1、化工廠防爆監控系統解決方案【密】深圳天訊通科技有限公司二一六年四月十六日 項目概述1.1.項目背景和建設目標1.2.網絡視頻監控技術概述網絡視頻監控技術的演變在上世紀90年代中期，以DVR(Digital Video Recorder)為代表的第二代視頻監視系統出現在視頻監視市場上。DVR使用戶可以將模擬的視頻信號進行數字化，并存儲在電腦硬盤而不是盒式錄像帶上。數字化的存儲大大提高了用戶對錄像信息的處理能力，用戶可以通過DVR來控制攝像機的啟閉，對于報警事件以及事前、事后報警信息的搜索也變得相對簡單。然而，DVR本身的處理能力限制使得其數字化處理能力被限制在是832路以內，一個項目往往需要許多

2、臺DVR設備，系統部署仍然很繁瑣。第三代系統就是目前正在蓬勃發展的網絡化視頻監視系統，又稱為IP監視系統，它最早出現于2001年。網絡化視頻監視系統從一開始就是針對在網絡環境下使用而設計的，是完全數字化的系統，它基于標準的TCP/IP協議，能夠通過局域網/無線網/互聯網傳輸，布控區域大大超過了前兩代系統；它采用開放式架構，可與門禁、報警、巡更、語音、MIS等系統無縫集成；它基于嵌入式技術，性能穩定，無需專人管理；它靈活性大大提高，監控場景可以實現任意組合,任意調用。此外，網絡化視頻監控系統的出現，使高清化、智能化視頻監控及其大規模應用成為可能，從而真正實現了視頻監控技術的飛躍。百萬高清網絡視頻

3、監控在第三代網絡視頻監控系統中有兩個代表性的產品，一個網絡攝像機，一個是視頻編碼器。其中視頻編碼器是一個能夠將模擬視頻信號轉化為數字視頻信號的產品，它的主要用途是實現對模擬視頻監控系統進行數字化、智能化改造。原有的模擬攝像機通過模擬視頻電纜接入視頻編碼器，其圖像經視頻編碼器進行數字化后，直接通過網線接入網絡并傳輸給后端的監控系統。網絡攝像機通常也被稱為IP攝像機，它們是一種高度集成化的產品，可以看作一臺攝像機和一臺微型服務器的結合體，是完全數字化的產品。視頻圖像由其攝像機部分進行采集，即將組成圖像的各種光信號轉化為電信號，同時還進行曝光控制、快門控制、白平衡調整、亮度色度調整以及背光補償等常見

4、的圖像調整工作；采集來的視頻圖像通過嵌入在網絡攝像機內部的視頻壓縮/處理芯片進行壓縮、編碼并通過網絡進行傳輸，同時芯片也可以實現相應的智能分析、報警事件管理安全防務和加密等數字化功能，以及提供HTTP、TCP、SNMP等多種網絡服務。由于視頻圖像在網絡攝像機直接完成了數字化處理，并通過標準的網絡協議進行傳輸，因此無需再進行其他的模數轉換，從而能夠充分保持圖像的清晰度。用戶只需通過電腦連接到網絡就可以觀看視頻圖像，而錄像設備也只需要直接獲取相應的數字化視頻信息并進行存儲即可，從而大大方便了視頻數據的共享、存儲和與其他系統的集成。1.3.項目需求分析1）本次項目建設為某化工廠的全網絡架構的防爆高清

5、視頻監控系統。系統全部網絡數字化，前端選用百萬像素網絡高清防爆紅外攝像機，并以此來架構一個全數字的專有化工廠視頻監控網絡系統。在每個重點監控區域部署網絡高清防爆紅外攝像機，通過化工廠監控專有網絡，連接到遠程后端部署在化工廠信息中心的NVR服務器集群，并通過一臺集中管理服務器，實現一個系統管理平臺對所有監控點的前端攝像機、NVR、高清解碼器等設備的視頻瀏覽、控制、報警聯動、錄像檢索和回放等全局管理。系統同時接入數字信息化專網，實現視頻監控和酒店門禁、報警、消防、巡更等系統的無縫對接和信息共享。具體如下：2）系統應能所有的監控點實時視頻圖像進行動態觀察和控制；3）系統應能對所有的監控點視頻圖像進行

