天津港散貨物流有限責任公司是由天津港務局等六家大中型國有企業(yè)投資5億元人民幣合資組建的現(xiàn)代化物流企業(yè)。散貨物流中心總規(guī)劃面積約為26.8平方公里，目前已開發(fā)的12平方公里分為商貿(mào)服務、儲存加工、鐵路裝卸、公共服務等四個功能區(qū)域。中心擁有大規(guī)模散貨集中存儲場地，技術(shù)領(lǐng)先的煤炭皮帶輸送長廊系統(tǒng)，陸續(xù)吸引了中煤、中化、中國五礦、中鋼和神華等部分國內(nèi)外大型煤炭、礦石等散貨貿(mào)易、倉儲、加工企業(yè)入駐，擁有巨大的散貨倉儲量和加工量，具備了大宗散貨物流集散、存儲、分撥、配送等功能。散貨物流中心作為港區(qū)有機組成部分，市委、市政府、天津港（集團）公司對散貨物流中心的發(fā)展尤為重視，加大了對散貨物流中心稅收和土地使用等方面的政策扶持力度，為散貨物流中心發(fā)展創(chuàng)造了條件。通過不斷建設和完善，散貨物流中心將成為集中培育國際、國內(nèi)大型物流企業(yè)的載體，帶動天津物流業(yè)向?qū)I(yè)化、合理化方向發(fā)展，促進商流、資金流、信息流、技術(shù)流的集聚，推動交通運輸業(yè)、商業(yè)業(yè)、金融業(yè)、信息業(yè)和旅游等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，發(fā)展壯大我市的第三產(chǎn)業(yè)。

    根據(jù)實際情況，天津市天下數(shù)碼視頻有限公司設計了天津港散貨物流中心安全防范系統(tǒng)的數(shù)字化監(jiān)控解決方案——即以數(shù)字錄像技術(shù)作為核心技術(shù)的數(shù)字化的監(jiān)控系統(tǒng)。

    數(shù)字錄像技術(shù)主要是指采用數(shù)字記錄的方式監(jiān)控圖象，直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的錄像機+錄像帶的方式。采用數(shù)字化錄像技術(shù)后，監(jiān)控視頻圖像數(shù)據(jù)以文件的形式保留在硬盤或其他數(shù)字化的存儲介質(zhì)里，可以很方便地進行檢索、復制、備份，可以多次無損耗復制，無限次重復利用存儲介質(zhì)。因此該技術(shù)具有架構(gòu)合理、穩(wěn)定性和安全性強、且低成本，低維修量等特點。

    本工程設計在貨場主要部位,重要道路路口,各個汽車衡內(nèi)外,各個卸貨場,備貨區(qū),臨時卡口等,設置閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)。為保證該系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、安全性、先進性、可擴充性、經(jīng)濟性，經(jīng)優(yōu)化設計本系統(tǒng)采用了全實時數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控方案。高清晰度、高存儲容量、全實時、數(shù)字化、網(wǎng)絡化、圖像資源網(wǎng)上共享（經(jīng)授權(quán)的網(wǎng)上工作站）是本方案設計的主要特征。

    本方案所提供的系統(tǒng)主要經(jīng)由中控室（監(jiān)控中心）對物流中心主要部位進行全方位、實時監(jiān)控，在發(fā)生可疑情況時并快速捕捉現(xiàn)場圖像，并進行實時錄像，為中控室值班人員和警衛(wèi)值班人員及時發(fā)現(xiàn)應急分析與處理突發(fā)事件提供真實證據(jù)，并為安全防范指揮決策提供可靠原始現(xiàn)場依據(jù)，從而確保場區(qū)內(nèi)的安全，并為實現(xiàn)現(xiàn)代化,科學化,智能化管理奠定良好基礎。

一、監(jiān)控系統(tǒng)設計原則
    以行業(yè)標準作為設計依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，用最佳設計方案體現(xiàn)最高的性能價格比，是本方案設計的指導思想，也是本方案設計的基本出發(fā)點和追求的目標。

