工业园网络视频监控系统设计方案

（2006．6．）

第一章：概述：

根据XX工业园的总体规划和技术要求，结合智能安全联网管理系统在生产领域应用的成功经验，结合XX工业园特点及安全保障任务需要，对在XX工业园区域建设进行了深入论证，并形成了以下建设方案。 智能安全联网管理系统的建设根本目标是提高园区安全、生产与管理水平，及时有效控制生产安全隐患，综合提高生产、工作效率，及时处理工人操作中容易出现的问题。结合园区信息化建设总目标及和安全生产总体要求，建设先进的视频生产调度管理平台。该系统作为一个基于IP网络的可视化综合通信系统，是园区高层对各分厂、科研所及工房管理的高效技术手段。

工业园可视管理信息系统是基于网络平台的有关园区安防、生产管理的音视频数据的管理系统，它是传统视频监控系统在功能上的延伸和扩展，在通讯手段上的升级和进步，是未来工业电视、闭路电视系统的发展方向。

●系统实现的主要功能 主要功能分为四大部分:

一是满足安全保卫的需求: 对园区、大门、围墙、办公室、运输等的视频实时监控；结合库房、车间等环境的传感联动报警，防范意外事故的发生。

二是是企业领导以及各部门需要随时了解员工工作情况，车间生产情况、流水线运作情况等，对安全突发事件需要进行即时处理，需要进行视频监控及双向语音通信。

三是企业生产部调度中心对各分厂调度室、科研所及工房生产现场视频监控及生产调度;各分厂调度室、科研所对本厂工房生产现场视频监控及生产调度;需要进行双向语音通信。

四是用于企业对各厂区管理，通过视频会议功能，为公司会议、生产会议、日常管理等提供高科技手段。

●系统优势

1、可以利用企业内部现有的局域网来传输视频图像，只需要布少量视频线，使整个系统的安装变得非常简单。

2、 稳定性好，不死机，使用嵌入式操作系统。 3、 不受病毒侵袭， WINDOWS系统的病毒无法入侵。

4、功能齐全，集成度高，具有动态IP功能，红外/烟感报警功能。

5、企业内部的所有计算机都可以看到图像，只要获得授权密码。 6、公司领导出差在外时可以通过INTERNET观看视频图像。 7、系统易扩展。

第二章：系统总体设计

2.1设计要求

2.1.1设计规范及依据

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 （GB50198-94） 《视频安防监控系统技术要求》 （GA/T367-2001） 《防盗报警控制器通用技术条件》 （GB12663-90） 《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》 （GB/T17626.2-1998） 《电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗干扰度试验》 （GB/T17626.4-1998） 《电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验》 （GB/T17626.5-1998） 《电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验》 （GB/T17626.8-1998） 《安全防范工程程序与要求》 （GA/T75-94） 《工业电视系统工程设计规范》 （GBJ115-87） 《计算机软件开发规范》 （GB8566-88） 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》 （GB50168-92） 《电业安全工作规程》 （DL-408-91） 《民用建筑电气设计规范》 （JGJ/T16-92） 《工业企业通信设计规范》 （GBJ42-81） 《报警图像信号有线传输装置》

（GB/T-16677-96）

2.1.2设计原则

先进性：系统将采用先进的视频编码、压缩算法，以保证高质量的图像；

标准化：系统中的各个设备接口均采用了业界标准的接口，可以充分利用业主现有的资源以及本系统能够得到后续利用。

可扩展性：由于用户以后的需求会不断发展，监控数量将随之扩大，只要增加前端设备和升级软件，不用添加其他附加设备，以保证用户的投资。

可用性和可靠性：我们的方案在充分考虑用户实际情况的基础上，选用XX作为视频服务器，采用了嵌入式的操作系统，减少了故障发生的可能性。

易用性：软件使用界面良好，用户安装相应软件后就可进行实现监控，系统简单好用。

2.2系统设计

2.2.1 系统结构 （图略）

2.2.2 系统主设备性能特点： ● 视频联网管理平台：

“e安讯”联网监控报警平台是一个利用有线和无线IP传输网络为基础，集成各种视频监控和报警资源，为最终用户提供图像、语音、报警等信息的远程采集、传输、储存、处理的强兼容性、高度集中管理网络视频监控系统。

该系统综合运用先进的现代通信技术、计算机网络技术、地理信息技术、遥感技术、卫星定位技术，为新时期城市安全防范音视频联网综合监控服务提供的全面解决方案。该系统基于等国家安防建设标准，构建一体化的城市安防综合管理平台，不仅实现了异构系统、异构设备的互联、互通，同时还解决了各系统之间的实时大容量数据交换、安全传输、授权认证、业务监管、多网融合等多方面问题，具有统一接警、迅速定位、快速反应、业务联动、集中监管、科学指挥、扩充性好的特点。

