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1、XXXXX股份有限公司 高清视频监控系统项目方案书设计单位: XXX有限公司设计日期: 2018年 10 月 30 日 目 录目录2项目概述3项目背景和建设目标3网络视频监控技术概述4项目需求定义7系统建设需求分析7功能需求9设计方针11设计依据12系统概述13系统拓扑图13系统特点15系统结构分层15百万高清网络监控的优势16视频采集20百万高清摄像机DS-2CD3T25-I320传输网络21组网策略21网络设备22网络承载性能24数据存储25显示设备26系统管理平台26技术培训29售后服务31报价清单31项目概述项目背景和建设目标XXX股份有限公司是一家拥有3栋办公车间楼以及围墙长度达20
2、00米的一家大型企业,公司员工众多，进出人员复杂,为厂区建立一套智能数字监控系统是必不可少的。同时监控系统在工厂中有着广阔的应用前景。随着厂区信息化建设的不断完善，网络化已经成为厂区视频监控发展的主流方向。为促进工厂实现现代化、高效管理的具体要求，现结合现今行业的发展水平，利用先进技术，采用安全、可靠的网络监控设计方案，将监控系统“集成化，网络化”是符合工厂保卫工作发展需要的，也是未来监控系统的趋势，而网络化视频监控的灵活性、开放性以及可扩展性，也正在促进工厂视频监控向更广阔的应用领域延伸。除了实现传统的安防应用外，网络化工厂监控解决方案还以提供报警联动、车牌识别等拓展型应用，从而全面提升工厂
3、的管理效率和服务质量。昆山尚之辉电子有限公司的百万高清产品在安防监控领域有着卓尔不凡的表现。针对工厂的安防需求，设计了一套完整的百万高清视频监控系统方案，本文将对这套系统进行详细分析。网络视频监控技术概述l 网络视频监控技术的演变时至今日，业内普遍认为视频监控系统已经发展到第三代。第一代视频监视系统指的是以VCR (Video Cassette Recorders)为代表的传统CCTV系统，系统主要由模拟摄像机、专用电缆、视频切换矩阵、模拟监视器、模拟录像设备和盒式录像带等构成。第一代系统存在很多明显的缺点，例如维护工作繁琐、无法进行远程访问、无法与其他安防系统（如门禁、周界防护等）有效集成、
4、录像质量将会随着时间的推移下降等。在上世纪90年代中期，以DVR (Digital Video Recorder)为代表的第二代视频监视系统出现在视频监视市场上。DVR使用户可以将模拟的视频信号进行数字化，并存储在电脑硬盘而不是盒式录像带上。数字化的存储大大提高了用户对录像信息的处理能力，用户可以通过DVR来控制摄像机的启闭，对于报警事件以及事前/事后报警信息的搜索也变得相对简单。然而，DVR本身的处理能力限制使得其数字化处理能力被限制在是832路以内，一个项目往往需要许多台DVR设备，系统部署仍然很繁琐。第三代系统指定就是目前正在蓬勃发展的网络化视频监视系统，又称为IP监视系统，它最早出现于
5、2001年。网络化视频监视系统从一开始就是针对在网络环境下使用而设计的，是完全数字化的系统，它基于标准的TCP/IP协议，能够通过局域网/无线网/互联网传输，布控区域大大超过了前两代系统；它采用开放式架构，可与门禁、报警、巡更、语音、MIS等系统无缝集成；它基于嵌入式技术，性能稳定，无需专人管理；它灵活性大大提高，监控场景可以实现任意组合, 任意调用。此外，网络化视频监控系统的出现，使高清化、智能化视频监控及其大规模应用成为可能，从而真正实现了视频监控技术的飞跃。下表将网络视频监控系统与传统的模拟视频监控系统进行了详细的对比，从中可以更加具体的看出网络视频监控系统所具备的优势：网络化视频监控系
6、统与传统模拟监控系统的对比对比内容网络视频监控系统传统模拟视频监控系统访问方式按需进行开路或闭路访问，使用任一台PC上标准的Web浏览器，您就可远程访问实时图像，并远程管理网络摄像机。闭路，不能进行远程访问。易用性使用任一台PC上的标准Web浏览器，您就能够远程管理和查看图像。网络摄像机可将图像记录在硬盘上，易于搜寻、易于存储，并且不会出现图像退化或磨损。为安全起见，存储硬盘可安装在远程位置。不能够进行远程管理或监控。图像必须存储在录像磁带机上，所以需要不断更换以保持足够存储空间。录制图像质量会随着存放时间的增长而下降。录像机必须放置在摄像机附近，这可能会使未授权的人获取录像带。图像质量数字图
