数字监控系统在博物馆建设中的应用.pdf

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1、第二十六届中国（天津）2012 IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议21数字监控系统在博物馆建设中的应用王锐杰 郑全（天津市中环系统工程有限责任公司 300060电话：15822087871、13512915781）【摘要】【摘要】数字监控系统是利用先进的计算机技术,采用数字图像处理技术、多媒体技术以及网络技术,实现对监控现场的自动监控。该系统可以实现无人值守的全自动监控,可以大大提高工作效率、节省费用及提高信息自动化水平,具有很大的经济效益和社会效益。本文结合天津博物馆的监控系统设计，对数字监控平台的发展做了分析。【关键词】【关键词】数字监控 视频监控DiDig gital su

2、rveillance sital surveillance sy ystem in the museum buildinstem in the museum building gWangrui JieZheng quan(Tianjin Central System Engineering Co.,Ltd.300060Tel:15822087871)(Tianjin Central System Engineering Co.,Ltd.300060Tel:13512915781)Abstract：Abstract：The digital monitor which bases on compu

3、ter technique adopts the digital image processing technique,multi-media technique and the network techniques,carries out the automatic supervision management to supervise thespot.The system can carry out the full-automatic supervision,can consumedly raise the work efficiency,economicalexpenses and e

4、xaltation information automation level,have the very greatly economic performance and socialperformances.In combination with the project design of Tianjin Museum,the paper analyzes the development of digitalmonitoring platform.Keywords：Keywords：digital monitor;video surveillance1 引 言1 引 言天津博物馆是以历史与艺

5、术类为主的综合性博物馆，占地面积约3.2万平方米，建筑面积5.5万平方米，主要功能包括基本陈列、引进展览、学术交流、文物库房及办公等，年接待能力150万人次。馆内设1个序厅和16个独立展厅，同时，1.4万平方米的文物库房能充分满足馆藏需要。新建的天津博物馆博物馆设计以“世纪之窗”概念作为原点，再现天津的悠久历史和重要地位。建筑师将“世纪之窗”设定为一个完整空间序列，由内而外贯穿整个博物馆。在北侧主入口“六层重门”的引导下，公众穿过开阔的湖畔广场进入博物馆后，将置身于宽30米、长80米、高14米的“时光隧道”。沿纵向逐级上升，由低至高，先后连接古代、近代、现代展厅。公共大厅在南端横向展开成宽10

6、0米、高12米的“未来大厅”，这是“世纪之窗”的终点，这里将充分展现文化中心和城市景色，预示着天津的美好未来。2 系统概述2 系统概述为了确保天津市文化中心博物馆的安全，实现控制和掌握人员流动动态，制止非法侵入，对内外部人员进行管理，设置了视频监控系统。通过对摄像机的合理布置，做到对天津市文化中心博物馆重要部位进行全方位安全防范，确保整个建筑的安全，维护正常公共秩序。监控系统是安全技术防范系统中的一个重要组成部分，信息时代不仅对监控设备提出了安全、快速、经济、高效地应对和处理各种案件、纠纷的能力，而且还要求能够完成智能化、网络化管理，以实现各种信息的同步交流和共享。数字监控系统的引入，不但是对

7、违法分子的强大威慑，同时，在发生案情时能够完整地记录下事件过程，为办案和处理事件提供有利条件，这就形成了监控系统的安保职能。本项目通过专网联网，在博物馆内前端共设435个监控点，采用视频服务器模式，将监控视频数据通过专网连接传至管理中心，并将视频数据进行集中存储。以数字、高清解决方案为主，并在中心建设监控中心，对视频数据进行统一管理。视频数据的实时监看、录像查询、电视墙图像上墙等操作均需由管理服务器进行授权操作，以保证数据安全。第二十六届中国（天津）2012 IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议222.1 系统特点2.1 系统特点本系统特点主要有：1）监控主机综合了视频矩阵、图像分

8、割器等众多功能,使系统结构大为简化。同时可从多路摄像机的输入图像中任选一路或多路在屏幕上作画面动态显示。采用计算机网络技术,使数字图像格式在网上传输，在操作终端配备相应的数字图像编解码装置，使网络安防系统具有很强的兼容性，利于系统集成，系统接入方式灵活，利于满足各种特殊、复杂的安防监控要求。采用大容量磁盘阵列存盘器,可以节省大量的磁带介质,同时有利于系统实现多媒体信息查询。采用视频解压缩功能，可以完整地记录下摄像机的高清晰度画面，最新的数字视频压缩技术解决模拟监控系统的信号衰减问题，使图像远程传输图像不失真、不衰减。包括摄像机、图像记录装置、中心管理服务器等所有的设备都以TCP/IP地址进行识

