天津港散货物流有限责任公司是由天津港务局等六家大中型国有企业投资5亿元人民币合资组建的现代化物流企业。散货物流中心总规划面积约为26.8平方公里，目前已开发的12平方公里分为商贸服务、储存加工、铁路装卸、公共服务等四个功能区域。中心拥有大规模散货集中存储场地，技术领先的煤炭皮带输送长廊系统，陆续吸引了中煤、中化、中国五矿、中钢和神华等部分国内外大型煤炭、矿石等散货贸易、仓储、加工企业入驻，拥有巨大的散货仓储量和加工量，具备了大宗散货物流集散、存储、分拨、配送等功能。散货物流中心作为港区有机组成部分，市委、市政府、天津港（集团）公司对散货物流中心的发展尤为重视，加大了对散货物流中心税收和土地使用等方面的政策扶持力度，为散货物流中心发展创造了条件。通过不断建设和完善，散货物流中心将成为集中培育国际、国内大型物流企业的载体，带动天津物流业向专业化、合理化方向发展，促进商流、资金流、信息流、技术流的集聚，推动交通运输业、商业业、金融业、信息业和旅游等产业的发展，发展壮大我市的第三产业。

    根据实际情况，天津市天下数码视频有限公司设计了天津港散货物流中心安全防范系统的数字化监控解决方案——即以数字录像技术作为核心技术的数字化的监控系统。

    数字录像技术主要是指采用数字记录的方式监控图象，直接代替传统的录像机+录像带的方式。采用数字化录像技术后，监控视频图像数据以文件的形式保留在硬盘或其他数字化的存储介质里，可以很方便地进行检索、复制、备份，可以多次无损耗复制，无限次重复利用存储介质。因此该技术具有架构合理、稳定性和安全性强、且低成本，低维修量等特点。

    本工程设计在货场主要部位,重要道路路口,各个汽车衡内外,各个卸货场,备货区,临时卡口等,设置闭路电视监控系统。为保证该系统稳定性、可靠性、安全性、先进性、可扩充性、经济性，经优化设计本系统采用了全实时数字硬盘录像监控方案。高清晰度、高存储容量、全实时、数字化、网络化、图像资源网上共享（经授权的网上工作站）是本方案设计的主要特征。

    本方案所提供的系统主要经由中控室（监控中心）对物流中心主要部位进行全方位、实时监控，在发生可疑情况时并快速捕捉现场图像，并进行实时录像，为中控室值班人员和警卫值班人员及时发现应急分析与处理突发事件提供真实证据，并为安全防范指挥决策提供可靠原始现场依据，从而确保场区内的安全，并为实现现代化,科学化,智能化管理奠定良好基础。

一、监控系统设计原则
    以行业标准作为设计依据，结合现场的具体情况，用最佳设计方案体现最高的性能价格比，是本方案设计的指导思想，也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。

先进性：
    在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。

可靠性：
    系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。[nextpage]

安全性：
    对于一个系统来说，其内外部的安全性也非常重要，应具有密码、多级控制级别、撤设防级别；操作人权限可划分为系统设置、超级用户、值班员等，各种系统控制、报警时间应具有记录及共享功能。

可扩充性：
    系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。

规范性：
    由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。

    一切应从实际出发，使智能系统具有较高的实用效能。这也是电视监控系统在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。

    闭路监控系统的粗略结构图如下图所示：

                            监控系统结构图

二、系统方案
    依据业主使用功能要求并考虑安防监控技术发展趋势，本方案设计推荐以远程无线微波传输、数字硬盘录像机与矩阵相结合的闭路电视监控方案。

（一）系统原理概述
    前端设备由各种摄像机、可变镜头、云台、解码器、室内防护罩、防护罩支架组成。

    中间传输部分：中间传输部分是闭路电视监控系统的一个重要组成部分，对传送控制信号、视频信号和传输电源的传输方式关系到信号的传输最终的质量，根据现场情况，我们在本方案中选用无线微波传输技术。

    终端设备由视频终端终端服务器、控制主机、监视器、稳压电源、电视墙、控制台组成。[nextpage]

（二）本系统设计方案主要特点是：
1、采用无线微波传输技术
    该系统信号传输部分采用无线数字微波传输技术，传输部分就是系统图象信号、声音信号、控制信号等的通道，目前一般应用光纤、同轴电缆、微波在其闭合的环路内传输电视信号，并从摄像到图像显示构成独立完整的电视系统。它能实时、形象、真实地反映被监控对象，不但极大地延长了人眼的观察距离，而且扩大了人眼的机能，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况，并通过录像记录下来。