7、像采用MJPEG、MPEG-4或H.264压缩格式，不会影响传输质量和存储质量，图像在创建后不会发生质量降低的情况。当使用长电缆时，图像有可能会丢失，磁带的分辨率通常很低，录像的画面质量也会随时间推移而降低。系统要求通过网络传输实时视频所需的所有部件都已经集成在网络摄像机中，可以方便地将网络摄像机连接到网络，并能够从网络中的任一PC(处于任一地点)查看、录制和管理。需要使用同轴电缆、多用复用器、视频或慢速拍摄录像机、专用音频线路、专用PTZ控制线路，以及本地放置的CRT(阴极射线管)监控器等众多复杂设备。安装只需方便地将网络摄像机连接到最近的网络，并分配一个IP地址。将同轴电缆连接到每一台摄像
8、机，并连接到多路复用器。传输线一条标准的UTP网线可同时从几百个网络传输图像。一根电缆一次只能为一台摄像机传输视频信号，如果您有两台摄像机，就必须使用两根电缆，这往往意味着您需要把那些塞满厚重而危险的电缆的中继设备连接到位于本地的控制室当中。可扩展性您可轻松地将更多的网络摄像机添加到系统当中。扩展工作非常困难，每个模拟摄像机都需要有专用的电缆，当使用长电缆时会影响到图像质量。成本用于高质量的网络电缆的花费通常比标准的同轴电缆要少30%到40%。一根网络电缆能够同时支持上百台网络摄像机和其它设备。基于IP的网络基础设施往往处于适当的位置，也就意味着您用于构建系统的成本可以降低到仅仅包括网络摄像机
9、的成本。同轴电缆非常昂贵，常用的RG59 75欧姆的标准同轴电缆要比高质量网线贵30%到40%。每个模拟摄像机都需要一根电缆，如果您有很多台摄像机，您就必须购买很多的电缆，并专门为这些电缆的安装和部署花钱。人力和维护成本较高，此外系统建设成本还将包含模拟摄像机、录像机和录像带的费用。l 百万高清网络视频监控在第三代网络视频监控系统中有两个代表性的产品，一个网络摄像机，一个是NVR。其中目前行业NVR,有别于之前的NET-DVR，它可以与网络摄像机、视频适配器等IP前端设备配合，提供全网络化视频监控解决方案，用户仅需借助现有网络即可完成监控系统的快速部署，实现网络视频信号的集中接入、浏览、录像、
10、回放和管理。NVR拥有全网络化带来的部署灵活、布线成本低、维护便捷、安全可靠、端到端管理等一系列创新优势，同时，它还继承了DVR集成度高、配置简单、操作灵活等传统优势，消除了用户对网络化监控的诸多顾虑。网络摄像机通常也被称为IP摄像机，它们是一种高度集成化的产品，可以看作一台摄像机和一台微型服务器的结合体，是完全数字化的产品。视频图像由其摄像机部分进行采集，即将组成图像的各种光信号转化为电信号，同时还进行曝光控制、快门控制、白平衡调整、亮度色度调整以及背光补偿等常见的图像调整工作；采集来的视频图像通过嵌入在网络摄像机内部的视频压缩/处理芯片进行压缩、编码并通过网络进行传输，同时芯片也可以实现相
11、应的智能分析、报警事件管理安全防务和加密等数字化功能，以及提供HTTP、TCP、SNMP等多种网络服务。由于视频图像在网络摄像机直接完成了数字化处理，并通过标准的网络协议进行传输，因此无需再进行其他的模数转换，从而能够充分保持图像的清晰度。用户只需通过电脑连接到网络就可以观看视频图像，而录像设备也只需要直接获取相应的数字化视频信息并进行存储即可，从而大大方便了视频数据的共享、存储和与其他系统的集成。项目需求定义系统建设需求分析监控范围大：现代化工厂的监控范围已经不局限于对概况的监控，而扩展到对工作岗位、工作细节的监控。监控等级高：随着现代化工厂的监控范围的扩充，现代化工厂网络视频系统呈现出层次
12、化、阶梯化的特点。技术难度大工厂网络型数字电视监控系统的监控系统有4个难点：1、高可靠性的嵌入式系统工厂监控系统的可靠性是一项重要指标，系统不能经常出现故障，而且故障后需要在短时间内修复。传统的模拟录像方式故障率高、维护工作量大、网络功能不足，不能满足工厂的基本要求，因此必须要有高可靠性、强大的网络功能。2、多重网络结构现代化的监控系统要求管理人员在不同的位置能够监控整个系统的运行和事故的处理，由于工厂监控的区域大，因此在网络拓扑结构上是多重网络结构。3、复用技术由于通讯资源和网络综合布线，需要通过一条网线或者光纤同时传输视频信号和其它数据信号。4、与其他系统的联动控制现代化工厂数字视频监控系
