一、 系統(tǒng)概述
近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，城鄉(xiāng)居民的生活水平有了顯著的提高，居住條件不斷改善，人們對安全技術(shù)防范的要求也越來越高，但是犯罪手段也在不斷變化。人們在解決了居住問題后，日益關(guān)心的是居住安全，因?yàn)閷τ谑悄切┝鞲Z作案的犯罪分子往往選擇居民住宅區(qū)作為攻擊目標(biāo)，入室盜竊、搶劫、殺人案件層層發(fā)生，以往靠小區(qū)保安以人防為主的防范措施已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人們的安全需要。為了打擊各種各樣的經(jīng)濟(jì)刑事犯罪，保護(hù)國家和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，保證各行各業(yè)和社會各部門的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，采用高科技手段預(yù)防和制止各種犯罪已成為安全防范領(lǐng)域的發(fā)展方向。
住宅小區(qū)是監(jiān)控行業(yè)的主陣地，因此現(xiàn)在面臨大量的老系統(tǒng)改造問題。以前大部分采用的是模擬監(jiān)控系統(tǒng)，由攝像機(jī)和監(jiān)視器構(gòu)成一套監(jiān)控系統(tǒng)。大一些的社區(qū)采用了矩陣作為中心端的主控設(shè)備。在這些地方涉及到如何利用老系統(tǒng)設(shè)備，節(jié)省工程造價(jià)，如何和老系統(tǒng)兼容，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動的問題。
對于新建住宅小區(qū)，目前市場上主要提供兩種解決方案：一是基于硬盤錄像機(jī)的半數(shù)字化解決方案。一是基于網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化解決方案。基于硬盤錄像機(jī)的解決方案難點(diǎn)在于需要在小區(qū)內(nèi)進(jìn)行大量的工程布線。小區(qū)住宅監(jiān)控除了要完成視頻監(jiān)控之外，對報(bào)警需求也很強(qiáng)烈，因此在小區(qū)周圍都要鋪設(shè)大量的視頻線、控制線、信號線。在線材類產(chǎn)品價(jià)格上漲的今天，對工程商來說并不是一個(gè)好消息。硬盤錄像機(jī)屬于典型的主控搭配若干個(gè)分控的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式，比較適合于小型的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中，但在組建大型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)不具備優(yōu)勢，很難實(shí)現(xiàn)多級網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)飽受病毒威脅之苦，硬盤錄像機(jī)作為監(jiān)控系統(tǒng)的核心一旦感染病毒，有可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，監(jiān)控、報(bào)警、錄像等重要職能更是無從談起�；诰W(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品的技術(shù)方案也依然存在諸多挑戰(zhàn)。
二、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：
作為第三代監(jiān)控系統(tǒng)的代表――網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了視頻處理芯片技術(shù)與視頻壓縮算法的完美結(jié)合。同時(shí)由于采用了嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)，徹底解決了PC式設(shè)備的病毒、死機(jī)等問題。嵌入式設(shè)備外型小，成本低廉，更適合在大型分布式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中應(yīng)用。另外，視頻壓縮算法技術(shù)也取得了長足進(jìn)步。從早期國外流行的MJPEG強(qiáng)調(diào)單幀數(shù)據(jù)完整的壓縮算法，到MPEG4、H.264，中國監(jiān)控行業(yè)選擇了一條符合中國市場特色的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)――強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，強(qiáng)調(diào)低帶寬下的網(wǎng)絡(luò)傳輸。這更符合中國的網(wǎng)絡(luò)狀況和客戶對圖像實(shí)時(shí)性的要求�；谝陨蟽牲c(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器以及由此技術(shù)衍生出來的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)一體球成為新監(jiān)控時(shí)代的主流產(chǎn)品。