    一般在视频传输的距离都比较近，可采用基带传输方式，也就是75欧姆的视频同轴电缆，但它的有限传输距离在400米，而且同轴电缆由于线材本身特性的问题，使得传输距离受到限制，在充斥着电磁波的使用环境中，电磁波的干扰更使同轴电缆传输的效率降低，所以在距离较远的场合采用光纤、无线微波的传输方式。

    在传输方面，光纤和无线微波的使用不仅使远距离监控成为可能，而且使得监控图像和监控信号的传送质量得到质的提升。

    光纤和微波视频传输技术在监控领域内大规模应用是近几年的事，它不仅解决了远距离监控的难题，而且极大地提高了图像和信号传输的质量。光纤具有传输带宽宽、不受电磁干扰、受外界环境影响小、保密性好等诸多优点，一根光纤就可以传送监控系统中需要的所有信号，传输距离可以达到上百公里，在通常情况下，由于监控点分布在较广阔的范围内，并且与监控中心的距离较远，线路铺设成本高昂，而且施工周期长，或者因为物理因素难以架设线缆，如遇到河流山脉等障碍，无线微波技术监控系统很好的解决了这些难题。

    微波作为一种无线传输方式，在灵活性、抗灾性和移动性方面具有其他传输方式无法比拟的优点，这也是它的优势所在。无线传输监控系统有以下特点:

1)用于完全不能布线的地方.
2)某个被监控点的图像可以被传输到多个控制点.
3)成本相对较低,运行性能稳定,成本低,维护方便.
4)可以实现图像,声音同步传输.
5)布设,撤除极为方便,可移动性强.
6)在无中继,无障碍的条件下可实现5km-50km传输.

    前端摄像机的视频信号通过前端信号发射机经定向、圆极化螺旋天线发射出去，中心通过螺旋天线收到,经滤波放大器滤波放大后,将干净的图像信号交给控制中心接收机后经显示器还原出来。[nextpage]

该系统具有以下几个特点:
    1）传输距离远实时传输,图像逼真稳定,声音洪亮、清晰,该系统采用了先进的锁相环技术,频点稳定、图像实时、逼真，质量稳定可靠。与矩阵或硬盘录像相连接,可实现远程控制前端,选定开锁定目标的功能，由于该系统本身具有的特点,使其造价低廉,施工简单,更便于日常维护及维修。

    2)无线指令遥控系统: 在中心通过指令键盘将控制信号经指令发射机发射出去,经指令接收机收到后给解码器,解码器通过解码识别,启动云台上下,左右转动控制镜头的开,关,以及聚,变焦,达到了全方位的,实时的监控目的.

2、控制中心资料保存技术特点：
    1）采用当今先进数字图像压缩MPEG4格式处理和网络传输现代技术组成的24路全实时数字硬盘录像主机终端监控设备，首选MPEG-4视频压缩技术组成的全实时数字硬盘录像成套设备技术方案，在诸如清晰度、存储量、稳定性、价格、网络适应性五大质量要素方面均明显优于采用MJPEG、MPEG-1视频压缩技术所组成的数字录像成套设备技术方案。

    为此，本方案设计由于选用了目前国际国内先进的视频数字压缩技术，不仅弥补了模拟视频监控系统深受记录、通讯、传输等常规技术的制约，而产生的诸如其发展难以形成有效的事前预防、事发控制、事后分析处理的体系，操作烦琐、费时费力、日常磁带消耗量大，运营费用高等等弊病，而且解决了方案优化、设备选型的关键点，完全满足了业主使用的功能要求，同时使系统具有高存储容量、全实时、数字化、集成化、智能化、网络化等技术特征，且综合技术经济指标最佳，可有效保证系统正常运转，提高图像质量和运作效率，节省大量运营投资，并使系统具有先进可行性。

    2）具有图像资源网上共享功能，不仅控制室可随时监视被监控点的现场情况，而且可供局域网中有权限的客户工作站调用查看。系统具有较强的扩展能力，数字硬盘录像机目前输入44个监视点，还可以增加4个监控点，扩展到48路的容量，并预留了带32个防区报警输入及可扩充的报警输出接口。

    系统全中文操作界面易于操作、维护、易于软件版本更新。

（三）系统方案实施
    主要由前端视频监控点44点、每个监控点配有一套网络视频服务器，通过无线网桥传输视频及指令信号，中心控制室配有16套计算机，其中14台计算机的显示器组成一面电视墙，另外两台计算机作为系统的核心操作平台。每台计算机能够进行独立的对前端监控画面进行录象、回放功能。

前端设备
    前端设备是安装在现场的摄像装置，包括各类摄像机、镜头、防护罩、支架、电动云台等设备，它的任务是对现场的图像信号转换成电信号。是整个电视监控系统的基础，只有在前端采集了良好的图像信号，才有可能在后端进行高质量的回显和存储。前端设备的成像质量要有良好的保证，根据有关标准，该系统的后端成像清晰度不得低于电视线。

