山西水利枢纽大厦监控系统解决方案
2014/3/31 11:23:00 安防知识网 关键字：水利枢纽大厦,监控系统,解决方案 浏览量：
导读：山西水利枢纽大厦的建筑总高度达99米，共分为地上22层、地下2层。该工程北区写字楼全部或部分对外出租，中区商业楼为招租或部分自主经营，根据建筑物的安全防护需要，该办公大楼的CCTV系统对建筑物内的主要公共活动场所、通道、电梯以及重要部位和场所等进行视频实时监视和记录，对重要部位进行长时间录像。
山西水利枢纽大厦的建筑总高度达99米，共分为地上22层、地下2层。该工程北区写字楼全部或部分对外出租，中区商业楼为招租或部分自主经营，根据建筑物的安全防护需要，该办公大楼的CCTV系统对建筑物内的主要公共活动场所、通道、电梯以及重要部位和场所等进行视频实时监视和记录，对重要部位进行长时间录像。
当保安系统发生报警时，CCTV系统还会联动摄像机开启并将该报警点所监视区域的画面切换到主监视器或屏幕墙上，并且同时启动录像机记录现场实况。闭路电视监控系统可以自动地管理外部报警信号，也可以由选定的监视器依照程序进行显示。系统能够监视摄像机的图像信号电平，如果摄像机出现故障，闭路电视监控系统会及时做出报警反应并记录下故障。
设计指导思想
该系统根据《民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）》、《工业电视系统工程设计规范（GBJ115-87）》、《民用闭路监视系统工程技术规范（GB50198-94）》等相关、公认的规范标准以及广东省公安厅安全技术管理办公室所规定的规章制度、条例等作为设计依据。
针对水利枢纽大厦的实际需要，我们在设计上以先进、可靠、实用为设计指导思想。
先进性：系统设计采用目前世界上先进的全视频矩阵监控系统，提供完美的同步视频切换图像与中文信息显示，其性能和各项技术指标均符合国际标准，并能在若干年内保持处于较先进的水平。系统的自动化、智能化程度较高，以多媒体图像视窗为人机对话界面，该系统把防盗功能、电视监控功能、声音监控功能集于一体，构成一个综合防范能力较强的现代化的安全技术防范保安系统，
可靠性：系统所选用的器材均是较成熟的产品，器材性能可靠，质量稳定，整个系统运行稳定。
实用性：立足于用户的实际需要，经济合理。
用户需求分析
用户对该办公大楼的需求可以分为三部分：对监控点的需求、对系统的要求、对器材选择的要求。
对监控点的要求
该监控系统要求对商场及写字楼的室内及室外重点部分进行监视。为了满足监控需求，需要在地下2层和地上22层分别安装2个一般的室内摄象机，而在其他楼层安装共计32个半球型摄象机，在室外的重要场所安装2个室外一体化摄象机。以上监控点全部采用彩色摄象机。
对系统的要求
该监控系统的设计要求主要有三点，一是对控制主机容量的要求，要求控制系统（矩阵切换主机系统）采用进口设备，并能方便系统以后的扩充；二是对系统控制的要求，要求系统可以分区域进行监视，系统粗略可分为三个区域，即商场部分、停车场部分以及写字楼三部分，各个部分既是独立也可以通过矩阵进行整体控制；三是与其它系统集成方面的要求，监控系统应能够与门禁系统和防盗系统进行联动控制，并可用中文图形工作站进行控制和管理，具有远程控制的能力。
对器材选择的要求
根据该大厦工程的特点，对监控系统中用到的主要器材的性能指标至少要达到以下的要求。
摄像部分：彩色摄像机为1/3"CCD，水平分辨率不应低于480TVL，灵敏度不低于2Lux/F1.2，信噪比不低于50dB；智能高速球应能驱动高性能的摄像机以高达100度/秒的速度安静旋转，并可360度持续旋转。在手动操作时，能以变速旋转；当目标在高速球的正下方时，摄像机可自旋180度并持续对目标进行再定位。摄像机均应具有同步锁相功能，以避免系统在切换多路视频信号时，出现画面的滚动。摄像机应配用优质的自动光圈定焦(变焦)镜头。\r\n录像部分：所有摄像机都采用数字硬盘录像机进行实时录像。
监视器：彩色监视器的解析度应不低于550电视线。