6、統一授權調用管理；4）系統能對監控中心大屏上監控圖像進行輪流切換，按序切換；5）系統能實現海量視頻信息的高質量可靠存儲、授權回放和點播管理；6）系統需要具備多級身份認證功能，應對系統用戶進行分類，并綜合考慮各種因素制定合理的權限管理策略，實現對用戶訪問的控制，確保用戶只能對屬于自己維護的設備加以管理；7）系統應具有防止網絡攻擊的防御能力和防御措施，系統應采用訪問控制和身份認證保證整個系統的安全；8）系統應具有強大的接入能力和擴展能力，以實現今后大規模、大范圍的監控點覆蓋；支持靈活的接入方式，以適應各個監控點網絡傳輸條件的差異性；9）系統應具備良好的兼容性，應能兼容目前市場上主流的IP視頻設備，

7、且能夠兼容市場上所有主流的存儲設備。10)系統能實現和電子圍欄、消防報警、防盜紅外、溫度、濕度感應器等報警感應系統聯動；11)系統能夠接入今后的統一管理平臺，實現視頻監控信息的共享。12)本次系統項目共計部署100個百萬網絡高清防爆監控點。1.4.系統平臺應具備的功能需求一、系統管理功能支持中心集中管理模式，實現對所有設備及平臺用戶的集中控制。對前端設備添加、設置、管理均由中心完成。二、遠程圖像實時查看功能可實時監看任一路（或多路）現場畫面，支持多種分割方式，并可對當前畫面進行現場聲音監聽、錄像、云臺控制、抓圖等。并可根據需要設置定時分組切換、畫面切換等。三、報警及觸發聯動功能整合報警視頻，觸

8、發報警時，在監控中心做出相應的視頻聯動；發生報警信息及聯動圖像畫面上傳監控中心。四、信息共享功能醫院各相關業務職能部門和領導均可在互聯網上通過客戶端軟件使用該網絡視頻監控系統，即通過授權隨時觀看到權限內的任一路圖像，支持在有限的帶寬下多用戶同時調用同一路視頻圖像，不占用額外的帶寬；支持在帶寬允許的情況下多用戶同時調用不同的視頻圖像。五、遠程管理通過集中聯網，酒店管理部門可進行異地實時后臺監督，遇到突發事件可實施應急快速反應，主要功能有：1、錄像文件下載監控中心具備遠程錄像下載功能，在回放的同時即可下載重要的錄像資料。2、遠程圖像回放監控中心和授權用戶可以遠程查詢、回放所屬任意網點的任一路視頻錄

9、像。3、設備巡檢、網絡校時監控中心能實現設備狀態巡檢，錄像機網絡校時功能。4、設備異常狀態上傳前段設備的視頻丟失、視頻恢復、網絡斷開和硬盤錯誤等設備異常狀態可自動上傳到監控中心服務器。六、錄像存儲1、所有監控點的圖像均需支持1280*72025幀/秒的實時錄像能力。2、錄像采用24小時連續錄像方式，錄像保存時間不少于30天。3、所有錄像資料由NVR統一進行管理維護。無論用戶在何時登錄，都可自由訪問其權限范圍內被允許訪問的錄像資料。4、為了節省錄像存儲空間，系統應能實現減幀存儲技術，用戶可設定是否啟用歷史錄像降幀幀以及設定啟用降幀技術的時間閥值。七、網絡現狀與規劃本視頻監控項目將基于獨立的化工廠

10、視頻監控專用網絡構建，系統采用樹形網絡拓撲結構，構建由接入層、傳輸層、核心層組成的三層次網絡拓撲結構。由于本系統為一個全數字化的系統，所有視頻、控制和管理數據都將通過網絡進行承載，為了確保視頻圖像能夠達到高清晰度、高流暢度和低延時，因此必須保證網絡有充裕的帶寬，和良好的連接性能和穩定性。在選擇網絡設備時，應當選用高端知名品牌的產品，以確保網絡質量。在進行網絡結構設計時，也要考慮系統高的可接入性、靈活性、開放性和實用性，同時為該系統后期的擴容和二次開發提供冗余空間。接入層：前端的網絡高清防爆紅外攝像機，通過光纖傳輸至監控中心，并轉換網口通過接入層的POE交換機接入到化工廠視頻監控網絡。傳輸層：通

