、抢劫、杀人案件层层发生,以往靠小区保安以人防为主的防范措施已远远满足不了人们的安全需要。为了打击各种各样的经济刑事犯罪,保护国家和人民群众的生命财产安全,保证各行各业和社会各部门的正常运转,采用高科技手段预防和制止各种犯罪已成为安全防范领域的发展方向。  
      住宅小区是监控行业的主阵地,因此现在面临大量的老系统改造问题。以前大部分采用的是模拟监控系统,由摄像机和监视器构成一套监控系统。大一些的社区采用了矩阵作为中心端的主控设备。在这些地方涉及到如何利用老系统设备,节省工程造价,如何和老系统兼容,实现系统联动的问题。  
      对于新建住宅小区,目前市场上主要提供两种解决方案:一是基于硬盘录像机的半数字化解决方案。一是基于网络视频产品的网络化解决方案。基于硬盘录像机的解决方案难点在于需要在小区内进行大量的工程布线。小区住宅监控除了要完成视频监控之外,对报警需求也很强烈,因此在小区周围都要铺设大量的视频线、控制线、信号线。在线材类产品价格上涨的今天,对工程商来说并不是一个好消息。硬盘录像机属于典型的主控搭配若干个分控的网络应用模式,比较适合于小型的网络监控系统中,但在组建大型网络监控系统时不具备优势,很难实现多级网络级联。当前,计算机饱受病毒威胁之苦,硬盘录像机作为监控系统的核心一旦感染病毒,有可能导致整个系统瘫痪,监控、报警、录像等重要职能更是无从谈起。基于网络视频产品的技术方案也依然存在诸多挑战。

    二、 系统结构图:

     

     

