某职工宿舍安防监控系统设计方案

某职工宿舍安防监控系统设计方案

系统概述

1.1项目背景

职工宿舍安全监控面向全体职工的生活安全需求，对于宿舍楼而言，管理

好各楼层的出入口是关键，因为出入口是楼层的咽喉部位，各种人员的活动的

必经之地，在出入口处进行监控管理进行实时监控和录像，可以对整个楼层的

人员活动进行强制记录，有利于突发情况的实时管控，也对重大事件的事后追

溯提供强有力的原始数据记录，因此对出入口的监控管理是楼层监控的关键。

本方案采用密集布点方式，对楼层的各个出入口进行全天候监控管理，每

个宿舍楼为一个管理单元，本楼层的监控数据汇聚到宿舍楼的监控中心，在监

控中心可以进行实时的动态监控和录像，保存一个月以上的录像文件便于事后

追溯查询。

1.2 建设要求

总体要求：要求实现全天候，全方位实时监控，监控控制功能；图像信号

线路进入一楼的监控室，方便监控室人员实时了解宿舍楼情况，处置突发事件；

[电子邮件地址]

监控室采用专用控制主机，实现大规模视频监控的管理，防止未授权人员的操作，提高视频监控的安全性；监控室采用视频切换矩阵的方式还原图像到监视器上方便图像实时监控，保卫人员随时调看现场相关图像；视频监控点分布在每个楼层的出入口等其他重要部位，图像采用同轴电缆传送监控室。

前端摄像机：系统前端要求采用不低于700线红外模拟摄像机，摄像机要求采用高性能DSP为图像处理核心。

存储时长：全天候24小时录像。

系统组成：系统要求由网络红外摄像机、电源供电单元、视频传输单元、存储单元等组成。

视频监控单元：系统要求可以在白天或夜间24小时实现清晰录像。视频监控录像资料保存在后台存储设备中，采用循环存储策略。

电源供电单元要求：系统电源供电要求采用专业工业级开关电源，可以给系统提供稳定的电源供电，有效的保证设备在野外恶劣的环境下长时间稳定的工作。

安装要求：

结合应用环境，合理考虑前端设备的防盗、防潮、防尘、防蚀、防静电以及散热等安全防护措施。

所有机柜均按IP54标准制作，柜门喷塑，埋地敷设的线缆都要用PVC管进行保护。

所有监测点要求设有地线：接地电阻应小于4Ω，并安装漏电保护开关，确保系统的安全可靠运行。

考虑到未来发展的需要，中标方应在验收时无偿提供各系统的接口协议的文件和业主要求的文档。

项目各子系统前端设备走线均须敷设强电和弱电管道，取电走线敷设强电管道。室外管道必须敷设镀锌钢管、管道的数量和直径视具体工程设计而定。

电源引线为二线制线缆，接入220V交流电。

1.设计原则

本系统建设应采用“统一标准、注重实效、分步实施”的方式进行建设，

具体建设过程应遵循以下原则：

规范性原则：认真执行《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）、《安全防范工程技术规范》(GB 50348-2004)，确保实现全市视频监控系统的互联互通。在建设过程中，严格执行规划方案、技术规范和工程管理的具体要求，确保系统建设达到预期目标。

适度先进原则：系统建设充分考虑采用先进而成熟的技术、先进的体系结构、先进的软硬件选型，既保证实用成熟，又能够适应未来的业务发展和技术的更新要求。

开放性、扩展性原则：本系统设计原则必须支持开放接口，可为整合或被整合各类安防资源提供支撑。扩展性是指采用模块化设计，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具备升级能力。

可靠性原则：采用成熟、稳定和通用的技术和设备。软件设计应采用先进的组件化、中间件技术和面向服务（SOA）的理念；平台架构选用行业先进的集中式管理，保证统一管理，增强系统稳定性；视频流采用行业成熟的模拟架构，与行业成熟一致，可以保证系统运行的稳定性和可靠性。

易操作性原则：提供清晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操控简便、灵活，易学易用，便于管理和维护。

