工厂视频监控方案.pdf
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1、天女化工集团厂区视频监控设计方案海泰数码科技2011-11-6 第一章、设计方案总说明.5 1、总体概述.5 1.1、总体需求分析.5 1.2、工程概述.6 1.3、建设围.6 2、总体设计原则和目标.6 2.1、设计原则.6 2.2、设计依据.7 第二章、设计方案.9 1、系统设计思想.9 1.1、系统的先进性和开放性.10 1.2、系统的有效性和实用性.10 1.3、系统的可靠性和稳定性.10 1.4、系统的可扩展性及升级能力.10 2、系统结构设计.11 3、系统主要组成部分.14 3.1、视频采集部分.14 3.2、信号传输部分.14 3.3、信号切换和控制部分.14 3.4、录像存储
2、部分.14 3.5、显示部分.15 第三章、设备选型.15 1、高清监控的特点.15 1.1、图像清晰度更高、细节更加清楚.16 1.2、监控目标覆盖围更广、提高监控效能.17 1.3、高清摄像机能实现数字PTZ功能.18 1.4、有利于图像识别和智能视频分析的应用.18 2、设计目标.20 2.1、建设前端高清监控点.20 2.2、高清视频信息接入与交换输出.20 2.3、高清视频显示与应用.20 2.4、联网控制管理.21 3、设计原则.21 3.1、先进性.21 3.2、可靠性.21 3.3、安全性.21 3.4、开放性.22 3.5、易管理性、易维护性.22 4、总体设计思路.22 5
3、、系统功能特点.24 5.1、高清图像采集.24 5.2、低延时远程监控.24 5.3、高清图像显示.24 5.4、图像存储与共享.24 5.5、管理服务功能.24 5.6、权限管理功能.25 5.7、多系统整合功能.25 5.8、视频资源共享.25 5.9、系统日志功能.25 6、高清视频监控前端.25 6.1、前端高清摄像机.25 6.2、摄像机选型原则.26 6.3、高清摄像机的选择.26 6.4、图像传输与存储.29 6.5、报警系统.31 6.6、中心图像显示系统.31 6.7、视频综合管理平台软件.50 6.8、设备参数.54 第四章、施工安全保证措施.77 1.安全管理目标.77
4、 2.安全文明管理风险识别.77 3.安全施工管理体系.77 4.安全施工措施.79 4.1.施工人员身份验证、管理及考勤制度.79 4.1.1.注册登记.79 4.1.2.出入管理.79 4.1.3.考勤制度.79 4.2.安全施工管理制度.79 4.2.1.安全施工组织保证体系.79 4.2.2.安全教育.79 4.2.3.安全检查.80 4.2.4.安全施工保证措施.80 第五章、现场文明施工、环保措施.85 1.文明施工措施.85 2.环保施工措施.86 第六章、施工总体进度计划及保障措施.92 第七章、技术支持和服务.94 第八章、人员培训.96 第一章、设计方案总说明1、总体概述1
5、.1、总体需求分析随着工厂安全工作的要求越来越严格,工厂监控大量涌现,工厂监控的认知度和自动化体现的越来越先进。作为一个传统意义的产业,政府对工厂这个行业的发展非常重视,为了促进和规工厂安全规作业,加强对工厂人员自动化管理,出台了很多规。然而,许多工厂的消防安全意识淡薄,存在很多安全隐患,一旦发生安全事故,将造成重大人员伤亡。为解决工厂管理上的难题,杜绝工厂的违规经营行为,有效预防安全事故。我们根据工厂经营模式的特点和有关政策法规的要求,本着积极、严谨的态度,设计出一套完整的数字视频监控管理系统。该系统功能强大、界面友好、操作简易、图像清晰,并且能够有效的管理工厂的外围安全,人员出入,工作人员
6、们工作的情况并记录下来,最终实现工厂的安全管理工作。根据工厂领导的要求,结合工厂的地理位置及现场特点,及整个系统的实际情况。我们对整个系统进行了详细的分析,总结出了工厂监控管理系统应具有如下的功能需求:1.系统技术水平先进、运用现代监控技术。2.系统具有可升级性和可扩容性。3.系统具有可设置性,管理人员可根据需要对系统进行设置。4.可实现 24 小时不间断监视。(根据工厂工作人员作业时间来制定时间)5.系统基于 B/S 体系构成。(使用 WEB 浏览器可直接访问)6.视频码率连续可调,帧率连续可调,音频码率可调。7.系统支持多种协议(TCP/IP,ARP,ICMP,FTP,DHCP,HTTP,