先進性：
    在投資費用許可的情況下，系統(tǒng)采用當今先進的技術(shù)和設備，一方面能反映系統(tǒng)所具有的先進水平，另一方面又使系統(tǒng)具有強大的發(fā)展?jié)摿?，以便該系統(tǒng)在盡可能的時間內(nèi)與社會發(fā)展相適應。

可靠性：
    系統(tǒng)最重要的就是可靠性，系統(tǒng)一旦癱瘓的后果將是難以想象的，因此系統(tǒng)必須可靠地、能連續(xù)地運行，系統(tǒng)設計時在成本接受的條件下，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設備選擇、產(chǎn)品供應商的技術(shù)服務及維修響應能力等各方面均應嚴格要求，使得故障發(fā)生的可能性盡可能少。即便是出現(xiàn)故障時，影響面也要盡可能小。[nextpage]

安全性：
    對于一個系統(tǒng)來說，其內(nèi)外部的安全性也非常重要，應具有密碼、多級控制級別、撤設防級別；操作人權(quán)限可劃分為系統(tǒng)設置、超級用戶、值班員等，各種系統(tǒng)控制、報警時間應具有記錄及共享功能。

可擴充性：
    系統(tǒng)設計時應充分考慮今后的發(fā)展需要，系統(tǒng)應具有預備容量的擴充與升級換代的可能。

規(guī)范性：
    由于本系統(tǒng)是一個嚴格的綜合性系統(tǒng)，在系統(tǒng)的設計與施工過程中應參考各方面的標準與規(guī)范，嚴格遵從各項技術(shù)規(guī)定，做好系統(tǒng)的標準化設計與施工。

    一切應從實際出發(fā)，使智能系統(tǒng)具有較高的實用效能。這也是電視監(jiān)控系統(tǒng)在當今之所以能迅速興起并發(fā)展的關(guān)鍵所在。

    閉路監(jiān)控系統(tǒng)的粗略結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

                            監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

二、系統(tǒng)方案
    依據(jù)業(yè)主使用功能要求并考慮安防監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢，本方案設計推薦以遠程無線微波傳輸、數(shù)字硬盤錄像機與矩陣相結(jié)合的閉路電視監(jiān)控方案。

（一）系統(tǒng)原理概述
    前端設備由各種攝像機、可變鏡頭、云臺、解碼器、室內(nèi)防護罩、防護罩支架組成。

    中間傳輸部分：中間傳輸部分是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的一個重要組成部分，對傳送控制信號、視頻信號和傳輸電源的傳輸方式關(guān)系到信號的傳輸最終的質(zhì)量，根據(jù)現(xiàn)場情況，我們在本方案中選用無線微波傳輸技術(shù)。

    終端設備由視頻終端終端服務器、控制主機、監(jiān)視器、穩(wěn)壓電源、電視墻、控制臺組成。[nextpage]

（二）本系統(tǒng)設計方案主要特點是：
1、采用無線微波傳輸技術(shù)
    該系統(tǒng)信號傳輸部分采用無線數(shù)字微波傳輸技術(shù)，傳輸部分就是系統(tǒng)圖象信號、聲音信號、控制信號等的通道，目前一般應用光纖、同軸電纜、微波在其閉合的環(huán)路內(nèi)傳輸電視信號，并從攝像到圖像顯示構(gòu)成獨立完整的電視系統(tǒng)。它能實時、形象、真實地反映被監(jiān)控對象，不但極大地延長了人眼的觀察距離，而且擴大了人眼的機能，它可以在惡劣的環(huán)境下代替人工進行長時間監(jiān)視，讓人能夠看到被監(jiān)視現(xiàn)場的實際發(fā)生的一切情況，并通過錄像記錄下來。

    一般在視頻傳輸?shù)木嚯x都比較近，可采用基帶傳輸方式，也就是75歐姆的視頻同軸電纜，但它的有限傳輸距離在400米，而且同軸電纜由于線材本身特性的問題，使得傳輸距離受到限制，在充斥著電磁波的使用環(huán)境中，電磁波的干擾更使同軸電纜傳輸?shù)男式档停栽诰嚯x較遠的場合采用光纖、無線微波的傳輸方式。

