数字网络视频监控系统

1.0前言

1.1概述

随着现代家庭、校园以及企事业单位信息化建设的不断深入，信息网络平台已经基本普及，人们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。

信息技术的不断深入发展推动了人们的生活、工作模式的创新，多种需求功能融合的革命。采用大量人力对远端环境进行巡视、检修、控制的单一功能的工作模式必将结束其历史使命。人们的工作、生活需要一种能够对远端现场进行监视控制的多功能产品。

传统的安全防范停留在高高的围墙、坚固的栅栏和锁具的层面上，非法入侵而不能及时发现和处理，人们的生命财产尚存在巨大的威胁。数字网络视频监控系统是基于网络的第三代全数字智能视频监控系统，以普通计算机为操作平台，集将视频图像监控、实时监视、多画面分割显示、云台控制监视、录象、画面切换、视频报警、报警联动、回放检索、画面处理、打印、网络远程传输等多功能于一体，具有广泛的用途，代表监控系统的发展方向。提高了管理人员的工作效率，能及时处理警情，最大限度地防范各种入侵，提高处理各种突发事件的反映速度。数字监控系统采用硬盘的方式存储图像，方便查询录像资料，系统使用简单，易于维护。

1.2数字监控系统的优势

信息化：数字网络监控系统建立在计算机基础上，以计算机为操作平台，为信息化的管理建立了基础，在世界的任何一个角落都可掌控所管辖的家庭、门店以及单位的实时信息；

智能化：以数字监控主机为操作中心，通过远程操作监控软件实现系统的智能化控制，如监视、录像、多种画面分割、画面切换、视频报警、报警联动、回放检索、云台镜头控制、打印、网络远程传输等；

现代化：建立以数字监控主机为核心的监控系统，可通过软件的控制，通过解码器可控制云台等前端设备，可更清楚的看到您想要看的活动场景；

实用性：系统设备立足于用户对整个系统的具体要求，最大限度地发挥投资的效益，充分考虑软件、硬件技术的成熟性和性能价格比，注重实用性；系统标准化模块化，易于升级和扩展。

保密性能：系统硬件、软件具有加密功能，使该系统的保密性能优越于其它视频监控系统。

1.3数字监控系统的特点

网络化：监控进入计算机网络，领导分控均在办公室电脑上实现。

数字化：监控图像，控制及报警信息数字化后进入计算机，可利用高科技手段进行系统管理和处理。

广域化：可实现全行业大范围内的监控报警联网。

智能化：通过软件对各种监控及报警信息，检测数据等进行智能化的分类处理，并可根据不同用户的要求确定监控报警操作流程。

1.4数字化监控系统的功能

监控功能

图像切换，多画面观看，云台及镜头控制，云台预置(64个预置位)，电脑数字录像，管理及回收，图像清晰度(速度)调整。

报警功能

报警输入，防火，防盗，环境温湿度，设备运行故障，事故等多种报警源。

报警联动:一旦报警，系统将产生联动即自动录像，发警报，开灯，远程传输至接控中心，中心语音提示。

多路接警:中心可同时接受多个终端的同时报警。

控制功能

远程控制照明，空调，报警设防或撤防，前端故障远程复位，环境温度，重点部位温度测量。

管理功能

值班人员及领导分控管理，系统运行日志，警情处理，网上分控优先权管理，确保系统安全运行。

1.5方案建议

鉴于数字网络监控系统的强大优势，多数单位或个人都纷纷建设自己的数字网络监控系统。可是大部分单位此前都斥巨资应用了模拟的监控系统，为了能具备数字网络监控系统的功能，部分应用模拟监控在3－5年内的单位纷纷对原系统进行了改造，应用了数模结合数字监控系统。

2．0系统介绍

2.1设计目的

通过在指定场所安装一定数量的网络摄像机进行监视，可清楚、准确地记录这些场所的情况；突发事件发生后，能方便有效地了解事件的实际情况。如果监控地点没有光源，还可选用夜视镜头、低照度镜头、红外镜头等，可在这些场所布下严密的监控网，保障员工的人身、财产安全。系统采用了先进的计算机全数字化压缩技术，充分考虑用户的具体要求和使用的情况，具有与传统模拟摄像机无法比拟的优点。具有高度的可靠性和工作的连续性，大大减少用户的维护工作量；可扩展性、伸缩性亦较强，使用方便。

