污水处理厂视频监控系统

大禹治水

一、前言
视频监控系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过摄像机及其辅助设备（镜头等）直接观看被监视场所的情况，一目了然，同时它可以把被监视场所的图像全部或部分的记录下来，这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据，同时电视监控系统还可以与防盗报警等其他安全技术防范体系联动运行，使防范能力更加强大，能及时发现事故和事件的隐患，预防破坏和避免造成不好影响 。

二、项目概述
随着现代化企业制度在我国的普及和深化发展，企业的信息化建设不断深入，各企业特别是大中型企业都加快了信息网络平台的建设；企业正逐步转向利用网络和计算机集中处理管理、生产、销售、物流、售后服务等重要环节的大量数据。

    传统的厂区周界安全防范系统是建立高高的围墙,铁栅栏等,如果有非法入侵无法及时发现和处理，那么就需要有一套先进,科学,实用,性能稳定可靠的安全防范监控系统来实现, 为了更好的保护财产及工厂的安全, 根据客户实际的监控需要，一般都会在工厂周边、大门、办公楼、生产车间、仓库、机房等重点部位安装摄像机。监控系统将本地视频图像监控,远程实时监控,云台镜头控制,电视墙显示等有机结合起来，构成一整套新一代网络视频集中监控管理系统，同时监控主机自动将报警画面纪录,做到及时处理,提高了保卫人员的工作效率并能及时处理警情，能有效的保护工厂财产和工作人员的安全,最大程度的防范各种入侵,提高处理各种突发事件的反映速度,给保卫人员提供一个良好的工作环境,确保整个工厂的安全。

    作为污水处理厂的视频监控，本套系统主要监看办公楼和大门的出入口，污水处理的各个部分环节以及处理厂周边部分的实时图像，要求厂区内全方位监控，并且将所有的画面同时清晰的显示在中控室内，同时录像资料不少于一个月。

三、设计原则和依据

3.1、设计原则
此污水处理厂的视频监控系统设计遵循先进性、可靠性、安全性、可扩充性、规范性等原则，并具体体现为：
    a、 先进性：
    在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。
    b、 可靠性：
    系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。
    c、 安全性：
    对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。
    d、 可扩充性：
    系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。
    e、 规范性：
    由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。
    一切应从实际出发，使智能系统具有较高的实用效能。这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。

3.2、设计依据
本方案设计根据甲方常规要求，并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。主要包括：
    ① JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》
    ② GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》
    ③ GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
    ④ GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
    ⑤ GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》
    ⑥ GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》
    ⑦ GB/T75-94《安全技术防范规范工程技术规范》
    ⑧ GB50198-94《民用闭路电视监控电视系统工程技术规范》
    ⑨ 客户对闭路电视监控系统的总体要求

四、视频监控系统设计方案

4.1、系统功能说明
该视频监控系统中，选用了嵌入式硬盘录像机为其系统的控制核心。系统中所有的视频图像都传回到监控室，接入嵌入式硬盘录像机，通过安装相应数量的硬盘进行资料存储，16路视频输入配置，每路可以1-25帧/秒的速度录像，采用H.264压缩技术，图像更清晰，细节更逼真。用视频移动报警录像, 可节省大量的硬盘空间。录像、回放、监视全实时，可控制云台、镜头等。通过网络可实行远程监控功能。录像时间视硬盘的容量大小而定，该系统中还采用了大硬盘系统，可满足用户提出的录像资料保存的技术要求。

该系统承担着对所有可视场所的实时监控任务。所有前端33个摄像机，直接入3台16路嵌入式硬盘录像机，每台硬盘录像机配备2块1000G的硬盘，可以保存一个月的视频资料。

根据甲方提出的项目需求，特制定出一套完整的视频监控系统方案，本套监控系统主要是由前端视频采集部分、视频信号传输部分、显示和存储部分组成。

4.2、视频采集部分
摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时，被监视场所面积较大，为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装适当的镜头，使摄像机所能观察的场景更清楚。
本套网络视频监控系统供计安装33个摄像机， 其分布位置如下：

序
号 安装地点 数量 单
位  序号 安装地点 数量 单
位
1 大门口 1 台 8 两个氧化沟南北 4 台
2 综合楼门外 1 台 9 配电室内 3 台
3 综合楼门厅内 1 台 10 细格栅内 1 台
4 加氯间内 4 台 11 粗格栅 1 台
5 脱水机房内 3 台 12 细格栅北墙对曝气沉沙池 1 台
6 脱水机房北墙对接触池处 1 台 13 东西侧绿化道、南墙 10 台
7 终沉池北面路灯杆位置 2 台         