    作为第三代监控系统的代表――网络视频监控产品实现了视频处理芯片技术与视频压缩算法的完美结合。同时由于采用了嵌入式系统架构,彻底解决了PC式设备的病毒、死机等问题。嵌入式设备外型小,成本低廉,更适合在大型分布式结构的系统中应用。另外,视频压缩算法技术也取得了长足进步。从早期国外流行的MJPEG强调单帧数据完整的压缩算法,到MPEG4、H.264,中国监控行业选择了一条符合中国市场特色的技术标准――强调网络传输效率,强调低带宽下的网络传输。这更符合中国的网络状况和客户对图像实时性的要求。基于以上两点,网络视频服务器以及由此技术衍生出来的网络摄像机、网络一体球成为新监控时代的主流产品。 
       三、系统具体设计
        出于战略规划的考虑,依据国家相关行业规定和规范的要求,结合该各个小区的实际需要,设计、建设的项目内容为以下几点:
        (一)前端设备的布设;
        (二)通讯系统;
        (三)传输系统;
        (四)主控系统;
        (五)中心控制室的建立;
        通过以上五个项目的建立,构成一个现代化的安全技术防范系统工程。该工程是针对刑事犯罪分子狡猾、诡秘、预谋、冒险、不则手段,伺机突发作案,难以预测的特点,运用现代科学技术手段,与建筑物的实体防护,有机的结合。在科学的管理下,达到防范严密,常备不懈,无懈可击,严阵以待,发挥全天候的防范效果,以完成与刑事犯罪作长期斗争的战略部署。从而达到防入侵、防盗窃、防抢劫的目的,并把入侵犯罪行为控制在门、窗之外,使罪犯当场落网。为此,这五个项目的具体要求分述如下:
        (一)前端设备的布设
        前端设备在整个监控系统中起着重要的作用,其中摄像机是最主要的前端设备,发挥着三个方面的重要功能:图像复核功能(主要结合报警系统实现)、监控功能、视频报警功能。摄像机主要安装在室内、室外“重要监视区”及要害部位。这些摄像机通过对现场的实时监视,能及时发现险情、不法行为和治安问题,能使问题解决在萌芽状态。为此,重点监视目标、重点监视地段(小范围),宜采用固定摄像机;较大范围的监视区,如道路、广场、停车场等,宜选用带云台和变焦镜头的摄像机;另外,重要部位安装的摄像机应在终端控制主机上进行视频移动报警功能的设置,当有非法移动时系统能够自动报警、启动录像,以便及时发现警情并作为日后取证之用。
        小区作为人口聚集地,有以下几个特点:
    1.人员较多,背景纷杂,不易管理;?
    2.日常进出人员混乱,且住户间较生疏,易造成漏洞;?
    3.公共活动面积较大较集中,突发性事件难以预料;?
        根据以上特点,充分把握人员进出的各大门、通道,财物较集中的停车场等基础性设施,具体为:
        1) 在“XXXX小区”小区主要道路、路口、广场、地上停车场等位置安装  台彩色带云台低照度一体化摄像机。
        2) 在地下停车场、地上停车场出入口和小区三个主出入口安装  台彩色带红外灯夜视摄像机。
        3) 在  楼前安装  台红外夜视摄像机。
        4) 在  部电梯轿厢内安装  台半球摄像机。
        5) 地下车库安装  台外夜视摄像机。
    (二)通讯系统
        通信系统,是指各防护部位各重要出入口与安防有关的各职能部门之间的通讯联系。通信系统除根据需要配备适量的无线对讲机外,在各重要部位、各控制点之间,安装内线专用对讲系统。该系统具有双向选择通话功能。一旦出现紧急情况时,中心控制室与各监控区、传达室、警卫室、保卫室(科)和总经理室的通讯应是及时的、畅通无阻的,应是安防的专线通信,不受外界干扰,是指挥调度、上传下达的有力保证。
        在该项目中,由于用户暂时未提出对该系统的明确需求,因此仅作为方案设计中必不可少的部分以文字阐述,不列入器材设备报价清单中,如客户明确提出此部分需求,可单独进行系统添加。
        (三)传输系统
        传输系统承担视频图像信号、报警信号和控制信号的传送。应根据传输距离的远近选择同轴电缆、光纤等传输方式。传输距离远,宜选用光纤或微波传输;距离近宜选用同轴电缆传输。此外,还要考虑实际的环境情况、气候情况,以及施工的可行性等。
        该项目中,由于每个摄像机信号的传输距离较短(都在500米以内),因此主要采用同轴电缆传输。为增强抗干扰性选用屏蔽密度为96%的抗干扰SYV75-5-2 专用同轴视频电缆传输,系统视频输入和输出阻抗以及视频电缆的特性阻抗均同为75Ω。多芯双绞线传送报警信号和控制信号。多芯护套线传送设备用电。
        对于电梯内线缆,由于电梯的自由升降性,易导致线缆过于拉伸而断裂的情况,因而选用电梯专用“扁型加抗拉钢丝电梯专用线”,这种线缆的特点是将同轴电缆和电源线集中在同一外护套内,通过合理的结构设计,在保证各传输线获得理想电气性能的前提下,减少电缆外径,使布线更为便捷和合理,并且中间夹有抗拉钢丝,因此大大加强了线缆的抗拉伸能力,即使发生线缆缠绕情况,也不易拉断,最大限度上保障视频信号的正常传输。
        (四)主控系统
        该项目是围绕智能化数字硬盘录像监控系统(以下简称数字硬盘录像系统)作为主控系统来进行设计的。数字硬盘录像系统是指以计算机硬盘为图像录像媒体,集成画面分割、切换、云镜控制、录像检索、网络传输及报警联动等多功能为一体的,高度智能化的监控系统。它以DVR(Digital Video Recorder)为基础,在其中增加了前端设备的控制功能、报警信息处理功能,以及计算机网络传输功能等,从而构成完善的数字化监控报警系统。其中图像记录部分采用数字视频压缩技术,利用硬盘录像,使图像的纪录、重放、检索、管理等更加灵活便捷,因而日益成为监控系统发展的主导趋势。
        相对于传统模拟监控系统,具有多种特点和优势:
    功能高度集成,大大节省了系统空间的占用,简化了系统设备,更加方便了系统的保养和维护;
    操作更加简单、直观,界面更加友好、人性化;
    实现了网络远程监控和系统联网;画质更清晰;
    超大的纪录容量,方便快捷的检索、更利于保存;
    安全性更高,具有严密的输入安全措施和防伪水印,杜绝录像资料被篡改。
