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1、XX视频监控系统方案杭州华三通信技术HBCITolP解决方案专家由于本系统涉及到对楼宇内的实口寸监控、数据传输量大及使用人员多,故安全性和保密性就显 得十分突出和重要。在考虑系统的安全性和保密性时,除应考虑各种外界干扰外,还需在各个环节 提供安全、保密措施。系统的安全性和保密性可从以下方面加以保证。网络的安全性数字图像网络借助于单位数据专网,因此不允许与其他非内部专网进行物理链接。软件系统的安全性操作系统级的安全规范必须满足国际C2级标准,可以保证不被身份不明的黑客所攻击。数据库 的超级用户帐号即密码由服务器的系统管理员设定,数据库的一般用户帐号和权限由数据库超级用 户(数据库管理员)设定。系
2、统维护人员可随时方便地对数据进行备份和恢复。应用程序级的安全性所有的操作人员进入系统前均应登录自己的帐号和密码,并通过权限管理服务器认证,核对准 确后方可进入系统。所有的操作人员均应规定相应的级别及权限,任何越权的操作必须被拒绝。所 有的操作、错误均应有日志记录,并可以根据工号或操作查询。除了用户管理的基本资料外,工作 人员不得对用户的其它资料和数据进行更改和操作,除非有用户指定授权人的授权。14系统设计依据系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下 的设计规范和要求进行: 国家标准GB 50198-94,民用闭路监视电视系统工程技术规范 信息产业部和广
3、电总局有关中国电视制式要求 GA/T 75-94安全防范工程程序和要求 国家标准GB50057-94,建筑物防雷设计规范 国家标准GB7450-87,电子设备雷击保护导那么 国家标准GB50348-2004,安全防范工程技术规范 国家标准GB12663-90,防盗报警控制器通用技术条件 国家标准GB50198-96,民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范 国家标准GBJZ32-90-92,中国电器安装工程施工及验收规范 国家标准GBJ115-87,工业电视系统工程技术规范 安全防范工程技术规范(GB50348-2004) 视频安防监控系统技术要求(GA/T367 2001) 安全防范系统验收规那
4、么(GA308-2001) 安全防范工程程序与要求(GA/T75 94) 防盗报警控制器通用技术条件(GB 12663- 90 ) 民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198 96 ) 建筑物防雷设计规范(GB50057 94) 中国电器安装工程施工及验收规范(GBJZ32 90 92) 信息技术客户通用电缆铺设要求(ISO/IEC11801) 工业电视系统工程技术规范(GBJ115-87) 视音频编解码标准视听对象的编码(6局部)(ISO/IEC14496) 工业企业扩音通信系统工程设计规程(CECS62-94) 工业企业通信工程设计图形及文字符号标准(ECS37-91) 广播传音
5、电缆线路工程建设技术规范(GY5053-94) 安全防范系统通用图形符号(GA/T74 2000) 城市地理空间框架数据标准(CJJ103-2004)2.系统总体架构设计2.1. 监控建设模式分析模拟视频监控系统模拟视频监控系统的开展较早,目前常被称为第一代监控系统。模拟监控系统是以视频矩阵、 分割器、录像机为核心,辅以其他传感器的模拟信号传输、控制、处理系统。模拟监控系统采用视 频切换矩阵连网,多路数视频光端机上传视频图像。系统主要特点是:视频、音频信号的采集、传 输、存储均为模拟形式,一定距离范围内图像质量保持得很好。传统的模拟楼宇视频监控系统有局限性。首先,模拟视频监控系统中所存储的视频
6、图像信号是 未经压缩的模拟信号,需要使用大量录像带,本钱高、占空间且不易保存;第二,模拟视频监控系 统在进行长延时录像时的图像质量较差,检索时需要在录像带上反复进退查找,难度大、不易使用, 第三,与信息系统无法交换数据,难于和智能建筑的各种数据库兼容,无法进行统一的管理,应用 的灵活性较差。由于模拟视频监控系统这些自身难以克服的缺点,无法到达智能楼宇监控系统的要求,在系统 建设过程中需要逐步淘汰或者进行升级改造。2.1.1. 模数结合的视频监控系统数字硬盘录像机(DVR)应用到模拟监控系统中,将传统的模拟视频信号转换为数字信号,通 过计算机网络来传输,这就形成了模数结合的监控系统,实现了视频/
