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        網絡視頻監控系統解決方案

        文章出處:責任編輯:河北KOK亚博网站人氣:-發表時間:2017-03-16 14:27 字體大小:【 】

          1.1 系統設計依據

          GBJll5—87《工業電視系統工程設計規範》

          GB/T16435-1996《遠程設備終端通用技術條件》

          GB2887-2000 《計算機場地技術要求》

          EIA/ITA568A、ISO/IEC11801、CECS72-79 《綜合佈線系統設計規範》》

          GA/T75-94 《安全防範工程程序與要求》

          GBJ232-92 《電氣裝置安裝工程施工及驗收規範》

          1.2 設計原則

          高可靠性:系統主要設備器材都選用國際化、專業化、規模化生產的高品質產品。其工藝水平高,質量保證手段完善,性能穩定,從而爲系統的高可靠性打下堅實的基礎。採用監控行業****和高品質設備。在考慮技術先進性和開放性的同時,還應從系統結構、技術措施、設備性能、系統管理、廠商技術支持及維修能力方面着手,確保系統運行的可靠性和穩定性。

          先進性: 設備選型要保證技術領先,性能可靠,操作簡便、實用,維護簡單,性能價格比***優,並留有擴展餘地。設備採用均採用目前領先技術和生產工藝製造。系統設計既要採用先進的設計理念、技術、方法,又要注意結構、設備的成熟性,不但能體現現在的技術水平,而且具有發展的潛力。

          經濟性:在滿足安全防範級別的要求前提下,在確保系統穩定可靠、性能良好的基礎上,在考慮系統的先進性的同時,按需選擇系統和設備,做到合理、實用,降低成本,從而達到極高的性能價格比,降低安全管理的運營成本。系統建設應始終堅持面向應用、注重實效的原則,把實用性和經濟性結合起來。系統設備器材經過精心搭配,考慮***優的質量性能和價格比,既經濟實用,又***大限度降低系統成本。

          系統完整性:該套管理系統是一個較完整的集成化管理系統,系統的設計必須着重考慮貴單位其它系統的管理綜合、互動集成等因素。

          操作簡單實用:採用高科技手段,進行智能化設計,儘量減少系統操作的複雜性。

          發展性:系統應在初步設計時,就考慮未來良好的發展性,以降低未來發展的成本,使系統具有良好的可持續發展性,爲二期工程做好準備。

          外觀效果美觀:前端裝置安裝均考慮安全性、隱蔽性及美觀性,根據實用和美觀的原則,前端和後端我們都選用了外觀工藝和性能穩定都比較好的安防產品。

          開放性和標準性:爲了滿足系統所採用的技術和設備的協同運行能力、系統投資的長期效應以入系統功能不斷擴展的需求,必須追求系統的開放性和標準性。

          安全性和保密性:在系統設計時,既考慮信息資源的充分共享,更要注意信息的保護和隔離,因此係統應分別針對不同的應用和不同的網絡通訊環境,採取不同的措施,包括系統安全機制、數據存取的權限控制等。

          可擴展性和易維護性:爲了適應系統變化的要求,必須充分考慮將來系統擴展的需要,在設計時應有彈性,並且以***簡便的方法、***合適的投資,實現系統的擴展和維護。

          1.3 設計目標

          按照與時俱進,結合實際,經濟適用,統一規劃、資源共享、節省開支、降低成本、安全保密的指導思想,在實現本地監控的同時,又能通過網絡傳輸到上一級部門實現遠程聯網監控,充分利用計算機、視頻監控、通信等技術,實現對環境、人物等各類信息資源科學有效的管理和應用,進一步提高用戶安全防範管理工作。

          1.4 總體設計

          系統分爲前端採集、傳輸、後端存儲、管理等部分,整個系統採用全網絡數字視頻監控架構,前端都採用高清網絡攝像機和網絡高速球機進行視頻採集,通過攝像機的網絡端口直接接入到視頻傳輸網絡中去,傳輸到後端進行集中存儲和管理。我們初步設計在學校室內、室內部署高清槍機、高清半球、和網絡高速球形攝像機。傳輸主幹網採用千兆光纖網,後端通過集中管理平臺來完成預覽、控制、存儲以及視頻分發等功能。實現校園數字視頻監控系統集中管理。總體設計嚴格遵循用戶要求和行業規範,滿足用戶功能需求爲主要目的,提高安全防範管理效率。

          1.5 前端點位設計

          視頻監控系統設計中前端點位的佈置是否合理,以及所採用的設備是否恰當都是整個系統的關鍵所在。因此本次設計中,前端監控設備根據用戶需求分析全部採用網絡數字攝像機。通過需求分析我們得知總共有100多臺網絡數字攝像機,我們按照150個點位進行設計,來覆蓋校園各個區域。通過網絡數字攝像機的一體化設計和數字視頻壓縮傳輸功能以及網絡數字攝像機的RJ45百兆網口直接在局域網進行對接。根據區域網絡攝像機個數,選擇使用交換機。除了網絡攝像機的出廠標配,如網絡半球機和槍機,需要選配鏡頭、支架等,距離等相關因素合理選配網絡攝像機需要的鏡頭(如廣角、長焦、定焦等)。點位分佈區域主要是在教學樓、宿舍樓、食堂、其他教學區域、出入口、校園道路、公共活動區域等。室內一般採用百萬像素半球攝像機,建築物過道採用百萬像素槍機或者是半球,室外道路可採用百萬像素槍機,公共活動區域可採用高速球機進行大範圍動點監控,同時可採用幾臺全高清的網絡槍機架設在一些比較突出的位置進行大範圍寬視角的高清視頻監控,以便掌握整個學校的狀態。