    在傳輸方面，光纖和無線微波的使用不僅使遠距離監(jiān)控成為可能，而且使得監(jiān)控圖像和監(jiān)控信號的傳送質(zhì)量得到質(zhì)的提升。

    光纖和微波視頻傳輸技術(shù)在監(jiān)控領(lǐng)域內(nèi)大規(guī)模應用是近幾年的事，它不僅解決了遠距離監(jiān)控的難題，而且極大地提高了圖像和信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。光纖具有傳輸帶寬寬、不受電磁干擾、受外界環(huán)境影響小、保密性好等諸多優(yōu)點，一根光纖就可以傳送監(jiān)控系統(tǒng)中需要的所有信號，傳輸距離可以達到上百公里，在通常情況下，由于監(jiān)控點分布在較廣闊的范圍內(nèi)，并且與監(jiān)控中心的距離較遠，線路鋪設成本高昂，而且施工周期長，或者因為物理因素難以架設線纜，如遇到河流山脈等障礙，無線微波技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)很好的解決了這些難題。

    微波作為一種無線傳輸方式，在靈活性、抗災性和移動性方面具有其他傳輸方式無法比擬的優(yōu)點，這也是它的優(yōu)勢所在。無線傳輸監(jiān)控系統(tǒng)有以下特點:

1)用于完全不能布線的地方.
2)某個被監(jiān)控點的圖像可以被傳輸?shù)蕉鄠€控制點.
3)成本相對較低,運行性能穩(wěn)定,成本低,維護方便.
4)可以實現(xiàn)圖像,聲音同步傳輸.
5)布設,撤除極為方便,可移動性強.
6)在無中繼,無障礙的條件下可實現(xiàn)5km-50km傳輸.

    前端攝像機的視頻信號通過前端信號發(fā)射機經(jīng)定向、圓極化螺旋天線發(fā)射出去，中心通過螺旋天線收到,經(jīng)濾波放大器濾波放大后,將干凈的圖像信號交給控制中心接收機后經(jīng)顯示器還原出來。[nextpage]

該系統(tǒng)具有以下幾個特點:
    1）傳輸距離遠實時傳輸,圖像逼真穩(wěn)定,聲音洪亮、清晰,該系統(tǒng)采用了先進的鎖相環(huán)技術(shù),頻點穩(wěn)定、圖像實時、逼真，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。與矩陣或硬盤錄像相連接,可實現(xiàn)遠程控制前端,選定開鎖定目標的功能，由于該系統(tǒng)本身具有的特點,使其造價低廉,施工簡單,更便于日常維護及維修。

    2)無線指令遙控系統(tǒng): 在中心通過指令鍵盤將控制信號經(jīng)指令發(fā)射機發(fā)射出去,經(jīng)指令接收機收到后給解碼器,解碼器通過解碼識別,啟動云臺上下,左右轉(zhuǎn)動控制鏡頭的開,關(guān),以及聚,變焦,達到了全方位的,實時的監(jiān)控目的.

2、控制中心資料保存技術(shù)特點：
    1）采用當今先進數(shù)字圖像壓縮MPEG4格式處理和網(wǎng)絡傳輸現(xiàn)代技術(shù)組成的24路全實時數(shù)字硬盤錄像主機終端監(jiān)控設備，首選MPEG-4視頻壓縮技術(shù)組成的全實時數(shù)字硬盤錄像成套設備技術(shù)方案，在諸如清晰度、存儲量、穩(wěn)定性、價格、網(wǎng)絡適應性五大質(zhì)量要素方面均明顯優(yōu)于采用MJPEG、MPEG-1視頻壓縮技術(shù)所組成的數(shù)字錄像成套設備技術(shù)方案。

    為此，本方案設計由于選用了目前國際國內(nèi)先進的視頻數(shù)字壓縮技術(shù)，不僅彌補了模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)深受記錄、通訊、傳輸?shù)瘸Ｒ?guī)技術(shù)的制約，而產(chǎn)生的諸如其發(fā)展難以形成有效的事前預防、事發(fā)控制、事后分析處理的體系，操作煩瑣、費時費力、日常磁帶消耗量大，運營費用高等等弊病，而且解決了方案優(yōu)化、設備選型的關(guān)鍵點，完全滿足了業(yè)主使用的功能要求，同時使系統(tǒng)具有高存儲容量、全實時、數(shù)字化、集成化、智能化、網(wǎng)絡化等技術(shù)特征，且綜合技術(shù)經(jīng)濟指標最佳，可有效保證系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，提高圖像質(zhì)量和運作效率，節(jié)省大量運營投資，并使系統(tǒng)具有先進可行性。

