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校园安防系统设计
概述
闭路电视监控系统，由于可在人们无法或不可能亲身直接观察的场合，却能实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，已成为一种全新的高技术物业管理手段。它不仅能全面细致的监视物业的各个角落，而且能准确记录各种突发事件。采用闭路电视监控系统的楼宇，不仅降低了物业管理成本，而且提高了治安、保安管理质量。实践证明拥有闭路电视监控系统的楼宇，各种刑事犯罪发生率降低，物业综合管理效率提高。同时还可以与防盗报警系统联动配合，进行报警时的联动录像，及时了解各处动态，并对出现的问题及时处理。
监控系统主要由摄像、传输、控制、显示与资料记录四个部分组成：
1.前端摄像机
负责摄取现场实物并将其转换成电信号，经视频信号传送到监控中心，前端摄像机部分主要由摄像机、镜头、支架、云台、防护罩等设备组成。
2.传输线路
前端摄像机抓拍到的图像信号通过视频电缆传输到控制部分，可采用同轴电缆和光纤进行传输。
闭路电视系统采用独立的稳压电源集中供电，以保证系统运行的安全性和稳定性。从稳压器输出的电源通过电源线向现场设备和监控中心设备供电。
该部分可包括：视频电缆、光纤、控制电缆、电源电缆等设备。
3.控制部分
该部分用于系统整体运作的控制，包括设置系统参数，确定系统响应方式和响应时间，可选择的监视现场全部或部分的画面等功能。主控部分主要有：视频矩阵等。
4.显示与记录部分
该部分是将现场摄像机拍摄到的图像显示出来，根据需要，可在画面上叠诸如日期、时间、摄像机编号、监视器编号等文字说明信息并对这些图像画面进行录像及处理。
管理中心可控制前端摄像机上、下、左、右转动，对摄像机镜头进行变焦、变倍和光圈的调节，以达到最佳的监视效果。
前端摄像机拍摄的静态或动态图像可以通过磁带录像机或数字硬盘录像机进行保存。根据需要，可以将录像资料通过数字硬盘录像机转换为数字格式保存在磁盘上，并且可以刻录成光盘永久保存。
需求分析
根据 平面图，本次设计包括学校园区的安防监控及教学楼A、B栋、宿舍楼D、E、F栋、食堂跟招待所的安防监控。安防监控系统的监控范围主要分布在整个园区的重要路口、重要的道路，大楼的入口门厅、走廊、机房、电脑教室等重要场所和要害部门。通过视频监控的手段，对各主要出入口、通道、要害部分进行监控，为管理人员和保安人员提供及时的图像资料；使火灾、微波、红外等各类报警能得到辅助确认，有利于及时进行相应的处理；利用数码存贮技术，对监控区域内的各重点区域、出入口通道进行自动数字录像，当有异常情况发生时，系统进入异常处理状态并同时录下现场图像，提供方便的检索、查询方法，为事后事件追踪提供依据。
设计依据及原则
参见《教学评估及监考系统》。
系统设计说明
系统划分
按安防监控系统的系统组成可以把本监控系统分成四大部分：摄像设备（或传感器）、传输设备、控制设备、显示与记录设备四个部分，系统组成图2如下：
控制设备
控制设备
传输设备
显示与记录设备
摄像设备
电视监控系统组成图
前端图像采集点位设计
监控点位设计如下所示：
本方案 共设置监控点60个，前端监控点设备可以采用以下配置：
1、大楼出入口和室外重要道路：采用固定摄像机，配置三星SCC-B2003P低照度彩色摄像机转黑白日夜型枪式摄像机，并配置SLV-3080D镜头及天津YAAN YA4409室内护罩。
2、大楼入口大厅及办公区域：根据具体情况可以采用快速球型摄像机或恒速球型摄像机，快速球型摄像机可以采用AB188-FS26N-BX高速一体化智能球型摄像机，恒速球型摄像机可以采用AB128-09BJ球形云台+三星SCC-4203AP一体化摄像机。
系统结构设计
因监控主控室位置尚未确定，暂时把监控中心定在大门入口门卫处。前端摄像头采集的图像全部接入到监控中心的系统主机。
在大楼的监控中心设置1台64路输入，16路输出的矩阵控制系统，接入所有监控点的视频图像。
本方案中，我们推荐采用诶比 (AB)集团的矩阵切换系统来构建 的闭路电视监控系统。
1、主系统控制设备选型：
在大楼的一层监控中心配置1套AB80-80VLR64-16矩阵切换控制系统。该矩阵可以提供64路视频输入及16路视频输出，可接入本系统所有前端摄像机，并保留一定的冗余度。该款矩阵主机具备网络接口，可直接接入大楼局域网。配置1台AB60-884主控键盘，通过RS-232接口与矩阵系统相连，可全系统编程控制调用前端摄像机的视频图像及控制摄像机变焦，云台转动等。
