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一、 系統概述
　　近年來，隨著社會經濟和科學技術的飛速發(fā)展，城鄉(xiāng)居民的生活水平有了顯著的提高，居住條件不斷改善，人們對安全技術防范的要求也越來越高，但是犯罪手段也在不斷變化。人們在解決了居住問題后，日益關心的是居住安全，因為對于是那些流竄作案的犯罪分子往往選擇居民住宅區(qū)作為攻擊目標，入室盜竊、搶劫、殺人案件層層發(fā)生，以往靠小區(qū)保安以人防為主的防范措施已遠遠滿足不了人們的安全需要。為了打擊各種各樣的經濟刑事犯罪，保護國家和人民群眾的生命財產安全，保證各行各業(yè)和社會各部門的正常運轉，采用高科技手段預防和制止各種犯罪已成為安全防范領域的發(fā)展方向。 
　　住宅小區(qū)是監(jiān)控行業(yè)的主陣地，因此現在面臨大量的老系統改造問題。以前大部分采用的是模擬監(jiān)控系統，由攝像機和監(jiān)視器構成一套監(jiān)控系統。大一些的社區(qū)采用了矩陣作為中心端的主控設備。在這些地方涉及到如何利用老系統設備，節(jié)省工程造價，如何和老系統兼容，實現系統聯動的問題。 
　　對于新建住宅小區(qū)，目前市場上主要提供兩種解決方案：一是基于硬盤錄像機的半數字化解決方案。一是基于網絡視頻產品的網絡化解決方案�；�于硬盤錄像機的解決方案難點在于需要在小區(qū)內進行大量的工程布線。小區(qū)住宅監(jiān)控除了要完成視頻監(jiān)控之外，對報警需求也很強烈，因此在小區(qū)周圍都要鋪設大量的視頻線、控制線、信號線。在線材類產品價格上漲的今天，對工程商來說并不是一個好消息。硬盤錄像機屬于典型的主控搭配若干個分控的網絡應用模式，比較適合于小型的網絡監(jiān)控系統中，但在組建大型網絡監(jiān)控系統時不具備優(yōu)勢，很難實現多級網絡級聯。當前，計算機飽受病毒威脅之苦，硬盤錄像機作為監(jiān)控系統的核心一旦感染病毒，有可能導致整個系統癱瘓，監(jiān)控、報警、錄像等重要職能更是無從談起�；�于網絡視頻產品的技術方案也依然存在諸多挑戰(zhàn)。

二、 系統結構圖：

作為第三代監(jiān)控系統的代表――網絡視頻監(jiān)控產品實現了視頻處理芯片技術與視頻壓縮算法的完美結合。同時由于采用了嵌入式系統架構，徹底解決了PC式設備的病毒、死機等問題。嵌入式設備外型小，成本低廉，更適合在大型分布式結構的系統中應用。另外，視頻壓縮算法技術也取得了長足進步。從早期國外流行的MJPEG強調單幀數據完整的壓縮算法，到MPEG4、H.264，中國監(jiān)控行業(yè)選擇了一條符合中國市場特色的技術標準――強調網絡傳輸效率，強調低帶寬下的網絡傳輸。這更符合中國的網絡狀況和客戶對圖像實時性的要求。基于以上兩點，網絡視頻服務器以及由此技術衍生出來的網絡攝像機、網絡一體球成為新監(jiān)控時代的主流產品。
   三、系統具體設計

    出于戰(zhàn)略規(guī)劃的考慮，依據國家相關行業(yè)規(guī)定和規(guī)范的要求，結合該各個小區(qū)的實際需要，設計、建設的項目內容為以下幾點：
    （一）前端設備的布設；
    （二）通訊系統；
    （三）傳輸系統；
    （四）主控系統；
    （五）中心控制室的建立；
    通過以上五個項目的建立，構成一個現代化的安全技術防范系統工程。該工程是針對刑事犯罪分子狡猾、詭秘、預謀、冒險、不則手段，伺機突發(fā)作案，難以預測的特點，運用現代科學技術手段，與建筑物的實體防護，有機的結合。在科學的管理下，達到防范嚴密，常備不懈，無懈可擊，嚴陣以待，發(fā)揮全天候的防范效果，以完成與刑事犯罪作長期斗爭的戰(zhàn)略部署。從而達到防入侵、防盜竊、防搶劫的目的，并把入侵犯罪行為控制在門、窗之外，使罪犯當場落網。為此，這五個項目的具體要求分述如下：