控制系统：闭路电视监视控制系统的功能及性能必须具备二十一世纪国际上先进产品的水平。控制系统用于控制信号输入输出的切换、录像、报警、联动等，系统的切换控制方式至少应有以下方式：
·系统可以由用户在现场画面上叠加上系统的信息、日期、时间、摄像机编号、监视器编号、程序号和文字说明等；
·系统应配备报警接口单元模块，报警状态成立时，可以在监视器上显示报警状态。
系统组成及配置要求
闭路电视监控系统由摄像、控制、传输及显示四部分组成。由于水利枢纽写字楼是商场与写字楼相结合的建筑，所以要求监控系统应具有较高的可靠性，故障率低，在品牌选择时应选用进口知名品牌，最好是在全球闭路监控系统市场占有率为前几位的品牌。
目前在国内有一定影响的闭路监控系统进口知名品牌有美国AD、美国Kalatel、美国PELCO、英国DM。为保证水利枢纽写字楼中心闭路监控系统的可靠性及以上提到的全部功能及性能，我们选择了一个质量稳定、性价比较高的系统。
摄像部分
摄像部分包括：摄像机、镜头、防护罩、安装支架和云台等。它负责摄取现场景物并将其转换为电信号，经视频电缆将电信号传送到控制中心，通过解调、放大后将电信号转换成图像信号，送到监视器上显示出来。
摄像机与镜头
摄像机的主要参数为清晰度和灵敏度，清晰度用水平分辨率来表示，灵敏度则是指摄像机所摄取物体图像的最低照度。该大厦闭路监控系统共设置了32个监控点，需配置32台摄像机。根据用户的需要，分别采用PELCO的枪式彩色摄像机、彩色半球型摄像机、彩色室外一体化快球。
镜头与摄像机联合使用，对系统的性能影响极大。当前在CCTV监视系统中，常用的镜头种类有：手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头。定焦镜头有标准镜头和广角镜头。如果所需监视的环境照度变化不大可选取手动光圈镜头;反之，则应选用自动光圈镜头。如果要求监视的角度较宽，而距离较近，可选取广角镜头；如果要求监视的角度和距离适中，可选取标准镜头。
一般镜头的规格不应小于摄像机的规格。根据用户使用的需要，镜头采用自动光圈定焦或电动变焦镜头。室外一体化彩色快球（为16倍的变焦镜头）与彩色半球摄像机（分别为2.8mm镜头或3.6mm镜头定焦镜头）自带镜头，无需另配。
云台与解码器
如果一个监视点上所要监视的环境范围较大，则在摄像部分中必须设置云台。云台的种类很多，但在现代楼宇的CCTV监视系统中，常用的有室内和室外全方位恒定云台和变速云台。云台的参数主要是旋转角度和旋转速度。
解码器的作用是对专用数据电缆接收的来自控制主机的控制码进行解码，放大输出，驱动云台的旋转，以及变焦镜头的变焦与聚焦。通常，解码器的电压放大输出，对云台的驱动电压为24VAC，对通镜的驱动电压为±7V~±l2VDC。
在选择解码器时，除考虑解码器与所配套的云台、镜头的技术参数是否匹配外，还要考虑解码器适合的工作环境。
控制设备
CCTV的控制设备系统用于输入输出信号的切换、录像和报警处理等。控制设备一般放置在监控室内，这些设备有：视频矩阵切换主机、视频分配器、视频放大器、视频切换器、多画面分割器、录像机、控制键盘及控制台等。
视频矩阵切换主机包括视频输入、输出模块，通信控制模块，报警处理模块，电源装置。视频矩阵切换主机的主要技术指标为主机的容量，它指的是输入与输出的视频信号的数量。
视频分配器用于将一路视频信号变换出多路信号，输送到多个显示与控制设备。
视频放大器用于当摄像机距离控制室超过300米以上时。此时因视频信号输出的损失和高频衰减，可能影响到输出图像的质量，所以，需要增加视频放大器。\r\n视频切换器用于视频切换。多路视频信号进入视频切换器后，通过切换器的切换输出，便能达到用少量的监视器去监视多个监视点的目的。
多画面分割器可在一台监视器上同时连续地显示多个图像画面。目前常用的有4、9和16画面分割器。通过分割器，可用一台录像机同时录制多路视频信号，回放时还能选择任意一幅画面在监视器上全屏放映。
系统配置了2台16路的硬盘录像机，用于24小时对监视系统录像或报警录像。
