建筑公共安全课程设计办公楼视频监控系统设计.doc

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1、山东建筑大学课 程 设 计 说 明 书题 目： 滨州市某公安分局办公楼视 频监控系统设计 课 程： 建筑公共安全院 （部）： 信息与电气工程学院专 业： 电子信息工程班 级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 宫淑兰完成日期： 2012年6月 目 录摘 要1一、工程概述2二、设计思想2三、设计依据3四、系统功能4五、监控系统方案设计51.系统构成52.前端系统设计52.1摄像机点位分布52.2设备选型53.信号传输系统设计63.1视频信号传输63.2控制信号传输73.3管线敷设74.控制系统设计74.1控制实现功能74.2实施方案74.3设备选型85.显示记录系统设计8.1终端显示设计85.2

2、视频资料存储设计96.灯光联动设计9六、监控中心设计111.设计依据112.设计方案112.1监控中心的主要设备112.2设备具体分布112.3地板安装112.4抗干扰措施122.5系统供电设计122.6 UPS电源122.7接地132.8防雷13七、建成后达到的预期效果13总结与致谢14参考文献15摘 要本课程设计系统方案遵循“功能齐全，技术先进，实用可靠，扩展性好，有利管理，投资合理”的原则，完全符合符合政府部门的有关条例和规范。根据建设施工方对办公楼建筑视频监控的系统要求，进行完整的视频监控方案设计。此次课程设计的内容主要为该工程的视频监控系统平面图设计和楼层系统图设计（一层即可）。本工

3、程电源采用中性点直接接地的低压网络（220/380V）系统，电力电缆埋地进户。关键词：建筑公共安全技术课程设计；视频监控系统；GA/T367-2001一、工程概述为确保监控系统正常有效地运行，依据甲方要求，对大楼保安监控系统进行全面地设计和施工。本方案设计有以下几部分内容组成：前端摄像机、终端控制设备、终端记录设备、中控室改造设计。二、设计思想依据甲方的要求设计方案体现的技术要先进、功能要齐全、性能稳定要好、成本要节约。要综合考虑多方因素，为以后设备的扩容、技术改造升级等情况的出现要留有足够地扩展量。在保证工程质量前提下，尽力降低工程成本，使监控系统运行达到及时、准确、稳定、高效的目的。设计方

4、案要充分体现出系统的先进性、简便性、可靠性、经济性、稳定性和可扩展性。1、先进性与适用性系统采用经实践证明先进的技术和设备，系统有完善的使用功能，具有较长的使用寿命，可以适应各种环境下的使用要求，系统的技术性能和质量指标均达到先进水平。整个系统工作人员很容易掌握、操作简便易行。 2、经济性与实用性根据工程现场环境，设计要选用符合要求的系统配置方案，通过计算、合理配置、有机的组合，确保系统功能有效性实现最佳的性价比。3、可靠性与安全性系统的设计具有较高的可靠性，在系统出现故障时，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完整的系统管理策略，可以保证系统的运行安全

5、。4、开放性以现有成熟的产品为设计对象，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，具备可以与消防、报警、灯光等实现联动的接口，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。5、可扩展性为满足今后的发展需要，在系统设计时就已经考虑到今后发展和使用的需要，能满足今后设备所需的更新、扩充和升级的需要。6、追求最优化的系统设备配置在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，使系统造价合理。7、提高监管力度与综合管理水平通过使用本监控系统能实时动态了解现场情况，大大降低安保人员工作强度，提高了安全保卫质量和收效。系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，

6、在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。三、设计依据本系统方案设计遵循“功能齐全，技术先进，实用可靠，扩展性好，有利管理，投资合理”的原则，完全符合符合政府部门的有关条例和规范，包括：l GA38-2004银行营业场所风险等级和防护级别的规定l DBJ01-615-2003建筑智能化系统设计技术规程l GB50348-2004安全防范工程技术规范l GA/T75-94安全技术防范工程程序与要求l GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求l GA308-2001安全防范系统验收规则l GB/T50314智能建筑设计标准l GB5

