视频综合管理平台监控解决方案

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1、视频综合管理平台解决方案目录一：项目背景1二：设计原则12.1先进性原则22.2实用性原则22.3可靠性原则22.4可扩展性原则32.5安全保密性原则32.6一致性原则4三：参考标准4四：系统总体设计54.1系统概述54.2系统组成64.3系统特点11五：前端设计135.1摄像部分135.2控制部分155.3传输部分155.4防雷系统设计165.5接地系统设计175.6前端部署17六：存储设计176.1存储体系总体要求：186.2存储技术类型：186.3存储容量计算方式196.4存储技术优势：22七：网络拓扑设计227.1监控点接入设计237.1.1普通监控点设计237.1.2道路监控点设计2

2、37.1.3周界/围界监控点设计247.2路由设计257.3QOS设计257.4组播设计277.4.1组播技术介绍277.4.2组播网络设计28八：监控中心设计298.1监控中心组成：298.2多级互联：30九：综合管理平台设计329.1实时监控329.2视频切换339.3远程云台控制339.4对讲服务339.5报警管理349.6视频点播359.7录像上传下载369.8图像抓拍379.9视频分析功能379.10视频编目399.11视频录制399.12日志管理399.13用户管理419.14角色管理419.15权限管理429.16设备管理439.17电子地图44十：方案优势4410.1分布式架构

3、4410.2统一设备管理4510.3统一的监控平台4510.4先进的系统架构4510.5部署方便灵活4510.6高清监控4510.7融合智能分析技术4610.8兼容硬件集成4610.9人性化的设计46十一：系统构成的产品介绍4711.1前端产品4711.1.1网络摄像机4711.1.2硬盘录像机6511.2网络传输产品6911.2.1 核心层交换机6911.2.2 汇聚层交换机7311.2.3 接入层交换机7611.3综合管理平台8011.3.1 视频综合管理平台8011.3.2 视频接入平台81一：项目背景早期视频监控系统是全模拟的视频监控系统，也称闭路电视监控系统（CCTV）。图像信息采用

4、视频电缆，以模拟方式传输，一般传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，监控图像一般只能在控制中心查看。全模拟视频监控系统以模拟视频矩阵和磁带式录像设备VCR为核心。 随着数字技术的发展，数字视频监控系统从20世纪90年代中期开始出现，以数字控制的视频矩阵替代原来的模拟视频矩阵，以数字硬盘录像机DVR替代原来的长延时模拟录像机，将原来的磁带存储模式转变成数字存储录像，实现了将模拟视频转为数字录像。DVR集合了录像机、画面分割器等功能，跨出数字监控的第一步。在此基础上产生了全数字的视频监控系统，可以基于PC机或嵌入式设备构成监控系统，并进行多媒体管理。这类系统是目前视频监控市场的主流。 随着宽

5、带网络的普及，视频监控逐渐从本地监控向远程监控发展，出现了以网络视频服务器为代表的远程网络视频监控系统。网络视频服务器解决了视频流在网络上的传输问题，从图像采集开始进行数字化处理、传输，这样使得传输线路的选择更加多样性，只要有网络的地方，就提供了图像传输的可能。整个系统趋向平台化、智能化。视频监控系统在市场应用中，业务模式复杂化、应用规模发展迅速、产业链合作紧密化、平台产品形态的硬件化、商用或运营级的可靠性、平台智能化需求都在提升，而现有的视频监控管理软件功能单一，缺乏有效的设备管理手段，视频内容管理功能，安全性，稳定性无法保证,并且用户体验较差，产品不够成熟，无法满足用户需求。所以“”针对目

6、前的现状，提出建设视频综合管理平台，目标是建立一个能够对设备提供良好支撑，对视频进行有效管理，提升监控手段，提供高可用、高稳定、高可靠的存储手段，具有丰富的业务功能、能够给用户日常应用提供价值的平台级系统。二：设计原则为了达到建设方的要求，并综合国内领先的视频综合管理平台的建设目标，该系统在建设之期应该充分考虑整套系统的先进性、实用性、可靠性、安全性、一致性和扩展性。2.1 先进性原则当前，计算机及网络通信技术高速发展，使得视频综合管理平台的设计不但要考虑引用当前的新技术，而且还必须考虑随着技术的发展，能在系统中不断溶入新技术，使整套系统始终保持一定的先进性。视频综合管理平台的设计采用纯数字视

7、频接入的方式，用实时性强、压缩比高的视频服务器以及前端的高清网络摄像机，保证网上传输占用较小的带宽，又可以保证图像传输质量。指挥中心端利用传回的数字实时图像利用视频解码器在电视墙或者计算机终端上显示，有利于完整再现现场画面，而海量的视频信息以PS流的方式直接写入磁盘阵列进行存储。该技术路线保证了视频监控系统具有高清晰度、较少的服务器资源占用、高实时性、等诸多特点，充分采用了先进的数字图像编解码技术，为视频监控系统扩展应用打好良性基础，从而保证系统建成后在较长时间内不会被淘汰，避免重复投资。2.2 实用性原则系统的建设应以实用性作为基本原则。系统功能必须满足监、控、存、查、管、用的基本要求，整套