其中包括3个动点和30个定点，在大门口和终沉池北面路灯杆位置的两个全部安装100米的红外全球摄像机，型号为KV-C8609R-C22，9寸红外恒速全球摄像机，355度，15度/秒，红外距离100米，内置1/4''Sony CCD,22倍光学变焦，480线，彩色转黑白，可以旋转，全方位监控。

另外在综合楼门厅内安装一台凯威高清红外半球摄像机，型号为KV-C6052R-A，吸顶安装，不影响整体的装修效果；在综合楼门外，加氯间内，脱水机房内，配电室内，粗格栅、细格栅内全部安装凯威30米高清红外一体摄像机，型号为KV-C3053－A，内置红外灯，白天为彩色，到晚上光线不好的时候，转成黑白图像，并且自动打开红外灯进行补光，以达到良好的图像效果；在两个氧化沟南北以及细格栅北墙对曝气沉沙池的地方安装凯威50米高清红外一体摄像机，型号为KV-C3055-A，内置50米红外灯，适合用于照射距离稍微远些的位置；另外在污水处理厂周边安装10台凯威80米高清红外一体摄像机，型号为KV-C3058-A，红外距离可达80米，镜头选用25mm，采集到的画面角度很小，非常适合监看周界的情况。

总之，摄像机就像整个系统的眼睛一样，把它监视的内容变为图像信号，传送给控制中心的监视器上。

4.3、传输部分
传输部分就是系统图像信号的传输通道。目前电视监控系统多半采用视频基带（同轴电缆）传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，也有采用双绞线传输或光纤传输方式。

本套系统为污水处理厂的监控项目，由于工厂面积较大，前端距监控中心距离较远，为了保证图像质量效果，选用光缆作为传输主干，每个光纤节点到前端摄像机选用视频同轴电缆，这样便可以满足客户的图像质量需求，对图像信号的传输重点要求在图像信号经过传输系统后，不产生明显的噪声、失真，保证原始图像信号的清晰度和灰度等级没有明显下降等。
为保证各个前端摄像机供电正常，所有摄像机均从监控室内通过几根2.5方的主电源线统一供220V，再通过12V，1A或2A的电源变为12V，给各个摄像机供电。

大门口的全球摄像机直接走一根控制线到监控室，控制全球摄像机的上下左右，在终沉池北面路灯杆位置的两个全球摄像机通过一对两路的带反向数据的光端机将控制信号传回到监控室，从而得以控制。

4.4、视频信号的显示和存储部分
此方案设计选用3台16路嵌入式硬盘录像机和显示器来完成所有摄像机信号的显示，并通过硬盘进行录像，又有客户需要资料保存1个月，经过计算，每台硬盘录像机需要配备2块1000G硬盘，当硬盘空间存满后会自动覆盖最早一天的视频资料，无需人为干预；同时它还支持视频的网络远传，方便相关人员通过网络随时随地访问本地的网络硬盘录像主机，观看实时画面。

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七、质量承诺
我公司将按照国家标准《建设工程项目管理规范》GB/T 50326—2001的规定，制定质量计划和和质量保证体系。质量计划和质量体系的内容和制定方法，如下所示：
质量计划和质量保证
计划依据 包含内容 结果 方法
项目合同 编制依据 质量管理计划 成本效益分析
质量方针 项目概况 质量操作 比较衡量
工作范围 质量目标 操作规范 流程图
工程描述 组织机构 核对表 试验设计
ISO9001质量体系 质量控制及组织协调系统 其它项目的参照   
相关规范、标准 必要的监控手段     
  确定关键工序和特殊作业指导书     
  检验试验测量验证要求     
  更改和完善质量计划的程序     

质量保证体系
依据 内容 结果 方法
质量管理计划 质量体系审核 质量持续改进 质量规划的工具
质量控制度量结果 项目质量审核   与技术
操作说明 过程（工序）质量审核   质量稽核
  监督审核     
  内部质量审核     
  外部质量审核     
质量保证体系及措施
质量方针
实施ISO-9001质量保证体系方针：科学设计、优化集成、精心施工、诚信服务。用项目经理部团队的工作质量，来保证工程的质量。对整个工程施工的全过程实行分阶段的质量控制，保证完成满足业主及合同文件提出的技术质量要求。在该项目建设过程中保证提供一流服务，创建一流工程。


