化工厂视频监控系统

解决方案

第一章   安全防范监控系统的建设目标及设计理念

1.1 工程概述

随着现代化智能厂区制度在我国的普及和深化发展，智能厂区的信息化建设不断深入，各智能厂区特别是大中型智能厂区都加快了信息网络平台的建设；智能厂区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。

近年来，随着社会经济和科学技术的飞速发展，城乡居民的生活水平有了显著的提高，居住条件不断改善，人们对安全技术防范的要求也越来越高，但是犯罪手段也在不断变化。厂区为预防和制止入侵盗窃、抢劫、破坏等刑事犯罪，保障全体工作人员和厂区居民人身和财产的安全，以往单靠保安以人防为主的防范措施已远远满足不了人们的安全需要。为了打击各种各样的经济刑事犯罪，保护国家和全体工作人员的生命财产安全，保证各行各业和社会各部门的正常运转，采用高科技手段预防和制止各种犯罪已成为安全防范领域的发展方向，同时也便于保安人员对酒店区域内的安全防范管理。

1.2 系统建设的必要性

近年来，随着电子信息技术和计算机网络技术的发展，我国监控系统建设在技术水平和实际应用等方面都取得了长足的进步，在社会众多领域得到了广泛的应用。

1.3 总体建设目标

厂区采用了现代化智能管理，通过科学化、综合化的集中管理来完善厂区的内部功能，提高安全防范能力。本公司针对该项目的具体情况设计整体安全防范监控系统方案，遵循先进合理、实用性强、安全保密、标准兼容可靠性高、容错性、易维护、可扩展性、高科技、高智能等原则。

结合厂区的现状、目前的实际需要以及今后的发展趋势，数字化安防监控系统将建设为：由中心控制室进行远程统一集中控制管理；监控范围覆盖整个厂区各楼层的内部及公共区域等；采用前端摄像机捕捉现场画面，24小时全方位、全天候监视厂区各区域内的人员活动情况并且进行实时录像，为以后事件查证提供有效的证据。整个系统设计应尽量完善、合理，从而实现人防和技防相结合的一体化数字安全防范系统。

1.4 建设的核心理念

在厂区安防监控系统的建设过程中，应遵循以下核心理念：

Ø 先进性：先进的设计思想、市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品。

Ø 实用性：应充分考虑利用软硬件资源，能最方便地实现各种功能。

Ø 开放性：系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级以及与外界信息的沟通与交流。

Ø 灵活性：系统配置灵活，可满足学校逐步到位的建设模式，可根据实际的使用需求进行系统简化、强化。

Ø 发展性：规划设计既要满足用户发展在配置上的预留，又能满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。

Ø 可靠性：具有容错功能，管理、维护方便。方案的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析，确保系统运行可靠。

1.5 建设基本原则

在建设整个系统时,我们本着技术先进、系统实用、结构合理、产品主流、低成本、低维护量作为基本原则，进行系统构架。

1.51 技术的先进性

整个系统选型、软硬件设备的配置均要符合高新技术的潮流，保证技术领先，性能可靠，操作简便、实用，维护简单，性能价格比最优，并留有扩展余地。设备采用均采用目前领先技术和生产工艺制造，关键的视频数字化，压缩、解压、码流、传输均采用国内外工程建设中被广泛采用的技术与产品。在满足功能的前提下，系统设计在今后一段时间内保持一定的先进性。建成后，三至五年不会落后淘汰。

1.52 结构合理性

采用先进成熟的技术来架构各个子系统组成稳定可靠大系统，使其能安全平稳地运行，有效地消除各子系统可能产生的瓶颈，选用合适的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。稳定性和安全性是我们最关心的问题，只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行；只有良好的数据共享，实时的故障修复，实时备份等才能形成完整的管理体系。

1.53 经济性

在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本。采用经济实用的技术和设备，利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用，不盲目投入。建设经费不足的地区，应先重点、后一般，分期投入、分期建设。

1.54 实用性

在设备选型时，主要依据我市的实际情况结合目前我国市场上的占有率高的各类产品中选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。

