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1 項目概述
本系統(tǒng)方案采用全數(shù)字、標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議系統(tǒng)設(shè)建設(shè)在追求性能優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)實用的前提下，遵循技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。使該系統(tǒng)真正成為符合電廠實際應(yīng)用的信息平臺。并綜合考慮維護(hù)及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴(kuò)建、改造等因素留有擴(kuò)充的余地。
對于電廠來說，都按照統(tǒng)一的要求進(jìn)行設(shè)備配置，員工能夠按照標(biāo)準(zhǔn)流程規(guī)范進(jìn)行操作，實現(xiàn)視頻監(jiān)控流程的標(biāo)準(zhǔn)化。
所以整個工廠門禁監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)以下幾個部分的內(nèi)容：
工廠前端監(jiān)控、門禁管理系統(tǒng)
信號傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
分控與總控中心建設(shè)
總控中心整個監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺
隨著高科技的蓬勃發(fā)展，智能化管理已經(jīng)走進(jìn)了人們的社會生活，電廠適應(yīng)信息的時代需要，作為跨世紀(jì)使用的建筑和辦公環(huán)境，必須在功能上滿足當(dāng)前和未來發(fā)展的需求，成為文化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基地。
感應(yīng)式IC卡出入管理控制系統(tǒng)（簡稱門禁系統(tǒng)），具有對門戶出入控制、實時監(jiān)控、保安防盜報警等多種功能，它主要方便內(nèi)部員工出入，杜絕外來人員隨意進(jìn)出，既方便了內(nèi)部管理，又增強(qiáng)了內(nèi)部的保安，從而為用戶提供一個高效和具經(jīng)濟(jì)效益的工作環(huán)境。
它在功能上實現(xiàn)了通訊自動化（CA）、辦公自動化（OA）和管理自動化（BA），以綜合布線系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為橋梁，全面實現(xiàn)對通訊系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)的綜合管理。
門禁系統(tǒng)作為一項先進(jìn)的高科技技術(shù)防范和管理手段，在我國已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種建筑內(nèi)，特別是由于系統(tǒng)本身具有隱蔽性，及時性等特點，在許多領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。
2 系統(tǒng)總體設(shè)計
2.1 需求分析
根據(jù)電廠的特性和設(shè)計目標(biāo)的要求，對于電廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)和門禁管理系統(tǒng)的需求分析如下：
電廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)以核心安全生產(chǎn)事故地點為重點區(qū)域，進(jìn)行監(jiān)控設(shè)備安裝；建設(shè)全方位、全天候的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以滿足集團(tuán)安全管理的需求，其中重點的監(jiān)控區(qū)域有生產(chǎn)機(jī)組、特種加工區(qū)域等；
視頻監(jiān)控中心管理軟件滿足實時監(jiān)控、錄像回放與下載、電子地圖、設(shè)備遠(yuǎn)程統(tǒng)一配置和管理、流媒體負(fù)載均衡、具備級聯(lián)模塊、豐富的對外接口等功能；支持多分控中心建設(shè)，通過多級權(quán)限有效管理圖像資源；
門禁系統(tǒng)具有對門戶出入控制、實時監(jiān)控、保安防盜報警等多種功能，它主要方便內(nèi)部員工出入，杜絕外來人員隨意進(jìn)出，既方便了內(nèi)部管理，又增強(qiáng)了內(nèi)部的保安，從而為用戶提供一個高效和具經(jīng)濟(jì)效益的工作環(huán)境。它在功能上實現(xiàn)了通訊自動化（CA）、辦公自動化（OA）和管理自動化（BA），以綜合布線系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為橋梁，全面實現(xiàn)對通訊系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)的綜合管理。
根據(jù)業(yè)主安全管理系統(tǒng)要求，我公司深化軟件設(shè)計完美與業(yè)主安全管理系統(tǒng)發(fā)布的統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)與電廠門禁控制系統(tǒng)的集成，共享數(shù)據(jù)及承包商管理授權(quán)。
2.2 設(shè)計思路