7、0343建筑物电子信息系统防雷设计规范四、系统功能本闭路电视监控系统对现场设备进行集中监视、控制和管理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用。监控系统的主要任务是对办公楼内重要部位的事态、人流等动态状况进行宏观监视控制，以便对各种异常情况进行实时取证、复核，达到及时处理目的。1.对前端设备实现各种遥控信号方向控制：上、下、左、右；镜头控制：变焦、聚集、光圈；录像控制：定时录像、实时录像等；防护罩控制：雨刷、除霜、风扇、加热。2.对视频信号进行实时、定点切换、编程系统的画面显示可以任意编程，能进行手/自动的切换，每一个画面上都有相对应摄像机的编号、位置、时间显示。值

8、守人员可以通过硬盘录像主机和矩阵主机控制前端设备如：摄像机、云台等，对办公楼的主要监控点和重要通道及出入口等防护区域进行全面灵活的切换控制、实时监视。3.察看和记录图像对必须进行视频监控的场所、部位、通道等进行实时、有效的视频监视、图像显示、记录与回放。采用嵌入式数字硬盘录像机进行录像，应能够实时录像，实时放像，并具有画面分割作用，并可设置时间表控制录像，提供循环录像模式，支持多种录像备份，支持移动监测录像。本系统要求24小时实时录像，录像资料保存1个月。4.灯光联动特定网络机房内部的摄像机可与现场灯光联动，当联动时，可以实现对联动现场图像复核，可以将现场图像自动切换到指定的监视器上显示并自动

9、录像。5.内外通信联系在各监控点，各被监控区域的摄像机能够全方位地及时监视和记录现场发生的情况，记录必要的图像资料为查清事因和出警提供珍贵的信息，为预案防范提供可贵的资料。系统应能与当地公安局110的监控系统中心联网，实现监控中心对视频监控系统的自动化管理。五、监控系统方案设计1.系统构成闭路电视监控系统主要由前端系统、传输系统、控制系统、显示系统四个部分构成,还具有对图像信号的分配切换、存储、处理、还原等功能。 （1）前端设备由安装在各监控区域的摄像机、镜头、护罩、支架、云台、解码器等组成，负责图像和数据的采集及信号处理。（2）传输介质主要包括视频同轴电缆、信号控制线和电源线，在前端和终端设

10、备之间的传输视频信号和控制信号，以及给所有有源设备供电。（3）控制设备主要包括矩阵主机、数字硬盘录像机、管理主机，负责完成对前端视频信号进行压缩保存处理、图像切换等所有功能项的控制。（4）显示/记录显示设备主要是显示器、监视器，用以实时显示系统操作界面、监控区域图像和回放存储资料。2.前端系统设计2.1摄像机点位分布根据甲方的使用要求，此次设计重新设计视频监控点，对大楼的整个公共区域进行监控： （1）每层中间通道2个固定摄像机。（2）每层电梯厅1个固定摄像机。（3）每间办公室一个固定摄像机本次监控系统改造工程完成后，共设计有固定摄像机16个，其中电梯专用摄像机1个，室内快球3个，共计20个点。

11、2.2设备选型（1）彩色/黑白固定摄像机摄像部分是视频监控系统的前沿部分，是整个视频监控系统的“眼睛”。是整个监控系统的重要设备，摄像机的图像信号质量将影响着整个系统的质量。我们根据现场环境、安装方式的不同、环境光线的要求、对图像清晰度的要求、对产品要满足的技术指标要求和用户使用需求等依据，选择摄像机。（2）镜头摄像机镜头是视频监控系统的最关键设备，它的指标直接影响到摄像机视频画面质量，因此，摄像机镜头的选择应根据现场环境、光线的变化、目标距离来配置，手动光圈镜头适合于亮度变化较小的场所，自动光圈镜头因光照度发生大幅度变化时，其光圈也作自动调整，使摄像机产生优质的视频信号，所以适合于亮度变化较

