数字网络监控技术方案

宁夏理工学院校园安防监控项目

项目建议书及解决方案

银川市华普通信机电有限公司

2012-1-1

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阅读提示

1. 采用网络摄像机+DVR结合方式；

2. 适用于前端采用模拟/网络摄像机，学校监控室布署硬盘录像机的建设场合；

3. 适用于条件一般的校园安全监控建设模式。

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目 录

目 录 ................................................ 2 图 表 ................................................ 5 1. 技术方案 ........................................... 0 一、 系统整体概述 ...................................... 0

1.1设计原则 .................................................................. 0

1.1.1先进性与适用性 ...................................................... 1 1.1.2经济性与实用性 ...................................................... 1 1.1.3可靠性与安全性 ...................................................... 1 1.1.4开放性 .............................................................. 2

1.1.5可扩充性 ............................................................ 2 1.1.6追求最优化的系统设备配置 ............................................ 2 1.1.7保留足够的扩展容量 .................................................. 2 1.1.8提高监管力度与综合管理水平 .......................................... 3 1.1.9追求监控机房环保静音及状态监视人性化管理 ............................ 3 1.2设计规范和依据 ............................................................ 3

二、前端技术特点 ....................................... 4

2.1网络摄像机（IPC） ......................................................... 4

2.1.1监控点的选择 ........................................................ 5

2.1.2校门出入口 ......................................................... 10 2.1.3校园周界 ........................................................... 11 2.1.4校园室外 ........................................................... 12 2.1.5各楼出入口 ......................................................... 13 2.1.6楼梯口、走廊 ....................................................... 14 2.1.7停车场、单车停车棚 ................................................. 15 2.2IPC的硬件构成 ............................................................ 16 2.4IPC的主要功能： .......................................................... 17 2.5IPC的优势 ................................................................ 17

2.5.1IPC的多码流技术 .................................................... 18 2.5.2POE技术： .......................................................... 19

2.5.3本地缓存功能 ....................................................... 19 2.5.4IPC的安全通信 ...................................................... 20 2.5.5视频分析技术： ..................................................... 20 2.6传输部分技术特点 ......................................................... 22

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2.6.1以太网交换机 ....................................................... 22 2.6.2全网络传输 ......................................................... 24 2.6.3网络传输带宽 ....................................................... 24 2.7前端设备选型 ............................................................. 26

三、网络化磁盘阵列（IPSAN）存储技术 .................... 27

3.1磁盘阵列简介 ............................................................. 27 3.1.1磁盘阵列的工作原理与特征 ........................................... 27

3.1.2磁盘阵列优点 ....................................................... 30 3.3IPSAN简介 ................................................................ 30

3.3.1 IP-SAN的优势: ..................................................... 32 3.4存储空间计算： ........................................................... 33

四、DID拼接显示技术特点 ............................... 34

4.1液晶拼接屏，DID46英寸高清液晶屏 ......................................... 34 4.2显示部分设备选型 ......................................................... 37

五、管理平台技术特点 .................................. 38

5.1视频管理功能模块 ......................................................... 38

5.1.1本地监控终端视频调用 ............................................... 38

5.1.2本级平台视频调用 ................................................... 38 5.1.3多级跨平台视频调用 ................................................. 38 5.1.4流媒体服务功能模块 ................................................. 39 5.2报警服务功能模块 ......................................................... 39

5.2.1综合智能的报警策略管理及视频联动功能 ............................... 39

5.2.2防区管理 ........................................................... 40 5.3存储管理功能模块 ......................................................... 40 5.3.1系统支持多种录像方式 ............................................... 40 5.3.2系统支持的回放方式 ................................................. 41 5.4显示功能模块 ............................................................. 41 5.5电子地图功能模块 ......................................................... 41 5.6网络通讯功能模块 ......................................................... 42 5.7设备管理功能模块 ......................................................... 42 5.8用户管理功能模块 ......................................................... 43 5.9权限管理功能模块 ......................................................... 45 5.10日志管理功能模块 ........................................................ 45 5.11系统安全性 .............................................................. 46 5.12网络管理 ................................................................ 47

5.12.1故障管理 .......................................................... 47 5.12.2配置管理 .......................................................... 48 5.13安全管理 ................................................................ 48

5.13.1系统安全 .......................................................... 48

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5.13.2数据安全 .......................................................... 48

六、报警技术特点 ...................................... 49 七、备用UPS电源技术特点 .............................. 49

7.1备用电源系统 ............................................................. 49 7.2防雷接地系统 ............................................................. 49

7.2.1雷击分类 ........................................................... 49 7.2.2雷击防护方法 ....................................................... 50

八、数字监控系统原理图 ................................ 55 九、报警系统原理图 .................................... 56

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图 表

图表 4 监控点布置 ...........................................................................6 图表 5 校门布置 ............................................................................. 11 图表 6 图表 7 图表 8 图表 9 周界布置 .............................................................................12 校园室外布置 .....................................................................13 大楼出入口布置..................................................................14 楼梯口、走廊布置 ..............................................................15

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1. 技术方案

一、 系统整体概述

针对校园的治安事件，如校门口恶性人身侵害事件、楼梯垮塌践踏事件、社会人员滋扰在校师生事件等，严重侵害学生权益的案件日益突出。因此教育部、等有关部门分别组织会议及下发文件要求加强校园安全防范工作，校园安全防范工作已经提升到整个社会安全层面。

有效解决当前校园安全存在的问题，确保校园安全，已经成为创建平安社会工作的一个重要内容。运用先进的技术手段，在一定区域范围内警戒可能发生的入侵行为，对发生的报警事件及时捕获、处理和记录相关影像，对重要的部门进出情况进行自动记录，对重要区域提供有效的保护等，是安全防范系统追求的目标，防范胜于救险，提高学校安全防范等级、加强校园的纵深防护迫在眉睫。

平安校园安防工程,也必须解决是应急预警，协调指挥的问题。为了便于集中管理和应急指挥，需要把现有的单个学校各自为政的监控系统，监控联网实时了解现场情况，便于相关部门指挥决策，因此需要把各学校纳入联网监控系统。

根据国家关于学校安防建设的规范，结合实际应用需求，本着高水准、高质量的要求，在设计上充分体现建设者的意图，并考虑到今后使用者的维护、使用的方便性，特制定本方案设计书。 1.1设计原则

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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:

1.1.1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.

1.1.2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.

1.1.3可靠性与安全性

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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.

1.1.4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.

1.1.5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.

1.1.6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.

1.1.7保留足够的扩展容量

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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.

1.1.8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.本系统通过控制系统对各子系统运行情况进行综合监控,时时动态撑握监视及报警情况.闭路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.

1.1.9追求监控机房环保静音及状态监视人性化管理

通常监控值班室要求24小时值守，这样不仅加大了工作值班人员的劳动，同时监控机房的噪音和环境污染也在侵蚀着值班人员的人身健康。24小时值班严重影响了值班人员的生物钟，在这样高强度的情况下，值班人员是无法时时保持正常的精神和值班状态，这样也会给安防监控的作用留下质疑。

1.2设计规范和依据

1. 《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

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2. 《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007 3. 《质量管理体系国家标准》GBT19000-2008 4. 《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003 5. 《建筑工程监理规范》GB50319-2000 6. 《智能建筑设计标准》GB50314-2006

7. 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002 8. 《建筑工程施工质量统一验收标准》GB50300-2001 9. 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000) 10. 11.