13、统需要与工厂的控制系统、消防系统、报警系统联动，需要有专用的设备完成通信协议的转换。点位分布图:功能需求系统应具备的功能要求百万高清工厂数字视频监控系统应满足以下功能： 授权的管理人员可对任意监控点进行监看（镜头作全方位旋转、变焦、变距、抓拍图像）； 监控中心采用集中管理、存储及流媒体转发等功能于一体的网络视频管理平台，显示系统采用拼接液晶电视墙高清显示； 通过电子地图服务器导入工厂平面图，可方便的将任一点摄像头所拍摄内容即时拉入屏幕； 对工厂各管理部门赋予相应的权限（根据具体要求而定），实现对整个监控网络的管理监看； 对录像数据进行长期存储以备日后调用，同时也可以远程实时教学；系统管理平台功
14、能要求一、 系统管理功能授权的管理人员可对通过系统任意监控点进行监看（镜头作全方位旋转、变焦、变距、抓拍图像）支持中心集中管理模式，实现对各个子系统中所有设备及平台用户的集中控制。系统应具备多级身份认证功能，应对系统用户进行分类，并综合考虑各种因素制定合理的权限管理策略，实现对用户访问的控制，确保用户只能对属于自己维护的设备加以管理；二、 图像实时查看功能系统应能对工厂内所有的监控点实时视频图像进行动态观察和控制，对工厂内所有的区域的设备和摄像机、视频图像等进行统一授权调用管理；对监控中心大屏上监控图像进行轮流切换，按序切换；可实时监看任一路（或多路）现场画面，支持多种分割方式，并可对当前画面
15、进行现场声音监听、录像、云台控制、抓图等。并可根据需要设置定时分组切换、画面切换等，能实现海量视频信息的高质量可靠存储、授权回放和点播管理。三、 告警及触发联动功能工厂安保视频监控部分应该能实现和工厂的电子围栏、消防报警、防盗红外、温度、湿度感应器等报警感应系统联动。整合报警视频，触发报警时，在监控中心做出相应的视频联动.四、 信息共享功能通过电子地图服务器导入工厂平面图，可方便的将任一点摄像头所拍摄内容即时拉入屏幕；对工厂各管理部门赋予相应的权限（根据具体要求而定），实现对整个监控网络的管理监看五、 远程管理通过集中联网，工厂各科室和管理部门可进行异地实时后台监督，遇到突发事件可实施应急快速
16、反应，主要功能有：1. 录像文件下载监控中心具备远程录像下载功能，在回放的同时即可下载重要的录像资料。2. 远程图像回放监控中心和授权用户可以远程查询、回放所属任意网点的任一路视频录像。3. 设备巡检、网络校时监控中心能实现设备状态巡检，录像机网络校时功能。4. 设备异常状态上传前段设备的视频丢失、视频恢复、网络断开和硬盘错误等设备异常状态可自动上传到监控中心服务器。六、 录像存储1. 所有监控点的图像均需支持1280*72025 帧/秒的实时录像能力。2. 录像采用24小时连续录像方式，录像保存时间不少于60天。3. 对录像数据进行长期存储以备日后调用。4. 所有录像资料由各个区域子系统中的
17、存储服务器和磁盘阵列统一进行管理维护，并有流媒体服务器负责数据流的复制和分发，以分担存储服务器的压力、无论用户在何时登录，都可自由访问其权限范围内被允许访问的录像资料。5. 为了节省录像存储空间，系统应能实现减帧存储技术，用户可设定是否启用历史录像降帧帧以及设定启用降帧技术的时间阀值。七、 安全性系统应具有防止网络攻击的防御能力和防御措施，系统应采用访问控制和身份认证保证整个系统的安全。八、 可扩展性系统应具有强大的接入能力和扩展能力，以实现今后大规模、大范围的监控点覆盖；支持灵活的接入方式，以适应各个监控点网络传输条件的差异性。九、 兼容性系统应具备良好的兼容性，应能兼容目前市场上主流的IP
18、视频设备，且能够兼容市场上所有主流的存储设备、安防第三方系统设备。设计方针系统设计和建设应遵循“统一规划、统一规范、分步实施、创新实效、安全可靠”的方针，并在建设中合理改进、逐渐完善。同时，为了达到系统建设的总体目标，整个系统的设计和建设应该坚持以下原则： l 采用先进的数字化、网络化、智能化视频监控理念、技术采用当前视频监控领域内最新的数字化、网络化、智能化理念，配合国际领先的网络视频技术，采用国际一流的网络摄像机和视频服务器硬件设备，配合功能强大的应用软件，通过真正全面的数字化方案彻底整合系统图像采集、数字压缩、远程传输、管理、控制及其应用。l 构建一个具有分布式部署、集中化管理的模块化系
