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1、精选优质文档-倾情为你奉上景区联网监控解决方案目 录 第1章 概述1.1 建设背景近两年黄金周全国旅游的统计来看，旅游业作为新列入国民战略性经济支柱产业的地位凸显，旅游井喷时代的到来指日可待。随着游客量不断增加，旅游景区的管理和服务面临前所未有的挑战：如景区安全、游客管理服务、车辆调度、森林防火以及资源保护等，任何一个问题解决不好，都有可能影响景区的整体效益和规划目标。当前，景区保护、发展已进入一个新的历史时期，要实现景区新一轮的大发展和新超越，必须依靠科技的手段，着力打造智慧旅游，通过智慧景区的建设，实现智慧旅游服务、智慧旅游管理、智慧旅游营销的目标，为旅游业的可持续发展奠定扎实基础。1.2
2、 建设目标项目建设要求以新一代宽带泛在网、云计算、人工智能等新兴信息技术为支撑，实现各系统的跨平台、跨网络、跨终端，支持大量用户并发访问，海量数据应用，在现有景区信息化的基础上，最大限度地实现各个景区信息资源的共享，实现各个景区视频监控图像及报警管理的统一管控，最大限度地提供综合信息资源利用和应用支撑服务的能力，最大限度地提升风景名胜区的管理与服务水平。1.3 设计原则随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现。联网监控系统，必须是高性能、可扩展的计算机网络体系结构，以便支持今后不断更新和升级的需要，从而保护投资。同时本方案以满足实际应用为出发点，设计时主要遵循以下原则：l 可靠性系统可靠性是系统
3、长期稳定运行的基石，只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力及防雷抗强电干扰能力。l 先进性在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、视频智能分析技术、存储技术、控制技术，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。l 扩展性系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内标准，确保系统之间的透明
4、性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。系统加入新建时，只需配置前端系统设备、建立和上级调度的连接，在管理平台做相应配置即可，软硬件无须做大的改动。l 易管理性、易维护性系统采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护，人机对话界面清晰、简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置；采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。l 安全性综合考虑设备安全、网络安全和数据安全。在前端采用完善的安全措施以保障前端设备的物
5、理安全和应用安全，在前端与监控中心之间必须保障通信安全，采取可靠手段杜绝对前端设备的非法访问、入侵或攻击行为。数据采取前端分布存储、监控中心集中存储管理相结合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速应急响应和日志记录。第2章 系统总体设计2.1 系统模式新建系统全部采用纯网络监控系统，从前端摄像机到后端存储，再到解码上墙全部采用数字网络传输技术，避免在多次模数转换过程中对原始图像数字造成的损失，另外数字信号在传输上得天独厚的优势也为后端高清视频录像和高清解码上墙提供了底层数据保障。报警系统也将以网络方式连接到系统监控中心，由监控中心进行统一管控，并在。系统采用安全卫士，实现景
6、区报警的紧急求助和对现场突发情况的应急处置。2.2 系统构架监控系统框架图2.3 系统组成景区联网监控系统分为六大部分：一、高清治安监控系统：主要由红外高清网络枪形摄像机、红外高清球机成，可同时将原有的监控点位进行整合接入本平台即达到实时全高清的显示效果。二、报警系统：报警系统主要由安全卫士组成，实现应急求助和现场情况的应急处置。三、传输系统：视频传输由于前端设计采用网络摄像机，视频流传输以编码压缩后的以太网数据包进行传输。以太网传输主要以光纤为主要传输介质，通过交换机和光纤收发器来组建监控网络，同时通过光纤为主要传输介质实现视频、报警系统信息的高速网络平台搭建。四、监控中心管理系统：由管理服