《视频安防监控数字录像设备》GB20815-2006 《安全防范系统通用图形符号标准》GA74-94(2000)

二、前端技术特点 2.1网络摄像机（IPC）

网络摄像机，也叫IP摄像机，即IP Camera，简称IPC，在近几年得益于网络带宽、芯片技术、编码算法、存储技术的进步而得到大力发展。IPC的特点主要体现在“IP”上，即支持网络协议的摄像机，IPC可以看成是模拟摄像机与视频编码器的结合体，从图像质量指标讲，又可以实现高于模拟摄像机与视频编码器的效果。IPC是新一代网络视频监控系统中的核心硬件设备，通常采用嵌入式架构，集成了视频音频采集、信号处理、编码压缩、智能分析、缓冲存储及网络传输等多种功能，再结合网络视频存

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储录像系统及管理平台软件，就可以构建成大规模、分布式的智能网络视频监控系统。

相对于模拟摄像机加DVS的架构，IPC是真正的即插即用纯网络设备，IPC可以部署在局域网，也可以部署在广域网下的任何位置，允许用户通过浏览器在任何地方对摄像机视频进行显示及控制，这种相对的工作模式使得IPC既适用于大规模视频监控系统项目中，也可以分散应用在如商店、学校、家庭的分布式、需要远程视频监控应用中。

2.1.1监控点的选择

视频监控系统主要由前端摄像机组成，根据现场不同的环境和应用选用不同的摄像机，在出入口选择红外摄像机及快速球机，在楼梯口和走廊设置红外式摄像机，在周界可以选用红外摄像机和快速球机，在校园室外开阔区域选用室外球型摄像机等。应按如下描述来进行确定基本设置及类型选型。

如图所示整个学校校园监控系统可以分为三道防线：

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学校监控室监控网络教学楼、宿舍等建筑物校门及周界校园室外、停车场等红外一体机红外一体机球机机红外对射报警按钮红外一体机球机

图表 1 监控点布置

第一道防线：校园周界、大门出入口，该部分主要采用周界防范报警+周界监控+出入口监控的方式来实现。通过分析发现最近发生的校园事件，犯罪分子主要是通过学校出入口强行闯入校园，所以视频监控一定要把好出入口关，预防并及时发现隐患。校园周界采用室外快球摄像机和红外摄像机全天候记录视频信息；大门出入口及其他与外界相通的出入口，应选能全天候清楚的辨别出入人员的面部特征及机动车牌号的摄像机。

报警系统发出报警信号后，监控中心人员应及时动作，视频监控等应定位事故发生区域，视频监控可实现与报警系统的联动，由此可实现有目的的、精确的跟踪。

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第二道防线：校园内室外包括操场、主要路口等，该部分主要采用室外快球摄像机。

第三道防线：各教学楼、办公楼、宿舍楼室等，通过安装在大门出入口、楼梯口、走廊等位置红外摄像机等不同类型的摄像机来实现相应区域内的监控。

学校视频监控系统设施基本配置如下表： 设备序号 1 一期大门 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 图书馆主入口 图书馆次入口 图书馆疏散通道 图书馆楼梯口、走廊 图书馆多功能厅 教学楼东入口 教学楼西入口 教学楼北侧墙 教学楼南侧墙 第7页

位置 产品名称 智能高速球 红外一体机 智能高速球 二期大门 红外一体机 红外一体机 智能高速球 智能变速球 红外一体机 红外一体机 红外一体机 智能变速球 智能变速球 智能变速球 智能变速球

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 教学楼楼梯入口、走廊、 活动中心东入口 活动中心超市北入口 活动中心可演入口 活动中心医院东入口 活动中心医院北入口 活动中心医院南入口 活动中心健身北入口 活动中心消防值班室入口 活动中心医院收费室、挂号处、中西药房 活动中心楼梯入口、走廊 活动中心医院楼梯入口、走廊 活动中心医院收藏室 教工宿舍每个拐角 教工宿舍楼梯入口 办公楼正入口 办公楼东侧 办公楼西侧办公楼财务室入口 办公楼后墙 办公楼楼梯入口、走廊 红外一体机 智能高速球 智能变速球 智能变速球 智能变速球 智能变速球 智能变速球 智能变速球 智能变速球 红外一体机 红外一体机 红外一体机 红外一体机 智能变速球 红外一体机 智能高速球 智能变速球 智能变速球 智能变速球 红外一体机 第8页

35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 A区宿舍 A区宿舍楼梯入口 B区宿舍 B区消防车道 B区宿舍楼梯入口、车棚 C区宿舍 C区宿舍楼梯入口 D区宿舍 D区宿舍楼梯入口、车棚 E区宿舍 E区宿舍楼梯入口 实习工厂入口 实习工厂室内入口 实习工厂成品库 实验楼正门入口 实验楼西入口 实验楼外围 实验楼楼梯口、走廊 食堂东入口 食堂西入口 食堂北入口 智能变速球 红外一体机 智能变速球 智能变速球 红外一体机 智能变速球 红外一体机 智能变速球 红外一体机 智能变速球 红外一体机 智能变速球 红外一体机 红外一体机 智能高速球 智能变速球 智能变速球 红外一体机 智能变速球 智能变速球 智能变速球 第9页

56 57 58 59 60 61 62 63

2.1.2校门出入口

食堂南入口 食堂售饭台 开水房 信息中心入口 信息中心楼梯入口、走廊 信息中心微机室 信息中心网控中心 体育场 智能变速球 红外一体机 红外一体机 智能变速球 红外一体机 红外一体机 红外一体机 智能高速球 校园的校门进出口颇多，社会人员往往是通过学校出入口强行闯入学校，是整个校园安全防范重要的区域，为了加强对校园进出车辆及人员的管理，需在每个门口设置监控点，安装摄像机时需考虑夜晚的光线很差，并且要求每监控点要看清楚进出车辆的车牌和人员的样貌，为校园的管理提供事实依据。本系统设计固定红外摄像机和快速球机的方式，实时记录学校出入口信息。红外摄像机负责24小时监控整个场景，满足系统无盲区的要求；球机满足监控系统灵活性要求，可通过定制预置位等在不同时段分别监视不同区域目标。

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图表 2 校门布置

学校出入口监控点设计：设计采用红外摄像机，红外摄像机水平解析度应不低于420线，支持红外线照射距离30米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且CCD温度比通常的产品低10℃，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。

采用一体化智能高速球，实施全景监控。本方案采用高速智能球机水平清晰度应高于480线，支持18倍光学变倍，12倍数字变倍，信噪比大于50dB，最低照度0.01Lux/F1.4，支持巡航、轨迹、守望点、区域显示及鼠标点击跟踪等功能。 2.1.3校园周界

校园周边的围墙一般都是多边形，是整个校园安全防范最弱的区域，为了减少人力防范，防止犯罪分子及盗贼进入盗窃，需在周边围墙设置多个监控点。考虑到夜晚围墙的光线很差，并且要求每监控点可监看范围大，同时为了达到较好的防护级别，本系统采取快速球机种摄像机与红外摄像机相互配合实现全方位、24小时的无盲点的监控。摄像机应安装在周界保护范围内，要求摄像机安装时不留盲点，其布置示意如图所示。

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C球机门卫 机球机球

CCCC球机球机CCC校园周界采用一体化智能高速球，在进行全景监控和实时跟踪。本方案采用高速智能球机水平清晰度应不低于480线，支持18倍光学变倍，12倍数字变倍，信噪比大于50dB，最低照度0.01Lux/F1.4，支持巡航、轨迹、守望点、区域显示及鼠标点击跟踪等功能。

红外摄像机水平解析度应不低于540线，支持红外线照射距离100米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且CCD温度比通常的产品低10℃，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。 2.1.4校园室外

校园室外由于人员活动量大，也是极易产生争执，严重的话可能发生打斗情况，严重影响学校的正常管理，需要在此设置监控点。

C

图表 3 周界布置

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球机球机

图表 4 校园室外布置

校园室外监控点设计：由于室外监控的范围很大，需要采用一体化智能高速球，进行全景监控。本方案采用高速智能球机水平清晰度应不低于480线，支持18倍光学变倍，12倍数字变倍，信噪比大于50dB，最低照度0.01Lux/F1.4，支持巡航、轨迹、守望点、区域显示及鼠标点击跟踪等功能。

