xxxx綜合安防系統(tǒng)建設(shè)方案-20150211

1、綜合安防系技術(shù)解決方案目 錄1項(xiàng)目概述21.1項(xiàng)目背景21.2項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)21.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則41.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)42系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)62.1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)62.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)73前端采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)93.1點(diǎn)位設(shè)計(jì)原則93.2監(jiān)控點(diǎn)分布表153.3室外基礎(chǔ)設(shè)計(jì)153.4防雷設(shè)計(jì)163.5供電設(shè)計(jì)193.6防護(hù)設(shè)計(jì)204傳輸交換系統(tǒng)設(shè)計(jì)214.1監(jiān)控業(yè)務(wù)承載需求分析224.2承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)234.3核心交換機(jī)設(shè)計(jì)234.4接入交換機(jī)設(shè)計(jì)244.5承載網(wǎng)絡(luò)部署與優(yōu)化244.6VLAN規(guī)劃254.7組播設(shè)計(jì)255數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)285.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性285.2iSCSI數(shù)據(jù)塊直存技術(shù)295.3提供掉電保

2、護(hù)295.4抽幀存儲(chǔ)技術(shù)295.5存儲(chǔ)系統(tǒng)配置291 項(xiàng)目概述1.1 項(xiàng)目背景“百年大計(jì)，教育為本”科技興則國(guó)興，教育強(qiáng)則國(guó)強(qiáng)。隨著國(guó)家相關(guān)政策的出臺(tái)，“平安校園”建設(shè)相繼展開，平安校園系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，為校園的安全防范管理帶來了完善的解決辦法，平安校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)因?yàn)槠浼砂踩婪?、防盜報(bào)警、考場(chǎng)監(jiān)控、綜合管理等多項(xiàng)功能，正在全國(guó)各地學(xué)校普及開來。XXXX學(xué)院為了建立安全的校園環(huán)境，對(duì)周邊環(huán)境復(fù)雜、安全管理人員少、巡檢范圍大等這些潛在的因素，學(xué)校需采用高科技防范手段。通過人防、技防、物防三結(jié)合的方式平安校園綜合建設(shè)安防體系已成為必然。平安校園結(jié)合當(dāng)今的安防技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)，現(xiàn)在的

3、平安校園正朝著一體化、計(jì)算機(jī)化、多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化、智能化應(yīng)用系統(tǒng)概念發(fā)展。平安校園安防系統(tǒng)不但保障了學(xué)校廣大師生的人身安全，降低了各類治安事件的發(fā)生，而且還可以成為學(xué)院各級(jí)管理者有效管理教室和學(xué)生的有力工具，為校園提供一個(gè)舒適安全的學(xué)習(xí)環(huán)境。1.2 項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)本項(xiàng)目根據(jù)XXXX學(xué)院用戶的實(shí)際管理需求，采用現(xiàn)代化的技術(shù)手段，建設(shè)一套數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化、集成化、智能化的可視化報(bào)警管理系統(tǒng)。具體需求如下：1) 監(jiān)控前端建設(shè)：校園建筑物內(nèi)公共區(qū)域、室外公共區(qū)域、標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)增加網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，共計(jì)新增監(jiān)控點(diǎn)位XXX個(gè)。同時(shí)將原有模擬攝像機(jī)接入本次新建監(jiān)控系統(tǒng)。2) 標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)可

4、以對(duì)考場(chǎng)內(nèi)部和周邊的人員進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察錄像或在以后的一定時(shí)間內(nèi)方便地調(diào)出圖像查證；對(duì)違反考場(chǎng)紀(jì)律的行為及時(shí)報(bào)警制止；對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行觀察注視。做到對(duì)違反考場(chǎng)紀(jì)律的行為“看得見”“聽得清”“抓得住”。標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)所采用的手機(jī)信號(hào)屏蔽儀必須能對(duì)工信部入網(wǎng)的所有信道波段進(jìn)行有效屏蔽。3) 存儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)存儲(chǔ)系統(tǒng)作為監(jiān)控系統(tǒng)的記錄、回查中心，根據(jù)管理需求，和安全級(jí)別不同，采用不同的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)及存儲(chǔ)設(shè)備。1080P監(jiān)控?cái)z像機(jī)，采用4Mbps碼流存儲(chǔ)；720P監(jiān)控?cái)z像機(jī)，采用2Mbps碼流存儲(chǔ)；存儲(chǔ)設(shè)備采用穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備，存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)采用企業(yè)級(jí)高性能存儲(chǔ)硬盤。所有存儲(chǔ)記錄時(shí)間設(shè)計(jì)滿足1個(gè)月以上存儲(chǔ)，系

5、統(tǒng)可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量狀態(tài)，自動(dòng)對(duì)前端圖像存儲(chǔ)進(jìn)行抽幀降碼流存儲(chǔ)及恢復(fù)。4) 管理平臺(tái)建設(shè)建設(shè)一套綜合安防管理平臺(tái)，通過管理平臺(tái)可以對(duì)前端所有的監(jiān)控點(diǎn)位進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視、錄像回放等操作，對(duì)前端球形攝像機(jī)可進(jìn)行操作等，系統(tǒng)集成消防與報(bào)警系統(tǒng)和車輛管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。5) 監(jiān)控中心建設(shè)主要用于公共區(qū)域安全監(jiān)控管理，設(shè)安保監(jiān)控中心及設(shè)備間。其中包括裝修改造、機(jī)房整理工程：對(duì)現(xiàn)有監(jiān)控中心及設(shè)備機(jī)房進(jìn)行裝修改造，設(shè)備機(jī)房、監(jiān)控室更新防靜電地板；更新控制室空調(diào)；更新新風(fēng)系統(tǒng)。電視墻：設(shè)計(jì)采用12塊47寸液晶拼接屏，以3x4的陣列式排列拼接，電視墻拼接屏可以實(shí)現(xiàn)單屏顯示或多屏拼接顯示功能。電視墻配置

6、1臺(tái)高清拼接處理器，實(shí)現(xiàn)多路視頻上墻顯示、開窗漫游、縮放、移動(dòng)和疊加等功能。LED顯示屏：配置1套用于信息發(fā)布的LED顯示屏，安裝應(yīng)與電視墻形成一體。操作控制臺(tái)： 2套3工位操作臺(tái)。管理設(shè)備：配置3臺(tái)雙顯卡輸出PC機(jī)，配6臺(tái)21寸液晶顯示器顯示工作站同時(shí)滿足系統(tǒng)配置管理、錄像查詢功能?？刂奇I盤：配置1臺(tái)四維搖桿網(wǎng)絡(luò)控制鍵盤實(shí)現(xiàn)平臺(tái)控制功能。6) 供電及防雷系統(tǒng)建設(shè)系統(tǒng)配電采用分布式集中供電，以建筑物為單位配置供電集結(jié)點(diǎn)，每個(gè)集結(jié)點(diǎn)配置一個(gè)PDU電源分配器，前端設(shè)備由就近集結(jié)點(diǎn)供電；中心設(shè)備利用原有UPS設(shè)備。室內(nèi)及壁裝監(jiān)控?cái)z像機(jī)等電口接入攝像機(jī)采用POE供電，室外槍機(jī)和快球等光纖接入攝像機(jī)，攝