7、务器，平台软件、存储设备、交换设备以及空调等环境辅助设备构成，在管理服务器上部署平台软件，对前端的治安高清监控系统、监控中心的存储系统以及大屏显示系统进行统一管理、调度。存储设备对环城景区前端监控点的录像进行集中存储。同时完成总控中心对下面三个分控中心的指挥调度。五、大屏显示系统：由LCD液晶显示单元、液晶拼接处理器组成，实现各类视频上墙显示。六、分控系统：人机交互界面，通过简单直观的操作界面可以对监控资源进行基于不同网络的调用。按不同应用环境可以分为监控客户端、互联网客户端、B/S访问界面以及手机监控客户端等。 2.4 系统功能整套监控系统能够为用户提供以下监控功能：全天候监控功能：通过安装
8、的全天候网络监控设备，实现全天候24小时无死角视频监控，实时监控景区内能的安全状况及运营秩序情况等；紧急求助与应急处置：系统采用安全卫士实现景区紧急音视频对讲求助并在突发情况下实现特殊事件的应急处置，为游客提供紧急药物及自卫警棍，从而实现反恐防暴。昼夜成像功能：日夜成像网络摄像机非常适合天气晴朗、能见度良好的状况下对监视范围内的观察监视识别；红外网络摄像机则具有优良的夜视性能和较高的视频分辨率，对于照度很低甚至0LUX照度的情况下具有良好的成像性能；高清成像功能：利用高清成像技术对区域内实施监控，有利于获取进入景区内所有人员的细节信息，对于监控中心工作人员远程监控和指挥提供便利。前端设备控制功
9、能：对于200万网络智能球机可手动控制镜头的变倍、聚焦等操作，实现对目标细致观察和抓拍的需要； 报警功能：系统对各监控点进行布防，避免人为破坏。当破坏行为发生时，现场发出告警信号，同时将报警信息传输到监控中心，使管理人员第一时间了解现场情况；实时录像功能：有突发事件可以及时调看现场画面并进行实时录像，记录事件发生时间、地点、及时报警联动相关部门和人员进行处理，事后可对事件发生视频资料进行查询分析；智能回放查询功能：支持系统在回放录像时设定一定的智能搜索条件，根据设置的条件进行有选择性的录像回放，并支持录像回放时对特定区域的视频进行电子放大功能，帮助用户更快更准确的定位录像文件；设备状态监测功能
10、：对于系统前端节点为网络摄像机，它们与软件平台之间保持IP通信和心跳保活，软件平台能实时监测它们的运行状态，对工作异常的设备可发出报警信号，提醒管理人员及时处理或更换故障设备。电子地图功能：系统软件多级电子地图，可以将区域的平面电子地图以可视化方式呈现每一个监控点的安装位置、报警点位置、设备状态等，利于操作员方便快捷地调用视频图像；报警联动：通过监控管理中心与第三方安防系统，如报警系统和门禁系统进行集成开发。当报警系统防区被触发或门禁系统开关门动作被触发时可以发生报警，系统将自动产生报警信号，并联动相对应摄像机（可设置预置位与报警联动）进行图像采集在控制中心用弹跳的方式直观在监视器上显示，方便
11、值班人员在大量监控图像中对最重要的图像进行优先查看。数字矩阵功能：网络视频流经视频综合平台解码在电视墙上输出显示，支持BNC、DVI、HDMI显示接口，视频输出分辨率最高支持1080P（1920*1080），可以通过控制键盘控制数字矩阵设备调取网络中任意一路或多路图像在电视墙上显示；拼接显示控制：中心上墙设备具备画面拼接能力，可以将多块大屏拼接成一块大屏进行显示，方便对单画面图像进行细致的查看，设备具有对拼接墙控制管理，自由切换拼接屏的组屏方式，目前支持12、13、22、23、24等多种拼接模式；支持网络存储：支持NAS、IP SAN和NVR等多种网络集中存储方式；集中管理指挥功能：在指挥中心
12、采用视频综合管理软件，实现对各监控点多画面实时监控、录像、控制、报警处理和权限分配；远程配置与管理功能：支持远程获取和配置参数，支持远程导出和导入参数。用户权限分配功能：完备的用户权限管理，权限可细化到通道的单个权限，方便对不同用户的使用权限进行合理分配。日志功能：完备的操作、报警、异常及信息日志记录，可远程获取日志信息并以标准文档或图表进行显示。远程访问：领导可以通过互联网远程观看突发事件的现场实时图像，遥控指挥，支持互联网客户端连接访问、B/S客户端和手机客户端进行访问。2.5 用户价值体现该系统是以用户需求为出发点、用户价值为落脚点，并结合海康威视产品亮点进行组合设计，该系统的设计可带来
