XX大学平安校园数字高清监控系统设计方案(共78页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目录004.6、传输与交换34.7、存储44.8、管理4一、88二、视频监控系统设备1DS-2CD8224XG-SH日夜型200万像素网络枪式摄像机147DS-A81016S-CVS云存储专用服务器IS-VSE2326C-BBA4IS-VSE2326E-NFA6IS-VSE2326X-NDAIS-VSE2326X-QFA11.1、 质量记录第1章 概述上海交通大学医学院由、和上海市人民政府共建，位于“”、“”，是中国首批“”，是国家级临床技能实验示范中心学科组长单位。学院拥有重庆南路、闵行、南汇三个校区，本期项目为重庆南路280号东西两院内。本期数字高清视频安防监控系

2、统建设在重庆南路校区，老的迷你监控系统监视图像不清晰、系统架构落后等因素使得本校区数字高清安防监控系统在2013年进行改建，已建成监控中心集中式管理平台、GIS地图、解码器显示系统等设施设备。为进一步增强我校视频监控清晰度暨监视盲区部位，依据招标文件要求，在原有模拟监控点位上升级为数字高清设备，配置180套1080P/720P高清摄像机安装在东西两院的科教楼、一号楼、四号楼、7号女生公寓楼、八号楼、食堂、老红楼、三/四/五/六号楼以及图书馆和小白楼内，进行全天候24小时监视。本期监控系统的架构采用集中式云存储的方式对前端摄像机和机房设备进行统一管理和存储，本期增加的存储设备初步拟定放置在信息中

3、心机房内进行管理维护，监控机房内可任意调阅预览与回放及下载监控数据。自2013年1月1日上海市公安局安防报警协会发布普及数字高清监控系统作为监控行业的新兴技术领域以来，数字高清监控系统成为监控行业目前的技术发展热点。凭借其相对于传统模拟标清监控能更清晰地呈现细节的绝对技术优势，高清数字视频监控这个概念已经被越来越多的用户和厂商认可，高清所带来的超高画质、超宽场景给人以极大的视觉震撼。高清与标清最大的区别从清晰度来说，标清摄像机已经接近极限，在短时间内也没有提升的空间；而高清网络摄像机在清晰度方面可以说正处于快速提升的阶段，从百万像素，到200万，再到300万，500万及1200万等都已经有相应

4、的产品在市场上出现。因此，上海交通大学医学院也紧跟市场发展步伐，建设高质量系统架构、高科技含量的数字视频监控系统，进一步保障校园师生的人身财务安全。第2章 需求分析2.1 项目概况本项目采用网络型数字视频监控系统，本次建设的主要目标是完成对学校东院、西院180个原有模拟监控点位的高清数字化改造，主要在一些公共或重要区域进行视频监控覆盖，实现上述场合内的各种活动及固定目标的实时监控。室内场景监控视频分辨率需达到高清720P，室外重要场景的监控视频分辨率需达到1080P；同时对上述场所的监控视频，以不同的格式进行录像、存储，存储时长达到30天，以备后期查询，一旦发生案情，能为公安侦察破案、学校查证

5、提供有效线索。建成后的视频监控系统将在维护人员、财产安全，预防和打击各种违法行为中发挥应有的作用。2.2 实现功能1) 本项目根据监控环境选择安装720P、1080P高清网络摄像机；满足现场对监控功能、安装环境、光线条件等特定条件的要求；2) 网络传输是监控系统中一个独立的视频承载物理子网，是整个安防系统重要的基础通讯保障系统。它主要负责安防系统数字视频信号、控制信号和数据的实时传输，承载大量的视频流及数据流。考虑到今后全面高清数字化改造的网络需求，本次改造部分需建设一套单独的监控网络用于视音频、报警和控制信号等数据的传输；3) 本次改造部分系统设计采用视频云存储的模式，方便管理,便于后续扩容

6、。对前端摄像机图像录像保存30天以上，并可根据不同监控点的需求进行个性化的设置，如设置移动侦测录像、事件录像、报警录像等功能；4) 系统建设一套视频集中管理软件平台，用于实现对整个视频监控系统内设备的集中控制、录像存储、视频转发、解码上墙等功能；5) 视频回放功能，可以支持录像文件的快速检索和回放，支持慢放、快放、单帧回放和倒放等功能。还支持回放上墙和录像文件远程下载备份的功能；专心-专注-专业第3章 设计原则与依据3.1 设计原则视频监控系统建设的总体设计和实施，应以“前瞻性、可靠性、系统性、开放性、应用性、安全性”为基本原则。1) 前瞻性： 选用先进、成熟、可靠的前端设备，引入先进安保技术