2.1.5各楼出入口

校园各栋楼进出口、宿舍门口颇多，是整个校园安全防范重点区域之一，为了加强对各个单元楼进出人员的管理，需在单元楼门口区域设置监控点，考虑到要求能看清楚进出人员的样貌，本区域有全天候工作的要求，所以选择红外摄像机。

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CC大楼出入口监控点设计：楼梯口选用红外摄像机水平解析度应不低于420线，支持红外线照射距离30米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且CCD温度比通常的产品低10℃，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。 2.1.6楼梯口、走廊

校园教学楼楼层通道非常多，是整个校园安全防范重点区域之一，为了加强楼层通道的管理，减少巡逻人员的劳动强度，让监控人员实时监控到楼层通道的情况，发现警情能够及时处理，需在教学楼楼层通道区域设置监控点，为教学楼的安全管理提供事实依据，本区域有全天候工作的要求，所以选择红外摄像机。

CCC

图表 5 大楼出入口布置

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C楼梯口选用红外摄像机水平解析度应不低于420线，支持红外线照射距离30米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且CCD温度比通常的产品低10℃，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。

2.1.7停车场、单车停车棚

校园停放车辆面积广泛，是整个校园安全防范薄弱环节，为了加强停车场、单车棚车辆和人员的管理，减少巡逻人员的劳动强度，让监控人员实时监控到停车场、单车棚的情况，发现警情能够及时处理。需在停车场、单车棚区域设置监控点，考虑到停车场、单车棚光线差，并且要求能看清楚车辆停放和人员活动情况；为停车场、单车棚安全管理提供事实依据，本区域有全天候工作的要求，所以选择红外摄像机。

校园停车场、单车停车棚设计：采用红外摄像机水平解析度应不低于420线，支持红外线照射距离30米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且CCD温度比通常的产品低10℃，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。

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C

图表 6 楼梯口、走廊布置

2.2IPC的硬件构成

IPC的硬件构成一般包括镜头、图像传感器、声音传感器、信号处理器、模/数转换器、编码芯片、主控芯片、网络及控制接口等部分组成。光线通过镜头进入传感器，然后转换成数字信号由内置的信号处理器进行处理，处理后的数字信号由编码压缩芯片进行编码压缩，最后通过网络接口发送到网络上进行传输。

图 2 IPC硬件构成结构示意图

从上图可以看成，芯片+CPU的架构中，编码压缩工作与系统主控工作分别在两个芯片完成，而在SOC的架构中，系统的SOC除了具有完成视频的编码压缩工作外，还需要处理系统数据及网络数据。 2.3IPC的工作原理

图像信号经过镜头输入及声音信号经过麦克风输入后，由图像传感器和声音传感器转化为电信号，模/数转换器将模拟电信号转换为数字电信

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号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，在控制器的控制下，由网络服务模块按一定的网络协议传送到网络，控制器还可以接收报警信号及向外发送报警信号。IPC启动时，主控模块将系统内核转入系统内存SDRAM中，系统从SDRAM启动。系统启动后，主控模块控制通过串行接口/主机接口等控制编码模块、网络模块及串行接口，实现视频的编码压缩、网络传输及PTZ控制。IPC加电启动后软件启动的过程包括装载启动代码、设备驱动程序、网络协议处理，监控接收转发控制程序等。 2.4IPC的主要功能：

视频编码：采集并编码压缩视频信号

音频功能：采集压缩音频信号，实现音频实时播放或录音 网络功能：编码压缩的视音频信号通过网口传输

云台、镜头控制功能：通过网络控制云台、镜头的各种动作 缓存功能：可以把压缩的视音频信号临时存储在本地存储介质

报警输入输出：能接受、处理报警输入输出信号，即具备报警联动功能 移动检测报警：检测场景内移动物体并产生报警，灵敏度可调 视频分析：自动对视频场景进行分析，比对原则并触发报警 2.5IPC的优势

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在模拟摄像机中，CCD传感器所产生的模拟信号首先经过模/数（A/D）转换器转换为数字信号，然后由摄像机内置的DSP芯片进行信号处理，如增益、降噪、背光补偿等处理。经过DSP处理后的数字信号又经过数/模（D/A）转换重新转化为模拟信号，用于在同轴电缆上进行传输，然后传输至DVR或DVS后再次进行模/数（A/D）转换来完成编码压缩工作，这样多次模/数、数/模转换过程牺牲了大量图像质量。

在IPC中，如果传感器输出的是数字信号，那么该数字信号可以直接传送给编码压缩芯片完成编码压缩工作，之后打包上传到网络上进行传输；如果传感器输出的是模拟信号，那么需要进行一次模数转换，再进行编码压缩，打包上传。因此IPC比模拟系统信号转换环节少，可以尽可能减少图像质量损耗。另外，IPC通常采用逐行扫描传感器，相对于模拟摄像机的隔行扫描方式，图像质量更好。 2.5.1IPC的多码流技术

IPC的“多码流”技术意义重大，多码流技术指对于同一个视频源，IPC能够产生并传输多个不同帧率、分辨率或图像质量的码流，以满足不同的用户的需求，本地存储、远程观看及移动终端用户观看等。需要注意的是这些码流可能采用不同的编码压缩方式，并且相互之间应该是完全的，由IPC直接生成而无需辅助手段。例如一个工厂园区项目，在多个分控中心的客户端上，可以进行实时高画质的视频浏览，而为了节省存储空间，可以对采用高画质低帧率的存储方式，而对于保安人员手中的移动终端，可以选择更低码流的视频进行显示，这样同时满足不同用户的需求。

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传输

系统：电视监控系统的传输系统主要由图像信号的传输、声音信号的传输，以及对摄像机、镜头、云台等进行控制的控制信号的传输。

2.5.2PoE技术：

PoE（PoweroverEthernet），指的是通过以太网为网络设备提供电力的技术，PoE技术遵循于IEEE 802.3af标准，在不降低网络数据通讯性能的基础上对网络设备进行供电，是IT行业的一个成熟标准。将PoE技术引入到IPC系统应用中，可以解决IPC单独供电的施工及线缆成本，并便于管理。IEEE 802.3af标准规定的受电设备的功率在12.95瓦以下，基本可以满足各普通固定类IPC的供电需求，而对于PTZ式IPC或快球IPC，可能仍然需要另外单独供电。 2.5.3本地缓存功能

对于网络摄像机或视频编码器，一个弱点是其对网络的依赖性过强，实时的浏览与存储需求导致网络不允许有一刻的中断，否则带来的后果是

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部分视频丢失，这在一些重要场合是无法接受的，因此，需要临时存储报警前后的视频信息。一些厂家的IPC具有本地缓存机制，实现IPC的本地临时存储（Ring Buffer），本地缓存可作为网络故障时图像的缓冲设备，在网络恢复正常后，再将视频进行上传，这样可有效地保证视频数据的连续性和完整性。 2.5.4IPC的安全通信

闭路电视监控系统，系统采用点对点连接，系统中没有任何加密或认证机制，如果想截获或者破坏视频信号，仅仅需要物理连接到这个闭路系统中，采用搭线的方式或切换视频源的方式对视频信号进行截获或破坏。对于网络视频监控系统，数据包直接在开放的网络环境中传输，因此，视频数据及控制数据的中途截取是个风险，同时，由于其采用数字化网络化架构，因此具有多种安全保护机制，数据加密方式通常有以下几种：SSL、HTTPS、、IPSec VPN。 2.5.5视频分析技术：