13、以下几点用户价值，总结为“两个便利、三类降低、四种效果”，具体如下：1) 系统部署的便利：该方案实现了软件与硬件部署的一体化、视频解码与上墙显示的一体化及网络、模拟、数字视频信号可集中处理的一体化，方便安装调试，减少了部署时间；2) 系统扩容的便利：采用的是标准化的设备，可接入第三方平台软件；而且平台开放性高，可兼容其他厂家的摄像机、存储等设备；视频综合平台采用模块化设计，设计时留有一定的冗余，方便系统后期的升级与扩容；3) 存储成本的降低：该方案设计采用码流低的摄像机，最大可减少3/4的存储占用空间，降低了存储成本；4) 网络成本的降低：该方案通过采用低码流的网络高清智能摄像机，同等图像质量
14、下，720p码率只需12M，1080p码率只需34M，从而降低了网络开销，降低了网络成本；5) 系统功耗的降低：从前端摄像机到磁盘阵列都采用新技术降低了功耗，从整体上降低了功耗，达到节能减排的效果；6) 良好的视觉效果：系统实现了全高清模式，且可实现对大场景的高清监控，满足用户对高清监控的需求，提高用户的体验度；7) 畅通的预览效果：该套方案通过先进的智能编码技术，有效降低了视频码流，减少了视频预览不流畅等现象；8) 便捷的管理效果：系统实现了全网络监控，满足用户对数字化组网的要求，方便用户对系统网络化管理，轻松做到足不出户就能管控管局；9) 先进的智能效果：该套方案采用网络设备，体现了高度的
15、智能化水平，可让用户体验丰富的智能效果。第3章 视频监控系统详细设计3.1 监控前端设计3.1.1 概述前端摄像机是整个安全防范系统的原始信号源，主要负责各个监控点现场视频信号的采集，并将其传输给视频处理设备。监控前端的设计将结合实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保障视频监控的效果。作为监控系统的视频源头，摄像机对整套监控系统起着至关重要的作用。对摄像机的基本要求是：图像清晰真实、适应复杂环境、安装调试简便。1、图像真实清晰摄像机种类很多，其本源是内部核心部件“图像传感器+数字处理芯片”，针对不同的行业有完全不同的优化方案。比如：广播电视系统的图像处理偏艳丽，这是符合观众的视觉需求。相对而
16、言，视频监控系统对图像的要求是真实还原，尤其是图像的色彩应与现场一致，比如：人的肤色、衣着颜色、车辆颜色等。其次，图像清晰度主要取决于图像传感器线数，线数越高，图像解析力越高，能获取更多的图像细节。2、适应复杂环境可见光成像系统的彩色模式非常适合能见度良好的状况下对监视范围内的观察监视识别；红外模式则具有优良的夜视性能和较高的视频分辨率，对于照度很低甚至0LUX照度的情况下具有良好的成像性能。对于门厅等有逆光光照、明暗交合等环境因素，设立宽动态网络摄像机进行视频监控。3、安装调试简便摄像机多安装于难以摘取的位置，因此使用过程中的再度调试是较麻烦的，增加维护成本。摄像机应该提供OSD操作菜单供用
17、户远程调试及参数修改3.1.2 监控点位的确定原则摄视频监控系统主要由前端摄像机组成，根据现场不同的环境和应用选用不同的摄像机。本方案中，前端摄像机总的配置原则如下：景区监控点位选择的原则主要依据以下几个需求：1. 景区出入口的车辆和人员安全管理需要；2. 外部和内部人员流动的实时监控需要；3. 景区内部重要区域或单位办公室出入管理的需要；4. 监控中心设备和人员状态远程管理的需要；3.1.3 前端基础配套设施设计1、安装支架对于室外的摄像机由于安装地点都在道路或室外公共场所，摄像机的安装固定以立杆为主。杆底端焊接固定法兰盘，预留拉线孔，地基应是硬质，同时根据现场安装点的地质的实际情况，调整相
18、应的尺寸。立杆的安装应牢固，不得歪斜，需用水平仪来测定；制作要美观，其顶部应做防水帽。立杆应有较高强度，抗台风、防摄像机抖动、防攀爬、防腐。立杆基础规格按不同的杆体进行分别设计。2、立杆要求基本高度3.5米或根据实际情况定制，钢板厚度不低于4mm，抗氧化处理，镀锌喷塑，杆体须配置避雷针，地笼部分尺寸为600mm*450mm*450mm，地笼钢板承台厚度不小于10mm。基础制作要求：用商混c20或不小于商混c30标准的现场搅拌砂浆，灌注不小于700mm*550mm*550mm灌装体。（立杆外形与景区现有路灯杆外形保持一致）3.1.4 供电及接地设计对前端供电和控制部分，采取有效的避雷接地措施，充