7、，搭建可升级、可扩展、可兼容的系统和应用平台，构建数字化、网络化和智能化的视频监控系统。2) 可靠性： 系统软硬件应具备极高的可靠性。硬件采用电信级的服务器及专业存储设备，应支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施。3) 系统性： 以社会化建设发展思路，按照内控的区分标准，作为一个整体统筹推进，视频监控系统的建设应满足各部门、各应用系统对监控图像共享的需求，为监控资源数字化整合共享提供接口支持。4) 开放性： 系统采用业界主流的硬件平台、操作系统平台、数据库平台以及标准的协议，保证系统的开放性。5) 应用性： 视频监控系统的建设必须突出应用，在建设中应以现实需求为导向，以有效应

8、用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于政府工作的需要。6) 安全性： 制定严密的安全管理机制，确保信息安全、系统安全、数据库安全和设备安全。前端监控设备如前端摄像机、机箱等应具有良好的安全性；系统的数据录入、数据传输和数据保存各个阶段都应制定相应的数据安全措施。3.2 设计依据视频监控系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：l 安防视频监控系统设计方面：s 中华人民共和国公安部行业标准（GA70-94）s 视频安防监控系统技术要求（GA/T367-2001）s 本市数字视频安防监控系统基本技术要求s 民用闭路监

9、视电视系统工程技术规范(GB50198-94)s 工业电视系统工程设计规范（GBJ115-87）s 安全防范系统通用图形符号（GA/T75-2000）s 建筑及建筑群综合布线工程设计规范 （GB/T50311-2000）s 上海重点单位重要部位安全技术防范系统要求s 上海重点单位重要部位安全技术防范系统要求_第6部分：学校、幼儿园l 视频监控图像质量方面：s 电视视频通道测试方法（GB3659-83）s 彩色电视图像质量主观评价方法（GB7401-1987）l 视频系统网络设计方面：s 信息技术开放系统互连网络层安全协议（GB/T 17963）s 计算机信息系统安全（GA 216.11999）

10、s 计算机软件开发规范（GB8566-88）l 视频系统工程建设方面s 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）s 安全防范工程技术规范(GB 50348-2004)s 电子计算机机房设计规范(GB50174-93）s 建筑物防雷设计规范(GB50057-94)s 建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)s 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求(GA/T670-2006)s 民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)第4章 系统总体设计4.1、系统技术指标a) 图像质量可按五级损伤制评定，图像质量不应低于4分；b) 峰值信噪比（PSNR）不应低于32dB；c) 数字视频安防

11、监控系统清晰度达到如下： 2) B级：系统水平分辨力应600 TVL； 3) C级：系统水平分辨力应800 TVL。d) 图像画面的灰度应8级；e) 视音频记录失步应1s。 图像时延时间网络型数字视频安防监控系统相邻两个交换层之间互联的IP有线网络指标：l 时延应400ms；l 时延抖动应50ms；l 丢包率应110-3。 信息延迟时间l 前端设备与监控中心控制设备间端到端的信息延迟时间2s；l 前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间4s；l 视频报警联动响应时间4s。4.2、本方案系统架构本项目根据上海交通大学医学院的招标需求、安全防范的有关规定，以及上海技防办对安防监控的要求，以本行

12、业先进典型的实例，设计了此高清网络视频监控系统。4.3、系统架构说明1、前端高清网络摄像机通过接入层、核心层交换机，将高清视频信号传输至总控中心进行数据交换，并由后端集中监控管理平台对前端摄像机进行统一接入、集中管理、权限分配、视频存储管理、视频转发、解码上墙等功能；2、留用原有模拟摄像机通过同轴电缆、光端机将模拟信号接入后端嵌入式DVR、DVS，并通过网络接入监控管理平台进行统一管理； 3、本项目将建设一套单独的监控网络，以保证整个网络带宽以及网络的稳定性；4、本次改造的180个高清监控点采用视频云存储进行存储时间30天，以保证监控数据的稳定及后续的扩展性；5、监控管理中心流媒体服务器实现将