8、系统的硬件和软件平台界面友好、易学易用、使用方便、维护方便；视频综合管理平台采用统一的系统标准（符合国标）和通信协议，使整个系统中各个子系统间能互联互控，并充分考虑系统的实用性，从而保证达到投资建设目标。2.3 可靠性原则视频综合管理平台采用成熟稳定的产品（如前端设备采用高可靠性的网络摄像机、存储方面采用IP-SAN进行录像及报警数据的存储），保证系统7X24小时不间断稳定可靠地运行；同时视频综合管理平台采用设计独到的视频流量管理功能，保证网络通畅并有效防范网络拥塞；在权限管理方面视频综合管理平台采用多级操作权限管理，保证统一、规范、安全的管理。系统具有自诊断功能，在系统出现故障时对故障事故进

9、行记录，并对故障点进行重启，而无需重新启动整个系统。2.4 可扩展性原则可扩展性原则主要体现在系统横向和纵向的扩展能力上。在系统横向扩展方面，视频综合管理平台在满足当前视频监控需求的基础上，应该非常方便的扩展容量，可方便实现更大容量的视视频综合管理平台。在纵向扩展方面，视频综合管理平台具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，用户可在其基础上进行二次功能开发（如图像智能分析等）。随着系统以后的扩展，用户容量将会不断扩大，新的业务功能的要求将会层出不穷。这要求系统具备良好的可扩展性，所以在系统建设的初期，首先立足于近期的应用需求进行系统配置，而以系统的可扩展性来保证今后510年内的发展需求。视频综合管

10、理平台的各个组成部件选用标准的硬件和软件，各个子系统的设计模块化，使系统可以通过模块堆叠的方式进行扩展；各部分、各小系统的接口规范化，从而使软、硬件能够平滑升级或更新，网络节点的增减对网络性能的影响不大。系统的可扩展性主要表现在以下几个方面： 视频管理系统的可扩展性 视频存储系统的可扩展性 网络系统的可扩展性 数据库系统的可扩展性 外围设备的可扩展性 应用软件系统的可扩展性2.5 安全保密性原则整个信息系统安全的问题，是系统建设中一个优先考虑的关键因素，所以整个系统数据需要保证安全性，要严格实行操作分级管理，对关键数据实施特殊保护，各种操作要做好操作记录，便于后期查找。图像传输网络的建设需符合

11、公安部的有关规定，需要充分考虑网络的安全性和保密性。由于本系统涉及到公共场所的实时监控、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，除应考虑各种外界因素干扰外，还需在各个环节提供安全、保密机制或者措施。视频综合管理平台系统的安全性和保密性可从以下方面加以保证。l 对服务器的数据进行接收与发送需要严格的用户认证及密码登陆功能。l 对图像格式传输通过通用软件进行浏览但不能对其修改。l 远程监控端具有权限设置功能和密码登陆功能，并能对各监控主机进行工作状态检测，确保系统的安全性。2.6 一致性原则视频综合管理平台实现集中控制调度，利用先进的网络存储系

12、统(SAN)对数据进行统一存储，确保数据的一致性。对所有图像的数据统一格式，实现一体化管理，同时对传输网络协议保持一致，形成网络监控调度的统一框架。三：参考标准l GB/T2887-2000电子计算机场地通用规范l GB50198-1994民用闭路监视电视系统工程技术规范l GB50348-2004安全防范工程技术规范l GA308-2001安全防范系统验收规则l GA/70-2004安全防范工程费用概算编制办法l GA/T75-1994安全防范工程程序与要求l GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求l GB/T 28181-2011安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要

13、求四：系统总体设计视频综合管理平台，以中心管理为核心，以网络为纽带，将众多的摄像头、报警点、编解码设备、后台存储服务器纳入统一管理，并以分布式部署，多级中心互联的方式集成。解决了传统模拟视频与高清视频存在兼容性问题，为视频监控提供了信息化、智能化支持。系统总体设计4.1 系统概述视频综合管理平台（ISTONE-VMS）是安全技术防范体系的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统。平台通过遥控摄像机及其辅助设备，实时、形象、真实的反应被监控控制的对象画面，可以在监控中心直观的观察多个区域，并具有完善的监、控、查、管、用等日常业务操作和综合管理功能。适用的范围包括平安工程、轨道交通、

14、机场、公路、教育、医疗、金融、电力、监狱、环保、消防、大型园区等多个领域。4.2 系统组成视频综合管理平台组成如下：平台由监控系统、监控中心，传输网络再配合相应的软件平台组成。按功能总体可以分为四层结构：设备接入层、网络传输层、中心管理层和业务展现层。1、设备接入层设备接入层主要指安装在道路现场和重点区域位置，对现场情况实现实时音视频采集及报警信号采集等终端，主要包括视音频、报警信息的采集设备、报警联动输出设备和音频功放设备等。2、网络传输层网络传输层是依托有线网络，充分利用专网的带宽资源传输视音频和数据信息。3、中心管理层中心管理层包括接入服务器、视频管理服务器、数据库、流媒体服务器、数据管