    2）具有圖像資源網(wǎng)上共享功能，不僅控制室可隨時監(jiān)視被監(jiān)控點的現(xiàn)場情況，而且可供局域網(wǎng)中有權(quán)限的客戶工作站調(diào)用查看。系統(tǒng)具有較強的擴展能力，數(shù)字硬盤錄像機目前輸入44個監(jiān)視點，還可以增加4個監(jiān)控點，擴展到48路的容量，并預留了帶32個防區(qū)報警輸入及可擴充的報警輸出接口。

    系統(tǒng)全中文操作界面易于操作、維護、易于軟件版本更新。

（三）系統(tǒng)方案實施
    主要由前端視頻監(jiān)控點44點、每個監(jiān)控點配有一套網(wǎng)絡視頻服務器，通過無線網(wǎng)橋傳輸視頻及指令信號，中心控制室配有16套計算機，其中14臺計算機的顯示器組成一面電視墻，另外兩臺計算機作為系統(tǒng)的核心操作平臺。每臺計算機能夠進行獨立的對前端監(jiān)控畫面進行錄象、回放功能。

前端設備
    前端設備是安裝在現(xiàn)場的攝像裝置，包括各類攝像機、鏡頭、防護罩、支架、電動云臺等設備，它的任務是對現(xiàn)場的圖像信號轉(zhuǎn)換成電信號。是整個電視監(jiān)控系統(tǒng)的基礎，只有在前端采集了良好的圖像信號，才有可能在后端進行高質(zhì)量的回顯和存儲。前端設備的成像質(zhì)量要有良好的保證，根據(jù)有關(guān)標準，該系統(tǒng)的后端成像清晰度不得低于電視線。

    攝像機根據(jù)圖像的種類、所適用的照度、攝像器件的種類、適用光譜的范圍、攝像機的使用環(huán)境和攝像機的用途分成很多種，現(xiàn)場設備進行選型時應充分考慮各種環(huán)境因素合理配置、選擇攝像機。

    攝像機的安裝應充分考慮現(xiàn)場實際情況和按照被保護對象的布防要求進行布置和安裝，確保攝像機的有效監(jiān)視范圍，保證無監(jiān)視盲區(qū)。攝像機在安裝后正式使用之前或之中，按照不同的環(huán)境因素和攝像機的種類進行調(diào)試，正確調(diào)整攝像機的鏡頭焦距、聚焦及光圈，還有白平衡的調(diào)整、視頻增益、同步方式以及電子快門、背景光補償?shù)软椖康恼{(diào)整。使攝像機工作于最佳狀態(tài)，保證最佳的監(jiān)視效果。[nextpage]

    1）在物流中心現(xiàn)場區(qū)域的室外監(jiān)控點采用高速智能一體化攝像機，通過64路矩陣主機和解碼器可以靈活地控制一體化攝像機三可變鏡頭27倍變倍自動聚集，可以靈活地控制云臺左右360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，以便清晰準確地觀察被監(jiān)視的目標；

    2）選擇高清晰度超低照度彩色半球攝像機作為前端室內(nèi)設備，由于其分辨率可達480線，另外由于其照度能達到0.5LUX，因此在晚間自然照度較低的情況下，仍然能夠清晰地觀察目標；