2、系统辅助设备和可选设备：
多媒体管理系统（系统辅助操作系统）：系统可与图形化用户界面软件一起使用，该软件以Windows95、Windows98、、Windows2000、Windowsxp为操作系统。系统可用图形显示现场平面图（电子地图），简化摄像机调用和位置识别，提供完整的系统控制，并可接入其他报警联动信号，报警后系统自动弹出该区域内的视频信号，并可接入巡更、考勤、门禁等其他信号，同时也可以根据用户需要增加客户端软件，进行局域网内远程监控和管理。
系统管理
本系统的管理方式方式可分为三级管理模式。
第一级为终端用户级别，通过在局域网内任意一台电脑上安装硬盘录像机的客户端软件，局域网的授权用户可以调用硬盘录像机接入的视频图像，或是检索、查看录像资料。
第二级为操作员级别。通过配置在控制室的控制键盘，操作员可以对本区矩阵进行视频切换和控制，可以对前端摄像机进行镜头变焦、云台转动等操作。本区域内的用户、权限、安全管理等等。中文操作界面，人机对话方式，让操作更简单、直观，模拟矩阵操作方式，即使用户发生误操作，也不致使系统无法工作或出现任何故障，保证了系统的稳定性。
第三级为管理员级别，系统管理员通过安装在计算机上的AB50-50D/V多媒体管理软件可以对本系统的所有主副矩阵进行管理，可以在电子地图上任意调用所有前端摄像机的视频图像，控制摄像机的动作，对监控点进行录像，分配操作人员权限、用户管理、安全管理等等；同时还可以根据用户权限和密码，提供网络端访问和观看本系统内所有视频画面。
视频显示与记录
一、视频显示设备配置
大门门卫处是整个系统的控制中心，本系统的所有60路视频信号全部接入到监控主控矩阵。在监控室可配置8台21寸彩色专用监视器组成的电视墙，全方位、高清晰地轮巡显示前端摄像机的视频图像。
我们推荐采用三星SMC-212F 21寸纯平彩色监视器。
每台硬盘录像机配置1台三星17寸液晶显示器，作为硬盘录像机的视频显示设备，每台硬盘录像机视频输出为16画面，可以显示全部前端摄像机采集的图像。
二、视频记录设备配置
我们采用数字硬盘录像机对视频信号进行记录，根据用户需求，对前端所有摄像头的视频信号进行24小时不间断的全实施录像，硬盘录像机的存储空间可以保留15天的录像资料。我们建议在消防控制室配置4台AB8199-D16VA嵌入式数字硬盘录像机，通过视频分配器接入所有前端摄像机的视频信号。每台16路硬盘录像机配置200G硬盘7块，4台硬盘录像机共有5600G的存储空间，完全可以满足15天不间断录像的要求。
AB8199-D16VA为嵌入式硬盘录像机，采用MPEG-4格式进行视频压缩，可以极大的节省硬盘空间，具备RJ-45网络接口，可直接与局域网相连。
所有录像部分显示画面和录像资料都可以通过网络，凭用户权限和密码，在INTERNET或局域网终端访问录像和监控主机、进行录像等操作（根据主控设备权限来完成）。
系统中录像资料可进行光盘刻录、网络备份等多种方式进行备份，所有资料以数字方式进行保存，图像质量好、保存时间长，资料查找方便。如果用户在系统中提供报警联动信号，也可以对报警联动信号进行录像，充份利用系统资源，使系统达到最佳的工作状态。
安保监控系统传输部分设计
监控现场和控制中心需要有信号传输，一方面摄像机得到的图像要传到控制中心， 另一方面控制中心的控制信号和电源要传送到现场，所以传输系统包括视频信号、控制信号及供电的传输。
1．视频信号的传输：
要求图像信号经过传输后，不产生明显的噪声、失真，保证图像清晰度和灰度，具有良好幅频和相频特性。在电缆敷设中无中间接头，即使需要有接头处需采取焊接方式进行处理；电缆过墙/楼板要开孔，在电槽井/墙内须设有防火隔障，所有视频线都放在弱电系统监控桥架内，在没有金属桥架的地方，视频线缆穿管敷设到位。该电缆主要参数如下：
同轴电缆符合BS3573标准
特性阻抗：75±3Ω
衰减特性：小于0.13dB/100米 30MHz
低烟、无卤、阻燃
编数：96 （对于强辐射干扰的场合可选用更高编数的高密电缆）
2．控制信号的传输：
需铺设一条控制线，接入摄像机和云台，以控制摄像机的动作，为保证信号的稳定，应选用带有屏蔽层的线缆。所有控制线都在弱电系统监控桥架内，在没有金属桥架的地方，控制线缆穿管敷设到位。其参数为：
最大DC环路阻抗：110Ω/KM
20℃最大导体电阻：13.3Ω/KM