八、施工方案
1、成立施工小组，根据现场进度情况，绘制施工进度表，指定专人负责，确保工程如期完工。
2、全面负责设备安装，并且设备安装所使用材料将为质量上乘产品。
3、设备的安装首先考虑到国家电气安装规范，能够作到坚固，稳定，工艺美观
大方，金属部件有效接地。
4、具体线路的图纸将根据现场情况，与用户商议后再定。
5、施工完成后，所有图纸存档，以备后期维护。


九、系统实现效果
1、采用数字监控主机，实现对监视点的监视、实时录像、实时回放；
2、高清晰度实时显示、实时回放，25帧/秒/路，录像分辨率352*288；
3、各路视频信号进入硬盘录像机进行录像，并可在显示器上以多画面的方式显示出来；
4、在主机上可通过授权实现各种管理、云镜控制、录象、回放、资料调用等功能；
5、支持远程监控、多级密码、分级管理，支持多级用户管理；
6、多种录像模式，灵活的录像计划设置，编程时间表录像、视频移动报警触发录象、手工录像；
7、具有多种查询方式，可按日期、时间、摄像机编号、手动录象、定时录象、移动侦测等选项进行检索，方便快捷；
8、H.264全硬件压缩，系统稳定；
9、可预览抓拍及回放抓拍，接打印机后直接打印抓拍的图象；
10、回放速度可调，并可快速、慢速、逐帧回放；
11、系统具有简单而直观的操作界面，可以简单地实现各种操作，易于掌握。


十、售后服务
10.1、主导思想
坚持质量第一，用户至上的精神，维护本公司的声誉，确保工程项目及产品售后发挥其应有的效能。
10.2、服务范围
为用户提供工程及产品使用维护说明书，根据合同规定提供维修备附件及工具。
为用户培训操作、维护人员，介绍工程项目及产品性能及使用维护知识，使其掌握正确使用的操作方法。
对工程项目及产品在质量保证期内为用户提供三包服务。
对用户因超期或使用不当造成的非正常损坏，提供有偿服务。
建立质量信息收集，反馈渠道，及进掌握工程项目及产品使用过程中的质量状况。
10.3、承诺
设备保修一年，保修期内设备非人为损坏免费更换或维修。
设备终身维护，保修期后设备维修只收取材料费。
协助用户进行有关扩展功能的应用开发。
系统运行期间出现故障，将在24小时内派技术人员现场处理。
系统安装调试完毕后，将对用户操作人员进行培训。

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五、设备选型

5.1、100米红外全球摄像机（KV-C8609R-C22）
作为一款具有创新性的专利产品，系列红外灯彻底解决了球型云台夜间照明难题。側轴联动机构保证红外灯的光线投射始终与摄像机 画面相重合，多光场发光源排列确保垂直方向无死角。笼式灯架结构充分利用了球型云台上罩夹层的空间。配置多达160颗大功率红外二级管。最多可实现多达100米的实用距离

灯管采用分组供电模式，整体失效概率极小；宽大的上夹层结构与其它单空间结构相比，其散热面积多于3倍以上；且每只灯管独立悬装，相互独立，不存在单PCB板集中焊接安装的相互集热现象；恒流源驱动确保红外灯管在任何外界条件下都工作在单一确定的恒流状态，有效避免当今被广 泛采用的恒压驱动模式下温升、灯管负温度特性、电流间的恶性循环。以上措施为红外灯管高可靠工作提供了充分保证

虽然构成复杂，使用时却极其简单，对外只有一组电源线，向其提供AC24V电源。红外灯的开、关，对云台的跟踪等都自动完成

云台机芯通过快接板与机体连接，机芯上集成有智能解码板或变速解码板

垂直转角0-90度，水平转角0-355度
工作电压：AC-24V  功率：<50W
内置1/4''Sony CCD,22倍光学变焦，480线，彩色转黑白一体摄像机

5.2、红外半球摄像机（KV-C6052R-A）
主要特性：
    1/3"SONY Super-HAD ⅡCCD，540TV Line ，0LUX/F1.2 (IR ON)，红外距离15m；4mm（6mm，8mm）镜头；2.5”海螺半球，塑胶外壳；采用SONY高灵敏度图像传感器；彩色黑白自动转换；光敏电阻控制红外灯自动开启和关闭
红外灯：&cent;8×8PCS；适合室内安装；
具体参数：
型号 KV-C6052R-A
红外距离 15M
红外灯 8pcs
成像器件 1/3"SONY Super-HAD ⅡCCD
信号制式 PAL/NTSC
清晰度 540TV lines
照度 0 LUX(低于5LUX，红外LED启动）
信噪比 >48dB
电子快门 自动 1/50（1/60）-1/100，000
白平衡 自动
同步系统 内同步
视频输出 1.0Vp-p 75 欧 BNC
电源 DC 12V 800mA
工作温度 -10度~55度
保存温度 -20度~65度
使用环境 室内，日夜两用
镜头 4mm,6mm,8mm
净重量 0.22Kg
外形尺寸 直径93mmX高78mm