11、過光纖傳輸和后端的核心層設備完成通訊級聯。核心層：部署在化工廠控制信息中心的核心層交換設備，是基于系統的各種功能應用而構建的層次，包括管理、控制、預覽、轉發、分控和存儲等，將前端所有監控區域發送的數據信號，在其內部完成的高速的數據交換，內容包括不同數據流格式（如視頻、音頻、控制、開關量等）和不同的目的主機地址，以對應后端中心的各種綜合應用系統設計2.1.設計原則根據的實際情況以及要求，在進行防爆監控系統總體設計的時候，所選的系統必須具有可靠的管理功能和符合國情的經濟實用性，力求做到系統結構配置先進實用、更經濟，節省項目單位總體投資。1）穩定性和安全性原則：系統的可靠性和安全性是遠程監控系統成功

12、實施的首要前提。設計方案要充分考慮涉及的業務對監控設備的不同使用要求，對設備的選型上要考慮選用可靠、成熟的技術和產品，以期構筑一個穩定、可靠、安全的遠程集中監控與管理系統。2）合理性與易操作性原則：遠程集中監控與管理系統各子系統（如音視頻監控錄像系統、防盜報警系統、遠程控制、遠程語音對講、遠程網絡傳輸系統）在實際使用中應可以相對獨立，要考慮各子系統之間的接口具有標準、通用的特性，以保證各子系統間的可以完整集成和無縫連接，即實現有機合理、維護簡潔又相互聯動的系統。在操作上則要求采用中文界面，易學易懂，操作簡單。3）先進性與實用性原則：設計方案要從實際需求出發，既能夠滿足現階段對實時監控的錄像記錄

13、需求，提供清晰準確的圖像證據及實時的遠程圖像的傳輸等功能，也要考慮將來新技術的發展。4）完備性與擴展性原則：在設備上則既考慮高清網絡監控的實用性和可用性，又兼顧未來技術的發展、升級和擴容。不但能和現有系統融為一體，共同運轉，同時能保持一定的前瞻性。隨著IT技術的發展，系統能和將來的新技術相融合。5）標準性與模塊化原則：系統采取模塊化設計，具有相當的靈活性。當用戶需求有所改變時，只需更換相應模塊即可解決，達到方便管理、使用和維護的目的。6）經濟性與靈活性原則：在滿足應用要求的基礎上，盡可能地利用原有系統設備，盡可能地降低造價。在系統布線方面要求能滿足各種應用的要求，盡可能保持系統的靈活性。2.2

14、.系統設計依據安全防范工程程序與要求GA/T75安全防范系統通用圖形符號GA/T74-2000安全防范系統驗收規則GA/308-2001視頻安防監控系統技術要求GA/T 367入侵報警系統技術要求GA 368-2001防盜報警控制器通用技術條件GB 12663-2001報警系統環境試驗GB/T 15211-94安全防范報警設備安全要求和試驗方法GB 16796-1997民用閉路監視電視系統工程技術規范GB50198-94安全技術防范工程技術規范GB 50348-2004視頻安防監控數字錄像設備GB 20815-2006國家或行業批準發布的相關產品/系統標準以及相關

15、要求。視頻監控設計方案3.1.系統設計要求1）系統設計應為前端高清監控、集中存儲、遠程集中監控的結構模式，即：對前端視頻監控的監控錄像數據的存儲。通過服務器平臺管理技術，建立一個監控指揮中心，實現所轄所有監控點的遠程集中監控要求。2）在監控中心，實現所有監控錄像數據的遠程檢索、遠程回放、遠程下載功能。3）對重要錄像文件如：報警錄像、事件錄像等進行上傳，中心集中存儲、管理。4）通過設備巡檢等功能的實施，實現對聯入網內的所有監控設備進行遠程巡檢，確保設備出現故障時，可第一時間向監控中心報警。5）通過服務器平臺管理技術，實現支持多級、多部門分控功能的實施。6）預留接口，提供對綜合信息管理平臺的協議接