安全性：对系统采取必要的安全保护措施，防止非法接入、非法访问、病毒感染和黑客攻击等。

可维护性：系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能得到及时、快速的修复。

2.设计依据

《视频安防监控系统技术要求》（GA/T 367-2001）

《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》（GA/T 832—2009）

《安全防范工程技术规范》(GB 50348-2004)

《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-94)

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB 50343-2004)

《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T 670-2006)

《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T 16-92)

《安全防范系统验收规则》（GA 308/2001）

若上述标准、规范有修改或重新颁布，工程实施过程中，均遵循最新标准或规范执行。

3.系统方案设计

4.1 系统总体架构

系统从安装设计方面分为：前端采集子系统、传输控制子系统、数据存储子系统、后台监控中心四个子系统组成，系统结构图如下：

单栋宿舍楼系统架构图

4.2 前端采集子系统

考虑到宿舍各栋楼进出口颇多，是整个宿舍楼的安全防范重点区域之一，为了加强对各个单元楼进出人员的管理，需在单元楼门口、各楼层出入口区域设置监控点，要求能看清楚进出人员的样貌；为宿舍楼的管理提供事实依据。

对各栋楼层进出口设置定点监控摄像机，采用海康威视DS-2CC51A2P-IR1红外半球和海康威视DS-2AF1-564高速球机对宿舍各栋楼层出入口区域进行24小时实时监控，能够清晰的分辨出进出人员的样貌。我们选用的红外摄像机具有高清晰度，彩色转黑白功能，低照度；白天夜间各栋楼进出口区域都能得到清晰的监控图像，完全满足宿舍楼层进出口的监控环境。

4.3 传输控制子系统

一般采用同轴电缆传输视频基带信号。由于电缆对外界的静电场和电磁波有屏蔽作用，可减少串扰，传输损失也较小。但当电缆作为长距离传送媒体时，会发生对地不平衡低频地电流的影响，有时也会有高频干扰。信号传输带宽为50Hz～4MHz，SYV75-3同轴电缆传输距离在200m以内时，其衰减的影响一般可不予考虑；SYV75-5同轴电缆传输距离在500m以内时，其衰减的影响一般可不予考虑SYV75-7同轴电缆传输距离在900m以内时，其衰减的影响一般可不予考虑。

4.5 数据存储子系统

在进行监视的同时，可以根据需要定时记录或全部纪录监视目标的图像或数据或报警画面，以便存档。本方案选用16路嵌入式实时数字硬盘录像机，采用H.264先进视频压缩技术，可以有效地提高图像分辨率来备份压缩文件。并具备以太网接口，满足先进的视频网络化的需求。系统采用16路数字硬盘录像机进行实时录像。视频信号可实时的保存在硬盘上。该硬盘录相机可进行全屏、四画面、九画面、十六画面显示。即具有4、9、16画面分割的功能，且能够单路回放。

高清存储所需净容量计算

视频数据存储空间（G）= 需要存储的视频流路数×单路视频流需要存储的时长（s）×单路视频平均码率*CBR/8/1024 = K×L×24×3600×R×CBR/8/1024。

一般情况下，CBR系数= 1.1；CBR影响系数是指恒定码流(CBR）正误差给存储容量带来的影响系数。K指存储路数，L指存储天数，R指视频存储码率（Mbps）。

D1（720*576）格式

按1.25Mbps码流计算，单路视频存放1天的数据总容量：

K*L*24*3600*R*CBR/8/1024=1×1×24×3600×1.25×1.1÷8÷1024≈14.5GB

30天需要的容量∑(GB)＝14.5GB×30天≈435GB

16路D1画质存储30天所需的净空间为：

435GB×16路÷1024≈6.8T

16路高清摄像机30天的存储所需净空间为：6.8T

考虑损耗情况下所需的容量

通过以上计算，存储需要提供的净容量为6.8TB，考虑到磁盘容量损失（2TB 的磁盘，初始化后，提供的容量达不到2TB，同时文件存储时会占用一些引导信息）。一般情况下真正用于存储的空间为磁盘容量的95%。所以实际上要提供：6.8TB/0.95≈7.16TB。

