博物館監控系統方案

博物館對人類文化遺存、自然遺存管理起到非常大的作用，它凝結著一個地方的過去和現在，參觀者不僅可以從這里了解歷史、補習文化，而且可以享受優雅的氛圍、放松緊繃的心弦。博物館是靠文物的陳列、展出、宣傳、服務等達到歷史與現在人的對話，每一件文物都價值連城，每一件文物都承載厚重的歷史。因此，無論從何種角度來講，有效的博物館安防監控都必須提上日程。建立有效的博物館安防監控，可以有效的保護文物安全，形成良好的參觀環境，切實保障游客的合法權益，促進博物館發展，結合“人防”、“技防”對轄區實行實時監控，以達到威懾犯罪分子、預防犯罪、提高治安效能的目的，更好地為博物館安全、管理服務。

閉路電視監控系統是博物館弱電系統工程中的重要組成部分。貫徹“防盜為主、圖象核實”的原則，“分立設置、有效聯動”的系統結構。博物館閉路監控工程是一種分散式視頻管理系統，起到對個各個局部視頻信號進行統一管理、監督、防盜特定用途。如何有效、科學、快捷地實現博物館管理者對博物館管理已是一項刻不容緩的工作。作為博物館監控系統工程安全系數及穩定性能要求很高，必須確保系統高性能、高穩定，系統必須滿足以下功能條件：

系統符合安全技術防范標準；

產品符合安全技術防范行業國家標準；

能清晰顯示調用前端檢測監控對象；

結合現代科技與社會發展，從性價比考慮量身定做系統實用要求；

建立一個完善的視頻管理平臺，對大樓各局部進行統一管理；

直觀顯示，簡易操作；

能實現定時錄像、循環錄像（自動/手動控制）等實用功能；

傳輸介質符合行業標準，從經濟、性能方面加于考慮選擇傳輸介質。

博物館弱電系統建設還包括公共廣播，提供管理人員的日常工作通知、緊急廣播通知等服務。故此在博物館內設計一套公共廣播系統，為博物館營造一個安全、舒適的工作環境，其基本功能是提供背景音樂或一些必要廣播信息，掩蓋環境噪聲，創造一種輕松、和諧、優雅的氣氛從而達到調節緊張的工作氣氛。通過智能化系統的建設達到節約能源、提升服務品質、產生增值服務效益等問題。

設計目的

在進行閉路監控系統設計的時候，依照貴企業對該系統的基本需求，本著架構合理、安全可靠、產品主流、低成本、低維護量作為出發點，并依此為貴企業提供先進、安全、可靠、高效的系統解決方案。

本項目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。

架構合理

就是要采用先進合理的技術來架構系統，使整個系統安全平穩的運行，并具備未來良好的擴展條件。

定性和安全性

只有穩定運行的系統，才能確保貴企業閉路監控系統平穩運行。系統的技術先進性是系統高性能的保證和基礎，同時可有效地減少使用人員和系統維護人員的麻煩。良好的可擴展性則是為了用戶的發展考慮。隨著貴企業安防系統應用時間的增長，未來對安防系統的要求會更高?？蓴U展性保證當用戶有更多的要求時，引入的新設備可以順利地與本次配備的設備共同工作，進一步擴展與提高系統的性能。

產品主流

系統是否采用當今主流產品，關系到系統的整體質量和未來能否得到良好技術支持以及完整的技術文檔資料。

在設備選型時，我們將主要依據貴企業提出的具體需求，同時考慮產品廠家的技術先進性，產品是否為主流產品，原廠商的產品技術資料的完整性，原廠商的技術支持力量和產品制造企業的發展前景。所有這些是保證用戶得到良好技術支持的條件，也是保障用戶投資的基本條件。

低成本低維護量

指力爭有良好的性能價格比，所采用的產品應是簡單，易操作，易維護，高可靠度的。系統是否具有優良的性能價格比是判斷一個系統優劣條件的重要依據。系統的易操作和易維護性是保證非專業人員使用好一個系統的條件。高可靠度是保障系統運行的基本要求，也是易維護性的保障。