7、PPPoE,DNS,组播)。8.中心可进行实时视频预览、配置、控制。9.支持动态 IP 地址的工厂。10.视频帧率、码率可根据带宽自动调节,不影响工厂正常使用带宽。11.多用户管理功能。12.当前端网络断开、视频丢失、视频被遮挡能自动报警,上传中心。13.系统具有故障自我诊断、及简单故障恢复功能。1.2、工程概述天女化工集团工厂位于汉沽开发区,总占地面积约 65000多平米,主要施工围为邻近马路的三面厂区外围围墙和厂区部重点区域设置监控点。能最大限度地满足应用系统集中运行的需求,满足高性能计算机类设备的运行要求,同时具有标准、稳定、先进和灵活的架构,能随需调整并可持续扩展,能为工厂安全运营提供
8、可靠、安全的保障,保证数据及业务安全。1.3、建设围主要包括:工厂外围办公楼包装及仓库环氧乙烷罐及氮气站配电室等2、总体设计原则和目标2.1、设计原则厂房的信息化建设是公司的重要组成部分,安防与信息化建设必须按照高起点、高要求、高品质、高标准、高可靠性的原则进行,以满足厂区防盗与IT服务应用的需求。厂区的整体设计和实施应充分体现安全性、可靠性、可管理性、灵活性、实用性和先进性的理念,要把天女化工集团厂区建设成国领先,符合国际化标准的现代化工厂。本项工程环境设计追求外及总体文化融合的风格,强调综合功能性合理、协调、统一,引入先进的人性化管理设计理念,使环境、配套设施、综合管理完美的统一。总体系统
9、设计具有强大的管理性、扩展性和应变能力。另外在追求系统技术设计的完美的基础上,还力求注重环保指标的要求。2.2、设计依据在设计中,从厂区自身环境要求出发,遵循国家在厂房信息化建设领域的强制性标准,并结合国际化的先进理念,满足国家现行的有关A 级厂区建设的标准及规,并参考国际Tier4 的标准。设计中参考的规及标准如下:1.电子计算机场地通用规(GB/T2887-2000)2.电子计算机机房设计规(GB50174 93)3.Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers(TIA/EIA 942)4.Tier Classifi
10、cations Define Site Infrastructure Performance(Uptime Institute)5.计算站场地安全要求(GB9361-88)6.电子计算机机房施工及验收规(SJ/T30003-93)7.建筑设计防火规(GB50016-2006)8.高层民用建筑设计防火规(GB50045-95(2005年版))9.建筑部装修设计防火规(GB50222-95(2001年版))10.民用建筑工程室环境污染控制规(GB50325-2001)11.供配电系统设计规(GB50052-95)12.低压配电系统设计规(GB50054-95)13.建筑电气工程施工质量验收规(GB
11、50303-2002)14.建筑照明设计标准(GB50034-2004)15.建筑物电子信息系统防雷技术规(GB50343 2004)16.建筑物防雷设计规(GB50057-94)17.电力工程电缆设计规(GB50303-2002)18.通信数据中心静电防护通则(YD/TT54-95)19.通用用电设备设计规(GB50055-93)20.建筑给排水设计规(GB50015-2003)21.采暖通风与空气调节设计规(GB50019-2003)22.通风与空调工程施工质量验收规(GB50243-2002)23.智能建筑设计标准(GB/T50314-2006)24.智能建筑工程质量验收规GB50339
12、-2003)25.综合布线系统工程设计规(GB50311-2007)26.安全防工程技术规(GB50348-2004)27.民用闭路监视电视系统工程技术规(GB50198-94)28.中华人民国标准 BMB3-1999 第二章、设计方案1、系统设计思想为了使我们设计的系统具有极高的可靠性和可持续发展的能力,同时也最大限度地降低系统的建设成本、运行成本费用。我们首先确立了以下几个设计的总体思路:1.1、系统的先进性和开放性为保证工厂监管系统既能保持在一定时期不落后,并保证该系统互连的方便性,我们在该系统的设计时,要充分考虑到系统的先进性和开放系性,尽可能采取先进开放的技术和产品。1.2、系统的有