13、前端视频图像进行转发，可转发至解码设备、工作站、客户端等设备；流媒体服务器可接入转发200路2M的图像；可根据图像调用路数的要求增加流媒体服务器数量，以满足需要；6、监控中心采用2014年改造的视频综合屏平台进行高清图像解码上墙；7、电视墙利用原有15块显示大屏，可通过客户端实现单路切换、轮巡、拼接、漫游、开窗等显示功能。4.4、体系架构设计目前数字高清道路监控系统架构存在分非压缩和压缩两大类。压缩架构由前端IP高清数字摄像机，IP网络交换机、高清NVR、解码器等设备组成，依托于通用IP网络，结构简单，通用性强。通过部分试点项目的综合比较，非压缩架构在性能功能上仅在延时上略胜一筹，但存在造价昂

14、贵、所需设备众多（高清光端机、高清矩阵）、通用性差等大问题。IP压缩架构正成为目前高清监控系统建设的主流，相应的产品如IP高清摄像机、高清镜头、集中云存储服务器、高清解码器也将成为高清监控市场的产品主流。下文就监控系统IP云服务架构的各相关设备选型做详细分析阐述。4.5、前端采集4.5.1、IP高清摄像机高清IP摄像机的优劣与档次主要由感光器件尺寸、有效像素、处理器性能、灵敏度、制作工艺、色彩还原性等硬指标决定，摄像机内部处理器自带数字压缩及后期应用，因此压缩算法、码流、帧率、本地存储等特性指标也成为高清IP摄像机技术指标的重要部分。下表就目前市场众多高清摄像机的测试分析各项指标和实际效果：指

15、标项分析结果感光器件存在CCD和CMOS两种，国内以CCD为主，国外以CMOS居多，主流尺寸有1/3、1/2.8、1/1.8、1/2、2/3等。分辨率国内用户对图像流畅度要求较高，200万像素摄像机均已达到25帧/秒，因此国内主流为720p和1080p，逐行扫描,画面宽高比为16:9。压缩格式常规有H.264MPEG4M-JPEG三种,国内H.264以其高压缩比、低码流、高性能的绝对优势成为高清监控的主流压缩格式。灵敏度普遍不如传统模拟摄像机，建议夜间光照严重不足区域配置补光灯补充光照强度。色彩还原性高清色彩普遍有不同程度的失真，而色彩还原性是衡量高清摄像机图像质量和档次的重要指标，须对比观察

16、实物与图像显示效果。流畅度720p和1080p两档均能达到25帧或30帧的流畅度，但要验证其稳定性，须测试观察在画面信息变化较大时是否有马赛克、卡住、丢包等现象。图像处理具有背光补偿、宽动态、强光抑制等多种处理方式。码流单路视频平均码流一般在10Mbps以下，瞬时码流高峰值有时可达50Mbps。本地存储是数字摄像机的衍生产物，每路10Mbps以下的平均码流使本地存储成为了可能。窗体底端4.5.2、镜头高清镜头作为高清摄像机的配件，其MTF值、焦距、光圈范围等关键指标影响高清图像的最终呈现。（1）MTF：是不同于传统标清镜头的新指标，用来反映镜头的透光性、反差对比度、分辨率以及边缘及中心的一致性

17、，MTF曲线图是衡量镜头品质和工艺的重要依据。MTF值一般在F（光圈值）=8时测得最好，由4条曲线组成，分别反映镜头的透光性/反差对比度、分辨率、相散和一致性。图1 MTF曲线示意图（2）焦距：决定视场中哪一部分最清晰，用f表示，高清镜头以焦距分类可分为定焦镜头、手动变焦镜头、电动变焦镜头。手动变焦镜头目前广泛用于室外道路监控固定高清摄像机中，可适用于不同的目标和场景。室外道路监控摄像部件安装于室外立杆挑臂上，摄像部件容易晃动，因此在镜头选型时我们还注意相应的焦距固定措施，齿轮固定、螺钉固定等，防止镜头脱焦。（3）光圈：决定镜头的通光量，用F值表示，F=焦距/光圈孔径，F值影响夜间图像效果。道

18、路监控固定摄像机一般选用自动光圈镜头，由于焦距固定，场景变化不大，光圈驱动方式选择DC驱动即可，电动变焦镜头选用视频驱动效果较好（用于可控高清摄像机）。（4）与摄像机的匹配： 1/2”的镜头可以用于1/3”的摄像机，但分辨率必须大于摄像机分辨率，300万像素的镜头才能与200万像素的摄像机匹配，主要原因体现在两方面：一是摄像机与镜头的像素密度应相等，即镜头的分辨率/镜头的感光器件尺寸=摄像机的分辨率/摄像机的感光器件尺寸，以此倒推，得出适应摄像机的镜头分辨率需求；二是镜头由多组凹/凸的镜片组成，边缘与中心的一致性较好的镜头在80%左右，边缘分辨率多少会下降，因此镜头分辨率大于摄像机分辨率为宜。