9、别，可任意无缝扩展网络安防系统的规模，并利于设置更多的监控管理主机及远程监控管理主机。2.2 系统组成2.2 系统组成整个系统由前端点建设、传输网络、平台建设、大屏幕显示构成。见图1.图 1数字监控组网系统图2.2.1 前端点建设前端网点的设备主要由前端摄像机、编码器、网络设备组成。在过道、电梯轿厢等监控区域较狭小的场合，采用高分辨率、低照度的彩色半球型摄像机。在首层各出入口、长过道、地下各库房内外出入口及库区走廊、展厅入口、展厅过道、文物修复区域等位置，设置彩色转黑白枪式摄像机。在首层门厅、休息大厅、公共大空间区域、展厅内、库房内、报告厅内及外围周边等监控范围较广的区域，采用室内或室外一体化

10、快球型摄像机。在各展厅预留对展柜及展厅内公共区域的视频监控，配固定式摄像机及室内一体化球机。对库房内通道和重点防护部位的视频监控摄像机，保证24小时内随时实施监视。对周界、首层出入口及共享大厅、未来大厅区域内摄像机，提供视频信号与上级主管公安机关，在首层弱电间每间设置1台8路光端机，作为公安视频接入。第二十六届中国（天津）2012 IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议23每个监控点均由同轴电缆将模拟信号传至弱电井，再通过弱电井的视频编码服务器将视频模拟信号转变成数字信号，传输到网络系统。编码器采用高性能处理器，具有很好的稳定性和可靠性；采用N5平台；支持G711a编码高清语音对讲；

11、采用H.264编码，支持D1实时编码；支持JPEG抓图；支持SATA硬盘存储功能；视频接口路标准BNC输入，支持VGA、TV数据同时显示（自带简单OSD菜单，可配置IP、以及编码等简单配置）；支持录像查询及下载功能；具有通用的报警I/O、云台485控制接口、USB接口以及通用串口；USB接口用于连接鼠标，对本地GUI界面进行控制；支持本地显示，可实现对前端监控区域实时监视。根据前端网点的实际摄像机数量，选择4路编码器，保证数据的安全性。编码器通过RJ45接口，接入相应的网络设备，编码器采用TCP网络传输协议，可防止丢包现象发生，保证录像数据在数据中心的完整保存。2.2.2 平台系统建设集中管理

12、软件采用大华自主研发的DSS视频监控软件。集中管理软件将设备进行抽象和管理，以宽带网络为基础，将分散、独立的现场监控点进行联网，实现跨区域进行统一监控和管理，为管理决策者提供了一种全新的、直观的管理工具，将零散的设备细节功能包装成统一功能，为业务层服务，与行业用户需求结合，形成特定的行业软件。主要包括以下服务器：1）CMS：中心管理服务器系统的核心业务服务器。负责处理监控的业务逻辑，进行权限控制。根据业务逻辑需要，会发送命令给DMS、MTS、SS等进行处理。系统的容错、负载均衡、动态集群等都在CMS上实现。2）DMS：设备管理服务器负责设备管理，向设备执行查询配置命令，向设备发送操作命令，收集

13、设备网管信息，收集报警信息并执行报警联动策略。3）MTS：媒体转发服务器负责从设备获取视音频数据，以标准流媒体协议转发给客户端、存储服务器、上级转发服务器、上级存储服务器等。实现媒体数据的一对多、多对多转发，它是整个系统的核心。4）SS：存储服务器通过MTS转发服务器向设备获取视音频数据，存储在第三方存储介质上，支持标准的NFS、SAMBA、ISCSI等文件协议。支持中心存储、回放，支持设备端录像的查询、回放、下载等操作。执行存储计划。支持标准的流媒体协议。5）EB：WEB服务器向客户提供WEB访问功能。管理员客户端以WEB形式提供，方便灵活修改管理逻辑，方便与其它系统接口。2.2.3 中心显

14、示系统系统以系统工程、信息工程、自动化控制等理论为指导，采用24台46寸窄边拼接液晶电视，将国际最卓越的LCD高清晰液晶显示技术、网络技术等融合为一体，使整套系统成为一个高亮度、高分辨率、高清晰度、高智能化控制、操作先进的大屏幕显示系统。能够很好地与用户监控系统、指挥调度系统、网络信息系统等连接集成，形成一套功能完善、技术先进的交互式信息显示及管理平台。设备参数：尺寸:46英寸；屏幕比例:16:9；亮度:700cd/m2；对比度:3000:1；分辨率:1366*768；响应速度:8ms；色彩饱和度：92%；可视角度：178度水平/垂直视角；外型尺寸（宽/高/厚）：1026.5mm X 580.