高性能的中间件通讯模式为系统平台提供了集中式部署和分布式部署能力，完全兼容传统模拟视频监控网络及数字视频监控网络，减少原有监控网络改造费用和项目投资；兼容主流视频监控设备及传输设备，最大程度提高设备选用范围；统一的系统管理方式，更利于切换和调用，随时随地有如亲临现场；丰富的扩展功能，使其轻松实现与其他系统完美结合，为未来系统升级提供无缝接口。

其先进的体系结构和设计理念将成为数字联网监控标准的解决方案。通过灵活的模块构建方式，可广泛适用于、电信、银行、公交等行业。 产品特点

1) 丰富的设备兼容性

兼容主流嵌入式DVR、DVS和IP网络摄像机，同时支持超过100种的安防周边设备协议，有效的保护用户

已有投资，利用现有的监控资源。 2) 灵活的系统功能和部署

合理完善的功能服务器模块便于快速和高效地进行系统部署和使用，便于针对用户定制符合不同行业需求的系统解决方案。

3) 强大的机构管理和权限管理

拥有统一的机构和用户权限管理（可细分为图像浏览、控制、语音、流量控制等权限），可以设置权限实现跨区域的视频监控资源共享。 4) 高效的信息采集和分发

系统平台具有高效、灵活的图像采集、分发和传输能力。能够将图像实时传输到远程的监控中心进行监控和控制；同时，现场监控人员也可以在不占用网络带宽的情况下实现本地监控。通过在系统中部署流媒体服务器，可有效降低视频服务器的接入带宽，在提高视频传输质量的同时，降低用户的线路投资。 5) 可靠的信息存储和备份功能

系统支持DVR的分布式存储和存储服务器的集中存储，从而合理规避因网络中断而造成的录像失败。系统提供录像远程检索回放功能，及各级监控中心的巡检、报警、系统日志等信息予以存储并方便进行查看、调阅。 6) 完善的设备管理和状态监控

系统对设备的管理包括对前端设备（如网络摄像机、DVR、DVS和报警主机）和平台服务器（如流媒体服务器、报警服务器）等设备运行状况的监控；通过制定运行计划可保存设备历史运行记录，用户通过管理平台的系统统计信息即可全面了解系统的运行状况。 7) 快速的报警联动机制

系统支持触动开关报警、移动侦测报警、各类感应器触发报警和110报警等多种报警联动触发方式；报警联动触发后，系统支持录像、短信、即时捕获现场画面、触发声光报警、触发远端的开关（如门禁、灯光等）和电子地图即时捕获并展现位置信息等联动处理方式。 8) 丰富的扩展功能

系统平台具有良好的外部扩展能力，通过系统扩展接口可轻松实现与其他GPS系统、图像识别系统、矩阵系统以及各行业监控系统的整合。

● 嵌入式网络硬盘录像机

采用目前国际上最为先进的32位嵌入式微处理器及嵌入式实时操作系统，具有10M/100M自适应以太网接口，2M 光端接口，高速RS232接口，RS485接口等各种通讯接口，可以与光端机的2M 接口、以太网口，调制解调器等多种通讯接口相连，自带TCP/IP协议，可以作为标准的网络设备与局域网及以太网内的计算机等设

备互连，具有点对点传输、组播、广播等多种网络传输方式。系统软硬件均带有看门狗电路,可以绝对避免死机现象。该主机集视频编码、图像压缩、音频编解码，音频压缩与解压缩，数据远程传输、监控设备控制等功能于一体，减少设备的功能冗余，使系统结构更加简洁，有利于安装与维护。控制软件直接基于硬件系统，并独占微处理器，运行极其稳定。依赖于硬件系统的多种自保护措施，具有高可靠性。

联网计算机无须添加任何硬件，只须要安装一套web流览器即可观看和控制各个前端监控点，安装有声卡的计算机还可以通过声卡的Mic与phone接口,与前端进行双向通话。

图像压缩可采用H.2标准，具有图像清晰度高、画面细微逼真、图像帧率高等优点。同时硬件压缩保

证高实时性，图像延时小于1秒。

硬件结构采用嵌入式结构，摒弃传统的PC工控机式架构，彻底从根源上杜绝了计算机病毒、网络不安

全因素等对系统的干扰和破坏。

整个系统是一个开放系统，兼容性强、可于企业内部网的相连。

图像控制或切换响应时间:≤0.6秒；图像由前端发送至控端显示时延：≤0.4秒。 （表略）

● 球机功能特性

1．屏幕菜单功能

智能高速球具有屏幕菜单功能，通过菜单可显示球机的各种信息，对球机的各种功能进行设置，并对摄像机的各种参数进行设置。 2．支持多协议功能

智能球支持新的国家行业标准，同时支持Pelco-P和Pelco-D这两个行业的主流协议。可以方便的通过各种设备来控制智能球，矩阵主机、控制键盘、以及DVR可以通过行业标准协议、Pelco-P和Pelco-D协议控制智能球。 3．变焦限速功能

水平和垂直运动速度自动的随着变倍倍率的变化而变化。当变倍倍率增大时，摄像机的移动速度自动变慢；当变倍倍率减小时，摄像机移动速度自动加快，以便获得较好的物体跟踪效果。 4．屏幕操作显示功能