    当前,数字硬盘录像主机的性能的优良主要取决于采用何种视频压缩技术以及该技术下相应的软硬件品质的高低。就视频压缩技术而言,目前市场上主要有M-JPEG(Motion JPEG)、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.264等几种标准的算法。各算法的比较不再详细论述,但值得一提的是其中MPEG-4和H.264算法是近期出现的并且主导当前最高性能数字监控产品的两种领先的压缩技术。其中MPEG-4算法是在原有M-JPEG(Motion JPEG)、MPEG-1、MPEG-2等算法之上,吸取其优势,同时又在最大限度上克服了这些算法的弊端后成功推出的新一代压缩算法,优势表现在:通过帧重建技术压缩和传输数据,以最小的数据量获得最佳的图像质量,更节省硬盘空间;对视音频数据采用内容(Content-based)的操作、存储及传输,因此更适合于交互AV服务以及远程监控;具有交互性的动态图像压缩编码标准,使图像接受者不再被动观看,而允许加入其中进行选择或提出要求;具有综合性优势,是一个开放、灵活、可扩展的机构形式,可随时加入新的、有效的算法模板,并可根据不同的应用要求现场配置解码器。
        而H.264算法则是基于MPEG-4算法上的进一步的完善和升级,其主要特点基本与MPEG-4算法相同,只是在一些数据码流处理上更加优化,使图像进一步提升的同时,占用更小的空间。
           (五)中心控制室的建立与要求;
        中心控制室是整个监控系统的管理中心和指挥中心。所有数据和信号将在中心控制室集中汇总并且接入到相应的终端控制设备,通过专人的操作使用,以及对各分控点的统一管理来实现系统的总体功能。由于中心控制室是整个系统中最主要、最直接的侦测现场,因此是第一时间内发现意外情况和接受报警信号的部门,这就决定了中心控制室必需在最短时间内对各种情况做出有效的行动反应,并能指挥协调各部门迅速配合,以制止、解决各种危险事件,避免造成危害。因此,中心控制室设最好设在建筑物的中心位置,这样可以基本解决传输线路长、短不均的弊端,减少电路损耗,提高信号传输质量减少干扰。
        由于中心控制室是“禁区”,是要害部位。因此在选址时,尽量避开“行人”和“观众”的干扰;远离强电磁场、高频源、震动、噪声和有害气体,设在安静隐蔽的环境中。该项目中的中心监控室设在办公楼保安值班室旁的新建玻璃房内。
        为了保障中心控制室值班人员的人身安全和设备安全使人员和设备都应在适宜的环境条件下工作,以保障设备性能稳定和人员的精力充沛,充分发挥人机结合的优势。为此,中心控制室须满足下列要求:
        1. 配备防入侵设施和自卫器具,以抵御武装暴力行为,并起到威慑罪犯和自卫的作用,与当地公安机关应有专用无线和有线两种报警通讯设备。
        2. 中心控制室如有条件应设置周界报警,窗户应安装防弹下班和金属栅栏进行防护,出入门应设置两道防盗安全门,两门之间的通道距离不小于3米。
        3. 建立封闭式的值班室。值班人员上岗后,无特殊情况不离开中心控制室。不给罪犯对值班人员采取隐蔽突袭的机会。这就要求中心控制室的设施要完善。如设休息室、卫生间和必要的生活设施等。
        4. 中心控制室是设备比较集中的地方,中心控制室的面积要与设备安装的要求相适应,要适当宽敞些。设备安装既要布设合理美观、符合规范要求,又便于操作和维修。
        5. 中心控制室应有空调保持恒温。一般室温保持在18-25℃相对湿度40-80%,机房内空气要清新,要保持补充10%左右的新鲜空气,使保安人员有个良好的工作,同时保证各种设备的正常运行。
        6. 中心控制室要有防火、防雷、防尘和防静电设施;要设置专用地线,其接地电阻值应小于4欧姆。
        另外,还需要注意的是防雷接地的处理。系统设备必须选用符合电子设备的雷电防护要求,同时系统应有防雷击措施。另外在应注意等电位接地,接地装置应满足系统抗干扰和电气安全的双重要求,严格避免与强点的电网零线短接或混接,接地电阻不大于4欧姆,接地导线截面积应大于25mm2。室外装置和线路的防雷和接地设计须结合建筑物防雷电要求,必须符合有关国家标准、行业标准。由于本项目中室外监控点较少,因此该部分涉及问题不大。
    四、系统功能
        为了便于用户对系统功能的理解,下面从用户对该系统的两种使用环境下分别具体阐述系统的各种智能监控功能。
        (一)中心监控室具有的功能:
        主控室是整个系统的信号控制及信息交换中心,具有最全面的系统功能,简单表述为以下几点。更详细的功能介绍,请参看“八、设备选用”中的数字硬盘录像主机的选用。
    可实时显示任意一路或多路监控点的影音信息,进行实时监测。
    可对任一路摄像机的显示效果、录像速度进行设置,以达到最佳效果。
    可对某一路或某几路重要监控点的图像进行多种模式的存储录像。
    重要录像资料可以备份和播放。
    可对录像资料进行多种智能检索和回放。
    可任意控制前端云台和摄像机镜头,选取最佳角度和距离监测现场情况。
    具备强大的联网传输功能,可将各路监控信号远传广域网,实现网络监控。
    报警后电子地图可立即弹出显示报警方位;
    实现视频报警联动录像,即报警后可自动启动录像同时启动声光报警信号;
    可在主控室安装模拟电视墙,增强显示效果;
    通过在数字智能型控制主机上的设置,可将监控信号上传到internet网,实现远程监控。
    详细功能请参见设备选型中数字硬盘录像主机的功能介绍。
        (二)其他网络分控端具有的功能:
        作为网络分控端必需具备三个条件才能够实现分控管理的功能。包括:分控端的分控计算机必须与中心数字主控设备联网;在分控计算机上安装专用分控软件并运行;享有最高管理员的授权和密码。具体功能有:
    通过网络可以随时观看所有监控点的视频图像。
    通过网络和分控软件可远程控制各监控点的云台和镜头,摆脱地域限制。
    可登陆到分厂的监控主机,任意查看以前录像资料。
    可对前端摄像机的色彩、对比度、饱和度等进行调整。

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