建起常德工业园安防监控技术系统设计方案

建起常德工业园安防监控技术系统设计方案内容摘要：

，只能满足普通成像要求。 高要求下，建议 使用超宽动态技术。 我们的超宽动态摄像机采用 SONY 双速 CCD，对同一副图像进行两次曝光，采用两组 AGC 电路分别对长时间曝光和短时间曝光的信号进行处理使其最佳化，再利用数字处理技术对两幅图像中质量较好的部分加以合成，形成一副整体质量更优的图像。 目前该技术可输出动态范围为 128 倍的清晰图像。 ● 高可靠性 影响摄像机使用寿命的主要原因是高温。 我们的摄像机采用低功耗设计，机体功耗小于 2W，适应的工作温度最高达 60 摄氏度，而电子器件能工作的最低温度达到 20摄氏度。 防水摄像机其防水等级为国际标准 IP66，在恒定湿 度测试下达到 93%Rh，抗雷击达到 3000 伏特，能适应绝大多数室外环境。 若用户用在工地、矿区等更恶劣的环境，可选用防暴摄像机，先进的工程设计，外壳采用高强度的工业塑料，抗冲击达到 „。 我们整机平 16 均无故障时间达到 20200 小时。 ● 便利安装调试 我们的摄像机带有 OSD 控制菜单，用户可利用 485 信号对摄像机进行调试。 包括：自动白平衡、自动电子快门、自动电子增益、自动光圈等功能的开闭及其它相关参数的调整，可调参数达数十个。 除此之外，用户还将采购快球。 对快球的基本要求除应具备摄像机的固有特征外，还应符合：图像平稳 清楚、功能应用多样、安装使用便利。 1. 图像平稳清楚 —— 与固定摄像机不同，快球在使用过程中会因转动而产生机械振动，要求快球应该具备防抖功能，使图像不会在转动过程中产生抖动。 快球的监控范围应是 360176。 无盲区，并支持带限位功能提高有效性。 转动速度应该能适应变焦倍数，否则高倍变焦场景下，高速转动将无法捕获目标。 2. 功能应用多样 —— 从用户操作中统计，录像回放占据约 80%的时间，因此用户实时操控快球的时间并不多。 快球自身应该具备一些辅助全景监控的功能，如设定多个预置点并配置巡航路径，快球沿路径持续巡航。 若用户不需要巡航，但 有一个最主要的监控点，快球应在一段不受控时间之后自动恢复到该监控点。 若快球以外断电，在重新上电后应该能恢复到断电前的状态，包括水平 /垂直位置和镜头倍数。 3. 安装使用便利 —— 由于快球安装位置多样，应该支持常见的安装方式，比如：墙角装、柱装、吊装等等。 应该具备 OSD菜单用于远程调试。 与摄像机类似，整机应该耐高温、抗雷击、防水防尘等。 快球 特点 ● 精密电机 、 一体机芯 整机包含云台系统、摄像机系统、通讯系统和护罩。 采用精密微分步进电机实现快球的准确快速的旋转、定位，受控灵敏、运转平稳、任何速度下图像无抖动。 采用优秀 的一体机芯，核心是自动聚焦达到秒级。 主控CPU确保云台受控时能同步送出图像，并实现白平衡、快门、光圈、变焦、对焦等功能实现控制。 17 ● 多角度操作、比例变倍 、 自动反转 我们在快球设计时充分考虑如何提高用户的操控手感和人眼捕获图像的易接受性。 除了传统水平方向、垂直方向的运动以外，加入斜向运动，加快捕获目标的速度并将受跟踪目标始终保持在图像中部。 当处于变倍场景下对目标进行跟踪时，快球的运动速度自动与倍数成反比，以防止过快运动丢失目标。 目标从快球下方穿过，由于要实现无盲点监控，快球将以秒内速度作水平翻转，以保证目标 在画面中处于正立姿态。 ● 限位功能、自动巡航 、 守望功能 考虑到快球多用于全景监控，在非人为控制时可选择自动巡航。 我们的快球支持保存 8 条巡航路径，每条路径支持 32 个预置点，用户可根据需要随意调整预置点间的切换速度，每个预置点的停留时间可独立设定。 我们在设计时考虑开发模式路径，即快球记忆用户的一段时间控制操作，此后按该操作进行巡航，因为该路径可能是用户比较重点关注的场景。 此外，鉴于快球安装位置可能在墙角、可能受建筑物遮挡，在 360176。 方位上出现某些方向存在无用图像，比如：摄像为整面墙体。 因此，我们提供限位功能 ，快球无论在控制还是在巡航时，仅在两个限定位置之间进行运动，提高监控有效性。 当然，某些场景的非受控监控是关注某个角度的场景，比如：道路监控。 当快球在非受控达设定时间时，比如 30 秒，快球会自动归位至设定的预置点，亦可作用于自动巡航。 ● 定时启动 、 断电记忆 可对快球的运行进行布防，即设定时间段，快球将在该时间段内自动运行提前设定的操作，比如：巡航、模式路径等。 