    （一）前端設備的布設
    前端設備在整個監(jiān)控系統中起著重要的作用，其中攝像機是主要的前端設備，發(fā)揮著三個方面的重要功能：圖像復核功能（主要結合報警系統實現）、監(jiān)控功能、視頻報警功能。攝像機主要安裝在室內、室外“重要監(jiān)視區(qū)”及要害部位。這些攝像機通過對現場的實時監(jiān)視，能及時發(fā)現險情、不法行為和治安問題，能使問題解決在萌芽狀態(tài)。為此，重點監(jiān)視目標、重點監(jiān)視地段（小范圍），宜采用固定攝像機；較大范圍的監(jiān)視區(qū)，如道路、廣場、停車場等，宜選用帶云臺和變焦鏡頭的攝像機；另外，重要部位安裝的攝像機應在終端控制主機上進行視頻移動報警功能的設置，當有非法移動時系統能夠自動報警、啟動錄像，以便及時發(fā)現警情并作為日后取證之用。
    小區(qū)作為人口聚集地，有以下幾個特點：
1.人員較多，背景紛雜，不易管理；?
2.日常進出人員混亂，且住戶間較生疏，易造成漏洞；?
3.公共活動面積較大較集中，突發(fā)性事件難以預料；?
    根據以上特點，充分把握人員進出的各大門、通道，財物較集中的停車場等基礎性設施，具體為：
    1） 在“XXXX小區(qū)”小區(qū)主要道路、路口、廣場、地上停車場等位置安裝  臺彩色帶云臺低照度一體化攝像機。
    2） 在地下停車場、地上停車場出入口和小區(qū)三個主出入口安裝  臺彩色帶紅外燈夜視攝像機。
    3） 在  樓前安裝  臺紅外夜視攝像機。
    4） 在  部電梯轎廂內安裝  臺半球攝像機。
    5） 地下車庫安裝  臺外夜視攝像機。

（二）通訊系統
    通信系統，是指各防護部位各重要出入口與安防有關的各職能部門之間的通訊聯系。通信系統除根據需要配備適量的無線對講機外，在各重要部位、各控制點之間，安裝內線專用對講系統。該系統具有雙向選擇通話功能。一旦出現緊急情況時，中心控制室與各監(jiān)控區(qū)、傳達室、警衛(wèi)室、保衛(wèi)室（科）和總經理室的通訊應是及時的、暢通無阻的，應是安防的專線通信，不受外界干擾，是指揮調度、上傳下達的有力保證。
    在該項目中，由于用戶暫時未提出對該系統的明確需求，因此僅作為方案設計中必不可少的部分以文字闡述，不列入器材設備報價清單中，如客戶明確提出此部分需求，可單獨進行系統添加。
    （三）傳輸系統
    傳輸系統承擔視頻圖像信號、報警信號和控制信號的傳送。應根據傳輸距離的遠近選擇同軸電纜、光纖等傳輸方式。傳輸距離遠，宜選用光纖或微波傳輸；距離近宜選用同軸電纜傳輸。此外，還要考慮實際的環(huán)境情況、氣候情況，以及施工的可行性等。
    該項目中，由于每個攝像機信號的傳輸距離較短（都在500米以內），因此主要采用同軸電纜傳輸。為增強抗干擾性選用屏蔽密度為96%的抗干擾SYV75-5-2 專用同軸視頻電纜傳輸，系統視頻輸入和輸出阻抗以及視頻電纜的特性阻抗均同為75Ω。多芯雙絞線傳送報警信號和控制信號。多芯護套線傳送設備用電。
    對于電梯內線纜，由于電梯的自由升降性，易導致線纜過于拉伸而斷裂的情況，因而選用電梯專用“扁型加抗拉鋼絲電梯專用線”，這種線纜的特點是將同軸電纜和電源線集中在同一外護套內，通過合理的結構設計，在保證各傳輸線獲得理想電氣性能的前提下，減少電纜外徑，使布線更為便捷和合理，并且中間夾有抗拉鋼絲，因此大大加強了線纜的抗拉伸能力，即使發(fā)生線纜纏繞情況，也不易拉斷，大限度上保障視頻信號的正常傳輸。