7、像機(jī)采用24V電源供電。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，安裝于室外立桿的攝像機(jī)均需配置電源防浪涌保護(hù)器。攝像機(jī)采用地線的方式接入到原有電桿的防雷系統(tǒng)上。接地系統(tǒng)：嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)50348要求控制中心綜合接地電阻按照規(guī)范小于1，設(shè)備的工作接地，保護(hù)接地（包括屏蔽接地和建筑防雷接地）共同合用一組接地體的聯(lián)合接地方式。1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則實(shí)用性：系統(tǒng)功能充分滿足用戶的實(shí)際需求，人機(jī)界面友好，易于使用、管理、維護(hù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選材、選型符合國(guó)家和地方政府的法規(guī)及政策，與用戶及上級(jí)管理部門的管理制度相適應(yīng)，與用戶在經(jīng)濟(jì)能力方面的實(shí)際情況相吻合。安全性：系統(tǒng)必須保證只有合法用戶可以訪問和使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供的服務(wù)，保證用戶只

8、能管理被授權(quán)監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)控前端設(shè)備，查看有權(quán)限使用的監(jiān)控點(diǎn)的視頻監(jiān)控圖像；保證用戶保存在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的視頻文件的安全，不會(huì)被其它用戶甚至是系統(tǒng)管理員私自查看。整個(gè)系統(tǒng)全部建立于設(shè)備專網(wǎng)中，保證本系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)安全。先進(jìn)性：采用科學(xué)的、主流的、符合發(fā)展方向的技術(shù)、設(shè)備和理念，系統(tǒng)集成化、模塊化程度高，可持續(xù)發(fā)展。設(shè)計(jì)合理，架構(gòu)簡(jiǎn)潔，功能完備，切合實(shí)際，能有效控制和提高工作效率，滿足管理的實(shí)際需求，適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求?？煽啃裕簭脑O(shè)備的選型到具體的實(shí)施方案，都考慮到系統(tǒng)可靠性的問題。穩(wěn)定性：一個(gè)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定持續(xù)地工作，是一個(gè)系統(tǒng)成熟的標(biāo)志之一。方案必須選用經(jīng)大量實(shí)踐檢驗(yàn)的成熟產(chǎn)品，并經(jīng)過多種方式和手段的測(cè)

9、試，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性?？蓴U(kuò)展性：系統(tǒng)可擴(kuò)展性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理并保持一致的情況下，可根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)的需要增加或減少系統(tǒng)設(shè)備；另外一個(gè)是系統(tǒng)及功能的可擴(kuò)展性，在現(xiàn)有系統(tǒng)架構(gòu)、硬件設(shè)備和圖像信息的基礎(chǔ)上，可以擴(kuò)展更多的處理功能和智慧化應(yīng)用。系統(tǒng)的可擴(kuò)展性最終實(shí)現(xiàn)保護(hù)用戶投資、拓展使用功能的目的?？删S護(hù)性：系統(tǒng)應(yīng)具備自檢、故障診斷及故障弱化功能，在出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)能得到及時(shí)、快速的維護(hù)。智慧應(yīng)用：充分挖掘數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的智慧化應(yīng)用功能，構(gòu)建一個(gè)具有信息共享、存儲(chǔ)查詢、智能識(shí)別、軌跡分析、信息管理等多項(xiàng)功能的監(jiān)控圖像應(yīng)用平臺(tái)，為指揮調(diào)度、偵查破案、治安防控、重大保衛(wèi)、布控報(bào)警、遠(yuǎn)程接訪

10、、網(wǎng)上督察等提供技術(shù)支持和服務(wù)。1.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)必須按照國(guó)際、國(guó)家和本地區(qū)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。本設(shè)計(jì)將依據(jù)和參照以下的設(shè)計(jì)規(guī)范和要求進(jìn)行：安全防范工程技術(shù)規(guī)范（GB503482004）視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求（GA/T3672001）安全防范系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)則（GA3082001）安全防范工程程序與要求（GA/T7594）防盜報(bào)警控制器通用技術(shù)條件（GB1266390）入侵報(bào)警系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50394-2007）出入口控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50396-2007）民用建筑閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范（GB5019896）建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB5005794）中國(guó)電器安裝

11、工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GBJZ329092）信息技術(shù)客戶通用電纜鋪設(shè)要求(ISO/IEC11801)工業(yè)電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范(GBJ115-87)視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)視聽對(duì)象的編碼（6部分）（ISO/IEC14496）工業(yè)企業(yè)擴(kuò)音通信系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)程（CECS62-94）工業(yè)企業(yè)通信工程設(shè)計(jì)圖形及文字符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)(ECS37-91)廣播傳音電纜線路工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范(GY5053-94)安全防范系統(tǒng)通用圖形符號(hào)（GA/T742000）城市地理空間框架數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（CJJ1032004）2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)思路，分為前端采集系統(tǒng)、傳輸交換系統(tǒng)、管理控制系統(tǒng)、視頻音頻存儲(chǔ)系統(tǒng)4大

12、部件。前端采集系統(tǒng)前端采集系統(tǒng)通常包含數(shù)字視頻編解碼器和IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。前端采集系統(tǒng)支持H.264標(biāo)準(zhǔn)編碼格式，并可提供各種不同分辨率規(guī)格及接入能力，可支持實(shí)時(shí)流和存儲(chǔ)流雙流設(shè)計(jì)，碼流可以根據(jù)用戶需求任意調(diào)整。前端采集設(shè)備應(yīng)采用電信級(jí)制造工藝，可以基于各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境高質(zhì)量、可靠的滿足各類網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控前端編碼、存儲(chǔ)和解碼的需求。傳輸交換系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)前端視頻傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行接入、匯聚、交換，通過設(shè)備自身安全特性和防火墻等實(shí)現(xiàn)對(duì)邊界安全接入的控制，同時(shí)可通過網(wǎng)絡(luò)本身的設(shè)備、協(xié)議冗余實(shí)現(xiàn)整個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。管理控制系統(tǒng)包括專用的視頻管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)管理服務(wù)器、客戶端和流媒體服務(wù)器，視頻管理服務(wù)器是用于

13、集中認(rèn)證、注冊(cè)、配置、控制、報(bào)警轉(zhuǎn)發(fā)控制的專用信令服務(wù)器，可以實(shí)現(xiàn)完善的視頻編解碼設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理功能，支持多臺(tái)信令管理服務(wù)器相互協(xié)同工作組建多級(jí)多域的管理平臺(tái)。數(shù)據(jù)管理服務(wù)器主要功能為管理存儲(chǔ)設(shè)備、存儲(chǔ)資源和視頻數(shù)據(jù)，支持對(duì)系統(tǒng)所有存儲(chǔ)資源進(jìn)行全方位的監(jiān)控和管理，支持不間斷的視頻檢索、回放等業(yè)務(wù)?？蛻舳丝梢蕴峁┯押梅奖愕娜藱C(jī)界面功能，包括監(jiān)控對(duì)象的實(shí)時(shí)監(jiān)視監(jiān)聽、查詢、云臺(tái)控制、接警處理。視頻音頻存儲(chǔ)系統(tǒng)專業(yè)的IP存儲(chǔ)技術(shù)和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)，存儲(chǔ)資源可以根據(jù)需求分布式部署并加以統(tǒng)一資源管理和調(diào)度，支持動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)資源管理、在線部署，可以基于統(tǒng)一平臺(tái)滿足不同存儲(chǔ)質(zhì)量、容量和服務(wù)

