1、 別墅數字化監控管理系統別墅數字化監控管理系統設計方案深圳億維銳創科技有限公司2008年06月目 錄一、系統概述3二、系統設計目標3三、系統設計原則、依據43.1 設計原則44.1 需求分析83、傳輸部分10五、系統選型和配置說明12六、系統防雷設計14七、設備清單15一、系統概述隨著城市（鎮）生活節奏逐漸變快，居住環境的改善成為人們對高質量生活向往的一個基準點，走入都市人的生活，別墅區成為城市（鎮）高消費人休閑住宿的重要場所。要在激烈的別墅地產競爭中取得勝利，已經不能只靠簡單的價格戰，這只會讓商家兩敗俱傷；只有從降低營銷成本、打出品牌，樹立良好形象出發，為顧客創造一個安全、舒適、輕松、貨源齊

2、備的休閑環境，才有可能取得好的業績。由此，別墅必須配以一整套完備的網絡監控系統，解決別墅運營中的安全隱患、控制管理等問題。目前數字網絡監控系統已在銀行、博物館、政府機構、商店和居民社區等得到廣泛應用。在目前的別墅區開發領域，擁有現代化數字網絡監控管理系統的別墅群對于廣大的消費者具有強烈的需求。安全始終是人們在生活中最基本的要求準則。目前，在我國各行業中廣泛使用的網絡監控系統大多為模擬方式，其主要特點是：系統采用矩陣主機控制，通過網絡墻監視前端目標，采用長延時模擬錄像機進行錄像和回放；其主要缺點：當錄像資料需要長時間備份時，需要大量的錄像磁帶，消耗大量的人力和物力，并且在錄像回放檢索時操作不方便

3、。因此，基于數字存儲技術的網絡數字視頻監控系統經過幾年的發展，至今，技術已經完全成熟，很好地解決了傳統圖像存儲及回放等技術難題。網絡視頻服務器系統不僅存儲費用低、效率高，而且還具有網絡傳輸、遠程傳輸和循環存儲等優點。與此同時，硬盤錄像系統的數字化和傳輸網絡化等先進技術可以實現與防盜報警等系統聯網聯動，及時準確地反饋現場信息，為報警事件提供充分可靠的依據。二、系統設計目標在進行網絡監控系統設計的時候，依照別墅區對該系統的基本需求，本著架構合理、安全可靠、產品主流、低成本、低維護量作為出發點，并依此為別墅區提供先進、安全、可靠、高效的系統解決方案。架構合理： 就是要采用先進合理的技術來架構系統，使

4、整個系統安全平穩的運行，并具備未來良好的擴展條件。穩定性和安全性：這是別墅區最關心的問題，只有穩定運行的系統，才能確保別墅區網絡監控系統平穩運行。系統的技術先進性是系統高性能的保證和基礎，同時可有效地減少使用人員和系統維護人員的麻煩。良好的可擴展性則是為了用戶的發展考慮。隨著別墅區安防系統應用時間的增長，未來對安防系統的要求會更高。可擴展性保證當用戶有更多的要求時，引入的新設備可以順利地與本次配備的設備共同工作，進一步擴展與提高系統的性能。產品主流：系統是否采用當今主流產品，關系到系統的整體質量和未來能否得到良好技術支持以及完整的技術文檔資料。低成本低維護量： 指力爭有良好的性能價格比，所采用

5、的產品應是簡單，易操作，易維護，高可靠度的。系統是否具有優良的性能價格比是判斷一個系統優劣條件的重要依據。系統的易操作和易維護性是保證非專業人員使用好一個系統的條件。高可靠度是保障系統運行的基本要求，也是易維護性的保障。我司將本著上述設計原則，來進行別墅區網絡監控系統的設計。并將嚴格按照國際慣例并結合本單位的技術實力與工程經驗，進行別墅區監控系統整個工程所用設備的整體方案設計工作。三、系統設計原則、依據3.1 設計原則根據別墅的總體結構，并充分考慮現場實際情況，前端設計采用高清晰一體球機（槍機），視頻傳輸采用抗干擾光纜，控制信號傳輸采用帶屏蔽專用控制電纜，保證視頻信號和控制信號的準確傳輸；中央