视频分析技术即VCA技术（Video Content Analysis）在IPC中得到越来越多的应用。VCA技术不同于VMD（Video Motion Detection）技术，VCA技术不使用相邻帧之间进行对比实现移动目标探测，而是首先将视频图像中的背景和前景（目标）进行分离，并保持背景的自动更新，然后通过对前景目标的探测、跟踪、分类及识别，并参考为不同摄像机场景预设的报警触发规则，将目标行为与规则进行比较，一旦前景目标触发了规则，

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系统则自动实现告警。VCA技术可以对视频图像内容进行预处理，过滤掉对分析产生影响的因素，如、风、霜、雨、雪、雾等自然情况，排除各种干扰，集中资源对目标进行探测、跟踪、分类、识别，相对于VMD技术，VCA技术更专注于前景，并具有“记忆”识别能力。

对于具有VCA功能的IPC，视频分析单元部署在前端端，便可以构建分布式的IVS系统。目前的问题是前端芯片处理资源不足，不过随着IC技术的飞速发展及算法的不断提升，对视频分析边缘化有很大推动，也有产品采用附加芯片的方式，单独增加一个芯片专门做分析用，成本提高。此方式架构如图所示：

图4 带视频分析功能IPC架构示意图

此种架构的优点是系统只有当报警发生的时候才传输视频到控制中心或存储中心，大大节省的网络负担及存储空间；可以使得视频分析单元直接对原始或最接近原始的图象进行分析，精确度高；灵活部署、数量无；与NVR及管理平台深度集成。

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此种架构的缺点是IPC目前芯片处理能力及内存有限，了视频分析功能；嵌入式的系统分析架构，必然研发周期长；视频分析软件升级麻烦，需要更新固件FW，影响运行。 2.6传输部分技术特点

电视监控系统的传输系统主要由图像信号的传输、声音信号的传输，以及对摄像机、镜头、云台等进行控制的控制信号的传输。 2.6.1以太网交换机

首先要说明的一点是，这里所指的“以太网交换机”是指带宽在100Mbps以下的以太网所用交换机，其实下面我们还会要讲到一种“快速以太网交换机”、“千兆以太网交换机”和“10千兆以太网交换机”其实也是以太网交换机，只不过它们所采用的协议标准、或者传输介质不一样，当然其接口形式也可能不一样。

以太网交换机是最普遍和便宜的，它的档次比较齐全，应用领域也非常广泛，在大大小小的局域网都可以见到它们的踪影。以太网包括三种网络接口：RJ－45、BNC和AUI，所用的传输介质分别为：双绞线、细同轴电缆和粗同轴电缆。

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不要以为一讲以太网就都是RJ－45接口的，只不过双绞线类型的RJ－45接口在网络设备中非常普遍而已。当然现在的交换机通常不可能全是BNC或AUI接口的，因为目前采用同轴电缆作为传输介质的网络现在已经很少见了，而一般是在RJ－45接口的基础上为了兼顾同轴电缆介质的网络连接，配上BNC或AUI接口。如图1所示的是一款带有RJ－45和AUI接口的以太网交换机产品示意图。

这种交换机是用于100Mbps快速以太网。快速以太网是一种在普通双绞线或者光纤上实现100Mbps传输带宽的网络技术。要注意的是，一讲到快速以太网就认为全都是纯正100Mps带宽的端口，事实上目前基本上还是10／100Mbps自适应型的为主。

同样一般来说这种快速以太网交换机通常所采用的介质也是双绞线，有的快速以太网交换机为了兼顾与其它光传输介质的网络互联，或许会留有少数的光纤接口“SC”。千兆以太网交换机是用于目前较新的一种网络－－千兆以太网中。

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也有人把这种网络称之为“吉位(GB)以太网”，那是因为它的带宽可以达到1000Mbps。它一般用于一个大型网络的骨干网段，所采用的传输介质有光纤、双绞线两种，对应的接口为“SC”和“RJ－45”接口两种。

10千兆以太网交换机主要是为了适应当今10千兆以太网络的接入，它一般是用于骨干网段上，采用的传输介质为光纤，其接口方式也就相应为光纤接口。同样这种交换机也称之为“10G以太网交换机”，道理同上。 2.6.2全网络传输

本次方案设计：是选用全数字网络方式传输，采用以太网快速交换技术，即摄像部分的图像信号、声音信号及控制信号通过带光纤模块接口的百兆或千兆网络交换机、光纤或网线传输，再加一根电源线（RVV2×1.0）进行数据传输，在垂直层选用光纤、光纤交换机或光纤收发进行传输。

2.6.3网络传输带宽

在视频监控系统中，对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以介绍。

比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second)，比特率越高，传送的数据越大。比特率表示经过编码（压缩）后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最小的单 位，要么是0，要么是1。比特率与音、视频压缩的关系，简单的说就是

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比特率越高，音、视频的质量就越好，但编码后的文件就越大；如果比特率越少则情况刚好 相反。

码流（Data Rate）是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。

上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率，比如用FTP上传文件到网上去，影响上传速度的就是“上行速率”。

下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率，比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑，影响下传速度的就是“下行速率”。 不同的格式的比特率和码流的大小定义表：

格式类型 比特率大小 码流大小 传输带宽计算：

比特率大小 × 摄像机的路数 = 网络带宽至少大小；

512Kbps kb/s 1.5Mbps 192kb/s 2Mbps 4Mbps CIF D1 720P 1080P 1000kb/s 2000kb/s 第25页

720P（100万像素）的视频格式每路摄像头的比特率为2Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为2Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：

2Mbps（视频格式的比特率）×10（摄像机的路数）= 20Mbps（上行带宽）

即：采用720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为20Mbps；由于本次方案每层的摄像机不超过6个，因此平面层选用百兆交换机，垂直层由于要负担整个全部摄像机的带宽和访问流量因此选用千兆交换机 2.7前端设备选型

本方案摄像机采用网络高清摄像机，回放图像分辨率1280×720，最低低照度达到0.5LUX，摄像机全实时25帧，采用数字摄像机专用高清镜头，数组采集方式采用H.2压缩方式，双码流，内置音频，具有1路报警输入和1路报警输出，具有数字智能降噪和宽动态功能；摄像机具有自动增益功能，快门可调，摄像机为日夜两用型，可适应不同监控环境使用。

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三、网络化磁盘阵列（IPSAN）存储技术

中心采用存储服务器+IPSAN的方式实现关键录像备份存储。存储时间为30天。存储硬盘为希捷企业级SATA硬盘。

随着高校信息化水平的快速发展，金融系统网络数据中心的数据存储量成几何级数急剧膨胀，海量数据的存取要求数据中心具有更高的数据吞吐量、更快的I/O传输速率和很高的安全性能。传统的以服务器为中心的分散式存储系统在管理方式、容量和扩展性以及数据保护方面，都已很难支持数据中心急速增长的信息服务需求，基于IP的存储区域网络(StoragArea Network，简称SAN)逐渐成为金融系统数据中心的发展方向。 3.1磁盘阵列简介

磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体，整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统。

冗余磁盘阵列RAID(Redundant Array of Independent Disks)技术1987 年由加州大学伯克利分校提出，最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，以降低大批量数据存储的费用（当时RAID称为 Redundant Array of Inexpensive Disks 廉价的磁盘阵列），同时也希望采用冗余信息的方式，使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失，从而开发出一定水平的数据保护技术。

3.1.1磁盘阵列的工作原理与特征

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RAID的基本结构特征就是组合(Striping)，捆绑2个或多个物理磁盘成组，形成一个单独的逻辑盘。组合套(Striping Set)是指将物理磁盘组捆绑在一块儿。在利用多个磁盘驱动器时，组合能够提供比单个物理磁盘驱动器更好的性能提升。

