智慧醫(yī)院傳輸網(wǎng)絡方案設計

1、智慧醫(yī)院傳輸網(wǎng)絡方案設計 目錄 TOC o 2-3 h z t 標題 1,1 HYPERLINK l _Toc43311314 第 1 章 系統(tǒng)總體設計 PAGEREF _Toc43311314 h 2 HYPERLINK l _Toc43311315 1.1 設計目標 PAGEREF _Toc43311315 h 2 HYPERLINK l _Toc43311316 1.2 設計思路 PAGEREF _Toc43311316 h 3 HYPERLINK l _Toc43311317 1.3 總體結(jié)構(gòu)設計 PAGEREF _Toc43311317 h 4 HYPERLINK l _Toc433

2、11318 1.3.1 邏輯架構(gòu) PAGEREF _Toc43311318 h 4 HYPERLINK l _Toc43311319 1.3.2 物理架構(gòu) PAGEREF _Toc43311319 h 5 HYPERLINK l _Toc43311320 第 2 章 系統(tǒng)詳細設計 PAGEREF _Toc43311320 h 7 HYPERLINK l _Toc43311321 2.1 傳輸網(wǎng)絡設計 PAGEREF _Toc43311321 h 7 HYPERLINK l _Toc43311322 2.1.1 傳輸網(wǎng)絡總體設計 PAGEREF _Toc43311322 h 7 HYPERLIN

3、K l _Toc43311323 2.1.2 網(wǎng)絡詳細設計 PAGEREF _Toc43311323 h 10系統(tǒng)總體設計設計目標醫(yī)院綜合安防系統(tǒng)采用高清視頻監(jiān)控、智能圖像分析、車牌識別、RFID/NFC與報警管理等技術(shù)，實現(xiàn)整個院區(qū)的綜合監(jiān)管，實現(xiàn)全網(wǎng)調(diào)度、管理及智能化應用，為用戶提供一套“高清化、網(wǎng)絡化、智能化、高集成”的安防綜合監(jiān)管系統(tǒng)，滿足用戶在綜合安防業(yè)務應用中日益迫切的需求。本方案立足于建成統(tǒng)一的中心管理平臺。通過管理平臺實現(xiàn)全網(wǎng)統(tǒng)一的安防資源管理，對視頻監(jiān)控、車輛管理、門禁管理、報警管理等系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)遠程參數(shù)配置與遠程控制等；通過管理平臺實現(xiàn)全網(wǎng)統(tǒng)一的用戶和權(quán)限管理，滿

4、足系統(tǒng)多用戶的監(jiān)控、管理需求。本方案通過對院區(qū)進出人員、車輛、突發(fā)事件和規(guī)章制度的監(jiān)管，實現(xiàn)醫(yī)院院區(qū)安防業(yè)務的全方位“四維一體”安全管控。具體表現(xiàn)在：管人員：對凡是進出院區(qū)的人員進行錄像記錄和權(quán)限管理，通過高清的視頻監(jiān)控，結(jié)合人臉識別、門禁管理、電梯層控等系統(tǒng)，對院區(qū)內(nèi)所有的重要公共區(qū)域中的所有人員的出行進行全面的合理的監(jiān)督管理，做到“進出劃分權(quán)限，出入視頻留影，事件有據(jù)可查”。管車輛：對凡是進出院區(qū)的車輛進行抓拍記錄和收費管理，通過出入口管理、停車場管理、違停檢測，對院區(qū)內(nèi)所有車輛出入、停放進行監(jiān)察管理，做到“全面記錄、有序管理、合理收費”。管事情：利用智能化化手段對院區(qū)內(nèi)突發(fā)事件和意外情況

5、等進行應急處理，通過先進的信息技術(shù)，運用智能化的手段，結(jié)合醫(yī)院實際保衛(wèi)業(yè)務，對院區(qū)內(nèi)所有的安防及視頻技術(shù)相關(guān)的系統(tǒng)功能進行深度挖掘，做到“先知、先覺、提前防控”。立規(guī)章：利用信息發(fā)布系統(tǒng)結(jié)合管理平臺在全院內(nèi)進行安防知識宣傳教育。“四維一體”的院區(qū)安防系統(tǒng)應具備以下特征：具備高集成化、統(tǒng)一管控的特點：通過系統(tǒng)平臺的業(yè)務整合，可實現(xiàn)視頻、報警、一卡通、車輛等系統(tǒng)的統(tǒng)一管控和調(diào)度，實現(xiàn)系統(tǒng)間的聯(lián)動和業(yè)務整合，增強系統(tǒng)間的協(xié)作和共同防護的能力。具備高可靠性、高開放性的特征：通過采用業(yè)內(nèi)成熟、主流的設備來提高系統(tǒng)可靠性，尤其是錄像存儲的穩(wěn)定性，另外系統(tǒng)可接入其他廠家的攝像機、編碼器、控制器等設備，能與其