7、音频的数字化、系统的网络化、 应用的多媒体化和管理的智能化。模数结合监控系统的报警信号和视音频信号的接入、图像的切换和前端设备的控制主要采用模拟切换矩阵,图像的记录采用数字方式,图像数字化后通过计算机网络传输。模数结合的楼宇视频监控系统存在诸多问题:1 . “矩阵+ DVR”是两套系统组合。矩阵作为实时查看设备,起到控制、切换作用;DVR作为数 字存储设备。两套系统之间没有相互控制、统一管理的机制,仅仅是两套系统的组合。2 .标准化问题。对于楼宇监控系统,在设计之初,就要充分的考虑到系统的扩容的便利性。除 在大楼建设初期设计的一些监控摄像点外,可能会随着监控要求的变化随时增加一些监控探头,如
8、设置在停车场,公共活动场所或者室外环境。矩阵协议目前没有形成国际标准化,不同厂家的矩阵 难以实现互通,对后期扩容造成隐患。3 .视频存储问题。在模数结合的视频监控系统中采用DVR作为存储介质,但是DVR没有采 用RAID、不支持硬盘热插拔,使得DVR难以为智能楼宇的视频监控的事后取证提供高可靠性、稳 定性的历史文件。同时由于视频文件分散在不同设备上,难以形成统一管理和视频数据综合利用, 例如图像识别等应用。4 . DVR+矩阵方式的布线非常复杂,超过150路时,非常占空间,管理复杂。2.1.2. 基于IMOS的IP智能监控架构目前,整个安防监控系统已经进入了网络监控的时代,各行业联网监控需求的
9、快速增长,对传 统的监控厂商提出了全新的要求。传统监控厂商由于能力限制,很难涉足开发楼宇监控系统的各个 方面,在实现网络监控需求时其重点还是在各个子系统之上去考虑上层软件的设计。当楼宇监控范 围不断扩大,海量的视频存储需求不断增加,业务需求越来越复杂和灵活时,由于传统监控厂商无 法从网络监控的整体架构角度对所有网络监控的组件进行优化,只能依靠上层软件被动的去整合异 构非标的硬件、不同厂商存储、网络等,系统设计已经存在一些不可逾越的瓶颈。因此,才会出现 依靠流媒体服务器、网络转存服务器、设备代理服务器等组件来实现不同异构设备之间的媒体处理 和信令处理,当面对海量多媒体信息管理存储的需求,这些设备
10、的集群、负载均衡、故障倒换等可 靠性设计以及其整体架构的性能瓶颈已经成为阻碍楼宇监控开展的重要因素。楼宇视频监控更多是作为单位日常业务系统的一局部,和视频监控、语音通信、即时通信、视 频信息发布等各种多媒体系统的融合需求也逐步增多,同时需要对大量的多媒体数据进行保存和按 需检索,这种多媒体融合应用的开展趋势正是全行业的业务管理向着多媒体化方向开展的必然结果。面对楼宇监控的视频存储和多媒体融合管理需求的不断增加,传统监控厂商和集成商由于在网 络、多媒体、存储等网络监控新增组件技术积累方面的匮乏,正面临前所未有的挑战,一方面需要 保持在局部市场的盈利能力,另一方面还要投入大量的研发资源满足楼宇监控
11、市场对海量监控管理 可靠性、稳定性、多媒体管理不断增长的需求。H3C针对网络监控和多媒体融合管理的需求,推出了定位于IP多媒体基础软件平台的IMOS (IP Multimedia Operation System-IP多媒体操作系统),IMOS是H3CIP监控、视讯会议等多媒体产 品共有的软件平台,其本质上是一个通用的支撑多媒体综合监控、会议通信、语音通信、信息发布 应用的中间件平台,即可以支撑H3c管理平台组件也可以支撑H3c的多媒体编解码终端设备和多媒体应用存储设备,IMOS基于联网监控需求对整个楼宇监控系统的所有组件进行融合优化,满足 楼宇监控系统的全局看、控、存、管、用业务需求,它的出
12、现能够解决当前楼宇监控系统不可逾越 的瓶颈,满足多媒体融合应用的需求,同时更好的支持合作伙伴面对客户提供个性化增值应用解决 方案。2.2. 系统设计系统架构设计系统采用模块化设计思路,分为数字编解码系统(视频源、视频显示)、传输交换系统、管理控 制系统、视频音频存储系统4大部件。1 数字视频编解码系统数字视频编解码器支持H.264 MPEG4、MPEG2、MJPEG等多种标准编码格式,提供各种密 度的规格,可支持实时流和存储流双流设计,码流可以根据用户需求任意调整,数字编解码设备应 采用电信级制造工艺,可以基于各种网络环境高质量、可靠的满足各类网络监控前端编码、存储和 解码的需求。2、网络视频