15、理服务器、报警服务器等模块，为整个系统的运行提供管理支撑。4、业务展现层业务处理层是整个系统的最终展示，它提供了对视音频数据的浏览、对各种数据的汇总展现以及综合业务功能应用。1）设备接入层：前端系统包括网络摄像机、模拟摄像机、对讲设备、等组成， l 网络摄像机IPC直接将光信号转换成数字信号，并经过编码压缩，通过IP网络将图像信息传送到监控中心。支持移动侦测报警，支持接入对讲设备和报警输入输出设备，满足监视监听、云镜控制、对讲和报警接收联动的基本需求。支持实时流和存储流双流输出，支持端到端的IPSAN架构网络存储，同时支持本地缓存，当网络故障时可以保存图像信息。网络摄像机具有如下特点：1) 远

16、程实时监控利用网络优势，经过数字化并压缩后的图像数据可以达到网络能到达的地方，实现远程监控。2) 全面开启数字化时代DVR即数字硬盘录像主机，要基于已经大量安装的模拟监控摄像机等把模拟信号转换为数字信号，再进行存储和处理。而网络摄像机(IPC)内建有Web server和CCD，可以将数字化的视频信号转换成网络通信传输协议（TCP/IP协议）的数据流，存储至网络硬盘录像机（NVR）。3) 即插即用、无地域限制无须像模拟摄像机一样必须安装同轴电缆，只要利用现有的网络就可以使用。网络摄像机可以广泛应用在世界的任何角落，进行实时连续地传输图像，甚至可以在那些不适宜布线的环境中，使用无线宽带网络完成远

17、端监控及录影。4) 灵活集成只要有网络接口即可随时接入IP网络摄像机，RS232/RS485通讯口便于扩展周边设备。5) 结束隔行扫描时代模拟摄像机最多可以提供4CIF级别的分辨率，也就是40万像素左右的分辨率，因为模拟摄像机的技术原因，采用的是隔行扫描的成像方式，成行扫描可以利用不高的带宽实现更好的视觉效果-刷新率更高，人的视觉效果舒服些。隔行扫描的成像采用奇数场+偶数场相加得到一帧图像，当图像中有激烈运动目标，会表现成“锯齿”或模糊的现象。IP网络摄像机采用逐行扫描，每一帧图像均是由电子束顺序地一行接着一行连续扫描而成，这种扫描方式称为逐行扫描。要得到稳定的逐行扫描图像，每帧图像必须扫描整

18、数行。举例来说，一帧图像是连续扫描625行组成的，每秒钟共扫描50帧图像，即帧扫描频率为50帧/秒。6) 以太网供电节省成本、提高稳定性网络摄像机使得通过网线对摄像机供电成为可能，人们不再需要为摄像机单独加电源。IEEE.802.3标准的POE方式已经得到验证并成功应用，过去，人们是不敢想象用小小的网线完成对摄像机的供电的，这个技术为人们带来便利同时节约的成本。POE方式的另外一个好处是，由于电源集中采自机房的交换机，这种集中的供电方式可以保证电源的稳定性。7) 百万像素高分辨率受制于传统模拟摄像机本身技术限制，其最高分辨率可以达到40万像素，但是，网络摄像机可以达到百万像素级，百万像素给人们

19、带来的好处是：更多的细节、更大的角度。更多的细节，意味着我们可以分得清车牌号码，人脸；更大的角度，我们可以减少普通模拟摄像机的安装便可以覆盖更大的范围。8) 更好的集成音频音频录制乃至双向录音已经成为比较广泛的需求了，对于模拟系统，实施比较困难并且需要单独增加设备；而对于网络摄像机，此工作变得非常容易，人们可以进行音频录制，并自动合成同步的音视频文件，可以实现双向语音对讲，相当于免费的PA系统，而一切变得非常简单，实现真正的VOIP,音频VOICE，视频VIDEO都网络化了。9) 结构灵活，成本更低对于模拟监控系统，工程设计及施工人员最头疼的是刚刚建设完成的系统需要扩容升级。此时，需要考虑的问

20、题很多，核心矩阵的位置，线缆的铺设，电源、分控的位置，前端摄像机的位置及距离，传输及供电方式等等，受制于诸多因素的根本原因在于模拟系统的结构不灵活。对于网络摄像机，更加简易，只要网络是通的，不管摄像机位置如何，系统都没有限制，另外，由于信号基于IP包的，因此视频不会因为位置或路由而质量下降。10) 集中管理无需专人管理，即插即用，无距离限制，又可省去布线的环节，节约了成本。l 模拟摄像机模拟摄像机前端采用隔行扫描CMOS/CCD感光器将光信号转换成模拟电信号，然后输出到DSP，由DSP进行A/D转换与色彩调整等处理再做D/A转换调制成PAL/NTSC制式电视信号输出。模拟摄像机优点：1、 在点

21、位多的场合比较实用，如：酒店2、 可以通过矩阵实现多路切换监控。3、 硬盘录像机实现录像功能。4、 价格低廉。模拟摄像机缺点：1、目前模拟摄像机能够只能CIF、D1的图像输出。2、模拟摄像机需要将同轴电缆连接到每一台摄像机，并连接到控制平台，录像设备，显示设备上。每增加一路都要重新布线，并且没有现成的网络可以利用。3、模拟摄像机要与DVR相连，DVR的路数有一定的限制，DVR接满后，在增加摄像头还要增加硬件的成本。4、只能本地观看图像进行管理l 编码器编码器接入摄像机和监听设备的视音频信号，并将其转换压缩为数字信号传送到监控中心。支持移动侦测报警，支持通过RS485口对云台、球机的控制，支持接