在電廠的監(jiān)控門禁管理系統(tǒng)，以“人防、物防、技防”相結(jié)合，本著“嚴(yán)進(jìn)寬出”的原則，采用先進(jìn)的CPU硬件加密技術(shù)、人臉生物識別技術(shù)，其功能包含有：管理控制功能、報警功能、聯(lián)動功能，在實際具體應(yīng)用中設(shè)置靈活、簡單、方便、實用。
根據(jù)電廠項目基建施工特點，本工程為安防監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)傳輸。
2.3 系統(tǒng)組成
數(shù)據(jù)前端組成
監(jiān)控系統(tǒng)前端視頻采集通過前端監(jiān)控攝像機(jī)來實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)備份；
視頻信號和門禁數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳至監(jiān)控集中中心，實現(xiàn)視頻監(jiān)控顯示和錄像存儲。根據(jù)需要及實際網(wǎng)絡(luò)情況，把視頻圖像等傳輸至分控中心、領(lǐng)導(dǎo)客戶端和門衛(wèi)崗?fù)ぃ煌瑫r支持客戶端遠(yuǎn)程調(diào)閱各監(jiān)控圖像；
管理中心組成
監(jiān)控中心系統(tǒng)由管理服務(wù)器、硬盤存儲機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電視墻和客戶端管理等組成。
（1）管理服務(wù)器是系統(tǒng)對前后端設(shè)備進(jìn)行有效管理的主要設(shè)備。主要功能包括：
用戶管理：
保存用戶信息，提供客戶的創(chuàng)建、修改、刪除、賦權(quán)等接口。
用戶登錄時，中心管理服務(wù)器負(fù)責(zé)對其鑒權(quán)。
記錄各個用戶的操作流水：
匯總用戶使用的視頻流量，時間等信息。
前端設(shè)備管理：
保存前端設(shè)備信息，提供前端設(shè)備的創(chuàng)建、修改等接口。
實現(xiàn)對前端設(shè)備業(yè)務(wù)參數(shù)的配置和查詢。
前端設(shè)備向平臺注冊時，中心管理服務(wù)器對設(shè)備鑒權(quán)。
匯總設(shè)備的在線狀態(tài)、時間、發(fā)送流量等信息。
能力封裝：
實現(xiàn)對外開放的能力接口，對外提供系統(tǒng)所能提供對外能力的Web Service接口，將網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)所提供的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)能力封裝為標(biāo)準(zhǔn)的Web Service API，供其它系統(tǒng)調(diào) 用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)所提供的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)和門禁數(shù)據(jù)查看。
（2）硬盤錄像機(jī)及管理服務(wù)器是系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)錄像存儲單元，實現(xiàn)對音頻/視頻的接收存儲、錄像回放服務(wù)等功能。存儲服務(wù)器內(nèi)配置物理存儲設(shè)備，可實現(xiàn)分布式部署。存儲服 務(wù)器的主要功能包括：
錄像存儲
存儲服務(wù)器支持從前端設(shè)備或流媒體服務(wù)器獲取媒體流并存儲在所連接的存儲介質(zhì)中，并保存所存儲資料的索引。
錄像檢索
存儲服務(wù)器支持對存儲管理服務(wù)器模塊錄像檢索指令進(jìn)行反饋，支持多種檢索方式。
流式回放
存儲服務(wù)器支持來自存儲管理服務(wù)器模塊的回放請求，并通過 RTSP 提供流媒體服務(wù)。
錄像下載
存儲服務(wù)器支持通過RTSP提供錄像下載服務(wù)。支持選擇時段的錄像下載方式。
（3）客戶端實現(xiàn)實時監(jiān)控、認(rèn)證訪問監(jiān)控所有現(xiàn)場設(shè)備，可以實現(xiàn)輪循預(yù)覽、電子地圖等功能。
2.4 功能設(shè)計
根據(jù)電廠的特點、設(shè)計目標(biāo)的要求，結(jié)合需求分析，先列出如下功能設(shè)計：
實時監(jiān)控功能：采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，獲得監(jiān)控區(qū)域內(nèi)清晰的實時監(jiān)控圖像，實現(xiàn)24小時不間斷本地監(jiān)控。
錄像存儲功能：選擇存儲模式，前端攝像的視頻信號接入存儲服務(wù)器存儲數(shù)據(jù)，錄像保存時間達(dá)到30天以上（可根據(jù)需要設(shè)置），以供事后調(diào)查取證。
管理功能：管理人員或授權(quán)訪問人員，能通過訪問監(jiān)控系統(tǒng)，實時預(yù)覽監(jiān)控畫面、回放歷史監(jiān)控圖像、下載監(jiān)控資料、遠(yuǎn)程配置管理設(shè)備等；分布式部署和預(yù)留擴(kuò)展接口：滿足今后監(jiān)控點位的增加的需要。
安全門禁管理系統(tǒng)中，信號的傳輸是整個系統(tǒng)非常重要的一環(huán)，這部分的造價雖小，但關(guān)系到整個系統(tǒng)的使用效果，因此要選擇經(jīng)濟(jì)、合理的傳輸方式。本方案采用超五類雙絞線和光纖的傳輸方式。視頻雙絞線基帶傳輸是用超五類雙絞線，通過交換機(jī)進(jìn)行數(shù)字信號傳輸。