每个时间段的监控区域与用户的使用环境相关，根本目的在于最大限度地提高监控有效性。 作为快球的另一个重要功能便是断电记忆。 快球遭遇意外断电，重新上电之后 ， 可恢复到掉电前的位置。 我们支持位置的选定，按停留时间来计算，比如：快球在掉电前某一位置停留达到 30 秒，快球就记忆该位置并用于恢复。 停留时间是可设定的。 18 ● 动态隐私遮蔽 、 报警联动 因铺设摄像机而出现的隐私纠纷越来越多，尤其是具有高倍变焦的快球。 我们提供动态隐私遮蔽功能，可在画面中相关位置叠加黑块遮蔽图像，利用坐标反馈的方式确保遮蔽范围不会因为球机的转动而呈现出来。 支持 7 路报警输入和 2 路报警输出，快球在接收到报警之后，可启动处理方式，比如：调预置点、启动巡航、触发报警输出等等。 ● 安装维护 、曼码检测 、 鼠 标操作 支持目前市面上壁装、墙角装、柱装、吊装、吸顶装、嵌入式安装等安装方式。 与摄像机一样，提供 OSD功能菜单，供维护人员远程调试使用。 可靠性方面与摄像机基本相似。 在过去的调试检测过程中，调试人员需要分现场和中心两队，以对讲机的形式对快球进行故障排除，需要高架梯、拆卸等等繁琐的操作，而且往往因检测过程中的某些疏忽而导致调试时间激增。 我们的快球提供曼码故障检测功能，调试人员可通过叠加在视频上的故障信息进行判断， 比如：控制线接反、地址设置错误等等，都将以特点的编号提示调试人员，使得整个过程。 在使用过程中，传 统控制方式为键盘控制或鼠标点击图形按钮，而海康威视的快球支持鼠标对图像进行直接操作。 例如：鼠标点击图像某一点，即可将该点移至屏幕中心；除此之外，包括鼠标拖动实现方向控制，场景放大缩小等等。 19 压缩编码 比较压缩算法的方法 海康威视是业界第一家为 DVR 引入 编码算法的厂家，基于对监控行业逐渐深刻的认识，我们针对监控本身的诸多特点对编码算法进行持续优化。 考究产品的压缩编码能力可以从以下三个方面一窥究竟： 1. 超低压缩码率 —— 可能目前大部分用户都不太在意超低码率下压缩编码，原因是大家在持续提升图像质量而不断增 加码率。 但是不可否认手机监控已经走入我们的生活，在手机屏仅支持 QCIF 画质、无线通信带宽紧缺的现在，能以 64Kbps 甚至 56Kbps 作 QCIF 编码实现手机监控，是一种技术实力的体现。 海康威视任何一部 DVR 的子码流均可通过网络直接送往用户手机，实现手机监控。 2. 主流压缩码率 —— 按照逻辑辨证法看待事物，实现同样画质的图像，谁的消耗少证明谁的技术更胜一筹。 在保证 FULL D1 图像解析度的条件下，使码流更低是追求的目标，而且还需使得 DSP运算能承受代码的复杂度。 对用户而言，呈现的回放分辨率是 FULL D1，而需要超过2Mbps 甚至 8Mbps 的码流显然是在浪费网络带宽和存储空间。 海康威视可以利用 码流编码出 FULL D1 画质，而我们向上支持到8Mbps 的码流是为未来高清编码作预留。 3. 高清压缩码率 —— 目前海康威视提供的 130 万像素网络摄像机就体现了全实时高清压缩编码的实力。 相对于 FULL D1 画质，图像尺寸和分辨率提升约一倍，码流应该需要 4Mbps，经过对 MPEG4 编码算法的不断优化，目前利用 3Mbps 码流可完成百万像素全实时编码。 综上所述，评价一种产品的编码能力并不能仅从编码码率、图像分辨率去片面比较，而是 需要综合考量的。 20 压缩编码 特点 ● 经典架构 我们选择 RISC芯片（ ARM）完成 主控， DSP芯片完成 编码 运算。 选用的ARM归属于 E MPU（嵌入式微处理器），针对监控系统的专有性对保留其相关功能，裁剪无用功能，大幅减小系统体积和功耗。 相对于某些基于 CISC或者通用 CPU，在工作温度、抗电磁干扰能力、可靠性等方面都做了增强，具备体积小、重量轻、成本低、可靠性高等优点。 视频流编码要求编码芯片能胜任连续数据流的处理及高精度复杂运算，因此 DSP器件是最优的选择。 对系统结构和指令进行特殊设计，编码效率高、执行速度快。 ● 业界首创的双码流技术 针对国内网络建设相对落后的环境，为了在录像数据和网传码流之间取得平衡，我们开发了双码流技术。 DSP 对同一路图像进行两次编码，主码流用于录像，选择高分辨率、全帧率、最优图像质量，子码流用于网传，选择普通分辨率、非实时、普通图像质量。 