19、统利用嵌入式网络视频监控设备灵活可靠的巨大优势，配以应用软件分布式的模块化运行模式，在后台服务器的集中管理下，系统可在任意终端下，实现对远程所有分布镜头的监控、管理、控制，并指定任意终端实现系统的所有服务功能。l 注重效益与投资IP网络视频监控方案的前端采用标准化、可扩展、可升级的硬件设备，可一次投入，反复利用。由于采用了通用的TCP/IP协议进行传输，前端设备除了用于视频监控系统应用外，还可以为其它的应用系统提供标准的网络视频信息，实现一物多用，从而使总体系统具有很高的性能价格比。l 可靠性与安全性原则 充分考虑选用可靠、成熟的技术和产品，系统的可靠性是系统成功建设的重要前提。系统应具有长期
20、稳定运行的能力，安全可靠性高，有足够的抗干扰能力。应充分考虑对关键设备、关键数据和逻辑链路的冗余备份, 以及系统自动故障检测、发现、报警和恢复功能，提高系统可靠性。在系统的设计中，多层安全保护机制和措施，确保各种数据的完整性、准确性和安全性。 l 开放性与标准化原则 系统设计应采用开放式架构，选用标准化接口和协议，具有良好的可扩展性，系统建设遵守国家及行业标准与规范，应考虑到系统在未来时间里可能的扩展、升级，主要设备和系统均具有良好的互联与互操作性。l 先进性与实用性原则系统应采用国际先进的技术和理念进行设计，采用来自国际知名厂商的硬件设备，系统的技术方案应当能够长期保持先进地位，并能够适应将
21、来的科技发展。系统设计应充分考虑到机场海关的业务特点，结合相关业务部门的实际工作需求，注重系统的实用性。 l 扩展性与灵活性原则系统采用结构化设计，支持无限扩容，无缝集成。系统构成方式简单，功能配置灵活，充分利用现有设备资源，能满足不同业务部门的需要。 设计依据第一章. 安全防范工程技术规范 （GB50348-2004）第二章. 安全防范系统验收规则 （GA308-2001）第三章. 安全防范系统通用图形符号 （GA/T74-2000）第四章. 视频安防系统技术要求 （GB/T367-2001）第五章. 邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范第六章. 安全防范工程费用概预算编制办
22、法 （GB/T70-2004）第七章. 工业企业通用设计规范 （GBT42-81） 第八章. 电气装置安装工程施工及验收规范 （BGJ232.90.92） 第九章. 民用闭路监视电视系统工程技术规范 （GB50198-94） 第十章. 民用工业建筑电气设计规范 （GJT16-92） 第十一章. 电视系统视频指标 （CCTR RECOMMENDATION 472-3）第十二章. 建筑物防雷设计规范 （GB50057-94）第十三章. 安全防范工程技术规范 (GB503482004)第十四章. 安防系统工程验收规范 （GA3082001）第十五章. 中华人民共和国公共安全行业标准（GA/T70-9
23、4/T74-94）第十六章. 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）第十七章. 安防系统工程质量检验实施细则（试行稿）第十八章. 电信专用房屋设计规范（YD500394）第十九章. 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求（GA/T 670-2006）第二十章. 国家和地方相关标准的规定系统概述系统拓扑图根据工厂对高清视频监控项目需求情况，采用网络数字视频监控系统来搭建视频监控平台。高清工厂监控系统从结构上划分为：前端监控点（百万高清摄像机）、网络视频传输（工厂的内网、接入外网Internet和监控专网）、后端监控中心（存储、管理、显示等）、网络客户端（上级监控中心远程监看、回放）等,如下图:通
