网络视频监控系统设计
摘 要当今，由于人类生产、生活水平的提高与科学技术的发展，与安防息息相关的各行业对作为安全领域重要组成部分的视频监控系统提出更高的要求，视频监控系统由为此顺应发展潮流逐渐开始从模拟化转变为数字化、网络化。网络视频监控系统作为先进的安防管理系统之一，已被广泛应用于各行业安全监控系统。一方面它可以使监控部门获得重要监控区域大量的实时信息，以便对突发情况实施及时、有效的管控。同时又能够提高工作效率，实现工作管理的自动化、智能化。本文通过对视频监控系统的研究来了解网络视频监控系统的系统组成、工作方式、网络架构和传输要求，并结合某小区视频监控设计需求对网络视频监控系统的总体架构组成、功能特点和设备选型进行方案设计。方案采用高清网络摄像机+NVR网络硬盘录像机+网络视频解码矩阵组合形式，通过光纤传输方式传输到监控中心，其中NVR是网络视频监控系统的核心设备。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究现状及发展趋势 1
1.3课题研究意义 1
1.4课题研究内容 2
第二章 视频监控系统研究 3
2.1系统概述 3
2.2组成设备 3
2.3工作原理 3
2.4传输方式 4
2.5网络视频监控的优点 4
第三章 网络视频监控方案设计 6
3.1工程概述 6
3.2设计需求 6
3.3设计原则与依据 6
3.4设计思路 7
3.5系统架构与组成 8
3.6前端点位设计 9
3.7监控中心设计 10
3.8系统功能特点 11
3.8.1实时图像监看 11
3.8.2报警联动机制 12
3.8.3云台控制功能 13
3.8.4设备在线管理 13
3.8.5先进压缩方式 13
3.8.6 NVR网络存放 13
3.9设备参数与选型 13
3.9.1前端设备 13
3.9.2传输与交换设备 16
3.9.3控制记录设备 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 3.9.4显示设备 18
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
第一章 绪论
1.1课题研究背景
20世纪80年代，视频监控技术在中国开始出现。模拟视频监控系统作为早期的视频监控系统被划分为第一代，中间发展数字视频监控系统被划分为第二代，到现在越来越成熟稳定的网络视频监控系统被划分为第三代。每一代都具有继承性和创新性，在此模式上不断循环发展。八十年代，模拟视频监控系统主要部分是由前端模拟摄像机、录像机和监视器等组成的小范围监控系统。九十年代，结合计算机技术的革新，基于计算机软硬件的成熟应用而发展出了数字视频监控系统，从而开始实现视频监控系统的数字化。二十一世纪以来，由于网络通讯技术的广泛应用，视频监控系统的控制地域限制开始从本地监控向远程监控转变。远程网络视频监控系统中以网络视频服务器为代表的网络监控核心设备开始进入市场，伴随着前端采集设备图像的数据化，彻底消除了视频在网络上的传输障碍，这样使得传输方式更加有选择性、灵活性。
1.2课题研究现状及发展趋势
近年来国内随着“智慧城市”等城市建设项目在全国范围的兴起，小区、机场等公共区域对于视频监控的要求越来越高，网络监控在中国视频监控的市场也越来越大。与此同时相应的商家趁机推出符合更高要求视频监控技术。但是，网络视频监控系统还处于发展与变革的进出之中，系统传输宽带和存储容量依旧是制约网络视频监控系统的重点与难点。不过随着技术的发展，日益变得成熟、稳定，并在成熟中创新，在创新中成熟。
从全球范围的发展趋势来看，以网络摄像机及网络硬盘录像机(NVR)为代表的网络视频监控产品在整体视频监控市场中所占比例日益增加，逐步成为市场增长的新靓点。从技术方面讲，视频监控系统正向前端信息采集数字化，传输网络化，处理智能化，从而实现资源共享，远程控制。总之，视频监控系统的具体发展趋势是实现图像数字化、传输网络化、系统集成化，从而真正实现视频监控系统的智能化。
1.3课题研究意义
视频监控系统在安防系统中的重要性不言而喻，更是在现实中的城市建设、公共安全等领域起着必不可少的作用。早期的模拟视频监控出现可以满足当时的需求，但随着需求的提高，远程控制、图像质量、与其他安防系统的集成等早已不是模拟视频监控系统所能满足，所以网络视频监控系统应运而生。网络视频监控系统作为一种满足安全需求的产品，必然会逐步取代模拟监控系统。由于采用视频图像智能识别与分析技术和网络传输技术，网络视频监控系统的数字化和网络化便有了有利的支撑基础，同时也为网络视频监控系统的智能化迈进更近一步。利用数字网络技术，在视频监控领域中应用了一套数字化、网络化的视频监控系统，具有很好的工程应用价值。