控制键盘具有切换、遥控、设置和编程等功能。根据用户使用的需要，设计时配置了1个主控和1个副控键盘。控制键盘全部选用美国Pelco的产品。
传输与供电
使用独立的稳压电源集中供电，以便保证系统运行的安全和设备的同步性能。从稳压器设备输出的电源系统的配电系统向现场设备和中央控制室设备供电。
视频信号采用同轴电缆传输视频基带信号的传输方式。黑白电视基带信号在5MHz点的不平坦度，彩色电视基带信号在5.5MHz点的不平坦度大于3dB时，需加电缆均衡器；在大于6dB时，应加电缆均衡放大器。\r\n系统功能遥控信号采用屏蔽双芯双绞线传输编码控制信号，在现场，经解码器解码后的控制信号用多芯控制电缆将控制信号送到执行机构。
显示设备
显示设备主要是指监视器。监视器有着较宽的频带（7-8MHz）和水平清晰度（500线以上），而且能24小时连续工作。主控中心中共配置了2台21〞彩色监视器（供硬盘录像机显示用）。
布线结构及设计
闭路监控系统的主要设备一般放置在总控室，而摄像机放置在各监控现场，其布线主要是指由摄像机至主控设备（此处指矩阵开关）之间的线路。这种线路的布线结构一般为星型连线，主控设备是星型连线的中心。在闭路监控系统中由摄像机至矩阵开关之间是用同轴电缆联接的，对应每一个摄像机需有一条电缆联至矩阵开关。
闭路监控布线系统是由同轴电缆及插座等组成，设计过程比较简单，只需确定好各监控点的位置，然后计算出各监控点至总控室的距离即可。该方案中，监视视频线全部采用同轴电缆SYV75-5，控制线全部采用两芯屏蔽线RVVP－2×1.0。
CCTV系统与其它系统的集成
CCTV主机端口与门禁系统的串口实现联动，当门禁系统发生报警或有人刷卡时，门禁系统会联动闭路电视监控系统自动切换报警点或刷卡点的图像以进行报警视频核实或通过比较刷卡人的图像与持卡人是否相符或是否有多个人进入而采取相应的措施。在该监控系统方案设计中，CCTV主机与门禁系统主机采用串口和网络同时联网，使整个集成系统更加稳定、可靠。
由于门禁/巡更系统与CCTV系统已通过串口集成，故可在同一套电子地图上同时显示报警点、门禁点和视频监控点，以不同颜色显示不同的系统状态，如布防、撤防、报警，摄象机开/关，在电子地图上设定预置位快捷图标等。
集成后的保安系统可通过CCTV系统将数据和图像（附加编/解码板）输送到BMS网络上，BMS中央管理系统可以对CCTV系统进行集中管理。
当保安系统发生报警时，CCTV系统还会联动摄像机开启并将该报警点所监视区域的画面切换到主监视器或屏幕墙上，并且同时启动录像机记录现场实况。闭路电视监控系统可以自动地管理外部报警信号，也可以由选定的监视器依照程序进行显示。系统能够监视摄像机的图像信号电平，如果摄像机出现故障，闭路电视监控系统会及时做出报警反应并记录下故障。
设计指导思想
该系统根据《民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）》、《工业电视系统工程设计规范（GBJ115-87）》、《民用闭路监视系统工程技术规范（GB50198-94）》等相关、公认的规范标准以及广东省公安厅安全技术管理办公室所规定的规章制度、条例等作为设计依据。
针对水利枢纽大厦的实际需要，我们在设计上以先进、可靠、实用为设计指导思想。
先进性：系统设计采用目前世界上先进的全视频矩阵监控系统，提供完美的同步视频切换图像与中文信息显示，其性能和各项技术指标均符合国际标准，并能在若干年内保持处于较先进的水平。系统的自动化、智能化程度较高，以多媒体图像视窗为人机对话界面，该系统把防盗功能、电视监控功能、声音监控功能集于一体，构成一个综合防范能力较强的现代化的安全技术防范保安系统，
可靠性：系统所选用的器材均是较成熟的产品，器材性能可靠，质量稳定，整个系统运行稳定。
实用性：立足于用户的实际需要，经济合理。
用户需求分析
用户对该办公大楼的需求可以分为三部分：对监控点的需求、对系统的要求、对器材选择的要求。
对监控点的要求