22、入对讲设备和报警输入输出设备，满足监视监听、云镜控制、对讲和报警接收联动的基本需求。支持实时流和存储流双流输出，支持端到端的IPSAN架构网络存储，同时支持本地缓存，当网络故障时可以保存图像信息。2）网络传输层：网络系统所有前端编解码器通过网络系统和监控中心相连，实现各种信息的传递网络设备包括接入交换机、汇聚交换机、核心交换机和路由器。这些设备内嵌了丰富的安全特性并针对监控的需求对组播等应用进行了优化，同时还可以为广域网组网提供完善的VPN解决方案，从而为监控系统提供了一个安全、可靠、灵活和高性能的基础网络平台。3）中心管理层：监控中心监控中心的核心是基于视频综合管理平台，包括web应用服务器

23、、视频管理服务器、数据管理服务器、流媒体服务器、报警管理服务器等。除此之外，监控中心还可以分布式部署基于IPSAN技术的NVR网络视频录像系统和电视墙控制设备。视频综合管理平台： WEB应用服务器：为系统管理、流媒体、报警转发、集中存储检索等所有应用服务器提供统一WEB访问配置界面，为前端监控设备提供统一远程监视、查询、系统管理、参数设定、设备监测等B/S访问界面。采用专用的WEB服务器中间件，WEB2.0技术，AJAX设计。 视频管理服务器是整个系统的核心信令管理服务器。该服务器主要用于系统认证、管理、配置、控制、报警等所有核心信令的处理。 报警服务器：为系统实现所有报警（触发）事件的管理、

24、分发以及与技防联网报警系统等集成信息的分发及上传服务。支持的联动方式有客户端联动（视频图像、声光显示、信息叠加）、云台联动、通道录像、报警输出联动、EMAIL通知、短信发送、通道抓图等方式。并提供完善的报警日志管理，方便事后查询检索。 数据管理服务器数据管理服务器，主要功能为对全系统分布式部署的NVR网络视频存储设备进行统一的存储资源管理，对历史视频作数据管理，并对外提供检索服务和VOD点播回放服务。 流媒体服务器：支持实时视频数据的转发及分发；支持存储数据的回放点播(VOD)；支持QOS管理，对带宽进行合理使用；支持用户和事件的优先级管理；支持级联和分布式部署；支持视频流相关的统计信息。4）

25、系统展现层： 电视墙及解码器：支持软件解码大屏输出，支持解码卡、解码器、模拟/数字矩阵控制输出，支持键盘、3D摇杆控制，支持高清解码输出，支持文件回放上墙；支持对其它标准客户端软解码VGA输出的协同控制，通常部署在监控中心。 客户端各级中心最主要的人机界面通过B/S架构的WEB客户端实现。WEB客户端集管理、报警、监控业务于一体。可以实现完善的监、控、查、管、用日常业务操作和管理功能。通过完善的用户权限机制，对用户提供不同的功能界面。4.3 系统特点视频综合管理平台解决方案相对传统监控解决方案，具备以下特点： 先进的系统架构系统的设计基于SOA架构，通过Hessian、Web Service提

26、供基础服务，方便与第三方业务系统相互集成；采用了基于J2EE的企业业务中间件技术，方便第三方开发商做增值业务开发。 统一设备管理平台通过组织机构树对网络拓扑分布的设备的状态和连接关系等进行掌握和控制，配置管理服务的启动和关闭、管理设备的各种属性和状态。设备管理包括对平台设备和前端设备的监视、注册、注销、属性参数修改、删除操作，查看设备的状态，对设备进行远程控制（如对前端设备的批量读取、批量属性设置，重启、设防、撤防的控制和对平台设备中各种服务状态的查询、控制（服务的启动与停止）等。通过配置管理，可实现对所有设备配置的查询、获取、更新和升级，完成软件/硬件的重新配置。 先进的媒体架构：完全遵循I

27、MS（IP多媒体系统）架构，核心信令采用SIP，实现业务、控制、承载三分离，可以满足未来各种多媒体通信业务融合的需求，代表了未来多媒体通信领域的最新技术。 高性能的业务处理能力： 平台内部各系统、进程、模块间具有标准、高效的互访能力，保证系统具备支撑海量接入和大并发量访问的能力。 高效流媒体服务器：创新的将网络交换技术应用到流媒体转发中，转发无需数据库和文件处理，大大提高转发效率，结合动态负荷分担的智能集群技术，实现了流媒体转发的低时延、易扩展和大容量。 高清图像处理随着监控应用的大规模普及和需求场景的不断延伸，高清图像采集处理的需求应运而生。通过高清网络摄像机或高清编码器可采集720P,10

28、80P的高清晰图像，供平台处理使用。 结构化存储采用基于ISCSI格式的数据块方式将流媒体数据进行结构化处理，实现前端编码器到IPSAN盘阵的直存，存储架构简洁先进，无转存服务器瓶颈，数据安全，精确到秒的检索效率极高。 全面的网络技术可以针对实况、回放、报警等各业务设置不同的优先级，和网络设备的QOS功能配合，在网络拥塞时保证高优先级的业务得到充分的带宽保障，实现业界领先的多业务QOS保障能力。 可靠的系统设计 采用成熟稳定的产品（如前端设备采用网络摄像机、利用IP-SAN进行录像及报警数据的存储），保证系统7X24小时不间断稳定可靠地运行；采用设计独到的视频流量管理功能，保证网络通畅；采用多