13、效性和实用性针对工厂监管系统要求特点,我们采用B/S 体系的网络拓扑,可确保整个系统的独立稳定,互不干扰。为确保投资的有效,我们在整个系统设计时,根据目前的应用及将来的发展,确定采用高速球机(枪式摄像机)、网络视频服务器及中心软件(或数字矩阵),以保障系统的完整功能和可靠运行。开放人脸识别功能,能够通过工厂本地前端设备采集到人脸图像传递给网络视频服务器,由网络视频服务器进行抓拍高清晰图片,最终在本地服务器中进行人脸的截取和传送,由人脸识别服务器进行察看和浏览,进行监控和管理。1.3、系统的可靠性和稳定性工厂监管系统作为整个应用系统的基础,其可靠性和稳定性直接关系到应用的好坏。某个系统的单独故障
14、可能直接给应用带来灾难性的损失。B/S 体系的网络拓扑的可靠性,主要是要防止因某一点出现故障时,而导致系统瘫痪。如某个设备或某条线路出现故障,不会对整个系统产生影响。人脸数据的传输完全通过加密后数据传输,安全性和可靠性大大保障。1.4、系统的可扩展性及升级能力为了保证工厂监管系统的有效性和实用性,同时又保证该系统在一定时期不落后,我们在进行设计时,并不是一味追求高配置、高速率,而是在保证先进性的同时,选择具有良好扩展性和升级能力的设备及构架,设计出具有良好扩展性的网络拓扑,以保证整个系统的可扩展性及升级能力。这具体表现在以下几个方面:1.选用了具有良好开放性的系统构架和拓扑结构,易于扩充、升级
15、。2.用户端网络操作系统选用适合于多种媒体访问技术和多种高层协议的系统。3.在用户端系统采用结构化布线,通过对视频服务器的升级、扩容、插板、以及堆叠等方式增加前端视频源的数量。4.网络拓扑采用了B/S 体系,用户可随时增加或减少视频终端,而不会影响其他终端正常工作。2、系统结构设计整体工厂监控系统的核心前端设备以摄像机与网络视频服务器为主。摄像机分为一体摄像机、红外摄像机、球型摄像机,在该工厂项目中都有应用。网络视频服务器分为单路、两路、四路视频服务器,摄像机视频信号直接传输到网络视频服务器,由视频服务器进行编码后通过网络传输到工厂监控管理中心进行汇集、管理。工厂监控管理中心由中心管理服务器、
16、转发服务器组成,中心管理服务器可直接接入磁盘阵列。如下图:图 1 工厂监控管理中心结构图根据对整个系统的需求进行分析,和我们总体设计思想,工厂的监控系统的结构示意图如下:图 1.工厂监控系统图由上图可以看出,整个系统基于B/S 与 C/S 相结合的体系构成。在工厂的每个监控点至少安装一至多个摄像机,通过“网络视频服务器”,连接到已有的工厂专用网络上。监控中心通过管理服务器连接切换到想监看的工厂,同时可对选择的视频图像进行录像、检索回放,终端监看用户通过连接到监控中心的等。若前端摄像机为快球或者带云台摄像机,监控中心亦可对其进行云、镜操作。3、系统主要组成部分3.1、视频采集部分这部分是保证整个
17、系统工作质量最重要的部分,要求选用的摄像机需满足以下条件:选用高质量的彩色数码控制CCD 摄像机,要求水平清晰度不低于480电视线,信噪比大于48Db选用 3 可变镜头,光圈、焦距自动调节高灵敏度,可实现的最低照度为0.5Lx(彩色)和 0.01Lx(黑白)置自动切换双滤色片,实现白天彩色夜间黑白的自动转换,满足全天候监控要求。3.2、信号传输部分工厂的特点是监控区域围相对较广,导致信号传输距离加长,视频监控则要求信号实时、连续、清晰,而且图像信号的数据量非常大,这就要求传输介质要有足够的带宽,所以本方案信号传输全部采用光纤,通过光端机完成转换。实践证明,采用光纤传输后,图像质量大大提高,屏幕
18、彻底消除马赛克现象,而且控制信号响应速度明显加快,完全达到了系统的设计要求。3.3、信号切换和控制部分该部分是整个数字化监控系统的中心,既是整个系统信号的传输、切换、分配中心,也是整个系统的控制中心,所以该系统质量的优劣,功能的配置是否完备和先进,直接影响整个系统的功能和运行质量。支持分控功能和独立控制键盘,控制键盘界面直观,系统编程简化,有背景照明,显示清晰具有组同步切换功能和子网切换功能。模块化结构,具备扩充功能,可扩展成更大规模的矩阵切换系统具备报警功能。3.4、录像存储部分数字化监控最基本的特征就是系统运用了计算机技术的最新成果,信号处理全部数字化。本系统录像存储完全摒弃了传统监控用录
19、像带存储记录的方式,而是采用新一代的数字硬盘录像监控系统(DVR),该系统在图像质量、界面显示、保存日期、检索回放以及多种先进的新增功能等诸多方面都是传统模拟方式绝对无法相比的。3.5、显示部分安防监控的基本特征就是要求监控的实时性,为给监控人员提供一个良好的监控环境,系统在监控中心设置大屏幕电视来显示监控画面,每组画面用一台 42寸彩电来显示,可以非常方便的对监控目标进行近距离监控和跟踪,极大的方面了监控人员的操作,提高了效率。3.6、网络传输部分分控中心还支持网络传输,一方面视频信号通过光纤上传到监控中心,另一方面监控中心还可以通过网络连接到部局域网上,通过网络对每只摄像机的历史记录访问、
