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网络视频监控系统解决方案

文章出处:未知责任编辑:河北亚特尔人气:-发表时间:2017-03-16 14:04 字体大小:【

  1.1 系统设计依据

  GBJll5—87《工业电视系统工程设计规范》

  GB/T16435-1996《远程设备终端通用技术条件》

  GB2887-2000 《计算机场地技术要求》

  EIA/ITA568A、ISO/IEC11801、CECS72-79 《综合布线系统设计规范》》

  GA/T75-94 《安全防范工程程序与要求》

  GBJ232-92 《电气装置安装工程施工及验收规范》

  1.2 设计原则

  高可靠性:系统主要设备器材都选用国际化、专业化、规模化生产的高品质产品。其工艺水平高,质量保证手段完善,性能稳定,从而为系统的高可靠性打下坚实的基础。采用监控行业最新技术和高品质设备。在考虑技术先进性和开放性的同时,还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力方面着手,确保系统运行的可靠性和稳定性。

  先进性: 设备选型要保证技术领先,性能可靠,操作简便、实用,维护简单,性能价格比最优,并留有扩展余地。设备采用均采用目前领先技术和生产工艺制造。系统设计既要采用先进的设计理念、技术、方法,又要注意结构、设备的成熟性,不但能体现现在的技术水平,而且具有发展的潜力。

  经济性:在满足安全防范级别的要求前提下,在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上,在考虑系统的先进性的同时,按需选择系统和设备,做到合理、实用,降低成本,从而达到极高的性能价格比,降低安全管理的运营成本。系统建设应始终坚持面向应用、注重实效的原则,把实用性和经济性结合起来。系统设备器材经过精心搭配,考虑最优的质量性能和价格比,既经济实用,又最大限度降低系统成本。

  系统完整性:该套管理系统是一个较完整的集成化管理系统,系统的设计必须着重考虑贵单位其它系统的管理综合、互动集成等因素。

  操作简单实用:采用高科技手段,进行智能化设计,尽量减少系统操作的复杂性。

  发展性:系统应在初步设计时,就考虑未来良好的发展性,以降低未来发展的成本,使系统具有良好的可持续发展性,为二期工程做好准备。

  外观效果美观:前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性,根据实用和美观的原则,前端和后端我们都选用了外观工艺和性能稳定都比较好的安防产品。

  开放性和标准性:为了满足系统所采用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以入系统功能不断扩展的需求,必须追求系统的开放性和标准性。

  安全性和保密性:在系统设计时,既考虑信息资源的充分共享,更要注意信息的保护和隔离,因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通讯环境,采取不同的措施,包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。

  可扩展性和易维护性:为了适应系统变化的要求,必须充分考虑将来系统扩展的需要,在设计时应有弹性,并且以最简便的方法、最合适的投资,实现系统的扩展和维护。

  1.3 设计目标

  按照与时俱进,结合实际,经济适用,统一规划、资源共享、节省开支、降低成本、安全保密的指导思想,在实现本地监控的同时,又能通过网络传输到上一级部门实现远程联网监控,充分利用计算机、视频监控、通信等技术,实现对环境、人物等各类信息资源科学有效的管理和应用,进一步提高用户安全防范管理工作。

  1.4 总体设计

  系统分为前端采集、传输、后端存储、管理等部分,整个系统采用全网络数字视频监控架构,前端都采用高清网络摄像机和网络高速球机进行视频采集,通过摄像机的网络端口直接接入到视频传输网络中去,传输到后端进行集中存储和管理。我们初步设计在学校室内、室内部署高清枪机、高清半球、和网络高速球形摄像机。传输主干网采用千兆光纤网,后端通过集中管理平台来完成预览、控制、存储以及视频分发等功能。实现校园数字视频监控系统集中管理。总体设计严格遵循用户要求和行业规范,满足用户功能需求为主要目的,提高安全防范管理效率。

  1.5 前端点位设计

  视频监控系统设计中前端点位的布置是否合理,以及所采用的设备是否恰当都是整个系统的关键所在。因此本次设计中,前端监控设备根据用户需求分析全部采用网络数字摄像机。通过需求分析我们得知总共有100多台网络数字摄像机,我们按照150个点位进行设计,来覆盖校园各个区域。通过网络数字摄像机的一体化设计和数字视频压缩传输功能以及网络数字摄像机的RJ45百兆网口直接在局域网进行对接。根据区域网络摄像机个数,选择使用交换机。除了网络摄像机的出厂标配,如网络半球机和枪机,需要选配镜头、支架等,距离等相关因素合理选配网络摄像机需要的镜头(如广角、长焦、定焦等)。点位分布区域主要是在教学楼、宿舍楼、食堂、其他教学区域、出入口、校园道路、公共活动区域等。室内一般采用百万像素半球摄像机,建筑物过道采用百万像素枪机或者是半球,室外道路可采用百万像素枪机,公共活动区域可采用高速球机进行大范围动点监控,同时可采用几台全高清的网络枪机架设在一些比较突出的位置进行大范围宽视角的高清视频监控,以便掌握整个学校的状态。

