基于物联网技术的视频安防监控系统的设计及应用

数字视频安防监控系统主要是对项目内公共区域进行全方位24小时不间断的视频监控；在监控中心通过电视墙实时显示整座大楼内外各个监控区域的现场情况，本次项目视频安防监控系统基于物联网的传输方式，可实现不同设备及系统的互联、互通、互控，实现视音频及报警信息的采集、传输/转换、显示/存储、控制；进行身份认证和权限管理，保证信息的安全；应能与报警系统联动，并提供与其他业务系统的数据接口、方便后期扩展、与各运动场馆及分控中心的视频信号的连接。

具体设计

1、系统概述

项目为一座统合性的办公大楼，视频安防监控系统主要是在电梯轿厢、入口大厅、各楼层出入口处、地下停车场等处设置摄像机，既考虑到公共位置的安全，又兼顾到重要位置的隐私，摄像机布置要严密、合理。公共区域设置与环境相适应的摄像机555台，进行全面实时监控；整个数字视频安防监控系统传输部分采用六类布线方式。

2、点位分布

根据项目的特点和定位，要求摄像机选用红外摄像机，从而保证监控效果。如出入口、地下层走廊等处红外枪式摄像机；电梯轿厢、电梯前室和走廊选用红外半球摄像机。楼外区域、一层出入口大厅和屋顶平台等大空间区域选用红外高速球摄像机。

系统共设置555台摄像机。

设计原则：红外半球安装区域：楼梯前室、电梯前室、走廊两侧、走廊、主要出入口门厅、主楼与附楼出入口；室内快球安装区域：一层、屋顶平台等大型区域；室外快球安装区域：中学外广场及周边区域；红外枪机：地下车库车道、车辆入口等；电梯半球：各电梯内。

系统组成及结构：系统采用网络架构，可通过工作站、工作站客户端等多种方式进行扩展、保证后期能将重点视频图像的接入110监控系统中。

项目数字视频安防监控系统与常规模拟监控系统的组成基本一致，均由前端设备、传输设备、控制设备、显示设备四大部分组成。

3.1系统结构图

3.2前端设备

摄像部分安装在监视现场，包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。

摄像部分是监控系统的前沿，是整个系统的“眼睛”，它把监视的内容变为图像信号，传送到控制中心的监视器上，摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。

由于本视频安防监控系统基于IP网络传输，因此除IP摄像机直接接入网络外，其余所有前端电梯摄像机均接于视频编码器，完成监控信号的输入，把模拟的视频信号进行数字化和压缩编码，形成IP数据包，利用网络传送到指定的目的地址。每台视频编码器在网络上占用1个IP地址，按照就近的原则对前端摄像机进行编码。

视频编解码器支持至少两种码流，并且系统采用的视频流控制技术是可变码流管理技术，即在设定上限带宽的情况下可以动态调整任何一路视频的带宽。

3.3传输部分

从前端设备到视频编码器之间的传输部分：前端电梯摄像机的视频信号采用屏蔽视频电缆，根据摄像机安装位置采用SYV75-5同轴电缆，以保证监控信息的准确传输。控制线采用RVVP2*1.0屏蔽双绞电缆。电源线采用RVV2*1.0的电缆。从IP摄像机、视频编码器到接入交换机采用六类非屏蔽双绞线；自接入交换机至监控中心核心交换机采用光缆，从而保证主干的数据带宽。

3.4控制中心

控制中心是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的项目。由于整个项目面积较大，还要为二期及后续建筑留有扩展空间，因此要求采用当前主流的数字传输解决方案，便于存储和分控，还可支持网络远程查看。

监控中心采用智能安防监控箱作为前端摄像机接入，提供录像、检索、系统管理、录像资料存储等服务。并实现监控视频的上墙监看，通过监控客户端工作站实现系统的管理和实时监控操作。可以浏览到所有的前端视频，可以对所有设备进行操作。

系统配置为：显示部分：46“超窄边液晶拼接单元，3行*5列，亮度450cd/m2，对比度3000:1，拼接缝小于7.3mm，可视角178，响应时间8ms，可提供VGA/RGB/AV接口，含拼接屏配套设备。

报警平面控制示意电子板，包括摄像控制点位（编号）、周界显示；重点区域报警显示。

3.5网络架构设计

由于采用数字监控，此方案设计了监控专网，与工作网络分开，保证了系统的安全性及可靠性。根据摄像机接入的情况，监控系统的接入交换机采用100M的局域以太网架构，即可满足视频监控数据传输需求，由于所有数据都要通过中心交换机传输所有摄像机的监控、存储数据以及调用的视频回放数据，所以建议采用1000M以太网架构，即可满足监控数据传输需求。

