1.1 项目概述
1.1.1 概述
工程院的安全保卫工作是维护社会稳定和内部正常治安秩序，保障事业顺利发展的重要保证。以《企事业单位内部治安保卫条例》为基础，完善安全保卫工作、加强和充实保卫基础工作，建设“技防”设施建设，完善高效、科学、规范的安全技术防护系统，构建安全单位维护单位的安全稳定为目标。
1.1.2 建设内容
建设内容主要包括视频监控系统、车辆管理系统的系统架构设计、前端设计、传输网络设计和监控中心设计，满足工程院视频监控及车辆管理的基础管理和基础应用的需求。
1.1.3 设计原则
安防系统要求在设计中采用先进、安全、可靠的技术，同时考虑功能需求的变化和智能应用的快速发展，要求整个系统性能具有开放性、标准化、可扩展、性价比高，以此确保系统建成为技术先进、实用可靠、经济合理、具有国内外先进水平的视频监控安防系统及车辆管理系统。
1）先进性
在保证开放性和实用性原则的基础上，系统应采用先进的视频采集、录像存储技术，通过适当的网络组合，使其发挥最佳的效果，保证在相当长一段时间内系统整体处于先进水准。
2）集成性
本方案所设计的各类视频基础功能和智能应用，应可集成到统一的综合安防系统内。同时，视频监控的标准接口，设计应符合国际标准或国际流行标准为原则，可方便第三方系统集成使用。
3）安全性
系统设计时考虑多级安全防范措施，包括加密传输、身份认证等多种方法组合防护。用户可根据不同的需要进行不同的安全等级设计，最大程度地保护系统的自身安全。
4）可靠性
系统设计时不仅要考虑所采用系统设备的先进性，更重要的是考虑系统设备的适用性与方案的可靠性，使其长期地发挥其功效。
5）可扩展性
系统需兼顾目前的安全防范需求和今后较长时期的安全防范技术发展需要，即要确保系统具有良好的可扩展性。
1.2 总体设计方案
结合实际需求及工程院整体系统架构规划，视频监控综合管理系统已网络通信及数字化技术为基础，提供协同合作的统一平台，建立一套高集成、高智能化的管理机制，满足统一的配置管理、数据共享、功能联动和业务优化的应用系统。
1.2.1 视频监控系统
1.2.1.1 设计思路
视频监控系统采用全网络高清的架构设计，全面实现前端视频采集、传输、存储及解码显示，各个环节的高清化、网络化，方便系统管理和维护，同时有利于系统扩容及应用扩展。系统可随时对前端视频进行调用查看，同时指出客户端的远程访问，极大的方便用户管理操作。
1）高清化：系统采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示。
2）网络化：系统基于IP网络传输技术，提供视频监控的联网功能，实现全网调度、管理及智能化应用。
3）存储稳定性：采用具备流直存技术的专业存储设备对视频、图像进行存储，并采用多种技术手段提升存储系统的可靠性和可用性。
4）充分考虑原有系统利旧，实现新老系统的无缝对接，降低成本，减少资源浪费。
1.2.1.2 系统组成
前端采集系统
IPC将光信号转换成数字信号，并经过编码压缩，通过IP网络将图像信息传送到监控中心。支持移动侦测报警，支持实时流和存储双流输出，支持端到端的NVR存储，同时支持本地缓存，当网络故障时可以保持图像信息。
针对工程院应用场景和不同图像画质需求，采用不同的网络摄像机，高清枪机通过更换镜头、护罩灵活实现各种场景监控；球机采用进口机芯，支持IP66和4级防雷，适合需要高速转动的巡视和跟踪场所。
半球摄像机采用PoE供电接口，降低了供电系统故障造成的故障。
监控系统是否能够看得全、看得清首先取决选用摄像机的性能，因此本系统选用国内一线品牌网络高清摄像机作为图像采集设备。
传输交换系统
所有前端设备通过网络系统和监控中心相连，实现各种信息的传递。本项目采用专业网络设备，包括接入交换机、核心交换机，使用光纤作为主干网络，超五类无氧铜网线作为接入网络进行数据传输，从而为监控系统提供了一个安全、可靠、灵活和高性能的基础网络平台。
监控中心
网络存储服务器
针对网络存储需求建议配置VX1824存储服务器，允许前端IPC通过ISCSI协议将压缩的数字视频信息以裸数据块的方式写入NVR中，实现端到端的NVR存储。单台VX1824提供24盘位标准存储。在数据安全部分支持前端缓存补录、RAID5数据阵列保护，超级RAID5快速阵列重建技术、硬盘专用热备、阵列全局热备技术；在设备稳定运维方面：支持双系统容错机制，对核心部件实现1+1热备。
