广播发射台视频安防监控系统的设计

郭亚明

摘要：本文以国家新闻出版广电总局某直属广播发射台的视频安防监控系统的设计和建设为例，介绍了在发射台复杂电磁环境下的视频安防监控系统的功能需求、设计依据和设计思路，并对系统实施方案中的音视频信号的采集、信号传输与控制、本地视频监控、远程监控四部分内容进行了详细阐述。

关键词：视频监控 视频矩阵 摄像机 硬盘录像机

中图分类号： TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）05-0000-00

1 引言

依据国务院第421号令《企业事业单位内部治安保卫条例》中的规定，广播发射台作为关系国计民生、国家安全和公共安全的治安保卫重点单位，如何利用先进的通信技术、网络技术、视音频处理技术等构建一套稳定可靠、便捷直观的安全防范监控系统，实现人防、物防和技术于一体，确实提高广播发射台的人身设备安全和播出安全。

视频安防监控系统（Video Surveillance & Control System，简称VSCS）是利用视频技术探测、监视设防区域并实时显示、控制、记录现场图像的用于安全防范目的电子技术系统，一套设计优秀的视频安防监控系统不仅能够减少安保人员巡视巡查的人力物力，而且在一些恶劣特殊环境下也能够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，为日后对某些事件的处理提供方便条件及重要依据。本文以某国家级广播发射台为例，详细介绍了在发射台复杂电磁环境下的视频安防监控系统的设计思路和实施方案，抛砖引玉，以飨读者。

2 系统功能需求

该视频安防监控系统应该能够实现对发射台发射机房、变电站、天馈线场区等安全播出重点区域和台区大门、武警哨位、办公楼等治安保卫重要场所的实时监控，并在发射台复杂的电磁环境下通过合理的信号传输方式将视频监控画面传输到中控机房的值班大厅。

值班人员能够通过视频安防监控系统的软件控制界面简便快捷地进行监视器画面切换，数据查询、视频回放等操作，硬盘录像机具备断电记忆功能，在断电的情况下，保留设置、录像资料、地址信息、时间信息完整。全部视频通道均能实时录像、查询、监视，远程传输系统支持广播功能，允许多用户同时访问同一视频信号。实时视频信号能通过无线局专网上传至上级部门。能够及时发现安全播出故障、隐患和违法犯罪活动，自动收集证据，为处置突发事件、分析解决问题提供可视化依据。

3 系统方案的设计

3.1设计的依据

本视频安防监控系统主要设计依据是国标《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007、《安全防范工程技术规范》GB50348-2004、《电磁辐射防护规定》GB8702、《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB 50198-1994和广电行业标准《广播电影电视系统重点单位重要部位的风险等级和安全防护级别》GA 586-2005以及广电系统内部的相关技术规范。

3.2系统的组成

该视频安防监控系统主要由采集前端、监控中心、远程网络监控三级机构组成，通过合理的信号传输方式对发射台机房、变电站、天线场区以及台区大门、武警哨位等重点部位进行有效的视频监控。

（1）采集前端：发射机房对角安装2台广角镜头彩色摄像机，能全面监控机房情况；变电站和门厅各安装一台，台区大门安装一台，办公楼顶安装一台高清变焦摄像头，天馈线场区安装9台，主要监控匹配箱及附近区域。本方案中设计的视频监控系统汲取了模拟闭路电视监控和数字视频监控系统的优势，将两者合二为一，前端采用模拟闭路电视的技术手段，保证图像的流畅性，并且不容易受到电磁干扰，后端将采集的模拟信号转换成数字信号，这样数字化视频可以在计算机网络（无线局专网）上传输图像数据，不受距离限制，信号不易受到干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性。

（2）监控中心：视频安防监控系统控制中心设置在中控机房的值班大厅，由相关值班人员进行操作，硬盘录像机具备断电记忆功能，在断电的情况下，保留设置、录像资料、地址信息、时间信息完整，全部视频通道均能实时录像、查询、监视，远程传输系统支持广播功能，允许多用户同时访问同一视频信号。系统控制设备操作简单，值班员经过授权后能够通过矩阵键盘进行摄像机的操作控制。

（3）远程网络监控：本系统将前端视频采集点的画面实时的传回监控设备，整个系统采用硬盘压缩技术，所有的图像信息进行数字化处理，可以通过TCP/IP网络，通过远程监控管理软件，控制硬盘录像机及矩阵。硬盘录像机通过RJ-45网接入交换机，图像编码方式为H.264。系统具备远程访问功能，领导或管理者通过局域网登录视频服务器实时查看前端监控场区情况，同时实现了历史录像资料的实时查看。