13、存储系统专业的IP存储技术和强大的数据管理服务器构建完善的网络存储系统,存储资源可以根据需求 分布式部署并加以统一资源管理和调度,支持动态存储资源管理、在线部署,可以基于统一平台满 足不同存储质量、容量和服务质量的需求,可以提供完善的备份和存储生命周期管理功能,同时视 频图像的NAS备份功能。3、系统管理平台包括专用的视频管理服务器、数据管理服务器、客户端和流媒体服务器,视频管理服务器是用 于集中认证、注册、配置、控制、报警转发控制的专用信令服务器,可以实现完善的视频编解码设 备网络管理功能,支持多台信令管理服务器相互协同工作组建多级多域的管理平台。数据管理服务器主要功能为管理存储设备、存储资
14、源和视频数据,支持对系统所有存储资源进 行全方位的监控和管理,支持不间断的视频检索、回放等业务。客户端可以提供友好方便的人机界面功能,包括监控对象的实时监视监听、查询、云台控制、 接警处理。4.、承载网络系统采用网络资源对前端视频编码器传输的数据进行接入、汇聚、交换,通过设备自身安全特性和 防火墙等实现对边界安全接入的控制,同时可通过网络本身的设备、协议冗余实现整个监控网络的 稳定性。2.2.2.系统组网拓扑本方案设计拓扑如下:如上图所示,总控中心管理平台是整系统的视频图像系统的核心控制管理中心,通过该平台完 成整个系统内所有图像资源的联网图像的调度、管理、分发和互通功能;通过视频管理服务器完
15、成 视频图像的接入、认证、权限分配;通过流媒体服务器完成实时图像分发、实时图像的调阅和分发 功能。根据监控系统的需求,系统按建设的性质可分为: 前端设备部署摄像机 视频编码设备报警联动设备 总控中心部署系统平台(综合视频管理系统) 解码及显示系统网络存储系统 联动报警管理系统 传输系统部署图像、控制信号传输 供电线路IP网络传输3.系统前端设计对于楼宇的监控系统来说,前端产品的选型直接关系到整个系统的效果,也直接影响到用户的 使用情况,在楼宇内部大局部环境采用模拟摄像机+多路编码器的模式,在局部重要的区域和一些室 外监控点采用高清ipc模式。在人员最多的出入口和楼梯口需要安装高清的半球机或者枪
16、机。 在走廊可以安装枪机。在电梯安装广角半球型摄像机,广角半球型摄像机。 在停车场的出入口,车辆进出时,车灯光线很强,一般摄像机是无法正常获取视频图像的。 需要在强光下也可获取到高清晰图像的摄像机,安装强光抑制枪机(彩转黑或黑白)。 大楼周边外围停车场空间较大,光线充足,监视范围广,要求摄像机有较大的视野,安装 高清I P C。 大型大楼的地下停车场一般空间较大,但光线不是很明亮,监控要能适应地下停车场的视频监控环境。建议安装一体化球机。楼宇内部前端设备主要包含摄像机(如有音频包括拾音器)、支架护罩、云台、解码器、音视频 编码器、楼宇外围局部要考虑防雷器、和防水机箱等。3.1. 图像采集设备选
17、型(摄像机)根据监控区域的不同,选择自动光圈定焦距镜头配合彩色黑白日夜转换型摄像机或一体化半球 摄像机对固定区域进行监视,采用一体化球型摄像机对大范围区域进行巡视和重点监控。同时根据 环境需要,考虑相应的保护措施设备。前端设备其主要完成的功能是将所监控区域的图像信号的采集和编码工作,将采集到的模拟信 号处理为可进行网络传输信号。前端设备包含摄像机、镜头、云台、编码器及其他配套的接线箱、 电源转换器等周边设备,本方案具体设备选择设计如下:采用腾龙公司生产的13VG308AS自动光圈定焦距镜头配合索尼公司生产的SSCE473P彩色黑 白日夜转换型摄像机或SSC-CD13VP 一体化彩色半球摄像机对
18、固定区域进行监视。采用韩国三星公司生产的SPD-2300一体化球型摄像机对大范围区域(如场院)进行巡视和重点 监控。因本工程工程基于数字化网络进行传输,前端需要增加相应的模数转换设备,也就是视频编码 器,本方案采用H3C公司生产的EC1001-HF单路编码器和EC2004-HF四路编码器进行设计,将采 集的模拟信号转换为可以在网络上传输的数字信号,以接入建设的网络系统进行传输。同时根据环境需要,考虑相应的安装设备和保护措施设备。室外安装的摄像机,固定点需要增 加枪式室外型保护罩,动点需要增加球型室外型保护罩,保护罩要考虑防雨设计,在冬季和夏季的 加温和散热装置等。根据安装现场情况的不同,可以利