對于門禁環(huán)境，超五類線傳輸建議如下：
制器到接入交換機(jī)的距離不超過100米，為確保監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量；
接入交換機(jī)與核心交換機(jī)采用單模光纖傳輸方式；
當(dāng)必須穿越復(fù)雜電磁環(huán)境時（如附件有大功率電動機(jī)）時，建議采用光纖傳輸方式。
3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計
3.1 監(jiān)控門禁系統(tǒng)設(shè)計
前端攝像機(jī)是整個安全防范系統(tǒng)的原始信號源，主要負(fù)責(zé)各個監(jiān)控點現(xiàn)場視頻信號的采集，并將其傳輸給視頻處理設(shè)備。監(jiān)控前端的設(shè)計將結(jié)合實際監(jiān)控需要選擇合適的產(chǎn)品和技術(shù)方法，保障視頻監(jiān)控的效果。
作為監(jiān)控系統(tǒng)的視頻源頭，攝像機(jī)對整套監(jiān)控系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。對攝像機(jī)的基本要求是：圖像清晰真實、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境、安裝調(diào)試簡便。
1、圖像真實清晰——攝像機(jī)種類很多，其本源是內(nèi)部核心部件“圖像傳感器+數(shù)字處理芯片”，針對不同的行業(yè)有完全不同的優(yōu)化方案。比如：廣播電視系統(tǒng)的圖像處理偏艷麗，這是符合觀眾的視覺需求。相對而言，視頻監(jiān)控系統(tǒng)對圖像的要求是真實還原，尤其是圖像的色彩應(yīng)與現(xiàn)場一致，比如：人的膚色、衣著顏色、車輛顏色等。其次，圖像清晰度主要取決于圖像傳感器線數(shù)，線數(shù)越高，圖像解析力越高，能獲取更多的圖像細(xì)節(jié)。此外鏡頭倍數(shù)也將影響用戶捕獲圖像的景深，廣角取景能獲取全景概況，長焦取景能獲取人臉面部特征，因此，用戶對圖像要求與使用場景密切相關(guān)。當(dāng)然，在特殊場景下還需要特殊功能進(jìn)行匹配，比如：超低照度、逆光等等。
2、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境——與存儲設(shè)備、交換機(jī)所處環(huán)境不同，攝像機(jī)一般都置于風(fēng)吹日曬的環(huán)境下，天氣變化都會影響攝像機(jī)的工作。耐高溫、抗雷擊、防水防塵等應(yīng)達(dá)到相關(guān)指標(biāo)，攝像機(jī)應(yīng)該能在惡劣環(huán)境下正常工作。有些環(huán)境下室外攝像機(jī)護(hù)罩內(nèi)應(yīng)該有加熱、除濕等裝置，防水防塵級別應(yīng)該達(dá)到IP66，內(nèi)部電路應(yīng)該具備防浪涌保護(hù)設(shè)計，抗3000V雷擊。
3、安裝調(diào)試簡便——攝像機(jī)多安裝于難以摘取的位置，因此使用過程中的再度調(diào)試是 較麻煩的，增加維護(hù)成本。攝像機(jī)應(yīng)該提供OSD操作菜單供用戶遠(yuǎn)程調(diào)試及參數(shù)修改。此外，建議為攝像機(jī)由UPS集中供電以保證電源潔凈，防止串?dāng)_。
2.網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架
全廠所有區(qū)域的攝像機(jī)組建成獨立局域網(wǎng)，每個監(jiān)控攝像機(jī)分配獨立IP、名稱、顯示和備份數(shù)據(jù)時記錄當(dāng)前通道名稱、時間等，當(dāng)其中一臺攝像機(jī)發(fā)生故障時不影響其它監(jiān)控攝像機(jī)。本系統(tǒng)獨立組建局域網(wǎng)并入電廠辦公內(nèi)網(wǎng)，并在廠領(lǐng)導(dǎo)及職能部門領(lǐng)導(dǎo)的電腦中安裝監(jiān)控客戶端并按權(quán)限給予查看和備份權(quán)限，方便于廠領(lǐng)導(dǎo)辦公室及職能部門辦公室及時了解現(xiàn)場的情況。每個監(jiān)視器提供實現(xiàn)四畫面、六畫面、九畫面、十六畫面等分割或單幅循環(huán)切換的方式顯示圖像的功能。
安全門禁管理系統(tǒng)中，信號的傳輸是整個系統(tǒng)非常重要的一環(huán)，這部分的造價雖小，但關(guān)系到整個系統(tǒng)的使用效果，因此要選擇經(jīng)濟(jì)、合理的傳輸方式。本方案采用超五類雙絞線和光纖的傳輸方式。視頻雙絞線基帶傳輸是用超五類雙絞線，通過交換機(jī)進(jìn)行數(shù)字信號傳輸。
對于門禁環(huán)境，超五類線傳輸建議如下：
制器到接入交換機(jī)的距離不超過100米，為確保監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量；
接入交換機(jī)與核心交換機(jī)采用單模光纖傳輸方式；
當(dāng)必須穿越復(fù)雜電磁環(huán)境時（如附件有大功率電動機(jī)）時，建議采用光纖傳輸方式。
3.硬件分布
在電子設(shè)備設(shè)置服務(wù)器機(jī)柜兩臺，配置高性能監(jiān)控服務(wù)器，同時配置48盤位磁盤存儲，負(fù)責(zé)對所有區(qū)域的監(jiān)控數(shù)據(jù)備份，視頻信息保留30日以上，當(dāng)硬盤存儲達(dá)到上限后開戶循環(huán)錄像。