14、質(zhì)量的需求，可以提供完善的備份和存儲(chǔ)生命周期管理功能。2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)如上圖所示，采用數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際布局，將該區(qū)域內(nèi)所有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備接入該建筑物內(nèi)的接入交換機(jī)，其系統(tǒng)核心設(shè)備都要集中在中心機(jī)房，由機(jī)房統(tǒng)一供電、統(tǒng)一管理。監(jiān)控管理平臺(tái)為監(jiān)控設(shè)備中心，門衛(wèi)值班室為監(jiān)控管理中心，配備12塊47寸拼接屏組成監(jiān)控屏幕墻顯示前端監(jiān)控畫面，由專職保安通過授權(quán)的管理客戶端PC對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度操作，視頻錄像保存時(shí)間不少于30天。綜合安防管理平臺(tái)是整系統(tǒng)的視頻圖像系統(tǒng)的核心控制管理中心，通過該平臺(tái)完成整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)所有圖像資源的聯(lián)網(wǎng)圖像的調(diào)度、管理、分發(fā)和互通功能；通過視頻管理服務(wù)器完成視頻圖像的接

15、入、認(rèn)證、權(quán)限分配；通過流媒體服務(wù)器完成實(shí)時(shí)圖像分發(fā)、實(shí)時(shí)圖像的調(diào)閱和分發(fā)功能。針對(duì)大樓出入口的寬動(dòng)態(tài)場(chǎng)景、狹長(zhǎng)的走廊、低照度場(chǎng)所均能提供相應(yīng)功能的產(chǎn)品。尤其針對(duì)大樓中常見的個(gè)別監(jiān)控點(diǎn)位超長(zhǎng)（超過100米）情況，優(yōu)化后的半球和槍機(jī)均支持不增加任何附加設(shè)備即可傳輸至150米200米；H.264 HP 編碼格式能夠在保證高清圖像質(zhì)量的前提下將IPC的傳輸碼流降至2M(720P)、4M(1080P)，極大的降低存儲(chǔ)空間，解決了采用全高清系統(tǒng)導(dǎo)致存儲(chǔ)成本過高的問題；方案全部采用低功耗半球及槍機(jī)、低功耗存儲(chǔ)設(shè)備，節(jié)能減排；對(duì)于校園周界和園區(qū)的長(zhǎng)距離傳輸，提供多種解決方案光網(wǎng)口攝像機(jī)、EPON組網(wǎng)，使得施

16、工布線更加方便靈活；全I(xiàn)P的監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)使系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，有效保護(hù)業(yè)主的投資；在學(xué)校大門出入口和主干道建有卡口系統(tǒng)，不僅能夠識(shí)別車牌，還能保障看清人臉。同時(shí)在強(qiáng)順光和強(qiáng)逆光的壞境下，同樣可以保證圖像的清晰度；在學(xué)校主干道部署違停抓拍球，確保違章停車，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，保障校園道路暢通；在周界等重要區(qū)域部署自動(dòng)跟蹤球，夜晚光線不足的重要區(qū)域部署紅外激光球，確保在微光情況下圖像清晰；在停車場(chǎng)、學(xué)生運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所等廣闊區(qū)域，部署3槍1球，實(shí)現(xiàn)全景拼接和槍球聯(lián)動(dòng)；集成報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)和消防報(bào)警等安防子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)顯示，解碼上墻。3 前端采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于校園安防監(jiān)控系統(tǒng)來說，各種應(yīng)用場(chǎng)景和監(jiān)控產(chǎn)品以及相

17、關(guān)的設(shè)計(jì)，產(chǎn)品選型直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的效果，也直接影響到用戶的使用情況。3.1 點(diǎn)位設(shè)計(jì)原則在人員較多的出入口和樓梯口需要安裝高清的半球攝像機(jī)或者槍機(jī)。在電梯安裝廣角半球型攝像機(jī)，并通過視頻編碼器進(jìn)行編碼接入。在停車場(chǎng)的出入口，車輛進(jìn)出時(shí)，車燈光線很強(qiáng)，一般攝像機(jī)是無法正常獲取視頻圖像的。需要在強(qiáng)光下也可獲取到高清晰圖像的攝像機(jī)，安裝強(qiáng)光抑制槍機(jī)。學(xué)校周邊外圍停車場(chǎng)空間較大，光線充足，監(jiān)視范圍廣，要求攝像機(jī)有較大的視野，安裝高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，和快球型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用 180°拼接的方式進(jìn)行大畫面監(jiān)控，比進(jìn)行球機(jī)聯(lián)動(dòng)，球機(jī)自動(dòng)跟蹤進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域的人員或者車輛。緊急情況下，可切

18、換為手動(dòng)模式進(jìn)行PTZ操作。隨著高清監(jiān)控系統(tǒng)的普及，模擬攝像機(jī)+編碼器的模式已經(jīng)無法提供足夠的監(jiān)控分辨率，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品隨之誕生。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可提供720P（1280×720）和1080P（1920×1080）兩種分辨率視頻圖像采集。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)作為前端視頻采集設(shè)備，可支持H.264 視頻編碼格式，提供高分辨率低帶寬的圖像采集（720P、1080P高級(jí)的圖像效果）。采用電信級(jí)可靠性設(shè)計(jì)，滿足復(fù)雜環(huán)境下的部署能力，支持PoE供電，大大簡(jiǎn)化監(jiān)控系統(tǒng)的布線成本。對(duì)于學(xué)校大樓出入口、宿舍樓，周界等寬動(dòng)態(tài)場(chǎng)景、狹長(zhǎng)的走廊、低照度場(chǎng)所均能提供相應(yīng)功能的產(chǎn)品。尤其針對(duì)學(xué)校建筑中常見的個(gè)別

19、監(jiān)控點(diǎn)位超長(zhǎng)（超過100米）情況，優(yōu)化后的半球和槍機(jī)均支持不增加任何附加設(shè)備，超5類線能傳輸150米、6類線能傳輸200米。H.264編碼格式能夠在保證高清圖像質(zhì)量的前提下將IPC的傳輸碼流降至2M(720P)、4M(1080P)，在保證圖像實(shí)況質(zhì)量的同時(shí)，前端設(shè)備支持抽幀存儲(chǔ)，極大的降低存儲(chǔ)空間，解決了項(xiàng)目中的采用全高清系統(tǒng)導(dǎo)致存儲(chǔ)成本過高的問題。對(duì)于監(jiān)控中某個(gè)場(chǎng)景，可能白天和晚上側(cè)重點(diǎn)不同，圖像調(diào)優(yōu)參數(shù)也有所不同，因此要求設(shè)備支持自適應(yīng)場(chǎng)景切換，也就是可以預(yù)先定義場(chǎng)景參數(shù)，不同場(chǎng)景參數(shù)通過時(shí)間或者光照強(qiáng)度進(jìn)行觸發(fā)切換，以拍攝到最佳的場(chǎng)景效果，可以定義4套不同場(chǎng)景參數(shù)，獲得最佳圖像效果。紅外