20、调看。第三章、设备选型1、高清监控的特点随着芯片技术及压缩算法的发展,高清视频监控产品逐渐兴起,D1标清视频压缩格式业也已正式写入数字硬盘录像系统(DVR)国家标准。高清摄像机和高清视频编解码器正在得到广泛应用和推广,其清晰度可以达到500 万像素(25601920),高清视频监控系统提供的高质量视频图像,为监控效果带来了显著的提升。1.1、图像清晰度更高、细节更加清楚传统的标清分辨率的图像对于多数的监控场景,基本上无法对细节进行分辨。不但发生情况时,从录像资料中很难对监控现场的人员、物品准确认定,即使是实时监控也很难看清相应的细节,特别是发生重大事件时的重要细节。在工厂这样重要的监控场所,应
21、采用高清摄像机获取高清晰度的监控画面,更能清楚地呈现监控原貌。高清视频监控图像与标清视频图像清晰度的直观比较如下图所示:高清和标清图像效果比对1KM远距离高清图像细节呈现1.2、监控目标覆盖围更广、提高监控效能在传统的标清监控技术构架下,为了保证监控的覆盖率,尽可能的减少监控死角,需要安装部署相当规模数量的监控摄像机。如此规模庞大的监控资源,在同一时间里却只有极少部分能够得到实时的监控,而绝大多数监控图像被无差别的记录保存下来,从而形成了海量级的视频录像数据资料。而这些规模庞大的录像资料中也仅有极少部分因可能与某些已知的事件相关联而被备份以外,其他的录像信息则不断的被新的录像数据所覆盖。这就是
22、典型的传统监控系统大规模、高成本、低效率的建设应用现状。在高清监控技术构架下,单台高清摄像机能够相当于几台普通摄像机的监控覆盖面,且图像分辨率更高、信息量更丰富,因此采用高清监控可以非常有效的缩减系统规模,节省传输链路和设备,从而减少总体建设成本,高清监控技术将推动视频监控系统建设应用向着集约化、效能化转变。如图下图所示:一台高清摄像机即可覆盖整个十字路口,实现原先需要多个摄像机才能达到的功能。高清视频监控的大围覆盖效果图示1.3、高清摄像机能实现数字PTZ功能高清摄像机不仅提升了图像清晰度,使得数字PTZ 功能得以体现,也就是在整幅大图像中对某个局部细节进行放大或移动。而且这种大围整幅图像监
23、控拍摄,不会错过监控围的任何情况,给日后的调阅查证提供了有效手段。同时由于数字 PTZ方式没有机械移动部件,设备也更经久耐用。1.4、有利于图像识别和智能视频分析的应用图像识别和智能分析技术一直未能得到业界普遍期待的大规模应用,主要原因是识别的精确度离用户的期待还有不小的差距,而图像的分辨率则是影响识别精确度的主要因素。高清摄像机图像信息高清摄像机采用先进的感光器使图像细节更加清晰、更加细腻,逐行扫描方式可以给我们提供更好的图像质量,有效解决了隔行扫描带来的梳状模糊现象,给智能分析等应用提供了有利的前提条件,这对于车牌、人脸识别等智能分析应用具有重要意义,为以后将齐天源的安防监控系统升级为具有
24、智能预警功能的高清视频监控系统提供了技术基础和更小的经济成本,同时减少了升级的难度。如下图所示,高清摄像机在城市道路监控中的使用,监控区域能覆盖多个车道,同时清晰地记录车牌、前排司乘人员特征、车辆颜色、外形等特征,这是一个普通标清摄像机所不能同时实现的。WWW.HUABANGKJ.NET高清视频图像道路监控中的效果2、设计目标根据高清视频监控系统的特点和应用需求,本方案的目标是建设一个采用高清视频采集技术、高清视频编解码技术、高清图像传输技术、联网控制技术、存储和大屏显示等应用技术,并进行精确监控的视频监控平台。结合当前与今后一定时期图像监控系统与图像应用系统的发展需要,建立高清图像管理平台,
25、为实时监控、调查取证等多种后台应用提供及时、可靠的监控图像信息。主要容如下:2.1、建设前端高清监控点结合监控布点原则及规,围绕各重点关注区域和核心仓库,本着资源优化配置及利用的原则,充分利用供电、光纤等现有资源,实现高清视频监控前端布点建设,采用动静结合策略,部署高清可控监控点和高清固定监控点。2.2、高清视频信息接入与交换输出前端采集到的高清视频信息,通过光纤或网络传输,将视频信号传递到监控中心(数据存储与转发),完成视频接入及切换输出显示,同时满足与其他视频系统的联网和共享。2.3、高清视频显示与应用监控中心实现高清视频图像显示,监控中心采用大尺寸DLP液晶拼接屏幕显示,能显示前端采集的
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