工厂IP监控系统方案新.docx
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工厂IP监控系统方案新.docx
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工厂IP监控系统方案新
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第一章系统概述
1.1系统应用概述
随着现代化企业制度在我国的普及和深化发展,企业的信息化建设不断深入,各企业特别是大中型企业都加快了信息网络平台的建设;企业正逐步转向利用网络和计算机集中处理管理、生产、销售、物流、售后服务等重要环节的大量数据。
传统的厂区周界安全防范系统是建立高高的围墙,铁栅栏等,如果有非法入侵无法及时发现和处理,那么就需要有一套先进、科学、实用、性能稳定可靠的安防监控系统来实现,为了更好的保护财产及工厂的安全,根据工厂用户实际的监控需要,一般都会在工厂周边、大门、办公楼、生产车间、仓库、机房等重点部位安装摄像机。
监控系统将视频图像监控,实时监视,多种画面分割,多画面分割显示,云台镜头控制等功能有机结合的新一代监控系统,同时监控主机自动将报警画面记录,做到及时处理,提高了保卫人员的工作效率并能及时处理警情,能有效的保护工厂财产和工作人员的安全,最大程度的防范各种入侵,提高处理各种突发事件的反映速度,给保卫人员提供一个良好的工作环境,并确保整个工厂的安全。
在现代化企业中,工厂实施视频监控系统,安全保卫部门可以实现在工厂厂区门口、厂房、办公楼、周界围墙、仓库等目标进行实时全天候视频监控,对厂内各主要通道和生产场地进行监控,行政部门可以了解员工工作情况,加强员工考勤管理,提高工作效率,需对生产和办公场所进行视频监控,生产管理部门实现及时了解各车间的工作情况和流水线的生产情况,但视频图像必须保密,某些车间因工作环境有害人体健康,需要实现无人作业,这就需要远程监控生产过程,某些设备因安装位置不易接近,人工巡视作业危险性较大,需用摄像机进行远程监视,工厂领导在办公室利用桌面微机,随时了解各主要生产环节的实时生产状况,处理突发事件,与现场进行双向语音交流,外出时可利用上网输入密码登录进入系统,随时了解生产情况。
1.2视频监控系统的特点
本着系统既要先进、实用、成熟、可靠,又要做到系统开放性、可扩展性好,兼顾投资合理、效益最佳的目的。
视频监控系统对现场设备进行集中监视、控制和管理,使这些设备得以安全、可靠、高效地运行,最大限度地发挥智能管理的作用,创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境,节约能源,并减少维护人员。
系统主要实现功能如下:
1)图像摄取功能:
图象质量好、画面质量清晰逼真;对重要部位进行实时远程监控录像;可进行多画面分割和单画面显示;可对整个厂区进行全方位视频监控。
2)录像功能:
单路和多路图像信号同步录入,支持手动录像、报警联动录像和计划录像,本方案中服务器能保存30天的存储录像(如保存天数增加,增加相应的硬盘、网络存储IPSAN的数量即可)。
3)显示功能:
本地通过显示器,用于终端显像,每一个显示器可显示最多16分割画面。
主控中心设置大屏显示电视墙,可以对所有监控点进行切换监看。
4)图像检索功能:
对录像能方便检索回放;可指定某个时间段任意回放;也可下载某段视频图像。
5)远程传输功能:
网络摄像机支持1080P、720P、VGA和QVGA等多种码流,可将图像通过网络传输给远程客户端监看。
6)联动录像:
通过前端报警探测器、触发报警主机,进而联动系统存储服务器进行录像、监控主机的报警画面弹出。
7)集中管理:
通过平台管理软件实现在监控室集中管理所有前端网络摄像机。
第二章系统设计原则和依据
2.1系统设计原则
本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:
●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,适合中国国情和本系统的特点。
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。
●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。
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。
●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。
●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。
并根据今后该系统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。
●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。
●保留足够的扩展容量
该系统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。
●提高监管力度与综合管理水平
本系统设备控制需要高效率、准确及可靠。
本系统通过中央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。
2.2系统设计规范和依据
⏹《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000
⏹《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003
⏹《建筑智能化系统工程实施及验收规范》DB32/366-99
⏹《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
