视频监控系统设计方案
- 工程概述
- 设计依据、原则
2.1系统设计依据
该项目视频监控系统主要参考下相关规范和标准和相关的技术文件等，主要参考规范为：
- 《视频安防监控系统设计规范》（GB 50395-2015）；
- 《安全防范工程技术规范》（GB 50348-2014）；
- 《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（DZ/T 28181-2011）；
- 《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）；
- 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB 50198-2011）；
- 《安全防范报警设备安全要求和实验方法》（GB 16796-1997）；
- 《视频显示系统工程技术规范》（GB50198-2001）（2009年版）；
- 《综合布线系统工程验收规范》（GB 50312-2007）；
- 《计算机软件可靠性和可维护性管理》（GB/T14393－2008）；
- 《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T 17963）；
- 《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859-1999）；
- 《计算机信息系统安全》（GA 216.1－1999）；
- 《计算机软件开发规范》（GB/T8566-2007）；
本视频监控系统系统方案根据现场勘查结果设计，符合中华人民共和国现行主要标准及法规，能最大限度的满足用户之需求 。
2.2系统设计原则
为保证整体项目的顺利实施，对项目施工作业单位的安全管理以及管理单位能实时的对整个施工作业面的全方位的实时监控和预警，提高项目整体施工区域的安全管理工作效率，视频监控系统设计遵循如下原则。
（1）可靠性原则
我们在考虑视频监控系统技术先进性和开放性的同时，应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂家技术支持及售后维修能力等方面着重考虑，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。
（2）实用性原则
以用户的应用要求以及实际的现场使用环境，选择功能相宜、性能稳定的产品，使产品的性能得到最大程度的应用和发挥，避免华而不实，因产品选用不当造成资源的浪费。
（3）应用性原则
在保证产品性能质量的前提下，充分考虑选用便于安装施工，日常管理操作简便，便于维护保养的产品。
（4）兼容性、可扩展性原则
系统具有很好的兼容性，同时能与已经建成的监测平台很好的融合，考虑的技术发展的需要，系统因尽量采用具有系统产品系列，能够应对未来技术更新带来的扩充与换代功能，达到充分的保护原有投资，而且具有较高的综合性价比。
（5）可操作性原则
系统操作简便、易学易用是系统设计的发展趋势，我们无论在设计还是在施工的过程中都必须替客户着想，尽量降低客户的使用难度，最大限度的增加自动化程度。
三、视频监控系统设计
我们在做视频监控系统的设计时首先要充分了解业主单位的需求，主要有以下几点需要了解清楚才好做到符合实际的设计方案。
1：项目是什么行业，项目规模多大，总体的预算大概多少。
2：项目有哪些地方需要监控的区域。或者重点区域需要部署监控的区域。
3：业主单位对前端视频采集的摄像机有没有特殊要求（比如摄像机变焦、带云台调节功能、摄像机带警戒功能、摄像机带人形车形检测功能，摄像机带人数统计功能（适合出入口）、摄像机带拾音功能、摄像机带报警音频输出功能、摄像机带口罩及安全帽等识别功能等特殊用户需求功能）这些都是我们需要提前知晓的。
4：存储设备的设计需要考虑到业主单位存储时间来配置专业存储的设备，是否需要设计大屏显示。
5：摄像机的供电方案也需要更具现场实际情况来设计，是采用电源供电还是采用POE交换机供电。对于跨度较大离中心机房较远的监控区域则需要设计部分汇聚机房用于信号的中转汇聚。
以下前端设计以偏远地区为范例：
3.1前端系统设计
视频监控作为辅助监测系统，是通过对重点、危险监测区域安装高像素摄像头进行远程视频图像的采集,通过该平台调取实时监控画面使管理人员无须亲临现场或危险区域就可以监视施工区域的作业状态及各种地形变化，实现远端的无人值守，降低施工作业的危险性，提高时效性。
前端监控设备主要包括网络摄像机、支架、4G硬盘录像机、一体化定制立杆、太阳能供电系统、无线网桥，防雷器等。
