智能化医院视频监控系统设计方案.doc
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1、智能化医院视频监控系统设计方案1.1系统概述为提高中西医结合医院的保安防盗与快速反应能力，预防打击犯罪活动，维护员工的人身及物品安全。必须建设一套先进的、一流的综合安防系统，再配合以必要的人防、技防手段，实现对医院有效的全天候监控，全面有效的保障医院各项工作运行的安全。闭路电视监控系统是获取视觉信息最可靠、最重要的手段，通过设置在医院的出入口、大厅、业务功能区域、楼内通道、电梯、楼梯口及室外公共活动区域等重要部位的摄像机进行全面监视及录像，所有监控信号进入监控中心。监控中心实现对图像切换和储存、区域显示和综合控制和管理。1.2设计思路本次医院视频监控系统的总体设计思路如下：1) 前端设备均采用
2、高清IPC，从而实现高清视频采集，同时为满足前端多种应用场景的不同需求，推荐不同类型、不同功能的IPC；2) 采用磁盘阵列存储模式对实时视频进行集中式存储，实现存储系统的高可靠性及稳定性；3) 部署模块化、集成化的视频综合平台，结合高清显示大屏实现视频图像、电子地图、电脑信号的上墙显示、拼接控制等功能；同时视频综合平台还配置服务器板卡，为部署平台软件提供必要环境，实现软硬件一体化；4) 建立统一的视频信息管理应用平台，实现对系统的统一管理；同时引入视频质量诊断技术，保障系统稳定运行；系统采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示；系统基于IP网络传
3、输技术，提供视频质量诊断等智能分析技术，实现全网调度、管理及智能化应用，为用户提供一套“高清化、网络化、智能化”的视频图像监控系统，满足用户在视频图像业务应用中日益迫切的需求。1.3设计目标建成统一的中心管理平台：通过管理平台实现全网统一的视频资源管理，对前端摄像机、编码器、解码器、控制器等设备进行统一管理，实现远程参数配置与远程控制等；通过管理平台实现全网统一的用户和权限管理，满足系统多用户的监控、管理需求，真正做到“坐阵于中心，掌控千里之外”。实现系统高清化与网络化：本方案以建设全高清监控系统为目标，为用户提供更清晰的图像和细节，让视频监控变得更有使用价值。同时以建设全IP监控系统为目标，
4、让用户可通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息，且系统组网便利，结构简单，新增监控点或客户端都非常方便。1.4系统架构系统物理结构图前端部分：前端支持多种类型的摄像机接入，本方案配置高清网络枪机、半球、球机等，前端网络摄像机将采集的模拟信号转换成网络数字信号，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，可直接接入网络并进行视频图像的传输。传输网络部分：传输网络部分主要是对前端接入到核心交换机之间的网络进行设计，前端系统通过接入交换机将新建前端网络高清摄像机连接中心的核心交换机，监控中心端的接入交换机负责PC工作站和存储等设备的接入。监控中心部分：监控中心采用磁盘阵列将高清视频图
5、像进行存储，解决数据落地问题。配置视频综合平台，完成视频的解码解码、拼接；监控中心部署LCD大屏用来将视频进行上墙显示等。实现统一的管理平台、统一的切换控制系统和统一的显示系统，实现对整个系统的统一配置和管理。平台部分：应用管理平台部署在视频综合平台的服务器板卡上，形成一体化的配置，应用管理平台可以对高清视频和用户进行统一管控，并且配置PC工作站进行预览、回放、下载等操作。1.5前端系统设计在医院院区出入口、主要干道、停车场、各功能性楼进出口、各楼大厅、通道、电梯厅、楼梯口及部分重要场所，如挂号收费处、住院登记、护士站及婴儿房等区域安装不同类型摄像机进行视频监控。根据不同场景的不同需求，灵活选