    （四）主控系統
    該項目是圍繞智能化數字硬盤錄像監(jiān)控系統（以下簡稱數字硬盤錄像系統）作為主控系統來進行設計的。數字硬盤錄像系統是指以計算機硬盤為圖像錄像媒體，集成畫面分割、切換、云鏡控制、錄像檢索、網絡傳輸及報警聯動等多功能為一體的，高度智能化的監(jiān)控系統。它以DVR（Digital Video Recorder）為基礎，在其中增加了前端設備的控制功能、報警信息處理功能，以及計算機網絡傳輸功能等，從而構成完善的數字化監(jiān)控報警系統。其中圖像記錄部分采用數字視頻壓縮技術，利用硬盤錄像，使圖像的紀錄、重放、檢索、管理等更加靈活便捷，因而日益成為監(jiān)控系統發(fā)展的主導趨勢。
    相對于傳統模擬監(jiān)控系統，具有多種特點和優(yōu)勢：
功能高度集成，大大節(jié)省了系統空間的占用，簡化了系統設備，更加方便了系統的保養(yǎng)和維護；
操作更加簡單、直觀，界面更加友好、人性化；
實現了網絡遠程監(jiān)控和系統聯網；畫質更清晰；
超大的紀錄容量，方便快捷的檢索、更利于保存；
安全性更高，具有嚴密的輸入安全措施和防偽水印，杜絕錄像資料被篡改。
當前，數字硬盤錄像主機的性能的優(yōu)良主要取決于采用何種視頻壓縮技術以及該技術下相應的軟硬件品質的高低。就視頻壓縮技術而言，目前市場上主要有M-JPEG(Motion JPEG)、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.264等幾種標準的算法。各算法的比較不再詳細論述，但值得一提的是其中MPEG-4和H.264算法是近期出現的并且主導當前高性能數字監(jiān)控產品的兩種壓縮技術。其中MPEG-4算法是在原有M-JPEG(Motion JPEG)、MPEG-1、MPEG-2等算法之上，吸取其優(yōu)勢，同時又在大限度上克服了這些算法的弊端后成功推出的新一代壓縮算法，優(yōu)勢表現在：通過幀重建技術壓縮和傳輸數據，以小的數據量獲得佳的圖像質量，更節(jié)省硬盤空間；對視音頻數據采用內容（Content-based）的操作、存儲及傳輸，因此更適合于交互AV服務以及遠程監(jiān)控；具有交互性的動態(tài)圖像壓縮編碼標準，使圖像接受者不再被動觀看，而允許加入其中進行選擇或提出要求；具有綜合性優(yōu)勢，是一個開放、靈活、可擴展的機構形式，可隨時加入新的、有效的算法模板，并可根據不同的應用要求現場配置解碼器。
    而H.264算法則是基于MPEG-4算法上的進一步的完善和升級，其主要特點基本與MPEG-4算法相同，只是在一些數據碼流處理上更加優(yōu)化，使圖像進一步提升的同時，占用更小的空間。
       （五）中心控制室的建立與要求；
    中心控制室是整個監(jiān)控系統的管理中心和指揮中心。所有數據和信號將在中心控制室集中匯總并且接入到相應的終端控制設備，通過專人的操作使用，以及對各分控點的統一管理來實現系統的總體功能。由于中心控制室是整個系統中主要、直接的偵測現場，因此是第一時間內發(fā)現意外情況和接受報警信號的部門，這就決定了中心控制室必需在短時間內對各種情況做出有效的行動反應，并能指揮協調各部門迅速配合，以制止、解決各種危險事件，避免造成危害。因此，中心控制室設好設在建筑物的中心位置，這樣可以基本解決傳輸線路長、短不均的弊端，減少電路損耗，提高信號傳輸質量減少干擾。
    由于中心控制室是“禁區(qū)”，是要害部位。因此在選址時，盡量避開“行人”和“觀眾”的干擾；遠離強電磁場、高頻源、震動、噪聲和有害氣體，設在安靜隱蔽的環(huán)境中。該項目中的中心監(jiān)控室設在辦公樓保安值班室旁的新建玻璃房內。