网络摄像机
考虑到本项目监控区域的复杂大范围环境，网络摄像机采用可变焦网络摄像机，网络摄像机主要分布安装在各个施工作业区域，用于对施工区域的图像监控、数据采集和安全防范，满足对现场监控可视化和历史数据可查化的要求。前端摄像机是整个安全防范系统的原始信号源，主要负责各个监控点现场视频信号的采集，并将其传输给视频处理设备。监控前端的设计将结合实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保障视频监控的效果。
支架
支架是用于摄像机安装固定之用，根据不同的要求选择不同的型号，室外支架主要考虑负载能力预计安装位置是否合乎要求。
摄像机电源
摄像机采用DC 12V电源供电，根据现场建筑与周围环境情况，距离建筑近的采用就近电源接入，没有取电环境的则采用太阳能供电方案。
一体化监控立杆
由于视频监控设备安装于野外环境，气象条件和地理环境相对比较恶劣，设备尽可能采用一体化结构，外壳采用不锈钢材质。设备总体要求稳定可靠，节能环保，安装简便，易于维护。制作做一个混凝土基座（可现场浇筑或预制后埋设），混凝土基座高200mm,长宽400mm；基座上伸出4个直径18mm长1000mm的固定螺栓，螺栓伸出50mm,对角螺栓间距200mm。立杆顶端安装避雷针。
太阳能供电系统
考虑到项目野外作业区域的复杂性，部分区域无法供电，我们设计采用太阳能供电方式，采用插拔式模块化安装方式，解决了更换电源模块在带电状态下的快速更换维修问题。有效提高了电源系统的可靠性和维修性，有效的降低高空作业的危险系数及难度，提高工作效率，方便，高效率，可靠。
防雷器
所有摄像机机电源均采用防雷器接入，能有效作好防直击雷措施。串联于交流供电线路，防护外界（雷击、电磁辐*扰等）或系统内部（系统拉合闸效应、感应及容性负载的启动和停止等）引起的浪涌脉冲及瞬间过电压对设备的损坏。适用于监控系统中高速球、中速球、云台摄像机等的电源、视频、云台控制线路的防雷（浪涌）保护。
3.2前端设备安装
摄像机在安装时候，必须严格控制立杆的倾斜度，安装固定球机的横臂与立杆垂直，立杆总体只能往后略倾斜，决不允许往前倾斜，以防止雨水进入横臂与立杆的接头处倒流进设备，摄像机与电源连接的地方要用防水胶布做防水处理，防雷器安装于设备箱内与立杆做接地连接。在系统安装调试完成之后，要将接口打上玻璃胶，封住接口。
安装注意事项
①立杆应深入冻土层以下至少0.5m，高度一般不小于6m，直径应不小于中89mm，保证6级大风情况下立杆不会有较大晃动。
②立杆安装垂直偏差应小于3°。
③摄像机安装高度不小于4m。摄像机安装底座应与立杆牢固连接，可在立杆上直接加工焊接底座对接连接座。
④为了增强夜间视频效果，除了采用红外型摄像机设备外，还应考虑照明补光措施。
⑤避雷措施-定要严格制作，用扁铁或者铜芯线连接到山体至少1.5m深处,保证电阻值不大于4Ω，减少直击雷将仪器击坏的概率。
⑥视频杆立完后，注意杆子保养，在焊接处喷银喷漆，防止镀锌管腐蚀。
图3.2-11 混凝土预埋件尺寸图 图3.2-12 安装后示意图
3.3主要设备参数
本项目采用的摄像机包括枪式摄像机和球型摄像机。网络枪式摄像机主要安装于较小范围的施工作业区域，网络球型摄像机安装去施工范围跨度较大的区域，所有摄像机设备都内置电动变焦镜头，球机可对目标施工区域设置较大范围的无限巡航。
网络枪式摄像机：
采用深度学习硬件及算法，提供精准的人车分类侦测，支持越界侦测，区域入侵侦测，进入区域侦测和离开区域侦测
最低照度: 彩色：0.002 Lux @（F1.2，AGC ON），0 Lux with IR
宽动态: 120 dB
焦距&视场角: 水平视场角：110°~35°，垂直视场角：58°~20°，对角视场角：132°~41°
补光灯类型: 智能补光，可切换白光灯、红外灯
补光距离: 红外光：最远可达50 m；白光：最远可达30 m
防补光过曝: 支持
红外波长范围: 850 nm
最大图像尺寸: 1920 × 1080
视频压缩标准: 主码流：H.265/H.264
网络存储: 支持NAS（NFS，SMB/CIFS均支持），支持MicroSD(即TF卡)/MicroSDHC/MicroSDXC卡（最大256 GB），断网本地录像存储及断网续传，配合海康黑卡支持SD卡加密及SD卡状态检测
网络: 1个RJ45 10 M/100 M自适应以太网口
音频: 1路输入（Line in）；1路输出（Line out）；1个内置麦克风，1个内置扬声器
报警: 1路输入，1路输出（报警输出最大支持DC24 V，1 A或AC24 V，1 A）
复位: 支持