本次系统能够提供的最大容量

单台硬盘录像机挂4块2T的磁盘阵列，可以得出单台硬盘录像机所能提供的总容量为：8TB。

结论

因为系统所提供的存储能力远大于实际需求的容量(8TB>7.16TB)，所以本次配置不仅满足本次16路D1格式图像的存储要求，而且能空余部分容量用其他用途等。

4.6 后台监控中心

后台监控中心是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统的指挥中心，负责所有设备的控制与图像信号的处理。控制设备包括视频切换器、画面分割器、多媒体控制主机、硬盘录像机等控制设备。控制部分的作用是在中心机房通过有关设备对系统的摄像和传输分配部分的设备进行远距离控制。本系统后台监控中心的主要设备有：

4.6.1视频切换器

在闭路电视监视系统中，摄像机数量与监视器数量的比例在2:1到5:1之间，为了用少量的监视器看多个摄像机，就需要用视频切换器按一定的时序把摄像机的视频信号分配给特定的监视器，这就是通常所说的视频矩阵。切换的方式可以按设定的时间间隔对一组摄像机信号逐个循环切换到某一台监视器的输入端上，也可以在接到某点报警信号后，长时间监视该区域的情况，即只显示一台摄像机信号。切换的控制一般要求和云台、镜头的控制同步，即切换到哪一路图像、就控制哪一路的设备。

4.6.2 画面分割器

在大型的闭路电视监视系统中摄像机的数量多达数百个，但监视器的数量受机房面积的限制要远远小于摄像机的数量，而且其数量大多也不利于值班人员全面巡视。为了实现全景监视，即让所有的摄像机信号都能显示在监视器屏幕上，就需要用多画面分割器。这种设备能够把多路视频信号合成为一路输出，进入一台监视器，这样就可在屏幕上同时显示多个画面。分割方式常有4画面、9画面及16画面。在本系统中，使用的是9画面分割器，使用9画面分割器可在一台监视器上同时观看9路摄像机信号，而且它还可以用一台录像机同时录制多路视频信号。

4.6.3 控制主机

控制主机的主要功能是将任意一路的输入图像在任意一路的输出监视器上进行显示。通过控制主机上的按键或配套的控制键盘，也可以对系统的各种设备进行控制，如云台的旋转、镜头的变焦等。本项目有大量监控点需要进行有效的监控。通过矩阵键盘可以很方便地调出任意一路监视画面观看。矩阵连接监视器，通过矩阵和键盘可调出系统中的任何一路前端视频作全屏显示。矩阵和硬盘录像机都具有报警接口，可以实现与报警系统的联动。

由于本项目设置了2个机房分别管理两栋宿舍楼的监控摄像机，为方便以后系统联网，我们选用的是扩展式可联网控制主机，可以通过增加扩展卡和扩

展机箱的方式对视频接入路数进行扩展,方便将来扩容闭路电视监控系统。本系统视频矩阵控制主机采用模块化插板结构，提供64路视频输入和8路视频输出，完全满足目前的使用需求，并提供了单套控制主机最多16路的冗余输入，方便以后前端摄像机的增加。在每栋楼一层的值班室分别设置一套多媒体控制软件，可用鼠标轻易实现视频切换系统的各项操作功能。

4.6.4 硬盘录像机

本系统选用的是海康威视DS-8100HWS-SH系列嵌入式网络硬盘录像机，采用先进的H.264视频编码技术，可支持700TVLine高线数模拟摄像机接入，实现WD1（PAL制式960*576；NTSC制式960*480）分辨率实时编码，超越传统DVR 回放和预览清晰度。它即可作为DVR进行本地独立工作，也可联网组成一个强大的安全防范系统，以适应视频监控数字化、网络化的需求。