本系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化系統(tǒng)，全面滿足無限制增加攝像機(jī)，前端攝像增加攝像機(jī)時應(yīng)同時增加后端存儲轉(zhuǎn)發(fā)能力。
前端配備多臺工作站用來監(jiān)視現(xiàn)場運(yùn)行情況。
重要車間及道路出入口配置人臉識別門禁系統(tǒng)。
前端基礎(chǔ)配套設(shè)施
（1）安裝支架
室內(nèi)攝像機(jī)的安裝固定，根據(jù)攝像機(jī)型號和現(xiàn)場情況可采用壁裝、吊裝及角裝等多種形式的安裝支架，安裝高度應(yīng)不低于2.5m。
安裝在室外的攝像機(jī)，當(dāng)可借助建筑物附著安裝時，選用相應(yīng)的安裝支架安裝；若無合適的建筑物供附著安裝，則需要選用視頻監(jiān)控專用立桿，安裝高度應(yīng)不低于3.5m。
（2）室外端接箱
室外攝像機(jī)的供電、信號等需要在室外進(jìn)行匯集，需用專用的防水箱進(jìn)行端接。端接箱內(nèi)部安裝架的設(shè)計充分考慮設(shè)備的安裝位置，同時具有防雨、防塵、防高溫、防盜等功能。不便于在立桿上部安裝設(shè)備箱的，在地面設(shè)置設(shè)備機(jī)柜，其設(shè)計按照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，同時應(yīng)具有防塵、防雨、防破壞等功能。
接地及供電設(shè)計
對前端供電和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的穩(wěn)定性和可靠性。
前端監(jiān)控的防雷接地主要從以下三個方面進(jìn)行：
1、直擊雷防護(hù)
在直擊雷非防護(hù)區(qū)的每個視頻監(jiān)控點均配置預(yù)放電避雷針，安裝于監(jiān)控點立桿頂部。提前預(yù)放電避雷針利用雷云電場周圍電場強(qiáng)度向針尖發(fā)射高壓脈沖特性，提前一定的時間引導(dǎo)雷電放電，不至于使局部雷云電荷積累形成過大的雷擊強(qiáng)度，降低監(jiān)控點雷擊接閃強(qiáng)度和電子設(shè)備雷擊電磁脈沖強(qiáng)度，提高了室外監(jiān)控點的保護(hù)裕度。
2、供電設(shè)施的雷擊電磁脈沖防護(hù)
電源防雷系統(tǒng)主要是防止雷電波通過電源對前端設(shè)備造成危害。為避免高電壓經(jīng)過避雷 器對地泄放后的殘壓或因更大的雷電流在擊毀避雷器后繼續(xù)毀壞后續(xù)設(shè)備，以及防止線纜遭受二次感應(yīng)，本系統(tǒng)對前端室外防水箱220V電源進(jìn)線以及室外防水箱到攝像機(jī)的低壓電源 線路進(jìn)行避雷接地。220V電源進(jìn)線避雷標(biāo)稱放電電流10KV，接地線纜建議6mm²。
3、均壓等電位連接技術(shù)
等電位連接是將正常不帶電（或不帶信息）的、未接地或未良好接地的設(shè)備金屬外殼、電纜的金屬外皮、金屬構(gòu)架、金屬管線與接地系統(tǒng)作電氣連接，防止在這此物件上由于感應(yīng)雷電高壓或接地裝置上雷電入地高電位的傳遞造成對設(shè)備內(nèi)部絕緣、電纜芯線的反擊。監(jiān)控點設(shè)備（含電源避雷器、控制信號避雷器）宜采用單點接地方式實現(xiàn)等電位連接，獨立接地電阻小于10Ω。
4、系統(tǒng)供電
系統(tǒng)設(shè)備建議電源質(zhì)量建議滿足下列要求：
穩(wěn)態(tài)電壓偏移不大于±2%；
穩(wěn)態(tài)頻率偏移不大于±0.2Hz；
電壓波形畸變率不大于5%。
3.2 視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
傳輸方式的類型
監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻信號的傳輸是整個系統(tǒng)非常重要的一環(huán)，這部分的造價雖小，但關(guān)系到整個監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量和使用效果，因此要選擇經(jīng)濟(jì)、合理的傳輸方式。本方案采用6類雙絞線和光纖的傳輸方式。視頻雙絞線基帶傳輸是用6類雙絞線，通過交換機(jī)進(jìn)行數(shù)字信號傳輸。高空鳥瞰攝像機(jī)和鳥瞰云臺攝像機(jī)采用無線網(wǎng)橋方式傳輸數(shù)據(jù)。
傳輸方式的選擇
對于監(jiān)控環(huán)境，六類線傳輸建議如下：
監(jiān)控點到接入交換機(jī)的距離不超過100米，為確保監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量；
接入交換機(jī)與核心交換機(jī)采用單模光纖傳輸方式；
當(dāng)必須穿越復(fù)雜電磁環(huán)境時（如附件有大功率電動機(jī)）時，建議采用光纖傳輸方式。無線網(wǎng)橋采用高頻率5.8G來傳輸無線信號，與現(xiàn)場其它無線網(wǎng)絡(luò)無沖突，可保證數(shù)據(jù)不受干擾。
電源和數(shù)據(jù)傳輸
因為前端攝像機(jī)分布面廣，基建場地環(huán)境復(fù)雜建議現(xiàn)場取電，數(shù)據(jù)通過光纖線路傳輸?shù)郊泄芾碇行摹?br /> 線纜敷設(shè)
除了選擇充分滿足標(biāo)準(zhǔn)的線纜之外，施工必須符合GB50217-2018《電力工程電纜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的要求。我們建議以下基本要求：
