大學城數字網絡監控系統在總體設計上應該充分考慮既要滿足用戶使用要求，注重實效，又要做到操作簡單，維護方便；同時設備選型要以總體最佳配合為原則，運用系統工程思想，依據行業標準，借助專業技術和豐富的工作經驗，將各種品牌、型號的設備有機的集成起來，充分發揮各種設備的功能，最終使大學城數字網絡監控系統的使用效果達到總體最佳。

1.11、系統設計依據

      此次系統工程項目設計、施工的主要依據如下：

    《安全防范工程程序與要求》GA/T75-94

    《安全防范系統通用圖形符號》GA/T74-94

    《安全防范工程費用概預算編制辦法》GA/70-94

    《電子設備安裝工程費用定額》HYD41-01-1999

    《風險等級和防護級別的規定》GA/T38-92

    《民用建筑閉路監視電視系統工程技術規范》GB50198-94

    《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92

    《中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》GBJ232-82

    《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》CECS72.95

    《系統接地的形式及安全技術要求》GB14050-93

1.22、系統設計原則

      根據用戶需求分析及國家總體信息發展規劃，設計方案遵循以下原則：

      用戶至上原則

      本方案以滿足用戶需求為目標，最大限度滿足用戶提出的功能要求，并針對中心的特點，確保實用性。

      開放性

      在總體規劃系統方案時，充分考慮了未來的信息發展，使其成為整個信息高速公路的一個節點，實現遠程技術防范。

      先進性

      在滿足用戶現有需求的前提下，充分考慮信息社會迅猛發展的趨勢，在技術上適度超前，使所提出的方案保證能將該看守所建成先進的、現代化的智能建筑。

      集成性和可擴展性

      充分考慮弱電系統所涉及的各子系統的分散式控制、集中統一式監管；總體結構上的先進性和合理性，實現對各子系統的分散式控制、集中統一式監管；總體結構上具有可擴展性和兼容性，可以集成不同生產廠商不同類型的先進產品，使整個系統可以隨著技術的發展和進步，不斷得到充實和提高。

      安全性、可靠性和容錯性

      整個建筑群的技術防范系統必須具有極高的安全性、可靠性和容錯性。

      服務性和便利性

      適應多功能、外向性的要求，講究便利性和舒適性，達到提高工作效率、節省人力及能源的目的。對于來自中心內外的各種類型的信息予以收集、處理、存儲、傳輸、檢索和提供決策的能力，為工作人員提供最有效的信息服務；為管理者提供高效、方便、安全的工作環境。

      經濟性

      在實現先進性、可靠性的前提下，達到提高工作效率、節省人力及能源的目的。對于來自中心內外的各種類型的信息予以收集、處理、存儲、傳輸、檢索和提高決策的能力，為工作人員提供最有效的信息服務；為管理者提供高效、方便、安全的工作環境。

      功能性

      在實現先進性、可靠性的前提下，達到功能和經濟性的優化設計。

      易于維護性

    用戶在日常使用過程中遇到的故障，可以通過系統的自檢和系統給出相應的故障提示予以解決。

1.33、系統總體需求

       大學城庫數字網絡監控系統有3個監控現場（XX園區，XX大學園區、XX園區）需要監控，3個現場到大學城監控中心都有局域網絡連接。每現場均有相當數量的監控點（園區X點，學園區X點、園區X點），另加8個高速球機。大學城監控中心能監視3個現場的圖像，同時3個現場各有一個監控中心，重要場所不需切換直接顯示在顯示器上。

       大學城監控中心能接受報警信號，當監控現場報警時，監控中心能自動切換到相應的圖像。監控中心能對監控現場的云臺攝像機發出控制指令?，F場采集的視頻信號既能在監控中心收到，也能通過局域網絡傳輸在大學城內部各終端收到（需有相應權限）。

1.44、系統總體目標

       通過對大學城數字網絡監控系統的需求分析，同時結合我們以往的豐富的工程經驗，我們認為大學城數字網絡監控系統的目標是系統本身能獨立工作并能長期無人操作，大學城監控中心能通過網絡進行遠程遙控，圖像壓縮數據上網絡共享，在沒有發出發送指令時，圖像數據不上傳，不占用帶寬。系統強調高度可靠性，同時該方案的設計目標旨在于：

       1、提供優質品牌的高性能產品；

       2、集成統一完善的數字網絡監控系統功能；

       3、以簡單的操作完成強大且豐富的控制；

二、IP網絡數字監控系統

    大學城數字網絡監控系統的設計目的是實現一個智能化數字網絡監控系統。智能化數字網絡監控系統是適應XX大學城現代化管理、監控環境的需要。該系統采用世界一流的圖像壓縮技術H.264和數據傳輸技術，配備先進的監控設備和視頻服務器以及遠程監控集中管理軟件系統，形成一個智能化、網絡化、多功能的IP網絡數字監控系統。

    1、監控系統整體網絡結構

       在3個監控場地，每現場均有相當數量的監控點（清華大學園區97點，北京大學園區71點、哈工大園區56點），另加8個高速球機,具有受控轉動、變焦、自動聚焦等功能以便于監控現場大范圍場景。

       每個現場的各個視頻信號通過視頻服務器連接到本地局域網，再通過大學城局域網絡上傳到控制中心。

       在控制中心，為達到將每個現場的視頻信號都能在顯示器上顯示出來，且重要場所無需切換即可顯示，采用4臺高級工作站，接收各路網絡視頻信號；視頻采用切換顯示，每組多達16路視頻，切換組別、參于切換的監控點、切換時間可任意設定。