4.主要设备性能参数

5寸高线高速智能球机

品牌型号：海康威视 DS-2AF1-564

功能特性

?采用高性能SONY CCD

?分辨率高,700TVL,图像清晰、细腻

?低照度,0.001Lux @ (F1.2,AGC ON),0 Lux with IR

?支持自动彩转黑功能,实现昼夜监控

?符合IP66级防水设计,可靠性高

? 专利万向调节机构,方便调节,可靠性高

技术参数 型号

型号 DS-2CC51A2P-IR1

名称 700TVL 1/3" CCD 红外防水半球摄像机

摄像机 传感器类型 1/3" SONY CCD

信号系统 PAL

有效像素

976(水平)×582(垂直)

最低照度 0.001Lux @ (F1.2,AGC ON),0 Lux with IR 0.002Lux @ (F1.8,AGC ON),0 Lux with IR

快门 1/50秒至1/100,000秒

镜头 6mm@ F1.8(3.6mm,2.8mm 可选) 镜头接口类型 M12

调整角度 水平:0°~360°;垂直:0°~ 75°;旋转:0°~360° 日夜转换模式 电子彩转黑

水平解析度 700TVL

同步方式 内同步

视频输出 1Vp-p Composite Output （75Ω/BNC ）

信噪比 大于62dB

一般规范 工作温度和湿度 -30℃~60℃,湿度小于90%(无凝结)

电源供应 DC12V ±10%

功耗 3W MAX

防护等级 IP66

红外照射距离 10-20米

尺寸(mm) Φ129×80.1

重量 700g 700TVLine 1/3”CCD 红外防水半球型摄像机

品牌型号：海康威视 DS-2CC51A2P-IR1

主要特性

系统功能：

? 采用索尼高性能CCD, 图像清晰

? 支持RS-485 控制下对HIKVISION 、Pelco-P/D 协议的自动识别

? 支持多语言菜单及操作提示功能, 用户界面友好

?支持数据断电不丢失

?支持断电状态记忆功能, 上电后自动回到断电前的云台和镜头状态

?支持内置温度感应器, 可显示机内温度

?支持防雷、防浪涌、防突波

?室外球达到IP66 防护等级

?支持RS-485 线路故障诊断功能, 把故障信息, 如地址错误、波特率错误等以文字形式显示在视频画面上

?支持曼码协议及线路故障诊断功能, 把故障信息,如地址错误、波特率错误等以特殊字符形式显示在视频画面上

?支持密码保护功能, 防止被人恶意修改球机菜单参数

?支持球机标题功能, 可在视频画面叠加中、英文字符

机芯功能：

?支持自动光圈、自动聚焦、自动白平衡、背光补偿和低照度(彩色/黑白)自动/手动转换功能

?支持隐私屏蔽

技术参数

型号室外DS-2AF1-564

机芯图像传感器1/3" Sony Interline Transfer Exview HAD-Ⅱ CCD

有效像素

PAL:976(H)×582(V)

NTSC:976(H)×494(V)

水平解析度700TVL（彩色）、750TVL（黑白）

信号系统PAL/NTSC

最低照度

0.1Lux/（F1.6，AGC ON),0.0008Lux /（F1.6，AGC ON,感光度×256)（彩

色）

0.01Lux/（F1.6，AGC ON),0.00008Lux /（F1.6，AGC ON,感光度×256)

（黑白）

白平衡自动/一次白平衡/自动跟踪白平衡/室内/室外

增益控制自动/手动

信噪比大于50dB

数字降噪高/中/低/关

降噪高/中/低/关

背光补偿开 / 关

电子防抖开/关

电子快门PAL:1/3~1/10,000s;NTSC:1/4~1/10,000s

日夜模式滤光片彩转黑

数字变倍16倍

隐私遮蔽最多8 块区域, 同时最多有8 块区域在同一个画面聚焦模式自动 / 半自动 / 手动

镜头焦距4mm - 92mm, 23 倍

变倍速度大约4 秒(光学, 广角-望远) 水平视角57.58-3.12 度(广角-望远) 近摄距10-1500mm(广角-望远)