24、过网络数字视频监控平台来管理、控制、实时浏览、存储、转发整个系统的视频图像。所有摄像机通过网络接入监控信息中心的NVR主机，通过平台服务器对所有NVR集群和前端摄像机进行集中管理，并可以随时调看任何一路被管理的视频图像以及对这些视频图像的录像调阅。系统特点深圳波粒科技百万高清整体解决方案体系分为前端高清监控、分布式存储、远程集中监控、分控职能管理的结构模式，即：n 对前端视频监控的监控录像数据的存储。n 通过服务器平台管理技术，建立一个监控指挥中心，实现所辖所有监控点的远程集中监控要求。n 在监控中心，实现所有监控录像数据的远程检索、远程回放、远程下载功能。n 对重要录像文件如：报警录像、事件
25、录像等进行上传，中心集中存储、管理。n 通过设备巡检等功能的实施，实现对联入网内的所有监控设备进行远程巡检，确保设备出现故障时，可第一时间向监控中心报警。n 通过服务器平台管理技术，实现支持多级、多部门分控功能的实施。n 预留接口，提供对综合信息管理平台的协议接口，对监控数据综合应用，提供更多的与业务相结合的管理功能。n 可实现报警系统、移动侦测、智能分析等各种方式组合的报警方案，提高现有值守环境下的安全防范等级。系统结构分层网络高清视频监控系统从系统结构上可以分为视频监控层、网络链路层、监控管理业务接口层三个层次。n 前端设备层前端设备层包括所有部署在监控点现场的的设备，如高清摄像机、麦克风
26、、云台、报警发生器等。它是整个系统的信号源，由它产生视频、音频、开关量等信号，在现场直接转换成为MPEG4、H.264、H.265等其他数字信号通过网络进行传输。n 网络链路层传输网络层主要是一个网络平台，通过网络，将前端设备发送的视频音频等各种信号传输到分控子系统和监控中心。n 监控管理层监控管理层管理所有的用户、数据和控制信息，负责数据的切换、显示、存储和相关处理，发出用户的控制命令，同时也负责用户的认证和授权。提供后端服务中各种综合业务的人机交流界面的接口和开放的平台。百万高清网络监控的优势n 百万高清彩色模拟摄像机采集垂直分辨率，PAL制式下625扫描线，去消隐后575线，目前最高达到
27、540线左右已经是极限了。而数字高清网络摄像机，无论是720P还是1080P甚至更高，解析度可达800线以上，从分辨率上比较，模拟摄像机接如后端监控录像设备，分辨率最高为4CIF或D1，约40万像素，而数字摄像机则可以高达百万甚至千万像素。n 低照度低照度（光照灵敏度），是指当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值（图1）。也就是是指感光器对于光照的灵敏程度。它是百万高清摄像机极为重要的参数指标。波粒利用“超低照度CMOS传感技术”，成功研制出国内首款720P低照度数字高清摄像机，低照度性能由普通百万高清的1-6LUX / f1.2，提升到目前的
28、0.01LUX / f1.2。 从而大大提升了高像素摄像机的广泛适用性。同时于2010年11月，成功研制出国内首款超低照度两百万像素摄像机，其低照度达到了0.05LUX / f1.2。 图1摄像机低照度对比图n 逐行扫描在画面中的物体运动程度较小的时候，隔行扫描方式所带来的问题并不明显，但是当画面中的物体运动程度较大或速度较快的时候，图像画面就会变得模糊不清。这是由于运动中的物体在第一扫描场中的位置和在第二扫描场中的位置之间存在较大差异而造成的。而网络摄像机采用了逐行扫描技术，与隔行扫描不同的是，该技术对一幅完整的画面采用一次性扫描，因此可以有效的解决上述问题。即便是画面中的物体处于高速运动过
29、程中，摄像机同样可以提供清晰的画面。图2为隔行扫描与逐行扫描的实际效果对比，画面中的汽车以20km/h的速度行驶。从图中可以看出，无论是逐行扫描还是隔行扫描，画面中的静止物体（如砖墙）都可以清晰的呈现出来。但是对于运动的物体（如汽车和驾驶员），隔行扫描的画面明显模糊不清。从放大的画面细节可以看出，从采用逐行扫描的画面中可以清楚的辨识出驾驶员的面部轮廓，而隔行扫描则根本无法看清。如果驾驶员是一个偷车的窃贼，那么显然隔行扫描的画面对于追捕工作毫无用处。 图2隔行扫描与逐行扫描实际效果比较波粒百万高清摄像机采用逐行扫描，可以有效降低高速移动物体带来的拖尾现象，可以更好的捕捉画面细节。n 压缩格式支持
