第一章 工程简述
l 工程概况
一、 工程名称:生产区域监控系统改造技术方案
二、 工程地点:重庆市北碚区童家溪镇同兴村同兴垃圾处理有限公司。
三、 系统现状简介:
摄像镜头布局:
垃圾接收大厅七幅画面 [分别为:八个垃圾门监视四幅,垃圾接收大厅全景一幅(旋转球机),垃圾接收大厅门口一幅,抓斗检修平台一幅];
垃圾投料口六幅画面[1/2#投料口各2幅画面共计四幅,1/2#垃圾吊坑上移动电缆2幅监视];
皮带输渣机六幅画面[出渣口一幅为高清画面,皮带监视二幅,两台炉的两台捞渣机各一幅,全景旋转球机一幅]。
l 工程改造的必要性
四、 垃圾投料口六幅画面和垃圾接收大厅七幅画面为早期模拟监控摄像机生成的,投运已达十二年之久。视频线路长期受酸性气体侵蚀,线路老化严重,铜芯线及屏蔽线接头处发黑,接触不良,加之视频信号为模拟信号,易受到电气线路强电信号和垃圾吊运行抖动的干扰。从而导致监视画面出现雪花和抖动,给垃圾吊操作运行人员带来视觉疲劳。垃圾投料口和垃圾接收大厅模拟信号传至后台后通过画面分割器分别传至1/2#垃圾吊操作台监视器,现画面分割器经常因线路故障而报警,影响运行人员操作情绪。
五、 皮带输渣机六幅画面只有机头出渣口一幅画面为高清画面,其余画面全是模拟监控摄像机生成的。高清信号传至后台又通过数模转换将其转换为模拟信号在监视器上显示。
六、 我厂生产区域监控都是早期产品,现投运已达十二年之久,全是模拟控制,图像视频失真和受外界干扰较重,加之线路老化,严重影响我厂对外形象宣传和生产安全监视。
第二章 系统总体规划设计
1.1. 设计原则和设计思路
1.1.1. 设计原则
本次监控整改及增补,总镜头数量为19个,总的分为四个区域:
1. 在垃圾接收大厅新增7个监控点,其中5个高清固定枪机,2个高清全景球机;
2. 在输渣机新增6个高清监控点,其中5个高清固定枪机,1个高清全景球机;
3. 在垃圾坑新增6个监控点(防爆、防油污型)。
4. 在中控楼设立一套存储中心,在垃圾吊设立2个分控中心,配置2台大屏幕专业监视器。
特别提示:原有模拟视频监控系统,包含前端镜头设备、线缆、管材等器材,需要在本次安装监控的过程中全部拆除干净,报价中应包含此项工作的费用。
此次监控设备必须与本厂以前监控系统兼容,便于后期设备整合,数据转移、备品
备件购买等,因此本次设备均采用国内视频生产厂家排名第一的海康威视品牌的设备。
本次新增的摄像机能接入原有监控平台,厂区原有摄像机也能接入本次的监控主机。
本次项目在进行总体设计时采用综合优化的配置方案,在严格遵循安防行业规范及业主对该系统功能要求的前提下,结合我公司多年的工程设计经验,对该系统按照高可靠性、先进性及可扩充性的原则进行设计。
在方案设计时,将秉承以下设计原则:
实用原则
以满足安防实际应用需求为原则,坚持先进,兼容传统,实现系统集成和系统互联、资源整合、信息共享。把实用性放在第一位,边建设边应用,把系统建设成“实用工程”;
先进性原则
系统建设需要充分参考国内外先进的产品和技术,结合实际情况,使建成的系统不但能反映当今的先进水平,而且具有相当的发展潜力;
标准化原则
采用开放式架构、标准化接口和协议,具有良好的兼容性和可扩展性,其中平台软件的设计采用分层的模块化结构,以达到设置修改灵活,扩充方便,适应业务的发展变化。
安全原则
网络环境下信息传输和数据存储注重安全,保障系统网络的安全可靠性,避免遭到恶意攻击和数据被非法提取的现象出现。
开放性原则