光圈数F1.6-F3.7

功能水平范围360°连续旋转

水平速度水平键控速度:0.1° ~300°/s,速度可设;水平预置点速度:540°/s

垂直范围-5°~185°(自动镜像)

垂直速度垂直键控速度:0.1° ~240°/s,速度可设;垂直预置点速度:400°/s

比例变倍支持

预置点个数256个

巡航扫描8条, 每条可添加32个预置点

花样扫描4条, 总记录时间至少10分钟

断电记忆支持

守望功能

预置点 / 花样扫描 / 巡航扫描 / 水平扫描 / 垂直扫描 / 随机扫描 /

帧扫描 / 全景扫描

方位信息显示开 / 关

预置点视频冻结支持

密码保护支持

区域扫描、显示支持

球机标题支持

指南针功能支持, 正北方可设

定时任务

预置点 / 花样扫描 / 巡航扫描 / 水平扫描 / 垂直扫描 / 随机扫描 /

帧扫描 / 全景扫描

RS-485线路故障

诊断

支持

曼码支持及故障

诊断

支持

报警报警输入2路（7路可选），优先级可调

报警输出2路, 报警联动可设

报警联动

预置点 / 花样扫描 / 巡航扫描 / 水平扫描 / 垂直扫描 / 随机扫描 /

帧扫描 / 全景扫描 / 开关量输出

输入/输出模拟视频输出 1.0V[p-p] / 75Ω, PAL或NTSC, BNC头

一般规范菜单中、英文

云台控制协议HIKVISION, PELCO-P和PELCO-D(协议可添加), 协议自适应

电源

AC24V (DC12V可选)

室外球：40W max(其中加热20W max);室内/室内嵌入式：20W max 工作温度和湿度-30 ℃~65℃(室外) / -10℃~50℃(室内);湿度小于90%

防护等级IP66(室外球)

TVS 4000V 防雷、防浪涌、防突波

安装方式多种安装方式可选根据应用环境进行选择

尺寸Φ220×325.5mm(室外)

Φ183.4×243mm(室内)

Φ245×236mm (室内嵌入式)

重量5kg

网络硬盘录像机

品牌型号：海康威视 DS-8100HWS-SH

●功能特性

所有模拟通道支持WD1实时编码；

●支持HDMI、VGA、CVBS同时输出，HDMI与VGA输出分辨率最高均可达

1920x1080p；

●支持冗余录像、假日录像和抓图配置；

●支持即时回放功能，在预览画面下对指定通道的当前录像进行回放，并且

不影响其他通道预览；

●支持最大16路WD1同步回放及多路同步倒放；

●支持标签定义、查询、回放录像文件；

●支持重要录像文件加锁保护功能；

●支持硬盘配额和硬盘盘组存储模式，可对不同通道分配不同的录像保存容

量或周期；

●4/8/16路机型支持4/8/8个SATA接口，1个eSATA盘库，可用于录像和备

份；

●16路机型带双千兆网卡，支持网络容错、负载均衡以及双网络IP设定等应

用；

●支持海康威视DDNS域名解析服务；

●支持远程零通道预览，使用1路零通道编码视频，预览多通道分割的视频

画面，充分获取监控图像信息的同时节省网络传输带宽；

支持网络检测（网络流量监控、网络抓包、网络通畅）功能。

技术参数

视音频输入模拟视频输入

16路，BNC接口（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω），

PAL/NTSC自适应

音频输入16路，BNC接口（电平：2.0Vp-p，阻抗：1kΩ）

视音频输出CVBS输出

2路，BNC接口（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω）

分辨率：PAL制式704*576、NTSC制式704*480 环通输出16路，BNC接口（线性电平，阻抗：600Ω）

HDMI输出

1路，分辨率：1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，

1280x1024/60Hz，1600×1200/60Hz，

1920x1080p/60Hz

VGA输出

1路，分辨率：1024*768/60Hz，1280*720/60Hz，

1280*1024/60Hz，1600×1200/60Hz，

1920*1080p/60Hz

音频输出2路，BNC接口（线性电平，阻抗：600Ω）

视音频编码参数视频压缩标准H.264

视频编码分辨

率

WD1/4CIF/2CIF/CIF/QCIF

视频帧率PAL：1/16--25帧/秒、NTSC：1/16--30帧/秒视频码率32Kbps-2048Kbps，可自定义，最大3072Kbps 码流类型复合流/视频流