線纜長度應(yīng)滿足距離要求，避免電纜的破裂接續(xù)，若必須接續(xù)時，采用焊接方式或者專用連接器；
電源電纜和信號電纜應(yīng)分開鋪設(shè)；
所有電纜應(yīng)避開惡劣環(huán)境，如高溫?zé)嵩春突瘜W(xué)腐蝕區(qū)等，如確實需要通過，必須進(jìn)行有效防護(hù)；
所有電纜應(yīng)遠(yuǎn)離高壓線或大電流電纜，不易避開時應(yīng)各自穿配金屬管，并盡可能地埋入地下；
當(dāng)在建筑內(nèi)鋪設(shè)時，應(yīng)按建筑設(shè)計規(guī)范選用管線材料及鋪設(shè)方式，埋于建筑物體內(nèi)；
電纜穿管前應(yīng)清理管內(nèi)雜物，穿線時宜涂抹黃油或滑石粉，進(jìn)入管口的電纜應(yīng)保持平直，管內(nèi)線纜不能有接頭和扭結(jié)，穿好后應(yīng)作防潮、防腐等處理；
電纜應(yīng)從所接設(shè)備下部穿出，并留出一定余量；
在電纜端做好標(biāo)志和編號，便于事后排查。
3.3 監(jiān)控中心設(shè)計
監(jiān)控中心為實現(xiàn)系統(tǒng)管理、圖像顯示等功能，布置服務(wù)器等設(shè)備。其視頻流向如圖所示：

系統(tǒng)管理
本系統(tǒng)設(shè)計對整個監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)及車輛系統(tǒng)進(jìn)行集中注冊、管理，管理平臺布署在監(jiān)控中心，監(jiān)控中心實現(xiàn)用戶注冊、設(shè)備注冊等注冊功能，以及戶管理、監(jiān)控管理、存儲管理、設(shè)備管理、日志管理、報警管理、電子地圖管理等系統(tǒng)管理功能。
監(jiān)控中心顯示
根據(jù)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、適用性、可靠性和高品質(zhì)的要求，在集中控制室配置1臺46″顯示器顯示系統(tǒng)，系統(tǒng)為每個監(jiān)視器提供實現(xiàn)四畫面、六畫面、九畫面、十六畫面等分割或單 幅循環(huán)切換的方式顯示圖像的功能，還可以根據(jù)使用環(huán)境實現(xiàn)任意開窗，顯示模式可采用實時顯示、輪詢顯示、觸發(fā)解碼顯示及錄像回放等方式顯示。
監(jiān)控中心存儲
硬盤錄像機(jī)是目前應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟的存儲及編碼設(shè)備，是目前主要的監(jiān)控錄像存儲方式，實現(xiàn)視頻信號的接受、編碼和圖象合成，并將處理后的視頻信號輸出等功能，針對存儲做了很多創(chuàng)新和努力，旨在提高錄像數(shù)據(jù)的安全性、可靠性，延長磁盤使用壽命。
分控中心或客戶端的顯示
在值長臺配置一臺監(jiān)控主機(jī)，并配置24"液晶監(jiān)視器，負(fù)責(zé)對所有區(qū)域的監(jiān)控。另外系統(tǒng)采用集中管理方式，值長臺監(jiān)控主機(jī)兼作集中管理主機(jī)，負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)中所有數(shù)字視頻主機(jī)及客戶端帳號的管理。
為便于廠長辦公室、副廠長辦公室、總工辦公室及職能部門辦公室及時了解基建現(xiàn)場的情況，電視監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)可與廠級局域網(wǎng)連接，網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺計算機(jī)，只要權(quán)限許可，均可通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用實現(xiàn)對所有區(qū)域監(jiān)視點圖像的監(jiān)控。
在其它各監(jiān)控點，配置現(xiàn)場工作站，負(fù)責(zé)對監(jiān)視區(qū)域監(jiān)視點的監(jiān)控，包括視頻信號的切換、攝像探頭的控制等，以多畫面分割的方式顯示本區(qū)域所有監(jiān)視點的圖像。
6.系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計
網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量需求
對于監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，其對于傳輸網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量等級要求如下：
網(wǎng)絡(luò)時延上限應(yīng)小于400ms
時延抖動上限應(yīng)小于50ms
丟包率上限應(yīng)小于1×10-3
監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)帶寬的計算
視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬需求與分辨率和幀率兩個因素密切相關(guān)。
通常視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求在25幀/s幀率情況下，1080P（分辨率1920×1080）碼流大小約為8Mbps。因此，對一路視頻圖像在實時顯示、實時存儲、分控端同時顯示的情況下，通常按照40兆帶寬進(jìn)行核算及冗余配套。