29、级操作权限管理，保证统一、规范、安全的管理。 灵活的多级联网支持更多分级，具有多级上万路的跨域视频调用能力。灵活支持从简单资源访问到完善跨域管理操作等各种应用管理需求，即支持跨域看、控、查等基本业务，同时支持跨域报警等强业务。 多标准的兼容支持能力：全面支持国标GB28181、地域标准（DB33等），支持将各类非标准第三方平台转换为标准联网协议，满足跨域联网监控需求。 平台级的中间件和SDK：采用SOA框架对外提供各种多媒体应用的标准服务，平台层面提供包括开放API、SIP通讯协议、SNMP、SOAP等各种业界通用接口支持，支持灵活裁减适应小型化、集约化的定制开发需求，另一方面支持通过协同多个

30、中间件，可以实现各种综合业务的支持能力，可以支持各种安防领域的应用。五：前端设计5.1 摄像部分摄像部分一般安装在监视现场,它一般包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等,它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。（1）摄像机随着摄像机的发展， 近几年网络摄像机是监控设备的发展趋势，它是传统摄像机与网络视频技术相结合的新一代产品。摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过网络总线传送到Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。（2）镜头 常用的镜头种类包括：手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈

31、变焦镜头两种。定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。定焦镜头的适用范围如下：手动光圈镜头-所需监视的环境照度变化不大，如室内。自动光圈镜头-所需监视的环境照度变化大，如室外。广角镜头-监视的角度较宽，距离较近。标准镜头-监视的角度和距离适中。（3）防护罩防护罩分为室内型和室外型两种。室内的防护罩主要是防尘，有的也有作隐蔽作用，使监视场合和对象不易察觉受监视；室外防护罩的功能主要有防晒、防雨、防尘和防冻等作用。一般的室外防护罩都配有温度继电器，在温度高时自动打开风扇冷却，温度低时自动加热；下雨时可以人工控制雨刷器刷雨；有的室外防护罩的玻璃还可以加热，当防护罩上有结霜时，可以加热除霜。（4）云台云台

32、是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为水平和全方位云台两种。水平云台适用于监视范围不大的情况，在水平云台上安装好摄像机后可调整摄像机俯仰的角度，达到最好的监视角度后可遥控水平旋转。全方位云台内部有两个电机，分别负责云台的上下和左右各方向的转动，适用于对大范围进行扫描监视，可大大增加摄像机的监视范围。其工作电压的不同也决定了该云台的整体工作电压，一般有交流 24V、交流220V及直流24V。当接到上、下动作电压时，垂直电机转动，经减速箱带动垂直传动轮盘转动；当接到左、右动作电压时，水平电机转动并经减速箱带动云台底部的水平齿轮盘转动。云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精

33、确地运行定位。在控制信号的作用下，云台摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。5.2 控制部分视频综合管理平台中的信息量与信息处理的工作量都很大，因此其控制台的操作一般都采用了计算机系统，以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台巡视、视频切换、报警处理、设备状态自检等工作。现在推出的数字视频监控报警系统采用计算机多媒体技术，以CCD摄像机作为监控探头，摄像机将获取的视频信号传输到主机，主机里的高速图像处理器进行数字化处理，将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较，若发现有差异就报警，因为这是一种全屏幕报警，因而不易漏报。同时主机自动采集报警图像并存入计算机，事

34、后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像，以了解报警原因。系统将电视监控系统与报警合二为一，实现了监视、报警与图像记录的同步进行，而且这种系统中没有录像机，没有视频分配器，一切报警记录都在计算机的硬盘内，所有操作都根据屏幕上的软件提示动作，对使用者来说是一种全新概念的安全防护系统。5.3 传输部分传输系统包括视频信号和控制信号的传输。视频信号的传输可用同轴电缆、光纤或双绞线，用双绞线传输时需采用视频转换适配器。控制信号的传输方式包括：(1)直接控制：控制中心直接把控制量，如云台和变焦距镜头的电源电流等，直接送入被控设备。特点是简单、直观、容易实现。在现场设备比较少，主机为手动控制时适用。但

35、在被控的云台、镜头数量很多时，控制线缆数量多，线路复杂，所以在大系统中不采用。(2)多线编码的间接控制：控制中心把控制的命令编成二进制或其它方式的并行码，由多线传送到现场的控制设备，再由它转换成控制量来对现场摄像设备进行控制。这种方式比上一种方式用线少，在近距离控制时也常采用。(3)通讯编码的间接控制：随着微处理器和各种集成电路芯片的普及，目前规模较大的电视监控系统大都采用通信编码，常用的是串行编码。它的优点是：用单根线路可以传送多路控制信号，从而大大节约了线路费用，通讯距离在不加中间处理情况下达可达1km公里以上，加处理可传10Km以上。这样就克服了前面两种方式的缺陷。本系统采用此种控制。(

