计算机数字监控系统是安防监控领域中的创新产品，它将数字化视频图像存储、多画面同步显示以及实时报警功能融为一体，正逐渐取代传统的模拟多画面分割器和长时间录像机。与旧有方案相比，它具备更高的灵活性、便捷性和扩展能力。

关键词：数字监控系统、设计方案、系统特点

一、说明部分

本文旨在为刚进入数字安防行业的企业提供参考思路与基础指导。需要事先声明的是，因参考本文而产生的任何潜在损失，本文作者及所属公司均不承担相关责任。

二、设计方案正文部分

xxx数字监控系统方案设计书

1、数字监控系统简介

计算机数字监控系统是监控报警领域的新一代产品，它将数字化视频图像记录、多画面显示功能与报警监视功能整合为一体，正在逐步替代传统的模拟多画面分割器和长时间录像机，具有灵活便捷等显著优势。其处理流程示意图如图1所示：

在此基础上，采用高性能工业控制微机、PC工作站或PC服务器，增加摄像机图像输入通道数量，提升多画面显示速率，增强对云台和镜头的控制能力，并配备友好的人机交互界面，即可构建以计算机为核心的数字监控报警系统。

系统结构如图所示：

计算机数字监控报警系统的主要功能：

1. 选择输入摄像机的图像
2. 可从多路摄像机的输入图像中任选一路或多路在屏幕上显示
3. 用硬盘对图像进行数字化记录
4. 数字化硬盘存储及视频解压缩功能，能够完整记录摄像机的高清晰度画面，确保回放时仍能获得极高的清晰度
5. 评价多画面分割显示性能优劣的关键在于影像处理与显示更新速度以及画面的清晰程度；控制云台和镜头的运动
6. 响应报警及联动输出功能，图像经硬件压缩后可通过公共电话线、局域网或广域网远程传输，再以软件解压重现压缩后的视频图像，借助一对调制解调器在公共电话线或网络中进行发送与接收，接收端通过软件解压还原画面

2、用户功能要求项目摘要

2.1 将本单位1号楼现有电视监控系统8个监控点的模拟复合信号引入本工程项目的数字监控主机。本单位在1号楼与3号楼（本工程主机所在位置）之间已铺设光缆。

2.2 在3号楼后墙安装双鉴红外探测器，防止有人从后墙翻越入侵。

2.3 在2号楼门前安装1台全方位可控摄像机，用于监控办公楼前的环境状况。

2.5 在2号楼4楼会议室安装分控设备、电动帘幕投影仪、专业功放及音响，对必要的图像和语音进行播放，供领导及指挥人员观看与收听。

2.6 系统采用键盘、鼠标控制方式，操作系统使用视窗界面。

2.7 系统可对前端摄像机进行控制操作。

2.8 系统主机必须配备足够的外部存储设备，能够保存30天内的所有录像文件。

3、工程现场情况勘察及分析报告

在本工程项目中，共需安装16只摄像机，安装位置分布于1号楼、2号楼、3号楼等区域。经现场勘察发现，各楼宇之间已具备光缆连接，为数字信号传输奠定了良好基础；部分区域已存在老式模拟监控系统，可基于原有线路进行改造升级。

4、方案拟定

4.1 工程总述、设计思想和依据

以下方案是在综合考虑用户实际需求与工程现场勘察报告后制定的。本设计的目标是将用户单位的报警指挥中心建设成为具有较高技术水准、数字化、可扩展且切实有效的安防屏障。方案设计过程中，综合分析了当前流行的多种数字监控体系架构，结合用户单位的具体情况，秉持适度超前、一流设计、性价比优先的理念。

本设计方案遵循以下标准：

1. 《北京市工业、民用建筑电器设施设计安装规范》
2. 《北京市安全防范系统工程设计规范》

4.2 工程主要设备或核心设备选型报表

依据设计方案，将在工程中使用下表所列设备：

4.3 设备选型及功能说明

4.3.1 数字监控系统主机 TOYA6008S作为整个系统的心脏部件，系统主机实时接收各摄像机采集的图像，根据用户设定的参数进行工作，将连续图像记录在硬盘上，同时可能需同步记录声音。存储在硬盘中的录像文件可随时供人员查看，主机还需实时压缩视频信号，并通过网络发送至各客户端。本系统对主机的要求包括：工作稳定可靠、图像处理能力强大、支持同步声音记录、具备接警功能等。根据用户具体需求和现场实际情况，选用TOYA6008S作为系统主机，该主机技术指标先进、性能卓越，完全满足本系统的需要。

4.3.2 摄像机 TOYA500摄像机负责将自然界中的色彩、形状等信号转换为电信号以便传输。摄像机的成像质量直接决定了后端显示图像的清晰度。在该系统中，结合现场条件，选用TOYA500摄像机，其采用1/3英寸CCD传感器，水平电视线为470线，有效像素35万，确保成像质量。