1.55 规范性

控制协议、编解码协议、接口协议、视频文件格式、传输协议等应符合相关国家标准、行业标准。

1.56 可维护性

所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操作、易维护。系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。并且，系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能得到及时、快速的维护。

1.57 可管理性

前端现场设备，各分系统集中于中心统一控制，实施对所有远端设备的控制、设置，以保证系统的高效、有序、可靠的发挥其管理职能。

1.58 安全性

对系统采取必要的安全保护措施，防止病毒感染、黑客攻击，防雷击、过载、断电和人为破坏，具有高度的安全和保密性。

1.59 可扩充性

系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。因此，整个系统应具有较强的扩展功能。随着技术的不断进步，企业等监控需求也将会发生变化，因此，本次视频监控系统的设计与实施应考虑到将来系统在容量和功能上可扩展的实际需要，也就是说可灵活增减或更新各个子系统来满足不同时期的需要，能够在较长时间内保持系统的完善性和领先地位。

1.60 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。

第二章 安全防范监控系统整体设计

2.1 客户需求

（1） 前端总共配置三十个监控点；其中，防爆一体化云台云台25台，防爆枪机5台；

（2） 具备实时晰视频监控、二十四小时监控，全方位，无盲点地实时录制各点的视频录像以备安防查用等功能，录像存储30天。

（3） 配备55寸LED高清监视器

（4） 监控布点合理有效；

（5） 有效保证人员的安全操作。

2.2 系统总体设计原则

设计方案采用传统的模拟监控方式进行配置，力求在最低的价格达到最好的监控效果，闭路电视监控系统设计的好坏以及使用的可靠性直接影响工作人员的人身、财产安全，关系到用户的整体形象，甚至会产生巨大的社会影响，本公司根据厂区管理工作的特点，以及国家有关安防行业规范，结合视频监控系统的建设规模及需求，视频监控系统设计时应充分考虑到的需求并遵循以下的原则：

Ø 系统安全、可靠、合理；

Ø 技术成熟、设备先进，具有良好的性价比；

Ø 系统经济性，适用于智能厂区的规模；

Ø 使用方便，操作简单；

Ø 结合实际特点，做到布点合理，监控严密；

Ø 有充分的可扩充性, 方便以后的升级。

2.3 设计依据

智能化安防管理信息系统应按照开放、标准化的原则建设，构成系统的各个部分，都要严格贯彻标准化、兼容性好、互操作性好的原则。在系统设计与安装过程中，严格执行国际、国家颁布的有关技术标准。

Ø 《民用闭路电视监控系统工程技术规范》（GB50198—94）

Ø 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16—92）

Ø 《公共安全防范工程程序和要求》（GA75—94）

Ø 《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74—94）

Ø 《安全防范工程费用概预算编制办法》（GA/70—94）

Ø 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-90. 92）

Ø 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ-86）

Ø 《建筑智能化工程设计管理暂行规定》（建设部1997-290）

Ø 《智能建筑设计标准》（DBJ-08-47-95）

Ø 《智能建筑弱电工程设计施工图集》（97X700）

2.4 整体设计

本次厂区安全防范监控系统之目的是为了对整个厂区，和办公区域，重点部位进行全方位、全天候的24小时监控，对于各前端监控点要实现数字实时录像，以便及时发现警情并作为日后取证之用。

前端各个摄像头监控点的视频图像通过同轴电缆（75-5）传输到中心控制室内的嵌入式硬盘录像机；各工业生产区的监控点为了适应全天候监控现场情况，采用防爆一体化摄像机。具体布点情况详见“监控点位布置平面图”所示。

2.5 系统方案具体设计

出于战略规划的考虑，依据国家相关行业规定和规范的要求，结合该厂区的实际需要，设计、建设的项目内容为以下几点：

（一）前端设备的布设；

（二）传输系统；

（三）主控系统；

（四）电源的配置；

（五）中心控制室的建立。

通过以上五个项目的建立，构成一个现代化的安全技术防范系统工程。该工程是针对刑事犯罪分子狡猾、诡秘、预谋、冒险、不则手段，伺机突发作案，难以预测的特点，运用现代科学技术手段，与建筑物的实体防护，有机的结合。在科学的管理下，达到防范严密，常备不懈，无懈可击，严阵以待，发挥全天候的防范效果，以完成与刑事犯罪作长期斗争的战略部署。从而达到防入侵、防盗窃、防抢劫的目的，并把入侵犯罪行为控制在门、窗之外，使罪犯当场落网。