三、系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)
出于戰(zhàn)略規(guī)劃的考慮，依據(jù)國家相關(guān)行業(yè)規(guī)定和規(guī)范的要求，結(jié)合該各個(gè)小區(qū)的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)、建設(shè)的項(xiàng)目內(nèi)容為以下幾點(diǎn)：
（一）前端設(shè)備的布設(shè)；
（二）通訊系統(tǒng)；
（三）傳輸系統(tǒng)；
（四）主控系統(tǒng)；
（五）中心控制室的建立；
通過以上五個(gè)項(xiàng)目的建立，構(gòu)成一個(gè)現(xiàn)代化的安全技術(shù)防范系統(tǒng)工程。該工程是針對刑事犯罪分子狡猾、詭秘、預(yù)謀、冒險(xiǎn)、不則手段，伺機(jī)突發(fā)作案，難以預(yù)測的特點(diǎn)，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，與建筑物的實(shí)體防護(hù)，有機(jī)的結(jié)合。在科學(xué)的管理下，達(dá)到防范嚴(yán)密，常備不懈，無懈可擊，嚴(yán)陣以待，發(fā)揮全天候的防范效果，以完成與刑事犯罪作長期斗爭的戰(zhàn)略部署。從而達(dá)到防入侵、防盜竊、防搶劫的目的，并把入侵犯罪行為控制在門、窗之外，使罪犯當(dāng)場落網(wǎng)。為此，這五個(gè)項(xiàng)目的具體要求分述如下：
（一）前端設(shè)備的布設(shè)
前端設(shè)備在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中起著重要的作用，其中攝像機(jī)是最主要的前端設(shè)備，發(fā)揮著三個(gè)方面的重要功能：圖像復(fù)核功能（主要結(jié)合報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)）、監(jiān)控功能、視頻報(bào)警功能。攝像機(jī)主要安裝在室內(nèi)、室外“重要監(jiān)視區(qū)”及要害部位。這些攝像機(jī)通過對現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)視，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情、不法行為和治安問題，能使問題解決在萌芽狀態(tài)。為此，重點(diǎn)監(jiān)視目標(biāo)、重點(diǎn)監(jiān)視地段（小范圍），宜采用固定攝像機(jī)；較大范圍的監(jiān)視區(qū)，如道路、廣場、停車場等，宜選用帶云臺和變焦鏡頭的攝像機(jī)；另外，重要部位安裝的攝像機(jī)應(yīng)在終端控制主機(jī)上進(jìn)行視頻移動報(bào)警功能的設(shè)置，當(dāng)有非法移動時(shí)系統(tǒng)能夠自動報(bào)警、啟動錄像，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)警情并作為日后取證之用。
小區(qū)作為人口聚集地，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1.人員較多，背景紛雜，不易管理；?
2.日常進(jìn)出人員混亂，且住戶間較生疏，易造成漏洞；?
3.公共活動面積較大較集中，突發(fā)性事件難以預(yù)料；?
根據(jù)以上特點(diǎn)，充分把握人員進(jìn)出的各大門、通道，財(cái)物較集中的停車場等基礎(chǔ)性設(shè)施，具體為：
1） 在“XXXX小區(qū)”小區(qū)主要道路、路口、廣場、地上停車場等位置安裝 臺彩色帶云臺低照度一體化攝像機(jī)。
2） 在地下停車場、地上停車場出入口和小區(qū)三個(gè)主出入口安裝 臺彩色帶紅外燈夜視攝像機(jī)。
3） 在 樓前安裝 臺紅外夜視攝像機(jī)。