對于所需圖像的實時性、流暢性要求不同，應(yīng)根據(jù)實際情況具體問題具體分析，可以對業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)按照前端、中心服務(wù)平臺和客戶端劃分三部分計算。
前端帶寬的計算
監(jiān)控系統(tǒng)的視頻編碼器編碼采用H.265的方式進(jìn)行編碼，對網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用比較少，就單路視頻而言，畫面質(zhì)量為1秒25幀1080P圖像所需網(wǎng)絡(luò)帶寬為8Mbps，因此建議采用百兆接入，千兆上行，確?？傮w帶寬滿足使用要求。
4 系統(tǒng)軟件平臺
4.1 視頻系統(tǒng)平臺整體構(gòu)架
智慧能源視頻及環(huán)境監(jiān)控管理系統(tǒng)是專門針對智慧能源建設(shè)而開發(fā)的視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為紐帶，基于統(tǒng)一規(guī)范整合接入各類視頻監(jiān)控設(shè)備，實現(xiàn)跨地區(qū)、跨部門視頻圖像信息資源的整合共享和互聯(lián)互通互控，為各能源企業(yè)可視化管理、兩化深度融合提供基礎(chǔ)服務(wù)和應(yīng)用支撐。是在現(xiàn)有的IP視頻監(jiān)控解決方案基礎(chǔ)上，將直觀、先進(jìn)、人性化的操作界面和增強(qiáng)的功能融入平臺之中，使其成為一個真正的綜合性系統(tǒng)運(yùn)行平臺。使得平臺操作人員方便而有效地管理成千上萬臺攝像機(jī)，從而大幅度降低了運(yùn)營成本。
在視頻監(jiān)控方面出于安全性的考慮十分注重底層編解碼，尤其在大型視頻監(jiān)控平臺應(yīng)用的穩(wěn)定性首先基于系統(tǒng)核心架構(gòu)。因此，將網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺的開發(fā)重點從底層核心層面到應(yīng)用層面，都做出了嚴(yán)密架構(gòu)。同時，這也是目前大多數(shù)平臺廠商開發(fā)的重要方向，即從原先只是管理視頻，發(fā)展為能夠即時掌握信息、且可進(jìn)行事前預(yù)防的更高階的安防系統(tǒng)。
在操作層面，提供的是人性化的操作界面，盡可能讓使用者根據(jù)指引很容易上手；此外，在權(quán)限管理方面，管理平臺可以為指定的攝像機(jī)專門分配用戶，且能夠?qū)γ總€攝像機(jī)進(jìn)行權(quán)限劃分，同時還可以設(shè)定攝像機(jī)本身的操作權(quán)限，這樣就能夠方便用戶對攝像機(jī)進(jìn)行全面化的管理。
4.2 軟件特點
穩(wěn)定性：
基于H.265自主研發(fā)的編解碼，在不降低圖像質(zhì)量與幀率的情況下同時顯示多圖像。它能在網(wǎng)絡(luò)上使用視頻傳輸速度達(dá)到最快并盡可能地節(jié)省帶寬。單系統(tǒng)客戶端支持32高清視頻同時解碼。
對H.265編解碼技術(shù)和SSD存儲技術(shù)的研發(fā)投入，強(qiáng)大的可靠性與安全性7*24小時的運(yùn)轉(zhuǎn)，主備服務(wù)器的運(yùn)行能最大程度的保證你的寶貴的視頻證據(jù)，所有視頻數(shù)據(jù)都經(jīng)過了加密處理。
用戶可以選擇有意義的事件或是使用移動幀測進(jìn)行存儲從而達(dá)到最大性能地使用存儲空間目的，更能提高錄像存儲的穩(wěn)定。
安全性：
為保證系統(tǒng)使用的安全與穩(wěn)定，對數(shù)據(jù)調(diào)用進(jìn)行嚴(yán)格的授權(quán)和分級權(quán)限設(shè)定。對監(jiān)控中心、分控中心、工作站等處在不同位置的查看端在系統(tǒng)平臺軟件中進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)限設(shè)定。系統(tǒng)采用了嚴(yán)格的用戶權(quán)限設(shè)定。按照角色賦權(quán)的原則，通過角色劃分的方法使用戶對設(shè)備的 調(diào)度權(quán)限被嚴(yán)格設(shè)定。不同角色按照設(shè)定使用系統(tǒng)的指定調(diào)度模塊。不同角色擁有對調(diào)度模塊的不同操作權(quán)限。
對用戶登錄的物理位置，以及用戶口令、登錄的頻度進(jìn)行嚴(yán)格驗證，保證授權(quán)用戶的使 用，防止非法調(diào)用。臉部識別與臉部馬賽克能夠讓管理視頻時過濾私人信息，只有擁有控有制權(quán)的人才能在輸出視頻時查看人臉，這樣更能保證視頻個人隱私。
視頻監(jiān)控管理平臺采用以MS SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)的軟件平臺。視頻文件是通過加密的私有格式文件，我們使用MS SQL Server數(shù)據(jù)庫對錄像文件地址索引，視頻信息用數(shù)據(jù)表進(jìn)行存儲。這樣即使有龐大的數(shù)據(jù)信息量，也能保證系統(tǒng)正常工作。
可擴(kuò)展性：
開放的平臺軟件能支持?jǐn)?shù)百種第三方攝像機(jī)和設(shè)備接入。支持ONVIF協(xié)議的各種網(wǎng)絡(luò)連接分析與分析軟件均可以接入。擴(kuò)展第三方產(chǎn)品，使用第三方開發(fā)工具包，支持多種語言：NET，C++，Visual Basic，Web，等等。軟件可以與第三方系統(tǒng)相融合，可以讀取第三方系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，也可以為第三方系統(tǒng)提供其需要的相關(guān)數(shù)據(jù)，提供SDK（二次開發(fā)包），具有開放式結(jié)構(gòu)。