2.51 前端设备的布设

前端设备在整个监控系统中起着重要的作用，其中摄像机是最主要的前端设备，发挥着二个方面的重要功能：图像复核功能、监控功能。摄像机主要安装在各楼层室内“重要监视区”及要害部位。这些摄像机通过对现场的实时监视，能及时发现险情、不法行为和治安问题，能使问题解决在萌芽状态。为此，重点监视目标、重点监视地段（小范围），都宜采用固定红外摄像机，以增强夜间的视频效果。

监控室值班人员可通过主控中心显示屏来实现对智能厂区监视区域内全部人员活动秩序和治安实时情况一目了然，从而提高平安治安管理水平。

中心控制室核心设备是嵌入式硬盘录相机，24小时实时记录监控区域视频图像，由它对前端各摄像头现场实时图像采集的视频信号进行控制输出，并可对系统进行各种功能设置和控制。主控室设有主控视频监控软件，该软件有良好的用户图形界面，使用简单，操作人员无须经过复杂培训即可操作系统。

2.52 传输系统

传输系统承担视频图像信号、控制信号的传送。应根据传输距离的远近选择同轴电缆、光纤等传输方式。传输距离远，宜选用光纤；距离近宜选用同轴电缆传输。此外，还要考虑实际的环境情况、气候情况，以及施工的可行性等。

该项目中，为了保证每个摄像机视频传输效果并根据智能厂区现场地理位置实际情况，因此系统采用同轴电缆（75-5）传输。

2.53 主控系统

该项目是围绕嵌入式16路硬盘录相机监控系统（以下简称嵌入式硬盘录像系统）作为主控系统来进行设计的。嵌入式硬盘录像系统是指以计算机硬盘为图像录像媒体，集成画面切换、云镜控制、录像检索、网络传输等多功能为一体的，高度智能化的监控系统。它在其中增加了前端设备的控制功能、视频图像效果处理功能，以及计算机网络传输功能等，从而构成完善的数字化监控系统。其中图像记录部分采用数字视频压缩技术，利用嵌入式硬盘录像，使图像的记录、重放、检索、管理等更加灵活便捷。

相对于传统模拟监控系统，具有多种特点和优势：

◇ 功能高度集成，大大节省了系统空间的占用，简化了系统设备，更加方便了系统的保养和维护；

◇ 操作更加简单、直观，界面更加友好、人性化、画质更清晰；

◇ 超大的记录容量，方便快捷的检索、更利于保存；

◇ 监控软件界面安全性更高，具有严密的系统登录密码输入安全措施，杜绝录像资料被故意篡改和删除。

当前，嵌入式硬盘录像主机的性能的优良主要取决于采用何种视频压缩技术以及该技术下相应的软硬件品质的高低。就视频压缩技术而言，目前市场上主要有M-JPEG(Motion JPEG)、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.264等几种标准的算法。各算法的比较不再详细论述，但值得一提的是其中MPEG-4和H.264算法是近期出现的并且主导当前最高性能数字监控产品的两种领先的压缩技术。其中MPEG-4算法是在原有M-JPEG(Motion JPEG)、MPEG-1、MPEG-2等算法之上，吸取其优势，同时又在最大限度上克服了这些算法的弊端后成功推出的新一代压缩算法，优势表现在：通过帧重建技术压缩和传输数据，以最小的数据量获得最佳的图像质量，更节省硬盘空间；对视音频数据采用内容（Content-based）的操作、存储及传输，因此更适合于交互AV服务以及远程监控；具有交互性的动态图像压缩编码标准，使图像接受者不再被动观看，而允许加入其中进行选择或提出要求；具有综合性优势，是一个开放、灵活、可扩展的机构形式，可随时加入新的、有效的算法模板，并可根据不同的应用要求现场配置解码器。

