大學(xué)城監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
大學(xué)城數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)上應(yīng)該充分考慮既要滿足用戶使用要求，注重實(shí)效，又要做到操作簡單，維護(hù)方便；同時(shí)設(shè)備選型要以總體最佳配合為原則，運(yùn)用系統(tǒng)工程思想，依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，借助專業(yè)技術(shù)和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，將各種品牌、型號的設(shè)備有機(jī)的集成起來，充分發(fā)揮各種設(shè)備的功能，最終使大學(xué)城數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的使用效果達(dá)到總體最佳。
1.11、系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)
此次系統(tǒng)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工的主要依據(jù)如下：
《安全防范工程程序與要求》GA/T75-94
《安全防范系統(tǒng)通用圖形符號》GA/T74-94
《安全防范工程費(fèi)用概預(yù)算編制辦法》GA/70-94
《電子設(shè)備安裝工程費(fèi)用定額》HYD41-01-1999
《風(fēng)險(xiǎn)等級和防護(hù)級別的規(guī)定》GA/T38-92
《民用建筑閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50198-94
《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16-92
《中國電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ232-82
《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS72.95
《系統(tǒng)接地的形式及安全技術(shù)要求》GB14050-93
1.22、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
根據(jù)用戶需求分析及國家總體信息發(fā)展規(guī)劃，設(shè)計(jì)方案遵循以下原則：
用戶至上原則
本方案以滿足用戶需求為目標(biāo)，最大限度滿足用戶提出的功能要求，并針對中心的特點(diǎn)，確保實(shí)用性。
開放性
在總體規(guī)劃系統(tǒng)方案時(shí)，充分考慮了未來的信息發(fā)展，使其成為整個信息高速公路的一個節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程技術(shù)防范。
先進(jìn)性
在滿足用戶現(xiàn)有需求的前提下，充分考慮信息社會迅猛發(fā)展的趨勢，在技術(shù)上適度超前，使所提出的方案保證能將該看守所建成先進(jìn)的、現(xiàn)代化的智能建筑。
集成性和可擴(kuò)展性
充分考慮弱電系統(tǒng)所涉及的各子系統(tǒng)的分散式控制、集中統(tǒng)一式監(jiān)管；總體結(jié)構(gòu)上的先進(jìn)性和合理性，實(shí)現(xiàn)對各子系統(tǒng)的分散式控制、集中統(tǒng)一式監(jiān)管；總體結(jié)構(gòu)上具有可擴(kuò)展性和兼容性，可以集成不同生產(chǎn)廠商不同類型的先進(jìn)產(chǎn)品，使整個系統(tǒng)可以隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，不斷得到充實(shí)和提高。
安全性、可靠性和容錯性
整個建筑群的技術(shù)防范系統(tǒng)必須具有極高的安全性、可靠性和容錯性。
服務(wù)性和便利性
適應(yīng)多功能、外向性的要求，講究便利性和舒適性，達(dá)到提高工作效率、節(jié)省人力及能源的目的。對于來自中心內(nèi)外的各種類型的信息予以收集、處理、存儲、傳輸、檢索和提供決策的能力，為工作人員提供最有效的信息服務(wù)；為管理者提供高效、方便、安全的工作環(huán)境。
經(jīng)濟(jì)性
在實(shí)現(xiàn)先進(jìn)性、可靠性的前提下，達(dá)到提高工作效率、節(jié)省人力及能源的目的。對于來自中心內(nèi)外的各種類型的信息予以收集、處理、存儲、傳輸、檢索和提高決策的能力，為工作人員提供最有效的信息服務(wù)；為管理者提供高效、方便、安全的工作環(huán)境。
功能性
在實(shí)現(xiàn)先進(jìn)性、可靠性的前提下，達(dá)到功能和經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
易于維護(hù)性
用戶在日常使用過程中遇到的故障，可以通過系統(tǒng)的自檢和系統(tǒng)給出相應(yīng)的故障提示予以解決。
1.33、系統(tǒng)總體需求
大學(xué)城庫數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)有3個監(jiān)控現(xiàn)場（XX園區(qū)，XX大學(xué)園區(qū)、XX園區(qū)）需要監(jiān)控，3個現(xiàn)場到大學(xué)城監(jiān)控中心都有局域網(wǎng)絡(luò)連接。每現(xiàn)場均有相當(dāng)數(shù)量的監(jiān)控點(diǎn)（園區(qū)X點(diǎn)，學(xué)園區(qū)X點(diǎn)、園區(qū)X點(diǎn)），另加8個高速球機(jī)。大學(xué)城監(jiān)控中心能監(jiān)視3個現(xiàn)場的圖像，同時(shí)3個現(xiàn)場各有一個監(jiān)控中心，重要場所不需切換直接顯示在顯示器上。
大學(xué)城監(jiān)控中心能接受報(bào)警信號，當(dāng)監(jiān)控現(xiàn)場報(bào)警時(shí)，監(jiān)控中心能自動切換到相應(yīng)的圖像。監(jiān)控中心能對監(jiān)控現(xiàn)場的云臺攝像機(jī)發(fā)出控制指令。現(xiàn)場采集的視頻信號既能在監(jiān)控中心收到，也能通過局域網(wǎng)絡(luò)傳輸在大學(xué)城內(nèi)部各終端收到（需有相應(yīng)權(quán)限）。
1.44、系統(tǒng)總體目標(biāo)