3.6存储系统设计

每个前端存储总容量（GB）=【视频码流大小（Mbps）×60秒×60分×24小时×存储天数/8】/1024

三、系统功能

本方案采用基于IP网络的数字视频监控系统主要功能包括：

l 系统开放兼容

开放兼容接入：系统支持国内主流厂家IPC通过ONVIF、PSIA协议接入，开放性高、兼容性强。

开放性系统：系统开发接口，支持兼容接入到其他标准的视频监控平台。

全通道高清接入：最高可支持500W像素高清网络视频的预览、存储与回放。

高清双输出/双操作：系统支持HDMI、VGA双高清（1080P）双输出及双操作，极大提升预览清晰度及操作便捷性。

l 系统质量可靠

专利EXIR技术：点阵红外IPC产品采用海康自主专利全球首创矩形光斑透镜，拥有四大核心技术，即面发光技术、黑晶封装技术、双面复合透镜技术、智能SMART IR技术，使得红外监控画面中心不过曝，均匀无暗角，红外距离达到50-80米。

精致结构：精密的散热设计，高效的散热材料，使摄像机的温升控制在较低的水平，可延长IPC使用寿命1年。专利黑色防反光遮阳罩，有效防止红外干扰和日光干扰造成的图像模糊问题。

智能硬盘管理：系统支持磁盘预分配，硬盘初始化下预分配索引、录像文件等，杜绝磁盘碎片的产生，延长硬盘寿命;支持Smart功能，及时获取硬盘Smart检测信息，准确反馈硬盘工作状态，提前预警，确保数据存储安全、可靠；支持硬盘休眠，非工作硬盘可适时进入休眠状态，降低功耗、延长硬盘使用寿命。

l 用户操作便捷

一键添加：系统支持自动添加IPC功能，操作时先将IPC与NVR之间联网，然后在系统操作界面上一键自动添加，就可以一步完成添加，极大地减少了施工、维护工作量。

一键录像：系统支持一键配置录像计划，可以一键配置所有通道移动侦测功能，对于施工操作以及后期的维护管理，都是一个简单方便的应用。

一键定位：系统支持3D定位操作功能，操作时只要选定好要放大的位置，球机就能自动将以该区域为中心的图像显示在画面上。一键锁定目标，避免了复杂的操作，操作效率上有很大地提高。

一键上网：系统支持海康威视自建的动态域名解析服务系统HiDDNS和通用即插即用UPnP（Universal Plug and Play）功能，无需注册使用第三方域名，外网访问一步到位。

一键调用：系统可在云台控制界面下，支持一键快捷调出球机的菜单，调节球机参数更加便捷。节省投资成本

全新编码引擎升级后，前端高清IPC清晰度为720P（130W像素）仅需1~2M码率，1080P（200W像素）仅需3~4M码率，有效降低了网络带宽和存储成本。

系统支持PoE交换机，通过网线直连具备PoE功能的高清IPC，既可传输视频信号又能为其供电，有效节约了电源布线的成本。

l 实时图像观看

应能按照指定设备、指定通道进行图像的实时观看，支持监控图像的显示、缩放、抓拍和录像。实时监控图像质量要求清晰流畅。

l 远程控制

应能通过手动或自动操作，对前端设备的各种动作进行遥控；应能设定控制优先级，对级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应。

l 历史图像的检索和回放

应能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载；回放应支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓拍等；支持回放图像的缩放显示。

前端编码器支持双码流，满足实时监控流和存储流可以采用不同的编码方式、清晰度和带宽，以满足必要的实时监控和存储策略。

l 系统的人机交互

支持Web方式管理；应具有直观、友好、简洁的人机交互界面；应具有视频画面分割显示、信息提示等处理功能；应能反映自身的运行情况，对正常、报警、故障等状态给出指示。

l 监控中心防护

监控主机集成总控中心自我防护功能，集成最大4路视频编码通道用于中心出入视频监控和远程自检，同时内置8路报警输入和4路报警输出的报警控制模块，通过与门禁声光报警器联动可以实现中心防入侵检测和中心联动报警输出。

l 用户与权限管理

监控中心应具有对接入的用户进行授权和认证的功能。用户及权限管理可由各级监控中心独立执行，也可集中执行。用户及权限管理模块应定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用程序的权限。监控中心的用户应有权限获取所辖范围内的历史图像和实时监视图像，当需要获取非管辖范围内的历史图像和实时图像时，应取得有效授权。系统可提供对前端设备进行独占性控制的锁定及解锁功能，锁定和解锁方式可设定。

责任编辑：gt