屏幕操作提示，设置调用预置点以及巡航时显示预置点号，可显示球机标题，系统软硬件版本号，球机系统温度，球机位置坐标号，其中球机系统温度和球机位置坐标号可以通过菜单设置显示或是不显示。 5．自动扫描功能

自动扫描是指球机在水平方向的一定范围内，以一定的速度来回扫描显示图像功能。设定了左右限位和线

扫速度后，球机将以设定的速度在设定的范围内来回扫描。 6．自动巡航功能

可以通过预先编程，将某些预置位按需要的顺序编排到自动巡航队列中，同时设定每一巡航点的停留时间，球机将按照设定的顺序和停留时间在这些巡航点（预置点）之间巡航，在每个巡航点将停留设定的时间间隔。 7． 巡迹功能

巡迹功能是指球机的一组操作动作记录下来，通过调用可以重复以前的操作过程。可被记录的操作包括云台的水平、垂直运动、变倍操作等，记录时聚焦和光圈默认为自动状态。 8．隐私保护功能

可由用户设定不能被操作者看到的屏幕区域，被遮盖的图像区域会随着球机的水平和垂直位置移动而移动，随着图像大小的变化而变化，始终遮住不可见的图像区域。 9．报警联动功能

通过接插件可以连接7个常开或常闭开关量输入，变成3种不同的报警模式，设定当球机接收到报警时，球机将执行一个预先设定的预置点、一个预先设定的扫描号或是一个预先设定的巡航号。报警取消后，可设定保持报警画面的时间，并经系统恢复到报警以前的状态。 10．180度自动翻转功能

允许用户手动跟踪物体，当物体直接经过摄像机下方时，直接操作键盘摇杆不松开球机会自动水平旋转180度,保证跟踪的连续性。 11．上电自检功能

当球机上电后，会执行自检功能，主要包括水平和垂直方向的电机自检，还有摄像机的自检，主要是变倍功能的自检，同时显示球机系统信息，包括地址，通信协议，波特率，型号等，以及球机自检信息。 12．彩色/黑白转换功能

可设置为自动低照度转换和手动低照度转换，在自动转换模式下，摄像机会根据环境光线的变化自动转换CCD照度。在手动转换模式下可通过菜单或是按键来选择是彩色显示或黑白显示。 13．自动聚焦功能

在自动光圈模式下，摄像机自动调节摄像机聚焦，保持清晰的图像。此时，手动操作FAR 和NEAR聚焦调节按钮仍然可以调节聚焦点的远近，但水平或垂直操作或控制镜头变倍后，摄像机恢复聚焦自动调节功能。 14．背光补偿功能

当背景上出现强光时，物体会变得黑暗，像黑影一样。背光补偿功能即摄像机镜头在强光背景下可自动对较黑暗的目标进行亮度补偿，对光亮的背景进行调整，避免因背景亮度过高而造成整个画面的一团光亮，目标

却因黑暗而不可辨别，从而获得清晰的图像。 15．云台变倍同时操作功能

球机在进行水平垂直运转的过程中，可以同时进行变倍的操作，同时也可以停止任意一项（球机运转或是变倍）操作。此时球机的聚焦和光圈均处于自动状态，以期获得更加稳定清晰的图像。 16．快速定位功能

通过与DVR配合，可以实现球机快速定位功能，即DVR鼠标点击或是圈定屏幕任何一处，球机将会使该处处于屏幕的正中心并且对区域进行适当的放大或缩小，以快速得到追踪的目标信息。 ● 低照度固定式摄像机 超宽的动态范围

摄像机由有超强处理能力的16位DPS设计而成为先进动态降噪摄像机。其水平分辨率达到0TVL。动态范围95DB典型值，最大120DB。 缺省快门

当需要清晰显示有运动物体的图像时，摄像机可以默认设置成高速快门，以避免移动图象产生模糊。在这个快门速度下通过光圈控制和自动增益控制保持全电平的视频输出。当照度降低时，为了保持灵敏度，快门速度才会相应降低。 智能逆光补偿

摄像机可以对拍摄目标区域的逆光补偿进行全面编程，并且逆光补偿的电平是可变的，因此可以很容易的设置摄像机，使之应用在入口等最具挑战性的场合。 星光技术

将正常情况下产生彩色图像的象素转变成产生黑白图象的象素可以得到9dB的额外增益，并提高信噪比。

2.2.4.主要设备技术指标 固定摄像机：

● 1/3″超高解宽动态摄像机； ● RGB数位图像系统；

● 520TVL（彩色）、550 TVL（黑白）水平清晰度。 ● 多级数字智能背景光补偿功能（BLC）。 ● 多级数字式自动跟踪平衡（ATW）。

● F1.2时，最低照度0.1Lux（彩色）、0.02 Lux（黑白）。 ● C/CS接口，DC/VIDEO两种驱动方式。

● 电源：DC12V/AC24V。 球型摄像机：

● 18倍光学变焦，12倍电子变焦；

● 清晰度：470 TVL（彩色）/570 TVL（黑白）； ● 最低照度：0.1Lux（彩色）、0.05Lux（黑白） ● 80个预置位； ● 巡航速度：300o/s