3.3系统的实施方案

该视频安防监控系统的设计内容主要包括实现对音视频信号的采集、信号传输与控制、本地视频监控、远程监控四部分。系统方案框图如图1。

3.3.1音视频信号的采集

前端视频采集共设置15个彩色摄像机，其中发射机房内设置2台彩色摄像机，配电室1台、门厅1台；室外共设置11台带有云台的彩色摄像机，主要分布在天馈线场区9台、机房后院1台、台区大门1台；其中室外11台带云台的彩色摄像机要求配备前端解码器，以供监控中心根据需求对摄像机进行操作控制。

包括室内、室外共15台彩色摄像机通过同轴电缆将视频信号连接到光端机的发送端，通过光缆将15路视频信号发送给光端机的接收端。

摄像机视频监控要求：

（1）视频安防监控系统要求保证24小时连续监控。

（2）要求采用低照度的摄像机，当环境照度不足时，能打开红外等，进行图像摄录。

（3）台区大门：全天候监视出入人员、车辆。要求能够将大门整体区域进行监控，能够辨认出靠近大门5米人员的面貌，可采用面部识别技术；重要围墙段：采取视频监控或采取入侵检测，视频监控要能清晰拍摄其周围环境。对入侵检测设备，要保证其可靠性、准确性等；台区分区监控：对整个台区进行分区域监控，要求能分辨出移动人员和动物。

3.3.2信号传输与控制

按照信号的传输方式与功能，可将信号分为三类：本地视频监控信号、远程视频监控信号、控制信号。

（1）本地视频监控信号：光端机（端口）的接收端接收到15路输入信号后，通过同轴电缆连接到视频分配器（具体几入几出），将视频信号分成两路。一路通过同轴电缆供视频矩阵输出到电视墙；一路连接到1台16路的硬盘录像机，进行本地实时录像及存储。

（2）远程视频监控信号：硬盘录像机通过RJ-45以太网接口接入交换机，通过TCP/IP网络，实现局机关对各台的视频远程监控功能。

（3）控制信号：矩阵发出的控制信号运用485线经过视频分配器发送到设备前端解码器（具体功能、参数）控制云台和镜头等设备。

系统的传输信号要求可调节图像参数与传输带宽，可根据不同需求分别调节帧数、分辨率、图像等参数，支持128K-1024Kbps传输码率可调，本地图像传送延迟不大于0.5秒。

由于天线区干扰严重且传输距离较远，视频信号传输室外采用光缆传输方式，室内采用视频电缆传输，整个系统为以后增容改造留有空间。模拟传输通道采用PAL制式标准，信噪比应达到45db～48db，数字传输采用IP网络传输，支持TCP、UDP、组播、广播等IP网络协议，支持DNS、NAT端口映射，可配置网管策略，可为网络分控预分配指定带宽和QOS。

矩阵发出的控制信号经过码分配器（线路为光缆或电缆）发送到设备前端解码器，再控制云台、镜头等设备。

3.3.3本地视频监控

由四个46寸工业级监视器和控制键盘组成。监视器组成的电视墙可以同时输出8路视频信号，可多画面轮巡，可定时将监控组内的摄像机轮流切换，切换时间可自由设定。

中控机房值班大厅的控制键盘通过矩阵系统，提供录像资料的上墙显示和直接利用硬盘录像机遥控器进行本地历史数据查询。并且控制键盘可通过矩阵系统对视频采集端的云台和镜头等设备进行控制。

3.3.4远程视频监控

远程视频监控包括：局长办公室、台长办公室、其他局域网网上监控。远程视频监控要求采用Http协议实现并通过以太网进行信号传输。图像编码格式为H.264，可通过IE浏览器实现远程查看，通过远程监控软件，控制硬盘录像机及视频矩阵，方便快捷地查看调用监控数据及画面。

4结语

广播发射台是一个电磁环境非常复杂的高场强、强干扰的特殊的治安保卫重点单位，广播发射台的视频安防监控系统的设计更为复杂，系统的安装部署要充分考虑电磁干扰的问题，施工时外场布线尽量采用地埋的优质双屏蔽双绞线，线缆屏蔽层以及所有摄像头和设备外壳均需进行良好的接地处理。在本系统的施工过程中，所有外场设备的供电电源均加装了电源滤波器，以保证设备的安全可靠运行，本地视频监控信号的传输采用了光纤传输方式，确保了总个系统设备的稳定可靠，监控画面画质清晰。