19、分保障前端的稳定性和可靠性1、配线管路等电位连接。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。2、系统供电电源质量满足下列要求：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%。3.1.5 室外防雷设计1、防雷设计考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，
20、分别采取相应的防护措施。在进行防雷设计时，坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。防雷系统的防雷设计采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共同接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。坚持预防为主，安全第一的指导方针。防雷系统根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同，采用不同的防护标准。为确保防雷设计的科学性、先进性，建设工程在设计前宜做现场雷电环境评估。2、防雷设计方案监控中心楼内在大量实时运行的电子、微电子设备，又是整个系统的指挥调度中心，根据建筑物防雷设计规范GB50057-94的规定，建筑物防雷
21、设计规范附录四的要求，需有完善的外部直击雷防护措施。安装的监控摄像头需具备外部防护措施或处于周边建筑物的保护半径内，以保护云台摄像头等设备免遭直击雷危害。避雷针的引下线利用建筑钢结构柱做泄流线，条件不允许时，也可以单独用25mm2以上的铜绞线穿镀锌钢管屏蔽，并做绝缘处理，从避雷针尖直接以最短路径入地，以减小泄流时的雷击电磁脉冲辐射而损坏微电子设备和室外控制系统。电源系统防雷措施。根据IEC1312防雷及过电压规范中有关防雷分区的划分，针对重要系统的防雷应分为三个区，分别加以考虑。只做单级防雷可能会带来，因雷电流过大而导致的泄流后残压过大破坏设备或者保护能力不足引起的设备损坏。电源系统多级保护，
22、可防范从直击雷到工业浪涌的各级过电压的侵袭。监控中心电源防护。根据国家有关低压防雷的有关规定，外接金属线路进入建筑物之前必须埋地穿金属管槽15米以上的距离进入建筑物，且在建筑物的线路进入端加装低压避雷器。做到在电源的进入端安装低压端的总电源防雷器，将由外部线路可能引入的雷击高电压引至大地泄放，以确保后接设备的安全。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
23、度。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。3.1.6 海康摄像机的特点3.1.6.1 IPC功能亮点 超低照度海康威视摄像机采用业界高端传感器和DSP，具备很高的感光度，在光照条件极差的条件下也可获得色彩还原度较高的画面。图1. 超低照度摄像机对比效果示例图 强光抑制在夜间监控
24、车辆道路、出入口等情况下，往往因为车光线太强严重影响视频图像质量，海康威视产品中广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰，有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。 图2. 强光抑制开启与关闭效果示例图 红外增强针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题，海康威视推出红外摄像机和红外球机，并结合3D降噪技术可以获得清晰的夜间图像。 3D数字降噪3D数字降噪功能能够降低弱信号图像的噪波干扰。由于图像噪波的出现是随机的，因此每一帧图像出现的噪波是不相同的。3D数字降噪通过对比相邻的几帧图像，将不重叠的信息（即噪波）自动滤出，从而显示出比较纯