数据是以块(Chunks)的形式写入组合套中的，块的尺寸是一个固定的值，在捆绑过程实施前就已选定。块尺寸和平均I/O需求的尺寸之间的关系决定了组合套的特性。总的来说，选择块尺寸的目的是为了最大程度地提高性能，以适应不同特点的计算环境应用。

实际的计算环境依据其不同的特点，可被划分为转换速率密集(Transfer Rate Intensive)环境或需求速率密集(Request Rate Intensive)，一个计算环境若通常服务于小的用户数量和大的I/O需求，可以被认为是转换速率密集环境，工程学和科学应用属于转换速率密集，例如CAM/CAD、图象处理和数据集合等。

一个计算环境，如果它是自然存在的多用户或在线交易系统(OLTP)，可以被认为是一个标准的需求速率密集, 交互式的数据库应用能产生大量的小的I/O需求，由这些应用产生的I/O负荷可被称为需求速率密集。具备驱动器操作功能的组合套可提供对于需求速率密 集环境来说高的性能。

对于转换速率密集，I/O需求的尺寸比块尺寸大得多，这样可导致每一个I/O需求分布于所有驱动器，数据由组合套转换的速率可以增加，因为所有的驱动器可并行地传输数据，这样，组合套就象一个单磁盘一样有非常高的容许速度。

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需求速率密集中I/O需求尺寸比块尺寸小很多，这将导致每一个I/O需求落于一个单个的驱动器中， 在这种情况下，由于有数个驱动器，阵列可同时处理数个需求，或者说比单磁盘快数倍。

一个单磁盘某一时刻只能满足一个处理业务，一个转换速率密集应用的阵列某一时刻虽也满足一个处理业务，但能比单磁盘转换数据速度快X倍(X是磁盘数)，一个需求速率密集应用的阵列可满足的需求为单一磁盘的X倍，而其转换数据的速率与单磁盘相同。

RAID的另一特征是具备数据校验(Parity)功能，校验可被描述为用于RAID级别2，3，4，5的额外的信息，当磁盘失效的情况发生时，校验功能 结合完好磁盘中的数据，可以重建失效磁盘上的数据。对于RAID系统来说，在任何有害条件下绝对保持数据的完整性(Data Integrity)是最基本的要求。数据完整性指的是阵列面对磁盘失效时保持数据不丢失的能力，由于数据的破坏通常会带来灾难性的后果，所以选择 RAID阵列的基础条件是它能提供什么级别的数据完整性。

此外，数据可用性(Data Availability)也是RAID系统的指标之一，数据可用性指的是阵列内部容错能力的水平，数据可用性程度越高，可被理解为当发生越多的部件失效 时而数据访问仍不丢失。一个RAID阵列能提供的高可用性级别范围可从简单的磁盘冗余到所有部件的冗余性。当选择一个阵列时，重要的是了解所选的设备是否 能够满足期望的可使用时间目标。

RAID阵列能够适应不同环境，在不同类型的主机之间以及操作系统之间移动一个RAID阵列的能力越高，一般说来，可带来更好的投资保护

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3.1.2磁盘阵列优点

磁盘阵列有许多优点：首先，提高了存储容量；其次，多台磁盘驱动器可并行工作，提高了数据传输率；第三，由于有校验技术，提高了可靠性：如果阵列中有一台 硬磁盘损坏，利用其它盘可以重新恢复出损坏盘上原来的数据，而不影响系统的正常工作，并可以在带电状态下更换已损坏的硬盘（即热插拔功能），阵列控制器会 自动把重组数据写入新盘，或写入热备份盘而将新盘用做新的热备份盘；另外磁盘阵列通常配有冗余设备，如电源和风扇，以保证磁盘阵列的散热和系统的可靠性。 因其独特的特征和可靠的性能被广泛地应用于多个行业，如：ISP、医学影像、银行等在线处理业务部门、影像服务器、6石油工业、关键部门的数据中心、多媒体和数据库应用等。

对于磁盘失效的保护通过RAID技术已经成功地实现，但RAID阵列降低数据存储费用的目的没有达到，实际上，RAID阵列的价格通常比标准的磁盘驱动器更高一些。

尽管如此，RAID技术确实提供了比通常的磁盘存储更高的性能指标、数据完整性和数据可用性，尤其是在当今面临的I/O总是滞后于CPU性能的瓶颈问题越来越突出的情况下，RAID解决方案能够有效地弥补这个缺口。 3.3IPSAN简介

企业存储技术发展日新月异，随着磁盘阵列的大量应用，在互联网和大型数组中心越来越建立于局域网的基础之上，磁盘阵列也在向网络化集中化发展，伴随早期大型服务器的DAS 技术（Direct Attached Storage，

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Ipsan原理图

直接附加存储，又称直连存储），后来为了提高存储空间的利用及管理安装上的效率，因而有了SAN（Storage Area Network，存储局域网络）技术的诞生，SAN 可说是DAS 网络化发展趋势下的产物。早先的SAN 采用的是光纤通道（FC，Fiber Channel）技术，所以在iSCSI出现以前，SAN 多半单指FC 而言。一直到iSCSI 问世，为了方便区别，业界才分别以FC-SAN及iSCSI-SAN 的称呼加以分辨。紧接着，为了能在多用户网络环境中，做好档案集中化分享管理的工作，采用全然不同于以往的文件协议（File Protocol）数据存取方式的NAS（Network Attached Storage；网络附加存储）方案也应运而生。它的出现，为以太网络的成熟及重要，做了最佳脚注。日益发展及成熟的因特网，更进一步成为了IP存储方案成长壮大的最佳腹地及平台，现成的架构、协议、标准、基础设施及管理工具，莫不吸引着寻求最佳存储方案者的目光。此背景，加上FC-SAN 高不可攀的成本及管理门坎的障碍，另一存储成员iSCSI（InternetSCSI）也来报到了。iSCSI 的出现，标志着低价化SAN 方案的问世。

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从IP SAN 到iSCSI SAN所谓iSCSI 亦即通过IP 网络， 将SCSI 区块数据转换成网络封包的一种传输标准，它和NAS 一样通过IP 网络来传输数据，但在数据存取方式上，则采用与NAS 不同的，而与FC-SAN 相同的Block Protocol 协议。iSCSI 最早是由IBM 和Cisco 于2001 年制定的。事实上，为了解决FC-SAN 在价格及管理上的诸多门坎，各家早有不同协议的IP SAN的研究开发。这些IP SAN 的架构，其实与iSCSI 大同小异，只不过并非走标准化的协议（事实上，在iSCSI 标准化之前，也没有什么标准不标准的问题），而是各家自行研发的协议，所以基本上各家IP SAN 是不兼容的。

基于十分成熟的以太网技术，由于设置配置的技术简单、低成本的特色相当明显，而且普通服务器或PC机只需要具备网卡， 即可共享和使用大容量的存储空间。 由于是基于IP协议的，能容纳所有IP协议网络中的部件，因此，用户可以在任何需要的地方创建实际的SAN网络，而不需要专门的光纤通道网络在服务器和存 储设备之间传送数据。同时，因为没有光纤通道对传输距离的，IP SAN使用标准的TCP/IP协议，数据即可在以太网上进行传输。IP SAN网络对于那些要求流量不太高的应用场合以及预算不充足的用户，是一个非常好的选择。 3.3.1 IP-SAN的优势:

1. 价格合理的存储合并功能与更为简化的集中数据管理功能实施过程简单。

2. IP网络技术相当成熟，IP-SAN减少了配置、维护、管理的复杂度。

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企业现有的网络管理人员就可以完成日常的管理与维护工作。 3. 因为是基于IP网络的存储系统，所以数据迁移和远程镜像非常容易，只要网络带宽支持，基本没有距离，更好的支持异地容灾。和现有网络基础结构融合，支持跨平台数据共享。