19、用现场的建筑物进行壁装(院墙、建筑物墙 壁)或者顶装(廊檐、带顶通道)。前端摄像机采集的视频信号经模拟线缆传输给视频编码器,视频编码器将模拟信号转换为可在网络上传输的数字信号进行传输。数据流向见下列图:国定蝮晟Q -里定银及 L一用出收李伸晔披EC20043.2. 编码器选型设计前端监控点的视频编码器完成监控信号的视音频输入,把模拟的视频、音频信号(如摄像机、 麦克风等视音频源信号)进行数字化和压缩编码,形成ip数据包,利用网络传送到指定的目的地址。作为大量前端路面监控点部署设备,视频编码器必须采用高性能设备:使用采用嵌入式结构设 计,稳定可靠;具备工业防护设计,符合社会动态治安监控系统路面部
20、署的要求;提供强大的图像 编码能力,保障高质量的图像效果;支持标准的通信协议和视频编码方式。监控系统前端编码器推荐采用EC1501,作为H3c推出的新一代视频监控前端设备,EC1501同 时具备视音频接入及编码、网络接入和iSCSI存储写入功能。可以完成监控信号的视音频输入,把 模拟的视频、音频信号(如摄像机、麦克风等视音频源信号)进行数字化和压缩编码,形成IP数据 包,利用网络传送到指定的目的地址,既可以进行实时查看,满足实时监控的需求,也可以直接基 于iSCSI写入IP SAN存储设备进行信息保存。EC1501采用嵌入式结构设计,结构紧凑,功能强大,同时具备完善的防护设计,主要定位于对 视
21、频图像质量和应用要求较高的专业监控环境。不同于传统的视频编码器设备,EC1501同时支持视频编码、网络接入、iSCSI存储写入功能: 支持标准H.264编码技术;可以提供丰富的网络接口和网络协议,具有以太网电口、以太网光口、 EPON接口等多种网络接口,EC1501支持通过组播方式发送实时流,EC1501支持通过单播或组播 方式发送实时流,网络适应性强;内置iSCSI存储写入功能,可直接基于TCP/IP iSCSI协议把视频 码流写入到IP SAN存储设备。3.3. 室外基础设计立杆是前端监控点的物理支柱,室外环境的恶劣加上各种不可预测的天气情况,要求室外立杆 一定要具有良好的牢固度,因此立杆
22、由变径钢管制成。立杆和室外机箱外观必须与城市景观配套, 符合市政设施规范颜色,采用浅蓝色和白色基调,喷注黄色监控点编号和临近电灯竿编号。对于球 机立杆上端弯曲,采用吊装的形式安装球型摄像机,而对于枪机采用直立顶端安装。立杆应做灌筑基础,基础深度适宜,立杆高度适宜、支架长度适宜。X 5m检机立忏球机立杆前端的户外机箱是保证前端系统安全工作的重要组成局部,机箱中除安装以下设备外,还要求 留有空间余量。光端机专用稳压电源市电进线和光纤都要引入机箱内过流过压保护装置和电源防雷保护装置接线端子维修开关和插座接地设备室外机箱性能要求:防雨耐高温防撬和立杆统一接地以避雷前端需要提供可供云台摄像机和光端机工作
23、的稳压电源,并要具有过压、过流、抗干扰等功能, 具体要求:负载总功率不超过120W使用环境在户外(深圳户外高温时地面可到达50C)选用户外专用型电源,按照户外工作环境设计 输入电压:46HZ-60Hz、AC 170V 至280V 输出电压:DC 13V,DC5.5V,AC24V等多种电压同时输出3.4. 室外防雷部署在楼宇外部的监控设备需同时考虑防止直击雷和感应雷。前端设备如摄像头应置于接闪器 (避雷针或其它接闪导体)有效保护范围之内。为了施工方便避雷针一般架设在摄像机的支撑杆上, 引下线可直接利用金属杆本身或选用8的镀锌圆钢或35mm2铜导线,此时应注意依据GB50198-94 民用闭路监视
24、电视系统工程技术规范第2章、第2.5节、供电、接地与安全防护、第条的 要求,系统采用专用接地装置时,其接地电阻不得大于4。为防止电磁感应,沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。为防止雷电波沿线路侵 入前端设备,应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器,如电源线(220V或DC24V )、视频线、 信号线和云台控制线。这样做比拟麻烦,问题比拟多,且要受安装空间的限制,因此可以选择监控 摄像机多功能电涌保护器。比方ASP的产品:SV-3/220 SV-3/024、SV-2/220、SV-2/024等。网络/信号系统防感应雷措施主要是在网络/信号线路上安装网络/信号SPD,在雷击发生时将雷 电