6、择合适的前端监控产品，满足室内外各种场景下的监控需求。通过全新的硬件平台和最优的编码算法，提供高效的处理能力和丰富的功能应用，旨在给用户提供最优质的图像效果、最丰富的监控价值、最便捷的操作管理和最完善的维护体系。1.1.1前端点位设计前端摄像机选型应根据不同应用场景的不同监控需求，选择不同类型或者不同组合的摄像机。室外选择200W像素固定枪机与球机搭配使用、交叉互动原则，以保证室外监控空间内的无盲区、全覆盖，为保证夜间采集效果，采用LED补光措施，同时根据实际需要配置防雷器、设备箱等以及视频传输设备和线缆。室内根据装修效果选择200W红外半球和固定枪机搭配使用，保证室内公共区域以及重要区域（分
7、诊台、挂号处、扶梯、食堂、手术区、ICU等）无盲区，全覆盖，为保证夜间采集效果，采用超低照度摄像机。在主楼出入口设置超宽动态半球，以抵消室外强光照射。为配合医院管理，在主楼出入口设置客流量统计摄像机，可为医院统计人流量情况。为有效打击票号黄牛，在医院大楼出入口设置人脸抓拍摄像机，可在后台进行人脸比对，在有可疑人员进入时，可第一时间向安保人员报警。在药房、无菌仓库、血库等对温湿度敏感的区域，采用带温湿度显示的高清半球摄像机，可实时监控室内温湿度情况。点表：楼层室内半球宽动态半球电梯半球室内枪机温湿度半球室内吸顶球机室外枪机室外球机室外305地下室330主楼1F4151374主楼2F361主楼3F
8、34主楼4F101主楼5F6主楼6F6主楼7F63主楼8F6主楼9F6主楼10F6主楼11F6主楼12F6顶层2后勤楼33小计17281644943051.1.2传输设备及线缆前端监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，关系到整个监控系统的图像质量和使用效果，因此要选择经济、合理的传输方式。本方案前端系统以高清网络摄像机为主，大部分为网络传输方式，但是对于不同场合、不同的传输距离，应选择不同的传输方式。网络双绞线传输：从前端摄像机到接入交换机距离不超过100m的情况下，使用网络双绞线（下面简称网线）来传输，这种传输方式的优点是线缆和设备价格便宜。光缆传输：从前端摄像机到接入交换机距
9、离超过100m的使用光缆来传输，通过光纤收发器将电信号转成光纤信号进行传输，如下图所示：1.6传输网络设计网络的整体设计不仅关系到整个监控系统的性能，还涉及到未来如何有效地与新技术接轨以及系统的平滑升级等问题。本系统立足于满足高清视频接入、转发、存储、解码等需求，同时选择适合的有发展前途的网络技术，充分满足未来五年监控系统业务的需求。因此首先对监控系统网络的建网思路做一个整体规划，监控网络系统应考虑如下几个方面：采用新一代、主流网络技术来设计监控网络，新一代网络技术往往能提供更高的性能，而且有更长的产品生命周期，便于维护。设计方法是按核心层、接入层分级设计。监控网络需要按照模块化、结构化的原则
10、设计，便于今后扩充和升级。针对网络的安全隐患，系统应通过多种安全措施保障系统的安全。监控传输网络系统主要作用是接入各类监控资源，为中心管理平台的各项应用提供基础保障，能够更好的服务于各类用户。核心层：核心层主要设备是核心交换机，作为整个网络的大脑，核心交换机的配置性能较高，并为双核心配置，满足整个监控系统的数据处理功能。接入层：前端网络采用独立的IP地址网段，完成对前端多只监控设备的互联。前端视频资源通过IP传输网络接入监控中心或者数据机房进行汇聚。前端网络接入目前采用两种常用方式，通常为点对点光纤接入的方式和点对多点的PON接入方式。接入层需对存储设备的网络接入提供支撑，确保存储设备网络环境
11、安全可靠。核心层交换机到接入交换机的网络采用光模块来传输，带宽达到万兆以上；传输设备如光纤收发器到接入交换机之间的带宽建议达到百兆；传输设备如光纤收发器之间的传输带宽建议达到百兆；结合项目实际需求，网络带宽规划做相应调整。1.7监控中心系统设计监控中心建设内容具体包括视频存储子系统、视频解码子系统、大屏显示子系统、平台管理软件等，还包括了客流量统计以及人脸比对。1.7.1系统结构设计监控中心系统结构图如下所示：监控中心系统结构图监控中心是整个视频监控系统的核心，实现视频图像资源的汇聚，并对视频图像资源进行统一管理和调度。其中，采用磁盘阵列实现视频图像资源的存储及调用，确保录像资源的可靠稳定；视