20、攝像機(jī)紅外燈采用符合歐盟車規(guī)AEC-101，補(bǔ)光壽命>6萬小時(shí)。支持Smart IR智能紅外補(bǔ)光功能，能根據(jù)畫面亮度情況及時(shí)調(diào)整紅外燈強(qiáng)度以防止畫面過曝。如下圖所示：左邊為未開啟Smart IR功能的圖像出現(xiàn)過曝現(xiàn)象，右邊為開啟Smart IR功能的圖像比較清晰。支持區(qū)域增強(qiáng)(ROI)功能，在劃定ROI區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行重點(diǎn)編碼，使得圖像細(xì)節(jié)更豐富，畫面質(zhì)量更高，提高低帶寬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下重點(diǎn)區(qū)域圖像質(zhì)量；這樣在線路低帶寬下，1080P也能用2M進(jìn)行實(shí)時(shí)查看（常規(guī)1080P碼流設(shè)置應(yīng)該在4M-6M左右）。3.1.1 與原有模擬系統(tǒng)的接入設(shè)計(jì)結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況，可將學(xué)校原有模擬攝像機(jī)接入本次新建監(jiān)控

21、系統(tǒng)，充分的利用學(xué)校原有的模擬攝像機(jī)。本項(xiàng)目采用多路編碼器接入的方式，接入原有模擬的攝像機(jī)，所有的編碼器通過交換機(jī)接入到安防專用網(wǎng)絡(luò)，從而進(jìn)行數(shù)字化改造。3.1.2 室外及周界場(chǎng)所室外及周界場(chǎng)所夜間照度較低，在沒有有效補(bǔ)光的情況下，需要攝像機(jī)配備紅外燈進(jìn)行補(bǔ)光，才能實(shí)現(xiàn)更佳的監(jiān)控效果。因此，在室外及周界場(chǎng)所，推薦選用帶紅外補(bǔ)光的低照度高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。微弱補(bǔ)光 紅外補(bǔ)光對(duì)比3.1.3 建筑內(nèi)寬動(dòng)態(tài)場(chǎng)景學(xué)校內(nèi)建筑（宿舍、教學(xué)樓等）出入口往往光線反差比較大，普通攝像機(jī)很難看清進(jìn)出人員的面部細(xì)節(jié)。因此，需要選用支持寬動(dòng)態(tài)的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。前端攝像機(jī)支持寬動(dòng)態(tài)效果，寬動(dòng)態(tài)技術(shù)是在非常強(qiáng)烈的對(duì)比下讓攝像機(jī)

22、看到清晰的影像而運(yùn)用的一種技術(shù)。 當(dāng)在強(qiáng)光源（日光、燈具或反光等）照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對(duì)亮度較低的區(qū)域在圖像中同時(shí)存在時(shí)，攝像機(jī)輸出的圖像會(huì)出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。3.1.4 停車場(chǎng)、大門出入口停車場(chǎng)及出入口在夜間車輛進(jìn)出時(shí)，往往因?yàn)檐囶^大燈的照射，無法看清車牌及車身細(xì)節(jié)。在圖像中把強(qiáng)光部分的視頻信息通過DSP處理，是把強(qiáng)光部分弱化，把暗光部分亮化，達(dá)到光線平衡，將視頻的信號(hào)亮度調(diào)整為正常范圍，避免同一圖像中前后反差太大。強(qiáng)光抑制技術(shù)能有效抑制強(qiáng)光點(diǎn)直接照射造成的光暈偏大，視頻圖像模糊，能自動(dòng)分辨強(qiáng)光點(diǎn)，并對(duì)強(qiáng)光點(diǎn)附近區(qū)域進(jìn)

23、行補(bǔ)償以獲得更清晰的圖像。加入強(qiáng)光抑制濾光處理芯片的網(wǎng)絡(luò)攝像可以有效抑制迎面的強(qiáng)光，在夜間監(jiān)控道路車輛時(shí)，能較清晰的捕捉車輛車牌。適用于道路、停車場(chǎng)出路口等區(qū)域。3.1.5 室內(nèi)及室外大場(chǎng)景監(jiān)控室外動(dòng)點(diǎn)通常選用高速球型攝像機(jī)，對(duì)于室外球機(jī)選用支持光口+電口，方便布線。3.1.6 室內(nèi)走廊室內(nèi)走廊為狹長(zhǎng)型監(jiān)控區(qū)域，采用普通16：9分辨率攝像機(jī)監(jiān)控時(shí)的有效監(jiān)控場(chǎng)景較小。因此，需要選用支持9：16分辨率的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。前端攝像機(jī)支持9：16走廊模式，攝像機(jī)通過“走廊模式”的設(shè)定，可將圖像由原先的169顯示格式變換為916顯示格式(旋轉(zhuǎn)90度)，這樣使得監(jiān)看區(qū)域變得更加廣泛?！白呃饶Ｊ健钡母咔鍞z像機(jī)，憑

24、借高清的分辨率，更大范圍的監(jiān)控場(chǎng)景(模式變化后，其有效監(jiān)看場(chǎng)景將比現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)控場(chǎng)景擴(kuò)大近2倍)，就可以以更低的成本(布點(diǎn)數(shù)量的減少)從而獲得更大范圍的監(jiān)看。3.1.7 停車場(chǎng)、大門出入口停車場(chǎng)、出入口及道路在夜間車輛進(jìn)出時(shí)，往往因?yàn)檐囶^大燈的照射，無法看清車牌及車身細(xì)節(jié)。在圖像中把強(qiáng)光部分的視頻信息通過DSP處理，是把強(qiáng)光部分弱化，把暗光部分亮化，達(dá)到光線平衡，將視頻的信號(hào)亮度調(diào)整為正常范圍，避免同一圖像中前后反差太大。強(qiáng)光抑制技術(shù)能有效抑制強(qiáng)光點(diǎn)直接照射造成的光暈偏大，視頻圖像模糊，能自動(dòng)分辨強(qiáng)光點(diǎn)，并對(duì)強(qiáng)光點(diǎn)附近區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)償以獲得更清晰的圖像。3.1.8 學(xué)校操場(chǎng)、廣場(chǎng)針對(duì)學(xué)校廣場(chǎng)大場(chǎng)景