● 巡航路径，5条自动扫描。 ● 隐私遮蔽； ● 多协议集成。 网络型DVR

●视频输入：16路，音频输入：16路 ●显示速度：400帧/秒/系统（全实时） ●录像速度：400帧/秒/系统（全实时） ●实时监视：D1：704X576/704X480 ●录像回放：D1：704X576/704X480 ●压缩算法：H.2，数据量小，网络传输快 ●操作系统：嵌入式LINUX，系统稳定性高 ●监视：多画面分割监视，支持监视轮巡 ●双码流：录像和网络传输分开；

●接口：USB，RJ4510M/100M自适应以太网口，RS485云台镜头控制，RS232； ●回放：多路同时回放，回放检索软件非常卓越，检索快捷、精确 ●远程访问前端通道监控画面；

●与相关软件（中心管理软件）配套可实现多台设备联网共享信息，

第三章 ：系统设计配置

3．1 前端设置

3．1．1 .前端摄像机配置：

（略）

具体点位布置见附图。 3．1．2 。。。。。。 3．1．3 ．。。。。。 3．1．4．。。。。。 3．2 监控分中心

系统拟设3个分中心，兼顾区域分布和功能要求； （图略）

3．3 监控中心

监控中心由控制主机和电视墙组成；控制主机采用机架式结构，主机的功能模块放在机架上；电视墙由XX台专业监视器和1个大的主显示屏组成。

其主要功能模块有： 3．3．1综合管理监控平台

综合管理监控平台是为了满足企事业单位的安防系统建设需求，增强企业安全生产的能力，降低企业管理 成本，属于XX规模产品形态。 系统基本技术指标：

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)

系统接入路数：2000路视频 系统转发路数：2000路视频 系统存储路数：2000路视频 系统存储容量根据需要可扩 报警处理记录：100000条 报警处理速度：10条/秒 视频编码格式：MPEG4、H.2 语音编码格式：G.711、G.723.1 图像格式：CIF、D1

10) 支持TCP/IP、RTSP、UDP

11) 平均无故障运行时间(MTBF)大于10000 小时

3．3．2 前端接入管理服务器

1）功能概述

前端接入管理服务器负责接入前端设备（DVS/DVR）的控制信号。服务器可对前端设备进行分组方式的集中管 理，既可以向前端设备转发后台管理服务器发送的控制请求（如云台控制，参数配置，注册注销等服务），也可以 向后台服务器转发前端设备的报警、状态等下行信息。服务器软件是基于面向接口的开发方法，采用插件式部署， 为平台中的任意服务模块提供了可重用接口。前端接入管理服务器可接入和兼容不同厂家的设备，包括海康，金鹏， 大华等主流厂家的DVS,DVR设备。 基本功能包括： z z z z z z z z z z z

前端设备的注册、注销服务。 前端设备的校时服务。

接受前端设备的告警，并转发给告警子系统、存储子系统和客户端应用子系统。 接受前端设备的异常信息上传。

接受来自客户端应用子系统的PTZ的控制，参数设置，重起，关闭等控制信息，直接或转换后发送给前端设备。 可接入报警主机的报警。

注册到平台管理子系统，接受平台设备管理。 接受平台子系统的网络管理、控制和校时。 将相关信息写入到前端子系统数据库。 支持多路用户并发访问。

分组管理模式。前端接入管理服务器采用分组管理的方式接入前端设备，当前端设备数目较多时，可依靠增 加服务器数目的方法进行管理，目前服务器接入容量为2000路/台。 2）服务器配置环境： 软件环境：

应用软件：安装MonitorManager前端接入管理服务器软件。

操作系统：采用WINDOWS 2000 SERVER或WINDOWS 2003 SERVER操作系统 硬件环境：

3．3．3 流媒体服务器

1）功能概述

流媒体服务器根据存放在数据库中的信息，动态配置前端子系统的视频信号和流媒体服务器的输入连接以及

客户端子系统和流媒体服务器的输出连接，处理来自客户端应用子系统的录像命令以及定时报警录像，通知存储 子系统。相关信息形成日志。流媒体服务器是针对热点访问用于视频点播的，使用分发服务器减少了并发的访问 量，节约了网络带宽，它可以部署在客户监控中心，也可以部署在客户监控点，也可以根据具体需要部署在其他任 何地方。它支持多级部署，并且有完善的触发机制。流媒体服务器需具备以下功能 z

流媒体多路转发：流媒体服务器的作用是转发前端设备（视频服务器、DVR）网络摄像机等等），避免多个客 户端请求同一路前端设备的音视频流时可能引起的网络拥塞，通过多级联网的方式在保证性能质量的前提下降 低网络带宽占用。具体性能指标详见总体设计方案。 z