4.3.3 镜头 配合摄像机使用，在摄像机靶面上成像。其性能指标直接影响成像水平的高低。

4.3.4 报警器 报警器的作用是捕捉监视现场的指定异常信号，并将其转换为电信号传输出去。对其最基本的要求是工作可靠、故障率低、误报率低。基于此，本系统选用美国C&K公司的产品。

4.3.5 配套音频卡 TOYA800配合主机使用，可增加声音记录功能。

4.3.6 视频光端机 KT4001将摄像机的电信号转换为光信号，以便通过已有的光纤传输视频信号。

4.4 系统构成及功能说明（含使用方法简介）

1、系统的主要功能

1. 系统能自动通过摄像机进行摄录，实现无间断监视。系统日常工作模式为各摄像机循环扫描、全面监控，监控人员可任意放大查看任一摄像机的画面。每天的不同时段、星期几、每月的日期范围均可设置不同参数，即系统能按时间划分不同的工作模式，也可实现无人值守运行。
2. 通过调整摄像机，可以清晰观察视场中的情况，分辨出进出物体的细节。
3. 录入的图像经数字化压缩存储于计算机硬盘中，压缩比可通过软件调整。存储的图像文件自动循环删除，硬盘中图像文件的保留时间取决于硬盘空间大小、图像分辨率、图像压缩比、扫描切换时间等因素，系统可持续日复一日、年复一年地无休止工作。用户也可根据需要增加硬盘容量以延长存储周期，或添加其他外存设备。
4. 系统可随时方便、即时地检索和回放记录存储的图像，支持按时间、地点（镜头）或图像文件进行检索与回放。回放图像稳定清晰，可反复读写，不存在传统监控系统录像带的信号衰减和磨损问题。
5. 系统利用计算机强大的图像处理能力，可对采集的图像进行编辑、修改、调节、放大、缩小及打印等操作；也可将图像保存为通用数据文件格式，供其他专业图像处理软件使用。
6. 全数字智能监控系统具备安全密码机制，无权限人员无法对系统进行查询、设置、删除文件等操作。系统遇到意外断电时可自动恢复工作。
7. 系统预留报警接口，未来可连接主动探测器或被动式紧急按钮，增强对突发事件的报警录像功能。
8. 系统拥有运动目标检测技术，可直接在画面上通过软件进行设防。
9. 系统可与其他计算机联网。
10. 开机后系统可直接进入监控状态。
11. 计算机可同时存储并显示1-16个摄像机所捕获的全部动态画面。
12. 计算机硬盘存储图像。系统将摄像机记录的图像全自动数字压缩储存在硬盘上，无终止缓冲技术使硬盘自动循环记录，月复一月、年复一年地无休止保留存储图像。
13. 该系统克服传统系统的不足，具备良好的人机界面，操作更简单易学、更直观，日常维护更便捷。系统设置简单直观，可根据时间、日期及报警输入等具体需求，对每个摄像机的记录情况进行设定。由于采用计算机控制，只需事先设计好，就能实现全自动化管理、程序化运行，从根本上实现无人值守。

2、具体设定包括：

1. 设定每个摄像机的扫描程序，可根据要求设定优先级。
2. 扫描捕获速率可根据用户要求自行设定。
3. 设定录制的工作时间及日期（如年月日、时分秒、工作日或假日）。
4. 可任意设定摄像机在监视屏上的显示数量（1-16个窗口）。
5. 设定报警优先级以及报警后摄像机的捕获速率。
6. 操作员可在系统正常工作状态下实时观察事件发展状况，或仅用鼠标单击某一窗口即可全屏实时观察事件进展。用户可通过系统设定，在出现突发事件时，无需立即启动报警按钮，系统即可自动对现场进行实时视频捕获和报警，使防范工作更安全周到，后续还可利用数据库进行任意查询。
7. 本系统提供密码设置。基于系统保密性要求，系统管理员可设置密码，确定进入系统的许可优先级和使用权限，由系统管理员亲自管理，他人无权删改。每次操作（如停止捕获、开始回放、改变参数、退出程序等）均需输入操作人密码，提高了安全等级，有效防止内部人员作案。存储在计算机硬盘上的报警文件，在正常的硬盘自动循环记录过程中不会被自动删除。
8. 系统可通过普通电话线、各种通讯网络与远端计算机连接，例如自动将系统工作状态传输至远端计算机、自动转发报警时间的帧画面。同时，远端计算机也可通过密码进入本地计算机系统，随时提取记录画面、更改工作模式及升级软件等。
9. 传输速率取决于调制解调器。例如，使用56KB的调制解调器在标准电话线上传输一帧高清晰度画面需要3秒，而通过ISDN传输同一帧画面仅需1秒。系统的登录文件将记录所有操作行为及具体时间日期，如查看文件、删除文件、退出捕获状态、报警输入、键入密码等。这些登录文件可复制查看，但不能被删改。