19、因此，本期我公司建议贵校在室外配置安装1080P像素的摄像机可选用800万像素的手动变焦镜头。4.6、传输与交换 数字高清监控系统的每个环节都依托IP网络传输，包括前端外场摄像机、集中式云存储服务器、管理服务器、客户端PC等设备。（1）、接入层 前端摄像机至千兆汇聚交换机的传输为接入层，传输媒介同轴电缆，距离不超过75米，接入层交换机到中心机房核心交换机之间传输为光纤，传输设备分为光纤收发模块/工业以太网交换机等设备。（1）、光纤收发模块/工业以太网交换机：适用于光纤资源充足的光纤收发器为网络透传设备，不具有交换功能。光纤收发器仅传输网络信号，以太网光端机为传统模拟监控体系的衍生物，可传输模拟

20、标清视频信号。工业以太网交换机一般为8口以上，至少具备二层交换和简单网络管理功能，适用于高清摄像机布设较为密集的点位。窗体顶端（2）、汇聚层汇聚层采用16口全千兆交换机连接前端摄像机信号、机房万兆核心交换机和集中式云存储服务器以及其他管理服务器，根据前端接入180路信号的规模、带宽、设备类型、应用情况选择万兆核心的以太网交换机配置方案。摄像机接入端口根据前端接入的带宽情况配置对应的1000M/10G端口,存储服务器和摄像机接入端口尽量接在一台交换机上或划分在同一个VLAN中，以最小化故障影响。对于本系统即将发展成为大型监控系统，建议网络交换机采用三层交换机，以支持VLAN和路由交换应用。网络安

21、全包括接入安全、验证授权和数据加密。（3）、核心层本期考虑的两台万兆核心交换机用于传输重庆南路东西两院之间的数据，两院之间设置有一根光缆，是本系统数据的主要传输通道。4.7、存储 本系统架构考虑的比较高端，云存储管理服务器通过网络接入前端摄像机信号可达到2000路，后期增补的前端摄像机只要增加16盘位存储服务器即可，还考虑操作系统盘和RAID冗余备份盘。 4.8、管理 在2014年建立的平台管理软件及服务器设备的基础设施上，本期增加两台云存数服务器用于系统数据的相互备份机制，打造一个稳定安全的运行方案，第5章 高清前端设计5.1 监控点位清单综上所述，本项目前端高清摄像机共配置180台，其中，

22、720P摄像机123台，分为91台半球摄像机和32台枪式摄像机；1080P枪式摄像机57台。主要设备分布如下：序号摄像机位置室内720P枪机室内720P半球电梯720P半球室外1080P枪机备注交换机1东院科教楼6303222东院一号楼1013东院四号楼82024东院七号楼女生公寓462635东院八号楼2摄像机进保健楼原有交换机6东院食堂14217西院老红楼2网线进楼18西院三号楼31对光纤收发器19西院四号楼1110西院五号楼1111西院六号楼3112西院图书馆113对光纤收发器113西院小白楼6114其他215监控中心0000中心设备连核心交换机016信息中心机房万兆核心交换机2合计328

23、47570185.2 线缆敷设除了选择充分满足标准的线缆之外，施工必须符合GB 50217-1994电力工程电缆设计规范的要求。我们建议以下基本要求：线缆长度应满足75米的距离要求时将信号连接至接入交换机，避免电缆的破裂接续；电源电缆和信号电缆应分开铺设；所有电缆应避开恶劣环境，如高温热源和化学腐蚀区等；所有电缆应远离高压线或大电流电缆，不易避开时应各自穿配金属管，并尽可能地埋入地下；当在建筑内铺设时，应按建筑设计规范选用管线材料及铺设方式，埋于建筑物体内；电缆穿管前应清理管内杂物，穿线时宜涂抹黄油或滑石粉，进入管口的电缆应保持平直，管内线缆不能有接头和扭结，穿好后应作防潮、防腐等处理；电缆应