最佳的通讯传输线路：网线接入到局域网，组网灵活，易扩展。

监控工作站：分散式监控，完全使用桌面PC实现，节省设备的投入。

本方案参照有关国际标准和国家标准，并结合我公司从事多个项目所积累的经验，编制出这套技术方案。

2.2 监控系统特性

本数字系列视频产品，不仅具备一般模拟摄像机所具有的各种功能，而且在其它方面都具有其独特的优势。

分布式处理架构：系统前端的网络摄像机系列产品独立完成图像采集、视音频的压缩和传输，整个系统形成图像处理的分布式结构。

开放式网络和可扩展性：分布式图像处理结构使得每个前端设备作为网络节点不依赖集中控制点，基于聚合而不是分层原则。需要添加或者减少监视点时可直接增减前端设备，实现逐步扩展。在高度分布式监视点中，所有前端设备均可跨多设备进行管理，即单机独立成系统，也可轻松互联，架设大型系统。

延伸视野：该系统使用最节省的图像传输手段实现实时视频监控，当需要增加监控工作站时，只需通过电脑接入监控局域网就可实时监视任何一个监控点，无需再铺设专门的电缆。

集中监控：前端的视频情况全部集中到视频管理中心，特别是当画面发生变化（有人入侵、设备产生火花等）的时候，动态检测录像会自动集中到监控中心。也可实现传统视频监控系统的功能（防盗监控、防火灾监控、环境监控、管理监控）。

设备简约：前端利用摄像机进行视音频的采集和处理，传输线路采用无线信号传输，而且可做到双向传输。后端采用纯平监视器显示，实时录相采用监控工作站存储录相。整套系统采用设备简约，无需铺设线缆、无需配置专门的视频采集卡、控制云台、硬盘录像机等设备。

集中管理：软件控制中心管理软件。可多达48个组，每组36路图像，可实现1728路图像画面的接入，方便管理，轻松实现中心控制。

方便使用：可直接用鼠标和键盘(方向、变焦、功能快捷键)在电脑上对摄像端进行远程控制，方向控制、远程WEB配置管理、内嵌键盘、运动检测自动录像(FTP/Mail发送)、主动推播、自动端口映射、穿透防火墙等功能，操作简单、方便。

网络、数字图像信号输出：这个是模拟摄像机与网络摄像机最基本的区别，也就是说网络摄像机组成中不仅包含了模拟摄像机的设备，但在其基础上又添加了具有更高集成的其他设备和功能。

单机独立系统特性：网络摄像机单机不仅可完成各种信号的AD（模拟数字）转换和处理，而且可提供统一的网络传输模式，在一条五类线上便可实现视音频信号和控制信号的双向传输，摄像机单机便可组成一套监控系统。详见下图“网络摄像机单机系统”。

简化监控系统特性：单独一个信道便可进行视频、音频、控制等各种型号的传输，后端也不需要采集卡之类设备，直接在电脑上进行视频的解码、图像的显示、存储和对前端摄像点的控制，大大简化了传统监控的DVR系统。

2.3 设计原则

本项目方案在设计的过程中遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合, 考虑施工、维护、操作等因素，并为日后的发展、扩建、改造等留有扩充的余地。, 本系统具有科学性、合理性、可操作性，严格遵守以下原则：

2.3.1先进性与适用性

系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平；系统的安装调试和操作使用简章易操作，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则。

2.3.2经济性与实用性

充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求经济、实用等。

2.3.3可靠性与安全性

系统的设计具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，以保证系统的安全运行。

2.3.4开放性

以现有的成熟产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可与红外探测、烟感等系统实现联动，支持多种网络通信接口。

2.3.5可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充、升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

2.3.6追求最优化的系统设备配置

在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统配置，尽量降低系统造价，性价比高。

2.3.7保留足够的扩展容量

项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。

2.3.8提高监管力度与综合管理水平

本项目系统设备控制高效率、准确可靠。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，实时动态撑握各监控点的情况。监控系统大大减少劳动强度；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。

2.4系统设计依据及规范

系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。此外，系统的总体结构以及各个子系统必须结构化和标准化，并代表当今最新的技术成就。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：

GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》；

GA 368-2001《入侵报警系统技术要求》；

GA 308－2001《安全防范系统验收规则》；

GA/T75-1999《安全防范系统通用图形符号》；

GA 367－2001《视频安防监视系统技术要求》；

GB 10408 1-2000《入侵探测器通用技术条件》；

JGJ/T16-1992建设部《民用建筑电气设计规范》；

GB 12663-2001《防盗报警控制器通用技术条件》；

GB/T 16677-1996《报警图像信号有线传输装置》；

GA/T75-1994《中华人民共和国公共安全行业标准》；

YD5027-96《通信电源集中监控系统工程设计暂行规定》；

GBJ 232-1982《中国电气装置安装工程施工及验收规范》；

GB/T16676-1996《银行营业场所安全防范工程设计规范》；

GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》；

GB50198-1994建设部《民用闭路监视闭路系统工程技术规范》；

GB6388-1994《报警图像监视信号同轴电缆传输通用技术条件》；

YDN 023-1996原邮电部《通信电源和空调集中监控系统技术要求》

GD/T50314-2000J《中华人民共和国国家标准，智能建筑设计标准》；

GA/T75-1994公安部公共安全行业标准《安全防范工程程序与要求》；

2.5 监控系统

2.5.1系统结构

视频监控管理系统结构：前端网络摄像机、传输网络、图像显示和录像服务器等3个主要部分组成。前端网络摄像机的组网可依据现场的实际情况确定有线网络和无线网络。无线网络主要是考虑到客户现场某些地方因装修、道路等环境的布线不方便而设计，无线网络的应用在不破坏现场设施的前提下又满足了监控信息的网络传输需要：

有线网络拓扑图

无线网联络拓扑图

传输网络：无线信号传输，传输介质采用无线信道来完成视频数据和音频数据的传输。

图像显示和录像设备：监控中心采用一台纯平监视器来显示图像，图像清晰，同时装一台大容量硬盘，对前端16路网络摄像机进行实时录像。

视频管理系统工作原理：前端摄像机采集现场图像，通过无线局域网将视频信号传送到监控中心，监控中心在中心服务器上通过我公司提供的软件软件进行操作控制，并在监视器上显示，进行实时监管。

2.5.2前端视频设备:网络外红摄像机

该摄像机是一款彩色日夜两用带红外灯一体化户外经济型网络摄像机，它具有防水效果好，镜面不起雾的特点，红外线照射距离可达50米。优化的H.264编码算法确保了更清晰、更流畅的视频传输效果。内嵌Web Server允许用户通过IE浏览器方便地实现对前端摄像机的实时监看和远程控制。适用于银行、超市、写字楼等需夜间监视和录像的场所，该产品易于安装，操作简便。该网络摄像机适用于中小家庭或商务办公室，以及需要运用到远程网络视频传输及监控的各种场合，产品易于安装，操作简便

2.5.3前端视频设备

本系列可广泛应用于银行、交通、小区等专业监控场所和中小商铺、个人家庭等民用监控的无线WiFi一体化网络摄像机，标准H.264编码算法，支持无线WiFi 802.11b/g，独特的隐私保护功能，支持SD卡本地存储。

2.6 传输网络及设备

2.6.1传输网络的分析

为了保证传输网络拥有足够的带宽，在组建视频管理系统中，完全采用百兆无线局网接入。

2.6.2传输网络设备

本方案利用双绞线传输和无线信号相互结合，来实现视频信号、音频信号，控制信号的传输，网络设备包括100速率自适应交换机和无线路由器，网络电脑终端，施工简单，维护方便，扩展性好。

2.6.3录像服务器硬件配置

录相服务器由一台功能强大和具有大容量硬盘的电脑组成，负责对厂内所有网络摄像机进行实时监控和实时录像。

2.6.4图像显示设备

图像显示设置采用一台纯平监视器在监控中心显示，价格便宜，性价比好。

2.7 系统软件

2.7.1软件概述

本管理软件用于实现对前端所有网络视频监控设备（包括网络视频服务器、网络摄像机）的集中监视、存储、数据转发、管理和控制。该管理软件可最大同时管理1728个前端网络监控设备；可对任一设备进行设置和控制，远程升级等功能；支持1/4/9/16/36 画面单屏显示，以及双向语音对讲、电子地图、日志检索、报警控制、远程检索回放等功能。功能强大、界面友好、操作简便，方便用户实现大型远程网络监控系统的组网应用。

中心管理软件界面

2.7.2系统软件主要功能

可同时管理1728 路音视频通道(48 组)