15、8mm X 195mm；双边物理拼缝6.7mm。同时监控中心配备两台PC作为整个系统操作端，进行实时监看，录像回放，电视墙控制等操作。2.3 系统功能2.3 系统功能2.3.1 全天候、全方位监视功能前端配置全天候、全方位一体化球型摄像机，内置高清晰度彩色摄像机、高速全方位旋转云台、变焦镜头、智能解码控制器；最低照度彩色变焦；自动逆光补偿，自动聚焦和自动光圈；选用的固定摄像机为超低照度摄像机照度；不论在白天、晚上还是其他恶劣天气，均能在各级监控中心清晰地观察到前端现场的实时图像。实时点播时，能按照指定设备、指定通道进行图像的实时监视调用，调用时不能影响别的通道进行图像传输，支持监视图像的无级缩

16、放、图像抓帧，支持跨设备的图像组屏。晚上光线差的地方需要补光处理，以适应监控点对光照度的需求。针对光线不足的区域，应提出了详细的第二十六届中国（天津）2012 IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议24夜间补光方案和措施，实地考察后进行针对性的补光，使夜间光线差的监控点也能取得良好的夜间监控图像。2.3.2 图像调度控制功能利用网络，通过数字视频共享平台，局域网上的每一台授权PC都成为图像监控终端，可以监视、切换、控制每一路前端图像。只需安装软件或直接用WEB浏览就可以调用和控制摄像机图像，图像清晰度可以达到D1格式。2.3.3 图像记录和备份功能监控图像在各分控中心可以对图像采用S

17、VR直联方式进行统一录像记录，保存格式为D1分辨率，通过硬盘和光盘刻录机对需要的图像在各分控中心进行备份，备份的图像通过网络在任意一台电脑上可以回放。2.3.4 历史图像的检索和回放功能系统能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像文件并回放，并配置光盘刻录机、移动硬盘等设备对需长期保存的图像进行刻录备份。回放支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓帧等。支持回放图像的无级缩放。2.3.5 设备预置及远程报警联动功能各级能完成摄像机分组，摄像机组切换、组控制等功能，报警产生时能自动切换预设的摄像机，将对应的监控图像切换至相应的监视器上，并自动定位在相应的预制点上

18、，并能实现远程组切换功能。2.3.6 优先级控制功能系统要具有优先级管理的能力，并且优先控制权具有时效性。即设定一级为最高级、二级为次级，当一级调用二级某路图像后，二级不能控制该路图像，当一级在一定时间内对该图像不进行任何操作时，自动释放该路图像，为低级操作开放，使得二级可以调用、控制该路图像。2.3.7 可视语音通信功能各级监控中心之间具备双向可视语音对讲功能。2.3.8前端设备智能一体化管理功能前端设备要具有不间断供电、防盗报警、设备运行状态监测、故障分析处置、智能管理以及自动报警监控等功能。2.3.9 警视联动功能系统能与区域联网报警系统形成报警监控联动，区域联网报警系统的某用户报警时监

19、控系统应能自动切换与该用户对应的监控图像至相应的监视器上，并自动定位在相应的预制点上，相应图像应能在监视屏幕上自动显示，以实现图像自动跟踪和复核。2.3.10 系统扩容功能系统的主要设备如集中式编码器、SVR磁盘阵列等在今后系统扩容时可以方便地通过插卡、搭接木式地扩展，充分保护前期投资。3 结 论3 结 论为了进一步满足社会经济发展与人们文明生活的高标准要求，创造一个安全、舒适、温馨、高效的办公与生活环境，第一、二代模拟监控系统由于其局限性很难满足展馆建筑的使用功能，而对于数字化监控平台和IP全数字监控方式，则需从项目的具体实际出发，有针对性地加以选用，做到配置合理、技术先进、性能价格比高，具有可扩展性、开放性和灵活性。参考文献：参考文献：【1】朱新霞,浅谈安防网络监控系统J,智能建筑电气技术,2007,(05）【2】模拟监控、数字监控和IP网络监控的比较J.每周电脑报,2007,(04)【3】孙雁波.数字监控平台在大型展馆中的应用J.智能建筑电气技术,2010,(01)