12、大的场所。变焦镜头可对所监视的场景的视场景及目标物进行变焦距摄取图像，镜头的焦距范围可变，适合远距离变化观察和摄取目标。本方案采用自动光圈镜头。（3）防护罩防护罩分为室内型和室外型两种。室内的防护罩主要是防尘，有的也有作隐蔽作用，使监视场合和对象不易察觉受监视；室外防护罩的功能主要有防晒、防雨、防尘和防冻等作用。一般的室外防护罩都配有温度继电器，在温度高时自动打开风扇冷却，温度低时自动加热；下雨时可以人工控制雨刷器刷雨；有的室外防护罩的玻璃还可以加热，当防护罩上有结霜时，可以加热除霜。室外彩色/黑白摄像机需要壁装防护罩，共6个，其余彩色/黑白固定摄像机均安装在室内，步行梯彩色/黑白摄像机采用壁

13、装防护罩保护，共3个；其他室内彩色/黑白固定摄像机采用楔形防护罩保护，共16个。整个监控系统需要6个室外壁装防护罩、3个室内壁装防护罩和16个吸顶装楔形防护罩。（4）日本WATEC电梯摄像机（5）室外快球 （6）室内快球3.信号传输系统设计监视现场和控制中心总有一定距离，从监视现场到控制中心需要传输图像信号，同时从控制中心的控制信号要传送到监视现场，所以传输系统包括视频信号和控制信号传输两部分。3.1视频信号传输本设计方案我们采用SYV75-5视频线对视频信号进行传输，因为传输距离均在200m以内，用同轴电缆传送，其衰减的影响可不予考虑。3.2控制信号传输本设计方案我们采用RVVP2*1.0控

14、制线传输控制信号，控制方式采用的是编码控制，将全部控制命令数字化(调制)后再传输，到控制设备后再解调，还原成直接控制量，可节约线缆。3.3管线敷设为防止电磁干扰和外电源及变频电梯等干扰，电缆应敷设在接地良好的金属管或金属桥架，同时保护线缆。设计将采取在大楼的吊顶内敷设金属线槽、金属电线管至弱电竖井里，前端摄像机的视频线经过金属线槽、金属电线管和弱电竖井直接引至中央控制室。4.控制系统设计4.1控制实现功能（）监控系统24小时连续运行，可设置手动、自动控制、可以无人值守。（）全面支持MPEG-4和H.264、D1等压缩方式。（）系统界面采用模块化设计，可根据用户具体需求定制系统界面，具有开放性。

15、（）具有多种云台解码器协议，鼠标、键盘控制方式。（）提供完整的报警方式（视频侦测、无视频信号和联动输入报警）；全方位的电子地图。（）完善的用户权限管理机制，分组分级别,安全可靠。（）单画面、4画面、8画面多种显示方式。（）具有循环存储，定时覆盖、自动覆盖，以及根据数据的重要性进行分级覆盖等功能。（）回放功能：加速、减速播放，暂停，单帧播放，抓图，截片段，全屏播放。（）具有导出文件功能，以便用户及时保存录像数据。（）可设置延时撤布防及撤布防时间表。4.2实施方案前端有25台摄像机，考虑到为了满足以后扩容使用，终端控制设备矩阵主机留50%的扩容接口，终端监视设备增加到13台（其中有1台32寸等离子

16、电视），设计采用“蓝色之星”嵌入式数字硬盘录像机和美国“PELCO”矩阵主机。配置14台8路嵌入式数字硬盘录像机进行视频资料存储；配置1台矩阵管理主机；7台16分32路视频分配器；配置1台管理服务器和1台网络交换机，对硬盘录像机进行设置、操作，配置1台矩阵管理主机对矩阵进行操作设置。（）矩阵主机采用CM9770-384*32，使视频能达到384路输入，32路输出。（）14台8路“蓝色之星”嵌入式数字硬盘录像机对前端摄像机的视频图像达到全部录像功能。（）7台16/32路视频信号分配器。对前端摄像机的视频信号进行分配，一路连接矩阵主机，一路连接硬盘录像机。（）Pelco控制键盘CM9760-KBD

