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1、网络视频监控系统一、概述视频监控系统是XXX机房重要组成部分，承担着对于重要出入口、关键部位操作人员信息的重大职能。智能视频监控系统利用图像监控技术、网络技术、数据库技术等多种高科技、信息化监控管理的手段，提高管理效率，同时也为管理部门提供监控、管理、以及对突发事件的处置提供依据。智能视频监控系统主要由中心控制系统、前端监控系统以及传输网络组成。视频监控系统放置在局域网之上，采用标准的TCP/IP协议，使视频信息以数字化的形式通过计算机网络进行传输，实现基于IP网络的点对点、点对多点、多点对多点的实时监视和远程管理的功能。二、系统设计原则及依据2.1 系统设计原则视频监控系统重点为加强XXX机
2、房的科学管理功能，提高安全防范的安全性和可靠性。因此，设备选择必须具备安全可靠、先进、操作简便，免维护性强等特性，同时也必须兼顾节约投资，以性价比最好的设备来构成先进、完备的系统，以满足安全生产和综合管理的要求。鉴于该系统的重要性及安全性，我们力求系统设计的先进性、可靠性、实用性和可扩展性。同时体现以下原则： 系统设计方案周密,严谨,安全可靠. 设备选型应具有数字化和网络化. 系统兼容性强，扩充其它系统容易。 人机对话(界面)操作方便,实用性强. 在满足各项功能的前提条件下，尽可能降低费用 民用闭路监控电视系统工程技术规范GB50198-94为参考规范。2.2 设计依据 视频安防监控系统技术要
3、求（GA/T367-2001） 中华人民共和国通信行业标准（YD/T926） 民用建筑电气设计规范（JBJ/T16-92） 建筑及建筑群综合布线系统工程施工及验收规范（GB/T50312-2000） 屏蔽双绞线系统现场测试传输性能规范（EIA/TIATSB67） 电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ120-88） 闭路电视监控系统工程规范（GB50198-94） 10BASE-T，100BASE-TX标准（IEEE802.3，IEEE802.3U） 计算机网络实时监控系统（Q/SBK005-2001） 智能建筑设计标准（DBJ08-47-95） 工业电视系统工程设计规范（GBJ115-87）
4、 民用闭路电视监视系统工程技术规范（GB50918-94） 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94） 安全防范工程费用概预算编制办法（GA/T70-94） 安全防范工程开工程序与要求（GA/T95-94） 电器装置工程施工和验收规范 建设单位设计施工要求；三、需求分析1. 所属行业：楼宇监控。2. 监控对象：TCC大楼三栋主楼的走廊、大厅、机房、出入口、电梯、停车场、周边环境等。3. 系统规模：共接入256路视频信号。4. 摄像机类型：需根据各监控点的不同特点在不同位置配置相应的云台摄像机、一体化球机、变焦镜头等。5. 网络情况：局域网（独立专网）。6. 画质要求：针对不同的监控对象的清晰
5、度要求,分别设置为D1（704*576）、CIF（352*288）等。7. 监控中心：设置大屏幕组合监视墙，可以根据需要做轮巡切换。8. 存储方式：全部采用海量集中存储，每天录像24小时，录像资料保存10天或15天（待定）。四、系统方案设计41 系统网络拓扑结构本套视频监视系统由现场监视系统和TCC大楼监控中心两个部分组成。整个网络为独立专网。系统拓扑图如下所示:42系统组成421 现场监视系统现场监视系统分布在TCC大楼（中心楼、东辅楼、西辅楼）各层走廊、大厅、机房、出入口、电梯、停车场、周边环境等区域，由现场监视设备、视频编码设备、报警设备、网络设备和弱电井等部分组成。现场监视系统主要包括