25、净细腻的画面。海康威视产品中广泛采用3D时空域联合降噪处理，结合准确的噪声强度估计算法，在光照理想、噪声较低时图像清晰细节没有损伤，光照不足时噪声明显抑制，图像细节大量保留，有效提升视频监控图像质量。图3. 降噪前图片示例图4. 降噪后图片示例 新一代宽动态监控环境中常会遇到光线明暗反差过大的场景，利用宽动态技术，场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。普通摄像机获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。海康威视采用业界高端传感器并结合自主研发算法，海康威视新一代WDR基于动态范围达120db的多重曝光Sensor，采用局部亮度映射与图像增强相
26、结合的处理算法，在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过曝，大幅提升宽动态场景的图像质量。图5. 宽动态摄像机图片效果示例图3.1.6.2 SMART IPC特色功能海康威视推出SMART IPC系列产品，包括、网络高清筒机和网络高清半球，在传统IPC的基础上，又在智能编码、智能侦测、智能控制上取得了很大的突破，通过先进的编码技术、图像感知与处理技术等在保障甚至提高监控图像质量的前提下，大幅度降低视频码流，使得在有限的网络带宽的条件下传输高质量的视频图像数据，并且通过丰富多样的功通满足不同环境的监控要求，提升视频监控系统的智能化水平。图6. SMART IPC亮点图 智能编码1) 低码率
27、l 同等图像质量下，720p码率只需12M，1080p码率只需34M；l 码率最多降低3/4，存储空间最多减少3/4，带宽占用最多减少3/4。2) ROI（感兴趣区域编码）图7. ROI示意图l ROI可将码流资源按需分配，将有限的资源集中在一块或多块感兴趣区域，提升感兴趣区域（如车牌、人脸）图像质量；l 在保证关键区域图像质量的前提下，码率至少可降低1/2。3) SVC（可伸缩视频编码技术）图8. SVC示意图l SVC使得网络摄像机编码后的视频流具有伸缩能力，配合后端支持SVC的磁盘阵列，可实现对任意时间段录像抽帧压缩，压缩后可将录像时间延长3倍；l 海康720pIPC低码率+ROI综合运
28、用可节省3/4的存储空间，一块2T硬盘，可存储4路720pIPC录像47天。4) 多码流图9. 多码流示意图l 支持多路独立编码码流，双路实时高清码流；l 每路码流可分别设置不同分辨率、帧率、编码格式(H.264/MJPEG/MPEG4)；l 总带宽提升至80M，可满足20路同时在线预览。5) 低延时l 高效编码算法，所有网络摄像机产品延时均在200ms以内；l 最短延时模式下，平均延时720p/2M可达140ms，1080p/4M可达160ms。 智能侦测1) 行为侦测图10. 行为侦测示意图l 智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区域和离开区域的行为分别布防；也可对
29、区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；l 摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。2) 人脸侦测图11. 人脸侦测示意图l 智能行为侦测功能支持对跨界入侵的行为进行自动检测，并可对进入区域和离开区域的行为分别布防；也可对区域入侵的行为进行自动检测，并可对入侵区域的物体的占比进行自动识别，减少误报率；l 摄像机侦测到以上行为后可联动报警及录像等功能。3) 音频侦测图12. 音频侦测示意图l 摄像机音频侦测功能可对声音的强度进行检测，当检测到无音源输入或某一时刻音频强度超过声音强度阈值时，可实现自动预警。同时具备环境噪音过滤功能，可通过软件算法处理的
30、方式缓解背景噪声对音质带来的影响。4) 场景侦测图13. 场景侦测示意图l 海康威视视频质量诊断技术可对场景变更、图像虚焦问题进行自动分析检测，并联动报警；l 海康威视场景模式可对各种场景下的参数进行预设，方便客户选择；l 支持日夜两套参数配置，可实现自动切换。 智能控制1) 智能Smart IR图14. 智能smart IR示意图l 新一代Smart IR技术可自动检测画面亮度，通过内部算法自适应调节红外灯亮度以及画面亮度，从而达到抑制近处物体过曝同时保证背大厅域亮度的效果。1) ABF自动背焦调节图15. ABF示意图l 部分枪机具有ABF(自动后焦调节)功能，通过摄像机上的ABF按钮或者