通過對大學(xué)城數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析，同時(shí)結(jié)合我們以往的豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為大學(xué)城數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)是系統(tǒng)本身能獨(dú)立工作并能長期無人操作，大學(xué)城監(jiān)控中心能通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，圖像壓縮數(shù)據(jù)上網(wǎng)絡(luò)共享，在沒有發(fā)出發(fā)送指令時(shí)，圖像數(shù)據(jù)不上傳，不占用帶寬。系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)高度可靠性，同時(shí)該方案的設(shè)計(jì)目標(biāo)旨在于：
1、提供優(yōu)質(zhì)品牌的高性能產(chǎn)品；
2、集成統(tǒng)一完善的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)功能；
3、以簡單的操作完成強(qiáng)大且豐富的控制；
二、IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)
大學(xué)城數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是實(shí)現(xiàn)一個智能化數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。智能化數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是適應(yīng)XX大學(xué)城現(xiàn)代化管理、監(jiān)控環(huán)境的需要。該系統(tǒng)采用世界一流的圖像壓縮技術(shù)H.264和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，配備先進(jìn)的監(jiān)控設(shè)備和視頻服務(wù)器以及遠(yuǎn)程監(jiān)控集中管理軟件系統(tǒng)，形成一個智能化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能的IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。
1、監(jiān)控系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
在3個監(jiān)控場地，每現(xiàn)場均有相當(dāng)數(shù)量的監(jiān)控點(diǎn)（清華大學(xué)園區(qū)97點(diǎn)，北京大學(xué)園區(qū)71點(diǎn)、哈工大園區(qū)56點(diǎn)），另加8個高速球機(jī),具有受控轉(zhuǎn)動、變焦、自動聚焦等功能以便于監(jiān)控現(xiàn)場大范圍場景。
每個現(xiàn)場的各個視頻信號通過視頻服務(wù)器連接到本地局域網(wǎng)，再通過大學(xué)城局域網(wǎng)絡(luò)上傳到控制中心。
在控制中心，為達(dá)到將每個現(xiàn)場的視頻信號都能在顯示器上顯示出來，且重要場所無需切換即可顯示，采用4臺高級工作站，接收各路網(wǎng)絡(luò)視頻信號；視頻采用切換顯示，每組多達(dá)16路視頻，切換組別、參于切換的監(jiān)控點(diǎn)、切換時(shí)間可任意設(shè)定。
報(bào)警產(chǎn)生能立即在指定屏幕中顯示。分控中心可回放調(diào)用各路網(wǎng)絡(luò)視頻信號的錄像資料。
監(jiān)控控制中心采用1臺高級工作站，配一臺等離子等大屏幕設(shè)備，切換顯示每路視頻，切換組別、參于切換的監(jiān)控點(diǎn)、切換時(shí)間可任意設(shè)定，報(bào)警產(chǎn)生時(shí)報(bào)警點(diǎn)圖像可自動顯示在顯示設(shè)備上。
2、監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為100/1000BASE-T以太網(wǎng)，現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)通過該局域網(wǎng)傳，同時(shí)局域網(wǎng)還為大學(xué)城的其他計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)傳輸通道。
由于采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸技術(shù)，通過標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器或者富雅時(shí)電公司開發(fā)的基于網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)上可設(shè)多個控制中心，各控制中心可具有不同優(yōu)先級別。領(lǐng)導(dǎo)可以在辦公室隨時(shí)可以通過局域網(wǎng)觀測園區(qū)情況。
系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)要求網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)與園區(qū)其他系統(tǒng)等互為獨(dú)立系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)不占用局域網(wǎng)內(nèi)其他主機(jī)資源，不擠占網(wǎng)絡(luò)通道。監(jiān)控局域網(wǎng)絡(luò)使用100Mbps寬帶網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)使用率一般在40%左右，加上限定帶寬在1M左右，所以按MPEG4音視頻傳輸碼率在70kbps-1000kbps（根據(jù)不同圖像內(nèi)容和壓縮比）計(jì)算，網(wǎng)絡(luò)不可同時(shí)傳輸接近200多路的遠(yuǎn)端圖像。
根據(jù)這一情況，我們設(shè)計(jì)了一套分布式錄像系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以內(nèi)置硬盤存儲的特點(diǎn)，將大量的錄像任務(wù)放在現(xiàn)場，不占網(wǎng)絡(luò)帶寬；監(jiān)控中心設(shè)立多個大尺寸顯示器，將重要場所圖像固定顯示在大尺寸顯示器，其他監(jiān)控點(diǎn)通過遠(yuǎn)程監(jiān)控集中管理系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)覽調(diào)用、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程回放。