36、4)除了以上方法外，还有一种控制信号和视频信号复用一条电缆的同轴视控传输方式。这种方式不需另铺设控制电缆。它的实现方法有两种：一种是频率分割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频繁范围内，然后同视频信号一起传送，到现场后再把它们分解开；另一种方法是利用视频信号场消隐期间传送控制信号（同轴视控）。这种方法在短距离传送时明显比其它方法要好，但设备的价格相对也比较昂贵。5.4 防雷系统设计 感应雷的防护感应雷是因为直击雷放电而感应到附近的金属导体中的，其实感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。一是静电感应：在雷云中的电荷积聚时，附近的导体也会感应上相反的电荷，当雷击放电时，雷云中的电荷迅速释放，而

37、导体中原来被雷云电场束缚住的静电也会沿导体流动寻找释放通道，就在电路中形成电脉冲；二是电磁感应：在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，在其附近的导体中产生很高的感生电动势。研究表明：静电感应方式引起的浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌。感应雷可以通过电力电缆、视频线、网络线和天馈线等侵入，由于电力电缆的距离长且对雷电波的传输损耗小，所以由电源侵入的感应雷造成的危害十分突出，按原邮电部的统计约占了雷击事故的80%。因此，对系统设备进行感应雷防护时，电源是重点。 室外摄像头防雷防过压保护措施感应雷过压保护措施（1）视频信号保护(参数：最大持续工作电压12V，最大通流量10kA，响应

38、时间10ns，传输速率10Mbps，插损0.5dB，接头形式用BNC)：视频信号防雷器，对摄像头视频信号进行保护；（2）对球形摄像机485控制信号保护（参数：最大持续工作电压12V，最大通流量10kA，限制电压29V，传输速率10Mbps，响应时间10ns，插损0.5dB，接头形式用压接式）：控制信号防雷器作为防雷保护，从而保证信息畅通；（3）摄像头的供电电源保护（参数：标称工作电压230V，最大持续工作电压385V，标称放电电流20kA，最大通流量75kA，保护水平1.3KV，响应时间25ns）：对摄像头电进行保护。5.5 接地系统设计不论是防直击雷还是感应雷，不论是采用避雷针还是采用专用防

39、雷器，都必须有良好的接地装置。因此接地技术是防雷工程的重要环节，配电、监控等的地线应充分考虑防雷、防静电、防电磁等要求，应将各设备的外壳牢靠接地。同时，应满足人身安全及电子计算机正常运作和系统设备的安全要求，须遵循以下几个原则：电源引出端与控制器外壳之间绝缘电阻20M；系统采取独立接地方式，接地电阻4；电源信号、网络信号需单独采用防雷器，并与监控设备箱进行整体接地且接地电阻4。接地装置的施工：垂直接地体间距=3-5m，接地体顶端埋深0.5m，接地体距建筑物间距3m。垂直接地体与水平接地体要可靠焊接，并作防腐处理，同时找出建筑物主立柱钢筋与接地体可靠焊接处理。所有焊口搭接0.1m，双面密焊，防腐

40、处理，恢复所凿柱面。5.6 前端部署根据设计需要，前端设备点的安装位置、区域和安装方式按照设计图纸的要求进行布置。六：存储设计在监控存储系统建设中，必须考虑影像数据的保密性和对网络带宽的影像，监控录像数字化采用分布式存储集中管理的网络存储技术已经成为主流应用模式。IP智能监控存储系统，采用专业标准的存储设备，进行分布式存储集中管理数据存储模式，宜采用IP-SAN设计方案，具体分析如下：IPSAN 存储6.1 存储体系总体要求：从本系统存储要求来看，存储系统应能达到要求如下： 视频监控系统的数据存储统一集中； 存储系统应具有高容量和高稳定性； 存储系统应具有良好的性能，充分满足现有需求； 存储系

41、统应支持管理员对存储空间的灵活分配和配置； 存储系统应具有完善的权限控制； 存储系统应具有高可靠性和安全性； 存储系统应支持多种协议、操作系统和数据库系统； 存储系统可进行高效灵活地管理； 存储系统应具有模块化设计并支持热插拔； 存储系统具有卷复制和拷贝等高级存储功能； 存储系统具有良好的扩展性。6.2 存储技术类型：存储系统大致可以分成三种类型： 直接依附存储系统(Direct Attached Storage,DAS)DAS又称为以服务器为中心的存储体系。其特征为存储设备是通用服务器的一部分，该服务器同时提供应用程序的运行。 网络依附存储系统(Network Attached Storag

42、e,NAS)NAS多采用专用数据服务器。该服务器不再承担应用服务，称之为“瘦服务器”（Thin Server）。数据服务器通过局域网的接口与应用服务器连接。 存储区域网络(Storage Area Network,SAN)SAN采用高速数据连接通道-光纤通道(FiberChannel,FC)连接服务器和存储系统。6.3 存储容量计算方式(存储单位换算1TB=1024GB;1GB=1024MB;1MB=1024KB)所需存储空间的大小=码流大小(Mbps) 83600(一小时秒数)24(一天小时数)保存的天数监控点要保存摄像机录像的总数。下表为根据该公式得到理论值，但考虑到物理磁盘是以1MB=1

43、000KB作为换算单位，同时磁盘格式化后磁盘空间会有10%左右的损失，故实际存储空间=计算存储空间0.9。（1） 按照标准每路视频都采用D1 格式和定码流方式。D1格式流量：2Mb/s。(单位：GB)天 路数1510151620242512210621131733842250752824321142263367684410131055485422844126613511688202621106127633126618992026253230383165816984416882532270133764051421910211105521103165337642195063527412254126