16、口，對監控數據綜合應用，提供更多的與業務相結合的管理功能。7）可實現報警系統、移動偵測、智能分析等各種方式組合的報警方案，提高現有值守環境下的安全防范等級。3.2.系統功能1、遠程實時監控可以對遠程網點進行實時監控，可在信息中心平臺服務器查看任意一個監控點的視頻圖像，可在同一個界面上同時查看多個監控點的視頻畫面，即可以在操作臺上也可以在電視墻上進行查看顯示。并可以設置分組循環監視顯示。2、遠程錄像和資料回放中心平臺服務器可對監控系統中任意一路視頻圖像進行實時同步監測及錄像，錄像資料回放的檢索方便快捷，可以進行時間檢索。回放時可對圖像進行抓拍、放大、打印及下載。3、遠程備份中心可通過網絡對各網點

17、的錄像資料進行遠程備份，備份可以是本地硬盤、USB移動硬盤或其他可存儲介質。4、流媒體轉發減小對網絡帶寬的占用，方便多人同時瀏覽前端監控點的視頻圖像。5、電子地圖支持多級電子地圖，可以在地圖上進行視頻圖像調用，查看監控系統的相關信息，報警時可以自動彈出報警點所在的地圖，并以紅色報警圖標閃爍顯示，同時自動調出該報警點相關的視頻圖像進行顯示。6、設備狀態監控聯網系統平臺應具備監控點主機狀態檢測功能，如錄像狀態、網絡連接狀態、視頻狀態等。7、事后監督實時監控。可以通過聯網平臺客戶端實時監控圖像瀏覽，要求可以按用戶組對每個網點每路錄像進行訪問權限控制。錄像下載。可以通過聯網平臺客戶端，將前端視頻圖像錄

18、像復制到客戶端計算機硬盤，并可以通過客戶端進行錄像的刻錄備份。錄像文件的回放增亮播放技術，給予視頻錄像文件更高的回放現場還原度。3.3.系統設計和結構圖根據項目情況，采用網絡數字視頻監控系統來搭建視頻監控平臺。通過網絡數字視頻監控平臺來管理、控制、實時瀏覽、存儲、轉發整個系統的視頻圖像。所有攝像機通過網絡接入監控信息中心的NVR主機，通過平臺服務器對所有NVR集群和前端攝像機進行集中管理，并可以隨時調看任何一路被管理的視頻圖像以及對這些視頻圖像的錄像調閱。整個化工廠防爆視頻監控專網應由接入層、傳輸層、核心層三部分組成。接入層：前端的網絡高清防爆紅外攝像機，通過光纖傳輸并轉換網口通過接入層的PO

19、E交換機接入到化工廠視頻監控網絡。傳輸層：通過光纖傳輸和后端的核心層設備完成通訊級聯。負責各監控點鏈路的匯聚和流量的收斂，并通過其上行的千兆光口，接入到化工廠監控網絡的后端的核心層NVR設備完成通訊級聯。核心層：部署在化工廠控制信息中心的核心層交換設備，是基于系統的各種功能應用而構建的層次，包括管理、控制、預覽、轉發、分控和存儲等，將前端所有監控區域發送的數據信號，在其內部完成的高速的數據交換，內容包括不同數據流格式（如視頻、音頻、控制、開關量等）和不同的目的主機地址，以對應后端中心的各種綜合應用在網絡環境下網絡帶寬有限的情況下，可通過調節網傳碼流以更好的聯網。在監控中心配置視頻監控平臺服務器

20、，負責對所有音視頻數據流的轉發，通過單播/組播策略，有效解決網絡監控系統中，多個相同的遠程訪問請求重復占用帶寬造成數據擁堵的問題。可以適應多種寬帶和大量的并發訪問。同時，系統可以通過服務器連接到一起，形成一個邏輯上統一的視頻監控網絡。3.4.系統結構圖像監統一平臺系統從系統結構上可以分為前端設備層、網絡傳輸層、監控管理層、業務接口層四個層次。前端設備層前端設備層包括所有部署在監控點現場的的設備，如高清攝像機、云臺、報警發生器等。它是整個系統的信號源，由它產生視頻、音頻、開關量等信號，在現場直接轉換成為MPEG4、H.264、G.721等其他數字信號通過網絡進行傳輸。傳輸網絡層傳輸網絡層主要是一