設計原則

本設計以行業標準作為設計依據，結合博物館的具體情況，用最佳設計方案體現最高的性能價格比，是本方案設計的指導思想，也是本方案設計的基本出發點和追求的目標。

本設計主要貫徹“高質量”及“低成本”兩條主線來進行設計的。

根據貴企業提出的具體要求，并充分考慮現場實際情況，前端設計采用高清晰度彩色攝像機，視頻傳輸采用抗干擾高屏蔽同軸電纜，控制信號傳輸采用帶屏蔽專用控制電纜，保證視頻信號和控制信號的準確傳輸；中央控制系統采用畫面分割器和長時間錄像機等錄像系統，可以實現循環錄像，并方便檢索回放。

1、標準化及規范化

由于本系統是一個嚴格的綜合性系統，在系統的設計與施工過程中應參考各方面的標準與規范，嚴格遵從各項技術規定，做好系統的標準化設計與施工，選擇符合工業標準的設備視頻通信介質以及其相關器材。

2、先進性及成熟性

系統設計的基本思想符合技術發展的基本潮流，使系統在其整個生命周期內保持一定的先進性。選擇合理的布局結構，項目中的監控設備、器材等設備勻采用世界領先科技美電貝爾（AEBELL）安防產品。與技術發展潮流相吻合，其先進性、穩定性、權威性等普遍得到廣大用戶和業界的認可。

3、安全性及可靠性

考慮到安全防范重要性的原則，為了保證整個系統的安全、可靠運行，我們首先在系統的總體設計中從整體考慮系統的安全性和可靠性。在系統設計階段必須考慮到所有影響系統安全性、可靠性的各種因素。項目實施完成后，必須按照國家有關標準進行嚴格的測試。

4、可管理性及可維護性

安防系統是一個比較復雜的系統，在設計、建設時，除了整個設備便于管理與維護外，AEBELL系統硬盤錄像機還要配備還原卡，徹底解決系統的病毒入侵問題及誤操作導致無法正常使用的問題。

5、實用性

系統的設計是根據國家有關標準科學地、合理地、實事求是地進行設計，因此，具有很高的實用性。

6、優化性能價格比

在滿足系統性能、功能以及考慮到在可預見期內仍不失其先進性的前提下，盡量使得整個系統所需投資合理。

設計依據

 本視頻監控系統工程背景

 甲方要求

 國內外現有的技術水平和發展趨勢

《工業計算機監控系統抗干擾技術規范》

《民用閉路監視電視系統工程技術規范》

《安全防范工程技術規范》

《工業電視系統工程設計規范》

《計算機軟件開發規范》

《工業企業通信接地設計規范》

《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》

設計方案

視頻監控系統一般由四部分組成，分別為前端部分（攝像部分）、傳輸部分、控制部分和顯示及記錄部分。

攝像部分是視頻監控系統的前沿部分，是整個系統的“眼睛”，它把監視的內容變為圖像信號，傳送至硬盤錄像機，一方面可在本地監看、控制及錄像存儲，另一方面可將視頻信號傳輸到局域網，經由局域網傳輸到監控中心。監控中心控制室作為整個安全防范監視系統的后端顯示、控制、處理中心。系統根據整體需求和實現的功能要求，監控中心主要由集中管理軟件、認證服務器、管理服務器、網絡解碼矩陣主機、流媒體轉發服務器、存儲服務器及電視墻等設備組成，對前端每個監控點進行集中控制和集中管理，并通過矩陣系統的解碼輸出切換，可以同時或有選擇的輸出到電視墻上，在電視墻上可以循環切各個監視攝像點的畫面。

系統可并授權其它遠程客戶端實現協同工作，資源共享，最終達到綜合管理要求。

系統結構圖

前端部分

視頻監控系統中，前端設備是指安裝在現場的攝像裝置及相關配件，包括各類攝像機、定焦或變焦鏡頭、防護罩、支架和電動云臺，它的任務是對現場的圖像信號轉換成電信號。

前端部分是視頻電視監控系統的前沿部分，是整個系統的眼睛。它布置在被監視現場的某一位置上，使其視角能覆蓋整個被監視的各個部位。攝像機把監視的內容變為圖像信號傳送給控制中心的監視器，從系統構成上講，攝像部分是系統的原始信號源，所以攝像部分的好壞以及它產生的圖像信號的質量將影響著整個系統的質量，認真選擇和配置攝像部分至關重要。