31、客户端/IE上的辅助聚焦等按钮可自动或手动实现图像传感器的细微调整，从而达到微调焦距的作用，方便了安装调试。2) AF自动对焦图16. AF示意图l 普通电动镜头受减速齿轮控制，聚集速度慢，且不能实现实时全自动聚焦，只支持一键辅助聚焦；齿轮不具备自锁功能，所以不抗震；l 海康威视电动镜头支持变倍后自动对焦功能（AF），无需手动聚清，且聚焦速度快，同时具有自锁功能，抗震效果好。3.2 监控承载网络设计3.2.1 概述网络的整体设计不仅关系到整个网络系统的性能，还涉及到未来网络系统如何有效地与新技术接轨以及系统的平滑升级等问题。本系统立足于满足高清视频接入、转发、存储、解码等需求，同时选择适合的有
32、发展前途的网络技术，充分满足未来五年监控系统业务的需求。因此首先对监控系统网络的建网思路做一个整体规划，监控网络系统考虑如下几个方面：1) 采用新一代、主流网络技术来设计监控网络，新一代网络技术往往能提供更高的性能，而且有更长的产品生命周期，便于维护。2) 传统的设计方法是按核心层、接入层分级设计，但是随着网络管理技术的进步和发展，网络设计向扁平型方向发展。3) 监控网络需要按照模块化、结构化的原则设计，便于今后扩充和升级。4) 针对网络的安全隐患，系统应通过多种安全措施保障系统的安全。3.2.2 网络视频传输方式监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，这部分的造价虽小，但关系到整
33、个监控系统的图像质量和使用效果，因此要选择经济、合理的传输方式。目前，在网络监控系统中最常用的传输介质是双绞线、光纤和无线等方式，对于不同场合、不同的传输距离，应选择不同的传输方式。l 双绞线传输双绞线以太网传输是用5类以上的双绞线作为传输介质进行编码数字信号的远程传输。这种传输方式的优点是线缆和设备价格便宜，但是传输距离相对较近，不加中继器设备最多只能传输100米。l 光纤传输本项目中用到的光缆传输是“数字电信号对光信号，然后光信号对数字电信号”的转换传输系统。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传输。具体实施为普通双绞线视频信号（附近
34、监控点）到以太网光端机，通过光缆把视频信号传输到监控中心的以太网光端机还原成电数字信号进行监控和存储。3.2.3 监控传输网络详细设计3.2.3.1 网络结构设计监控传输网络系统主要作用是接入各类监控资源，为中心管理平台的各项应用提供基础保障，能够更好的服务于各类用户。1) 核心层数据中心核心网核心层主要设备是核心交换机，作为整个网络的大脑，核心交换机的配置性能较高，。目前核心交换机一般都具备双电源、双引擎，故核心交换机一般不采用双核心交换机部署方式，但是对与核心交换机的背板带宽及处理能力要求较高。2) 接入层l 前端视频资源接入前端网络采用独立的IP地址网段，完成对前端多只监控设备的互联。前
35、端视频资源通过IP传输网络接入监控中心或者数据机房进行汇聚。前端网络接入目前采用两种常用方式，通常为点对点光纤接入的方式和点对多点的PON接入方式。接入层需对NVR存储设备的网络接入提供支撑，确保NVR存储设备网络环境安全可靠。l 用户接入对于用户端接入交换机部分，需要增加相应的用户接入交换机，提供用户上网服务。监控中心部署接入交换机，通过万兆/千兆光纤链路接入到传输网络中。保证监控中心解码器及客户端的正常适用。3.2.3.2 网络IP地址规划IP地址的合理分配是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键，要充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络地址分配及业务流量的均匀分布。IP地址空