6、控制系統采用網絡視頻服務器監控管理中心系統，可以實時顯示、錄像，并方便檢索回放。如下圖：別墅區域中監控攝像機的布局如下圖所示：由上圖可以看出，每一個監控區域都配置不同數目的一體化攝像機，由于要求的監控區域的范圍并不一致，因此，配置的一體化攝像機的可視距離不同。由上圖中的監控點之間的密集程度，可以將整體別墅區域的前端數字化監控區間分為28個監控區間，每一個監控區間中接入到光纖入口，光纖入口可采用光端機或者光纖收發器來進行處理，如上圖。網絡視頻服務器均放置在監控中心中，監控中心的網絡視頻服務器的功能圖如下圖所示：每一個監控區間中配備的攝像機如下列所示：區間14臺一體化紅外攝像機區間24臺一體化紅外

7、攝像機區間34臺一體化紅外攝像機區間44臺一體化紅外攝像機區間51臺一體化紅外攝像機區間62臺一體化紅外攝像機區間72臺一體化紅外攝像機區間81臺一體化紅外攝像機區間91臺一體化紅外攝像機區間101臺一體化紅外攝像機區間112臺一體化紅外攝像機區間122臺一體化紅外攝像機區間132臺一體化紅外攝像機區間142臺一體化紅外攝像機區間152臺一體化紅外攝像機區間162臺一體化紅外攝像機區間172臺一體化紅外攝像機區間182臺一體化紅外攝像機區間192臺一體化紅外攝像機區間203臺一體化紅外攝像機區間211臺一體化紅外攝像機區間221臺一體化紅外攝像機區間231臺一體化紅外攝像機區間241臺一體化紅

8、外攝像機區間251臺一體化紅外攝像機區間261臺一體化紅外攝像機區間271臺一體化紅外攝像機區間282臺一體化紅外攝像機每一個區間中的一體化紅外攝像機通過標準視頻光纜接入到中央控制機房中。網絡視頻服務器將通過一體球機或者槍機采集到的視頻直接進行數字壓縮，將壓縮過的數字音、視頻數據通過音、視頻線路傳送到別墅監控管理中心，由監控管理中心的別墅監控中心管理服務器進行管理和控制，由中心中的監控流媒體服務器進行轉發服務。流媒體服務器的連接圖如下：如上圖所示，監控流媒體服務器連接無線路由器，通過無線路由器能夠將前端的音、視頻信號通過無線網絡傳輸到別墅中的移動監控終端，即在別墅的每一層中，任何一臺帶有無線網

9、卡的普通電腦（或者筆記本電腦）都能夠訪問到前端監控的實時音、視頻。別墅用戶訪問監控視頻需要配備相應的用戶權限，并且每一個別墅的住戶只能看到自己住房區域的監控視頻。對于住房者而言，可以貼身感受到無處不在的現代化監控安全保衛系統。（本套系統為可選系統，本項目中只做參考備用）前端網絡視頻服務器與中心可進行雙向語音對講，對于別墅監控點中的語音提示功能非常方便，如下圖所示：如上圖所示，網絡視頻服務器在監控點位置上連接拾音器，由拾音器可采集到在監控點范圍約20米內的顧客的請求聲音，傳輸給別墅監控中心管理服務器，由值班人員針對顧客的請求進行回復。語音通話效果可實現最佳。（本套系統為可選系統，本項目中只做參考

10、備用）使用網絡視頻服務器連接報警探頭，例如煙桿，紅外報警器，溫濕度傳感器等設備將監控點中的環境報警系統與監控系統相連接，對于別墅整體管理更加方便。連接方式如下圖所示：如上圖所示，網絡視頻服務器ALARM IN接口中接入紅外報警探頭及煙感探測器等設備，一旦別墅監控點環境出現一場，則在監控管理中心產生報警提示。預防別墅安全事故隱患產生重大作用。停車場中的視頻監控與別墅周邊的攝像機均采用一體化球機，通過網絡視頻服務器可以遠程控制一體化球機的變倍、聚焦、光圈調節，同時也可設置循轉、輪巡功能來對整體監控點范圍的所有區域都進行監控。3.2專線光纖網絡組成別墅整體監控系統由專用光纖網絡接出，內部以網絡交換機

11、為網絡集中設備進行管理，最終接入兩條專用光纖線路，通過一臺雙WAN口的路由器或者專用網管式交換機接入到internet中。別墅管理人員進行監看別墅的運營情況的時候，可通過專用光纖下行帶寬進行訪問視頻，同時可訪問到每一個別墅的實時監控畫面。可對別墅的停車場、周邊等場所進行同時預覽和監看。另外，別墅管理的監控管理中心進行集中的錄像存儲，當別墅發生任何特殊異常事件，可供其他分店來進行調閱錄像。如下圖所示：3.3監控中心組成監控中心通過別墅專用光纖網絡接入，采用分級監控與集中監控合成方式進行管理，如下圖所示：組1組28對應每一個監控區間，即是對每一個別墅監控區域的前端數據采集及傳輸過程，前端的數據通過