负载均衡：流媒体服务器的工作负载通常是大量相互的任务，通过一组服务器分而治之，可以获得很高 的整体性能。同时性能要接近线性加速，这需要设计很好的软硬件的体系结构，消除系统可能存在的瓶颈。 将负载较均衡地调度到各台服务器上。 z

系统兼容：目前市场上的视频服务器、DVR、网络摄像机等设备并没有同一的技术标准，为了尽可能的满足用 户需求，系统采用流媒体接入转换网关技术，解决不同厂家设备接入平台的能力，即保护原有的监控投资，又 统一了平台和客户端音视频流的格式和控制信令格式，提高平台的大规模扩展的能力和效率； z

系统可扩展：流媒体服务器有多台流媒体服务器（含流媒体网关）和负载均衡器模块组成，系统允许用户动 态的添加或减少流媒体服务器（含流媒体网关）的数量。 z

系统可管理：系统允许用户通过平台管理服务器控制整个流媒体服务器的参数配置，并可以控制单台流媒体 服务器（含流媒体网关）的服务并随时查看其工作状态。 2）服务器配置环境 软件环境：

应用软件：安装StreamingServer流媒体服务器软件。 操作系统：采用WindowsXP或Windows 2003 Server操作系统。

硬件环境：

3．3．4存储服务器

存储服务器是针对大型网络监控系统环境的专用存储管理软件模块，采用INTEL架构高性能服务器， 内置StorageServer网络存储管理服务器软件，实现远程所有图象的实时录象、报警录象、中心集中备份和事后检 索查询服务等功能。对于分局监控系统主要用于集中备份保存各级管理部门感兴趣的重要录像资料。也可以根据需 要在发生报警的时候自动远程集中存储报警图像资料。可以通过Web界面，支持在本地和客户端按时间、按关联事 件、按日志、按报警，等多种方式来检索具体的监控录像和关联数据。

存储服务器的基本功能如下： z z z z z z z

注册到平台上，每隔一段时间进行一次心跳注册。也可以从平台中进行注销。 平台可以对存储服务器进行校时。 平台可以对存储服务器进行SNMP的管理。

可以通过平台的配置，对计划录像进行存储和检索。 如果有报警信息，可以对报警录像进行存储和检索。

通过客户端的控制，不同存储服务器之间可以对文件进行上传下载。 客户端可以对存储服务器中的录像进行实时的回放。

2）服务器配置环境 软件环境：

应用软件：StorageServer存储服务器软件。

操作系统：采用WindowsXP或Windows 2003 Server操作系统。

硬件环境：

3．3．5电视墙服务器 1）功能概述

随着数字技术的高速发展，软硬件水平的提高，不断有高性能的DSP和高速的总线得到应用，使基于数字技术 的视频矩阵方案能够得以实现。

作为视频矩阵，最重要的一个功能就是实现对输入视频图像的切换输出。准确概括那就是：将视频图像从任意 一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲,一个M×N矩阵：表示它可以同时支持M路图像输入和N路图 像输出。这里需要强调的是必须要做到任意，即任意的一个输入和任意的一个输出。另外，一个矩阵系统通常还应该 包括以下基本功能：字符信号叠加；解码器接口以控制云台和摄像机；报警器接口；控制主机，以及音频控制箱、报 警接口箱、控制键盘等附件。对国内用户来说，字符叠加应为全中文，以方便不懂英文的操作人员使用，矩阵系统还 需要支持级联，来实现更高的容量，为了适应不同用户对矩阵系统容量的要求，矩阵系统应该支持模块化和即插即用 （PnP）的，可以通过增加或减少视频输入、输出卡来实现不同容量的组合。基本功能如下： z z z

平台注册。注册到平台，接受平台的统一管理；

用户登录认证。根据用户权限登陆到平台，获取机构下的设备信息；

视频上墙。以前端设备为视频输入源，通过矩阵解码卡将视频输出到电视墙；

z z

视频切换。支持任意一路前端视频流在任意一个电视墙矩阵监视器上进行视频的显示； 语音监听。监听远端任意一点的任意一路图像的现场声音，自由切换，音量调节；

2）服务器配置环境 软件环境：

应用软件：StorageServer存储服务器软件。

操作系统：采用WindowsXP或Windows 2003 Server操作系统。

硬件环境：

3．3．6客户端管理服务器 1）功能概述

客户端管理服务器用以处理客户端的接入。客户端管理服务器分为七个模块：注册、告警分发、前端控制、分 发控制、存储控制、客户端查询及控制、平台控制模块。客户端通过客户端管理服务器进行平台操作，其中包括登录 退出平台、对前端子系统、分发子系统和存储子系统进行控制和查询、接收和发送告警信息、获取数据库中的数据等， 客户端管理终端还可以管理一般客户端。

基本功能包括： z z

处理客户端的接入认证和退出请求，并监视客户端的状态，判断客户端操作权限；

与平台各服务器连接，如前端接入管理服务器、分发服务器、存储服务器等，将客户端的请求转发给相应的服 务器进行处理，并向用户回传操作结果； z z z z z

向客户端回传权限范围内的重要数据，包括所属组织、机构、可访问的前端、摄像头、下属用户等； 处理超级客户端控制一般客户端的指令，包括客户端、客户端授权等；

处理客户端报警和前端报警以及报警的分发，检查客户端未收到的报警并分发报警信息到订阅该报警的客户端； 将客户端的请求和客户端服务器的操作以及各操作的过程数据和结果写入日志。