控制部分是整个系统的“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。
大屏显示系统
中心配置单台八路高清解码器，接收WEB客户端或控制键盘发来的指令，进行视频图像显示切换，遥杆控制球机云台旋转。通过视频管理服务器实现将前端摄像机传送过来的压缩图像还原解码成图像接入中心电视墙，通过客户端灵活控制，实现数字矩阵的功能。
视频监控管理平台
监控中心的核心管理平台软件是VM3500视频管理服务器，是整个系统的核心信令管理服务器。改服务器主要用于系统认证、管理、配置、控制、报警等核心信令的处理。
1.2.1.3 系统架构

1.2.2 车辆管理系统
1.2.2.1 设计思路
停车场系统采用先进的视频只能分析技术，可自动提取进出车辆的车牌，并抓拍记录，当车辆出行时，根据进入时间及高清网络车牌识别系统通过计算机视觉技术、机械、电子自动化设备、计算机有机的结合起来，从而对各类出入车辆进行有效的管理。通过车牌号码智能识别车辆信息，道闸自动开启。操作界面统一，超强的兼容性。
本方案核心是98%以上高识别率的车牌自动识别系统，以一进一出为一个单元，多单元之间通过TCP/IP网络联网，配置起落杆时间为1.5-3s的快速通道闸，使车辆高效进出无需等待、且杜绝跟车冲关，配备防砸防撞闸杆，保护人车安全。
高清网络车牌识别系统无需取票、无需刷卡，通过车牌识别自动进出，不停车，快捷方便，节约了进出时间，又提高了科技管理的效率。考虑到大门内侧双方向驶出的特殊情况，设置两台车牌识别一体机。
1.2.2.2 系统组成
车辆管理系统中包括了：智能挡车器、车牌识别摄像机、地磁检测器、通道管理控制器等。
挡车器：
主控器采用高可靠性微处理器，核心技术是采用专门设计的AC220V特种力矩电机；
挡杆采用特殊铝型材，外贴红色反光薄膜，独有防撞机构有效的避免或减少了对电动挡杆和车辆的损坏；
特有防水机箱设计，采用经特殊工艺处理的材料制成；
地磁检测器：
地磁检测器分普通地磁检测器与方向地磁检测器。按功能区分，地磁检测器可分为防跟车地磁检测器、复位地磁检测器、防砸地磁检测器、票箱用地磁检测器、区域计数地磁检测器、防倒车地磁检测器等。
车牌识别摄像机：
车牌识别摄像机是利用图像对比组件抓拍到的车辆高清晰图像，自动提取图像中的车牌号码信息，自动进行车牌号码比较。
通道管理控制器：
控制器是按照控制指令来控制道闸电动机的启动、调速、制动和反方向控制装置。
1.2.2.3 系统架构

1.2.3 人员通道
1.2.3.1 设计思路
人员通道系统能够对受控区域进行有效管控，所有进出受控区域的人员均需经过认证后方可通行，可以有效防止未授权人员随意进入受控区域，提升工程院内部安全系数。此外人员通道系统可有效控制人员通行秩序，使得出入通行井然有序，方便人员出入管理。
1.2.3.2 系统组成
人员通道栅栏门
人员通道栅栏门门体受控制系统驱动，人员身份验证通过后，门体自动打开，延时后关闭。
门禁控制主机
门禁控制主机负责人员通道栅栏门输入、输出信息的处理和储存，用于人员通道栅栏门开关的控制。
管理工作站和发卡机
管理工作站主要用于出入口控制操作记录，供出入口控制管理人员进行数据查询和管理。发卡器是对卡进行读写操作的工具，可以进行读卡、写卡、授权、格式化等操作。
1.2.3.3 系统架构

1.3 详细设计方案
1.3.1 视频监控系统
1.3.1.1 前端设计
1.3.1.1.1 监控方式选择
为详细记录工程院监控区域的实施图像，在本方案中设计采用全高清网络摄像机进行监控，主要从技术成熟度进行考虑：现阶段网络化的技术发展已足够支撑大量数据阐述的瓶颈；同时，海量存储技术已走向成熟，因此，如今的配套技术已经完全能够支撑全高清视频监控方案。
视频图像质量的好坏是判断监控系统建设水平的重要标准，二摄像机的选型对视频图像的呈现效果有着至关重要的影响。所以根据工程院大院实际情况合理地选择监控摄像机对建设高性价比的监控系统有重要的意义。