25、流泄放入地,并且将线路上的瞬间过电压限制到一个安全的水平。信号线布线必须屏蔽处理,电源线最好采用埋地布线。布线必须远离 或其它电源等线路,以防其它未作防雷的线路上的感应雷对信号线路产生二 次感应,标准要求参考国标GB50198-94。CCTV系统主要是传输信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入,也可从监视 点附近的电源引入。控制信号传输线和报警信号传输线一般选用芯屏蔽软线,架设(或敷设)在前 端与终端之间。GB50198-94民用闭路监视电视系统工程技术规范的规定,传输局部的线路在城 市郊区、乡村敷设时,可采用直埋敷设方式,当条件不允许时,可采用通信管道或架空方式。采用通信管道或架
26、空方式时,应注意传输线缆与其它线路的最小间距和与其它线路共杆架设的 最小垂直间距。比方与220V交流配电线的最小间距为0.5米,与通讯电缆的最小间距为0.1米,与 1-10KV电力线的最小垂直间距为2.5米,与1KV以下电力线的最小垂直间距为1.5米,与广播线 的最小垂直间距为L0米,与通信线的最小垂直间距为0.6米等等。直埋敷设方式防雷效果较好,而架空线比拟容易感应雷击。为防止首尾端设备损坏,在使用架 空线传输时,应在每一支撑杆上做接地处理,架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的视频信号源和控制信号源均应分别接入合适的防雷器。传输线埋地敷设也并不能完全阻止雷击设
27、备的发生,统计数据显示雷击造成埋地电缆故障大约 占总故障的30%左右,即使雷击比拟远的地方,也仍然会有局部雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽 层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设,保持钢管的电气连通。对防护电磁干扰和电磁感应非常有效,这 主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时,可在电缆进入 终端和前端设备前穿金属管埋地引入,但埋地长度不得小于15米,在入户端将电缆金属外皮、钢管 同防雷接地装置相连。4.监控中心和分控中心图像显示系统设计4.1. 中心控制室一级监控中心控制室设在XX办公楼X楼,包括电视墙和控制台两个局部。中心屏显系统:中间由9块(3X3)单屏尺寸为50寸的
28、等离子显示屏组成,可滚动显示有关信 息。同时,部署视频分割器,使每台等离子显示屏可同时显示4路子图像,最高可实现36路子画面 显示。视频分配系统的总工提供36个BNC模拟视频输入端口,可与9台H3c的DC2004-FF视频 解码器连接,获取视频信号。控制台:操作台设置2台双显卡输出PC机,配4台21寸液晶显示器,同时配置2台矢量控制 键盘。4.2. 分控室每个分控室统一安装两台PC机,两台19 口寸液晶显示器,两台投影仪,一个操作台,通过权限 设置只能查看授权范围内的监控图像。4.3. 视频解码器选型视频显示局部完成视频信号的解码及输出显示,这局部主要包括H3C公司的DC系列监控媒体 终端,还
29、包括电视墙、多媒体大屏幕、调音台、功放等模拟视音频设备。DC系列监控媒体终端同时具备视音频解码、输出和网络接入功能,可以把来自前端EC监控媒 体终端传送过来的组播IP数据包进行数字彳随军码,还原成模拟视音频信号后输入到电视墙、大屏幕、调 音台、功放等模拟视音频设备。此外,iVS方案还提供客户端软件,该软件可以通过VM视频管理服务器对DC系列监控媒体1. 工程概述5工程建设背景51.1. 工程需求分析6系统设计原那么81.1.1. 合理性原那么8先进性原那么81.1.2. 实用性原那么8可靠性原那么81.1.3. 可扩展性原那么9安全保密性原那么101.2. 系统设计依据102.系统总体架构设计