24、从所接设备下部穿出，并留出一定余量；在电缆端做好标志和编号，便于事后排查。5.3 灯光的布置为提高夜间监控图像的质量，通过协调建设方，尽量提高出入口区域的环境照度。光线的设置和方向应顺着摄像机捕捉图像的方向，避免逆光，光线强度应满足摄像机对光照度的要求。5.4 基础配套设施（1） 安装支架室内摄像机的安装固定，根据摄像机型号和现场情况可采用壁装、吊装及角装等多种形式的安装支架，安装高度不低于2.5m。安装在室外的摄像机，当可借助建筑物附着安装时，选用相应的安装支架安装；若无合适的建筑物供附着安装，则需要选用视频监控专用立杆，安装高度应不低于3.5m。（2） 室外端接箱室外摄像机的供电、信号等需

25、要在室外进行汇集，需用专用的防水箱进行端接。端接箱内部安装架的设计充分考虑设备的安装位置，同时具有防雨、防尘、防高温、防盗等功能。不便于在立杆上部安装设备箱的，在地面设置设备机柜，其设计按照相关的规范标准执行，同时应具有防尘、防雨、防破坏等功能。5.5 接地及供电设计对前端供电和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的稳定性和可靠性。前端监控的防雷接地主要从以下三个方面进行：1、 直击雷防护在直击雷非防护区的每个视频监控点均配置预放电避雷针，安装于监控点立杆顶部。提前预放电避雷针利用雷云电场周围电场强度向针尖发射高压脉冲特性，提前一定的时间引导雷电放电，不至于使局部雷云电荷积累形成

26、过大的雷击强度，降低监控点雷击接闪强度和电子设备雷击电磁脉冲强度，提高了室外监控点的保护裕度。2、 供电设施的雷击电磁脉冲防护电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源对前端设备造成危害。为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压或因更大的雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，本系统对前端室外防水箱220V电源进线以及室外防水箱到摄像机的低压电源线路进行避雷接地。220V电源进线避雷标称放电电流不小于10KV，接地线缆建议不小于6mm2。3、 均压等电位连接技术等电位连接是将正常不带电（或不带信息）的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、金属构架、金属管线与接地系

27、统作电气连接，防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。监控点设备（含电源避雷器、控制信号避雷器）宜采用单点接地方式实现等电位连接，独立接地电阻小于10。4、 系统供电系统设备建议采用集中供电，电源质量建议满足下列要求：稳态电压偏移不大于2%；稳态频率偏移不大于0.2Hz；电压波形畸变率不大于5%。5.6 技术特点本方案品牌选用海康威视网络高清摄像机选用业界高端传感器和TI嵌入式DSP方案，成像质量高，性能强大，优势特点如下：5.6.1.1 越界侦测越界侦测一般用于出入口，周界设防等，可设置单方向进入报警或者两侧越界报警，可配合客户端抓

28、图、录像、弹图、报警等。5.6.1.2 区域入侵侦测区域入侵侦测可在固定的监控场景下划定一个范围，对于进入该区域的目标可产生报警、录像等动作。对于重要的区域，如档案室、资料室、机房、金库等不能让人随意进入的房间、区域可以设定警戒区域，一旦发现有入侵即可触发报警和录像，能极大地提高监控效率，减少监控人员精力消耗。第6章 安防控制中心6.1 存储设计本项目设计采用视频云存储进行存储，以满足本次180路高清视频存储30天的需要。6.1.1 存储空间计算本项目选用海康威视磁盘阵列DS-A81016S-CVS，存储空间计算如下：系统需满足按照高清图像724小时录像录制30天的要求，按照每路720P 2M

29、bps、1080P 4Mbps计算，计算公式如下：（2Mbps*123路+4Mbps*57）3600秒24小时30天102410248=146.46T，存储空间共需要占用41块4TB硬盘。考虑到格式化损耗、RAID机制；因此，实际共需4台16盘位磁盘阵列和61块4TB硬盘，本项目配置64块4TB硬盘。6.1.2 机柜空间及耗电量本项目共需磁盘阵列4台、云存储管理服务器2台、接入服务器1台，每台磁盘阵列占用标准机柜3U，每台管理服务器占用标准机柜2U，每台设备之间需间隔1U用作散热，因此需机柜空间为（43U）+（41U）+（32U）+（31U）=25U。本次需要更换原有流媒体服务器2台、原有平台