17、-AU，对矩阵主机进行设置及操作。（）矩阵主机由一台PC管理主机进行设置，安装多媒体软件，可以实现对矩阵主机的操作及设置等功能。（）为12台路硬盘录像机设置1台服务器，通过网络交换机和硬盘录像机连接，可以实现远程监控，回放录像，对硬盘录像机的设置及对视频资料的刻录等。4.3设备选型（1）“美国PELCO” CM9770型矩阵主要功能最新CM9770高密度矩阵，最多可支持4096x512，单机箱可支持512x32。在满足大型系统需求的同时，减少了设备所占用的空间，大大简化了安装和管理。系统的基本组件包括：中央处理器（CC1），矩阵切换机箱（MXBs）和控制键盘（KBDs）。通过矩阵机箱上的串口，

18、PC可直接与矩阵通信，利用软件来实现矩阵的编程和更新。这样既缩短了系统更新的时间，又扩展了系统功能。由于系统可自识别硬件设备，用户能任意添加、更换、移除系统板卡或视频板卡，而无需做系统重置。此外，矩阵前面板设有LED灯，时刻显示系统的运行状况。 随机提供基于Windows的系统管理软件。用户通过友好的操作界面，轻松实现对所有摄像机、监视器和键盘的配置和管理。利用操作工具和配置向导，大大缩短了系统更新的时间。对于新添加设备，系统能自动识别和配置。5.显示记录系统设计.1终端显示设计（）显示系统结构根据甲方使用要求，监控中心显示设备采用12台20寸松下彩色液晶监视器，台15寸松下彩色液晶监视器，台

19、32寸松下液晶显示屏，组LED屏。新增电视墙。更换联控制台一组。通过矩阵主机可以任意调用视频画面，可设置自动切换、手动切换，通过液晶监视器对所有的视频画面按设置要求进行显示。（）具体实现方法配置2台19寸标准机柜，放置14台硬盘录像机及网络交换机等设备，12台20寸液晶监视器安装在电视墙上，中间放置台32寸松下等离子电视，32寸等离子电视上方安装块LED屏。通过矩阵主机可以单画面的任意切换前端视频图像，来进行实时监测。操作台上放置台15寸液晶监视器，可以单画面、多画面显示前端视频图像。5.2视频资料存储设计采用实时数字硬盘录像机进行录像，应能够实时录像，实时放像，并具有画面分割作用，并可设置时

20、间表控制录像，提供循环录像模式，支持多种录像备份，支持移动监测录像。用数字硬盘录像机进行同步录像。本系统要求24小时实时录像，录像资料保存1个月。系统具备联网功能，便于升级更换。为满足需求，对路硬盘录像机每个配置块250G硬盘，总计112块。在24小时不间断录像情况下使录像资料保存一个月。同时设置1台刻录机，有选择性地对重要画面进行录制，可长时间保存，便于整理、查询。6.灯光联动设计根据甲方要求，在206、306、406、1106四个小网络机房内设置灯光联动，即当有人打开房门时，现场射灯亮。（）联动电路图（）工作原理当没有人进入网络机房时，房门是关闭着的，门磁开关YS是断开的，继电器K1处于失

21、压状态，触点K1也是断开着的，开关SA也是断开着的，触点K1和开关SA并联控制的照明回路处于失压状态，所以照明灯EL是不亮的。当有人打开网络机房的门时，门磁开关YS闭合，继电器K1通电工作，触点K1闭合，触点K1和开关SA并联控制的照明回路通电工作，照明灯EL变亮。门自动关闭后，门磁开关YS断开，继电器K1处于失压状态，触点K1也断开。如果这时候还有人在机房里可以通过开关SA来控制照明灯EL的亮灭。六、监控中心设计1.设计依据 GA38-2004银行营业场所风险等级和防护级别的规定；GB50348-2004安全防范工程技术规范；GB/T16676-1996银行营业场所安全防范工程设计规范；GB