傳輸部分

傳輸部分是系統的圖像信號與控制信號通道。一般來說，傳輸部分單指的是傳輸圖像信號。但是，由于某些系統中除圖像外，還要傳輸聲音信號，同時，由于需要在控制中心通過控制器對攝像機、云臺、鏡頭和防護罩等進行控制，因而在傳輸系統中還包含有控制信號的傳輸，所以傳輸部分通常是指要傳輸的信號形成的傳輸系統的總合。

圖像的傳輸：重點要求是在圖像信號經過傳輸系統后，不產生明顯的噪聲、不產生明顯的失真和崎變（色度信號與亮度信號均不產生明顯的失真），保證原始圖像信號（從攝像機輸出的圖像信號）的清晰度和灰度等級沒有明顯下降等等。這就要求傳輸系統在衰減方面、引入噪聲方面、幅頻特性和相頻特性方面都有良好的性能。

傳輸方式：目前電視監控系統多半采用視頻基帶傳輸方式（即帶寬在0-6Mhz）。如果在攝像機距離控制中心較遠或干擾較嚴重的情況下，也有或必須采用其他的傳輸方式，據此會造成傳輸的介質和設備的不同，如采用光纖傳輸方式需敷設光纜和安裝光端機；如采用雙絞線傳輸方式需使用阻抗匹配轉換器；使用電話線傳輸方式需使用PSK調制解調器；使用無線傳輸方式則需使用無線電接收發射機;使用寬帶網絡傳輸，使用局域網傳輸等等。

傳輸系統的任務是把現場攝像機發出的電信號傳送到控制中心和把控制中心的控制信號傳送到現場攝像機，所以傳輸系統包括視頻信號的傳輸和控制信號的傳輸。傳輸部分包含傳輸介質和解碼器。另外還有電源的供應及電源線。

根據圖紙，結合本次項目的需求，充分利用建設內部網絡平臺資源及后期建設的可擴充性。本主要采用的傳輸如下：

匯集點視頻圖像傳輸：攝像機采集到的視頻信號利用視頻電纜（SYV-75-5-128）匯集硬盤錄像機設備上，一方面進行本地管理，另一方面進行網絡轉換及傳輸。其中帶云臺控制的，控制信號在硬盤錄像機上通過屏蔽控制線直接（或通過光纖）連到攝像機上。

匯集點至監控中心圖像傳輸：本次項目建設設計將采用局域網聯接各個匯集點，形成一個獨立數字網絡傳輸架構。博物館設置8臺硬盤錄像機，將這些硬盤錄像機的信息通過局域網傳輸至監控中心以及各個分控子系統。通過局域網傳輸，實現對前端所有設備的實時管理、圖像監控。采用局域網作為傳輸途徑，這樣有利于以后整個系統的擴容，假設再增加監控點的情況，只需添加前端硬盤錄像機就可以了。其中，前端攝像機到分控機房硬盤錄像機超過300米，則可采用通過光纖傳輸到硬盤錄像機上。

攝像機電源傳輸：從近處設備間引出220V電源線到各監控點處，采用絕緣線，利用原已有強電線槽引進行布線，預留做低壓轉換使用，球型攝像機電壓轉換為24V，固定攝像機電壓轉換為12V。