集群管理模式。客户端管理服务器可以根据系统需要分布式部署，客户端规模较大时，使用分布式集群方式可以 减轻单台服务器的负荷，提高整体的效率。服务器配置如下： 2）服务器配置环境 软件环境：

应用软件：安装ClientManager客户端管理服务器软件。

操作系统：采用WINDOWS 2000 SERVER或WINDOWS 2003 SERVER操作系统。 硬件环境：

3．3．7 控制中心效果图 （图略）

第四章 ：系统防雷和接地

由于园区所特有的强电磁环境对系统建设可能产生的潜在影响较大，并且对于室外摄像点防雷和防电磁干扰防护要求较高，所以本章将详细介绍防雷、防电磁干扰和系统接地的解决方案。

4.1系统防雷

4.1.1雷电的产生

空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候，经过一些复杂过程，使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。经过运动，带上相同电荷的质量较重的物质会到达云层的下部（一般为负电荷），带上相同电荷的质量较轻的物质会到达云层的上部（一般为正电荷）。这样，同性电荷的汇集就形成了一些带电中心，当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时，就形成“云间放电”（即闪电）。

带负电荷的云层向下靠近地面时，地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷，随着电场的逐步增强，雷云向下形成下行先导，地面的物体形成向上闪流，二者相遇即形成对地放电 。这就容易造成雷电灾害。 雷电形成于大气运动过程中，其成因为大气运动中的剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线。

闪电的形状最常见的是枝状，此外还有球状、片状、带状。闪电的形式有云天闪电、云间闪电、云地闪电。云间闪电时云间的摩擦就形成了雷声。 4.1.2雷电的主要特点

1) 冲击电流大

其电流高达几万-几十万安培。 2) 时间短

一般雷击分为三个阶段，即先导放电、主放电、余光放电。整个过程一般不会超过60微秒。 3) 雷电流变化梯度大

雷电流变化梯度大，有的可达10千安/微秒。 4) 冲击电压高

强大的电流产生的交变磁场，其感应电压可高达上亿伏。

4.1.3雷电的破坏

雷电的破坏主要是由于云层间或云和大地之间以及云和空气间的电位差达到一定程度（25—30kV/cm）时，所发生的猛烈放电现象。通常雷击有三种形式，直击雷、感应雷、球形雷。直击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。感应雷是当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，地面某些范围由于散流电阻大，出现局部高电压，或在直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的二次雷。球形雷是球状闪电的现象。

1.直击雷破坏

当雷电直接击在建筑物上，强大的雷电流使建（构）筑物水份受热汽化膨胀， 从而产生很大的机械力，导致建筑物燃烧或爆炸。另外，当雷电击中接闪器，电流沿引下线向大地泻放时，这时对地电位升高，有可能向临近的物体跳击，称为雷电“反击”，从而造成火灾或人身伤亡。

2.感应雷破坏

感应雷破坏也称为二次破坏。它分为静电感应雷和电磁感应雷两种。由于雷电流变化梯度很大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向周围物体放电，如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸，而感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。

󰂋 静电感应雷

带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正电荷。当雷云对地放电或云间放电时，云层中的负电荷在一瞬间消失了（严格说是大大减弱），那么在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击。 易燃易爆场所、计算机及其场地的防静电问题，应特别重视。 󰂋

电磁感应雷

雷击发生在供电线路附近，或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场，此交变电磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上。由于避雷针的存在，建筑物上落雷机会反倒增加，内部设备遭感应雷危害的机会和程度一般来说是增加了，对用电设备造成极大危害。因此，避雷针引下线通体要有良好的导电性，接地体一定要处于低阻抗状态。

4.1.4高电压设备防雷电措施

电力系统的变电站、高压园区、高压输电线路等的高电压设备，在雷电发生时极容易产生超高电压，造成设备损毁。通常在工程上，往往要根据设备的重要性和对高电压的耐受能力采用一级或多级设防。通过采用输电网金具接地、相线与地线间并联电容器或变压器隔离等方法把高电压雷电脉冲的幅值降低，使设备受到保护。

常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。防感应雷电的避雷装置主要是避雷器。对同一保护对象同时采用多种避雷装置，称为综合性防雷电。避雷装置要定期进行检测，防止因导线的导电性差或接地不良起不到保护作用。

1) 避雷针防雷电

以避雷针作为接闪器的防雷电。避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电；形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。

实际上，避雷装置是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。

安装的避雷针和导线通体要有良好的导电性，接地网一定要保证尽量小的阻抗值。

2) 避雷线防雷电

是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电。根据防护对象的不同避雷线分为单根避雷线、双根避雷线或多根避雷线。可根据防护对象的形状和体积具体确定采用不同截面积的避雷线。避雷线一般采用截面积不小于35平方毫米的镀锌钢绞线。它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。