22、/T 2887-2000计算机场地通用规范；,GB9361-88计算机场地安全要求；GB50174-93电子计算机机房设计规范；SJ/T30003-93电子计算机机房施工及验收规范。2.设计方案2.1监控中心的主要设备硬盘录像机，视频分配器，矩阵主机，电视墙，操作台，网络交换机，服务器，监视器，UPS电源等。2.2设备具体分布（1）监控中心设置1组电视墙和4联琴台式主控台，材质采用钢板表面喷塑镀层。（2）监控系统的终端线路，进入监控中心的连接设备为电视墙机柜，机柜内有视频分配器、矩阵主机。（3）连接网络的服务器设置一组操作台，对记录终端的8路硬盘录像机进行设置、录像回放及刻录资料等操作。（4）

23、连接矩阵主机的服务器设置一组操作台，可以通过键盘、鼠标对多媒体矩阵进行操作设置等。（5）配置一组19寸标准机柜，放置硬盘录像机和网络交换机。（6）对UPS电源设置一组机柜，当系统断电时候仍能使系统正常工作2个小时。（7）根据甲方要求安装2台落地式冷暖空调。2.3地板安装机房工程的技术施工中，机房地面工程是一个很重要的组成部分。机房地板一般采用抗静电活动地板。活动地板具有可拆卸的特点，因此，所有设备的导线电缆的连接、管道的连接及检修更换都很方便。活动地板下的地表面一般需进行防潮处理（如涮防潮漆等）。监控中心地面安装防静电架空地板。根据空间布局情况，监控中心设计地板铺设面积为40平方米。采用抗静电

24、活动地板，做好地板接地，地板下做净化处理。上贴耐磨防静电面层，底盘均为镀锌钢板，通过高强度粘结强化处理，防止机械损坏及潮湿变形。活动地板铺设高度200mm，踢脚板采用不锈钢饰面。所选地板具有优良的防静电性能，板上行走无空洞响声，常年使用仍能纹理清晰性能不变。2.4抗干扰措施视频监控系统抗干扰措施对监控系统来说十分重要，针对本系统的特点，采用下列抗干扰措施：（1）在管线敷设时，采用单独接地方式，接地点远离强电接地点。（2）在系统设计和安装调试时，应采用一点接地方式以避免由于接地电位差而引起的交流杂波等干扰。2.5系统供电设计供配电系统是监控中心安全运行的动力保证，本系统利用办公楼供电系统供电，工

25、作电压AC220V。中控室配有强电配电箱，所有设备的取电均由此强电配电箱取用。系统采用集中供电方式，由中央控制室敷设1组3*BV2.5的电源线至各层弱电井，经过UPS电源引致前端，统一供出220VAC电源，在弱电竖井的每层安装低压整流器箱，共12个，给前端摄像机等设备提供24V交流电。2.6 UPS电源为保证系统在外电路断电时系统资料不丢失，根据GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求的4.5.2条款以及GB50174-93电子计算机机房设计规范文件要求，在监控中心要安装UPS电源，视频安防监控系统专有设备所需电源装置，应有稳压电源和备用电源。因此，根据办公楼监控系统设备总功率的1.2

26、倍，配置1台10KVA UPS电源。保障系统在断电2小时，仍能正常工作。UPS的容量计算公式：4.003KW/0.7*1.2=6.86KW依据各系统的工作情况，根据设备的功率计算，在中控室配置一台10KVA的UPS电源。保证在系统断电2小时以内，仍能使各个系统正常工作。2.7接地监控中心要有防火、防雷、防尘和防静电设施，应具备接地保护端子（接地保护端子由使用方提供），接地电阻4，接地导线截面大于25mm2并有地线符号标记。电子系统中的设备接地按其不同作用，可分为信号接地和逻辑接地（直流接地），功率接地，屏蔽接地（包括布线系统屏蔽）和安全接地。（1）直流接地：用35铜芯绝缘电线，从等电位铜排上引