该监控系统要求对商场及写字楼的室内及室外重点部分进行监视。为了满足监控需求，需要在地下2层和地上22层分别安装2个一般的室内摄象机，而在其他楼层安装共计32个半球型摄象机，在室外的重要场所安装2个室外一体化摄象机。以上监控点全部采用彩色摄象机。
对系统的要求
该监控系统的设计要求主要有三点，一是对控制主机容量的要求，要求控制系统（矩阵切换主机系统）采用进口设备，并能方便系统以后的扩充；二是对系统控制的要求，要求系统可以分区域进行监视，系统粗略可分为三个区域，即商场部分、停车场部分以及写字楼三部分，各个部分既是独立也可以通过矩阵进行整体控制；三是与其它系统集成方面的要求，监控系统应能够与门禁系统和防盗系统进行联动控制，并可用中文图形工作站进行控制和管理，具有远程控制的能力。
对器材选择的要求
根据该大厦工程的特点，对监控系统中用到的主要器材的性能指标至少要达到以下的要求。
摄像部分：彩色摄像机为1/3"CCD，水平分辨率不应低于480TVL，灵敏度不低于2Lux/F1.2，信噪比不低于50dB；智能高速球应能驱动高性能的摄像机以高达100度/秒的速度安静旋转，并可360度持续旋转。在手动操作时，能以变速旋转；当目标在高速球的正下方时，摄像机可自旋180度并持续对目标进行再定位。摄像机均应具有同步锁相功能，以避免系统在切换多路视频信号时，出现画面的滚动。摄像机应配用优质的自动光圈定焦(变焦)镜头。\r\n录像部分：所有摄像机都采用数字硬盘录像机进行实时录像。
监视器：彩色监视器的解析度应不低于550电视线。
控制系统：闭路电视监视控制系统的功能及性能必须具备二十一世纪国际上先进产品的水平。控制系统用于控制信号输入输出的切换、录像、报警、联动等，系统的切换控制方式至少应有以下方式：
·系统可以由用户在现场画面上叠加上系统的信息、日期、时间、摄像机编号、监视器编号、程序号和文字说明等；
·系统应配备报警接口单元模块，报警状态成立时，可以在监视器上显示报警状态。
系统组成及配置要求
闭路电视监控系统由摄像、控制、传输及显示四部分组成。由于水利枢纽写字楼是商场与写字楼相结合的建筑，所以要求监控系统应具有较高的可靠性，故障率低，在品牌选择时应选用进口知名品牌，最好是在全球闭路监控系统市场占有率为前几位的品牌。
目前在国内有一定影响的闭路监控系统进口知名品牌有美国AD、美国Kalatel、美国PELCO、英国DM。为保证水利枢纽写字楼中心闭路监控系统的可靠性及以上提到的全部功能及性能，我们选择了一个质量稳定、性价比较高的系统。
摄像部分
摄像部分包括：摄像机、镜头、防护罩、安装支架和云台等。它负责摄取现场景物并将其转换为电信号，经视频电缆将电信号传送到控制中心，通过解调、放大后将电信号转换成图像信号，送到监视器上显示出来。
摄像机与镜头
摄像机的主要参数为清晰度和灵敏度，清晰度用水平分辨率来表示，灵敏度则是指摄像机所摄取物体图像的最低照度。该大厦闭路监控系统共设置了32个监控点，需配置32台摄像机。根据用户的需要，分别采用PELCO的枪式彩色摄像机、彩色半球型摄像机、彩色室外一体化快球。
镜头与摄像机联合使用，对系统的性能影响极大。当前在CCTV监视系统中，常用的镜头种类有：手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头。定焦镜头有标准镜头和广角镜头。如果所需监视的环境照度变化不大可选取手动光圈镜头;反之，则应选用自动光圈镜头。如果要求监视的角度较宽，而距离较近，可选取广角镜头；如果要求监视的角度和距离适中，可选取标准镜头。
一般镜头的规格不应小于摄像机的规格。根据用户使用的需要，镜头采用自动光圈定焦或电动变焦镜头。室外一体化彩色快球（为16倍的变焦镜头）与彩色半球摄像机（分别为2.8mm镜头或3.6mm镜头定焦镜头）自带镜头，无需另配。
云台与解码器
如果一个监视点上所要监视的环境范围较大，则在摄像部分中必须设置云台。云台的种类很多，但在现代楼宇的CCTV监视系统中，常用的有室内和室外全方位恒定云台和变速云台。云台的参数主要是旋转角度和旋转速度。