       報警產生能立即在指定屏幕中顯示。分控中心可回放調用各路網絡視頻信號的錄像資料。

       監控控制中心采用1臺高級工作站，配一臺等離子等大屏幕設備，切換顯示每路視頻，切換組別、參于切換的監控點、切換時間可任意設定，報警產生時報警點圖像可自動顯示在顯示設備上。

    2、監控系統結構

       本系統網絡結構為100/1000BASE-T以太網，現場監控系統的圖像數據通過該局域網傳，同時局域網還為大學城的其他計算機數據提供數據傳輸通道。

       由于采用先進的網絡視頻傳輸技術，通過標準的瀏覽器或者富雅時電公司開發的基于網絡視頻服務器就可以實現網絡監控，監控系統上可設多個控制中心，各控制中心可具有不同優先級別。領導可以在辦公室隨時可以通過局域網觀測園區情況。

       系統正常運行時要求網絡監控系統與園區其他系統等互為獨立系統，網絡數字監控系統不占用局域網內其他主機資源，不擠占網絡通道。監控局域網絡使用100Mbps寬帶網，網絡使用率一般在40%左右，加上限定帶寬在1M左右，所以按MPEG4音視頻傳輸碼率在70kbps-1000kbps（根據不同圖像內容和壓縮比）計算，網絡不可同時傳輸接近200多路的遠端圖像。

       根據這一情況，我們設計了一套分布式錄像系統，利用網絡視頻服務器可以內置硬盤存儲的特點，將大量的錄像任務放在現場，不占網絡帶寬；監控中心設立多個大尺寸顯示器，將重要場所圖像固定顯示在大尺寸顯示器，其他監控點通過遠程監控集中管理系統進行預覽調用、遠程控制、遠程回放。

    3、監控系統控制流程

       大學城網絡監控系統目前有3個大學園區，每個園區配置多臺獨立的SHPEST-NS4視頻服務器（清華大學園區27臺，北京大學園區20臺、哈工大園區16臺）。監控中心配置多臺高檔的工作站，可以接收3個園區200多路的圖像，監控中心設立多個大尺寸顯示器，將重要場所圖像固定顯示在大尺寸顯示器。

       SHPEST網絡視頻服務器把圖像壓縮數據通過IP網絡以多播方式發送到園區網絡，園區網絡上的任意主機可指定接收該IP視頻數據。網絡視頻服務器和局域網上的計算機采用TCP/IP通信，視頻數據采用流協議RTP/RTCP、RTSP實時發送。

       2.35、監控系統功能介紹

      1）整個監控畫面采用屏幕分割的方式展開，可以由使用者自行選擇展開畫面的多少，用鼠標自由的點擊放大任意圖像，方便地定義和更改圖像。

      2）領導和監控系統管理員能方便的監視各園區現場的實況，前提僅僅是連接到局域網上和獲得監控系統的授權。

      3）系統畫面一定時間無人操作后，可自動轉換為輪循狀態，按照預先設定順序全屏顯示一幅畫面的狀態。

      4）監控中心管理員能獲得對各園區的任一云臺攝像機進行控制,實現對攝像機視角、方位、焦距、光圈、景深的調整；如果是帶預置點的云臺，管理員能控制云臺直接到預置的觀察角度（包括水平轉動角度和垂直轉動角度）。

      5）監控中心管理員能手動切換任一園區的任一攝像機的圖像，能選擇某個園區的幾個攝像機，進行時序輪流切換監視。

      6）監控中心能手動對遠程圖像進行捕捉存儲，也可響應遠程報警信號，實現報警聯動錄像。

      7）監視畫面左上角顯示監控點名、鏡頭編號等。

      8）可以設置分布自動錄像，重點場所可以本地存儲。

    三、設備選型

       本次我們為大學城數字網絡監控系統選用的所有設備均具有國際領先品質，攝像機采用PANASONIC，網絡視頻服務器采用SHPEST的網絡視頻服務器系列，其先進的視頻壓縮技術使人嘆為觀止，遠程監控集中管理系統更為在網絡上實現監控提供了極大的方便。

    3.11、網絡視頻服務器

       S網絡視頻服務器為使用計算機網絡進行圖像傳輸、監控而設計，它內置有多種解決方案，在10/100Base-T網絡上以每秒30幅畫面傳送高質量H.264圖像。網絡視頻服務器可以使用ISDN，PSTN，或xDSL路由器，在局域網、廣域網或者國際互連網上簡單地傳播。本產品建立在開放的標準基礎上，目的是提供長期的投資保護。使用界面友好的、基于Windows上的遠程監控集中管理系統，可以進行非常容易的設置和管理。

        A、網絡視頻服務器主要功能

       網絡視頻服務器完全脫離PC平臺，建立在嵌入式處理器和嵌入式操作系統上；是業內首個專業的、性能價格比高的解決方案，可以實現模擬CCTV向IP網絡化的進程

      網絡視頻服務器，具有視頻信號和音頻信號的實時H.264全硬件同步壓縮、實時網絡傳輸、遠程文件回放和下載、支持流協議（RTP/RTCP、RTSP）、支持IE瀏覽、支持雙向語音對講等。