后端部分

本方案設計時,是以滿足監控中心足夠接收前端監控點來進行全程規劃；同時，充分考慮以后系統擴容問題及系統整合管理問題來進行整個監控中心設計。

監控中心是要實現視頻信號的記錄，同時也要實現視頻監看，因此需給此中心配置以下設備。

視頻控制切換設備：

監控中心需對前端各個監控點進行實時監視，考濾到監控點數目較多情況，本方案設備采用視頻矩陣切換器，通過控制鍵盤來對前端監控點有疑情監控點控制切換上電視墻。

模塊化集成設計,最大容量255路輸入32路輸出

視頻輸入防雷設計；

菜單綜合設置,中英文菜單顯示可選擇

系統時間、日期、運行狀態、攝像機標題屏幕顯示  

自由設定、程序、同步、群組切換多種切換方式

視頻切換、音頻切換、紅外線報警、三位一體化

內置16種解碼器協議,直接控制智能高速球、云臺、變焦鏡頭

內置16路報警輸入/2路報警聯動輸出,可外擴報警主機255路輸入

報警后聯動視頻切換、自動錄像功能

兼容多種數字硬盤錄像機同主控鍵盤控制前端設備

支持多級、分級控制、采用RS485方式,最多可級聯32臺矩陣主機

模塊化結構設計,4U標準機箱, 電源AC220V

錄像設備：

監控中心需對前端各個監控點進行實時視頻錄像?？紤]到其監視的效果要求比效高，回放質量比較好。嵌入式硬盤錄像機軟件方面由于其技術含量要比基于某一操作系統上的監控系統要高，硬盤錄像機選型（主控設備）根據本博物館環境、甲方意緒、我方經驗，所選用的硬盤錄像機，其功能特點必須滿足以下條件：

?每路25幀/s顯示；

?報警輸出與報警輸入聯動，支持移動偵測和圖像丟失報警；

?能實現定時錄像、環錄像（自動/手動控制）；

?有中英文菜單，能快速進行系統設置；

?能支持外接硬盤；

?有光盤刻錄機等備份取證方式（選件）；

?可進行多功能檢索及查詢；

?可按時間進行報警錄像、普通錄像及通過按鍵方式選擇快進快退、檢索、查詢或按段查詢；

?能進行單路或多路同時回放。

系統從功能上考慮、從圖像質量考慮建議硬盤錄像機采用美電貝儲存圖像達到較好效果的BL-DVR500E系列，該硬盤錄像機特點，同時具備數字視音頻錄像機(DVR)和數字視音頻服務器(DVS)的功能。它完全脫離WINDOWS操作平臺，建立在嵌入式處理器和嵌入式實時操作系統上，突出高安全性、處理圖像的時效性。

顯示設備：

監控中心電視墻由16臺19”液晶顯示器和2臺42”液晶電視組成。所有視頻隔一定時間（一般幾秒或十幾秒）顯示一次。當某個被監視的場所發生情況，可以通過切換器將各路圖像信號切換某一監視器上一直接顯示觀察，并通過遙控進行跟蹤和記錄。

控制鍵盤具有下列主要功能：

鍵盤輸出采用光電隔離485控制，抗干擾性強，傳輸距離遠。

設定恒/高速球形云臺或解碼器的地址范圍：1~128，并對其進行遠程控制。

可對高速球的內置云臺進行變速操作。

可對高速球進行預置點的設置和調用。

可對高速球進行手動或自動控制。

手動控制攝像機的變倍﹑變焦﹑光圈。

可實現與單臺或多臺嵌入式硬盤錄像機聯控。

監控管理軟件：

實現對整個系統圖像的遠程集中管理與控制。

視頻、音頻實時預覽、回放；

遠程點播集成遠程回放、VOD點播，監控中心智能判斷；同時也支持多路同步回放；

支持軟件推出時記憶播放通道與窗口的對應關系功能；

海量數據分布式存儲，集中管理；

集中管理、配置IP前端；

遠程訪問與控制IP前端設備；

廣泛報警接入，聯動報警輸出，報警信息主動上傳，報警輸出名稱可自定義；

用戶權限統一分配，具備登陸、驗證；

電子地圖熱點、熱區聯動效應；

同時，具備以下優秀的性能：

實用性

――以客戶需求為宗旨，摒棄華而不實的功能，

適應性

――對行業用戶的特有功能進行定制，以適應用戶的特殊需求

可靠性

――選用的硬件、軟件均具備數萬甚至十萬平均無故障時間，并為關鍵設備、關鍵部件設計冗余備份

安全性

――鑒于監控系統特殊性，安全保密工作尤為重要，從網絡建設、平臺驗證、設備加密等立體化保障系統安全

先進性

――嚴格遵循系統工程的設計準則，科學合理地設計，最大程度地采用成熟、可繼承、具備廣闊發展前景的先進技術，使系統在未來數年內不落后，保護用戶投資

開放性、易擴展性

――嚴格遵循相關技術的國際、國內和行業標準，確保系統之間的透明性和互聯互通；在系統設計時，合理預測未來擴容需求，科學設計余量

易管理性、易維護性

分布式系統架構。

系統采用分布式架構進行設計開發，軟件之間使用進程級多實體開發模型進行開發實現，從源頭上進行軟件業務分離，真正提高軟件的穩定性。

集中存儲功能

支持海量數據集中存儲功能，采用預分配技術并支持斷點續傳，可自定義存儲策略，支持定時錄像、外部報警錄像、動態檢測錄像等多種錄像存儲方案，支持IP存儲，結合IP攝像頭可以靈活組建各種網絡 視頻集中存儲方案。