12、频综合平台完成视频解码上墙和图像的拼接控制，同时其在硬件层面支撑管理平台，并通过网络键盘进行视频切换和控制，通过高清大屏对高清视频进行精彩展现。1.7.2存储子系统本次监控系统设计存储1个月。采用高可靠控制器架构存储产品系列。全冗余高可靠设计，无单点故障，彻底保护用户的数据安全。集成IPSAN/NAS/CVR应用，支持视频流直接写入，提供单柜48盘位的大容量存储空间，同时采用N+1的冗余方式，可提供高性价比，高稳定性的视频监控存储解决方案。1.7.3解码子系统解码拼控子系统主要是采用以解码、控制、拼控等功能集于一体的视频综合平台来进行设计，满足解码拼控等功能。视频综合平台集所有控制解码设备于一
13、体，参考ATCA标准设计，支持模拟及数字视频的矩阵切换、视频图像行为分析、视音频编解码、集中存储管理、网络实时预览、视频拼接上墙等功能，是一款集图像处理、网络功能、日志管理、用户和权限管理、设备维护于一体的电信级视频综合处理交换平台，解码拼控子系统采用视频综合各平台，性能强大，集成度高。1.7.4大屏显示子系统大屏幕显示子系统建设的总体目标是：系统充分考虑到先进性、可靠性、经济性、可扩充性和可维护性等原则，建成一套采用先进成熟的技术、遵循布局设计优良、设备应用合理、界面友好简便、功能有序实用、升级扩展性好的液晶大屏幕拼接系统，以达到满足大屏幕图像和数据显示的需求。根据视频综合平台的设计，本次中
14、医院结合医院配置9台55寸3.5mm拼接屏搭配12台32寸液晶显示器，完美展示监控画面。大屏拼接系统能与视频综合平台无缝对接，获得最佳效果，下图为大屏显示子系统结构图。1.8可疑人员人脸比对系统1.8.1系统概述可疑人员管控系统是一套集出入人员人脸实时抓拍、可疑人员布控预警、人员精准搜索、身份信息核验、人员轨迹追踪为一体的分析和应用系统。可以对医院出入人员进行实时抓拍与预警，一方面帮助医院管理人员高效有效的防范医闹、依托、小偷等影响医院日常安全的嫌疑人员及医药代表等可能影响医院正常公众形象的相关人员，加强医院安全防范，另一方面帮助医院管理人员快速定位院区走失人员，提升医院在人民群众中的形象。1
15、.8.2系统架构医院可疑人员管控系统架构如下图所示：可疑人员管控系统架构医院可疑人员管控系统由以下三个部分组成: 前端人脸抓拍单元人脸抓拍单元包括人脸抓拍机和深眸智能采集摄像机，根据用户实际需求部署。主要用于人脸的图片采集。 后端人脸比对分析由脸谱服务器构成（依据人脸抓拍单元数量决定配置数量），可以对黑名单进行实时比对分析。支持集群部署。单台最高支持30万张黑名单，主要用于对前端人脸抓拍机抓拍的实时图片与黑名单库照片进行实时比对；对导入的人脸照片进行图片建模及与库内黑名单照片的比对。设备自带存储空间，可用于存储约3000万张抓拍图片。 应用服务平台根据用户的应用需要，支持人员实时人脸抓拍、人员
16、精准搜索（人脸结构化查询或人脸照片查询）、可疑人员布控报警（可向用户提供黑名单库与抓拍图片的实时比对信息，为快速高效查到可疑目标提供服务）、人员身份核实以及通过地图追踪人员轨迹。1.8.3系统功能本系统主要用于医院的日常可疑人员管控和走失人员查找，包括实时视频预览、出入人员实时人脸抓拍、可疑人员布控报警、人员精准搜索、人员身份确认以及人员轨迹追踪。实时视频预览前端人脸抓拍机除了人脸抓拍功能，页支持对已选择抓拍通道的视频查看。出入人员实时人脸抓拍支持实时人脸图片抓拍。支持按树形目标选择抓拍通道进行实时抓拍图片的查看。支持抓拍大图的查看,可通过鼠标滚轮操作进行缩放。人脸抓拍照片操作可疑人员布控报警