4. IP SAN有三个无限：基于以太网没有速度；没有距离，可无缝连接，实现低价格的远程容灾；没有容量。

5. 基于IP网络的存储系统，以传统以太网的价格实现同等于光纤网络的性能，实现真正的即插即用Plug & Play，无需客户端软硬件升级、零维护成本、使用人员无需技术培训，降低企业的拥有成本与维护成本，而且升级扩容简单方便 3.4存储空间计算：

按照1M码流大小（单位：kb/s；即：比特率÷8）×3600（单位：秒；1小时的秒数）×24（单位：小时；一天的时间 长）×30（保存的天数）×84（监控点要保存摄像机录像的总数）÷0.9（磁盘格式化的损失10%空间）=所需存储空间的大小（注：存储单位换算 1TB=1024GB; 1GB=1024MB; 1MB=1024KB）

84路存储30天的720P视频格式录像信息的存储空间所需大小为：

125×3600×24×30×84÷0.9 = 30240GB≈30.24TB

本方案采用32块2T硬盘总容量为T,加上磁盘阵列的冗余盘消耗的容量，总容量可以达到40T左右存储大于20天。

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四、DID拼接显示技术特点

4.1液晶拼接屏，DID46英寸高清液晶屏

数字液晶拼接墙寸是由多个专业液晶屏作为显示单元以矩阵排列（例如2×2，3×5，4×4及更大的自由无限拼接）组成一个大LCD DID屏幕显示屏；每个子屏幕显示大图象的一部分，共同显示一个大的图象，也可分屏显示不同图像。其它公司显示墙多半以模拟信号输入，无法接入数字信号，无法显示高清图像和视频。

多媒体功能：支持多种信号源输入（HDTV、 PAL和NTSC制普通电视以及计算机的VGA、SVGA、XGAXGA

采用特殊专业液晶屏（DID）：专业液晶屏有着高分辨率、高对比度及高亮度等的特性，成就了高端用户需求的品质

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更可采用高亮度特殊专业液晶屏：特殊专业液晶屏有着更高亮度和更艳丽色彩的特性，可用于露天多媒体播放（室外广告、大型演出及体育场演示）。

大屏幕显示墙由三大部分组成，即拼接显示墙、多屏拼接处理器和信号源。其中多屏拼接处理器是关键技术的核心，支持不同像素的图像在大屏显示墙上显示以及在大屏显示墙上任意开窗口、窗口放大缩小、跨屏漫游显示

该设备的性能：

根据不同需求可定制以下信号供显示屏显示

HDTV、PAL电视信号，D/K制、NTSC电视信号、摄象机、VCD、DVD、放像机、VGA、SVGA、XGA计算机信号

LCD液晶大屏幕整体特性：

高亮度

DID液晶屏的亮度大约是是PC显示器或TV液晶屏的三倍，即使有阳光照射在液晶屏面上，画面依然清晰可见

高对比度

DID 液晶屏具有高于2000：1对比度，比传统PC显示器或TV液晶屏要高出一倍以上,是一般背投的三倍。

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更好的彩色饱和度

DID产品专业开发的色彩校准技术，可以使DID达到92%的高彩色饱和度，可以通过这个技术，对静止和动态画面进行色彩校准，确保画面输出的精确和稳定。

更宽的视角

PVA（Patterned Vertical Alignment）技术即“图像垂直调整技术寸，利用这种技术，可视角度可达双178°(横向和纵向)。

可靠性更好

DID液晶屏为监控中心、展示中心设计，支持全年365天不停机工作，背光源寿命可达8万小时以上。液晶屏寿命更长。

超薄窄边设计

拼接专用DID液晶屏，其优秀的窄边设计，使其单片的边框为10mm，是目前所有大尺寸液晶屏中最窄边框设计，是液晶屏拼接的理想选择。

亮度均匀，影像稳定不闪烁

由于DID每一个点在接收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，属于数字点对点显示，所以不存在像CRT扫描显示所带来的问题。如图像闪烁等

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环保健康、环保健康

液晶拼接显示屏发热量小、无辐射、无闪烁、不伤眼、不含有害物质（如铅、汞等），是环保健康的拼接幕墙，在欧美一些发达国家， LCD拼接幕墙已取代传统的背投式拼接幕墙成为主流。

拼接方式任意选择

液晶拼接显示屏，除了拼接数量任意选择外，屏幕的组合方式（mХn）亦有多种选择，可满足不同使用场所的需要

大屏幕拼接画面宏大、视觉冲击强烈，具有很好的展示、演示、广告、宣传的效果。并且安装简便、不受空间、应用领域广泛应用于：视频监控、电信、公共事业、过程处理、交通控制、安防监控以及国防、舞台娱乐、电视演播厅、股票证券、大型会展、商场、银行、办公大厅、公司迎客屏、专卖店、调度指挥等

4.2显示部分设备选型

显示部分采用TCL46寸超窄拼接屏3×5块。系统可以实现全拼接或部分拼接。拼接屏选用三星认证的A屏，共15块，其中平台软件和2个客户端占用三块屏，其余12个直接显示视频画面，实现轮巡、报警联动和手动切换显示。在拼接屏上部有LED显示屏。

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五、管理平台技术特点 5.1视频管理功能模块 5.1.1本地监控终端视频调用

用户直接操作本地网络监控终端，实现视频监控、录像、语音对讲、报警联动等功能。 5.1.2本级平台视频调用

系统通过流媒体服务器管理视频流的分发，流媒体服务器支持组播功能。当多个本级用户同时向本级平台请求同一视频流时，流媒体服务器向前端网络摄像机发出视频请求，网络摄像机将一路采样、量化、编码后的视频流送至本地平台流媒体服务器，流媒体服务器再将网络摄像机送来的视频流复制成多份，分别送往请求该路视频的客户端，以满足并发访问的要求。

5.1.3多级跨平台视频调用

系统支持媒体服务器级联，在多级系统中，当多个跨级用户请求同一视频流时，下级媒体服务器只向上级媒体转发该路视频流，由最接近用户的媒体服务器以单播或组播的方式为用户分发视频。通过媒体服务器级联，以单播的方式完成了视频流的主干传送，从而节省了宝贵的主干网络带宽。

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5.1.4流媒体服务功能模块

流媒体服务器是系统的视频转移分发单元，可以根据管理策略，向多客户端转发和分发视频功能；可以制定分发策略（路数、用户优先级和事件优先级）对带宽进行管理，同时还可被级联使用。流媒体服务器可以完成视频的多路输入，多路输出。

转发：视频可通过流媒体服务器被转发．访问方只要访问流媒体服务器并告知要访问的前端设备，流媒体服务器可代为取到视频流并转发给该访问方。

分发：一路视频通过流媒体服务器可以被复制成多路送给不同的访问方。

级联：流媒体服务器既可以访问前端子系统，又可以访问其他流媒体服务器；既可以被监控管理终端访问又可以被其他流媒体服务器访问。

5.2报警服务功能模块

该系统含盖结合地理信息系统的报警源管理、智能分析、报警管理、报警图像显示、报警联动等子功能模块； 5.2.1综合智能的报警策略管理及视频联动功能

通过报警事件服务器实现对按钮和探头报警、门禁报警、视频移动侦测报警、视频丢失报警、设备状态报警等所有报警进行统一的管理；

可以定义报警源、报警类型、报警级别、联动规则及处警预案，

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通过报警引擎自动关联实时视频和启动录像，启动现场声、光、门等设备，并将不同的报警发送给不同的责任用户；