30、MJPEG,MPEG4,H.264 三种高效的压缩标准，其中H.264还包括high, main or base 3种profiles，Base profile可以有效的节省带宽和CPU解码占用资源，High profile可以在数字放大后表现更精细的画质，但解码时需要占用更高的CPU和显存。H.264是最新的视频压缩标准，它也称为MPEG-4 Part 10或AVC（高级视频编码）。据预测，在未来几年内H.264将成为行业首选的视频标准。H.264是一个需要许可证才能使用的开放标准，可支持最当今市场上最高效的视频压缩技术。在不影响图像质量的情况下，与采用M-JPEG和MPEG-4 Part
31、2标准相比，H.264编码器可使数字视频文件的大小分别减少80%和50%以上。这意味着视频文件所需的网络带宽和存储空间将大大降低。或者从另一个角度来说，在某一特定比特率下，视频图像质量将得到显著提高。因此，H.264的使用可以提高百万像素摄像机的普及速度。此外，H.264才具有以下的一些特点： 更强大的容错能力，能够纠正各种网络的传输错误 低时延功能，并能够在更高时延的情况下提供更高质量的图像 通过简单的句法规范简化实施 精确匹配解码，严格规定了编码器和解码器如何进行数值计算，以避免错误累积n 双码流波粒百万高清网络摄像机具备1个高码流和1个低码流，并且根据用户录像和监看的不同需求，系统可自动
32、分配或手动设置2个不同分辨率和帧数的视频流，可以实现在录制一个高清流程的视频的同时显示一个低码流低帧率的实时画面，可以充分节省带宽和后端显示设备的CPU或GPU的解码资源。n PoE以太网供电（PoE，Power over Ethernet）技术是IP监控系统所具备的另外一个能够有效节省建设成本的优势，符合IEEE802.3af标准。该技术使网络摄像机可以通过同一根网线同时接收工作电力和数据，从而使用户可以节省下专门用于设备供电所需的布线成本，并可以与不间断电源（UPS）配合使用，进一步提高系统的可靠性。 PoE在使用时需配合支持PoE的交换机，单口最高可输出15.4W功耗满足Class 3级
33、别受电设备需求。波粒的百万高清网络摄像机大部分可支持PoE供电，以实现视频、音频、配置、电源等多类数据基于一根网线的复合传输。视频采集百万高清摄像机DS-2CD3T25-I3传输网络组网策略l 网络层次（如下图）应由接入层、汇聚层、核心层三部分组成。接入层：部署在工厂各个出入口通道、楼栋、周界的前端的高清网络摄像机，通过接入层的八口交换机接入到工厂视频监控专用网络，并以各自位置区域形成一个整体的监控单元，连接到汇聚层交换机。汇聚层：各个监控的汇聚层交换机，负责其所在区域各监控点链路的汇聚和流量的收敛，并通过其上行的千兆光口或电口，完成视频流的寻址和转发，汇聚层交换机的上行端口连接工厂视频监控网
34、络中心的光缆干线链路，和后端的核心层设备完成级联。核心层：部署在工厂视频网络监控中心的核心层交换设备，是基于整套系统的各种功能应用而构建的层次，包括管理、控制、预览、转发、分控和存储等，通过和汇聚层设备的级联，将前端所有监控区域和各个下级子系统的服务器集群发送的数据信号，在其内部完成的高速的数据交换，内容包括不同数据流格式（如视频、音频、控制、开关量等）和不同的目的主机地址，以对应后端中心的各种综合应用。l 网络拓扑结构本视频监控项目将基于独立的高清视频监控专用网络构建，系统采用星形网络拓扑结构，主干为全千兆光纤链路，构建由接入层、汇聚层、核心层组成的三层次网络拓扑结构。由于本系统为一个全数字
35、化的系统，所有视频、控制和管理数据都将通过网络进行承载，为了确保视频图像能够达到高清晰度、高流畅度和低延时，因此必须保证网络有充裕的带宽，和良好的连接性能和稳定性。在选择网络设备时，应当选用高端知名品牌的产品，以确保网络质量。在进行网络结构设计时，也要考虑系统高的可接入性、灵活性、开放性和实用性，同时为该系统后期的扩容和二次开发提供冗余空间。l IP地址规则高清视频监控专用网络计划为网内所有设备，如：波粒百万高清摄像机、NVR、集中监控管理平台、高清网络解码盒，分配使用私有的C类IPv4地址方案，地址段为172.16.3.0/24，项目共计百万高清摄像机68路，为了隔离整个监控网络中的广播数据