17、支持抓拍图片与黑名单库的实时比对支持按树形目标选择报警通道进行报警图片的查看。可疑人员实时比对一览图支持报警详细信息的查看，包括抓拍图片信息和黑名单图像信息。支持按抓拍通道、相似度、时间、报警确认形式进行单一条件或组合条件的查询。支持设置查询结果按时间或相似度排序。可查看预警记录的详细信息，包括抓拍图片信息和黑名单图像信息。人脸特征搜索支持对动态抓拍库的人脸查询。支持按照时间地点以及结构化信息（年龄段、性别、戴眼镜、微笑、高危人员）查询。支持地图选点查询。查询照片支持原图查看，详细信息查看，前后视频预览。人脸结构化信息查询人脸照片搜索用户可以选择某张人像图片，在抓拍库中寻找相似度高的人像图片。
18、系统根据相似度高低来排序。待比对的图片可以本地上传，也可以是抓拍图片或者是静态图片。在以图搜图的结果中可以一键选择一张图片作为下一次以图搜图的待搜图片。根据人员照片查找人员人员身份核验确认对实时抓拍人脸与身份证信息进行核验，提供抓拍图片与身份证图片的相似度，支持对身份核验结果的保存。人员身份核验支持用户自建名单库，通过以人员照片搜索的方式进行上传人脸照片的身份确认。人员轨迹追踪用户可以在抓拍库中选择多张人脸图像，系统会根据这些人脸图像采集的时间和地点，自动按时间轴方式上描绘出人员轨迹。1.9客流量分析系统1.9.1系统概述医院一般基本都是开放场所，往往人满为患，而医院的防范要求相对较高，一方面
19、给医院管理部门及管理人员造成非常大的压力，另一方面，对病人就诊的质量也造成了不好的影响。医院中需要多各个就诊场所及全院的总体客流人数进行实时掌控以便随时进行人员的调配和疏导，同时需要进行客流分流。为了提升医院的管理力度和科技化管理水平，并打造智慧医院的目标，海康威视提出了医院智能客流密度分析系统，采用双目立体化视觉分析的手段对视频智能分析的方式实现客流的密度分析。1.9.2系统架构系统架构图如下所示：客流分析统计系统架构系统主要由客流摄像机、LED显示屏等组成，所有设备通过网络方式进行连接，所有的数据及信号通过内部网络上传到监控中心进行存储及管理。各区分控中心可实时显示各区域的客流情况，所有数
20、据可到总控中心汇总呈现并存储到数据库。1.9.3业务设计系统对医院出入口、各大楼出入口人员进行统计分析。当客流人数超过预设阀值，则系统可通过LED显示屏提示院区客流院区的总体客流情况，并联动前端视频监控点位进行弹图报警，核实医院门诊大厅、急症室、住院区、挂号收费区等重点区域的人员实际分布情况，提醒管理人员，同时可配合语音广播系统进行温馨提示，引导客流分流。通过医院出入口客流摄像机进出人数的检测及统计，进行综合的判断，相关数据则通过数据库进行实时保存以便日后进行更大范围、更长周期内的分析比较，并为大数据挖掘提供基础数据。客流分析统计流程鉴于医院中有些出入口较宽，需要多个客流相机进行覆盖，而且有多
21、个出入口情况，系统可支持多个统计点位、多种进出方式的统一核算，客流分析系统可判断客流人员的进出方向，进而知道客流人员是进门还是出门，通过统计医院各门通道的进出情况，计算出客流数据，数据传送到管理平台，由管理平台的软件进行分析。同时平台可生成各类报表数据和柱状图、折线图等，实现数据的多样化呈现。系统可结合往年的同期就诊高峰期的客流情况，进行对比分析，从而预测接下来就诊高峰期的客流接待情况，做好提前应对。1.10设备介绍1.10.1超宽动态网络半球功能特性:采用H.265 编码,最高分辨率可200万像素（19201080）,最大可输出Full HD 1920108030fps实时图像逐行扫描CMO
22、S,捕捉运动图像无锯齿码流平滑设置，适应客户不同场景下对图像质量、流畅性的不同要求支持GBK字库，支持更多汉字及生僻字叠加,支持OSD颜色自选采用ROI、SVC等视频压缩技术,压缩比高,且处理非常灵活, 超低延时,超低码率,支持smart265编码支持120dB超宽动态,支持3D数字降噪功能支持最大128G Micro SD/SDHC /SDXC卡本地存储ICR红外滤光片式自动切换,实现真正的日夜监控；支持日夜两套参数独立配置采用高效点阵红外灯,使用寿命长,照射距离可达10-30米支持电动变焦镜头(-Z选配)支持三码流,支持手机监控支持透雾,并具有多种白平衡模式,适合各种场景需求支持背光补偿,
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