6、摄像机、球机、云台、红外对射等报警采集设备、视频编码器（嵌入式网络视频服务器）等设备。现场监视设备采集的视频信号通过视频线直接接入视频编码器（嵌入式网络视频服务器），视频编码器进行数字化编码压缩后，通过以太网接口接入局域网交换机上，从而组建视频监视系统，供监控中心及派出监控分中心访问。并通过出口交换机与因特网相连，使数据可以上传至西直门后备中心，供系统扩容使用。现场监视设备完成音视频信息与报警信息的采集、编码、压缩和传输功能，同时现场监视设备也能够接收各级视频监视系统下发的控制命令，做出正确的响应。现场视频监控系统不仅处理所覆盖范围的视频图像，以及各设备机房的视频图像，并能够对现场监视设备下发
7、控制命令进行远程控制，实现视频数据的采集、处理和管理等功能。l 视频采集部分：这部分是保证整个系统工作质量的重要部分，设置监控装置的位置主要有：走廊、大厅、机房、出入口、电梯、停车场、周边环境等敏感区域。不同的区域要求选用的摄像机需选用不同型号和性能的采集设备。l 数字化处理部分：数字化监控处理部分作为监控系统的重中之重，数字化监控最基本的特征就是系统运用了计算机技术的最新成果，信号处理全部数字化。数字化录像存储完全摒弃了传统监控用录像带存储记录的方式，而是采用新一代的数字硬盘录像监控系统（DVS）,该系统在图像质量、界面显示、保存日期、检索回放以及多种先进的新增功能等诸多方面都是传统模拟方式
8、绝对无法相比的。网络传输的应用就是数字化监控的最大表现。其优越的性能主要体现在以下几个方面：u 采用工业级的嵌入式处理器和嵌入式操作系统，保证产品的稳定性u 采用先进的压缩方式，音视频同步压缩u 带有报警模块，可接多路报警输入，报警输入可联动录像、联动报警输出、上传报警信息u 内置WEB SERVER，可实现在INTERNET上通过IE进行远程浏览和云镜控制u 多级权限管理，客户端用户可根据自己的权限浏览不同的通道，进行云镜操作，远程设置等u 双向语音对讲功能，可在客户端与同级及上下级之间进行双向对讲，实时沟通u 多种网络连接方式，适应多种网络带宽422 监控中心子系统TCC大楼监控中心设在东
9、辅楼消防中心，由系统管理服务器、视频监视工作站、电视墙服务器、海量存储设备、网络设备、不间断电源等设备组成。监控中心能够监视整个系统范围内上传的视频信息，能够对所辖范围内所需要的视频数据进行存储和管理，在必要时应能够对各现场监视设备进行远程控制。监控中心子系统拓扑结构图如下所示:l 中心电视墙显示系统：电视墙显示系统拓扑图如下所示:中心大屏幕电视墙系统使用4台电视墙服务器（安装电视墙控制软件），80台DS-6001D视频解码器，2台42英寸液晶显示器，12台21英寸CRT监视器，2台16路视频分割器, 12台4路视频分割器。所有图像均可做编组轮巡。2台42英寸液晶显示器各通过一台16路视频分割
10、器，可以做到16画面分割显示，因此可同时实现32路视频信号解码上墙，并可以做到编组定时轮巡功能。12台CRT监视器各通过一台4路视频分割器，可以做到4画面分割显示，因此可同时实现48路CIF视频信号解码上墙，并可以做到编组定时轮巡功能。电视墙服务器（安装电视墙控制软件）共需四台（以下简称TV1，TV2，TV3，TV4）。其中TV2和TV3各负责控制16台DS6001D视频解码器工作，对应电视墙上两台42英寸液晶显示器输出显示画面。另外，TV1和TV4各负责控制32台DS6001D视频解码器工作，对应电视墙上12台21英寸液晶显示器输出显示画面。建议使用TV2专用于控制16台DS6001D解码器