36、，提高视频流在链路中的带宽利用率，同时便于管理和维护网络，提高网络的安全性，在此以监控专用网络，在核心层的交换机上进行基于端口的VLAN隔离，以此对整个监控专用进行一定的优化。网络设备l 设备选型视频信号的传输，选择以太网技术是必然的结果。当前监控前端设备越来越多，传输的视频流量呈现爆炸性增长，而用户对监控视频的画质要求越来越高，这就必然引起传输网络的革新。以太网技术能够提供的接口类型：电口、光口、以及光电复用口。接口速率从10Mbps、100Mbps、1000Mbps、10000Mbps的逐级选择，交换机的端口可以从8个、16个、24个、48个高密度递增，为监控系统扩容提供了最佳途径。交换机
37、所具备功能特征也开始更多的包含：三层路由数据转发，VLAN，LACP，端口镜像，流量控制，QoS，ACL，STP/MSTP/RSTP，二层/三层组播等，极大提升了数据网络在传输工程中的稳定性和高效性，通讯瓶颈不再是以太网技术的话题，可以说现在的以太网技术已经走在各类网络技术的前沿。根据实际项目需求对于本厂区高清视频监控网络系统，推荐如下选型：1) 核心层华三S5700-24TP-SI-AC2) 汇聚层华三S5700S-28P-LI-AC3) 接入层8口交换机l 设备功能介绍1) VlanVLAN技术的出现，使得管理员根据实际应用需求，把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域，每一个
38、VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。由于它是从逻辑上划分，而不是从物理上划分，所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中，即这些工作站可以在不同物理LAN网段。由VLAN的特点可知，一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。 VLAN除了能将网络划分为多个广播域，从而有效地控制广播风暴的发生，以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外，还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。2) PoE供电以太网供电（PoE，Power over Eth
39、ernet）技术是IP监控系统所具备的另外一个能够有效节省建设成本的优势，符合IEEE802.3af标准。该技术使网络摄像机可以通过同一根网线同时接收工作电力和数据，从而使用户可以节省下专门用于设备供电所需的布线成本，并可以与不间断电源（UPS）配合使用，进一步提高系统的可靠性。 PoE在使用时需配合支持PoE的交换机，单口最高可输出15.4W功耗满足Class 3级别受电设备需求。波粒的百万高清网络摄像机大部分可支持PoE供电，以实现视频、音频、配置、电源等多类数据基于一根网线的复合传输。3) 链路聚合（Link Aggregation ） 为了在以太网上获得更高的数据传输带宽，H3C S3
40、600系列以太网交换机提供了二层的端口链路聚合功能。这样在生成树协议（STP）和其他二层协议上看，作了链路聚合的所有物理端口被视为同一个端口。在作了链路聚合的端口之间可以做冗余备份和负载分担。 在实际应用中，进行聚合处理的端口等同于一个端口，任何转发到聚合的端口上的报文会通过对源、目的地址的逻辑运算来分布到聚合的不同端口上。使用MAC地址或IP地址进行逻辑计算，根据逻辑的结果选择相应端口为转发端口，发往该目的地址的帧将按照计算负载均衡后的结果进行转发，实现端口之间负载均衡和冗余保护，保证数据流不出现乱序现象。4) 端口镜像端口镜像是将指定端口（源端口）、VLAN（源VLAN）或CPU（源CPU
41、）的报文复制一份到其它端口（目的端口），目的端口会与数据监测设备相连，用户利用这些数据监测设备来分析复制到目的端口的报文，进行网络监控和故障排除。网络承载性能本小区高清网络监控系统共计接入波粒百万高清摄像机445路，根据园区网经典设计模式，全网采用接入层-汇聚层-核心层的三级网络架构。汇聚层和核心层采用双归宿千兆光纤连接。网络拓扑结构如下图(供参考)：核心层在园区视频监控管理中心部署华为S5700-24TP-SI-AC系列高端多业务路由交换机构成，单台拥有交换容量分别为96/192Gbps甚至更高的数据转发引擎，能够提供72Mpps、192Mpps、432Mpps的数据转发能力，完全满足了所有