而H.264算法则是基于MPEG-4算法上的进一步的完善和升级，其主要特点基本与MPEG-4算法相同，只是在一些数据码流处理上更加优化，使图像进一步提升的同时，占用更小的空间。

2.54 电源的配置与要求

㈠ 电源

电源是保证监控系统安全运行的重要设备。为了便于操作和控制，应是一个独立系统，设专用配电箱。总电源和各回路的分支电源，都应有电压、电流指示；都应有过压、过流保护装置；交流市电电压波动应为±1%；直流电源应稳压，其波纹系数应≤10%；电源的设计容量应大于实际使用容量的1.5倍；应有良好的通风散热条件，以确保电源的安全供电。

2.55 中心控制室的建立与要求

中心控制室是整个监控系统的管理中心和指挥中心。所有数据和信号将在中心控制室集中汇总并且接入到相应的终端控制设备，通过专人的操作使用，以及对前端各监控点的统一管理来实现系统的总体功能。由于中心控制室是整个系统中最主要、最直接的侦测现场，因此是第一时间内发现意外情况，这就决定了中心控制室必须在最短时间内对各种情况做出有效的行动反应，并能指挥协调各部门迅速配合，以制止、解决各种危险事件，避免造成危害。由于中心控制室是“禁区”，是要害部位。因此在选址时，尽量避开“行人”和“观众”的干扰；远离强电磁场、高频源、震动、噪声和有害气体，设在安静隐蔽的环境中。

为了保障中心控制室值班人员的人身安全和设备安全使人员和设备都应在适宜的环境条件下工作，以保障设备性能稳定和人员的精力充沛，充分发挥人机结合的优势。为此，中心控制室须满足下列要求：

1. 配备防入侵设施和自卫器具，以抵御武装暴力行为，并起到威慑罪犯和自卫的作用，与当地公安机关应有专用无线和有线两种报警通讯设备。

2. 中心控制室如有条件应设置周界报警，窗户应安装防弹下班和金属栅栏进行防护，出入门应设置两道防盗安全门，两门之间的通道距离不小于3米。

3. 中心控制室是设备比较集中的地方，中心控制室的面积要与设备安装的要求相适应，要适当宽敞些。设备安装既要布设合理美观、符合规范要求，又便于操作和维修。

4. 中心控制室应有空调保持恒温。一般室温保持在18-25℃相对湿度40-80%，机房内空气要清新，要保持补充10%左右的新鲜空气，使值班人员有个良好的工作，同时保证各种设备的正常运行。

另外，还需要注意的是防雷接地的处理。系统设备必须选用符合电子设备的雷电防护要求，同时系统应有防雷击措施。另外再应注意等电位接地，接地装置应满足系统抗干扰和电气安全的双重要求，严格避免与强点的电网零线短接或混接，接地电阻不大于4欧姆，接地导线截面积应大于25mm²。室外装置和线路的防雷和接地设计须结合建筑物防雷电要求，必须符合有关国家标准、行业标准。

整套系统图像技术指标满足以下要求：

1. 模拟图像：

整套系统即考虑到客户的具体需求，又考虑到系统的合理性、经济性、先进性及可靠性。在系统设计中，采用嵌入式硬盘录像机实现实时记录的功能，为日后查看、取证提供了可靠的保证，具有极高的稳定性，能提供一个操作简单的、直观的、可增强系统控制功能的多媒体用户界面。

2.56 视频监控系统图解

视频监控系统原理图

2.6 系统功能

为了便于用户对系统功能的理解，下面从用户对该系统的使用环境下具体阐述系统的各种智能监控功能。

2.61 中心监控室具有的功能

中心控制室是整个系统的信号控制及信息交换中心，具有最全面的系统功能，简单表述为以下几点。可实时显示任意一路或多路监控点的视频信息，进行实时监视。

◆ 可对任一路摄像机的显示效果、录像速度进行设置，以达到最佳效果；

◆ 可对某一路或某几路重要监控点的图像进行多种模式的存储录像；

◆ 重要录像资料可以备份和播放；

◆ 可对录像资料进行多种智能检索和回放；