3） 避雷带防雷电

是指在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器的防雷电。避雷带的防护原理与避雷线一样，由于它的接闪面积大，接闪设备附近空间电场强度相对比较强，更容易吸引雷电先导，使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。避雷带的材料一般选用直径不小于8毫米的圆钢，或截面积不小于48平方毫米、厚度不少于4毫米的扁钢。

4） 避雷器防雷电

避雷器，又称做电涌保护器。避雷器防雷电是把因雷电感应而窜入电力线、信号传输线的高电压在一定范围内，保证用电设备不被击穿。常用的避雷器种类繁多，可分为三大类，有放电间歇型、阀型和传输线分流型。

设备遭雷击受损通常有四种情况，一是直接遭受雷击而损坏；二是雷电脉冲沿着与设备相连的信号线、电源线或其他金属管线侵入使设备受损；三是设备接地体在雷击时产生瞬间高电位形成地电位“反击”而损坏；

四是设备安装的方法或安装位置不当，受雷电在空间分布的电场、磁场影响而损坏。加装避雷器可把电器设备两端实际承受的电压在安全电压内，起到保护设备的作用。

5） 综合性防雷电

是相对于局部防雷电和单一措施防雷电的一种综合性防雷电。设计时除针对被保护对象的具体情况外，还要了解其周围的天气环境条件和防护区域的雷电活动规律，确定直击雷和感应雷的防护等级和主要技术参数。采取综合性防雷电措施。程控交换机、计算机设备安放在窗户附近，或将其场所安置在建筑物的顶层都不利于防雷。将计算机房放在高层建筑物顶四层，或者设备所在高度高于楼顶避雷带，这些作法都非常容易遭受雷电袭击。

总之，对于直击雷局方都有比较好的符合国家标准的防范措施，园区现场均具有这类防雷措施，最终构成一套综合性防雷电系统。本监控方案对于防雷部分充分考虑了第三级防雷，主要针对于感应雷的防护，在视频、控制、电源部分都增加防雷模块。

4.3.2系统防电磁干扰

闭路电视监控系统（CCTV）在电厂、园区、工矿企业中的应用越来越多，由于工业现场特别是园区的电气环境比较复杂，容易形成各种干扰源，如果在方案设计及施工过程中未采取恰当的防范措施，各种干扰就会通过传输线缆进入闭路电视监控系统，造成视频图像质量下降、系统控制失灵、运行不稳定等现象。因此研究闭路电视监控干扰源的性质、了解对闭路电视监控系统的影响方式，以便采取措施解决干扰问题对提高闭路监控系统工程质量，确保系统的稳定运行非常有益。 1. 干扰的来源及影响方式：

闭路电视监控系统中传输信号的类型主要有两类：一类是模拟视频信号，一类是数字信号。一般设备成为干扰源的可能性很小，因此干扰主要通过信号传输路径进入系统。

闭路电视监控系统的信号传输路径是，能通过视频电缆和传输控制电缆信号耦合进系统的干扰有：各种高频噪声比如加大电感负载的启停，地电位不等引入的工频干扰，传输线上阻抗不匹配造成信号的反射使信号传输质量下降，静电放电沿传输线进入设备造成接口芯片损伤或损坏。具体表现如下：

由于阻抗不匹配造成的视频图像上表现为重影。在信号传输线上会将在脉冲序列的前后沿形成震荡。震荡的存在使高低电平间的阀值差便小，当震荡的幅值再大或有其他干扰引入时就无法正确分辨出脉冲电平值，导致通讯时间变长或通讯中断。接地和屏蔽不好会导致传输线抑制外部电磁干扰能力的下降，体现在视频图像就是雪花噪点、网纹干扰以及横纹滚动等；在信号传输线上形成尖峰干扰，造成通信错误。静电放电除了会造成设备损坏外，还会影响存储器内的数据，使设备出现些莫名其妙的错误。

2. 抗干扰的方法：

从干扰源的分析了解到并没有特别的干扰源，消除或者减少上述干扰的理论探讨也有许多，下面就闭路电视监控工种中常见的干扰及解决方法进行些探讨。

（1）数字信号的抗干扰措施

在弱电系统工程中数字信号的传输通常指长线传输，常见的方式有：通过调制、解调方法在电力线或者视频线上传输数字信号；通过工业标准的通信网络进行传输，比如RS422、RS485以及自行开发的自动式传输。三者相较，常见的还是RS422、RS485，因此重点讨论RS485数字通信抗干扰的方法。

RS485总线是采用差分平衡电气接口，具有较强的抗电磁干扰能力，但在实际工程中RS485总线并未能达到人们期望的效果。在实际工程应用中，应选用具有屏蔽的两芯线传输信号，能够增强对电磁感应噪声和静电感应噪声的抑制能力。