30、软件管理服务器1台，每台管理服务器占用标准机柜2U，每台设备之间需间隔1U用作散热，因此需机柜空间为（32U）+（31U）=9U。监控中心原有2台服务器，每台管理服务器占用标准机柜2U，每台设备之间需间隔1U用作散热，因此需机柜空间为（22U）+（21U）=6U。综上，本次改造涉及的中心机房设备实际需要占用40U的机柜空间。每台磁盘阵列含硬盘的额定耗电量最大为460W，每台服务器的额定耗电量为700W，总额定耗电量为（460W4）+（700W8）=7440W。6.1.3 设备主要功能l 视频存储功能支持手动录像、计划录像、报警录像，对这三种方式触发的录像方式如下：手动录像：当用户在客户端上选择

31、手动录像后，将要录像的摄像机信息存储到数据库对应的表中，并通知视频存储服务系统执行该条记录。计划录像：用户可以在客户端软件上制定录像方案，并对录像方案进行保存，当选择执行某个录像方案时，就会通知视频存储服务系统按照该方案进行计划录像。报警录像：当发生视频报警时，视频存储服务系统会收到触发视频报警录像的信息，视频存储服务系统便根据包含的摄像机信息进行录像存储。支持节假日设定、录像文件最大长度设定、存储容量设置和状态显示等功能。l 智能补录功能网络异常时，前端设备启动录像并保存在本地；网络恢复后，录像自动回传到磁盘阵列存储，保证数据的完整性。支持回传策略设定，选择在业务空闲时（例如下班时间）进行回

32、传，解决业务繁忙时录像数据与业务数据的带宽竞争问题。l 视频存储管理功能支持对存储的视频数据进行管理和设置。可设置当磁盘空间不足时处理方式（提前预警、覆盖）。录像状态（计划、手动、报警、运动检测）显示。可检测存储设备的工作状态，对异常情况报警。l 视频资料检索功能支持客户端的历史视频检索功能。系统支持客户端按日期、时间、类型、服务器、通道检索客户端本地或远程服务器端的录像文件，系统以文件信息列表形式将检索结果返回给客户端。l 视频资料回放功能支持同时回放多个服务器或本地的多个存储通道的同一时间的录像文件，最多可达16画面同时同步回放，支持1/4/6/9/16画面显示。回放时能够支持暂停、播放、

33、停止、快放、慢放、单帧步进、循环播放、精确定位到某帧、备份、调节音量、调节亮度色度对比度色调等操作。支持录像剪辑，录像文件下载等功能。6.1.4 技术特点海康存储系统针对监控应用的特点对存储系统进行了优化。监控应用实际上是一种以大码流多并发写为主的一种存储应用，在写性能、写的高并发和写的高稳定度方面，海康监控存储产品采用了独特的算法，达到最佳的效果，能充分满足监控系统性能的要求；并能够满足以后性能扩展的需要。6.1.4.1 数据备份提供录像数据的多种备份模式：本地备份、异地备份，加强视频数据的安全性。6.1.4.2 录像锁定与归档被锁定的录像数据在锁定时间内不会被循环覆盖；归档的录像可以长期保

34、存，不被循环覆盖，有利于关键视频的保存，便于事后取证。6.1.4.3 秒级定位，即时回放基于底层流存储数据结构和快速数据定位技术，可以实现任意时间段(时间段可以无限小或无限接近当前时间)的即时回放和任意时间点/时间段的快速精确检索定位，支持分段并行回放和分段批量下载。6.1.4.4 PB级录像卷管理系统提出了录像卷概念，以录像卷为单元对外提供空间，突破了传统文件系统下单卷2TB/8TB的限制，单录像卷容量可以高达数千PB。6.2 电视墙设计监控中心是视频监控、门禁、报警、对讲、消防等系统集中展示的核心部位，日常安防、应急指挥、领导参观、系统维护等工作都在监控中心开展，需要建设一套能完整展现各个

35、安防业务子系统的电视墙系统。本次项目对原有电视墙、解码设备进行留用，不再改造。6.3 平台软件及地图设计2014年高清化改造时已对原有平台软件及地图进行改造，本次改造不再涉及地图及软件的改造仅需在设备选型上支持原有软件、地图的接入，同时需要对原有平台软件、地图进行重新配置。第7章 网络传输设计7.1 传输设计原则1、数字视频安防监控系统的传输应根据相关标准的规定、系统应用及管理的方式、系统的规模、建筑的形态、前端摄像机的选型及分布情况、存储及传输设备的存放模式（集中存储、分散存储）等综合因素进行设计。2、网络型数字视频安防监控系统网络交换层不应超过三级；不应采用桌面型网络交换设备。3、系统应采