12、別墅專用光纖網絡傳輸到監控管理中心的核心光端機上，光端機的光口轉換為核心交換機的網口，由級聯式核心交換機引出級聯交換機，接入網絡視頻解碼器組進行解碼輸出到電視墻進行管理。同時，采用中心管理服務器、網絡管理服務器、存儲服務器進行視頻數據的存儲、瀏覽、管理。并且網絡視頻解碼器中提供RS485接口，可接入矩陣控制鍵盤來進行電視墻的切換、循轉監控等操作，如下圖所示：系統特征：a、 先進性：在投資費用許可的情況下，系統采用當今先進的技術和設備，一方面能反映系統所具有的先進水平，另一方面又使系統具有強大的發展潛力，以便該系統在盡可能的時間內與社會發展相適應。b、 可靠性：系統最重要的就是可靠性，系統一旦癱

13、瘓的后果將是難以想象的，因此系統必須可靠地、能連續地運行，系統設計時在成本接受的條件下，從系統結構、設備選擇、產品供應商的技術服務及維修響應能力等各方面均應嚴格要求，使得故障發生的可能性盡可能少。即便是出現故障時，影響面也要盡可能小。c、 安全性：對于安全防范系統，其本身的安全性能不可忽視，系統設計時，必須采取多種手段防止本系統各種形式與途徑的非法破壞。d、 可擴充性：系統設計時應充分考慮今后的發展需要，系統應具有預備容量的擴充與升級換代的可能。e、 規范性：由于本系統是一個嚴格的綜合性系統，在系統的設計與施工過程中應參考各方面的標準與規范，嚴格遵從各項技術規定，做好系統的標準化設計與施工。一

14、切應從實際出發，使智能系統具有較高的實用效能。這也是智能建筑在當今之所以能迅速興起并發展的關鍵所在。3.2 設計依據本方案設計根據甲方常規要求，并遵循以下國家相關部門制定的設計規范要求。主要包括： JGJ/T16-92民用建筑電氣設計規范 GB/T50314-2000智能建筑設計標準 GB50174-93電子計算機機房設計規范 GB50057-94建筑物防雷設計規范 GBJ232-92電氣裝置安裝工程施工及驗收規范 GB4943-95信息技術設備（包括電氣事務設備）的安全 GB/T75-94安全技術防范規范工程技術規范 GB50198-94民用數字網絡監控網絡系統工程技術規范 發展商對數字網絡

15、監控系統的總體要求四、總體設計4.1 需求分析利用現代的高科技技術手段，組成全方位防范系統是十分必要的。本方案主要針對別墅網絡監控系統來設計。網絡監控系統分為模擬系統和數字系統兩種，這兩種系統的區別主要在于管理與儲存部分使用的形式不同。對于模擬系統來說一般是由矩陣主機，前端攝像機，監視器，控制器，解碼器，云臺和傳輸控制電纜等組成；數字系統是由網絡視頻服務器主機，顯示器（或帶VGA接口的監視器），前端攝像機，控制器，解碼器，云臺和傳輸控制電纜等組成。本方案建議采用網絡視頻服務器系統。網絡監控系統也是管理人的系統，可以為別墅環境創造高度監督及顧客需求過程全實時記錄，由此可以大大降低監督人員的數量及

16、勞動強度，同時降低了經營成本；網絡監控系統還可以調用以前的工作錄像記錄，同時也可為商場管理人員分析顧客對其所經營商品的歡迎程度，提高經營品牌創造了條件。網絡監控系統應該說是跨學科跨行業的系統工程，以功能要求的不同可分為以下幾個方面：1） 前端攝像系統2） 視頻傳輸系統3） 視頻控制系統4） 視頻顯示和記錄系統（管理系統）攝像部分是網絡監控系統的前沿部分，是整個系統的“眼睛”，它把監視的內容變為圖像信號，傳送控制中心的監視器上，攝像部分的好壞及它產生的圖像信號質量將影響整個系統的質量。傳輸部分是系統的圖像信號通道。控制部分是整個系統的“心臟”和“大腦”，是實現整個系統功能的指揮中心。顯示部分一般