11、，还原输出前端68路D1分辨率的图像，轮巡四次可基本显示全部图像。其它几台电视墙服务器均用来控制解码还原前端188路CIF分辨率的图像。 (注：由于软件解码D1的图像时，对于CPU压力较大，就目前的PC技术而言，最多同时可以还原4路D1的图像。所以若需要本地操作的同时也能够打开画面，并且与监视墙的画面显示同步，则建议TV2需安装四块4004MD卡，负责本地显示器16路D1图像的解码)。l 海量存储部分：数据集中是监控行业的大势所趋。集中有效地实现了对全局的统一调度、监视和管理，非常有利于各种事后的查阅和分析。同时避免了分散监控存在的设备维护管理困难和监守自盗的风险。采用IP-SAN存储设备让每
12、台视频服务器直接接入SAN存储网络中，使用集中存储设备。IP-SAN上的分区操作由IP-SAN设备自己的管理软件完成，而文件系统的使用由存储服务器上的操作系统确定。存储服务器上除运行监控系统存储服务器管理软件以外，只需使用开源的iSCSI 客户端软件，即可将刀片服务器上的磁盘空间作为本地磁盘使用。这种方式一次性采购成本较高，便于扩展，长期维护成本低。海量存储服务不仅可以提供网络录像资料实时集中存储，同时可以提供远程检索、下载服务。l 存储容量的计算： 以D1的分辨率计算：900MB小时路， 10天 = 10*24小时 = 240小时， 68路D1共需存储容量 = 900*24*10*68 =
13、14688000MB = 14.01T 188路CIF共需存储容量 = 225*24*10*188 = 10152000MB = 9.68T 总计256路共需存储容量 = 23.69T考虑到阵列要做RAID5，以及负载均衡，文件管理等功能，磁盘的有效使用率只有80%。所以对于256路图像，每天存储24小时，保存10天所需的实际磁盘大小应为23.69 / 80% = 29.6T每个磁盘阵列按最大容量6.4T（16个盘位，每块盘为400G）计算，共需配5台阵列。同理,如果256路图像，每天存储24小时，保存15天所需的实际磁盘大小应为35.53 / 80% = 44.4T。每个磁盘阵列按最大容量6
14、.4T（16个盘位，每块盘为400G）计算，共需配7台阵列。采用IP-SAN实现海量集中存储的解决方案。拓扑图如下所示：l 存储服务器数量的计算：海量存储系统建议做成IP-SAN存储局域网，在每台存储服务器上安装RNSS集中存储服务软件，可以将前端的视频录像文件集中存储到SAN中，集中存储服务器的数量可以计算如下：PCI总线理论速度133MB/S实际速度只有60%左右，即133MB/S60%=80 MB/S系统正常运行需要30MB/S文件检索等服务需要大概5MB/S由于数据从网卡进来，通过PCI槽被CPU处理之后再往存储介质里写数据，那么计算出来的每台存储服务器的录像速度大概为：（80MB/S
15、-30MB/S-5MB/S）/2=22.5MB/S对于D1的分辨率，码流为2.048Mbps，那么2.048Mbps=2048000比特/秒2048000比特/秒8(8bit=1KB)1024=250KB/秒每台存储服务器负载的前端路数为：22.54=90路为了保证系统的稳定性，按70%的经验系数折算，每台存储服务器所负载通道数不超过60路，故前端有256路时，系统共设置5台存储服务器，可完全保证系统及数据的安全性与完整性，且具有一定的扩展扩容空间。l 流媒体转发部分监控中心设置流媒体转发服务器，进行全网范围内的所有车站视频数据的转发处理，以保证视频多路并发访问的实时性和完整性。转发服务器的工作方式如下图所示：流媒体服务器的主要作用在本系统中体现在两个方面：解决前端视频并发访问量较大时对硬盘录像机的访问压力的问题。解决前端同一路视频被重复访问时复用网络带宽的问题。各级用户对前端视频信号的访问请求均可通过流媒体服务器进行转发。访问请求首先发到流媒体服务器，流媒体服务器将相同的请求合并为一个请求发向前端硬盘录像机或视频服务器，响应的视频信息通过流媒体服务器分发回有访问请求的用户
