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XX学校安保系统设计方案
1 系统概况
  发展和谐社会,平安城市的理念,以及社会对教育的重视,加强学校安全防范工作为目的,校园的安全不得不被重视起来,学校校园监控因为学校管理人员少,学生多,给学校的安全管理带来许多不便之处,为随时掌握学校动态,发现安全隐患,记录异常情况的视频影像,以便立即防范或作为事后分析处理的客观依据。因此,学校安装监控设施就成为了一种趋势。实践中,充分发挥计算机无人值日、全天候安全监控的功能,是一种节省人力物力的最佳辅助安全管理方案。
  通过对XX学校的整体布局和建筑物结构所做的认真研究和分析,学校共设置摄像机144只,摄像机点位分别分布在校区的教学楼、实训楼、科教楼、图书馆、体育场、宿舍楼、食堂和学校大门处。系统构架以学校已建成的内部局域网作为各视频输入端节点网络上传链路,监控中心采用视频管理服务器对前端各视频输入节点进行管理和控制,同时可根据需要任意调看前端视频输入节点的视频图像。该系统可通过WAN、LAN、PSTN、ISDN、SATELLITE等远程传输及控制方式,接收来自各个分布网点的音、视频、报警数据及其它一些相关数据。
  针对XX学校数字矩阵监控系统工程方案设计注重整体功能强大,中心设备完备,系统配置科学合理,强调校园总体和楼内局部防范相结合,真正体现高技术、高标准、高水平。
2 系统方案设计
2.1 设计规范及标准
  XX学校数字矩阵监控系统符合以下技术标准:
 《工业电视系统工程设计规范》(GBJ115-87)
 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB/50198-94)
 《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002)
 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)
 《视频安防监控系统工程设计规范》(GB50395-2007)
 《系统接地的型式及安全技术要求》(GB14050-93)
 《防盗报警控制器通用技术条件》(GB12663-90)
 《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004)
 《彩色电视图像质量主观评价方法》(GB7401-87)
 《建筑电气安裝工程质量检验评估标准》(GBJ303-88)
 《微型计算机通用规范》(GB/T9813-2000)
 《工业企业通信设计规范》(GBJ42-81)
 《全防范系统通用图形符号》(GA/T74-2000)
 《集中式光纤布线系统标准》(EIA/TIA-72)
 《公用计算机互联网工程设计规范》(YD-T 5037-2005)
 《建筑智能化系统工程设计标准》(DB32/191-1998)
 《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-2008)
 《安全防范工程验收规则》(GA/T308-2001)
 《安全防范工程费用概预算编制办法》(GA/70-94)
 业主初步设想
2.2 系统设计原则
  在满足用户需求的基础上,为保证视频监控系统可靠的、安全的、高速的和高效的运行,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、先进性
  系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平,且切实可行并容易实现;设计必须遵循国际标准和国内外有关的规范要求;系统应选用国际或国内最先进的、符合计算机、网络通讯技术和视频会议技术的最新发展潮流,并且是应用成熟的系统。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。
  2、稳定性
  在设计中采用的所有设备均经过严格的测试,运行稳定;必须具备在规定条件和时间内完成用户所要求功能的能力,能长期稳定地工作;结构简单,可靠性高,对工作条件和工作环境要求较低;系统启动快,系统掉电后再来电或网络传输中断后再恢复正常时,系统恢复工作迅速;故障率低,维护维修方便,具有良好的可操作性和人机交互界面等。
  3、实用性
  系统设计应符合工程的实际需要;系统配置即强调先进性也注重实用性,应注意系统配置的经济效应,达到综合平衡。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。
  4、可扩充性
  系统设计要考虑今后的发展,留有充分的扩充余地:既能支持广域网也能支持局域网;系统的扩容应快速、方便,增加的投资少。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。
  5、开放性:
  能够适应多功能、外向型的要求,讲究便利性和舒适性,达到提高工作效率、节省人力物力和能源的目的;提供符合国际标准的软件、硬件、通讯、网络、操作系统和数据管理系统等方面的接口和工具,使系统具有良好的灵活性、兼容性;系统参数配置少,调整少,自动化程度高,使用方便,操作简单。
  6、安全性
  对于安全防范系统,其本身的安全性能不可忽视,系统设计时,必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。
  7、可靠性