1.3.1.1.2 监控点规划
1)进出口要道
出入口要道是大院门口、楼门、院内车辆及人员必经之道，也是闲杂人等和犯罪分子可能出入的地方。他是大院管理的重要部分，其管理监控的好坏直接关系到工程院的整体治安工作。
2)楼内走廊
工程院综合办公楼分为地下一层地上三层，共四层楼，走廊呈E性结构，考虑到楼内走廊人员活动较多，因此在走廊两端及电梯厅安装红外高清半球摄像机，能够看清人员进出走廊的情况，也能够监控到整个走廊人员进出房间的情况。
3)其他重点位置
对于机房、保密室等重点部位安装红外高清半球摄像机，确保能够监控到进出重点部位人员面部特征，同时也能够监控到人员在重点位置活动情况。
4)厨房后厨操作间
根据工程院要求，厨房后厨操作间加装监控摄像机，由于操作间内油烟、蒸汽等影响较大，因此采用IP66防护等级以上的监控摄像机。确保能够在恶劣条件下进行视频监控。
1.3.1.2 传输网络系统设计
本次工程项目网络交换设备采用新建，在监控中心部署一台核心交换机，在各楼层弱电井内部署接入交换机，接入交换机通过光纤与核心交换机相连。对网络平台需求分析如下：
保证网络带宽；
保证网络可靠性
保证接入安全性
降低接入线路成本
保证网络对视频的承载能力
本项目监控系统承载网络采用模块化、层次化设计思路，前端监控点——接入交换机——核心交换机
楼内前端监控IPC通过以太网接口连接接入交换机。
大院前端监控IPC通过光纤传输，两端设置光纤收发器，通过光纤连接监控中心交换机。
1.3.1.3 存储系统设计
对于本项目监控系统的存储系统要求如下：
监控控制平台的数据库在记录图像信息的同时，还可以记录图像信息相关的检索信息，例如设备、通道、时间、报警信息等。平台能存储音视频信息并保持90天；同时考虑系统在后继扩容过程中的扩展应用。
存储设备应具备足够的扩展空间，应对128路高清视频图像进行不低于90天的存储能力；
对电源灯核心部件实现1+1双冗余设计，同时具备在故障发生时能进行热切，保障设备稳定运行；
网络适应性应具备较强网络适应能力，能支持原创虚拟通道预览，充分获取监控图像信息的同时节省网络传输带宽；同时支持干线管理等网络优化机制，保障网络传输的稳定运行。
1.3.1.4 显示系统设计
视频显示部分完成视频信号的解码及输出显示，这部分主要包括解码器，还包括电视墙、多媒体拼接屏等设备。
监控媒体终端同时具备音视频解码、输出和网络接入功能，可以把来自前端监控媒体终端传送过来的 IP 数据包进行数字化解码，还原成音视频信号输入到电视墙、大屏幕等音视频设备。
监控图像的显示有两种方式：通过PC管理终端软件来管控视频图像；通过应急解码器方式将IP数字图像解码还原信号上电视墙。
视频解码器功能是从网络上获取音视频数据流，将数字信号还原为音视频信号，输出到监视器、电视墙等音视频设备。
本项目监控系统使用的视频解码器采用嵌入式结构设计，结构紧凑，功能强大可支持多种解码模式，提供1080P高清晰动态视频图像；可提供HDMI视频接口，支持IP组播的方式接受音视频流，可节省网络带宽；支持单播方式接受音视频流，满足单播网络环境下的组网。
1.3.1.5 视频监控管理平台
作为整个数字安全管理系统的中心和心脏，所有的前端数据都要传输到中心进行分析、处理、存储和转发。该部分重点考虑的功能如下：
实施图像点播：根据需要，可将前端任意图像调用到显示设备进行直观显示，以了解现场实施情况进行分析处理。
远程控制：根据需要，对前端球型摄像机进行旋转、缩放等控制。
历史图像检索和回放：通过设备、通道和和时间段，或通过报警信息，可以检索到以及录制的历史图像列表，并根据需要进行回放观看。可以对回放进行正常播放、快速播放、慢速播放、逐幀播放、暂停抓拍、录像下载等操作。可以控制图像的缩放显示、分屏显示和全屏显示。
用户和权限管理：支持多级用户管理，每个用户有独立的用户名密码。系统有一或多个系统管理员，对全网的用户有配置权限，可选择用户对设备的操作权限。不同级别的用户和管理员有不同的优先级别。
存储管理：对系统内的存储设备进行统一管理，资源策略、监控存储设备工作状态、分配存储资源、制订存储计划、数据备份、数据安全性管理等功能。
1.3.1.6 系统功能