25、應(yīng)用，可通過圖像拼接能將三路高清攝像機(jī)的實(shí)況圖像拼接為一幅視頻圖像，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)全景監(jiān)控。在空間比較開闊特殊大場(chǎng)景需要實(shí)時(shí)無畸變?nèi)氨O(jiān)視。傳統(tǒng)的方式是多個(gè)攝像機(jī)的畫面物理擺放在一塊，或是通過云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)方式監(jiān)控大場(chǎng)景，前種方式存在重影，影響觀察效果，后種方式有盲區(qū)漏洞的問題，使用廣角鏡頭成本高且有畸變。運(yùn)用視頻實(shí)時(shí)拼接技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)上述問題，成本低、無畸變，實(shí)時(shí)全景監(jiān)控。當(dāng)全景場(chǎng)景下既要求關(guān)注全局，又要兼顧細(xì)節(jié)，可通過與球機(jī)配合，實(shí)現(xiàn)球機(jī)跟蹤功能。3.1.9 食堂操作間食堂操作間具有油煙大和水蒸汽兩大難點(diǎn)。油煙大攝像機(jī)護(hù)罩很容易積累油漬，后續(xù)清理成本高；水蒸汽大，需要監(jiān)控設(shè)備具有很好的密封性，避免水份

26、進(jìn)入，影響設(shè)備正常工作，同時(shí)由于水蒸汽太大，導(dǎo)致圖像效率模糊，看不清人的行為。通過IP66的防護(hù)等級(jí)的槍機(jī)護(hù)罩，配合防油玻璃實(shí)現(xiàn)防水汽、防油漬的功能，支持光學(xué)透霧功能，有效的解決了圖像模糊的問題。透霧開啟前后效果對(duì)比3.1.10 分散監(jiān)控點(diǎn)設(shè)計(jì)在校園道路、周界監(jiān)控等場(chǎng)合，由于監(jiān)控點(diǎn)多且分散，如采用星形的連接，則需要鋪設(shè)多條光纜，工程量巨大，且每條線路帶寬也得不到有效利用，存在巨大的線路資源浪費(fèi)。因此，我們建議在分散監(jiān)控點(diǎn)采用EPON（Ethernet over PON）技術(shù)，根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的分布情況，由各接入點(diǎn)引出若干條光纖，通過無源分光器，以樹形的結(jié)構(gòu)延伸到各監(jiān)控點(diǎn)。采用EPON的組網(wǎng)方式，可以

27、極大的節(jié)省主干線路光纖資源，且每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)到交換機(jī)都為獨(dú)享帶寬，根據(jù)每路攝像頭的碼流要求，并考慮將來的擴(kuò)展，建議每路帶寬設(shè)計(jì)為10Mbps，即每個(gè)EPON樹能最大支持100路的枝節(jié)點(diǎn)。3.2 監(jiān)控點(diǎn)分布表（增加點(diǎn)位表）3.3 室外基礎(chǔ)設(shè)計(jì)立桿是前端監(jiān)控點(diǎn)的物理支柱，室外環(huán)境的惡劣加上各種不可預(yù)測(cè)的天氣情況，要求室外立桿一定要具有良好的牢固度，因此立桿由變徑鋼管制成。立桿和室外機(jī)箱外觀必須與學(xué)校設(shè)施規(guī)范顏色，采用淺藍(lán)色和白色基調(diào)，噴注黃色監(jiān)控點(diǎn)編號(hào)和臨近電燈竿編號(hào)。對(duì)于球機(jī)立桿上端彎曲，采用吊裝的形式安裝球型攝像機(jī)，而對(duì)于槍機(jī)采用直立頂端安裝。立桿應(yīng)做灌筑基礎(chǔ)，基礎(chǔ)深度適宜，立桿高度適宜、支架長(zhǎng)度

28、適宜。前端的戶外機(jī)箱是保證前端系統(tǒng)安全工作的重要組成部分，機(jī)箱中除安裝以下設(shè)備外，還要求留有空間余量。專用穩(wěn)壓電源市電進(jìn)線和光纖都要引入機(jī)箱內(nèi)過流過壓保護(hù)裝置和電源防雷保護(hù)裝置接線端子維修開關(guān)和插座接地設(shè)備室外機(jī)箱性能要求：防雨耐高溫防撬和立桿統(tǒng)一接地以避雷前端需要提供可供云臺(tái)攝像機(jī)和光端機(jī)工作的穩(wěn)壓電源，并要具有過壓、過流、抗干擾等功能，具體要求：負(fù)載總功率不超過120W使用環(huán)境在戶外（深圳戶外高溫時(shí)地面可達(dá)到50）選用戶外專用型電源，按照戶外工作環(huán)境設(shè)計(jì)輸入電壓：46HZ-60HZ、AC 170V 到 280V輸出電壓：DC13V，DC5.5V，AC24V等多種電壓同時(shí)輸出3.4 防雷設(shè)計(jì)

29、雷電是自然界中一種極其常見的自然現(xiàn)象，每個(gè)季節(jié)都可能出現(xiàn)，尤以夏季出現(xiàn)的頻率最高。雷電是一種具有極強(qiáng)破壞力的自然現(xiàn)象，它能夠造成建筑物倒塌、起火和人員傷亡，給人類的生產(chǎn)生活帶來了很大的影響。當(dāng)今世界，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、各種先進(jìn)的信息系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，而它們都工作在低電壓和小電流狀態(tài)下，絕緣強(qiáng)度低，耐過電壓過電流的能力差，更易受到雷電電磁波沖擊而損壞。美國(guó)研究報(bào)告AD722675指出：當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到0.07GS，計(jì)算機(jī)將發(fā)生誤動(dòng)作；磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到1.96GS，計(jì)算機(jī)發(fā)生假性損壞現(xiàn)象；磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到2.4GS，計(jì)算機(jī)發(fā)生永久性損壞。由此可見，伴隨著雷電產(chǎn)生的雷電電磁脈沖對(duì)

30、微電子設(shè)備的危害是非常嚴(yán)重的，而一個(gè)信息系統(tǒng)遭到雷擊后所產(chǎn)生的間接損失和影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于雷擊事故所造成的直接損失。綜上所述，防雷工作是十分必要的，各行各業(yè)有關(guān)部門均應(yīng)給予高度重視。同時(shí)，要對(duì)雷電進(jìn)行有效的防治，主要危害有以下三方面：第一是直擊雷：是指雷云對(duì)大地某點(diǎn)發(fā)生的強(qiáng)烈放電。它可以直接擊中設(shè)備，也可以雷電擊中架空線，如：電力線，電話線等。雷電流便沿著導(dǎo)線進(jìn)入設(shè)備，從而造成損壞（如圖一）。第二是感應(yīng)雷，它可以分為靜電感應(yīng)及電磁感應(yīng)。圖二是靜電感應(yīng)的例子。當(dāng)帶電雷云（一般帶負(fù)電）出現(xiàn)在導(dǎo)線上空時(shí)，由于靜電感應(yīng)作用，導(dǎo)線上束縛了大量的相反電荷。一旦雷云對(duì)某目標(biāo)放電，雷云上的負(fù)電荷便瞬間消失，此時(shí)導(dǎo)