對前端圖像設(shè)備具備兼容性，包括對模擬矩陣、視頻編碼器服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等數(shù)字圖像設(shè)備的兼容；能夠?qū)崿F(xiàn)多種模式的圖像采集、壓縮、顯示、報警聯(lián)動、控制、遠(yuǎn)程存儲回放、遠(yuǎn)程管理等；能夠兼容的數(shù)字圖像設(shè)備包括了國際主流品牌的數(shù)字圖像設(shè)備。
平臺軟件可以接入基建現(xiàn)場管理平臺軟件系統(tǒng)和巡更系統(tǒng)，組成強(qiáng)大的智能化監(jiān)控平臺。在這個智能化監(jiān)控平臺上面，同時處理視頻監(jiān)控，門禁和巡更系統(tǒng)，以及其他報警信號。
易用性：
人性化的用戶操作界面，采用友好的提示，讓用戶的操作圖形化更直觀，即使是從未接觸過的用戶都能快速上手。軟件使用界面良好，用戶安裝相應(yīng)軟件后就可進(jìn)行實現(xiàn)監(jiān)控，完 全智能控制，不用單獨設(shè)置；系統(tǒng)建立基于C/S架構(gòu)（即WEB）的組網(wǎng)技術(shù)，可以方便靈活的使用。集中系統(tǒng)與遠(yuǎn)程訪問，通過主服務(wù)器接入許可證，用戶，數(shù)據(jù)庫存，攝像機(jī)信息，并提供集中式管理與操作?；谑录c動作的監(jiān)控多種事件通知級別，運(yùn)動增強(qiáng)檢測，錄相時間表選項等，能有效地提升監(jiān)控體驗。
4.3 軟件結(jié)構(gòu)

主控服務(wù)器：
系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫和組播技術(shù)，允許多用戶的大規(guī)模并發(fā)訪問。同時系統(tǒng)平臺軟件采用了多線程的設(shè)計方法。在相應(yīng)的硬件平臺支撐下，軟件的用戶數(shù)目不受限制，對大規(guī)模用戶的訪問有非常強(qiáng)大的支撐能力，完全可以滿足用戶擴(kuò)容的需要。目前系統(tǒng)支持一百多家國際品牌網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻編碼器服務(wù)器及部分DVR產(chǎn)品。管理服務(wù)模塊是系統(tǒng)的核心，是整個系統(tǒng)的主服務(wù)器，橋接了其他的各個服務(wù)模塊。主要用于管理系統(tǒng)平臺所有的設(shè)備和與其它的管理服務(wù)器進(jìn)行通訊和同步。

當(dāng)多個客戶端需要同時查看某監(jiān)控點的相同畫面時，勢必會造成在一條通訊網(wǎng)絡(luò)線路上的數(shù)據(jù)擁堵，嚴(yán)重浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源。監(jiān)控平臺軟件可以在有限的帶寬下，通過高效的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)和流媒體級聯(lián)功能，保證音視頻流穩(wěn)定有效的傳輸，以及在不 同網(wǎng)段之間轉(zhuǎn)發(fā)媒體數(shù)據(jù)，實現(xiàn)被轉(zhuǎn)發(fā)媒體位置的透明性。當(dāng)有多個客戶端需要同時訪問同一遠(yuǎn)程畫面時，在轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)與前端視頻通道之間只占用一個通道帶寬的網(wǎng)絡(luò)資源，再由轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器將數(shù)據(jù)分發(fā)給多個客戶端，解決了帶寬、內(nèi)外網(wǎng)和多用戶訪問的沖突，有效地利用 網(wǎng)絡(luò)帶寬。流媒體服務(wù)器支持視音頻流的轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)有多個局域網(wǎng)客戶端需要同時訪問同一遠(yuǎn)程畫面時，可以通過流媒體服務(wù)器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，在轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)與前端視頻通道之間只占用一個通道帶寬的網(wǎng)絡(luò)資源，再由轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器將數(shù)據(jù)分發(fā)給多個客戶端。
客戶端：

客戶端模塊是最終呈現(xiàn)在用戶面前，供用戶操作使用的模塊，客戶端通過與各個服務(wù)組件進(jìn)行通訊，用于實時顯示視頻和回放錄像、控制云臺鏡頭動作、控制報警輸入輸出等監(jiān)控操作，以及配置外部設(shè)備及用戶權(quán)限等管理功能?？蛻舳擞脩羰紫仍L問管理服務(wù)器，由管理 服務(wù)器完成用戶認(rèn)證，管理服務(wù)器可通知轉(zhuǎn)發(fā)流媒體服務(wù)器發(fā)送單播或組播視頻流給該用戶，以實現(xiàn)實時顯示。
電子地圖：