1.3.1.6.1 系统管理
1)具有自愈能力，当意外掉电、网络故障灯问题修复后，服务器自动回复到故障发生前的状态继续运行。
2)支持配置的保存和恢复，具有快速故障恢复能力；
3)支持双IP地址配置，同时向两个子网的设备提供管理、服务功能。
4)支持实时监控系统内网络视频设备以及其他设备的状态，主动检测各个设备工作状态。当发现异常情况时，按事先设定的实际处理办法自动处理。
5)支持双机热备和N+1备份功能。
6)支持对用户进行角色管理，对用户权限进行分级、分设备、分功能的管理，可以有效的控制、屏蔽非法用户的连接，保证了数据的安全性。
7)支持记录所有功能操作、异常情况的日志并提供多种检索、查询方案。
8)支持统一网管功能，支持对各管理服务器、存储和解码器的统一管理。
9)支持完善的云台控制功能。
10)支持对设备运行状态的监视，支持设备运行状态报表功能，保证设备正常工作。
1.3.1.6.2 设备管理
1)支持对个管理服务器、存储、解码器的统一管理。
2)支持设备故障恢复功能：解码器掉电或重启时设备自动上线、业务自动恢复。存储设备上线后能继续存储、中心服务器掉电或重启后设备自动恢复、业务自动恢复。
3)解码器视频输出通道支持 OSD 功能。OSD 显示位置可调。支持设置OSD文字，两组OSD文字可交替显示，交替显示周期时间可调，场名文字支持中文。
4)支持电视墙的管理功能，可以向电视墙资源增加或删除监视器，可修改监视器在电视墙布局中的位置和大小。
5)支持批量更改设备密码。
6)制定各管理模块、存储设备、NVR、IP摄像机支持统一拓扑管理，拓扑自动生成。档设备发生异常和告警时，拓扑设备图标有相应显示，可在拓扑界面查看设备报警信息。
7)支持设备状态、检索功能。查询结果可导出为表格。
1.3.1.6.3 实时视频播放
1)视频流支持H.264、MEPG2、MPGE4  等多种编解码标准。支持处理1080P全高清图像。
2)实时视频传输支持单播、组播两种方式，组播方式下通过网络之间传送给客户端和解码器，无需经过服务器转发。
3)支持轮切功能，在监视器间及客户端多窗口启动轮切，对每个摄像机单独配置切换时间，每个摄像机的切换时间可不同。
4)按照应用场景播放摄像机组，在播放一组摄像机图像时，相应云台可以按照预先设置转动到对应位置。
5)在烟雾大的情况下，当图像不清晰时，支持智能去雾功能。
1.3.1.6.4 智能运维管理功能
平台能够使维护部门掌握系统的在线运行情况、设备故障情况，实现对前端监控图像的视频质量诊断，了解视频图像的清晰状况。
通过完善的运维管理功能，系统管理人员能够实时了解系统中核心设备的运行状况，及时发现设备及网络故障信息，能够提供对系统内设备的自动巡检功能，对巡检情况做统计分析，并按照需要生成统计报表。还可通过采用轮巡的方式，执行对前端视频图像的质量诊断，使系统维护人员能够快速了解异常情况，及时排除设备故障，有效预防因图像质量问题带来的损失和影响。
1)画面冻结：检测画面出现异常冻结现象，质量诊断系统能检测出异常，给出评估得分，以不同颜色区分画面质量，并可以查看诊断画面了解图像实际效果。
2)画面颜色异常：检测画面出现大面积视频画面偏色，质量诊断系统能检测出异常，给出评估得分，以不同颜色区分画面质量，并可以查看诊断画面了解图像实际效果。
3)图像模糊：检测画面图像模糊，质量诊断系统能检测出异常，给出评估得分，以不同颜色区分画面质量，并可以查看诊断画面了解图像实际效果。
4)信号丢失：检测画面视频信号丢失，质量诊断系统能检测出异常，给出评估得分，以不同颜色区分画面质量，并可以查看诊断画面了解图像实际效果。
1.3.2 车辆管理系统
1.3.2.1 系统架构

1.3.2.2 系统功能
入场控制功能：
自动识别车牌身份：车辆进场时，系统通过车牌的信息自动识别车辆信息，如果是内部车辆进场时，先判断是否有效。
1.3.3 人员通道系统
系统功能
1)系统支持工程院原有门禁系统卡片识别，对权限进行设备，对授权人员放行通过。
2)上下班高峰期，为了保证人员快速通过，人员通道可保持常开，避免发生拥挤、滞留事件。
3)人员通道采用遇阻反弹技术，有效起到防夹作用。防止有人急闯，不会致使人员受到伤害。