产品尺寸: 94.9 × 100.1 × 195.9 mm
包装尺寸: 315 × 137 × 141 mm
设备重量: 800 g
带包装重量: 1140 g
启动和工作温湿度: -30 °C~60 °C，湿度小于95%（无凝结）
电流及功耗: DC：12 V，1.08 A，最大功耗：13 W
供电方式: DC：12 V ± 25%，支持防反接保护
电源接口类型: Ø5.5 mm圆口
防护: IP67
支持区域入侵侦测，越界侦测，进入区域侦测和离开区域侦等智能侦测
传感器类型: 1/2.8＂ progressive scan CMOS
最低照度: 彩色：0.005 Lux @（F1.6，AGC ON）；黑白：0.001 Lux @（F1.6，AGC ON）；0 Lux with IR
宽动态: 120 dB超宽动态
焦距: 4.8 mm~110 mm，23倍光学变倍
视场角: 57.6°~2.7°（广角~望远）
红外照射距离: 100 m
水平范围: 360°
垂直范围: -15°~90°（自动翻转）
水平速度: 水平键控速度：0.1°~80°/s，速度可设；水平预置点速度：80°/s
垂直速度: 垂直键控速度：0.1°~80°/s，速度可设；垂直预置点速度：80°/s
主码流帧率分辨率: 50 Hz：25 fps（1920 × 1080）；60 Hz：30 fps（1920 × 1080）
视频压缩标准: H.265，H.264，MJPEG
网络存储: NAS（NFS，SMB/CIFS）
支持萤石接入
网络接口: RJ45网口，自适应10 M/100 M网络数据
SD卡扩展: 支持MicroSD(即TF卡)/MicroSDHC/MicroSDXC卡，最大支持256 GB
音频输入: 1路音频输入
音频输出: 1路音频输出
供电方式: DC：12 V，PoE+（802.3at）
电源接口类型: 两线式
电流及功耗: 最大功耗：18 W（其中除雾加热1.6 W，补光灯9 W）
工作温湿度: -30 ℃~65 ℃，湿度小于90%
恢复出厂设置: 支持
除雾: 加热玻璃除雾
尺寸: Ø164.5 × 290 mm
重量: 2 kg
防护: IP66
电信：4G（ FDD- LTE B1/B3 , TD-LTE B41 ） 3G（ CDMA 1x&EVDO 800 ）
联通：4G（ FDD-LTE B1/B3 , TD-LTE B41 ） 3G（ WCDMA 850/900/1900/2100 ）
移动：4G（ TD-LTE B38/B39/B40/B41 ） 3G（ TD-SCDMA B34/B39
硬件规格：
1U 380系列机箱/默认3米天线
1个HDMI(4K)，1个VGA，HDMI+VGA组内同源
2盘位，可满配6T硬盘
1个千兆网口
2个USB2.0接口
报警IO：4进1出
软件性能：
带宽：80M接入/80M转发
8路H.265、H.264混合接入解码
最大支持4×1080P解码
Smart 2.0/整机热备/ANR/智能检索/智能回放/车牌检索/人脸检索/热度图/客流量统计/分时段回放/超高倍速回放/双系统备份
太阳能组件效率高达22%，高透光率钢化玻璃，寿命不少于25年
高精度充电控制器，具备锂电池激活及预充电功能，温度补偿功能，电路能量转换效率高达96.9%
先进冗余功能，当电池出现故障时候，只要有阳光照射，控制器即可在无电池状态正常工作（太阳能直接给负载供电功能）
太阳能电板110W，电池60AH
插拔式模块化安装方式，解决了更换电源模块在带电状态下的快速更换维修问题。有效提高了电源系统的可靠性和维修性，有效的降低高空作业的危险系数及难度，提高工作效率，方便，高效率，可靠
一体化支架设计，抗风等级13级，可选配支持190-290mm杆径抱箍
支持24小时监控录像
设备运行最大功耗16W；休眠模式功耗低至2.6W；球机不开红外，不PT运动，预览功耗低至5W，阴雨天续航不低于4天
支持定时、时段触发三种休眠模式
支持国网B接口协议
锂电池智能BMS管理,自动工况识别，具备软件数据分析收集记录功能，根据大数据进行自我控制优化
3.4系统功能说明
本项目通过对现场施工区域的前端摄像机等传输设备的建设大道视频实时监控采集的目的，通过平台可以做到对施工现场作业范围的实时监控，对施工现场材料乱堆放、有没有戴安全帽的、有作业面没有盖起来的，通过前端图像采集能够在管理平台定时定量拍摄画面存放平台，且在管理人员实时监控画面时查询到现场异常情况可以实时抓拍画面，从而能够做出及时相对应的处理。为整个项目的大坝，边坡、围堰等现场施工区域的安全施工以及可视化管理提供强有力的支撑。