可对前端所有网络视频监控设备（包括网络视频服务器、网络摄像机）进行集中监视储、数据转发、管理和控制。

支持24 路电视墙输出

可显示电子地图

可实时图像监视预览、轮巡监视

可手动调节监听音量

可双向语音对讲、语音广播

录像（预录像、手动录像、报警联动录像、定时录像）

可提供通道、日期录像检索回放

云台控制（支持40 多种解码器球机协议），预置、调用，轨迹调用

支持报警联动调用预置位

支持视频丢失、视频移动、网络异常中断、前端探头触发报警

日志管理

后端抓拍、前端抓拍

数据转发

DDNS(动态域名解析)

PPPOE（拨号上网功能）

被动连接模式(NVS 主动连接模式)

3.0 行业应用及功能图

3.1系统功能图

系统作用

自动报警通知

设备连接示意图

系统工作图

运营系统工作示意图

3.2行业应用

3.2.1家庭应用

主要应用于安全防范和网络音视频通讯，如防盗、防火、远程照看老人和小孩、网络可视电话等。

通过网页浏览器方便地对前端摄像机的实时监看和控制，如家长上班时可在办公室看到家里老人和小孩的情况。同时，系统还集成了无线报警网关功能，支持多种遥控器及无线探测器，如红外、对射、幕帘、烟感、煤气等，当家里发生小偷入侵或者煤气泄漏时，网络摄像机会自动进行视频报警。通过独特的紧急求助功能，发生紧急事件时可通过遥控器或紧急按钮实现紧急求助，通知救援人员快速达到现场。

网络摄像头还能旋转、变焦等功能，易于安装，操作简便，真正让用户安心省心，是民用安防设备的首选。

通过浏览器进行远程监控

3.2.2中小店铺监控方案

系统可广泛用于中小商铺的防盗防火和视讯管理，店铺可用来防止小偷、监管员工、统计客源等。

通过网页浏览器方便地实现对前端摄像机的实时监看和控制，如老板可在家里或外地通过电脑对店面营业情况和店员的表现进行远程监控，不管身处何地对自己的投资均随时掌控。同时，系统还集成了无线报警网关功能，支持多种遥控器及无线探测器，如红外、对射、幕帘、烟感、煤气等，下班时间或周末发生小偷入侵或者火灾时，网络摄像机会自动进行视频报警。通过独特的紧急求助功能，发生抢劫等紧急事件时用户可通过遥控器或紧急按钮实现紧急求助，通知救援人员快速达到现场。

通过浏览器进行远程监控

3.2.3小区网络监控方案

小区网络监控系统通过在大门口、停车场、主要街道等安装网络摄像机，在保安的控制室内，可监视到整个小区。如发现有可疑人员出现或不法人员进入，系统会自动报警并录像，保安人员可立即赶赴案发现场。录像资料也可作为公安部门破案的证据。

住宅小区、办公大楼等视频监控系统要求使用简单、维护方便、成本低廉，采用网络摄像机比传统的DVR监控系统成本更低、管理更方便。

系统工作示意图

通过浏览器进行远程监控

3.2.4学校网络监控方案

利用学校良好的网络设施，为学校设计出了一个技术先进的数字网络视频监控系统。系统以网络摄像机和视频服务器为前端设备，利用学校现有的网络传输高质量的音视频资料，建立分布式、低成本、数字化的视频监控系统。可对教学楼、学生宿舍、体育馆、图书馆、实验室实现远程监控，可保证师生的安全，提高教学质量，有效的监控考场并降低舞弊行为。

系统工作示意图

某大学方案图

通过浏览器进行远程监控

3.2.5工厂、企业网络监控方案

通过网络视频监控系统，除了对厂区门口、厂房、办公楼、周界围墙、仓库、生产车间、公司员工等目标进行实时全天候视频监控外，同时还能将视频监控系统与企业的管理软件进行信息交换和整合，如在视频监控软件里面显示现场生产设备的数据（电压、温度等），或将视频数据整合到生产管理软件里。这样除了满足保安部门、管理部门、企业领导等对工厂安全、生产运行、办公情况等的日常监控要求外，还能通过监控系统提升企业的自动化管理水平，提高生产效率、降低企业成本。

我们给不同规模和类型的工厂提供了多种可供选择的方案，从几个摄像机组成的本地小型监控系统到具有成百上千个监控点遍布全国的大型网络监控系统，都可满足客户要求。管理人员坐在电脑前一目了然地看到工厂情况，还可将工厂的视频图像通过网络发送到企业网站上，让客户远程参观工厂和产品，提高企业形象。

系统工作示意图

通过浏览器进行远程监控