监控中心和其它用户客户端按照用户自己定义报警转发规则接收显示相应的报警信息，自动切换显示报警点关联的实时视频图像。 5.2.2防区管理

可将同一区域中的输入、输出探头组成同一防区，方便观察和控制同一区域的报警输入、输出设备；

系统保证同一探头只属于一个防区；

防区管理在一个屏幕内显示不同防区的设备，选择一个防区时能够查看所属的报警输入、输出设备集合，并提供手动布防/旁路输入通道以及接通/断开输出通道的功能，允许对单个或多个通道同时进行操作；

防区的状态分为未知、普通、报警，防区内任意报警输入探头报警，则认为防区进入报警状态； 5.3存储管理功能模块

存储通过系统的存储子系统实现。

保存在中心存储的录像数据都可通过系统客户端实现查询和回放调用。

5.3.1系统支持多种录像方式

手动录像

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自动定时录像 报警联动录像 循环录像和报警预录像

5.3.2系统支持的回放方式

单帧回放； 快速回放； 慢速回放； 回放抓拍；

支持多画面同时回放及多种回放操作。

5.4显示功能模块

系统中心大屏幕显示系统主要由电视墙、电视墙服务器组成。数字视频信号通过监控中心电视墙服务器以硬件解码方式，将数字音视频流直接送入电视墙显示。电视墙可根据电视墙服务器的配置由任意多台的监视器和液晶电视组成，每台监视器可按轮巡、报警联动等多种显示方式。 5.5电子地图功能模块

用户可以在一张地图上放置报警输入、报警输出、文字或自定义图、热区这些对象，并可设置不同的背景图。

报警输入包含旁路或手动布防控制功能，报警输出包含接通或断开控制功能，热区包含跳至子地图的功能。

任何一个电子地图页面可拥有多个子地图页面，以树型关系进行

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显示，用户可选择地图树上任意地图进行显示。

当报警输入发生报警时，电子地图切换报警源所在的地图页面。根据报警源的紧急程度不同，可以不影响用户操作地提示电子地图内容有变化或者强制切换到电子地图页面。当报警信号发生时，可设置自动将电子地图转到报警源所在的电子地图页面。

电子地图功能点：  提供电子地图编辑  提供电子地图状态显示

 提供报警输入、报警输出、文字或自定义图、热区的控制  提供电子地图切换功能  提供电子地图显示功能

5.6网络通讯功能模块

系统中心同设备间及用户客户端的通讯采用TCP协议，中心启动时，作为TCP客户端主动向设备发起连接，如果配置的设备与中心断开连接，则中心自动按照重连时间设置连接设备，同时中心建立用户客户端监听，接受客户端的连接。 5.7设备管理功能模块

本模块主要实现对设备信息、验收文档、系统运行记录、维修记录的处理，包括录入、修改、删除、查询等操作，所有操作需要经过上级批准才能生效。通过此模块，在授权模式下，操作人员可以将本行相关设备资料进行统一录入，所有记录均保存到数据库，以供查询和统计。

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基本功能：

设备信息录入：将设备名称、品牌、型号、图片等信息保存到数据库；

维修记录录入：将设备维修记录，包括报修人、维护维修内容、使用单位意见等保存到数据库，以供查询；

修改：对录入有误或有变更的信息资料进行重新编辑，并更新原数据；

删除：从数据库中删除相关信息；

查询：提供查询条件后，对数据库中的所有守库值班信息进行检索，显示符合条件的信息，以便进行修改、删除和统计等操作。

系统运行记录为交时，由值班人员填写的信息，可以查询。

5.8用户管理功能模块

监控系统中用户管理范围及权限级别尽可能结合用户实际管理权力和行政的上下级关系。用户可以分为不同的角色和组，不同级别的用户拥有不同的优先级别，根据全网系统设备数量繁多的情况，对相应的监控资源设备可划分为多级级联的监控中心分别管理。某一中心的用户只能对本级中心及下辖子监控中心的设备和资料在授权后访问和管理。

系统具备详细的用户行为日志记录，有利于事后对事故相关人员责任的划分，实现系统事后监督、稽查的功能。

该功能实现了将相关人员资料通过电子数据的方式在数据库中存档，便于统一管理及查询，提高人员信息管理的效率。同时该功能模

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块能实现将人员姓名、性别、职务、所属部门、照片等信息进行集中处理，保存到数据库中，以供其他模块调用其相关信息。

用户管理主要完成用户信息管理，权限分配管理、用户行为管理（授权认证、行为日志和审计），具体如下：

 用户档案维护：用户基础及扩展信息的修改，包括跟用户相关信息的维护、联系人等；

 用户档案查询：提供多种方式组合查询用户档案，以及用户信息的详细展现；

 用户账户管理：新建、开通、变更、撤销账户。

 支持分级管理权限机制，不同级别给予不同的操作及管理权限。超级管理员拥有辖区所有设备和用户的管理权，负责用户和设备的分组管理。

 管理员有权将用户分成多个用户组，并将设备分成设备组，分别设置用户组和设备组的访问控制权限。

 同一用户组内的用户拥有同样的设备使用范围，但各个用户对设备的操作权限有所不同，如某些用户不可查看录像，某些用户不可查看实时视频

 用户授权支持角色授权控制，支持上下级角色授权的继承。  系统操作员可在系统管理员授权下进行操作，可在根据客户需求在系统中进行数据的录入、修改、维护。

 客户管理员可对所属用户进行用户名创建、分配、修改、删除等操作，分配业务功能操作及管理权限，实现客户自主管理；

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 用户行使管理员所赋予的操作及管理权限．可自主修改用户密码；

5.9权限管理功能模块

用户登录到视频监控系统中后，系统提供给用户使用界面，通过使用界面，用户可以对监控点的设备进行管理和配置、实时查看可监控点的视频图像、控制对各监控点视频图像的录像日程安排、管理、查看和检索保存在硬盘中的视频文件。

系统具有完善的权限管理系统，数据库中记录了各个用户对各监控点的使用权限，权限管理系统根据这些数据对用户使用权限进行管理。并对用户使用界面进行定制，用户只能管理和使用具有相应权限的监控点的设备和视频文件，而不会随意管理和查看其它监控点的设备和视频文件，保障系统的安全性。 5.10日志管理功能模块

模块描述：

本模块记录系统中所有用户进行的操作，并提供操作记录的查询。 条件：

本模块操作人员需要有查询日志的授权，否则不能进行查询。 日志分为报警日志、重要日志、系统日志和用户日志。 普通报警信号，因为报警信号量大，需要设置自动保存的天数。超过保存天数系统自动删除。默认保存一年，范围半年-3年 报警日志至少需管理10亿条量级。

一般报警日志，即非重要报警日志（不需要进行确认）的日志属

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性。重要报警日志，需确认日志，该日志是人工处理报警的记录，当完成报警处理后记录该日志。

日志模块的主要功能：  提供记录各种日志的功能。  提供日志的本地及远程查询功能  提供按条件删除日志的功能  配置日志的保存天数

 提供用户对重要日志确认的功能

 异常日志应记录项：异常信息名称、发生时间、主机名称、主机、操作系统、系统运行时长、应用程序名称、应用程序版本、物理内存及虚拟内存占用、应用程序线程数、应用程序句柄、硬盘磁盘信息、已连接的IP数，堆栈信息

 定义异常级别，自上次正常以来重复发生的记录只记录一次。  系统采用日志全自动记录模式。系统所有操作者对摄像机、报警器、灯控等的操作处理和报警时间、地点、警情均将自动进行记录，系统管理者可随时检索阅读和打印，进一步加强了系统内部管理监督机制。 5.11系统安全性

系统具有用户认证与授权功能；

系统支持身份认证，使用自由设定密码方式进行认证，以判断用户是否有权使用系统。用户通过身份认证后，门户系统将会维护该用户的会话信息，用户由此使用系统提供的网络视频监控服务。高效的