4） 在 部電梯轎廂內(nèi)安裝 臺半球攝像機(jī)。
5） 地下車庫安裝 臺外夜視攝像機(jī)。
（二）通訊系統(tǒng)
通信系統(tǒng)，是指各防護(hù)部位各重要出入口與安防有關(guān)的各職能部門之間的通訊聯(lián)系。通信系統(tǒng)除根據(jù)需要配備適量的無線對講機(jī)外，在各重要部位、各控制點(diǎn)之間，安裝內(nèi)線專用對講系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有雙向選擇通話功能。一旦出現(xiàn)緊急情況時(shí)，中心控制室與各監(jiān)控區(qū)、傳達(dá)室、警衛(wèi)室、保衛(wèi)室（科）和總經(jīng)理室的通訊應(yīng)是及時(shí)的、暢通無阻的，應(yīng)是安防的專線通信，不受外界干擾，是指揮調(diào)度、上傳下達(dá)的有力保證。
在該項(xiàng)目中，由于用戶暫時(shí)未提出對該系統(tǒng)的明確需求，因此僅作為方案設(shè)計(jì)中必不可少的部分以文字闡述，不列入器材設(shè)備報(bào)價(jià)清單中，如客戶明確提出此部分需求，可單獨(dú)進(jìn)行系統(tǒng)添加。
（三）傳輸系統(tǒng)
傳輸系統(tǒng)承擔(dān)視頻圖像信號、報(bào)警信號和控制信號的傳送。應(yīng)根據(jù)傳輸距離的遠(yuǎn)近選擇同軸電纜、光纖等傳輸方式。傳輸距離遠(yuǎn)，宜選用光纖或微波傳輸；距離近宜選用同軸電纜傳輸。此外，還要考慮實(shí)際的環(huán)境情況、氣候情況，以及施工的可行性等。
該項(xiàng)目中，由于每個(gè)攝像機(jī)信號的傳輸距離較短（都在500米以內(nèi)），因此主要采用同軸電纜傳輸。為增強(qiáng)抗干擾性選用屏蔽密度為96%的抗干擾SYV75-5-2 專用同軸視頻電纜傳輸，系統(tǒng)視頻輸入和輸出阻抗以及視頻電纜的特性阻抗均同為75Ω。多芯雙絞線傳送報(bào)警信號和控制信號。多芯護(hù)套線傳送設(shè)備用電。
對于電梯內(nèi)線纜，由于電梯的自由升降性，易導(dǎo)致線纜過于拉伸而斷裂的情況，因而選用電梯專用“扁型加抗拉鋼絲電梯專用線”，這種線纜的特點(diǎn)是將同軸電纜和電源線集中在同一外護(hù)套內(nèi)，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在保證各傳輸線獲得理想電氣性能的前提下，減少電纜外徑，使布線更為便捷和合理，并且中間夾有抗拉鋼絲，因此大大加強(qiáng)了線纜的抗拉伸能力，即使發(fā)生線纜纏繞情況，也不易拉斷，最大限度上保障視頻信號的正常傳輸。
（四）主控系統(tǒng)
該項(xiàng)目是圍繞智能化數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)）作為主控系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)是指以計(jì)算機(jī)硬盤為圖像錄像媒體，集成畫面分割、切換、云鏡控制、錄像檢索、網(wǎng)絡(luò)傳輸及報(bào)警聯(lián)動等多功能為一體的，高度智能化的監(jiān)控系統(tǒng)。它以DVR（Digital Video Recorder）為基礎(chǔ)，在其中增加了前端設(shè)備的控制功能、報(bào)警信息處理功能，以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸功能等，從而構(gòu)成完善的數(shù)字化監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。其中圖像記錄部分采用數(shù)字視頻壓縮技術(shù)，利用硬盤錄像，使圖像的紀(jì)錄、重放、檢索、管理等更加靈活便捷，因而日益成為監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的主導(dǎo)趨勢。
相對于傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)，具有多種特點(diǎn)和優(yōu)勢：
功能高度集成，大大節(jié)省了系統(tǒng)空間的占用，簡化了系統(tǒng)設(shè)備，更加方便了系統(tǒng)的保養(yǎng)和維護(hù)；
操作更加簡單、直觀，界面更加友好、人性化；
實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；畫質(zhì)更清晰；
超大的紀(jì)錄容量，方便快捷的檢索、更利于保存；
安全性更高，具有嚴(yán)密的輸入安全措施和防偽水印，杜絕錄像資料被篡改。