  1.6 后端集中监控设计

  考虑到系统的合理性,实用性,我们在后端服务器上安装一套DIS-M2000集中管理控制中心软件,该软件可用兼容多家厂商前端设备,进行使用。如前端视频的预览、前端摄像机的参数设置、录像、抓图、录像文件回放、上电视墙、设备远程维护等。服务器的配置我们根据前端网络摄像机个数的实际情况来选配服务器,我们必须要考虑到在网络中服务器的承载能力、可扩展性。尤其对几大件有所需求:CPU、内存、显卡、主板。CPU:中央处理器,处理计算机逻辑运算。内存:对临时文件进行缓存,辅助提高CPU处理速度。显卡:对图像效果、画质的输出提供平台,衡量显卡尤其对位宽、显存有要求(通常采用独立显卡)。主板:在长期不间断工作环境下提供平台,需具备耐高温、抗氧化、高稳定性等要求。其次时网卡和机箱,网卡:采用千兆网卡,对网络的良好传输提供基础条件,有的底层服务器(目录服务器、流媒体转发服务器、存储服务器等)采用双网卡,有效的节省网络负载,提供良好的传输环境。机箱:需要可扩展性和通风散热性。服务器选用合适的尺寸的机箱,有便于扩展硬件,对设备有必要的散热处理和通风,为营造一个理论的无故障的服务器提供条件。

  后端软件将按照150路高清视频数据的处理能力进行合理部署,通过相关服务模块的组合完成大路数,大容量访问的业务承载。

  集中监控主要由管理控制、存储转发、图像浏览等几部分组成。其中管理控制部分还负责用户目录服务模块。目录服务模块和管理控制模块都部署到管理控制服务器上。

  1.7 存储转发系统设计

  如果按照大约150个网络摄像机的系统工程建设来设计, 720P网络摄像机的码流我们可采用恒定码流来计算,按通常计算单位设置为2Mbps;网络高速球的画质是FULL-D1,需要1Mbps即可完成视频图像的实时传输。本次方案初步设计整个校园视频监控系统部署120台720P高清网络摄像机和30台:FULL-D1网络高速球机,存储时间为15天,因此整个系统需要的存储容量为:

  720P高清摄像机:120路*2Mbps*3600s*24H*15天/8/1000/1000=38.88TB

  FULL-D1网络高速球:30路*1Mbps*3600s*24H*15天/8/1000/1000=4.86TB

  而上诉这个计算结果为理论值,实际的码流会根据现场监控画面的丰富程度等有正向6%-10%的偏移,所以存储容量也会有一定偏移,因此实际的存储容量为:

  (38.88+4.86)*(1+10%)=48.114TB≈48TB

  根据上诉结果我们设计配置3台16盘位

  150路设计配置三台16盘位1TB存储硬盘的后端管理服务器,如果需要做RAID5,那存储存储服务器实际的存储容量就只有42TB,但存储12天左右也是没有问题的。

  由于每一台存储服务器都是双千兆网卡,内存是4GB,而单台负责存储的网络视频流只有50路,平均流量只有100Mbps,硬盘写入速度也只有12.5MB/S,所以存储占用资源不会很大;因此我们设计将剩余的网络资源和内存资源用于视频流的转发,同样转发也部分在3台存储转发服务器上,每台负责约50路视频流的转发,可同时并发64路视频连接。通过这3台服务器完成150路网络视频数据的存储和转发。

  1.8 网络传输系统设计

  网络传输对于网络数字视频监控至关重要,如果传输系统不能满足网络视频流的传输要求,那么网络监控也就无从谈起。本系统总共有100多台网络数字摄像机,通过内部局域网络来传输数字视频数据,根据需求分析我们知道整个局域网应为千兆架构,在高峰期可能出现网络堵塞的情况。作为高清网络数字摄像机,清晰度可达720P,故传输带宽要求也比较高。为了减少网络负载,提高视频传输效果,实现理论上的信号无衰减,所以网络传输系统主干线使用光纤进行收发。

  1.9 监控中心拼接显示系统

  在监控中心我们设计采用一套2*2的大屏拼接系统来显示监控图像。我们再后端配置4台数字矩阵服务器,与拼接系统进行连接。4台数字矩阵每台最高可支持8路高清720P视频图像的分割显示,通过数字矩阵服务器的显卡VGA接口送至大屏幕拼接器后在拼接墙上进行显示。

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