36、间的分配与合理使用与网络拓扑结构、网络组织及路由有非常密切的关系，将对网络的可用性、可靠性与有效性产生显著影响。因此在对网络IP地址进行规划建设的同时，应充分考虑本地网对IP地址的需求，以满足未来业务发展对IP地址的需求。IP地址规划原则：1) 唯一性：一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址；这就需要选择一个足够大的IP地址范围，不但能够满足现有的需要，同时能够满足未来网络的扩展。两个不同网络互联时应避免使用同一网段IP地址，以免造成IP地址冲突。2) 简单性：地址分配应简单易于管理，降低网络扩展的复杂性，简化路由表项。3) 连续性：连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合，大大缩减路
37、由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考虑到扩充，又要能做到连续。4) 可扩展性：地址分配在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时能保证地址叠合所需的连续性。5) 灵活性：地址分配应具有灵活性，以满足多种路由策略的优化，充分利用地址空间。3.2.3.3 VLAN规划VLAN就是虚拟局域网，随着视频专网中用户和终端设备大规模接入，网络广播的流量呈几何级数量增多，通过VLAN技术，把一定规模的用户和终端归纳到一个广播播域当中，从而限制视频专网的广播流量，提高带宽利用率。每一个VLAN在数据转发时，可以二层和三层方式实现数据转发 ，二层VLAN 技术能将一组用户归纳到一个广播域当中，从而限制广
38、播流量，提高带宽利用率。三层VLAN 是基于IP协议，一组用户归纳到一个网段内，通过网关与别的组进行交换。在网络用户VLAN规划方面，一般可根据视频用户、前端设备、后台设备等所属的部门，以及具体的网络应用权限来划分。在具体VLAN规划中，应合理规划每一个VLAN中实际用户数量。一般规划VLAN资源参考如下几个做法：1) VLAN1在所有设备上不启用三层接口地址，不使用VLAN1承载实际业务或者作为网管VLAN。2) 全网每台设备的网管VLAN可以使用同一个，方便设备预配置与日常管理。3) 我们一般建议按照每个区域进行VLAN资源的划分，所有IPC使用的VLAN均遵从所在区域的VLAN规划。4)
39、 尽管在不同的汇聚设备上使用相同的VLAN并不冲突，但是不允许这样的做法，会对后期的维护和故障的排除造成很大的困难。5) 如果建设网络所使用的设备不能直接在端口上配置互联用的IP地址，需要绑定相应的VLAN的话，还需要单独划分出来一大段VLAN资源用于设备互联，强烈建议全网设备互联用VLAN按照链路去划分，每条链路使用一个互联VLAN。3.2.3.4 路由总体规划路由分为静态路由和动态路由，根据项目实际情况进行选择。静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优
40、点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。其中最常用的动态路由是OSPF (Open Shortest Path First）协议。3.2.3.5 网络传输带宽要求 考虑到网络传输过程及其它应用的开销，链路的可用带宽理论值为链路带宽的80%左右，为保障视频图像的高质量传输，带宽使用时建议采用轻载设计，轻载带宽上限控制在链路带宽的50%以内。1) 核心层交换机到接入交换
41、机的网络采用光模块来传输，带宽需达到千兆以上，原有带宽未达到要求的，增加带宽；2) 传输设备如光纤收发器到接入交换机之间的带宽建议达到百兆；3) 传输设备如光纤收发器之间的传输带宽建议达到百兆；3.2.3.6 网络可靠性设计网络的可靠性是为了保证视频在传输过程中，重要环节在出现设备损坏或失败时，还能够保证正常传输。网络可靠性主要可从传输链路可靠性、网络设备可靠性两个方面进行设计。1） 传输链路可靠性传输链路的可靠性一般通过链路聚合技术来进行保障。链路聚合设计增加了网络的复杂性，但是提高了网络的可靠性，使关键线路上实现了冗余功能。除此之外，链路聚合还可以实现负载均衡。2） 网络设备可靠性网络设备
42、的可靠性主要通过关键部件冗余备份、设备冗余备份、传输告警抑制和快速链路故障检测来进行保障。关键部件冗余备份是指网络设备提供主控、电源等关键部件的1+1冗余备份；另外系统各单板及电源、风扇模块均具有热插拔功能。这些设计使得设备或网络出现严重异常时，系统能够快速地恢复和作出反应，从而提高系统的平均无故障运行时间，尽可能地降低不可靠因素对正常业务的影响。设备冗余备份是指通过双机虚拟化或虚拟路由器冗余协议等方式实现网络设备的冗余备份。一旦出现设备不可用的情况，可提供动态的故障转移机制，允许网络系统继续正常工作。传输告警抑制是指对告警进行过滤和抑制，避免网络频繁振荡，因为当接口启动快速检测功能后，告警信