當(dāng)前，數(shù)字硬盤錄像主機(jī)的性能的優(yōu)良主要取決于采用何種視頻壓縮技術(shù)以及該技術(shù)下相應(yīng)的軟硬件品質(zhì)的高低。就視頻壓縮技術(shù)而言，目前市場上主要有M-JPEG(Motion JPEG)、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.264等幾種標(biāo)準(zhǔn)的算法。各算法的比較不再詳細(xì)論述，但值得一提的是其中MPEG-4和H.264算法是近期出現(xiàn)的并且主導(dǎo)當(dāng)前最高性能數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品的兩種領(lǐng)先的壓縮技術(shù)。其中MPEG-4算法是在原有M-JPEG(Motion JPEG)、MPEG-1、MPEG-2等算法之上，吸取其優(yōu)勢，同時(shí)又在最大限度上克服了這些算法的弊端后成功推出的新一代壓縮算法，優(yōu)勢表現(xiàn)在：通過幀重建技術(shù)壓縮和傳輸數(shù)據(jù)，以最小的數(shù)據(jù)量獲得最佳的圖像質(zhì)量，更節(jié)省硬盤空間；對視音頻數(shù)據(jù)采用內(nèi)容（Content-based）的操作、存儲及傳輸，因此更適合于交互AV服務(wù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控；具有交互性的動態(tài)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，使圖像接受者不再被動觀看，而允許加入其中進(jìn)行選擇或提出要求；具有綜合性優(yōu)勢，是一個(gè)開放、靈活、可擴(kuò)展的機(jī)構(gòu)形式，可隨時(shí)加入新的、有效的算法模板，并可根據(jù)不同的應(yīng)用要求現(xiàn)場配置解碼器。
而H.264算法則是基于MPEG-4算法上的進(jìn)一步的完善和升級，其主要特點(diǎn)基本與MPEG-4算法相同，只是在一些數(shù)據(jù)碼流處理上更加優(yōu)化，使圖像進(jìn)一步提升的同時(shí)，占用更小的空間。
（五）中心控制室的建立與要求；
中心控制室是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心和指揮中心。所有數(shù)據(jù)和信號將在中心控制室集中匯總并且接入到相應(yīng)的終端控制設(shè)備，通過專人的操作使用，以及對各分控點(diǎn)的統(tǒng)一管理來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體功能。由于中心控制室是整個(gè)系統(tǒng)中最主要、最直接的偵測現(xiàn)場，因此是第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)意外情況和接受報(bào)警信號的部門，這就決定了中心控制室必需在最短時(shí)間內(nèi)對各種情況做出有效的行動反應(yīng)，并能指揮協(xié)調(diào)各部門迅速配合，以制止、解決各種危險(xiǎn)事件，避免造成危害。因此，中心控制室設(shè)最好設(shè)在建筑物的中心位置，這樣可以基本解決傳輸線路長、短不均的弊端，減少電路損耗，提高信號傳輸質(zhì)量減少干擾。
由于中心控制室是“禁區(qū)”，是要害部位。因此在選址時(shí)，盡量避開“行人”和“觀眾”的干擾；遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場、高頻源、震動、噪聲和有害氣體，設(shè)在安靜隱蔽的環(huán)境中。該項(xiàng)目中的中心監(jiān)控室設(shè)在辦公樓保安值班室旁的新建玻璃房內(nèi)。
為了保障中心控制室值班人員的人身安全和設(shè)備安全使人員和設(shè)備都應(yīng)在適宜的環(huán)境條件下工作，以保障設(shè)備性能穩(wěn)定和人員的精力充沛，充分發(fā)揮人機(jī)結(jié)合的優(yōu)勢。為此，中心控制室須滿足下列要求：
1. 配備防入侵設(shè)施和自衛(wèi)器具，以抵御武裝暴力行為，并起到威懾罪犯和自衛(wèi)的作用，與當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)應(yīng)有專用無線和有線兩種報(bào)警通訊設(shè)備。
2. 中心控制室如有條件應(yīng)設(shè)置周界報(bào)警，窗戶應(yīng)安裝防彈下班和金屬柵欄進(jìn)行防護(hù)，出入門應(yīng)設(shè)置兩道防盜安全門，兩門之間的通道距離不小于3米。