解码器的作用是对专用数据电缆接收的来自控制主机的控制码进行解码，放大输出，驱动云台的旋转，以及变焦镜头的变焦与聚焦。通常，解码器的电压放大输出，对云台的驱动电压为24VAC，对通镜的驱动电压为±7V~±l2VDC。
在选择解码器时，除考虑解码器与所配套的云台、镜头的技术参数是否匹配外，还要考虑解码器适合的工作环境。
控制设备
CCTV的控制设备系统用于输入输出信号的切换、录像和报警处理等。控制设备一般放置在监控室内，这些设备有：视频矩阵切换主机、视频分配器、视频放大器、视频切换器、多画面分割器、录像机、控制键盘及控制台等。
视频矩阵切换主机包括视频输入、输出模块，通信控制模块，报警处理模块，电源装置。视频矩阵切换主机的主要技术指标为主机的容量，它指的是输入与输出的视频信号的数量。
视频分配器用于将一路视频信号变换出多路信号，输送到多个显示与控制设备。
视频放大器用于当摄像机距离控制室超过300米以上时。此时因视频信号输出的损失和高频衰减，可能影响到输出图像的质量，所以，需要增加视频放大器。\r\n视频切换器用于视频切换。多路视频信号进入视频切换器后，通过切换器的切换输出，便能达到用少量的监视器去监视多个监视点的目的。
多画面分割器可在一台监视器上同时连续地显示多个图像画面。目前常用的有4、9和16画面分割器。通过分割器，可用一台录像机同时录制多路视频信号，回放时还能选择任意一幅画面在监视器上全屏放映。
系统配置了2台16路的硬盘录像机，用于24小时对监视系统录像或报警录像。
控制键盘具有切换、遥控、设置和编程等功能。根据用户使用的需要，设计时配置了1个主控和1个副控键盘。控制键盘全部选用美国Pelco的产品。
传输与供电
使用独立的稳压电源集中供电，以便保证系统运行的安全和设备的同步性能。从稳压器设备输出的电源系统的配电系统向现场设备和中央控制室设备供电。
视频信号采用同轴电缆传输视频基带信号的传输方式。黑白电视基带信号在5MHz点的不平坦度，彩色电视基带信号在5.5MHz点的不平坦度大于3dB时，需加电缆均衡器；在大于6dB时，应加电缆均衡放大器。\r\n系统功能遥控信号采用屏蔽双芯双绞线传输编码控制信号，在现场，经解码器解码后的控制信号用多芯控制电缆将控制信号送到执行机构。
显示设备
显示设备主要是指监视器。监视器有着较宽的频带（7-8MHz）和水平清晰度（500线以上），而且能24小时连续工作。主控中心中共配置了2台21〞彩色监视器（供硬盘录像机显示用）。
布线结构及设计
闭路监控系统的主要设备一般放置在总控室，而摄像机放置在各监控现场，其布线主要是指由摄像机至主控设备（此处指矩阵开关）之间的线路。这种线路的布线结构一般为星型连线，主控设备是星型连线的中心。在闭路监控系统中由摄像机至矩阵开关之间是用同轴电缆联接的，对应每一个摄像机需有一条电缆联至矩阵开关。
闭路监控布线系统是由同轴电缆及插座等组成，设计过程比较简单，只需确定好各监控点的位置，然后计算出各监控点至总控室的距离即可。该方案中，监视视频线全部采用同轴电缆SYV75-5，控制线全部采用两芯屏蔽线RVVP－2×1.0。
CCTV系统与其它系统的集成
CCTV主机端口与门禁系统的串口实现联动，当门禁系统发生报警或有人刷卡时，门禁系统会联动闭路电视监控系统自动切换报警点或刷卡点的图像以进行报警视频核实或通过比较刷卡人的图像与持卡人是否相符或是否有多个人进入而采取相应的措施。在该监控系统方案设计中，CCTV主机与门禁系统主机采用串口和网络同时联网，使整个集成系统更加稳定、可靠。
由于门禁/巡更系统与CCTV系统已通过串口集成，故可在同一套电子地图上同时显示报警点、门禁点和视频监控点，以不同颜色显示不同的系统状态，如布防、撤防、报警，摄象机开/关，在电子地图上设定预置位快捷图标等。
集成后的保安系统可通过CCTV系统将数据和图像（附加编/解码板）输送到BMS网络上，BMS中央管理系统可以对CCTV系统进行集中管理。