3、回放方式下的系统特点：

1. 根据记录的文件菜单进行多层次检索，如查看任意摄像机、任意日期任意时间段内的事件记录文件及其容量。记录文件分为三组存储方式：正常运行中的无终止循环存储；报警状态下的文件存储；设定定时存储。
2. 选择想要查看的时间段内的文件后，第一帧画面将显示在监视屏上，可进行连续的顺序或倒序播放，也可逐帧播放。
3. 通过计算机显示屏或电视机、监视器等外接设备详查事件发展过程，能够立刻再现所有存储的图像。系统特殊的过滤功能使用户可对所需画面进行图像放大、缩小、冻结、检索、编辑等质量处理，以获得更好的识别效果。也可将所需画面以压缩或非压缩形式存储至软盘或可写光盘上，通过普通打印机打印出来，或利用通讯线路及网络将图像传输至另一台计算机、传真机及远端任意地点。

4、系统配置： 原装进口监控主机+专用软件

5、系统技术参数：

• 图像尺寸：NTSC：320×240，640×240；320×480，640×480；PAL：384×288，768×288；384×576，768×576
• 多层JPEG（ML-JPEG）3-5KB/帧（320×240），5-10KB/帧（640×240），12-20KB/帧（460×480），压缩比可调
• 数字压缩比例：Y:U:V=4:2:2
• 显示颜色数量：全彩色
• 视频记录方式：利用无终止缓冲器进行无终止循环记录
• 录像时间：8.4GB硬盘12-96小时（可扩充）
• 视频输入：a.输入端：COMPOSITE视频；b.视频输入数量：8；c.传感器输入数量：8；d.输入阻抗：75Ω
• 可单独设置报警联动录像的速度
• 报警触发器及输入/输出：传感器输入：常开、常闭式报警传感器与系统连接，出现特殊情况激活触发器，分别与单个或多个摄像机任意连接进行联动报警。传感器输入数量：8个；传感器输出数量：8个；串行触发器：由软件控制的触发规则
• 视频捕获：8路单独设置视频报警区域，防范目标大小、敏感度可调，可联动录像、单独设置报警录像速度
• 回放检索：按时间、摄像机分别检索；自动搜寻报警画面；日期、画面书签快速查找
• 支持DVD-RAM备份，自动或手动，可上万次擦写，可长期保存
• 工作方式：无终止地将全部捕获内容录入。方式一：连续记录；方式二：视频报警时开始存储；方式三：定时记录；方式四：传感器报警时记录
• 工作环境：温度：-30°C~+50°C，湿度：10%-90%，周围噪声：<50dBASPL

该系统是国外最先进的高科技数字监控系统，利用计算机数字压缩技术对目标区域进行实时监控、录入和再现。此系统价格合理、性能可靠、维修保养简便。它能不间断地监视、摄录目标范围内的全部内容，并将所捕获图像进行实时压缩记录到计算机硬盘中。同时，系统也具备与报警传感器或紧急事件按钮相连的报警监控录入功能以及运动目标检测功能。

该系统有如下的优点：

• 此监控系统是以PC机为基础的硬件数字压缩监控系统，可随计算机的不断升级而升级，再发展潜力巨大。
• 全自动或通过报警触发器启动并以数字化方式录入所有摄像机所捕获的图像内容。可以循环扫描每部摄像机（黑白或彩色），各摄像机的扫描间隔时间可通过软件调整；像素分辨率软件可调；报警后可切换为单路或某几路高速录像，并在软件预设置的时间后，切换回平时的循环扫描方式；捕获存储最高速度可达30帧/秒（单路）。
• 可在计算机屏幕上直接控制云台和镜头。
• 通过电脑监视器详查事件发生过程，能够立刻再现所有存储的图像，并通过系统图像处理功能对画面进行处理以便识别。也可通过普通打印机打印出来，或通过调制解调器将图像传送到世界任何地方。
• 计算机硬盘存储图像。此系统将摄像机记录的图像画面全自动数字压缩保留在计算机硬盘上，无终止缓冲技术使硬盘自动循环，月复一月、年复一年地无休止使用。
• 在一个计算机屏幕上可同时显示四个、九个、十六个摄像头的全部图像，并可对其进行图像冻结、放大、缩小等操作。
• 可在原有监控系统基础上升级或改装，并保留部分原有设备，避免浪费。

5、关于售后服务

本系统在设计时充分利用了计算机领域的成熟技术，如同计算机本身一样，系统具有高度的可靠性，日常维护工作量极少。同时，设计充分考虑了系统的扩展性和升级需求，提高了投资者的资金利用率。本公司提供对该系统免费保修一年的服务。保修期内出现的问题，在接到用户求助信号后，一般情况下24小时内做出响应，特殊情况下72小时内解决问题。保修期后，公司继续提供优质服务，仅收取所需更新部件的成本费用。对本公司开发的软件，提供免费升级服务。