    為了保障中心控制室值班人員的人身安全和設備安全使人員和設備都應在適宜的環(huán)境條件下工作，以保障設備性能穩(wěn)定和人員的精力充沛，充分發(fā)揮人機結合的優(yōu)勢。為此，中心控制室須滿足下列要求：
    1. 配備防入侵設施和自衛(wèi)器具，以抵御武裝暴力行為，并起到威懾罪犯和自衛(wèi)的作用，與當地公安機關應有專用無線和有線兩種報警通訊設備。
    2. 中心控制室如有條件應設置周界報警，窗戶應安裝防彈下班和金屬柵欄進行防護，出入門應設置兩道防盜安全門，兩門之間的通道距離不小于3米。
    3. 建立封閉式的值班室。值班人員上崗后，無特殊情況不離開中心控制室。不給罪犯對值班人員采取隱蔽突襲的機會。這就要求中心控制室的設施要完善。如設休息室、衛(wèi)生間和必要的生活設施等。
    4. 中心控制室是設備比較集中的地方，中心控制室的面積要與設備安裝的要求相適應，要適當寬敞些。設備安裝既要布設合理美觀、符合規(guī)范要求，又便于操作和維修。
    5. 中心控制室應有空調保持恒溫。一般室溫保持在18-25℃相對濕度40-80%，機房內空氣要清新，要保持補充10%左右的新鮮空氣，使保安人員有個良好的工作，同時保證各種設備的正常運行。
    6. 中心控制室要有防火、防雷、防塵和防靜電設施；要設置專用地線，其接地電阻值應小于4歐姆。
    另外，還需要注意的是防雷接地的處理。系統設備必須選用符合電子設備的雷電防護要求，同時系統應有防雷擊措施。另外在應注意等電位接地，接地裝置應滿足系統抗干擾和電氣安全的雙重要求，嚴格避免與強點的電網零線短接或混接，接地電阻不大于4歐姆，接地導線截面積應大于25mm2。室外裝置和線路的防雷和接地設計須結合建筑物防雷電要求，必須符合有關國家標準、行業(yè)標準。由于本項目中室外監(jiān)控點較少，因此該部分涉及問題不大。

四、系統功能
    為了便于用戶對系統功能的理解，下面從用戶對該系統的兩種使用環(huán)境下分別具體闡述系統的各種智能監(jiān)控功能。
    （一）中心監(jiān)控室具有的功能：
    主控室是整個系統的信號控制及信息交換中心，具有全面的系統功能，簡單表述為以下幾點。更詳細的功能介紹，請參看“八、設備選用”中的數字硬盤錄像主機的選用。
可實時顯示任意一路或多路監(jiān)控點的影音信息，進行實時監(jiān)測。
可對任一路攝像機的顯示效果、錄像速度進行設置，以達到佳效果。
可對某一路或某幾路重要監(jiān)控點的圖像進行多種模式的存儲錄像。
重要錄像資料可以備份和播放。
可對錄像資料進行多種智能檢索和回放。
可任意控制前端云臺和攝像機鏡頭，選取佳角度和距離監(jiān)測現場情況。
具備強大的聯網傳輸功能，可將各路監(jiān)控信號遠傳廣域網，實現網絡監(jiān)控。
報警后電子地圖可立即彈出顯示報警方位；
實現視頻報警聯動錄像，即報警后可自動啟動錄像同時啟動聲光報警信號；
可在主控室安裝模擬電視墻，增強顯示效果；
通過在數字智能型控制主機上的設置，可將監(jiān)控信號上傳到internet網，實現遠程監(jiān)控。
詳細功能請參見設備選型中數字硬盤錄像主機的功能介紹。
    （二）其他網絡分控端具有的功能：
    作為網絡分控端必需具備三個條件才能夠實現分控管理的功能。包括：分控端的分控計算機必須與中心數字主控設備聯網；在分控計算機上安裝專用分控軟件并運行；享有高管理員的授權和密碼。具體功能有：
通過網絡可以隨時觀看所有監(jiān)控點的視頻圖像。
通過網絡和分控軟件可遠程控制各監(jiān)控點的云臺和鏡頭，擺脫地域限制。
可登陸到分廠的監(jiān)控主機，任意查看以前錄像資料。
可對前端攝像機的色彩、對比度、飽和度等進行調整。