21、個網絡平臺，通過網絡，將前端設備發送的視頻音頻等各種信號傳輸到監控中心。監控管理層監控管理層管理所有的用戶、數據和控制信息，負責數據的切換、顯示、存儲和相關處理，發出用戶的控制命令，同時也負責用戶的認證和授權。業務接口層提供后端服務中各種綜合業務的人機交流界面的接口和開放的平臺。系統設備和平臺軟件4.1百萬網絡高清防爆紅外攝像機4.1.1：130萬-不銹鋼-50米紅外-網絡高清防爆中紅外攝像機產品圖片制造標準GB3836.1-2010爆炸性氣體環境用電氣設備第1部分：通用要求GB3836.22010爆炸性氣體環境用電氣設備第2部分：隔爆型“d”GB 12476.1-2013可燃性粉塵環境用電氣

22、設備第1部分/第5部分：通用要求，外殼保護型“tD”認證資質國家防爆電氣產品質量監督檢驗中心【CNEX】，防爆標志為ExdCT6Gb/ExtD A21 IP66 T80。適應環境適用于工廠具有A、B、C級T1T6組可燃性氣體、蒸氣與空氣形成的爆炸性混合物的0區、1區、2區場所以及可燃性粉塵與空氣混合形成的20區、21區、22區爆炸危險場所。如石油、化工、碼頭、油庫、輪船、鉆井平臺、加油站、礦井、港口、航天、軍工、醫藥、鋼鐵、花炮生產、機械、糧食加工儲存等場所。產品特點采用500萬像素1/2.5"CMOS傳感器,130萬/200萬有效像素，輔以運算速度更快的數字處理器，能夠快速壓縮尺寸

23、更大更加清晰的畫面；匹配先進的操作系統視頻壓縮算法，使得圖像傳輸更加流暢并且顯示更加清晰細膩；支持通過瀏覽器（Internet Explore）進行遠程圖像訪問，支持動態IP地址，方便地實現圖像的網絡傳輸；自動IR CUT日夜轉換，清晰細致色彩逼真的高品質畫面，配置同步紅外燈夜間圖像出色；光學級高強度高透光超白防爆玻璃，光通率高于96%；納米隱形雨刷，不粘水，不粘油，排斥灰塵；特種碳鋼氟碳噴烤或不銹鋼材料精工制造，可用于腐蝕性環境，防爆，防塵，防水；支持變碼率，在設定視頻圖像質量的同時，也可限定視頻圖像的壓縮碼流，視頻碼率50Kbps-8Mbps連續可調，幀率1-30(1-25)連續可調；支持

24、抓拍、本地錄像、報警預錄、動態檢測(可設區域和靈敏度)、報警信號輸入和輸出；支持IO接口連接其他外設、10/100M以太網接口；Rs485接口，網絡透明通道連接，客戶端可通過透明通道控制；支持多個用戶同時訪問；建議主機配置：CPU四核3.0GHz,4G內存，512M獨立顯存，2.1聲卡，Audio輸出，Mic輸入，Windows2000/XP/2003/Vista/7,Microsoft IE 6.0/8.0。技術參數型號TX-EX553-Z1【2】-3/6IP960P/1080P認證防爆標志ExdCT6Gb/ExtD A21 IP66 T80防爆合格證編號CNEx15.3653機械性能材質碳

25、鋼或304不銹鋼表面處理高溫氟碳噴烤或不銹鋼原色，可選電拋光防護等級IP66接口規格G-1/2"重量6kg安裝方式壁裝電器性能輸入電壓DC12V工作電流2000mA攝像機成像器件500萬像素1/2.5“CMOS傳感器有效像素100萬像素/130萬像素/200萬像素鏡頭4mm/6mm/8mm/12mm信噪比52db最低照度0Lux(infra-red on)紅外距離30m/60m波長850nm開關Auto(10Lux)電器連接復合電纜（網絡+電源），或網線、電源單獨出線環境環境溫度（-30，+70）大氣壓力80-106KPa相對濕度95%RH(+25)4.2：NVR主機型號 TXT-D