44、6253237974051506360766329142961477295444304726590770887383163381688337650635401675181018438183801899379756966076759491139493204222110421963296751843810126105472552826375274791184381054712657131843063331656329949310126126571518815821（2）H.264压缩720p/25fbs可调参考码率范围4-6Mbps。720p格式流量：4Mb/s。(单位：GB)天 路数151015

45、162024251442124226346768441014105628642284412661352168820262110417084416882532270233764052422062541266253237984052506460766330833816883376506454026752810284381042221104220633067528438101261054812508253250647594810210126121521265814592295459088860945211814141761476616676337667521012610802135021620216

46、876187603798759411392121521518818226189862084442208438126581350216876202522109425105652741054815822168762109425314263683012666330126581898620252253143037631642（3）H.264压缩的1080p/25fbs可调参考码率范围8-14Mbps。1080p格式流量：8Mb/s。(单位：GB)天 路数151015162024251884248441268135216882028211221728441688253227043376405242204

47、340168833765064540467528104844065082532506475968104101281215212660867633766752101281080413504162041687610844422084401266013504168762025221096121016506410128151881620420252243042531614118459081181617720189042362828352295321613526752135042025221604270043240433752181520759615188227842430430376364523797

48、220168884401687625316270043375240504421882521121054821096316443375242188506285273630253212660253163797240504506286075263284对于本地存储所需要的磁盘空间可根据上表数据计算出来，如：（1）对于全部1080p视频，24路保存一周实际需要16204/0.9=18004GB，保存两周实际需要28352/0.9=31502GB，保存一个月实际需要60752/0.9=67502GB；（2）对于全部720p视频， 24路保存一周实际需要8102/0.9=9002GB，保存两周实际需要14

49、176/0.9=15751GB，保存一个月实际需要30376/0.9=33751GB；（3）对于全部D1视频，24路保存一周实际需要4051/0.9=4501GB，保存两周实际需要7088/0.9=7875GB，保存一个月实际需要15188/0.9=16875GB；对于18T硬盘容量可保存的视频时间：（1）对于全部1080p视频，24路：保存一周；16路：保存两周；（2）对于全部720p视频，24路：保存两周； 16路：24天；（3）对于全部D1视频，24路：保存一个月。对于12T硬盘容量可保存的视频路数：（1）对于全部1080p视频，保存一个月：最多4路；保存两周：8路；保存一周：17路（2

50、）对于全部720p视频， 保存一个月：最多8路；保存两周：16路；保存一周：32路（3）对于全部D1视频， 保存一个月：最多16路；保存两周：32路；保存一周：64路；6.4 存储技术优势：从本系统具体需求来讲，新一代的SAN存储方式IP-SAN有其明显的优势： 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100万小时，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

51、余的电源、风扇设计等）。 结构简单，扩展方便，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，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。七：网络拓扑设计系统部署核心交换机，在监控中心部署一台核心交换机连接各汇聚交换机，应用层交换机通过汇聚交换机接入核心交换机。网络拓扑结构图7.1 监控点接入设计7.1.1 普通监控点设计前端监控点通过智能高清网络IPC的以太网接口连接接入交换机。7.1.2 道路监控点设计对于类似于稀疏树形的道路，如果采用传统的星型接入，则

52、需要铺设多条光缆，工程量巨大，且每条线路带宽也得不到有效利用，存在巨大的线路资源浪费。因此，我们建议在相对集中的部分进行交换机汇聚，在汇聚后通过光纤接入监控中心。7.1.3 周界/围界监控点设计对于监控周界/围界，可采用自组RRPP环网方式，利用围绕周界一对光纤，将所有周界编码器串接起来，既大大节约了光纤使用量，又极大提高了周界监控点的可靠性。7.2 路由设计在汇聚点上，汇聚交换机与现有网络的核心交换机之间配置策略路由，结合网络的IP地址网段划分，进行适当的路由聚合，缩小路由表条目数。7.3 QOS设计CCITT最初给出定义：QOS是一个综合指标，用于衡量使用一个服务满意程度。QOS性能特点是

53、用户可见的，使用用户可理解的语言表示为一组参数，如传输延迟、延迟抖动、安全性、可靠性等。综合上述需求分析，现将系统承载网络应用服务等级化如下：主要内容QOS分类依据IP优先级、TOS特性服务等级（SLA）监控音视频流IP地址、IP的TOS、IP包长度（IP包长度为64B）、TCP和UDP端口（如、RTP、cRTP、Realaudio、UDP）优先值101（关键数据）；TOS1011(低延迟、高可靠、低开销)白金服务（platinum）SIP信令流IP地址、IP的TOS、IP包长度（IP包长度为188B）、TCP和UDP端口（如VDOLive）优先值100（闪速转发）、TOS值1111（低延迟、