系统建设必须按照开放性和标准性原则设计和提供全套的技术资料和全面的技术培训,以满足系统与其它系统协同运行以及系统功能扩展的需求。
扩展性原则
技术选型除了考虑先进、实用,还必须考虑系统的扩展性,系统容量应该有可持续发展的考虑;
稳定性原则
从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面保障系统的可靠性和稳定性;
易操作原则
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;
可维护性原则
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。
1.1.2. 现场点位设计
根据同兴垃圾处理有限公司的实际情况,新增重庆监控摄像机点位如下:
在垃圾接收大厅新增7个高清摄像机,其中4个高清红外固定枪机具体安装位置参考原有摄像机位置,主要监控卸料门的情况;1个高清红外枪机监控抓斗检修平台;另外2个高清全景球机,安装在垃圾接收大厅内的两侧墙壁,用于监控整个垃圾接受大厅的全景实时情况;在垃圾接受大厅入口,安装一台监视车辆进出垃圾接收大厅情况。在垃圾接收大厅安装一个防爆设备箱,内置一台带华为千兆交换机,带光模块端口、空开若干,主要汇集垃圾接收大厅的7个监控摄像头的信号,然后通过光缆上传到中心机房的核心交换机。
在输渣机新增6个摄像机,具体安装位置跟原有摄像头位置相同,在输渣皮带房的立柱上安装一套设备箱,同样内置千兆交换机,配置光模块和空开,汇集此区域的摄像机信号后,通过光缆上传到中心机房。
在垃圾坑顶部新增6个防爆摄像机,此摄像机具备防雾,防尘,带恒温和雨刷功能。具体安装位置跟原有摄像头相同,其中4个监控进料斗的实时情况,另外2台监控行车电缆情况。在垃圾储坑外墙安装一套防爆设备箱,内置千兆交换机,光模块和空开,汇集此6个监控信号后,通过光缆上传到中控室,线缆需要通过镀锌铁管保护。
1.1.3. 后端设备设计
新增的19个摄像机在各个区域通过华为S5700-24P-PWR-LI-AC汇集交换机集中后,通过光模块转换成光信号后上传到监控室的HUAWEI S5700-28C-EI-AC核心交换机,然后连接到监控主机。
在监控室配置一台32端口的高清网络硬盘录像机,该硬盘录像机需支持16块硬盘的接口,配置一台22寸的专业液晶监视器(分辨率为1920*1080),便于实时监控前端各个点位的实时图像。
由于分控客户端和远程监控接入点较多,因此在中心端配置一套集中管理平台及流媒体转发服务器,提高视频转发流畅度,避免垃圾吊监控和远程访问出现卡涩情况。
在硬盘录像机内配置12块4T的监控专业存储硬盘,保证此19个摄像机能存储30天及以上,同时便于后期增加镜头留有冗余。
1.1.4. 垃圾吊控制台设计
本次监控系统需要在中控室的两个垃圾吊控制台区域需要对前端监控摄像头图像进行自由切换到当地的监视器上,便于垃圾吊操作人员实施了解前端的情况。因此,需要在两个垃圾吊控制台处各增加一台分控客户端,客户端配置要求见设备参数要求,可以最多显示16路监控图像,垃圾吊操作人员可以自由的选择不同的监控画面进行实施监控。垃圾吊操作人员可以自由选择整个屏幕显示单幅、4幅、9幅和16幅监控图像。
两个垃圾吊设备相互独立,每个垃圾吊操作人员的本地分控图像的切换不影响整体后台设备运行,后台设备正常实时监控和录像。
此系统采用BS架构,扩展、分控都很灵活,节约资源,不重复布线。
1.1.5. 管线铺设
由于本厂现场复杂,在施工过程中各种设备属于正常运行,因此施工时需要加倍小心,禁止破坏其他设备及拉断其它设备电源等违规操作。