3. 建立封閉式的值班室。值班人員上崗后，無特殊情況不離開中心控制室。不給罪犯對值班人員采取隱蔽突襲的機(jī)會。這就要求中心控制室的設(shè)施要完善。如設(shè)休息室、衛(wèi)生間和必要的生活設(shè)施等。
4. 中心控制室是設(shè)備比較集中的地方，中心控制室的面積要與設(shè)備安裝的要求相適應(yīng)，要適當(dāng)寬敞些。設(shè)備安裝既要布設(shè)合理美觀、符合規(guī)范要求，又便于操作和維修。
5. 中心控制室應(yīng)有空調(diào)保持恒溫。一般室溫保持在18-25℃相對濕度40-80%，機(jī)房內(nèi)空氣要清新，要保持補(bǔ)充10%左右的新鮮空氣，使保安人員有個(gè)良好的工作，同時(shí)保證各種設(shè)備的正常運(yùn)行。
6. 中心控制室要有防火、防雷、防塵和防靜電設(shè)施；要設(shè)置專用地線，其接地電阻值應(yīng)小于4歐姆。
另外，還需要注意的是防雷接地的處理。系統(tǒng)設(shè)備必須選用符合電子設(shè)備的雷電防護(hù)要求，同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)有防雷擊措施。另外在應(yīng)注意等電位接地，接地裝置應(yīng)滿足系統(tǒng)抗干擾和電氣安全的雙重要求，嚴(yán)格避免與強(qiáng)點(diǎn)的電網(wǎng)零線短接或混接，接地電阻不大于4歐姆，接地導(dǎo)線截面積應(yīng)大于25mm2。室外裝置和線路的防雷和接地設(shè)計(jì)須結(jié)合建筑物防雷電要求，必須符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由于本項(xiàng)目中室外監(jiān)控點(diǎn)較少，因此該部分涉及問題不大。
四、系統(tǒng)功能
為了便于用戶對系統(tǒng)功能的理解，下面從用戶對該系統(tǒng)的兩種使用環(huán)境下分別具體闡述系統(tǒng)的各種智能監(jiān)控功能。
（一）中心監(jiān)控室具有的功能：
主控室是整個(gè)系統(tǒng)的信號控制及信息交換中心，具有最全面的系統(tǒng)功能，簡單表述為以下幾點(diǎn)。更詳細(xì)的功能介紹，請參看“八、設(shè)備選用”中的數(shù)字硬盤錄像主機(jī)的選用。
可實(shí)時(shí)顯示任意一路或多路監(jiān)控點(diǎn)的影音信息，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。
可對任一路攝像機(jī)的顯示效果、錄像速度進(jìn)行設(shè)置，以達(dá)到最佳效果。
可對某一路或某幾路重要監(jiān)控點(diǎn)的圖像進(jìn)行多種模式的存儲錄像。
重要錄像資料可以備份和播放。
可對錄像資料進(jìn)行多種智能檢索和回放。
可任意控制前端云臺和攝像機(jī)鏡頭，選取最佳角度和距離監(jiān)測現(xiàn)場情況。
具備強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)傳輸功能，可將各路監(jiān)控信號遠(yuǎn)傳廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。
報(bào)警后電子地圖可立即彈出顯示報(bào)警方位；
實(shí)現(xiàn)視頻報(bào)警聯(lián)動錄像，即報(bào)警后可自動啟動錄像同時(shí)啟動聲光報(bào)警信號；
可在主控室安裝模擬電視墻，增強(qiáng)顯示效果；
通過在數(shù)字智能型控制主機(jī)上的設(shè)置，可將監(jiān)控信號上傳到internet網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
詳細(xì)功能請參見設(shè)備選型中數(shù)字硬盤錄像主機(jī)的功能介紹。
（二）其他網(wǎng)絡(luò)分控端具有的功能：
作為網(wǎng)絡(luò)分控端必需具備三個(gè)條件才能夠?qū)崿F(xiàn)分控管理的功能。包括：分控端的分控計(jì)算機(jī)必須與中心數(shù)字主控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)；在分控計(jì)算機(jī)上安裝專用分控軟件并運(yùn)行；享有最高管理員的授權(quán)和密碼。具體功能有：
通過網(wǎng)絡(luò)可以隨時(shí)觀看所有監(jiān)控點(diǎn)的視頻圖像。
通過網(wǎng)絡(luò)和分控軟件可遠(yuǎn)程控制各監(jiān)控點(diǎn)的云臺和鏡頭，擺脫地域限制。
可登陸到分廠的監(jiān)控主機(jī)，任意查看以前錄像資料。
可對前端攝像機(jī)的色彩、對比度、飽和度等進(jìn)行調(diào)整。