26、S-8664N-K8產品圖片視音頻輸入網絡視頻輸入64路網絡視頻接入協議HIKVISION、ACTi、ARECONT、AXIS、BOSCH、BRICKCOM、CANON、HUNT、ONVIF（版本支持2.5）、PANASONIC、PELCO、PSIA、RTSP、SAMSUNG、SANYO、SONY、VIVOTEK、ZAVIO視音頻輸出HDMI輸出2路 HDMI1分辨率：1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，1280x1024/60Hz，1600×1200/60Hz，1920x1080/60Hz， 2K(2560x1440)/60Hz，4K(3840x2160)/30

27、Hz HDMI2分辨率：1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，1280x1024/60Hz，1920x1080/60Hz VGA輸出2路VGA1分辨率：1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，1280x1024/60Hz，1600×1200/60Hz，1920x1080/60Hz， 2K(2560x1440)/60HzVGA2分辨率：1024x768/60Hz，1280x720/60Hz，1280x1024/60Hz，1920x1080/60Hz音頻輸出2個，RCA接口（線性電平，阻抗：1k）預覽分割1/4/6/8/9/16/25/32畫面視音頻編解

28、碼參數錄像分辨率12MP/8MP/6MP/5MP/3MP/1080p/UXGA/720p/VGA/4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF同步回放16 路錄像管理錄像/抓圖模式手動錄像、定時錄像、移動偵測錄像、報警錄像、動測或報警錄像、動測且報警錄像、智能偵測錄像回放模式即時回放、常規回放、事件回放、標簽回放、智能回放、分時段回放、外部文件回放備份模式常規備份、事件備份、圖片備份硬盤驅動器類型8個SATA接口，1個eSATA接口容量每個接口均支持500GB/1TB/2TB/3TB/4TB/5TB/6TB 等容量硬盤外部接口語音對講輸入1個，RCA接口（電平：2.0Vp-p，阻抗：1k）網

29、絡接口2個，RJ45 10M/100M/1000M自適應以太網口串行接口1個，標準RS-485串行接口1個，鍵盤(KB)485串口1個，RS-232串行接口USB接口2個USB2.0，1個USB3.0報警輸入16路報警輸出4路(選配8路)網絡管理網絡協議UPnP（即插即用）、 SNMP（簡單網絡管理）、NTP（網絡校時）、SADP（自動搜索IP地址）、SMTP（郵件服務）、 NFS（接入NAS）、iSCSI（IP SAN應用）、PPPoE（撥號上網）、DHCP（動態域名解析）其他電源AC 220V功耗（不含硬盤）30W工作溫度-10-55工作濕度10-90機箱19英寸標準2U機箱尺寸445mm

30、（寬）×470mm（深）×90mm（高）重量（不含硬盤）8Kg4.3：集中監控管理服務器集中監控管理平臺一方面通過集中平臺軟件來實現管理整個系統的功能。另一方面，通過控制中心軟件來控制高清解碼盒對視頻數據解碼顯示。由于該服務器有集中顯示和管理和分發數據的需求，因此對該主機硬件處理軟解碼和數據轉發的能力有一定要求，對性能要求也比較高。控制中心服務器性能要求：CPU內存主板顯卡硬盤4.4：監控系統平臺軟件性能綜述1）在客戶端上可以進行1到128分割的多畫面顯示,每個畫面都可以任意切換系統內的圖像。2）可以依據NVR主機、重點區、管理權限等原則將實時圖像進行分組，通過巡視組或手動的方式隨時進行實時圖像的調閱。3）圖像可以支持到小畫面CIF（352×288）和百萬像素720P/1080P分辨率，并支持雙碼流傳輸。有效保障圖像的可識別性，保證高品質、有效用的圖像傳輸與最終在監控中心的呈現。4）基于本地錄像和網絡調閱的特點，可分為本地錄像回放及網絡錄像回放兩種錄像檢索方式。5）通過時間軸、攝像機編號等檢索，為管理人員提供完善的使用操作程序。6）回放增亮技術，更大的提升了監控錄像文件的現場還原度。7）能夠對前端攝像機的性能參數，包括：幀率、清晰度、碼流、