    摄像机根据图像的种类、所适用的照度、摄像器件的种类、适用光谱的范围、摄像机的使用环境和摄像机的用途分成很多种，现场设备进行选型时应充分考虑各种环境因素合理配置、选择摄像机。

    摄像机的安装应充分考虑现场实际情况和按照被保护对象的布防要求进行布置和安装，确保摄像机的有效监视范围，保证无监视盲区。摄像机在安装后正式使用之前或之中，按照不同的环境因素和摄像机的种类进行调试，正确调整摄像机的镜头焦距、聚焦及光圈，还有白平衡的调整、视频增益、同步方式以及电子快门、背景光补偿等项目的调整。使摄像机工作于最佳状态，保证最佳的监视效果。[nextpage]

    1）在物流中心现场区域的室外监控点采用高速智能一体化摄像机，通过64路矩阵主机和解码器可以灵活地控制一体化摄像机三可变镜头27倍变倍自动聚集，可以灵活地控制云台左右360度连续旋转，以便清晰准确地观察被监视的目标；

    2）选择高清晰度超低照度彩色半球摄像机作为前端室内设备，由于其分辨率可达480线，另外由于其照度能达到0.5LUX，因此在晚间自然照度较低的情况下，仍然能够清晰地观察目标；

    3）、网络视频服务器：每台前端监控点配有一套网络视频服务器，保证每个监控点能够有一个独立的IP地址。

    4）本系统新建现场监控点总计44个，其中智能高速一体化摄像机监控点31个;高清晰度枪式彩色定焦摄像机13个。

    闭路电视监控系统（CCTV）是应用光纤、同轴电缆、微波在其闭合的环路内传输电视信号，并从摄像到图像显示构成独立完整的电视系统。它能实时、形象、真实地反映被监控对象，不但极大地延长了人眼的观察距离，而且扩大了人眼的机能，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况，并通过录像记录下来。

传输系统
    传输系统的设计思想是安全可靠、抗干扰和防破坏能力强。

    本系统共有44个监控点需要进行数字微波联网，实时监控前端的图像，44个监控点分别监控一个区域，对于本系统方案，我们考虑到系统的扩充以及监控系统适应现代化、网络化、数字化的要求，我们采用无线网络传输结合数字视频压缩技术，将前端图像传输到中心。

终端控制部分
后端控制由管理中心的监控设备来完成。监控部件包括显示单元、控制处理单元和录像单元。监控中心控制室是安全防范系统的神经中枢，是实现人机对话的场所，主要功能为：
•对视频信号进行切换和处理
•视频图像的监视及录像
•内外部通讯联络需配备对外通讯设备

后端控制部分的具体配置如下：
显示单元：
•电视墙—由14台19英寸彩色液晶显示器组成
•控制部分—操作台上配备2台17寸液晶显示器，一台用于前端设备的控制管理，另外一台作为电视墙的控制平台。

    系统整体监控点布局图如下：

[nextpage]三、监控系统综述
1、44个远程监控点：13个安装固定摄像机；31个安装带云台控制摄像机，在监控中心可以控制云台；
2、所有摄像机视频信号通过无线视频服务器进行压缩编码，通过微波传输到监控中心，在中心接收，可以直接通过计算机监看，同时可以通过视频服务器设备将图像解压出来，接入电视机监控。
3、所有监控点采直接采用数字视频压缩和微波一体化设备，与监控中心联网，为用户节省资源。
4、系统在可以配置录像存储计算机，配合nDVR软件，中心进行实时录像，连续24小时工作，并保存并根据实际需求保留多天的监控录像。
5、通过视频编解码器压缩解压，在中心还原到电视墙，在中心监控室，可以进行监控其中图像。
6、系统前端供电原则上是就地、就近取电，电源连接采用保护接零，同时保证系统供电不影响物流中心的正常工作、秩序。
7、为了保证系统的完善性、安全性，在系统前端的摄象机立杆进行防撞保护。

四、结束语
    本方案设计是由天津市天下数码视频有限公司在完全满足业主要求的前提下，以数字化和网络技术为基础，遵循先进、成熟、安全、稳定、可靠、高效、高科技含量，易扩展、易操作、易维护的技术与设备选型原则，精心合理地优化系统方案设计，并综合考虑系统的严密性、设备布局的合理性，充分体现视频监控技术发展趋势，汇集公司多年来工程实践成功经验，以务实的态度追求系统工程较高性能价格比和最佳的设备配置，建成一个技术先进、可靠、高安全性的闭路电视监控安全防范体系。（本文由天津市天下数码视频有限公司提供）