專業文件系統

為實時監控系統專門設計了文件系統，采用預分配技術和寫緩沖技術，支持多磁盤陣列，確保系統長時間運行穩定、高效。

組織機構管理、用戶及權限管理

系統支持N級組織機構管理，及用戶管理和權限設置管理。

設備智能搜索功能

系統具有智能搜索設備IP地址及相關信息，減少用戶增加設備的操作，提高了系統的易用性。

采用數據接口技術

系統所有數據交互采用數據接口技術，可靈活支持各種大中小型數據庫，如SQL、MYSQL及XML數據等。

支持EXCEL表格編輯增加平臺設備

平臺支持用戶采用Excel表格軟件進行設備的增加和編輯，方便用戶進行大批量設備的維護，提高了系統的易用性和極大的減少了用戶維護的工作量。

智能視頻傳輸協議

使用智能視頻傳輸協議，最大限度地利用網絡帶寬，特別對于前端網點網絡帶寬有限的情況下，系統在保證圖像質量的基礎上，在很低的網絡帶寬下，也能保證系統正常運行。

可擴展的分布式網絡結構

支持多個服務器協調運行，智能負載均衡，在保證整體性的同時，可靈活增添服務器，有效提升系統處理能力。

完善的視頻監控功能

在支持實時監視的同時，系統支持報警錄像、自動監測錄像、錄像回放等，能精確控制各個通道的錄像情況。

動態調節解碼緩沖(HD功能)

實時監視時可靈活調節視頻圖像流暢性或實時性優先，流暢性講求視頻圖像的流暢，實時性強調視頻圖像的實時，可滿足不同用戶的需求。

即時交流和文件傳輸功能

平臺支持即時交流和文件傳輸功能，方便用戶的溝通和交流。

采用貨架技術，模塊化開發，可靈活組裝應用方案。

平臺系統采用貨架技術，分層及模塊化開發，具有豐富的中件間服務，可以方便的進行各種應用方案的靈活組裝。

集中式管理

整個系統的數據集中管理，數據轉發功能提供了完美的多用戶實時監視方案。遠程用戶可以通過網絡隨時隨地進行實時監視或錄像回放。

良好的易操作性

在權限控制下，用戶可以通過系統客戶端對每個監控點方便地進行控制和設置，系統還集成了電子地圖功能。

集成度高

系統集成了其它相關信息，如報警信息、語音信息等。

可靠性高

系統設計了專門的容錯措施，確保數據完整，系統運行可靠。

擴展性好

系統面向服務設計，有良好的可擴展性和適應性，可以最大限度的保護用戶投資。

六、整體系統原理
（1）監控中心主體設計思想描述：

由系統連接圖可知，前端攝像機將采集的視頻信號，通過同軸電纜傳輸到視頻分配器，將視頻信號一分為二，一路分配給視頻矩陣切換器；一路分配給數字硬盤錄像機。

一路視頻信號進入視頻矩陣切換器，通控制鍵盤控制矩陣視頻切換，將重點監控點或有疑情監控點切換上電視墻屏幕顯示。

一路視頻傳到嵌入式硬盤錄像機上，通過嵌入式硬盤錄像機對前端圖像的采集，實時顯示到電視墻上監看。

操作臺通過矩陣控制建盤控制視頻切換輸出、球機控制，通過DVR控制鍵盤控制。

（2）監控中心功能描述：

系統可以進行24小時錄像，可以提供的監控資料，以便今后每天查詢；

通過鍵盤、鼠標操作鍵來操作監控軟件可以控制前端攝像機的云臺、可以對鏡頭拉近、拉遠；

主控設備可以為報警進行聯動，控制燈光、警號并自動啟動錄像等；

硬盤錄機可以組成小型網絡接入局域網，監控畫面可以通過網絡，在授予相應用戶權限后可分控，即網絡監看、遠程監控。

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