42、视频流的数据转发。数据存储存储设备DS-8632N-K8存储空间计算根据具体需求，本系统录像采用如下的配置：（下面斜体部分共参考）n 图像压缩格式：H.265n 图像分辨率：1280*720Pn 图像帧速度：25FPSn 平均存储流码率：2Mbpsn 摄像机路数：96路n 录像方式：24小时连续录像n 图像保存时间60天以下每路摄像机每天对存储空间需求进行估算。2.0Mbps / 8 * 3600 * 24* 1 / 1024 =20GB考虑到磁盘格式化会产生的空间损失，建议适当考虑10的冗余量。则68路摄像机保存60天录像所需要存储容量为20*（1+10%）*68*60/1024=186TB
43、，高清网络视频监控系统存储选用容量为4000GB硬盘，预计总计使用磁盘23块。显示设备拼接大屏 可选系统管理平台集中监控管理平台集中监控管理平台一方面通过集中管理平台软件来实现管理整个系统的功能。另一方面，通过控制中心软件来控制高清解码盒对视频数据解码显示。由于该服务器有集中显示、管理和分发数据流的需求，因此对该主机硬件处理软解码和数据转发的能力有一定要求，对性能要求也较高。中控管理平台业务流程图：如上图所示，集中管理平台主机和各个子系统NVR完成发送数据前的握手协议后，由子系统的NVR转发数据流至核心网络层，进而将视频流交由后端的系统处理，实现预览（高清或CIF）、解码上墙、分控、流媒体转发
44、、远程录像回放、备份下载等功能。 集中监控管理平台的功能l 双码流切换通过双码流技术，进行单画面-多画面/主码流（720P）- 子码流（CIF）的切换，能够极大缓解中心网络节点在进行多路并行数据转发时的巨大压力；同时，节省了系统解码运算时的资源占用率，提高了系统的稳定性和画面的流畅性。l 显示、存储和解码输出各子系统的NVR解码运算，输出VGA视频信号，可实现4/9/16画面和单画面720P高清预览，同时高清数据流写入监控磁盘进行存储，采用多硬盘循环写入的方式存储录像文件，提高了录像数据的安全性。中心管理主机通过交换机发送控制指令，将NVR转发的视频流发送给解码盒，完成硬件解码运算和高清分量信
45、号输出的过程，从而将视频信号输出到中心的拼接屏。单台解码盒可以实现4路分割画面输出、单路高清720P画面输出、4路高清图像的单画面轮循、指定任意一路画面高清上墙显示等功能。l 视频回放增亮技术基于图像算法的回放增亮技术，可以将漆黑的视频录像画面变的清晰可见，对比下面两张图片，采用回放增亮技术，提升画面的亮度，使录像文件在后期的调查取证工作中，更强具有说服力。l 报警联动将软件的移动侦测、报警主机、电子地图和视频监控系统无缝对接，实现报警信号触发后（软件或报警主机），警笛（声）响应、警灯（光）响应、图像弹出、移动录像、电子地图定位（电）的统一联动，并以此设置移动录像。l 远程录像下载和多格式备份
46、管理主机可以通过网络调阅各个分布式存储子系统，完成录像文件的远程下载和多种格式的文件备份导出。l 远程配置和管理管理主机可以通过网络配置前端设备的IP地址、参数配置、云台控制、远程升级、系统重启、导入/导出子系统NVR的配置参数。l 远程域名解析子系统的NVR主机内嵌域名解析客户端程序，通过连接波粒的DNS服务器，能够将局域网的私有IP地址转化映射为域名地址，方便远程客户端，手机客户端用户实时访问监控网络视频图像。管理主机同样支持添加域名地址连接不同网段中的NVR。l 多级权限设置管理主机可以添加多个分控客户端接入监控网络，并且设置各个用户的权限和可控范围，包括参数配置、录像回放、云台控制、远程监控，限制调阅查看通道名，用户名和密码登陆认证等。l 录像回放和磁盘管理管理主机通过调用NVR的录像文件完成录像回放；实现多路数同时回放，时间轴定位播放，多倍速回放，回放录像文件的图片抓拍，图像放大，图片打印，监听等功能。管理主机能够将NVR的磁盘使用情况通过日志进行反馈。技术培训一个好的系统要能够正常运行，保持较长时间的无故障可靠运行，除了优质的设备选型、优良的施工质量保证外，还需要一批技术熟练