36、用独立的专用网络（允许采用VLAN的独立网段）以保证网络系统的带宽，提高系统可靠性。4、一级交换机每个接入端口带宽100M，不超过24个接入端口，且具有 2个1000M以太网端口；监控中心二级交换机每个接入端口带宽应1000M，支持网络管理功能。 5、由于网线存在其最大传输距离，单一网线的传输距离应不超过80米，设备与设备之间的传输距离超过这一距离可能造成信号的误差，应使用光缆进行传输。6、网络型数字视频安防监控系统的带宽设计应能满足前端设备接入监控中心、用户终端接入监控中心的带宽要求并留有余量。所有传输节点实用带宽应传输带宽的45%。7.2 传输介质选择1、视频监控同轴电缆传输信号传输带宽为

37、50Hz4MHz，传输距离在200m以内时，可选用SYV75-3同轴电缆；传输距离在500m以内时，可选用SYV75-5同轴电缆。电梯摄像机部分，由于楼层叠加器和随行电缆必须走模拟方式传输，因此电梯摄像机采用同轴电缆传输。2、网络双绞线传输网络双绞线基带传输是用5类以上的双绞线，利用平衡传输和差分放大原理。这种传输方式的优点是线缆和设备价格便宜，但传输距离相对同轴电缆较近，不能超过100m。3、光缆传输常用的光缆传输是“视频对射频调幅，射频对光信号调幅”的调制解调传输系统。光缆传输技术是远距离传输最有效的方式，传输效果也都公认的好，适于几公里到几十公里以上的远距离视频传输。对于室外周界等距离较

38、远的高清网络监控点，无法采用网络双绞线传输，必须采用光纤方式，通过光纤收发器将电信号转成光纤信号进行传输。本项目中，对于前端监控点，信号线传输建议如下：l 监控点位距离接入层交换机75米内时，建议采用超5类非屏蔽双绞线进行传输；若采用POE供电，传输距离同样不能超过75m；若传输有干扰，可采用超5类屏蔽双绞线。l 当一级交换机距离核心层交换机较远时，建议采用光纤进行传输；l 当必须穿越复杂电磁环境时（如附件有大功率电动机）时，建议采用超5类屏蔽双绞线、光纤进行传输。7.3 网络层次设计7.3.1 接入层设计接入层为用户提供在局部网段访问和互连网络的能力，直接与DVR、IP摄像机接入，实现VLA

39、N划分与安全控制。在监控网络中，接入层交换机向上继承核心交换的通讯策略，向下完成监控终端高速连接，是监控系统实现端到端通讯的基础。本项目各监控区域内的网络摄像机直接通过超5类双绞线接入前端接入层交换机。各前端接入层交换机通过千兆上行端口汇聚到核心层交换机进行数据交换。为确保今后全面高清改造的扩展性，本次改造对于180个点位的接入层交换机拟采用全千兆交换机作为接入层，每台24口接入交换机最多使用20个端口。前端720P高清摄像机平均码流为2Mbps，1080P高清摄像机平均码流为4Mbps。因每台交换机接入摄像机类型各异，我们按照每台交换机接入20个1080P的4Mbps平均码流进行网络计算。每

40、台摄像机与中心视频云存储设备之间需要实时占用2Mbps（720P）、4Mbps（1080P）的平均带宽，在中心需要预览前端摄像机时需要按需占用2Mbps（720P）、4Mbps（1080P）的平均带宽。我们假设24口接入层交换机上连接的20台摄像机全部为1080P分辨率，在中心进行存储的同时需要调取该交换机上全部20台摄像机的视频信号进行预览，则此时接入层交换机上联口需要产生20*4Mbps（存储）+20*4Mbps（预览）=160Mbps的平均带宽，因此前端接入层交换机采用千兆光口与核心交换机相连可以满足带宽需求。本项目涉及采用24口全千兆接入层交换机16台，接入层千兆交换机通过千兆光口与核