          1.6 後端集中監控設計

          考慮到系統的合理性,實用性,我們在後端服務器上安裝一套DIS-M2000集中管理控制中心軟件,該軟件可用兼容多家廠商前端設備,進行使用。如前端視頻的預覽、前端攝像機的參數設置、錄像、抓圖、錄像文件回放、上電視牆、設備遠程維護等。服務器的配置我們根據前端網絡攝像機個數的實際情況來選配服務器,我們必須要考慮到在網絡中服務器的承載能力、可擴展性。尤其對幾大件有所需求:CPU、內存、顯卡、主板。CPU:中央處理器,處理計算機邏輯運算。內存:對臨時文件進行緩存,輔助提高CPU處理速度。顯卡:對圖像效果、畫質的輸出提供平臺,衡量顯卡尤其對位寬、顯存有要求(通常採用獨立顯卡)。主板:在長期不間斷工作環境下提供平臺,需具備耐高溫、抗氧化、高穩定性等要求。其次時網卡和機箱,網卡:採用千兆網卡,對網絡的良好傳輸提供基礎條件,有的底層服務器(目錄服務器、流媒體轉發服務器、存儲服務器等)採用雙網卡,有效的節省網絡負載,提供良好的傳輸環境。機箱:需要可擴展性和通風散熱性。服務器選用合適的尺寸的機箱,有便於擴展硬件,對設備有必要的散熱處理和通風,爲營造一個理論的無故障的服務器提供條件。

          後端軟件將按照150路高清視頻數據的處理能力進行合理部署,通過相關服務模塊的組合完成大路數,大容量訪問的業務承載。

          集中監控主要由管理控制、存儲轉發、圖像瀏覽等幾部分組成。其中管理控制部分還負責用戶目錄服務模塊。目錄服務模塊和管理控制模塊都部署到管理控制服務器上。

          1.7 存儲轉發系統設計

          如果按照大約150個網絡攝像機的系統工程建設來設計, 720P網絡攝像機的碼流我們可採用恆定碼流來計算,按通常計算單位設置爲2Mbps;網絡高速球的畫質是FULL-D1,需要1Mbps即可完成視頻圖像的實時傳輸。本次方案初步設計整個校園視頻監控系統部署120臺720P高清網絡攝像機和30臺:FULL-D1網絡高速球機,存儲時間爲15天,因此整個系統需要的存儲容量爲:

          720P高清攝像機:120路*2Mbps*3600s*24H*15天/8/1000/1000=38.88TB

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

          而上訴這個計算結果爲理論值,實際的碼流會根據現場監控畫面的豐富程度等有正向6%-10%的偏移,所以存儲容量也會有一定偏移,因此實際的存儲容量爲:

          (38.88+4.86)*(1+10%)=48.114TB≈48TB

          根據上訴結果我們設計配置3臺16盤位

          150路設計配置三臺16盤位1TB存儲硬盤的後端管理服務器,如果需要做RAID5,那存儲存儲服務器實際的存儲容量就只有42TB,但存儲12天左右也是沒有問題的。

          由於每一臺存儲服務器都是雙千兆網卡,內存是4GB,而單臺負責存儲的網絡視頻流只有50路,平均流量只有100Mbps,硬盤寫入速度也只有12.5MB/S,所以存儲佔用資源不會很大;因此我們設計將剩餘的網絡資源和內存資源用於視頻流的轉發,同樣轉發也部分在3臺存儲轉發服務器上,每臺負責約50路視頻流的轉發,可同時併發64路視頻連接。通過這3臺服務器完成150路網絡視頻數據的存儲和轉發。

          1.8 網絡傳輸系統設計

          網絡傳輸對於網絡數字視頻監控至關重要,如果傳輸系統不能滿足網絡視頻流的傳輸要求,那麼網絡監控也就無從談起。本系統總共有100多臺網絡數字攝像機,通過內部局域網絡來傳輸數字視頻數據,根據需求分析我們知道整個局域網應爲千兆架構,在高峯期可能出現網絡堵塞的情況。作爲高清網絡數字攝像機,清晰度可達720P,故傳輸帶寬要求也比較高。爲了減少網絡負載,提高視頻傳輸效果,實現理論上的信號無衰減,所以網絡傳輸系統主幹線使用光纖進行收發。

          1.9 監控中心拼接顯示系統

          在監控中心我們設計採用一套2*2的大屏拼接系統來顯示監控圖像。我們再後端配置4臺數字矩陣服務器,與拼接系統進行連接。4臺數字矩陣每臺***高可支持8路高清720P視頻圖像的分割顯示,通過數字矩陣服務器的顯卡VGA接口送至大屏幕拼接器後在拼接牆上進行顯示。

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