（2）视频信号的抗干扰措施

视频信号的干扰在图像上表现为雪花点和50HZ横纹滚动，对于雪花点干扰是由于传输线上信号衰减以及耦合了高频信号干扰所致，这种干扰比较容易消除，在传输线路中增加一个视频放大器，将信号的信噪比提高，或者改变视频电缆的路径避开高频干扰，高频干扰的问题可基本上得到解决。

较难解决的是50HZ横纹滚动以及进一步加高频干扰的情况，为了抑制上述干扰，首先分析一下造成上述问题的原因。

摄像机要求的供电电源一般有三种：DC12V、AC24V或AC220V，如果视频电缆和供电电缆与其它动力电缆捆绑在一起，当干扰电磁场沿动力线传播，显然会影响摄像机供电电缆和视频电缆，当视频电缆的屏蔽层不够严密时，高频干扰就会串入视频电缆。面对50HZ的横纹滚动根据电磁学理论知道视频电缆的屏蔽层可完全消除50HZ工频干扰，由此可以推断这部分干扰不是通过视频电缆耦合过来，而是来自电源线和不合理的视频线联结。

对于图像中的高频干扰，因它的频带仍在8MHZ以内，采用空隙率为50％左右的屏蔽网可基本消除高频干扰，但要达到50％的空隙率屏蔽网根数需每个波长长度有60根以上，这样高的密度又会使电缆的柔韧性下降，比较好的方法是采用带有双层屏蔽的视频电缆。

视频电缆屏蔽层是接地的，视频信号“地”与显示器的“地”相对“电网地”的电位差应完全相同，或者切断形成地环流的路径。由于工程环境比较复杂，使各处“地”完全等电位比较困难，只能通过加大摄像机供电线缆的线径，尽可能降低回路的电阻。或者采用切断地环流回路的方法，在摄像机或显示器端有一端不接地，通常在显示器端不接供电电源的地，这样虽不能完全消除干扰但是可大大减少50HZ的干扰。

从上面的分析可以看出，如果电源线上耦合上高频噪声，即使视频电缆的屏蔽电缆的屏蔽再好，也会将噪声送至显示器，因此摄像机的供电电源线最好也要屏蔽，上述措施需要在工程设计和施工时就要全面考虑才能

实现。

4.3系统布线和接地

4.3.1系统布线

系统布线要求中心集中供电，集中防范。

各种线缆类型如模拟信号线、数据信号线，电源线最好采取最大程度上分开走线；

监控布线最好应远离局方的供电线路，特别在变电所、园区时一定要远离局方的一次设备的高压线路，最好不和局方的高压供电线路过长的平行走线，交叉时应相互垂直。

所有室外走线必须要穿镀锌管，并要求多点良好接地。 4.3.2系统接地

由于园区特殊的防雷和防电磁干扰的要求，系统接地要求较高。在接地设计上将严格按照国家电力部、信息产业部、建设部，以及各相关部门所颁布的各个行业接地标准。

接地主要分为电气工作接地、保护接地以及防雷系统接地等几种形式，其中这几种接地最好相互，其中电气工作接地、保护接地必须和防雷系统（避雷针）的接地距离最好不小于3m。地网的接地极最好选用接地模块，可有效降低接地电阻，减少接地极的数量。若在现场只能采用联合接地，无法接地，接地电阻必须要小于4欧姆。

系统的监控设备在现场多为分开放置，接地有一定的困难。应用专门的接地电缆线将监控设备的外壳相互串联，就近接入园区的电气保护地中，并保证接地电阻符合国家标准要求。

系统监控设备的接地最好和园区通讯设备接地系统或计算机网络接地系统连接在一起，决不能接入到园区的高压供电的工作地中。在变电所，园区等电力系统中一般都有比较好的二次设备保护接地系统，监控系统的接地应该就近接入到二次设备接地系统，不能接入一次设备的接地系统中。

对于设备的接地，其实对于防止电磁干扰非常重要，详细介绍接地方法如下： 1）单点接地

单点接地是为许多在一起的电路提供公共电位参考点的方法，这样信号就可以在不同的电路之间传输。若没有公共参考点，就会出现错误信号传输。单点接地要求每一个电路只接地一次，并且接在同一点。该点常常以地球为参考电位，由于只存在一个参考点，因此可以相信没有地回路存在，因而也就没有干扰问题。 2）多点接地

在设备内部，电路都以机壳为参考点，而各个设备的机壳又都以地为参考点。这种接地结构能够提供较低的接地阻抗，这是因为多点接地时，每条地线都可以很短；并且多根导线并联能够降低接地导体的总电感。在高频电路中必须使用多点接地，并且要求每根接地线的长度小于信号波长的1/20。

3）混合接地

混合接地既包含了单点接地的特性，又包含了多点接地的特性。例如：系统内的电源需要单点接地，而射频信号又要求多点接地，这时就可以采用混合接地。

接地系统有时候是为了安全接地，有时候是防雷接地，还有电磁兼容接地。当一些设备之间要传输数据时，同样要求接地，才能使得数据传输正常并且设备不容易由于两边的电位差导致突发的电压差击毁设备。

第五章：器材清单及工程报价