通过这样的设计，可以不需要用户去改建现有网络，省去额外的网络投资，当然，该方式源于目前绝大多数用户实时监控的时间＜＜录像回放的时间，且实时监控的强度要求不高。 当并发访问数量激增时，任何设备都会出现瓶颈，没有哪个厂商可以逃脱，但是我们采用了更能让用户放心 的处理策略，即录像＞网传，主码流＞子码流，简而言之， CPU 运转是优先保证录像的，确保有清晰完整的录像文件是可追溯的。 若用户对实时监控的要求很高，也有充足的网络带宽满足全实时 FULL D1监控的需求，那么直接网传主码流即可。 ● 动态编码技术 目前支持在编码过程中动态修改编码参数，而不需要重启设备 ， 由此而衍生的“事件压缩”功能让用户更满意。 据统计，监控录像有 80%属于无用数据，其中绝大部分是录制静态画面，在过去以变码率方式来降低存储量。 “事件压缩”更加符合用户需求，即用户希望“有用数据”是清晰 21 的，对“无用数 据”的清晰度要求不高。 在判决何谓“有用数据”时，经统计我们认为报警触发的录像、移动侦测触发的录像，以及未来智能分析报警触发的录像是“有用数据”，因此利用“事件压缩”功能，“普通数据”采用低分辨率、低码率进行录像，“有用数据”采用高分辨率、高码率进行录像，编码参数的改变由设备自动完成。 在录像质量和存储空间之间做了最好权衡。 传输 系统 传输 系统 包括模拟传输 系统 和数字传输网络。 前者指各监控点的摄像机与网络硬盘录像机之间的互联，由于 IP监控的兴起，这部分的问题往往容易被忽视；后者指“网络硬盘录像机 —— 路由交换设备 —— 监控中心”途径 IP网络的传输过程。 本着提升监控系统水平的原则，以 客观的角度阐述监控系统对传输系统的要求，以帮助用户充分利用现有设备、节约投资。 模拟传输系统 模拟传输系统一般包括：模拟视频传输、模拟音频传输、控制信号传输、报警信号传输等。 首先值得用户注意的是线缆的选取和购买，从做工上考究，建议尽量选择知名厂商的产品，因为线缆自身优劣将严重影响到图像质量、控制信号等等。 视频线缆和音频线缆主要采用实心聚乙烯绝缘射频同轴电缆 ，型号为SYV755,特性阻抗为 75欧姆177。 3 欧姆。 控制线缆主要采用铜芯聚氯乙烯 绝缘屏蔽聚氯乙烯护套软电缆，型号为 RVVP2*，两芯绞合成缆。 报警线缆也采用铜芯聚氯乙烯绝缘屏蔽聚氯乙烯护套软电缆， 但横截面积为 1mm2,型号为 RVVP2*，两芯绞合成缆。 除了选择充分满足标准的线缆之外，施工必须符合 GB 502171994《电力工程电缆设计规范》的要求。 我们建议以下基本要求： 1) 线缆长度应满足距离要求，避免电缆的破裂接续，若必须接续时，采 22 用焊接方式或者专用连接器。 2) 电源电缆和信号电缆应分开铺设。 3) 所有电缆应避开恶劣环境，如高温热源和化学腐蚀区等。 4) 所有电缆应远离高压 线或大电流电缆，不易避开时应各自穿配金属管，并尽可能地埋入地下。 5) 当在建筑内铺设时，应按建筑设计规范选用管线材料及铺设方式，埋于建筑物体内。 6) 电缆穿管前应清理管内杂物，穿线时宜涂抹黄油或滑石粉，进入管口的电缆应保持平直 ，管内线缆不能有接头和扭结，穿好后应作防潮、防腐等处理。 7) 电缆应从所接设备下部穿出，并留出一定余量。 8) 在电缆端做好标志和编号，便于事后排查。 综上所述，我们希望用户关注模拟传输部分，往往信号受干扰都来源于此。 更为详细的布线技术请参见工程商的布线文档。 数字传输网络 随着联网监控需求的兴起， 模 拟系统联网的局限性凸显出来，基于 IP网的联网监控成为主流趋势。 与模拟传输系统相比， IP网络受干扰的可能性较小，因此 IP 网综合布线在此不再累述，请参见工程商的综合布线文档。 下文将描述网络视频监控系统对网络提出的要求，以及部分与用户息息相关的网络技术对网络视频监控的影响。 ● 带宽 和 吞吐量 对网络视频监控而言， 带宽是最基本的要求 ，带宽表示运输数据的电路容量，通常以比特 /秒来表示。 考虑 IP 包涉及包头包尾开销，按 25%计算，单路 CIF 画质按 512Kbps247。 =683Kbps 预留带宽，单路 D1 画质按247。 =2Mbps 预留带宽，若用户采用非对称传输方式（如 ADSL），带宽指上行带宽。 【例】若用户将建设 500 路监控系统，每路支持 D1 画质（ 2Mbps 码流）。 若采用网络 集中 存储，将至少规划 万 兆核心交换机 ， 这 将会给用户带来巨。