在厂区内的普通区域监控摄像机的线缆需要用PVC管保护进行布线,管材需要沿墙壁或天花顶走线,管材接头需要精密粘接。
在垃圾坑内的摄像机的线缆,由于腐蚀性非常严重,需要通过防爆铁管、软管进行保护后,上传到中心机房,
前端的摄像机点位到就近区域的设备箱之间的信号线缆、电源线缆通过PVC管保护,沿墙壁或埋地铺设,每个点一根PVC管。区域集中用的设备箱需要安装在显眼位置的墙壁,离地不低于2米,安装位置需要考虑到此区域的前端点位,然后综合选定一个合适位置进行安装。
前端汇集设备箱内安装空开若干,主要控制前端各个点位的电源,便于检修。同时在设备箱内放置一台千兆交换机,汇集前端各个摄像头的网络信号。汇集设备箱到中控室之间若距离超过100米,采用铺设光缆进行信号传输,若两者距离未超过100米,可以采用超六类网线连接,采用网线连接的时候,需要通过PVC管或铁管保护后进行铺设。
1.1.6. 品牌及设备选型
a、摄像机及后端设备要求如下:
※品牌要求:为兼容本厂原有系统和集团公司综合管理平台,要求为海康威视;
※型号要求:必须满足本技术文件中第七章规定的各种技术参数;
※售后服务要求:必须提供厂家3年质保售后服务承诺书;
※其它要求:必须提供厂家销售授权许可;
b、线缆选型:
为保证系统稳定性和耐用时间长,
※网线:必须无氧铜六类网线,可选用TCL、康普、秋叶原等品牌;
※电源线:选用无氧铜国标RVV2*2.5电源线缆;
光缆:8芯电线级单模光纤;
PVC及防爆铁管:国标工业级。
c、交换机
※选用华为品牌,具体型号见采购清单要求表(要求能支持POE供电)。
设备选型:根据现场情况,
1) 摄像机选型(详细要求见第七章):
前端选用300万像素宽动态网络枪式摄像机,摄像机的镜头角度可以选择,根据现场情况进行更换即可,(选择范围有4mm、6mm、8mm、12mm等,镜头毫米数越小,监控范围越大,反之。如4mm镜头的监控角度约80°,8mm的镜头角度监控角度约38°);
2) 录像机选型(详细要求见第七章):
后端选用海康威视32路高清硬盘录像机,支持硬盘数量为16个,支持磁盘整列,高清网络硬盘录像机,功能强大、系统稳定。由于采用了先进、人性化的操作系统,在考虑技术先进性和开放性的同时,从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手,选用模块化结构的产品,单点故障不会影响到整体。确保系统运行的可靠性和稳定性,达到最大的平均无故障时间。控制服务器使用人性化控制界面,用户安装相应软件,就可进行实时监控和管理,完全智能控制。系统建设始终贯彻面向应用,注重实效的方针,坚持以客户需求为核心,注重信息流的加工与开发;同时,采取图形化用户界面,贴近用户使用习惯,设计清晰简洁,使用方便、直观,降低了人员的培训、磨合成本。具体参数见后。
3) 线缆及交换机选型(详细要求见第七章):
信号线路选用超五类无氧铜网线、电源线选用国标RVV 2*2.5纯铜线缆;交换机采用全千兆端口,提示视频转换速率。
1.2. 系统总体架构
如图所示,该系统在满足客户需求的同时兼备构架简单,易于实现,节约成本,稳定可靠,便于维护等特点,最大程度的实现资源优化平配置以及合理分配使用,不刻意精简,不造成浪费。
在厂区内部局域网可以随时调用监控视频图像及录像资料,移动设备可以通过授权后,从公共网络访问一体化管理平台,访问监控图像及调取录像资料。
第三章 传输网络设计
1.3. 网络规划