⏹《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94
⏹《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94
⏹《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
⏹《安全防范系统验收细则》GA308-2001
⏹《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000
⏹《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
⏹《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
⏹《电子计算机机房设计规范》GB50174-93
⏹《电子计算机场地通用规范》GB/T2887-2000
⏹《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
⏹《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
⏹《电视监控工程程序与要求》GA/T75-94
⏹《电视监控工程费用概预算编制办法》GA/T70-94
⏹《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90
⏹《民用闭路电视监控系统工程技术规范》GB50198-94
⏹《中华人民共和国公安部行业标准》GA27-92
第三章方案设计
3.1需求分析
客户对视频监控系统的搭建需求如下:
●采用“网络摄像机﹢IPSAN存储录像﹢解码上墙”方式构建一个数字化网络监控系统。
●本监控系统在厂区设置1个主控中心,主控中心通过解码服务器实现视频解码上电视墙。
●设置系统管理员和普通操作员,通过权限管理限制操作员的监控、操作权限,保障系统安全。
●图像传输利用IP千兆局域网;网线采用六类非屏蔽双绞线,其特点是各项参数都有大幅提高,带宽也扩展至250MHz或更高;交换机采用企业级100/1000M自适应以太网交换机。
●前端摄像机采用固定安装和带云台控制两种类型,固定摄像机用于监控固定的监控区域;带云台控制摄像机要求能够控制摄像机的转动和镜头的拉伸,以便对现场进行全方位多角度的监看。
●监控中心的大屏拼接显示墙可以自动切换各监控点的实时视频图像,也可设置定时定点监控。
●监控中心、客户端可以进行手动录像,或随时访问、下载任意前端的视频录像。
●客户端可以回放检索网络硬盘录像机的录像资料,可以配置、控制前端摄像机云台。
3.2系统解决方案
本地监控结构示意图如下图所示。
1.监控点位:
共安装178个网络监控点,采用130万高清网络摄像机。
监控点的设置说明如下:
全部采用高清日夜型红外网络摄像机,其特点自动红外开启切换、根据照度自动彩转黑,在0Lux的低照度情况下,仍能获取效果较好的视频图像。
2.录像存储:
录像存储主要由存储服务器和网络存储IPSAN主机完成。
存储服务器按照部署的录像计划去IP前端取数据流,存储于IPSAN的内置高速硬盘,实现30×24小时长期循环存储或其它定时存储策略。
若硬盘存储空间已满,可通过循环覆盖的方式,完成不间断录像保存。
3.主控中心:
主控中心设置解码服务器、电视墙、客户端主机。
●解码服务器将转发服务器转发的IP摄像机图像解码输出至电视墙。
可通过客户端主机设置电视墙1、4、9画面分割、自动切换画面、定时输出某路图像。
●客户端主机支持对系统进行配置,包括编辑录像存储计划、监看前端图像、配置电视墙输出,等等。
4.远程监控:
将监控网络接入公网,微机通过IE浏览器远程登录到系统进行视频监看。
因公网带宽有限,建议在监看的时候选择子码流。
远程监控结构示意图如下图所示。
3.3前端接入部分
前端接入设备主要是各种IP摄像机。
拾音器、报警I/O借助IP前端接入系统,连接示意图如下所示:
IP摄像机以CAT-6双绞线接入交换机。
IP前端的视频信号、音频信号、控制信号、报警信息均通过网络传送。
3.4传输部分
1.局域网监控
由于录像需依托网络完成,录像文件质量很大程度上取决于网络品质的好坏。
鉴于国内公网环境暂时无法满足大规模视频数据流的需求,我们建议客户将本方案应用于局域网内,以确保录像回放质量。
2.监控系统的真正瓶颈?
由于用户的其它业务与监控系统混网,非关键业务的应用严重冲击视频监控系统。
在线音乐、网络下载等等占据大量网络带宽,导致视频监控数据包大量丢失,网络延时加大,交换机的交换能力不能保障正常通讯,视频图像出现马赛克、画面停顿。
考虑IP包涉及包头包尾开销,大约为25%,IP网基于包交换,属于带宽争用网络,因此,网络必须具备带宽管理机制,避免因共享资源而造成广播风暴、网络流量突然增大导致关键数据无法及时传输。
确保高效的QoS亦非常重要,可避免突发流量导致的监控画面失真、设备掉线、马赛克画面、响应迟缓、帧丢失等等。
数据包延迟不一致,将导致图像与声音不同步。
而数据流的包丢失和包失序将导致图像与声音抖动。
当包丢失率为1%时,图像可能出现“发虚”现象,声音开始出现停顿;当达到2%~3%时或200ms的抖动将导致视频信号无法传输。
常态下非关键业务均采用TCP连接,其天生具备很强的带宽侵占性及严重突发性,因此即使很少量的FTP、在线音乐都会轻易占用大量资源,干扰监控系统的正常运行。
要解决以上问题,必须严格设计QoS(服务质量)。
建议网络带宽大于视频监控总带宽20%~25%,网络延时差小于300ms(Ping1500数据包),网络抖动小于50ms,丢包率小于1%,终端到核心路由器不超过3跳。
在路由设备上设置QoS策略,对网络数据进行控
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