31、線上的大量正電荷依然存在，并以雷電波的形式沿著導(dǎo)線經(jīng)設(shè)備入地，引起設(shè)備損壞。圖三是電磁感應(yīng)的情況。當(dāng)雷電流沿著導(dǎo)體流入大地時(shí)，由于頻率高，強(qiáng)度大，在導(dǎo)體的附近便產(chǎn)生很強(qiáng)的交變電磁場(chǎng)，如果設(shè)備在這個(gè)電場(chǎng)中，便會(huì)感應(yīng)出很高的電壓，以致?lián)p壞。對(duì)于靈敏的電子設(shè)備，尤需注意。第三是地電位提高。我們以圖四為例進(jìn)行分析。當(dāng)100KA的雷電流通過下導(dǎo)體入地時(shí)，我們假設(shè)接地電阻為1歐姆，根據(jù)歐姆定律，我們可知在入地點(diǎn)A處電壓為100KV。因A點(diǎn)與B、C、D點(diǎn)相連，所以這幾點(diǎn)電壓都為100KV。而E點(diǎn)接地，其電壓值為0，設(shè)備的D點(diǎn)與E點(diǎn)間有100KV的電壓差，足以將設(shè)備損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，直擊雷的損壞僅占15%，感應(yīng)雷

32、與地電位提高的損壞占85%，而且隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，后者的損壞率會(huì)越來越高。我們了解了雷擊的形成過程及造成危害的方式，我們便可以采取相應(yīng)的措施進(jìn)行防護(hù)。這里要指出的是，由于雷電問題十分復(fù)雜，有很多雷擊現(xiàn)象的產(chǎn)生原因我們還不能搞清，如“球雷”等。所以，目前為止還不可能有絕對(duì)安全的防雷措施。但我們可以說，一個(gè)好的防雷措施可以大大減少雷害發(fā)生的機(jī)率。由于系統(tǒng)處于雷雨多發(fā)地域，為了保證設(shè)備的安全，本系統(tǒng)全面考慮整個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的防雷問題，特別是前端攝像點(diǎn)和監(jiān)控中心的防雷。為保護(hù)攝像機(jī)不受到直接雷擊而在立桿上設(shè)計(jì)安裝避雷針，避雷針采用不小于25mm的圓鋼，并和立桿一次成型。在設(shè)備箱內(nèi)我們對(duì)電源、信號(hào)線

33、及控制線路安裝相應(yīng)的防感應(yīng)雷措施，型號(hào)選用合格國(guó)產(chǎn)名牌避雷器。為避免在現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)雷高電位閃絡(luò)放電和雷電波磁場(chǎng)而損壞設(shè)備，在安裝現(xiàn)場(chǎng)所有的信號(hào)線路做屏蔽做等電位接地處理。 前端設(shè)備如攝像頭置于接閃器（避雷針或其它接閃導(dǎo)體）有效保護(hù)范圍之內(nèi)。如有困難避雷針也可以架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或選用12的鍍鋅圓鋼。為防止電磁感應(yīng)，沿桿引上攝像機(jī)的電源線穿金屬管屏蔽。為防止雷電波沿線路侵入前端設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備前的每條線路上加裝合適的避雷器。本系統(tǒng)前端采用的光纖網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，視頻信號(hào)、控制信號(hào)通過光纖傳輸，不受雷擊的影響，但應(yīng)做好前端監(jiān)控點(diǎn)的電源避雷和接地。光纖網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的避雷如下圖所

34、示：前端攝像機(jī)電源使用AC24V或DC12V，由變壓器供電的，單相電源避雷器應(yīng)串聯(lián)或并聯(lián)在變壓器前端，如直流電源傳輸距離大于15米，則攝像機(jī)端還應(yīng)串接低壓直流避雷器。同時(shí)選擇防護(hù)等級(jí)比較高的防雷箱體，同時(shí)在里面配置交流電源浪涌保護(hù)器、直流電源浪涌保護(hù)器和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)浪涌保護(hù)。1）電源浪涌保護(hù)器考慮到攝像頭大部分是室外裸露安裝，容易受到直擊雷的影響。本項(xiàng)目選用C級(jí)電源浪涌保護(hù)器，除了能夠防止間接雷8/20s的能力，還具備防止直擊雷10/350s的能力。 交流電源經(jīng)配置的自動(dòng)重合閘開關(guān)(含防雷浪涌保護(hù)器)引接入設(shè)備箱使用，如果直流變壓器與直流電源供點(diǎn)電長(zhǎng)度不超過15米，則可省去直流電源浪涌保護(hù)器。2）

35、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)浪涌保護(hù)器網(wǎng)絡(luò)信號(hào)浪涌保護(hù)器的外殼防護(hù)等級(jí)為IP20，具有使用壽命長(zhǎng)，防護(hù)等級(jí)高的特點(diǎn)。3.5 供電設(shè)計(jì)取電說明室外攝像機(jī)考慮到前端攝像機(jī)距離系統(tǒng)中心距離較長(zhǎng)，鋪設(shè)強(qiáng)電電纜不僅費(fèi)用較大，而且安全性較差，也不利于以后系統(tǒng)的維護(hù)。因此，本方案根據(jù)攝像機(jī)的布局，就近取220V交流電，通過變壓器進(jìn)行穩(wěn)壓和濾波，為攝像機(jī)提供AC24V交流電源。室內(nèi)攝像機(jī)采用POE方式供電，針對(duì)學(xué)校建筑中常見的個(gè)別監(jiān)控點(diǎn)位超長(zhǎng)（超過100米）情況，優(yōu)化后的半球和槍機(jī)均支持不增加任何附加設(shè)備，超5類線能傳輸150米、6類線能傳輸200米。3.6 防護(hù)設(shè)計(jì)前端球機(jī)攝像機(jī)采用IP66的防護(hù)等級(jí)設(shè)計(jì)，槍型攝像機(jī)采用IP6

36、6防護(hù)等級(jí)設(shè)計(jì)，室內(nèi)半球攝像機(jī)采用IP66防護(hù)等級(jí)及IK10防暴等級(jí)設(shè)計(jì)。IP66支持不透灰塵，無灰塵進(jìn)入；防護(hù)大浪，大浪或強(qiáng)射水進(jìn)入設(shè)備的水量不影響設(shè)備。護(hù)罩支持整體外罩，防摔防砸設(shè)計(jì)，防人為破壞的能力。4 傳輸交換系統(tǒng)設(shè)計(jì)Ø 保證網(wǎng)絡(luò)帶寬；Ø 保證網(wǎng)絡(luò)可靠性；Ø 保證接入安全性；Ø 降低接入線路成本；Ø 保證網(wǎng)絡(luò)對(duì)視頻的承載能力。網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求分析監(jiān)控業(yè)務(wù)特點(diǎn)監(jiān)控點(diǎn)多大量（>1K）監(jiān)控點(diǎn)接入；每監(jiān)控點(diǎn)流量大；所有圖像清晰度要求高（碼流2M）；整網(wǎng)流量巨大；存儲(chǔ)流+實(shí)時(shí)視頻，流量上G；實(shí)時(shí)監(jiān)控多多點(diǎn)同時(shí)實(shí)時(shí)查看監(jiān)控實(shí)時(shí)圖像，實(shí)況流需要復(fù)制