  系统最重要的就是可靠性,系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的,因此系统必须可靠地、能连续地运行,系统设计时在成本接受的条件下,从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求,使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时,影响面也要尽可能小。
具备在规定条件和时间内完成用户所要求的功能的能力,能长期稳定地工作;结构简单,连接点少,可靠性高;对工作条件和工作环境要求较低;系统启动快,系统掉电后再来电或网络传输中断后再恢复正常,系统恢复工作迅速;故障率低,维护维修方便。
  8、规范性:
  由于本系统是一个严格的综合性系统,在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范,严格遵从各项技术规定,做好系统的标准化设计与施工。
一切应从实际出发,使智能系统具有较高的实用效能。这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。
2.3 系统设计目标
 通过数字矩阵监控系统,能够完成对整个校区的观察与监视。
 合理布置摄像机位置,做到监看对象主体明确、多角度、无盲区的监控设计。
 使用户界面友好、规范、操作简便易用。
 系统实现视频丢失报警等功能。
 画面分割和视频自动循环功能。
 监控室能够随时录取图像,并可快速存储、检索。
 系统具备网络功能,可实现远程监视。
 实行操作权限管理和网络安全保护。
 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。
 支持基于TCP/IP的网络互连,可扩展性、可扩充性能力强
 组态化地配置系统的硬件,并纳入统一的控制处理框架之下,通过友好的软件
   界面,即可实现对摄像机、外部设备的控制能力。
3 系统构架设计
3.1 系统图
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3.2 设备功能说明
  系统图中前端摄像机为高清摄像机,它的功能是扑捉清晰的视频图像并将其转换为可在SYV75-5-2视频电缆上传输的电信号。聚合数字矩阵输入单元的主要功能是将前端摄像机传输过来的电信号进行还原为摄像机拍摄的同步图像画面,并进行压缩存储,并通过学校已经建成的内部网络系统将视频信号上传至学校监控各中心,监控中心通过视频管理服务器进行登录等权限的设置。并可以通过视频管理服务器调看前端聚合数字矩阵输入单元的视频图像,可实现单画面、4画面分割、多画面轮巡等功能。
4 系统功能设计
  采用最先进的H.264音视频压缩技术,目前人们普遍认为国际标准规格H.264的优势非常明显。在实际应用中,H.264的视频效果优于MPEG-2,但它所用的带宽却小于MPEG-4,是最新一代的视频压缩传输标准。能根据实际需要调整采样频率,支持CIF、D1分辨率。聚合数字矩阵输入单元系统采用全中文操作界面可以对各客户端进行集中管理及授权,在XXXX学校监控中心的显示器上可以实现单画面、多画面分割显示及单画面轮巡显示等,无马赛克现象,在联网的情况下客户端可实现远程录像回放及下载到本地回放,历史事件查询,电子地图等功能。其特点是优化结构,提高反映速度,以模块化管理的形式,实现结构化,网络化,相互关联,建立统一机制,分级多分控,体现管理上的智能化。具体实现的主要功能如下。
4.1 实时监视功能
数字矩阵监控系统能监视校园的所有区域,所显示的画面是实时的、操作界面是全中文的。可按预置设定的流程成组或单独自动巡视各监视区域,也可手动定点监视重要区域。在每路视频图象上,均能叠加日期、时间、监视区域名称等。对单路、多路图像的清晰度、色调饱和度、对比度、分辨率等设置连续可调,每一路图像可单独调整清晰度、灰度等级、色彩饱和度等。系统支持网络遥控。
4.2 动态存储功能
 (1)系统满足所有画面同步实时画面存储,提供多种画面存储方式,可根据不同区域的防护要求进行设置,达到画面连续、清晰,画面存储介质应安全,可靠,可以支持每天24小时画面存储(根据客户实际需求保存天数)以待事故时检索。
 (2)用户可以自己定义画面存储的起始始间、存储时间等。
 (3)所有的画面存储资料可以存储在硬盘内,也可以通过网络进行备份。系统可以根据不同的要求进行不同等级的画面存储,图像数据保留的时间长短可以根据需求分别予以设定。
 (4)画面存储资料具有通用的存储格式可以备份。
 (5)系统提供对全部视频图象信号,连续(根据客户实际需求保存天数)的画面存储能力。
4.3 历史画面回放功能
 (1)系统具备按录制时的图像质量进行回放的能力,回放品质能达到画面连续(25帧/秒)、清晰、能辨析细节。可多次回放,且多次回放后图像质量没有损伤。可以快速方便的对存储资料进行检索,回放过程中可控制画面快放、慢放、逐帧显示、区域放大,方便分析。将客户端录像文件下载到集控室服务器上进行回放并刻录成光盘存放。
 (2)录像回放时可以根据时间、事件、监控点等条件进行查询,录像回放时可以设定不同的速度进行回放。
4.4 网络传输功能
 (1)系统具有与XX学校网络连接实现联网功能,将图像进行远程传输实现远程控制。系统提供应用软件和接口设备。系统并且具有远程检索、回放功能。
 (2)整个系统是一个开放系统,兼容性强,能与学校的内部局域网和专线网完全兼容。
 (3)在监控网点上,所有的监视图像能够根据授权,完全实时地进行显示。
 (4)系统组网方式灵活;功能配置灵活;各类型资源可方便溶入组网方案之中。系统应保证系统扩容及联网操作简便灵活。