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认证机制使非法用户无权使用网络视频监控系统。

授权机制：系统提供完善的授权机制，可以灵活地分配用户可以查看的摄像机、可执行的功能模块、可执行的具体功能等。因而用户只能查看权限范围内的摄像机和执行被授予的功能。

登录验证机制：用户登录时，需要输入系统分配的用户名和密码的动态ID。

用户登录到视频监控系统中后，系统提供给用户使用界面，通过使用界面，用户可以对监控点的设备进行管理和配置、实时查看监控点的视频图像、控制对各监控点视频图像的录像日程安排、管理、查看和检索保存在硬盘中的视频文件。

系统具有完善的权限管理，数据库中记录了各个用户对各监控点的使用权限，权限管理系统根据这些数据对用户使用权限进行管理，并对用户使用界面进行定制，使用户只能管理和使用具有相应权限的监控点的设备和视频文件．而不会随意管理和查看其它监控点的设备和视频文件，保障系统的安全性。 5.12网络管理 5.12.1故障管理

网络视频监控平台的服务器、摄像机等发生严重故障或严重超负荷时，应能向监控中心发出告警信息，当告警消除时，亦应有报告。

网络视频监控平台应能配合监控中心对故障进行测试诊断与定位，按指令完成软什／硬件的重新配置，并具有故障恢复功能。

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具体要求如下：

 故障发生时实时告警并显示；  执行诊断测试；

 生成错误日志，对日志进行维护并形成故障统计；

5.12.2配置管理

网络视频监控平台应能支持网管系统对其进行的更新、升级等配置管理，完成软件，硬件的重新配置。具体要求如下：

 前端子系统设各系统软件的配置与升级；  对配置操作过程的记录统计；

5.13安全管理 5.13.1系统安全

 网管系统采取高级别、多层次的安全防护措施；  网管系统应提供严格的操作控制和存取控制；

 自动记录非法信息，并将系统的状态自动记录，以便系统出现安全问题时能够容易地找到原因。 5.13.2数据安全

对各种配置数据、统计数据采取备份、保护措施； 采用多级别的方法，备份用户数据。

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六、报警技术特点

前端的红外/微波探测器其探测距离大于10米，红外对射探测器采用探测距离大于200米的4光束设备。选用霍尼韦尔报警设备。

报警管理与摄像机端子直接连接，除实现报警主机的全部功能外，也可以和报警点的摄像机实现报警联动，灯光控制。其余摄像机直接接入管理平台管理。

七、备用UPS电源技术特点 7.1备用电源系统

备用电源：采用在线式UPS电源，停电使用时间4小时。 7.2防雷接地系统 7.2.1雷击分类

直击雷:闪电直接击在建筑物、其它物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。它直接摧毁建筑物，构筑物以及引起人员伤亡。

雷电波侵入―由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏电子设备。

雷电感应――闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生点火花。雷云之间或雷云对地之间的放电时在附近的架空线路、埋地线路、金属管线或类似的传导上产生感应电压，在进入建筑物的各类金属管、线上产生雷电脉冲，间接摧毁微电子设备。

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雷电感应对微电子设备，特别是监控系统及设备系统的危害最大，据资料显示，监控系统的设备遭雷击损坏，80%以上是由感应雷引起的。 7.2.2雷击防护方法

为保障安防监控和周界报警系统的正常运行，防止和减少因雷击供电线路、信号线路造成的设备损坏，依据国家有关标准规定，应实施综合防护措施.

在智能弱电系统中中心机房的防雷最为重要，应从直击雷防护，防雷电波侵入，等电位连接和电涌保护等多方面进行。

A 、直击雷防护：中心机房所在的建筑物应有避雷针、避雷带等直击雷保护装置。

B 、防雷电波侵入：所有进入监控室的电缆均应埋地引入。金属穿线管在进入机房前应与地网连接。如采用架空线引入室内其金属吊线或金属物全要接地。

C 、等电位连接：机房内设置一等电位连接母排，该等电位连接母排应与PE线、设备保护地等连接到一起，防止危险的电位差。各种避雷器的接地线应以最直和最短的距离与等电位母排进行连接。

D、电涌保护

①、进入机房内的供电方式采用TN-C-S方式，电源为380V，供电系统避雷采用三级保护。

其总体原则如图所示。 外部防雷 雷 电 防 护 第50页 内部防雷 接闪器 引下线 接地装置 屏蔽措施 等电位连接 电涌保护

外部防雷是由接闪器（避雷针）、引下线、接地装置组成，以保护建筑物或设备免受直击雷侵害。

内部防雷是由防雷过压保护器组成，其作用就是在最短时间（纳秒级）将因雷击而产生的大量脉冲能量泄放到大地，实现设备间的等电位连接，降低设备各接口间的电位差，达到电子设备能承受的量级，从而保障电子设备正常运行。

在智能弱电系统中中心机房的防雷最为重要，应从直击雷防护，防雷电波侵入，等电位连接和电涌保护等多方面进行。

其安装方式如下示意图：

至前端设备L1L2L3NL1L2L3NPEL监控室设备UPSNPEDXH06-Z5/5DXH06-FBS/4b60 DXH06-FBS/4b40 DXH06-FBS/2b20说明：1、监控室供电系统的避雷保护是按照TN系统过电压保护方式配置。2、输出室外的电源线有几路应安装几个避雷模块，图中设计的是1路。3、防雷插座按实际数量配置。设计审核批准设计单位名中控室供电系统目避雷保护配置图7.

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2. 3三合一防雷系统

现代的安防监控产品均系微电子化产品，这些监控设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性。其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感，这就使得监控系统设备极易遭受雷击/过电压破坏，其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失和安全方面的风险。因此，我们针对监控系统开发了一系列专用防雷器。

JK系列交/直流供电监控摄像机防雷器为一体化多功能防雷器。可以分别对摄像机的电源、视频/音频、云台控制线路实施浪涌保护，安装在摄像机前。

摄像机有固定和云台控制两种使用方法，其供电线路电压也有220V和12-24V三种，JK系列一体化多功能监控防雷器提供多种相应型号选择，以适合不同应用的监控摄像机。

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视频信号专用防雷器采用双一级保护模式，实现双向保护，主要适用于采用BNC接头通过同轴电缆传输视频信号的相关设备，同时适用其它采用BNC接头通过同轴电缆传输的信号带宽不大于10Mbps的任何信号收发设备。

位置/安装

1、串联安装在设备端口前。以串联的形式连接在信号线与设备之间（“IN”标识端接入信号线，“OUT”标识端与被保护设备相连接），然后直接接地。

2、线路端子接法（电源部分）：电源(power)两端分别对应接“L”“N/”。 3、线路端子接法（控制信号）：每组使用一对信号(controller)线，按标识“1对3；2对4”相对应连接。

4、线路端子接法（视频信号）：输入端(IN)与信号通道相连, 输出端(OUT)与被保护设备相连, 不得接反

5、接地线截面应≥2.5mm2，且尽可能短。安装本防雷产品要求接地电阻小于4欧姆，在接地线及接地电阻合格下防雷性能最优。

6、本防雷器免维护，雷雨后应及时检查和记录避雷器的工作状况。

注意事项：

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1: 防雷器输出端所有端口均连接被保护设备 2: 正负线路不要接反或接错

3: 防雷器安装在被保护设备前端1米内越近越好 4: 设备需要定期检查，产品劣化后必须立即更换 5: 切记不可带电作业

6: 接地一定要良好且接地电阻不得大于4欧姆

7：防雷器是防雷工程中的一部分，为了确保安全必须由具备国家防雷施工资质的工程单位设计施工

8：防雷器前端需加装短路装置确保避免防雷器劣化后短路引起火灾

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八、数字监控系统原理图

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九、报警系统原理图

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