30、11监控建设模式分析112.1.1. 模拟视频监控系统11模数结合的视频监控系统122.1.2. 基于IMOS的IP智能监控架构1222系统设计132.2.1. 系统架构设计13系统组网拓扑143 .系统前端设计14图像采集设备选型(摄像机)153.1. 编码器选型设计16室外基础设计173.2. 室外防雷184 .监控中心和分控中心图像显示系统设计19中心控制室194.1. 分控室19视频解码器选型204.2. 视频显示系统选型205 .数字视频存储方案设计21需求分析以及建设目标21 终端的输出进行灵活的控制,实现数字矩阵的功能。同时内置软件解码工具,支持多路视音频信号 的软解码,使得用户
31、可以直接在PC上对监控内容进行实时查看或历史回放查看。监控图像的显示有两种方式:第一种是用PC机的软件解码来观看图像;第二种方式为通过硬件解码器的方式将IP数字图像解码成模拟信号上电视墙。视频解码器主要功熊是从网络上获取视音频数据流,将数字信号转换还原为模拟信号,输出到 监视器、电视墙、多媒体大屏幕、调音台、功放等模拟视音频设备。视频解码器作为后端各级监控中心的视频、音频信号输出设备,需要具备以下功能:自适应各 种视音频编码方式;支持高码流视频解码能力;设备稳定可靠适合长时间运行;易管理,配置简单。4.4. 视频显示系统选型当前显示系统一般采用家用电视机、专业监视器、液晶(LCD)、等离子(D
32、LP)数字光处理 (DLP)等的一种和几种进行组合组成显示系统家用电视机一般应用在小系统、投资小、非长时间使用的系统环境中,应用范围极小。专业监视器是一种支持长时间连续工作的工业级专业设备,一般支持图像信号的显示,常用于 传统的闭路电视监控系统中,一般由多台组成屏幕墙应用。进行大屏幕投影显示系统的设计考虑,使指挥中心成为一个具有高亮度、高清晰度、高智能化 控制、操作方法先进的显示观察窗口,实现对指挥中心网络信息和计算机信息、监控视频图像等相 关资讯进行实时显示、监控和智能化管理,有利于指挥中心各种应急事件的及时观察、处理,满足 指挥中心的指挥、调度、决策功能需求,顺应“现代化、信息化、智能化”
33、开展趋势。根据系统构建的特点,建议采用DLP背投显示系统+专业监视器组成中心显示系统,以完美的 对图像、电子地图、数据等信息进行显示,便于指挥中心职守人员能快捷、详细的对现场情况进行 分析处理。5.数字视频存储方案设计5.1. 需求分析以及建设目标监控系统的存储平台具体要求如下:0 要求监控控制平台的数据库在纪录图像信息的同时,还应纪录与图像信息相关的检索信息, 入设备、通道、时间、报警信息等,对于需要长期保存的信息可配置专用存储设备备份。 图像存储设备满足采用H.264或MPEG-4/2视频编码格式进行图像存储。跟进需要扩展G.711/等音频编解码器标准实现音频同步存储。在AVS系列标准成熟
34、并且证明适用于监控领域后, 宜优先考虑采用AVS标准。0 具有足够的扩展空间,存储的图像数据应保证FULL Dl(720x576)以上的图像分辨率; 应考虑对录像文件的采取防篡改或完整性检查措施;支持按图像来源、纪录时间、报警事 件类别等多种方式对存储的图像数据进行检索,支持多用户同时并发访问同一数据源;0 支持图像纪录、网络回放的双工、双码流模式。6 设备管理:要求平台内的存储系统,在同一的管理平台下,实现对所有存储软硬件资源的 配置及查询,系统性能的实时监视,系统设备的故障报警监视、故障诊断、及定位分析、报警日志 的创立及维护等。 安全认证:验证用户的访问权限和优先级,监测和纪录用户进行的
35、访问和操作等;验证接 入设备的合法性,并注册合法设备。52监控系统存储模式比照分析目前主流的监控存储方式一般有以下几种: DVR直接分散存储 集中存储通过专用存储管理服务器转发 前端设备直写存储设备采用DVR直接分散的存储方式,技术成熟,建设本钱低,操作简便。可是DVR作为监控存储, 虽然实现了数字化存储,但是其稳定性和可靠性都不如专业IPSAN存储。首先DVR 一般采用民用IDE硬盘,不提供RAID保护,不支持热插拔;而IPSAN专业存储采 用企业级SATA硬盘,MTBF到达120万小时,提供了 RAID技术,并且支持热插拔。dvr采用文件方式写入视频数据,大规模视频监控系统中形成大量文件,
36、文件的检索、查询工 作形成极大的瓶颈,按照每五分钟形成一个视频文件,14天的文件数量将非常巨大,如此多的文件 检索速度非常缓慢,一般需要几秒钟甚至更长时间。而IPSAN存储采用编码器端到端直接将视频数 据以数据块方式写入存储,由于是裸数据写入,检索极其简单,直接定位到数据块,检索速度大大 提高(小于1s)。dvr中的视频文件分散在各个单个设备上,相互间没有联系,视频数据的综合利用非常困难, 例如人像识别等技术在这样的分散文件系统中实现难度很大。而IPSAN设备通过统一的数据管理系 统,以标准API接口,极大方便了数据综合,可以和应急指挥、GPS定位等专业业务系统融合,融入 整体弱电系统。更重要