 (5)多媒体分控功能:系统可另带分控,在XX学校保卫处、校长室和分管校长室都可以随时观察学校各个角落的安全情况。系统软件在中文WINDOWS多媒体环境中运行,支持安全权限控制,监视、管理和网络管理融合为一体。
4.6 系统的扩容
  构成监控系统的硬件采用模块式的硬件结构,有良好的可扩充性,以便适应规模的发展。根据监控规模的发展,只需增加少量的前端设备即可达到系统扩容的目的。整个系统具有较强的外部通信能力,通信口的数量可根据需要扩充。能够适应不断增加的业务需求,当增设新的监控内容时,只需增加前端摄像系统和传输线路,其余部分可简单地通过配置完成。
5 设备选型方案及配置
  监控系统组成
  本系统主要由前端系统、传输系统、控制系统、显示系统四大部分组成。
  ● 前端系统:前端系统的主体是摄像机,其功能为观察、收集信息。摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。
  ●传输系统: 监视现场和控制中心总有一定距离,从监视现场到控制中心需要图像信号传输图像信号,同时从控制中心的控制信号要传送到现场,所以传输系统包括视频信号和控制信号传输两部分。
  ●控制系统:聚合嵌入式数字矩阵输入单元
  ●显示系统:显示与记录设备安装在监控中心,普通电脑显示器即可。
5.1 前端系统选型
  供摄像机选项设计,根据学校设置设置摄像机的位置和光照环境,楼道内选择红外摄像机,学校内部各个出入口采用红外摄像机和带云台的球形摄像机,学校道路采用红外摄像机即可。
5.2 传输系统选型
  根据XX学校视频监控系统的实际需求,聚合嵌入式数字矩阵输入单元到摄像机采用SYV75-5-2视频电缆,摄像机电源线采用型号为RVV2×1.0电缆, 聚合嵌入式数字矩阵输入单元到本区域内部网络交换机采用超五类Cat5e网线。聚合嵌入式数字矩阵输入单元到学校监控中心采用校方已经建成的内部局域网络。学校监控中心视频管理服务器到学校内部局域网络交换机采用超五类Cat5e网线。详见系统图。
5.3 控制系统选型
根据校方视频监控系统的实际需求,本次控制系统选型为聚合JH-QVDT/8嵌入式数字矩阵输入单元,设备散热性能较好。本套系统强大采用先进的采用先进的MPEG-4,H.264视频压缩技术,支持CIF、D1录像分辨率,接口为开放式接口系统扩展容易实现,采用全中文图形界面操作容易维护简单,监控中心内采用视频管理服务器对前端设备进行控制和视频图像的调用。
5.4 显示系统选型
  本次设计不提供显示器选项设计,校方可根据自身的实际需求进行选择。
6 摄像机安装环境设计
  本次设计不提供摄像机安装环境选项设计,校方可根据自身的实际需求进行选择。
7 监控点位及输入单元布局设计
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8 摄像机安装方式设计
  摄像机的安装方式主要有吊装、嵌入式安装、壁装、角装、立竿安装等几种方式,摄像机的安装根据现场的实际情况及客户对监视场景实际需求进行安装。本系统摄像机的安装方式主要为嵌入式安装方式。
  1)吸顶式安装
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  2)支架式安装
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9 设备性能介绍
9.1 聚合数字矩阵输入单元
 (1)规格型号:JH-QVDT/8
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 (2)性能特点
系统架构简单,性价比优势明显
同时支持8路(200帧)CIF全实时录像与网传、8路CIF回放及8路CIF/QCIF子码流
系统默认支持多种语言菜单
系统采用图形化用户操作界面
支持USB鼠标/遥控器操作
支持2个SATA硬盘
支持嵌入式WEB访问
支持HTTP、SMTP、FTP、DDNS、DHCP、PPPOE
(3)技术参数:
 操作系统:嵌入式Linux操作系统
 系统资源:5D1总性能、8路CIF回放及8路CIF/QCIF子码流
 操作界面:图形化操作界面,支持鼠标、面板、遥控器操作
 视频输入:8路
 视频输出:1路AV,1路VGA
 视频标准:PAL、NTSC
 视频压缩:H.264
 录像方式:手动、定时、移动侦测
 录像查询:时间检索、事件检索、通道检索、日志检索
 备份方式:网络备份、USB备份
 监视质量:PAL:720x576(D1);NTSC:720x480(D1)
 回放质量:PAL:352x288(CIF);NTSC:352x240(CIF)
 图像控制:3级可调
 移动侦测:每个通道可设置独立的检测区域,可设置多级灵敏度
 画面显示:1、4、9、16画面显示
 录像速度:PAL:25帧/秒(可调)NTSC:30帧/秒(可调)
 录像保存:本机硬盘、网络、SD卡
 系统时钟:RTC标准时钟
 本地回放:8路全实时同时回放
 报警输入:8路开关量
 通讯接口:RS232、CAN
   键盘:外置键盘
 硬盘接口:2个SATA接口,单路支持1T硬盘
 网络接口:RJ45 10M/100M自适应以太网口
  USB接口:2个USB2.0高速接口
 外形尺寸:26CM*13CM
   电 源:15V 5A 电源
9.2 摄像机

9.3 显示器

10. 设备清单
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