43、息上报速度加快，会引起接口的物理层状态频繁在Up和Down之间切换。快速链路故障检测是一套全网统一的检测机制，用于快速检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状况。3.2.3.7 网络安全性设计网络安全性方面是保护网络系统中的软件、硬件及数据信息资源，使之免受偶然或恶意的破坏、篡改和泄露，保证网络系统的正常运行、网络服务的不中断。网络安全性设计主要有结构安全、访问控制、安全审计、边界完整性检查、入侵防范和网络设备防护这几方面的内容。3.2.3.8 网络管理规划网络管理主要是从网络监控管理、应急操作管理和日常维护管理三个方面对网络管理规划进行简要说明：1）网络监控管理网络系统监控主要是通过网管
44、系统统一进行信息采集和事件呈现，配合网络系统进行实施。2）应急操作管理应急操作管理主要是通过固定的操作流程，通过对故障设备进行主备切换、脱网隔离和旁路等方式快速恢复网络系统的连通性。3）日常维护管理日常维护管理主要包括故障诊断、配置和设备操作等内容，指导网络运维人员的日常维护管理工作。3.3 监控存储方案设计3.3.1 存储系统需求分析在整个监控系统中，前端监控部分经由IP Camera直接采集数字监控信号，然后通过局域网由管理服务器来统一管理和存取监控数据，并由存储系统来存储相关监控数据。根据用户的网络和实际应用情况，对视频监控存储系统的建设要满足如下需求：l 高性能由于有多路摄像头数据并发
45、持续写入，考虑以后摄像头的增加，并且同时有多路服务器可能读取数据，所以需要高性能处理的存储系统。存储系统要采用业内技术先进、性能优良、工作稳定的存储设备，要保证在实施后相当一段时间内能够充分满足用户的使用需求。l 海量存储空间本项目存储空间时间30天，要求对所有视频数据进行集中存储，这就要求存储设备必须提供足够海量的存储空间。l 集中式共享采用集中式数据存储模式，能够实现数据和存储空间的集中存储，统一管理，使数据和空间的管理、备份非常方便。l 数据可靠性数据高度集中的系统，数据的安全是第一位的。系统的可靠性原则应贯穿于系统设计、设备选型、软硬件配置到系统施工的全过程；保证在单点或多点故障的情况
46、下，系统能够持续运行，并能在线的恢复正常；通常情况下，采用盘阵列技术来提高数据的可靠性。只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。l 可扩展性 随着监控范围的扩大，摄像头数据量的增加和存储天数延长，存储系统的可扩展性尤为重要，良好的扩展性可以保证业务的连续性。l 网络化监控中心建设网络化完善，容易进行数据集中存储，采用网络化的设备扩容更灵活、施工难度小，并且便于远程监控、维护简单。网络化架构有助于实现互联互通，实现视频资源的共享。l 易用性系统的操作应具有灵活简便，人机界面友好，易于掌握的特点，操作人员能够方便物进行使用及维护，使整个系统的功能得以最大实现。l 系统增值服务配合备份软硬件环境，系统可
47、以增加备份、容灾的功能，进一步提高可靠性，保护用户数据。3.3.2 存储系统详细设计3.3.2.1 存储结构存储子系统是为监控点提供存储空间和存储服务，针对本项目，本方案采用CVR集中存储方式，存储时间为30天。本方案存储采用基于磁盘阵列的CVR模式，这种存储模式是通过流媒体协议将前端的网络视频数据直接写入存储，可以使存储有更多的灵活性。CVR存储架构如下:一、CVR直接存储的优势：l 支持视频流经编码器直接写入存储设备，省去存储服务器成本，避免服务器形成单点故障和性能瓶颈，提高录像质量，节省了服务器的成本；l 支持手动录像、自动定时录像、视频移动录像、报警联动录像、视频丢失报警录像、循环录像和报警预录像；l 客户端、平台直接接入，可实现对监控数据的直接下载、检索、浏览和回放等。可获得极高的录像导出速度，提供更流畅的录像回放质量，且不占用前端存储资源；l 支持通过网络远程调用历史图像信息，回放时支持暂