37、的是“所见非所得”问题。在矩阵上看到的实时图像很清晰,但是DVR由于本身性能的限 制,难以提供高码流、高清晰的图像处理能力,尤其是大量动态图像发生时,存储的图像效果远远不如实时图像。而采用IP监控系统,编码器高性能处理视频数据的能力,“一次编码器全网数字化 传输”,解码器输出到监视器的图像效果完全等同于存储设备中的存储效果。因此对于专业性的楼宇监控系统来说,集中存储是必然的选择。基于流媒体服务器(存储管理服务器)转发的集中存储,是目前较为普遍的集中存储模式,但 是该模式有一个根本性的缺陷难以得到彻底解决,即服务器的瓶颈问题。所有的前端的存储数据流都要通过一个或一组服务器进行转发,服务器的性能必
38、然成为整个系 统存储性能的决定性因素,随着存储量的上升,不仅存储设备需要升级,存储服务器也需要随之升 级,极大的增加的扩容本钱。同时,所有的存储流均要通过服务器转发,增加的系统故障点。而前端设备直写存储设备的模式,就有效的解决了上述问题。存储管理服务器仅需完成前端设 备和存储设备之间的信令管理,无需进行数据转发,极大的减轻了服务器的性能压力,消除了网络 瓶颈,降低了扩容本钱,提高了存储效率。5.3. 存储系统配置基于对用户业务的深入理解,以及IP智能监控系统的本身要求,监控平台的存储系统的设备选 型为:H3C基于分布式存储集中管理控制架构的VX 1500智能海量IP SAN存储设备。采用FUL
39、L D1 (720*576)以上的图像分辨率格式进行存储7536Kbit/s实时码率,保存10天。单个摄像机 1 天存储量:1536K*3600*24/1024/1024/8=15.8203125 GBXXX个摄像机10天1536 Kbps码流存储数据量:180.9139252 TB由于XX安防系统对数据存储的可靠性要求严格,因此本系统的设计方案中采用RAID5数据保护 加全局硬盘热备,另外考虑到监控系统的编码器写入过程当中8%的峰值漂移及整体存储空间10%的 冗余,因此最终所需要的存储空间为:220TB本次工程中采用H3C VX1500存储设备,单台满配16块1T企业级SATA二代硬盘。此次
40、需要 配置XX台VX1500,总共配置XX块1000GB企业级SATAII硬盘。.5.4. IP SAN监控存储系统特点 集中统一管理存储设备可以在物理上分布部署,但是在逻辑上可以在一个界面下进行统一管理,满足今后对 视频信息/资源进行综合利用的需要。 高可靠性采用企业级SATA磁盘,其平均无故障时间多00万小时,系统稳定可靠IPSAN是专业的存储设备,在散热、振动、数据保护方面均采用专门的设计(例如通过RAID 技术进行数据安全保护,支持硬盘顺序加电,冗余的电源、风扇设计等)。 扩容简单多台IP SAN设备可以通过堆叠的方式不仅能实现容量的扩充,还能同步实现系统性能增长。 支持iSCSI直存
41、,消除服务器瓶颈IPSAN支持前端设备通过iSCSI协议直接写入数据,无需通过服务器转发转存,提升系统可靠 性,消除系统瓶颈。 采用块存储模式,支持秒级检索与传统文件存储方式不同 IPSAN采用数据块的方式存储数据流,使存储粒度更加细腻,支持 秒级检索和回放。6.系统管理平台(控制管理层)设计基于网络传输为基础的ip智能监控管理系统一般包括管理服务器软件、存储管理服务器软件、 流媒体服务器软件等各种管理平台服务器软件。6.1. 系统管理平台建设需求分析作为整个楼宇监控管理系统的中心和心脏,所有的前端数据都要传输到该处进行分析、处理、 存储和转分发。该局部重点要考虑如下的功能需求:实时图像点播:
42、根据需要,可将前端的任一路或者任几路图像调用到显示设备进行直观显示, 以了解现场实时情况,进行快速的分析处理。轮切业务:根据定制的任务,进行自动切换显示,以对切换组内的前端区域进行宏观的观察控 制。支持DC和客户端的轮切。远程控制:根据需要,对前端的一体化摄像机进行旋转、放缩、转速、雨刷、红外、加热、辅 助照明等控制,支持监控中心和前端的双向语音和语音广播,通过前端的扬声设备对区域内的有关 人员发送语音信息。历史图像检索和回放:通过设备、通道号和时间段(可选),或通过报警信息,用户可以检索到 已经录制的历史图像列表,并根据需要进行回放观看;也可以通过拖拽时间指针实现可以对回放进 行正常播放、快