6、他廠家的平臺無縫對接；具備高智能化、低碼流的特征：運用智能分析、帶有智能功能的攝像機等提高系統(tǒng)智能化水平，同時通過先進的編碼技術(shù)降低視頻碼流，減少存儲成本和網(wǎng)絡成本，減弱對網(wǎng)絡的依賴性，提高視頻預覽的流暢度；具備快速部署、及時維護的特征：通過采用高集成化、模塊化設計的設備提高系統(tǒng)部署效率，減少系統(tǒng)調(diào)試周期，系統(tǒng)能及時發(fā)現(xiàn)前端系統(tǒng)的故障并及時告警，快速相應；具備高度整合、充分利舊的特征：新建系統(tǒng)能與原有系統(tǒng)高度整合、無縫對接，能充分利用原有監(jiān)控資源，避免前期投資的浪費。設計思路?？低暩鶕?jù)自身的專業(yè)特點，結(jié)合醫(yī)院對安防系統(tǒng)的實際需求，為醫(yī)院詳細設計視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)以及相

7、關(guān)醫(yī)療信息化系統(tǒng)等，并通過建立綜合管理平臺將各個子系統(tǒng)統(tǒng)一到平臺進行集中管理。視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括前端攝像機、電源及信號傳輸、監(jiān)控中心設備三部分組成。前端攝像機設計在醫(yī)院園區(qū)出入口、主要干道、停車場、各功能性樓進出口、各樓大廳、通道、電梯廳、樓梯口及部分重要場所包括掛號收費處、住院登記、護士站及嬰兒房等區(qū)域安裝不同類型攝像機進行視頻監(jiān)控。中心設置存儲設備、控制設備及顯示設備，通過專門的線路將前端的視頻信號傳輸至中心進行存儲、顯示。報警管理系統(tǒng)報警管理系統(tǒng)在重要區(qū)域的安裝探測器進行布撤防，采用先進電子技術(shù)對布防區(qū)域進行入侵偵測，主要在醫(yī)技樓、門急診樓、住院樓和行政值班樓的重要房間、護

8、士站、嬰兒房、ICU病房、掛號收費站、藥庫、財務科、醫(yī)院周界等重要場所設置探測器或報警按鈕，當探測到入侵行為或觸發(fā)主動報警時，中心控制設備能第一時間發(fā)出聲光報警提示安保人員，系統(tǒng)可與視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，在發(fā)生警情時自動切換出對應視頻信號了解現(xiàn)場情況。門禁管理系統(tǒng) 門禁管理系統(tǒng)在重要區(qū)域安裝門禁設備，并對門禁卡賦予對應的權(quán)限，只有相關(guān)的工作人員才可以打開相關(guān)的門禁，確保醫(yī)院內(nèi)部安全。車輛管理系統(tǒng)車輛管理系統(tǒng)在醫(yī)院的大門口安裝道閘系統(tǒng)和攝像機抓拍系統(tǒng)，當有車輛經(jīng)過出入口時，抓拍機會將該輛車的車牌進行抓拍，識別出車牌信息并進行保存，當系統(tǒng)識別出該車牌為醫(yī)院內(nèi)部車輛馬上進行放行，不需要進行人工手動干

9、預，大大縮減放行時間，為病人節(jié)約每一秒鐘。綜合安防管理系統(tǒng)綜合安防管理系統(tǒng)是一套具備集中管理、分散控制、優(yōu)化運行及高效管理的綜合平臺，它具備醫(yī)院安防系統(tǒng)的中央管理、監(jiān)控及各子系統(tǒng)間的聯(lián)動能力，并以一個簡單易操作的用戶界面提供優(yōu)質(zhì)服務。綜合安防管理系統(tǒng)的設計完全基于醫(yī)院內(nèi)部的Intranet之上，通過Web 服務器和瀏覽器技術(shù)來實現(xiàn)整個醫(yī)院網(wǎng)絡上的信息交互、綜合和共享，實現(xiàn)統(tǒng)一的人機界面和跨平臺的數(shù)據(jù)庫訪問?？傮w結(jié)構(gòu)設計邏輯架構(gòu)醫(yī)院安防綜合監(jiān)管系統(tǒng)從邏輯上可分為視頻監(jiān)控、車輛管理、門禁管理、報警管理幾個系統(tǒng)，如下圖所示。視頻監(jiān)控系統(tǒng)：采用先進的高清、智能監(jiān)控技術(shù)，對醫(yī)院進行全方位、全天候的全面監(jiān)