17、是由幾臺或多臺監視器組成，它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。網絡監控系統的粗略結構圖如下圖所示： 監控系統結構圖1、攝像部分攝像部分一般安裝在監視現場,它一般包括網絡視頻服務器、鏡頭、防護罩、支架等。它的作用是對監視區域進行攝像并將其轉換成電信號，將電信號轉換為數字信號，通過普通網線即可實現傳輸。鏡 頭 常用的鏡頭種類包括：手動/自動光圈定焦鏡頭和自動光圈變焦鏡頭兩種。定焦鏡頭分為標準鏡頭和廣角鏡頭兩種。定焦鏡頭的適用范圍如下：手動光圈鏡頭-所需監視的環境照度變化不大，如室內。自動光圈鏡頭-所需監視的環境照度變化大，如室外。廣角鏡頭-監視的角度較寬，距離較近。標準鏡頭-監視的角度和距離適

18、中。常用的變焦鏡頭分為10倍、6倍和2倍變焦鏡頭，另一種分法是：手動變焦和電動變焦（電動光圈和自動光圈）兩種。 變焦鏡頭在規則上可以劃分為：1/3、2/3、1/2和1等。選擇變焦鏡頭的原則是：鏡頭的規格不應小于攝像機的規格，也就是說1/2的鏡頭可以與1/3的攝像機一起使用，但是1/3的鏡頭就不能夠在1/2的攝像機上使用。防護罩防護罩分為室內型和室外型兩種。室內的防護罩主要是防塵，有的也有作隱蔽作用，使監視場合和對象不易察覺受監視；室外防護罩的功能主要有防曬、防雨、防塵和防凍等作用。一般的室外防護罩都配有溫度繼電器，在溫度高時自動打開風扇冷卻，溫度低時自動加熱；下雨時可以人工控制雨刷器刷雨；有的

19、室外防護罩的玻璃還可以加熱，當防護罩上有結霜時，可以加熱除霜。2、控制部分在別墅中，數字網絡系統中的信息量與信息處理的工作量都很大，因此其控制臺的操作一般都采用了計算機系統，以用戶軟件編程的全鍵盤方式來完成驅動云臺巡視、視頻切換、報警處理、設備狀態自檢等工作。現在推出的數字視頻監控報警系統采用計算機多媒體技術，以CCD攝像機作為報警探頭，網絡視頻服務器直接將模擬視頻信號轉換為數字信號進行傳輸，經過監控主機里的高速圖像處理器進行數字化管理。該監控系統將網絡監控系統與報警合二為一，實現了監視、報警與圖像記錄的同步進行，而且這種系統中沒有錄像機，沒有視頻分配器，一切報警記錄都在計算機的硬盤內，所有操

20、作都根據屏幕上的軟件提示動作，對使用者來說是一種全新概念的安全防護系統。3、傳輸部分傳輸系統包括視頻信號和控制信號的傳輸。視頻信號的傳輸使用雙絞線即可，方便簡單，大大減少了施工周期。控制信號的傳輸方式包括：Ø 直接控制：控制中心直接把控制量，如云臺和變焦距鏡頭的電源電流等，直接送入被控設備。特點是簡單、直觀、容易實現。在現場設備比較少，主機為手動控制時適用。但在被控的云臺、鏡頭數量很多時，控制線纜數量多，線路復雜，所以在大系統中不采用。Ø 多線編碼的間接控制：控制中心把控制的命令編成二進制或其它方式的并行碼，由多線傳送到現場的控制設備，再由它轉換成控制量來對現場攝像設備進行

21、控制。這種方式比上一種方式用線少，在近距離控制時也常采用。Ø 通訊編碼的間接控制：隨著微處理器和各種集成電路芯片的普及，目前規模較大的網絡監控系統大都采用通信編碼，常用的是串行編碼。它的優點是：用單根線路可以傳送多路控制信號，從而大大節約了線路費用，通訊距離在不加中間處理情況下達可達1km公里以上，加處理可傳10Km以上。這樣就克服了前面兩種方式的缺陷。本系統采用此種控制。Ø 除了以上方法外，還有一種控制信號和視頻信號復用一條電纜的同軸視控傳輸方式。這種方式不需另鋪設控制電纜。它的實現方法有兩種：一種是頻率分割，即把控制信號調制在與視頻信號不同的頻繁范圍內，然后同視頻信號一