本项目新增监控部分设计采用IP网络监控传输模式。前端监控系统的视频传输有光纤和网线两种方式:
光纤传输:远距离(线路距离超过100米)采用光缆传输,图像质量好,无干扰。
网线传输:常规的视频传输方式,传输距离短,100米以上需加中继,因此,这种方式只适用于比较近的监控地点。
1) 视频传输距离100米内:必须采用网线方式传输;
2) 视频传输距离100米以上:必须采用光纤方式传输。
前端摄像机通过网络线,传输到汇集成交换机内,网线接入到汇集成交换机后,通过超六类千兆网线传输到中心控制室的交换机内,监控主机通过核心交换机对前端的摄像机进行管理。网络传输速度全部采用1000M。
1. 配线的技术要求
配线不仅要求安全可靠,而且要使线路布置合理、整齐、安装牢固。技术要求如下:
l 使用导线,其额定电压应大于线路的工作电压;导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件。导线的横截面积应能满足供电和机械强度的要求。
l 配线时应尽量避免导线有接头。除非用接头不可的,其接头必须采用压线或焊接,导线连接和分支处不应受机械力的作用。空在管内的导线,在任何情况下都不能有接头,必要时尽可能将接头放在接线盒探头接线柱上。
l 配线在建筑物内安装要保持水平或垂直。配线应加套管保护(塑料或铁水管,按室内配管的技术要求选配),天花板走线可用金属软管,但需固定稳妥美观。
1.4. 网络架构
Ø 可扩展性:因为网络可模块化增长而不会遇到问题;
Ø 简单性:通过将网络分成许多小单元,降低了网络的整体复杂性,使故障排除更容易,能隔离广播风暴的传播、防止路由循环等潜在的问题;
Ø 设计的灵活性:使网络容易升级到最新的技术,升级任意层次的网络不会对其他层次造成影响,无需改变整个环境;
Ø 可管理性:层次结构使单个设备的配置的复杂性大大降低,更易管理。
1.5. 网络带宽
为了保证传输通道流畅,选用1000M光纤线路,用1000M的设备。
1.6. 传输网络安全
在本系统中传输网络除了要连接系统设备,还需要提供远程设备访问,以及与其他系统的对接,因此给系统网络安全带来了隐患,所以在管理平台所采用的安全策略应该是多种多样的,既要能够保证核心系统的安全,又能够保证前端、用户和平台之间数据传输的安全。
第四章 监控中心设计
a) 设备主要功能
1、硬盘录像机:
管理前端摄像机、视频解码、录像存储等,可以把本地的监控图像在网络上共享,用于网络内的数据交换,包括视频信号传输、存储等,是所有视频的集中管理设备,本次设计容量为32路高清输入,支持硬盘数为16个,录像保存时间30天。
2、千兆交换设备:
对前端的摄像机信号进行统一汇集,然后接入到流媒体服务器进行集中处理。
其它管理型服务器也通过此设备对流媒体服务器的视频数据进行读取和操作。
3、 远程监控
由于此次新增的监控采用BS架构组成,单位负责人经过授权后,可以通过本地局域网登陆硬盘录像机,对硬盘录像机进行远程设置,录像监控及回放等操作。局域网内图像流程,画质高。
4、 上传环卫
重要区域的监控图像需要上传环卫,在监控中心主机需要支持二次开发功能,并负责程序二次开发后与环卫平台无缝对接。达到环卫集团监控平台能实时了解厂区内重要区域的实际情况。
5、 上传集团公司
※集团公司建有一套完整的视频综合管理平台,本厂增加的视频监控系统和原有的视频监控系统,通过互联网上传到集团公司的监控平台,要求在集团监控平台大屏幕上远程同时监控8画面图像无卡涩现象,若本厂网络及设备有欠缺,补充相应网络
设备。