    3）、網(wǎng)絡視頻服務器：每臺前端監(jiān)控點配有一套網(wǎng)絡視頻服務器，保證每個監(jiān)控點能夠有一個獨立的IP地址。

    4）本系統(tǒng)新建現(xiàn)場監(jiān)控點總計44個，其中智能高速一體化攝像機監(jiān)控點31個;高清晰度槍式彩色定焦攝像機13個。

    閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）是應用光纖、同軸電纜、微波在其閉合的環(huán)路內(nèi)傳輸電視信號，并從攝像到圖像顯示構(gòu)成獨立完整的電視系統(tǒng)。它能實時、形象、真實地反映被監(jiān)控對象，不但極大地延長了人眼的觀察距離，而且擴大了人眼的機能，它可以在惡劣的環(huán)境下代替人工進行長時間監(jiān)視，讓人能夠看到被監(jiān)視現(xiàn)場的實際發(fā)生的一切情況，并通過錄像記錄下來。

傳輸系統(tǒng)
    傳輸系統(tǒng)的設計思想是安全可靠、抗干擾和防破壞能力強。

    本系統(tǒng)共有44個監(jiān)控點需要進行數(shù)字微波聯(lián)網(wǎng)，實時監(jiān)控前端的圖像，44個監(jiān)控點分別監(jiān)控一個區(qū)域，對于本系統(tǒng)方案，我們考慮到系統(tǒng)的擴充以及監(jiān)控系統(tǒng)適應現(xiàn)代化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化的要求，我們采用無線網(wǎng)絡傳輸結(jié)合數(shù)字視頻壓縮技術(shù)，將前端圖像傳輸?shù)街行摹?

終端控制部分
后端控制由管理中心的監(jiān)控設備來完成。監(jiān)控部件包括顯示單元、控制處理單元和錄像單元。監(jiān)控中心控制室是安全防范系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，是實現(xiàn)人機對話的場所，主要功能為：
?對視頻信號進行切換和處理
?視頻圖像的監(jiān)視及錄像
?內(nèi)外部通訊聯(lián)絡需配備對外通訊設備

后端控制部分的具體配置如下：
顯示單元：
?電視墻—由14臺19英寸彩色液晶顯示器組成
?控制部分—操作臺上配備2臺17寸液晶顯示器，一臺用于前端設備的控制管理，另外一臺作為電視墻的控制平臺。

    系統(tǒng)整體監(jiān)控點布局圖如下：

[nextpage]三、監(jiān)控系統(tǒng)綜述
1、44個遠程監(jiān)控點：13個安裝固定攝像機；31個安裝帶云臺控制攝像機，在監(jiān)控中心可以控制云臺；
2、所有攝像機視頻信號通過無線視頻服務器進行壓縮編碼，通過微波傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，在中心接收，可以直接通過計算機監(jiān)看，同時可以通過視頻服務器設備將圖像解壓出來，接入電視機監(jiān)控。
3、所有監(jiān)控點采直接采用數(shù)字視頻壓縮和微波一體化設備，與監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)，為用戶節(jié)省資源。
4、系統(tǒng)在可以配置錄像存儲計算機，配合nDVR軟件，中心進行實時錄像，連續(xù)24小時工作，并保存并根據(jù)實際需求保留多天的監(jiān)控錄像。
5、通過視頻編解碼器壓縮解壓，在中心還原到電視墻，在中心監(jiān)控室，可以進行監(jiān)控其中圖像。
6、系統(tǒng)前端供電原則上是就地、就近取電，電源連接采用保護接零，同時保證系統(tǒng)供電不影響物流中心的正常工作、秩序。
7、為了保證系統(tǒng)的完善性、安全性，在系統(tǒng)前端的攝象機立桿進行防撞保護。

四、結(jié)束語
    本方案設計是由天津市天下數(shù)碼視頻有限公司在完全滿足業(yè)主要求的前提下，以數(shù)字化和網(wǎng)絡技術(shù)為基礎，遵循先進、成熟、安全、穩(wěn)定、可靠、高效、高科技含量，易擴展、易操作、易維護的技術(shù)與設備選型原則，精心合理地優(yōu)化系統(tǒng)方案設計，并綜合考慮系統(tǒng)的嚴密性、設備布局的合理性，充分體現(xiàn)視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢，匯集公司多年來工程實踐成功經(jīng)驗，以務實的態(tài)度追求系統(tǒng)工程較高性能價格比和最佳的設備配置，建成一個技術(shù)先進、可靠、高安全性的閉路電視監(jiān)控安全防范體系。（本文由天津市天下數(shù)碼視頻有限公司提供）