音频压缩标准OggVorbis

音频码率64kbps

双码流支持

同步回放最多支持16路

硬盘驱动器类型8个SATA接口,1 个 eSATA 接口最大容量每个接口支持容量最大4TB的硬盘

录像管理录像/抓图模

式

手动录像/抓图、定时录像/抓图、移动侦测录像/

抓图、报警录像/抓图、动测或报警录像/抓图、动

测和报警录像/抓图

回放模式

即时回放、常规回放、事件回放、标签回放、图片

回放

备份模式常规备份、事件备份、图片备份

网络管理网络协议IPv6、UPnP（即插即用）、SNMP（简单网络管理）、NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、SMTP （邮件服务）、NFS（接入NAS）、iSCSI（IP SAN

应用）、PPPoE（拨号上网）、FTP等

外部接口语音对讲输入1个，BNC接口（电平：2.0Vp-p，阻抗：1kΩ）网络接口2个，RJ45 10M/100M/1000M自适应以太网口

串行接口

1个，标准RS-485串行接口；

1个，标准RS-232串行接口；

1个，键盘485串口

USB接口3个，USB 2.0 报警输入16路

报警输出4路

其他电源100～240VAC, 5A, 47～63Hz

功耗(不含硬

盘)

≤40W

工作温度-10℃--＋55℃

工作湿度10％--90％

机箱19英寸标准2U机箱

尺寸445mm（宽）×470mm（深）×95mm（高）重量（不含硬

盘）

≤8Kg

控制主机

品牌型号：盘古 PG-VS6408

视频矩阵特点

●带汉字字符和日期时间叠加功能，自带GB2312字库，可中英文数字混合显

示（选装）；

●自带报警输入功能（选装）；

●内置大容量EEPROM，确保设定的信息不丢失；

●自带日历时钟，可实时显示日期、时间，断电不影响时钟运行。

技术参数

视频输入接口BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω），支持PAL、NTSC制

视频输出1路，BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω）

带宽 6.5MHz@-3dB

增益0dB—±3dB

微分增益＜0.5%

字符特性日期格式：year-month-date\时间格式：hours:minutes:seconds 叠加字数≤16字（中英文混合）

字体\字库宋体12# 、字库GB2312、字符位置、全屏可调

时钟误差±2.5分/年 (±5ppm) at 25℃

通讯接口1个RS232口，1个RS485口网络接口（可选）

键盘接口1个（支持级联）

报警输入A型任意输入路B型16路可扩展

报警输出2/4路

电源AC 180--240V或DC24V 50--60 HZ

功耗20－45W

工作温度

-10℃--＋55℃

工作湿度 10％--90％

机箱 19英寸标准4U 机箱

彩色监视器

品牌型号：TCL KCP17-L

主要技术参数： 主要规格 屏幕尺寸：17英寸

屏幕比例：5:4

最大分辨率：1280x1024

显示参数 亮度：350cd/㎡

对比度：1000:1

响应时间：5ms

可视角度：160°/160°

I/O 接口 视频输入：CVBS(BNC) ×2

S-Video(Y/C) ×1

视频输出：CVBS(BNC) ×2

音频输入：RCA

音频输出：RCA

其它接口：USB

其他参数 音频系统：2×3W

操作方式：面板按键、红外遥控

平均无故障时间：50000小时

电源参数 电源电压：AC 100-240V

电源功率：26W

外观参数 产品尺寸：380.9×332.1×75mm

产品重量：4.2kg

安装方式：底座（选配），挂架（选配） 安装孔位：100×100mm

环境参数 工作温度：0-50℃

工作湿度：10-90%

存储温度：-20-65℃