1.4课题研究内容
1.掌握视频监控系统的组成、工作方式；
2.熟悉视频监控系统网络的组建和传输要求；
3.分析该建筑物中系统防区的设计要点，完成系统平面图的设计；
4.根据系统前端布点情况完成传输系统的设计，系统中心控制部分的设计；
5.完成系统设备的选型，确定设备参数指标；
6.提供系统平面点位布置图、系统结构图、机房布置图等完整的设计图纸。
课题大纲
论文内容安排如下：
绪论（课题研究背景、现状及发展趋势、意义与内容）
网络视频监控系统的研究方案
视频监控系统概述（组成、工作方式、传输要求等）
网络视频监控的系统设计分析
设计需求
总体架构与组成
设计分析与说明
功能特点
设备选型
图纸设计（系统图、点位图、机房布置图）
第二章 视频监控系统研究
2.1系统概述
视频监控系统是利用前端监控设备将特定监视区域视频传送到监控主机并显示在屏幕上，让监控人员了解现场情况。前端设备通过传输介质将视频图像信息传输到监控主机，然后将视频信号通过视频分配器或矩阵分配到各监视器及屏幕墙，同时将监控信息图像存储到录像机内，以供回放查询。
2.2组成设备
视频监控系统组成由前端部分设备、传输部分设备、控制部分设备、显示记录部分设备四个主要部分设备。其中前端部分设备包括各类型的摄像机以及配套设备；传输部分设备包括同轴电缆和光纤等传输介质，以及对应的设备放大器，光端机或调制解调设备等；控制部分设备主要包括监控主机、视频服务器、视频切换器、等控制平台；显示记录设备主要包括电视屏幕墙、监视器、硬盘录像机等。
2.3工作原理
依据计算机网络层数划分，我们把视频监控系统也划分为七层，分别是：表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支持层、采集层。当然，由于当前设备集成化技术的应用，层数划分在集成设备上并不明显，所以它可能在系统中有多层身份。??????
（1）表现层：表现层是通过人体感官能感受到系统表现出的监视结果。如电视屏幕墙、监视器、报警喇叭等都属于这一层。
（2）控制层：视频监控系统的控制方式分为两种，一种是模拟控制，另一种是数字控制。早期的模拟控制方式成本低、故障率小但适用于小范围监控。对于大范围监控来说，这种控制方式就显得过于繁多复杂且成本较高，因此数字控制方式就应运而生。数字控制是将PC与工控机作为监控系统的控制主机，它将控制操作简单化，控制设备小型化，控制线路单一化，并为以后视频监控网络化奠定了基础。但数字控制也有不完善之处，控制主机成本高、控制系统不稳定、控制响应时间长等问题仍然存在。????
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究现状及发展趋势 1
1.3课题研究意义 1
1.4课题研究内容 2
第二章 视频监控系统研究 3
2.1系统概述 3
2.2组成设备 3
2.3工作原理 3
2.4传输方式 4
2.5网络视频监控的优点 4
第三章 网络视频监控方案设计 6
3.1工程概述 6
3.2设计需求 6
3.3设计原则与依据 6
3.4设计思路 7
3.5系统架构与组成 8
3.6前端点位设计 9
3.7监控中心设计 10
3.8系统功能特点 11
3.8.1实时图像监看 11
3.8.2报警联动机制 12
3.8.3云台控制功能 13
3.8.4设备在线管理 13
3.8.5先进压缩方式 13
3.8.6 NVR网络存放 13
3.9设备参数与选型 13
3.9.1前端设备 13
3.9.2传输与交换设备 16
3.9.3控制记录设备 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 3.9.4显示设备 18
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
第一章 绪论
1.1课题研究背景
20世纪80年代，视频监控技术在中国开始出现。模拟视频监控系统作为早期的视频监控系统被划分为第一代，中间发展数字视频监控系统被划分为第二代，到现在越来越成熟稳定的网络视频监控系统被划分为第三代。每一代都具有继承性和创新性，在此模式上不断循环发展。八十年代，模拟视频监控系统主要部分是由前端模拟摄像机、录像机和监视器等组成的小范围监控系统。九十年代，结合计算机技术的革新，基于计算机软硬件的成熟应用而发展出了数字视频监控系统，从而开始实现视频监控系统的数字化。二十一世纪以来，由于网络通讯技术的广泛应用，视频监控系统的控制地域限制开始从本地监控向远程监控转变。远程网络视频监控系统中以网络视频服务器为代表的网络监控核心设备开始进入市场，伴随着前端采集设备图像的数据化，彻底消除了视频在网络上的传输障碍，这样使得传输方式更加有选择性、灵活性。