低烟、无卤、阻燃
3．电源线的布放：
为使监控控制室的工作稳定，我们建议在控制室都配置USP交流稳压电源。控制室的市电建议采用双路供电，保证系统的稳定性和可靠性
监控点的电源建议从其控制室集中供电。在控制室单独设立供电电源箱，采用220VAC集中供电方式，敷设电源线到每一个监控点位置。现场配置变压器（12VDC或24VAC）现场变压为摄像机和云台供电。
防盗报警系统及园区周界防范系统
根据对此项目报警系统工程的建筑物平面及各功能区的分析，推荐本系统采用安定宝VISTA-120报警主机。建立一套以有线报警为主，并结合TCP/IP网络传输协议、多媒体控制技术、远程控制在内的多种技术，多层次全方位的安全防盗报警系统。同时，为了更加完善防盗报警系统的功能及防范的多层面，本系统设计还可与大楼和园区安防系统其他子系统（闭路电视监控系统、门禁控制系统）进行集成，使得系统更加完善。系统图如图1：
图1 防盗报警系统原理图
图1 防盗报警系统原理图
由系统图可看出该防盗报警系统主要由前端探测器/继电器、报警控制中心系统以及系统通讯路由3个部分组成。负责建筑内外各个点、线、面和区域的侦测任务，其结构如图2所示：
底层是各种探测器及输出继电器组成，它们一方面负责探测人员的非法入侵，同时向报警控制主机发出报警信号；另一方面，还可以通过报警主机的继电器联动功能，控制灯光的开关和其他各种设备等。报警控制中心由报警控制主机及报警管理软件组成。发生异常情况时发出声光报警，同时联动闭路电视监控系统、楼宇自动化系统及门禁系统，以实现现场的灯光控制及视频保存记录。在本技术方案当中，报警控制主机与报警管理软件之间主要是通过TCP/IP的通讯方式进行控制指令的下行与报警状态信息的上传。
报警控制主机
报警控制主机
输出继电器
双鉴探测器
紧急按钮
网络接口模块
报警管理软件
TCP/IP
图2 防盗报警系统结构图
本系统可以实现以下基本功能：
一、布防与撤防
在正常工作时，工作及各类人员频繁出入探测器区域，整个系统处于撤防状态，报警控制器即使接到探测器发来的报警信号也不会发出报警。下班后，处于布防状态，如果有探测器的报警信号进来，就立即报警。系统可由保安人员手动布撤防，也可以通过定义时间窗，定时对系统进行自动布、撤防。同时由于在本技术方案中采取了TCP/IP双向数据传输技术，因此，保安人员既可以在现场采用键盘的方式布撤防，也可以在控制中心通过管理软件进行远程的布撤防工作。
二、 布防后的延时
如果布防时，操作人员尚未退出探测区域，报警控制器能够自动延时一段时间，等操作人员离开后布防才生效，这是报警控制器的外出布防延时功能。
三、防破坏
如果有人对线路和设备进行破坏，线路发生短路或断路、非法撬开情况时，报警控制器会发出报警，并能显示线路故障信息；任何一种情况发生，都会引起控制器报警。
四、微机联网功能
系统具有通信联网功能，区域的报警信息送到控制中心，由控制中心的计算机来进行资料分析处理，并通过网络实现资源的共享及异地远程控制等多方面的功能，大大提高系统的自动化程度。
设计原理
在 报警系统中，我方提供的安防技术可以实现下列各项功能：
本设计方案通过在重要的室内设置探测器，构成了一套多层次全方位的安全报警系统。只要有人非法出入，即会触发报警信息。一方面，系统会自动把报警信号传送至控制中心，值班人员可通过报警键盘和电子地图的显示确定报警定位；而另一方面，也可以通过声光报警的形式提醒值班人员的注意。
控制中心报警控制器，可通过键盘进行编程，可设置布、撤防密码，可显示报警方位，根据需要对不同的防区可以设置成群旁路、单旁路以及进入或退出延时等功能
系统具有防破坏功能，在报警线路被切断、报警探头被破坏等情况下均能报警
发生警情时，系统能自动启动现场摄像机，将报警地点图像显示在监视器上，并在多媒体电管理计算机上自动弹出报警电子地图，同时启动硬盘录像主机进行记录
控制中心设置
根据对 建筑平面图的分析和业主对于点位设置的要求，我方对于本次系统进行了相应的控制中心设计。
控制中心设置在办公楼监控中心，在控制中心设置一台报警管理主机，主机上配置功能强大的报警管理软件对于整个防盗报警系统进行日常管理和警请发生时的实时快速处理。
同时，在本方案设计中选择了具备远距离传输方便快速可靠、双向通讯传输的TCP/IP传输方式进行通讯路由，即在报警控制主机VISTA-120上增配附件IP 2000网络接口模块，以实现其通过LAN/WAN进行报警信息上传和控制数据下行的通讯要求。