37、給多個(gè)點(diǎn)；流量同質(zhì)性多媒體流量占99，并發(fā)少量控制信令；業(yè)務(wù)流量模型多；存儲(chǔ)業(yè)務(wù)、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)混雜；業(yè)務(wù)持續(xù)性安防監(jiān)控專網(wǎng)需要7×24小時(shí)工作，不能出現(xiàn)故障、中斷，要求網(wǎng)絡(luò)每個(gè)節(jié)點(diǎn)高可靠、故障切換時(shí)間短；視頻監(jiān)控承載網(wǎng)絡(luò) 高帶寬、無收斂百兆接入，千兆上行，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)均無帶寬收斂；低時(shí)延、強(qiáng)復(fù)制網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)數(shù)量越少越好、低轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延；專業(yè)組播網(wǎng)，組播流量按需快速加入、離開；業(yè)務(wù)分類、流量分路多媒體流量隔離，互不干擾；高可靠每個(gè)節(jié)點(diǎn)高可靠、故障切換時(shí)間短；平滑擴(kuò)容、即插即用擴(kuò)容方便，設(shè)備增加不能影響原有業(yè)務(wù)正常運(yùn)行；平滑擴(kuò)容中，大部分設(shè)備可按需擴(kuò)展，無影響。重點(diǎn)是核心層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備擴(kuò)容需要拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)

38、、即插即用；安全需求分析安全保障需求是一個(gè)動(dòng)態(tài)的需求，現(xiàn)階段安全需求主要有：Ø 物理上安全需求對(duì)機(jī)房場(chǎng)地的設(shè)計(jì)和建設(shè)按照相關(guān)的規(guī)定，采取一定措施以防止水災(zāi)、火災(zāi)、自然環(huán)境事故、防止設(shè)備被盜等。對(duì)提供的所有設(shè)備在本身上是安全可靠的。Ø 信息保密和完整性需求防止數(shù)據(jù)在鏈路上被截獲而造成泄密，保證數(shù)據(jù)的一致性，尤其是防止未經(jīng)授權(quán)對(duì)數(shù)據(jù)新增、修改或破壞。Ø 接入終端的安全性對(duì)接入終端要有很好的安全控制保障，有控制，有認(rèn)證的接入。禁止非法用戶使用各種攻擊手段對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行破壞或者盜取數(shù)據(jù)。Ø 信息安全保密服務(wù)信息安全保密服務(wù)包括：全方位的網(wǎng)絡(luò)安全保密咨詢、網(wǎng)絡(luò)安全保密

39、技術(shù)培訓(xùn)；靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò)安全保密風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；特別事件應(yīng)急響應(yīng)等。4.1 監(jiān)控業(yè)務(wù)承載需求分析IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為綜合性多媒體應(yīng)用系統(tǒng)，包含了視頻、音頻、數(shù)據(jù)多種數(shù)據(jù)類型，并同時(shí)運(yùn)行實(shí)時(shí)音視頻編碼/傳輸、音視頻存儲(chǔ)、歷史視頻回放以及實(shí)施音視頻解碼/觀看等業(yè)務(wù)，在提供客戶更直觀的交流及監(jiān)控手段的同時(shí)，也給承載網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大壓力。我們?cè)诳紤]整個(gè)IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的初期，就要去了解IP視頻監(jiān)控的流量特征，明白監(jiān)控業(yè)務(wù)對(duì)IP承載網(wǎng)的壓力所在，并通過合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計(jì)來減小網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載，讓承載網(wǎng)絡(luò)更好的保障其承載的多媒體業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。要完成IP視頻監(jiān)控承載網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，還需要考慮以下問題：（1）多媒體業(yè)務(wù)的

40、分布當(dāng)前IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)中啟用了哪些業(yè)務(wù)？視頻數(shù)據(jù)是滿足實(shí)時(shí)查看還是事后查詢？視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)策略（集中存儲(chǔ)或分布存儲(chǔ)）？（2）多媒體數(shù)據(jù)的流向IP視頻監(jiān)控各種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流向如何，流量大??？（3）多媒體數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和消費(fèi)者視頻源（編碼器/攝像頭）部署在哪里？實(shí)時(shí)視頻在哪里查看？視頻源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在哪里？（4）承載網(wǎng)絡(luò)的壓力所在音視頻數(shù)據(jù)在IP承載網(wǎng)中的路由方向、匯聚點(diǎn)。（5）多媒體業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平指標(biāo)考慮多媒體數(shù)據(jù)的帶寬需求，確定視頻源的數(shù)量、音視頻碼率大小、以及為可能的數(shù)據(jù)突發(fā)考慮帶寬冗余度。考慮其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平指標(biāo)，包括丟包率、抖動(dòng)、時(shí)延、亂序。（6）系統(tǒng)的擴(kuò)展需求需要了解整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可能的

41、擴(kuò)展需求，在網(wǎng)絡(luò)接入端口擴(kuò)容、核心網(wǎng)擴(kuò)展以及存儲(chǔ)系統(tǒng)擴(kuò)展等方面留下必要的彈性空間。4.2 承載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)常采用IP全交換+IP流媒體架構(gòu)，專網(wǎng)內(nèi)部署IP全交換。依據(jù)此原則將視頻監(jiān)控承載網(wǎng)分兩級(jí)結(jié)構(gòu)：核心層、接入層。接入層主要是實(shí)現(xiàn)前端系統(tǒng)的高密度接入，前端圖像采用以數(shù)字視頻信號(hào)方式采集，再經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，作為數(shù)字視頻系統(tǒng)傳輸?shù)幕A(chǔ)平臺(tái)，建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須能承載系統(tǒng)在最大化應(yīng)用時(shí)所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)流，同時(shí)為了保證網(wǎng)絡(luò)大容量的接入。核心層主要承載接入節(jié)點(diǎn)與監(jiān)控中心的核心轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)優(yōu)化分組吞吐量、優(yōu)化傳輸性能等。4.3 核心交換機(jī)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可以以星形擴(kuò)散，即中心核心層

42、，周圍是接入層。在這個(gè)星形路由網(wǎng)中運(yùn)行動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，利用路由協(xié)議的智能功能可以實(shí)現(xiàn)快速的核心路由收斂,從而在交換和路由層次上構(gòu)成一個(gè)冗余的核心網(wǎng)。核心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要高速運(yùn)送整個(gè)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的流量，設(shè)備承載的壓力較大。因此核心節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)可以采用高性能、高交換容量的核心交換機(jī)。4.4 接入交換機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接入層交換機(jī)主要分布在各樓弱電機(jī)房?jī)?nèi)，用光纖鏈路連接到核心交換機(jī)上。所有的端口提供二層線速交換能力，同時(shí)支持GE的上行擴(kuò)展，滿足視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)和高帶寬的應(yīng)用需求。前端監(jiān)控點(diǎn)可以通過IP攝像機(jī)和多路編碼器接入到接入交換機(jī)上。4.5 承載網(wǎng)絡(luò)部署與優(yōu)化4.5.1 網(wǎng)絡(luò)流量規(guī)劃根據(jù)前面承載網(wǎng)絡(luò)的總體