1.2课题研究现状及发展趋势
近年来国内随着“智慧城市”等城市建设项目在全国范围的兴起，小区、机场等公共区域对于视频监控的要求越来越高，网络监控在中国视频监控的市场也越来越大。与此同时相应的商家趁机推出符合更高要求视频监控技术。但是，网络视频监控系统还处于发展与变革的进出之中，系统传输宽带和存储容量依旧是制约网络视频监控系统的重点与难点。不过随着技术的发展，日益变得成熟、稳定，并在成熟中创新，在创新中成熟。
从全球范围的发展趋势来看，以网络摄像机及网络硬盘录像机(NVR)为代表的网络视频监控产品在整体视频监控市场中所占比例日益增加，逐步成为市场增长的新靓点。从技术方面讲，视频监控系统正向前端信息采集数字化，传输网络化，处理智能化，从而实现资源共享，远程控制。总之，视频监控系统的具体发展趋势是实现图像数字化、传输网络化、系统集成化，从而真正实现视频监控系统的智能化。
1.3课题研究意义
视频监控系统在安防系统中的重要性不言而喻，更是在现实中的城市建设、公共安全等领域起着必不可少的作用。早期的模拟视频监控出现可以满足当时的需求，但随着需求的提高，远程控制、图像质量、与其他安防系统的集成等早已不是模拟视频监控系统所能满足，所以网络视频监控系统应运而生。网络视频监控系统作为一种满足安全需求的产品，必然会逐步取代模拟监控系统。由于采用视频图像智能识别与分析技术和网络传输技术，网络视频监控系统的数字化和网络化便有了有利的支撑基础，同时也为网络视频监控系统的智能化迈进更近一步。利用数字网络技术，在视频监控领域中应用了一套数字化、网络化的视频监控系统，具有很好的工程应用价值。
1.4课题研究内容
1.掌握视频监控系统的组成、工作方式；
2.熟悉视频监控系统网络的组建和传输要求；
3.分析该建筑物中系统防区的设计要点，完成系统平面图的设计；
4.根据系统前端布点情况完成传输系统的设计，系统中心控制部分的设计；
5.完成系统设备的选型，确定设备参数指标；
6.提供系统平面点位布置图、系统结构图、机房布置图等完整的设计图纸。
课题大纲
论文内容安排如下：
绪论（课题研究背景、现状及发展趋势、意义与内容）
网络视频监控系统的研究方案
视频监控系统概述（组成、工作方式、传输要求等）
网络视频监控的系统设计分析
设计需求
总体架构与组成
设计分析与说明
功能特点
设备选型
图纸设计（系统图、点位图、机房布置图）
第二章 视频监控系统研究
2.1系统概述
视频监控系统是利用前端监控设备将特定监视区域视频传送到监控主机并显示在屏幕上，让监控人员了解现场情况。前端设备通过传输介质将视频图像信息传输到监控主机，然后将视频信号通过视频分配器或矩阵分配到各监视器及屏幕墙，同时将监控信息图像存储到录像机内，以供回放查询。
2.2组成设备
视频监控系统组成由前端部分设备、传输部分设备、控制部分设备、显示记录部分设备四个主要部分设备。其中前端部分设备包括各类型的摄像机以及配套设备；传输部分设备包括同轴电缆和光纤等传输介质，以及对应的设备放大器，光端机或调制解调设备等；控制部分设备主要包括监控主机、视频服务器、视频切换器、等控制平台；显示记录设备主要包括电视屏幕墙、监视器、硬盘录像机等。
2.3工作原理
依据计算机网络层数划分，我们把视频监控系统也划分为七层，分别是：表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支持层、采集层。当然，由于当前设备集成化技术的应用，层数划分在集成设备上并不明显，所以它可能在系统中有多层身份。??????
（1）表现层：表现层是通过人体感官能感受到系统表现出的监视结果。如电视屏幕墙、监视器、报警喇叭等都属于这一层。
（2）控制层：视频监控系统的控制方式分为两种，一种是模拟控制，另一种是数字控制。早期的模拟控制方式成本低、故障率小但适用于小范围监控。对于大范围监控来说，这种控制方式就显得过于繁多复杂且成本较高，因此数字控制方式就应运而生。数字控制是将PC与工控机作为监控系统的控制主机，它将控制操作简单化，控制设备小型化，控制线路单一化，并为以后视频监控网络化奠定了基础。但数字控制也有不完善之处，控制主机成本高、控制系统不稳定、控制响应时间长等问题仍然存在。????
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