27、出，严禁再与任何“地”相连接，在弱电竖井中穿金属管和槽直接引入至机房供信号接地使用。（2）安全接地：截面根据规定高一档次来选取。一律选用6平方毫米以上为好。此接地引线，可以从最近的楼层保护接地的辅助等电位铜排上引出。对于机房内铺设的抗静电地板，其接地可与保护接地连接一起。（3）功率接地：用与相导体等截面的绝缘铜芯线从楼层配电箱与相导体一起引来，通常它就是中性线N（三相四线制供电系统），N线除了在变压器中型点接地后，也不能再与任何地有电气连接。（4）屏蔽接地：系统中的金属管，槽，设备外壳，都必须连接到保护地线上。此外要特别注意机房内的等电位接地。即把机房内的其他金属构件与PE线相连一体。2.8防

28、雷（1）系统供电安装防雷保护器（电涌防护器），反应时间5毫秒。防止供电系统电涌对安防系统的破坏影响。（2）线路保护：在必要的传输线路上安装电涌防护器，保护系统设备不受雷电电涌影响。（3）防雷地线：对易受雷电影响的设备外壳，传输线路上的防雷线与防雷地线可靠连接。（4）监控中心内设专用接地干线，接地电阻4。与防雷地线的距离5米。七、建成后达到的预期效果保安监控系统建成后，应达到系统性能先进、实用可靠、技术指标应达到国家规定的标准和要求。使大楼的安全保卫工作得到加强，使“技防、物防、人防”的优势得到充分发挥。本方案满足了甲方的使用需求，主要材料选用质量优良的产品。系统具有结构简单、功能强大、使用维护

29、方便，性能先进、兼容性好、扩展性强、安全性高的特点，是一个高性价比的工程。我们相信产品建成后将是一个全新的、优秀的工程。总结与致谢首先，在本次课程设计中，我通过自己独立的查找资料，选择参考书，查阅文献，阅读课程要求的相关参考书籍、设计标准、规范及工程手册、图表和文献。巩固和加深了对所学知识的理解，通过独立思考，深入钻研有关问题，提高了独立分析、解决实际问题的方法和能力。其次，通过实际工程设计方案的分析研究、论证比较、设计计算等环节，初步掌握了简单工程问题的分析方法和工程设计方法。能够简单按设计课题和工程设计要求编写课程设计报告书，能独立阐述设计成果。更加熟练了对计算机辅助制图软件的使用，学会了

30、绘制视频监控系统的工程图纸。在以后的工作学习中对视频监控技术进行更深入，更详细研究，使其满足发展的趋势和市场的需求。本次课程设计能够顺利完成，首先要感谢宫淑兰老师辛勤的传授我们公共建筑安全的知识，有了他的认真负责和对我的严格要求，我才能学好公共建筑安全这门课。在这次课程设计的进行、撰写过程中得到了老师的悉心指导。在课程设计制作过程中，老师多次帮助我们分析思路，开拓视角，在我们遇到困难想放弃的时候给予我最大的支持和鼓励。 最后，我要感谢帮助过我的所有同学，他们也为我解决了不少我不太明白的设计上的难题。同时也感谢学院为我提供良好的做课程设计的环境。参考文献【1】刘顺波编著 智能建筑公共安全系统 人民交通出版社【2】梁华编著 智能建筑弱电工程施工手册 中国建筑工业出版社【3】侯志伟编著 智能建筑概论 中国电力出版社【4】姚伟峰编著 楼宇设备监控及组态 机械工业出版社【5】国家标准GBT 50314 智能建筑设计标准S 【6】国家标准. 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB 50311-2007