5.3、30米红外一体摄像机（KV-C3053-A）
主要特性：
30米海红外防水夜视摄像机彩色黑白日夜自动转换； 6mm CS接口红外镜头； Φ8×14PCS 红外灯, 红外灯照射距离: 30米； 光敏电阻控制红外灯自动开启和关闭； 防水, 防尘, 达到IP66防护等级； 适合室内和室外安装；
具体参数：
型号 KV-C3053－A
红外距离 30M
红外灯 14pcs
成像器件 1/3"SONY Super-HAD ⅡCCD
信号制式 PAL/NTSC
清晰度 540TV lines
照度 0 LUX(低于5LUX，红外LED启动）
信噪比 >48dB
电子快门 自动 1/50（1/60）-1/100，000
白平衡 自动
同步系统 内同步
视频输出 1.0Vp-p 75 欧 BNC
电源 DC 12V 800mA
工作温度 -10度~55度
保存温度 -20度~65度
使用环境 室内/室外，日夜两用
镜头 6mm
净重量 500g
外形尺寸 135mm X86mm X79mm

5.4、50米红外夜视摄像机（KV-C3055-A）
主要特性：
1/3"SONY Super-HAD ⅡCCD  540线,彩色黑白日夜自动转换；16mm CS接口红外镜头；Φ8×18PCS 红外灯, 红外灯照射距离: 50米；光敏电阻控制红外灯自动开启和关闭；防水, 防尘, 达到IP66防护等级；适合室内和室外安装；
具体参数：

型号 KV-C3055－A
红外距离 50M
红外灯 18pcs
成像器件 1/3"SONY Super-HAD ⅡCCD
信号制式 PAL/NTSC
清晰度 540TV lines
照度 0 LUX(低于5LUX，红外LED启动）
信噪比 >48dB
电子快门 自动 1/50（1/60）-1/100，000
白平衡 自动
同步系统 内同步
视频输出 1.0Vp-p 75 欧 BNC
电源 DC 12V 2A
工作温度 -10度~55度
保存温度 -20度~65度
使用环境 室内/室外，日夜两用
镜头 16mm
净重量 2.0Kg
外形尺寸 190mm X102mm X103mm


5.5、80米红外夜视摄像机（KV-C3058-A）
主要特性：
1/3"SONY Super-HAD ⅡCCD  540线, 彩色黑白日夜自动转换；25mm CS接口红外镜头；Φ8×40PCS 红外灯, 红外灯照射距离: 80米；光敏电阻控制红外灯自动开启和关闭；防水, 防尘, 达到IP66防护等级；适合室内和室外安装；
具体参数：
型号 KV-C3058－A
红外距离 80M
红外灯 40pcs
成像器件 1/3"SONY Super-HAD ⅡCCD
信号制式 PAL/NTSC
清晰度 540TV lines
照度 0 LUX(低于5LUX，红外LED启动）
信噪比 >48dB
电子快门 自动 1/50（1/60）-1/100，000
白平衡 自动
同步系统 内同步
视频输出 1.0Vp-p 75 欧 BNC
电源 AC220V 40W
工作温度 -10度~55度
保存温度 -20度~65度
使用环境 室内/室外，日夜两用
镜头 25mm
净重量 3.0Kg
外形尺寸 294mm X123mm X128mm