43、速播放、慢速播放、逐帧播放、暂停抓拍、录像下载等操作。可以控制图像的分屏 显示、全屏显示、多路视频同步回放。报警管理:当系统启动布防时,一旦编码器检测到告警检测装置的开关量输入,系统将按设置 的联动关系表启动相应的报警联动工程,比方声光报警装置、制定的分控/客户端提示、调出对应区 域的视频图像等等,及时通知提醒职守人员,以方便职守人员进行快捷的观察分析和处理。支持报 警联动存储,在报警联动时将对应图像存储。用户和权限管理:支持多级用户管理、用户组管理、角色管理,每个用户有独立的用户名和密 码。通过角色管理实现用户的权限管理。系统有一或多个系统管理员,对全网的用户有配置权限, 可选择用户对设备的
44、操作权限。不同级别的用户和管理员有不同的优先级别。分控及客户端管理:分控及客户端的注册管理、用户权限等级管理、在线监控等。良好的人机交互界面:视频监控客户端支持图形化的配置界面,所有的增删改查操作全部可以 通过图形化的操作完成,所见即所得。提供日志功能和日志报表功能,整网设备运行情况一幕了然。 系统支持电子地图功能,支持通过导航地图快速定位关注的区域,在电子地图上可以直观的显示摄 像头的分布和各种详细信息。合法性、一致性控制:接入系统的前端设备(编码器、解码器、客户端等)必须向中心管理服 务器进行注册成功后才能联入系统进行工作,在注册过程中利用安全性机制(SIP协议/RFC3261 ) 审计终
45、端的合法性。前端设备同数据管理服务器之间有保活机制,以保证终端与视频管理服务器之 间的通讯正常。管理服务器主动发起的配置轮询,以检查各前端设备的配置是否一致并自动按中心 设备进行修改。时间同步:OSD信息、历史图像时间索引、回放检索等都要求系统具有准确一致的时钟信息, 监控网络中的大量服务器和终端设备都需要进行时钟同步。支持NTP客户端,最大可支持3个NTP server 配置。设备监控和控制:对联入的设备进行在线监控和在线故障诊断报警,支持断线重建、自动连接 等功能。集中管理和批量配置:管理员在权限范围内,可以对所有终端进行集中的配置,同时支持批量 配置管理。支持编解码器的批量增加,支持编解
46、码器设备通道的模板配置。提供了电信级的可维护 性,减轻了管理员的工作量。日志管理:系统运行日志包括:设备启动、保活失败、配置不同步、故障和故障恢复等信息(设 备ID、状态变化、时间)。系统操作日志包括:某用户的登入、退出、对系统配置的修改、控制等。 告警日志包括:温度过高、视频丧失报警、运动检测告警、外部告警、设备离线等。系统支持针对 各个设备的运行状态的报表功能。存储管理:对系统内的存储设备进行统一管理,资源策略、监控存储设备工作状态、分配存储 资源、制订存储计划、数据安全性管理等功能。6.2. H3C iVS视频监控系统管理平台iVS视频监控系统软件平台是H3C公司IP视频监控系统整体解决
47、方案的系统核心。通过iVS视 频监控系统软件平台,实现IP视频监控系统的统一管理、统一控制、统一存储、统一媒体转发调度。 软件系统各部件之间采用标准的信令、媒体、存储和视频编解码协议,可以实现各功能部件的灵活 部署,系统容量可弹性扩展。软件平台各部件通过HA和负载均衡设计,实现电信级的高可靠性保证,满足电信级和高端行业应用的可靠性要求。6.2.1. 系统管理平台的构成iVS IP智能监控管理软件平台是H3C公司面向专业监控领域推出的监控方案,包括视频管理 服务器软件VM3.0、数据管理服务器软件DM3.0、流媒体服务器软件MS3.0、WEB客户端等。由 于iVS基于IP构建,系统中各个部件,都可以根据需求分布式部署并加以集中管理。6.3. 监控系统功能及其业务流程时图像点播如下图,实时图像点播业务包括视频采集、传输交换、控制和显示四个主要环节IP-S AN视频管理0R务器VM 数据管理服务器DM 视频客户端VC在管理员的控制下,将摄像机的图像实时在视频监控客户端和解码器后的电视上播放出来的业 务流程如下。控制环节:首先管理员通过视频监控客户端的业务控制界面,选定编码器下的摄像机为视频源,客户端和 解码器下的电视为显示设备。业务申请提交之后,VM3.0
限制150内