41、心交换机互联7.3.2 核心层设计传输网络的核心层是整个网络的中心，是整个网络设计的关键。它担负网内大量数据的通信，各个部门间的连接；提供办公自动化，数据信息服务；为数据中心服务器提供高性能的连接以及与因特网之间的连接。要实现高性能的交换和传输，必须为许多先进的网络应用提供支持。因而核心层设备必须是高性能的路由交换机设备，可实现高速的交换传输及连接服务器等设备，并且要求非常可靠，实现24*365小时不间断工作。本项目根据学校前端摄像机数量、接入层交换机数量、后端各类网络设备、服务器、工作站数量选用核心万兆交换机。本次改造设备规模：1. 本次改造涉及前端180个高清点位，其中57台1080P、1

42、23台720P摄像机；2. 本次改造涉及接入层交换机共16台；3. 本次改造在中心机房需要增加4台16盘位视频云存储阵列、2台云存储管理服务器；4. 本次改造在监控中心机房需要更换流媒体服务器2台、管理服务器1台；5. 监控中心机房原有视频综合平台1台、操作电脑5台。 在中心机房2台云存储管理服务器、1台接入服务器主要用于对16盘位磁盘阵列进行管理，不进行视频流的转发工作，因此设计采用2个千兆电口与核心交换机连接； 在中心机房4台16盘位云存储磁盘阵列主要用于对本次改造的前端180个高清点位进行实施视频录像存储，设备会根据前端点位数量自动进行负载均衡。本次前端点位的实时存储平均带宽为57*4M

43、bps+123*2Mbps=474Mbps,通过设备负载均衡每台阵列的平均接入存储带宽为118.5Mbps，我们设计每台16盘位阵列采用2个千兆电口与核心交换机连接。 监控中心原有视频综合平台主要完成视频解码上墙的工作，原有解码设备在对15块屏进行单画面、四画面分割显示时，可以根据前端摄像机分辨率情况采用全部主码流显示，在进行九画面、十六画面分割显示时系统可以自动选择前端设备子码流进行显示。我们假设15块屏全部采用四画面分割显示，则最多可以显示15*4=60副全1080P主码流画面，此时解码设备需要的平均带宽为60*4Mbps =240Mbps；我们假设15块屏全部采用十六画面分割显示，则最多

44、可以显示15*16=240副全子码流画面，根据子码流带宽1Mbps进行计算，此时解码设备需要的平均带宽为240*1Mbps =240Mbps。我们设计采用1个千兆电口与核心交换机连接。 每台流媒体服务器可以完成200路2Mbps码流的视频接入与转发，在本项目中实时视频存储设计不过流媒体，解码上墙及客户端预览设计过流媒体。根据解码设备需要的带宽我们得知本项目中解码设备需要通过流媒体服务器转发240Mbps的视频流，因此也最多需要同时产生240Mbps的接入视频流，结合每台流媒体服务器的接入、转发性能，我们设计配置2台流媒体服务器用于解码上墙、客户端的预览，每台服务器最多承载400Mbps的接入及

45、转发带宽。 原有平台软件服务器为利旧设备，考虑到本次高清改造及今后全面高清化改造后的系统稳定性，本次拟对原有管理服务器进行更新，管理服务器设计采用2个千兆电口与核心交换机连接。第8章 系统主要设备及参数一、系统交换设备产品概述锐捷网络S7805E交换机是锐捷网络面向云架构网络设计的核心交换机，是业界支持云园区网特性，实现云架构网络融合、虚拟化、灵活部署的新一代云架构网络核心交换机。根据云计算“强云端轻终端”的特点，锐捷网络创新性的提出“网络云模式”：设计强核心（统一网关、认证、多业务）、轻接入的理念，让网络灵活扩展。锐捷网络RG-S7805E系列可以根据业务需要部署在数据中心、城域网、园区网的

46、场景。-2-简网络 云体验归并到统一云架构网络操作系统平台，支持全面的虚拟化能力和丰富的数据中心和园区网特性。在多进程模块化、进程备份、热补丁等关键可用性指标上达到业界领先水平。本设备组网架构类型一类：大型网络核心二类：中小型网络核心产品特性云架构网络核心，全球顶级配置 最高性能满足未来十年网络发展RG-S7805E系列支持业界最高性能的小包线速转发能力，包括最高密度板卡在内的所有板卡均可实现64字节小包线速转发，从容应对未来网络对高速转发不丢包的苛刻需求。虚拟化虚拟交换单元VSU3.0支持业界领先的VSU3.0（Virtual Switch Unit，虚拟交换单元）虚拟化技术，最大将4台物理设备虚拟化为一台逻辑设备，统一运行管理，大幅减少网络节点，降低网络运维管理人员工作量。增加网络可靠性，实