支持JPEG、BMP格式位圖的導(dǎo)入和顯示，可導(dǎo)入電廠的平面圖，在平面圖上添加關(guān)聯(lián)設(shè)備，并在電子地圖上實現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備控制，報警圖標(biāo)閃爍等功能；也可導(dǎo)入電廠的多級地圖，并在多級地圖上添加監(jiān)控點位，使監(jiān)控更符合工作人員的習(xí)慣，支持多級電子地圖導(dǎo)入和添加，以及攝像機(jī)物理方位對應(yīng)地圖位置的設(shè)定，這樣在客戶端上可以直觀看到當(dāng)前攝像機(jī)以及直接點擊進(jìn)行操作。同時支持?jǐn)z像機(jī)快速導(dǎo)航設(shè)定，在客戶端直接點擊某個攝像頭的標(biāo) 記，能自動而快速地切換到該攝像機(jī)所在的電子地圖上。
大屏圖像顯示和控制：
通過工作站的HDMI高清輸出（或者高清1路視頻解碼器）可以將數(shù)字視頻信號直接輸出到大屏上面，能夠自動將報警通道優(yōu)先輸出。在監(jiān)控中心的大屏上可以任意顯示前端高清網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的圖像，可以調(diào)用攝像機(jī)視頻圖像在大屏上進(jìn)行切換顯示，暫停和回放，以及數(shù)字放大等功能，操作方便靈活。主要功能：
實時觀看

支持多種畫面分割，最大支持64畫面分割，通過客戶端查看現(xiàn)場的一切情況，對所轄區(qū)域的任一攝像機(jī)進(jìn)行控制，實現(xiàn)控制攝像機(jī)的上/下/左/右和鏡頭的變倍/聚焦，并對攝像機(jī)的預(yù)置位和巡航進(jìn)行設(shè)置控制應(yīng)具有唯一性和權(quán)限性。
多個攝像機(jī)的切換（按照事先編輯好的順序），有多種語言可以選擇，包括中文。
多畫面分割功能，最多支持16路攝像機(jī)顯示。
報警事件詳細(xì)的信息顯示。
分區(qū)域的攝像機(jī)菜單，方便工作人員快速操作攝像機(jī)

快速查找攝像機(jī)

錄像：錄像儲存
錄像方式選擇（每個攝像機(jī)）

多樣化監(jiān)控錄像：提供24小時不間斷錄像，針對每個攝像機(jī)可自行定義錄像 時間和錄像啟動方式，如定時錄像、手動錄像、影像移動偵測錄像等。錄像文件管理：
對已錄制的影像，可提供搜尋、編輯、轉(zhuǎn)存及刪除功能。
可以選擇任意攝像機(jī)進(jìn)行圖像回放，選擇2倍，4倍，8倍速率回放。錄像資料下載，錄像資料轉(zhuǎn)存成普通播放器可以觀看的格式。
錄像回放屏幕縮略圖

縮略窗口（在一個搜索窗口里）：縮略圖能有效地看到每一秒（每一秒的第一幀）的圖像。它能還原第分鐘被丟掉的圖像。當(dāng)你選擇其它攝像機(jī)時，它一樣能恢復(fù)。如果你點擊一個縮略圖時，它會顯示暫停。如果你想選擇你前一個時間點，雙擊縮略圖。一定時間間隔的縮略圖功能使得可以細(xì)分時間以識別事件發(fā)生時的確切時刻，對龐大存檔中的視頻進(jìn)行搜索可以在幾秒鐘內(nèi)完成，可以讓用戶自行設(shè)置不同的時間段（如按1小時、幾分鐘，甚至幾秒鐘）來對錄像資料進(jìn)行搜索，大大減輕了工作人員的操作難度，提高工作人員的管理效率。
在主界面可以實時回放10分鐘以內(nèi)的錄像資料，方便操作人員的使用。
不同的攝像機(jī)&不同的時間單獨回放
在多路視頻同時播放的同時，軟件支持單獨處理每一路獨立的視頻，相互之間不受任何影響。這樣方便用戶對幾個不同時間段的錄像和多個攝像機(jī)同時進(jìn)行查詢。節(jié)省工作人員的查詢時間。
錄像轉(zhuǎn)存
錄像轉(zhuǎn)存，當(dāng)需要將視頻將專有的視頻格式轉(zhuǎn)換成AVI視頻文件格式。錄像轉(zhuǎn)存文件搜索及回放。
雙向語音對講：
對于在前端安裝有話筒和音箱的攝像機(jī)監(jiān)控點，可實現(xiàn)實時與監(jiān)控中心操作人員進(jìn)行雙向語音對講，以便快速溝通，及時處理發(fā)生的事件。
事件查看：
系統(tǒng)提供強(qiáng)大的日志（包括系統(tǒng)日志、用戶日志、報警日志）的存儲和檢索功能。服務(wù)器區(qū)分日志類型、時間、觸發(fā)信息等類別自動生成日志，完整地記錄系統(tǒng)事件、報警消息、操 作員登陸系統(tǒng)后的各項操作等。所有采集端與客戶端生成的日志自動發(fā)送到信息管理數(shù)據(jù)庫中心保存。
報警聯(lián)動功能
報警及聯(lián)動控制：通過報警輸入接口盒，當(dāng)發(fā)生報警時，可聯(lián)動多個設(shè)備協(xié)同工作。當(dāng)監(jiān)視點發(fā)生報警時，系統(tǒng)自動啟動各種對應(yīng)的聯(lián)動設(shè)備，并將視頻切換到相應(yīng)的攝像機(jī)。監(jiān)控中心可彈出報警信息，并有聲音報警和短消息提示。
多屏顯示
多屏顯示功能，實現(xiàn)在一臺客戶端計算機(jī)多個屏幕上分別獨立顯示軟件。
輪巡顯示
系統(tǒng)定時自動巡檢和人工自動巡檢兩種方式。人工自動巡檢優(yōu)先級別高于系統(tǒng)定時自動巡檢，定時自動巡檢功能和人工自動巡檢功能由報警與監(jiān)控系統(tǒng)各級監(jiān)控中心實施。
數(shù)字變倍
電子變倍控制可以更清楚的看清監(jiān)控對象的細(xì)節(jié)
PTZ云臺控制

直接在視頻圖像上對攝像機(jī)的云臺、一體化球機(jī)等設(shè)備實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制：鏡頭變倍、調(diào)焦、云臺轉(zhuǎn)動（上下左右、定位預(yù)置點、巡航、調(diào)節(jié)速度、步進(jìn)控制）等，操作方便，直觀。
電子地圖功能
電子地圖設(shè)置，多層地圖，平面圖的輸入，攝像機(jī)點位的布置，報警點的布置，發(fā)生報警時，彈出哪幾個攝像機(jī)的圖像，以及聲光報警。
電子地圖上非常方便觀看攝像機(jī)和門禁系統(tǒng)相關(guān)情況。