22、起傳送，到現場后再把它們分解開；另一種方法是利用視頻信號場消隱期間傳送控制信號（同軸視控）。這種方法在短距離傳送時明顯比其它方法要好，但設備的價格相對也比較昂貴。4.2 設計功能描述Ø 性能、功能先進：設備選型要保證技術領先，性能可靠，操作簡便、實用，維護簡單，性能價格比最優，并留有擴展余地。設備采用均采用目前領先技術和生產工藝制造，系統建成后，三至五年不會落后淘汰。Ø 網絡監控系統功能完善:通過保安監控系統隨時掌握監控區域內人員活動情況，檢查各個重點部位的安全情況，提前發現隱患，及時處理突發事件。并自動進行錄像。正常情況下對進行24小時錄像，錄像資料可備出事時查詢。

23、16; 設備高可靠性：采用監控行業最新技術和高品質設備。Ø 操作簡單實用：采用高科技手段，進行智能化設計，盡量減少系統操作的復雜性。并作到系統工作穩定可靠，維護簡單。Ø 發展性系統應在初步設計時，就考慮未來良好的發展性，以降低未來發展的成本，使系統具有良好的可持續發展性。Ø 經濟性在滿足安全防范級別的要求前提下，在確保系統穩定可靠、性能良好的基礎上，在考慮系統的先進性的同時，按需選擇系統和設備，做到合理、實用，降低成本，從而達到極高的性能價格比，降低智能別墅安全管理的運營成本。Ø 外觀效果美觀：前端裝置安裝均考慮安全性、隱蔽性及美觀性，根據實用和美觀的原

24、則，我們都選用了外觀工藝和性能穩定都比較好的安防產品。五、系統選型和配置說明1、網絡視頻服務器網絡視頻服務器的適用范圍非常廣泛，可用于多種現場。l 城市道路監控l 公共場所安全遠程監控l 商場、超市監控l 別墅視頻點菜系統l 考場集中監控l 遠程教學l 礦場、舞廳等娛樂場所聯網監控使用YW6000系列網絡視頻服務器，在本系統中是非常適合的。設備技術參數如下：視頻制式支持NTSC或PAL格式視頻壓縮方式標準H.264幀率50幀/秒（PAL制式），60幀/秒（NTSC制式）,向下可調音頻壓縮標準標準G.722視頻編碼尺寸 D1: 720×576最優，兼容CIF: 352×288

25、視頻流占用帶寬平均200 kbps(分辨率352×288，25幀每通道)畫面延遲小于200毫秒(局域網)圖像調節亮度、對比度、色度、飽和度，圖像質量級別調節支持的分辨率PAL： 720×576、352×288NTSC：720×480、352×240性能輸出幀率最大為30fps，網絡帶寬占用最小為32Kbps觸發事件及行動觸發條件：時間/報警輸入/視頻移動偵測視頻丟失動作：繼電器輸出控制外圍設備。建議支持用戶數量10IO及控制接口485透明通道(選配)嵌入式WEB服務支持IE瀏覽、配置、升級動態域名內置動態域名客戶端，配置成為二級域名方便動態IP

26、用戶使用視頻輸入1/2/4路1.0V(P-P), 75 Composite, BNC, PAL/NTSC （與型號有關）音頻輸入線性輸入硬件CPU：高性能ARM+DSP處理器；操作系統：實時嵌入式LINUX操作系統；ROM：8M Bytes Flash ROMRAM: 32M Bytes SDRAM看門狗：用于監視系統的電壓可非正常的程序執行含網絡狀態燈的RJ-45以太網接口Mini USB接口2路開關量輸入(選配) 2路開關量輸出(選配)RS-485端口(選配)音頻輸出(選配)無線WLAN(802.11g) (選配)無線CDMA(選配) 網絡接口10/100M安裝無系統要求CPU：P或者更高

27、內存：96M或者更高顯示器：17寸1024×768以獲得最佳顯示效果安全性3層密碼保護工作溫度5 60 工作濕度20 80%輸入電壓DC12V /1A功率小于3WPCB尺寸100mm(W) * 55mm(H)*1.6mm(D)整機尺寸重量上述參數，體現了設備全面的網絡功能和強大的后續開發，使您在采用我們的視頻服務器的時候無后顧之憂。2、一體化紅外攝像機技術規格：² 掃描系統：PAL：625行，25幀/秒² 攝像元件：1/3英寸Interlin Transter Super HAD CCD² 像素：752（H）*582（V）有效像素² 掃描：隔行掃描² 分辨率： 彩色500線，黑白530線² 視頻輸出幅度：VBS1.0Vp-p(75歐姆/BNC)² 信噪比（S/N）：大于52分貝² 最低照度：彩色：0.3Lux（F1.2），0.002Lux（感光度x160） 黑白：0.06Lux（F1.2），0.0004Lux（感光度x