54、高吞吐量、高可靠、低开销）金服务（GOLD）目前还没有一个技术能够单独完成整个网络QOS策略部署，每个机制有自己在网络中的特定功能。简单地说，分类可以将通信流划分成不同服务类，进行标识，使其他机制可以提供差别服务质量。利用拥塞管理机制可以确定删除哪个分组，哪个分组优先通过网络。拥塞避免机制是在网络忙时让发送者减慢发送速度而避免拥塞。整型技术根据一组参数据规定通信流，删除不符合要求的通信流，避免下行发生拥塞。信令可以让客户机在网络上请求端对端服务质量。最后，链路效率机制可以最有效地利用带宽，使用压缩技术并把小链路连一个逻辑管道。以下是对监控承载网络的主要所运用QOS技术：编号QOS策略在承载网络

55、应用所应用QOS技术1分类标识策略在网络边缘设备上: S5120系列交换机CAR/策略路由2媒体流端到端服务质量保证主要用于网络所承载的语音与视频应用: S5120系列交换机cRTP3拥塞管理与拥塞避免网络中相对窄处或可能发生“瓶颈”地方:与原有网络连接的路由器上RED、WRED、BECN、 CBWFQ 、LLQ4流量整形网络中相对窄处或可能发生“瓶颈”地方: :与原有网络连接的路由器上GTS在承载语音、视频多媒体流应用时，采用RTP压缩技术。由于RTP包装UDP与IP头，因此头信息的总量（RTP/UDP/IP）增加到40字节。由于多媒体流通常是由小分组组成的，因此这个开销很大。由于分组与分组

56、之间的头信息通常变化不大，因此可以想办法压缩这个头信息。RTP头压缩可以将各个链路的40字节头压缩减少到大约5个字节。7.4 组播设计7.4.1 组播技术介绍作为一种与单播和广播并列的通信方式，组播技术能够有效地解决单点发送多点接收的问题，从而实现了网络中点到多点的高效数据传送，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。当多个用户（解码器或者PC客户端）同时访问同一个编码器终端时，如果采用单播方式，从编码器到各个接受端都需要有一路单播流，对网络的带宽造成很大压力，因此建议针对这一业务模式进行相应的组播设置。PIM-SM（Protocol Independent MulticastSparse Mod

57、e）是一种与单播路由选择协议无关的组播路由协议， 它不依赖于特定的单播路由协议，使用现存的单播路由表实现RPF检查。PIM-SM同时也是一种稀疏模式的组播路由协议，比较适合应用于接收站点分布稀疏的网络。它通过设置汇合点路由器RP和自荐路由器BSR来向所有PIM-SM路由器通告RP-Set信息、 以及路由器的显式发送加入剪枝（Join/Prune）信息，建立起基于RP的共享树RPT，组播数据沿着共享树流到加入到该组播组的网段。当数据流量达到一定程度，组播数据流可以切换到基于源的最短路径树SPT，以减少网络延迟及负担。IGMP Snooping，即IGMP侦听，指二层设备截获主机和路由器之间传送的

58、IGMP报文，以在二层维护二层组播表。没有IGMP Snooping，所有的组播报文都会在二层进行广播，这样既浪费网络带宽又会增加不需要接收组播报文的接收者处理负担。组播VLAN：要求组播流走单独的VLAN，用户端口需要加入该VLAN才能实现组播的接收。由于在二层多播报文的转发是根据多播MAC地址，而从三层多播IP地址映射到MAC地址时，存在32个不同的IP地址映射到同一个MAC地址。启用组播VLAN特性，那么即使MAC地址相同，而VLAN不同，那么在转发时也认为是两个不同的地址，从而可以在一定程度上避免这个组的成员收到另一个组的报文。 IGMP fastleave下接组播接收者的交换机（不论

59、二层还是三层，直接或间接连接收者），都在相应VLAN起用fast-leave。方便起见可以不指定VLAN启动fast-leave，这样就在所有VLAN起作用。7.4.2 组播网络设计在系统承载网络中，在骨干网上的核心交换机上启用PIM-SIM，在监控终端接入的VLAN接口下使能三层组播协议IGMP，根据需要启用igmp fast-leave。在各接入交换机上，启用IGMP Snooping。当外网中要与内网络进行调阅图像时，可通过增加MS流媒体报务器进行单播与组播之间的转换。八：监控中心设计8.1 监控中心组成： 视频管理服务器是整个系统的核心信令管理服务器。该服务器主要用于系统认证、管理、配

60、置、控制、报警等所有核心信令的处理。 数据管理服务器数据管理服务器，主要功能为对全系统分布式部署的NVR网络视频存储设备（基于 IPSAN技术）进行统一的存储资源管理，对历史视频作数据管理，并对外提供索和VOD点播回放服务。 流媒体服务器：支持实时视频数据的转发及分发；支持存储数据的回放点播(VOD)；支持QOS管理，对带宽进行合理使用；支持用户和事件的优先级管理；支持级联和分布式部署； 电视墙及解码器：支持软件解码大屏输出，支持解码卡、解码器、模拟/数字矩阵控制输出，支持键盘、3D摇杆控制，支持高清解码输出，支持文件回放上墙；支持对其它标准客户端软解码VGA输出的协同控制。 WEB应用服务器：为系统管理、流媒体、报警转发、集中存储检索等所有应用服务器提供统一WEB访问配置界面，为前端监控设备提供统一远程监视、查询、系统管理预维护、参数设定、设备监测等B/S访问界面。采用专用的WEB服务器中间件，WEB2.0技术，AJAX设计。 报警服务器：为系统实现所有报警（触发）事件的管理、分发以及与