5.6、16路嵌入式硬盘录像机（KV-IET2116Q）
主要特性：
采用最新的USB2.0接口，进一步稳定USB鼠标功能
快速实现USB备份、USB升级等操作
支持SATA刻录备份
同时多路录像，同时录像回放，同时网络操作
1/4/8/9/16画面显示
每画面可设置192(16×12)个检测区域；可设置多级灵敏度
时间点检索、日历检索、事件检索、通道检索
技术参数
主处理器    工业级嵌入式微控制器
操作系统    嵌入式LINUX操作系统
系统资源    100帧/200帧/400帧
操作界面    8位真彩色图形化菜单操作界面，支持鼠标操作，带有菜单注释
画面显示    1/4画面显示1/4/8画面显示1/4/8/9/16画面显示
视频标准    PAL(625线，50场/秒），NTSC(525线，60场/秒）
图像质量预览    704×576，录像支持 CIF、2CIF、4CIF(D1)
录像速度(CIF)   PAL制：每路1-25帧/秒可调、NTSC制：每路1-30帧/秒可调
图像移动侦测     每画面可设置192(16×12)个检测区域；可设置多级灵敏度
录像方式及优先级    手动>报警>动态检测>定时
录像查询方式    时间点检索、日历检索、事件检索、通道检索
每路占用硬盘空间    视频：56～500M字节/小时
备份方式     网络备份、USB备份、SATA备份
视频输入     4路BNC8路BNC16路BNC
视频输出     2路BNC，1路VGA输出
报警输入     16路报警输入（低电平有效）
报警输出    6路继电器输出
网络接口     RJ45 10M/100M自适应以太网口
云台控制接口      1个RS485,1个RS232
USB接口    2个USB2.0接口
电源     220V+10% 50Hz+2% / 110V 60Hz
功耗(不含硬盘)     25-40W
使用工作温度     0℃~＋55℃
使用湿度     10%～90%
外型尺寸     2U标准工业机箱，440(宽)x460(深)x89(高)mm
重 量        6.5～7.5KG（不含硬盘）

六、设备清单及报价
序号 名称 品牌 型号 规格 单价 单位 数量 合计
1 100米红外全球摄像机 凯威 KV-C8609R-C22 9寸红外恒速全球摄像机，355度，15度/秒，红外距离100米，1/4''Sony CCD,22倍光学变焦，480线，彩色转黑白 　 只 3   
2 红外半球摄像机 凯威 KV-C6052R-A 1/3"SONY Super-HAD ⅡCCD 540线,4mm镜头，红外距离15m，高分辨率 　 只 1   
3 电源 国产 DC12V 1A 220V输入，直流12V 1A输出 　 个 1   
4 30米红外一体摄像机 凯威 KV-C3053-A 1/3"SONY Super-HAD ⅡCCD 540线,6mm镜头，红外距离30m，高分辨率 　 只 14   
5 三角支架 凯威 KV-F4302 铸铝 　 个  14   
6 电源 国产 DC12V 1A 220V输入，直流12V 1A输出 　 个 14   
7 50米红外一体摄像机 凯威 KV-C3055-A 1/3"SONY Super-HAD ⅡCCD 540线,16mm镜头，红外距离50m，高分辨率 　 个 5   
8 红外三角支架 凯威 KV-F4303 铸铝 　 个 5   
9 电源 国产 DC12V 2A 220V输入，直流12V 2A输出 　 个 5   
10 80米红外一体摄像机 凯威 KV-C3058-A 1/3"SONY Super-HAD ⅡCCD 540线,25mm镜头，红外距离80m，高分辨率 　 个 10   
11 红外三角支架 凯威 KV-F4303 铸铝 　 个 10   
12 电源 国产 DC12V 2A 220V输入，直流12V 2A输出 　 个 10   
13 16路嵌入式硬盘录像机 凯威 KV-IET2116Q 16路视频，CIF分辨率，显示录像全实时，H.264压缩，嵌入式操作系统 　 台 3   
14 硬盘 希捷 ST1000 1000G硬盘，可保存资料三个月 　 块 6   
15 显示器 三星 943NW 19寸宽屏 　 台 3   
16 操作台 国产 定制 三联 　 联 3   
17 单路视频光端机 凯威 KV-V1001 单模、1芯光纤传输1路正向视频信号：1V↑ 　 对 9   
18 两路视频光端机 凯威 KV-V2001 单模、1芯光纤传输2路正向视频信号：2V↑ 　 对 2   
19 两路视频光端机（带反向数据） 凯威 KV-VD2001 单模、1芯光纤传输2路正向视频带1路反向RS485数据控制信号：2V↑+ 1D↓ 　 对 1   
20 4路视频光端机 凯威 KV-V4001 单模、1芯光纤传输4路正向视频信号：4V↑ 　 对 4   
21 光缆 国产 　 单模四芯，双铠 　 米 　   
22 视频线 国产 SYV75-5 　 　 米 　   
23 电源线 国产 RVV2*0.75 　 　 米 　   
24 电源线 国产 RVV2*2.5 　 　 米 　   
25 控制线 国产 RVVP2*0.75 　 　 米 　   
26 PVC管 国产 ∮25 　 　 米 　   
27 立杆 国产 定制 　 　 个 4   
28 附件 国产 　 连接件、固定件等 　 套 33