43、架構(gòu)設(shè)計(jì)，主要從帶寬的角度考慮，結(jié)合監(jiān)控業(yè)務(wù)的承載需求、監(jiān)控業(yè)務(wù)流量模型、監(jiān)控組件的流量模型、業(yè)務(wù)系統(tǒng)的工程化部署及其未來的擴(kuò)容需求，規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)流量，供承載網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備選型使用。本次監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)以將來全部采用高清視頻監(jiān)控技術(shù)為目標(biāo)，即采用高清編碼來設(shè)計(jì)。表格：視頻碼流規(guī)劃參考CIFD1720P1080P實(shí)況碼流（Mbit/S）1122648存儲(chǔ)碼流（Mbit/S）1122648回放碼流（Mbit/S）11226484.5.2 接入層網(wǎng)絡(luò)帶寬計(jì)算前端接入網(wǎng)絡(luò)流量主要是由前端視頻圖采集設(shè)備所發(fā)出的，主要有存儲(chǔ)碼流與實(shí)時(shí)碼流。使用IP全交換方案，按照每個(gè)終端平均向外發(fā)送1路存儲(chǔ)1路實(shí)況，可以估算出單終端

44、所需要的帶寬值：720P高清編碼器/IPC的發(fā)送碼流=2+2=4Mbps根據(jù)編碼速率可以計(jì)算包發(fā)送速率：實(shí)況流8Mbps即每秒發(fā)送1M字節(jié)，按照編碼器/IPC的編碼策略1個(gè)包內(nèi)封裝1024個(gè)字節(jié)，可以計(jì)算包發(fā)送率1Kpps；即編碼速率/8/1024即得到包發(fā)送速率：720P高清編碼器/IPC的包發(fā)送速率=4Mbps/8/1024=0.5Kpps一個(gè)千兆上行的時(shí)候，帶寬預(yù)留30%冗余做突發(fā)，可以計(jì)算得接入交換機(jī)下可以掛載多少個(gè)高清IPC：1024×（1-30%）/4=172個(gè)考慮到低端交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)帶寬與端口緩存有限，冗余帶寬可預(yù)留50%。4.5.3 核心層網(wǎng)絡(luò)帶寬計(jì)算核心節(jié)點(diǎn)到接入節(jié)點(diǎn)

45、之間流量主要有實(shí)時(shí)碼流、存儲(chǔ)碼流和回放碼流。按照整網(wǎng)500個(gè)高清點(diǎn)，實(shí)時(shí)視頻流與存儲(chǔ)碼流按照每路占用8Mbps帶寬計(jì)算，采用1G光纖鏈路建設(shè)，可承載1G×（1-30%）/（8Mbps×2）=43路個(gè)高清視頻源并發(fā)上行，考慮到后期監(jiān)控系統(tǒng)的擴(kuò)容，核心節(jié)點(diǎn)到接入節(jié)點(diǎn)的之間可通過鏈路綁定擴(kuò)容實(shí)現(xiàn)140路、280路甚至更高的視頻傳輸。核心節(jié)點(diǎn)的設(shè)備能處理本地?cái)?shù)據(jù)的交換能力，并發(fā)回放路數(shù)與寫入路數(shù)按照1:10比例計(jì)算，按照500路高清1080P圖像的碼流計(jì)算：帶寬：500×（8+8+8/10）/（1-30%）=12 Gbps包轉(zhuǎn)發(fā)率：帶寬/8/1024=1.5 Mpps核心

46、交換機(jī)只要選用整機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)能力大于12G、包轉(zhuǎn)發(fā)率大于1.5Mpps的交換機(jī)即可。4.6 VLAN規(guī)劃建議每個(gè)監(jiān)控物理區(qū)域設(shè)置為一個(gè)VLAN，每個(gè)部門和監(jiān)控區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃整個(gè)機(jī)構(gòu)的VLAN資源。為了減小廣播域，建議VLAN終結(jié)在核心的三層交換機(jī)上，每個(gè)VLAN內(nèi)的主機(jī)數(shù)量原則上不要超過250臺(tái)，建議每個(gè)VLAN內(nèi)的PC機(jī)數(shù)量控制在50臺(tái)以內(nèi)。VLAN的劃分可以依據(jù)不同的業(yè)務(wù)部門進(jìn)行也可以依據(jù)用戶所處網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行，后者主要是從網(wǎng)絡(luò)性能角度出發(fā)，而前者還兼顧了網(wǎng)絡(luò)安全性可控性的需要。根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)部門辦公環(huán)境的分布情況來看，在大部分情況下，兩者實(shí)現(xiàn)了重合，而對(duì)于少數(shù)由于辦公地點(diǎn)不同，隔離在不同接入點(diǎn)的

47、相同業(yè)務(wù)部門，我們則推薦第一種方式。4.7 組播設(shè)計(jì)作為一種與單播和廣播并列的通信方式，組播技術(shù)能夠有效地解決單點(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收的問題，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)到多點(diǎn)的高效數(shù)據(jù)傳送，能夠大量節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬、降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。在學(xué)校安防監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻的存儲(chǔ)流為單播方式，但當(dāng)多個(gè)用戶（解碼器或者PC客戶端）同時(shí)訪問同一個(gè)編碼器終端時(shí)，如果采用單播方式，從編碼器到各個(gè)接受端都需要有一路單播流，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬造成很大壓力，因此建議針對(duì)這一業(yè)務(wù)模式進(jìn)行相應(yīng)的組播設(shè)置。PIM-SM（Protocol Independent MulticastSparse Mode）是一種與單播路由選擇協(xié)議無關(guān)的組播路由協(xié)議， 它不依賴

48、于特定的單播路由協(xié)議，使用現(xiàn)存的單播路由表實(shí)現(xiàn)RPF檢查。PIM-SM同時(shí)也是一種稀疏模式的組播路由協(xié)議，比較適合應(yīng)用于接收站點(diǎn)分布稀疏的網(wǎng)絡(luò)。它通過設(shè)置匯合點(diǎn)路由器RP和自薦路由器BSR來向所有PIM-SM路由器通告RP-Set信息、 以及路由器的顯式發(fā)送加入剪枝（Join/Prune）信息，建立起基于RP的共享樹RPT，組播數(shù)據(jù)沿著共享樹流到加入到該組播組的網(wǎng)段。當(dāng)數(shù)據(jù)流量達(dá)到一定程度，組播數(shù)據(jù)流可以切換到基于源的最短路徑樹SPT，以減少網(wǎng)絡(luò)延遲及負(fù)擔(dān)。IGMP Snooping，即IGMP偵聽，指二層設(shè)備截獲主機(jī)和路由器之間傳送的IGMP報(bào)文，以在二層維護(hù)二層組播表。沒有IGMP Snooping，所有的組播報(bào)文都會(huì)在二層進(jìn)行廣播，這樣既浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬又會(huì)增加不需要接收組播報(bào)文的接收者處理負(fù)擔(dān)。組播Vlan：要求組播流走單獨(dú)的Vlan，用戶端口需要加入該Vlan才能實(shí)現(xiàn)組播的接收。由于在二層多播報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)是根據(jù)多播MAC地址，而從三層多播IP地址映射到MAC地址時(shí)，存在32個(gè)不同的IP地址映射到同一個(gè)MAC地址。啟用組播VLAN特性，那么即使MAC地址相同，而VLAN不同，那么在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)也認(rèn)為是兩個(gè)不同的地址，從而可以在一定程度上避免這個(gè)組的成員收到另一個(gè)組的報(bào)文。 IGMP fastleave下接