3、監(jiān)控系統(tǒng)控制流程
大學(xué)城網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)目前有3個大學(xué)園區(qū)，每個園區(qū)配置多臺獨(dú)立的SHPEST-NS4視頻服務(wù)器（清華大學(xué)園區(qū)27臺，北京大學(xué)園區(qū)20臺、哈工大園區(qū)16臺）。監(jiān)控中心配置多臺高檔的工作站，可以接收3個園區(qū)200多路的圖像，監(jiān)控中心設(shè)立多個大尺寸顯示器，將重要場所圖像固定顯示在大尺寸顯示器。
SHPEST網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器把圖像壓縮數(shù)據(jù)通過IP網(wǎng)絡(luò)以多播方式發(fā)送到園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，園區(qū)網(wǎng)絡(luò)上的任意主機(jī)可指定接收該IP視頻數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)采用TCP/IP通信，視頻數(shù)據(jù)采用流協(xié)議RTP/RTCP、RTSP實(shí)時(shí)發(fā)送。
2.35、監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹
1）整個監(jiān)控畫面采用屏幕分割的方式展開，可以由使用者自行選擇展開畫面的多少，用鼠標(biāo)自由的點(diǎn)擊放大任意圖像，方便地定義和更改圖像。
2）領(lǐng)導(dǎo)和監(jiān)控系統(tǒng)管理員能方便的監(jiān)視各園區(qū)現(xiàn)場的實(shí)況，前提僅僅是連接到局域網(wǎng)上和獲得監(jiān)控系統(tǒng)的授權(quán)。
3）系統(tǒng)畫面一定時(shí)間無人操作后，可自動轉(zhuǎn)換為輪循狀態(tài)，按照預(yù)先設(shè)定順序全屏顯示一幅畫面的狀態(tài)。
4）監(jiān)控中心管理員能獲得對各園區(qū)的任一云臺攝像機(jī)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)對攝像機(jī)視角、方位、焦距、光圈、景深的調(diào)整；如果是帶預(yù)置點(diǎn)的云臺，管理員能控制云臺直接到預(yù)置的觀察角度（包括水平轉(zhuǎn)動角度和垂直轉(zhuǎn)動角度）。
5）監(jiān)控中心管理員能手動切換任一園區(qū)的任一攝像機(jī)的圖像，能選擇某個園區(qū)的幾個攝像機(jī)，進(jìn)行時(shí)序輪流切換監(jiān)視。
6）監(jiān)控中心能手動對遠(yuǎn)程圖像進(jìn)行捕捉存儲，也可響應(yīng)遠(yuǎn)程報(bào)警信號，實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動錄像。
7）監(jiān)視畫面左上角顯示監(jiān)控點(diǎn)名、鏡頭編號等。
8）可以設(shè)置分布自動錄像，重點(diǎn)場所可以本地存儲。
三、設(shè)備選型
本次我們?yōu)榇髮W(xué)城數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)選用的所有設(shè)備均具有國際領(lǐng)先品質(zhì)，攝像機(jī)采用PANASONIC，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器采用SHPEST的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器系列，其先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù)使人嘆為觀止，遠(yuǎn)程監(jiān)控集中管理系統(tǒng)更為在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)監(jiān)控提供了極大的方便。
3.11、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器
S網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器為使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像傳輸、監(jiān)控而設(shè)計(jì)，它內(nèi)置有多種解決方案，在10/100Base-T網(wǎng)絡(luò)上以每秒30幅畫面?zhèn)魉透哔|(zhì)量H.264圖像。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以使用ISDN，PSTN，或xDSL路由器，在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或者國際互連網(wǎng)上簡單地傳播。本產(chǎn)品建立在開放的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，目的是提供長期的投資保護(hù)。使用界面友好的、基于Windows上的遠(yuǎn)程監(jiān)控集中管理系統(tǒng)，可以進(jìn)行非常容易的設(shè)置和管理。
A、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器主要功能
網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器完全脫離PC平臺，建立在嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)上；是業(yè)內(nèi)首個專業(yè)的、性能價(jià)格比高的解決方案，可以實(shí)現(xiàn)模擬CCTV向IP網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程
網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，具有視頻信號和音頻信號的實(shí)時(shí)H.264全硬件同步壓縮、實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠(yuǎn)程文件回放和下載、支持流協(xié)議（RTP/RTCP、RTSP）、支持IE瀏覽、支持雙向語音對講等。