10、控，最大限度地減少各種安全隱患；車輛管理系統(tǒng)：采用車輛識別和智能分析技術(shù)，實現(xiàn)對醫(yī)院內(nèi)車輛的統(tǒng)一監(jiān)控與管理；門禁管理系統(tǒng)：以門禁業(yè)務為核心，幫助醫(yī)院在人力防范的基礎(chǔ)上，對醫(yī)院的重要場所進行全面監(jiān)管；報警管理系統(tǒng)：以報警業(yè)務為核心，幫助醫(yī)院在人力防范的基礎(chǔ)上，最大限度地減少各種安全隱患。物理架構(gòu)醫(yī)院安防綜合監(jiān)管系統(tǒng)物理拓撲如下圖所示：物理架構(gòu)圖由以上系統(tǒng)架構(gòu)圖可知，醫(yī)院安防綜合監(jiān)管系統(tǒng)主要包括各種安防子系統(tǒng)，其中安防系統(tǒng)包括以下部分：前端視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報警管理系統(tǒng)、車輛管理系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)和通信傳輸系統(tǒng)等，并且通過系統(tǒng)管理平臺，能夠?qū)⑨t(yī)院監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、道閘系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等眾多安防子系統(tǒng)無

11、縫整合在一起，化被動監(jiān)控為主動監(jiān)控，極大的提高視頻的利用效率，提升監(jiān)控系統(tǒng)的整體性能。1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端視頻監(jiān)控點根據(jù)現(xiàn)場情況可以分為醫(yī)院大門口視頻監(jiān)控點、門診大樓出入口視頻監(jiān)控點、住院樓出入口視頻監(jiān)控點、醫(yī)院公共區(qū)域視頻監(jiān)控點、醫(yī)院周界視頻監(jiān)控點、各大樓內(nèi)部重要區(qū)域視頻監(jiān)控點等。2、報警管理系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場情況可以分為周界紅外對射報警區(qū)、各個重要辦公司、財務室等雙鑒探測報警區(qū)域、財務室及實驗室等重要場所報警探測區(qū)域。3、門禁管理系統(tǒng)醫(yī)院各個關(guān)鍵大門口均需要安裝門禁一卡通系統(tǒng)，確保僅相關(guān)工作人員才能進入，確保醫(yī)院的安全性。4、車輛管理系統(tǒng)醫(yī)院大門口通常有安裝車輛管理系統(tǒng)，當有車輛進入醫(yī)院時，系統(tǒng)

12、會自動根據(jù)車輛信息進行放行。5、通訊傳輸系統(tǒng)通信傳輸系統(tǒng)分為網(wǎng)絡信號傳輸和信令信號傳輸兩部分。一般情況下醫(yī)院內(nèi)部局域網(wǎng)完全可以滿足監(jiān)控系統(tǒng)需要的帶寬，同時可以避免重復建設。入侵報警系統(tǒng)則采用RS-485總線并結(jié)合網(wǎng)絡進行信號的傳輸。系統(tǒng)詳細設計傳輸網(wǎng)絡設計網(wǎng)絡的整體設計不僅關(guān)系到整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的性能，還涉及到未來網(wǎng)絡系統(tǒng)如何有效地與新技術(shù)接軌以及系統(tǒng)的平滑升級等問題。本系統(tǒng)立足于滿足高清視頻數(shù)據(jù)以及其他數(shù)據(jù)的接入、轉(zhuǎn)發(fā)、存儲、解碼等需求，同時選擇適合的有發(fā)展前途的網(wǎng)絡技術(shù)，充分滿足未來五年醫(yī)院安防系統(tǒng)業(yè)務的需求。傳輸網(wǎng)絡總體設計設計思路綜合安防系統(tǒng)網(wǎng)絡的建網(wǎng)思路需要做一個整體規(guī)劃，應考慮如下幾個

13、方面：采用新一代、主流網(wǎng)絡技術(shù)來設計安防網(wǎng)絡，新一代網(wǎng)絡技術(shù)往往能提供更高的性能，而且有更長的產(chǎn)品生命周期，便于維護。傳統(tǒng)的設計方法是按核心層、匯聚層、接入層分級設計，但是隨著網(wǎng)絡管理技術(shù)的進步和發(fā)展，網(wǎng)絡設計向扁平型方向發(fā)展，采用核心、接入層設計。監(jiān)控網(wǎng)絡需要按照模塊化、結(jié)構(gòu)化的原則設計，便于今后擴容和升級。針對網(wǎng)絡的安全隱患，系統(tǒng)應通過多種安全措施保障系統(tǒng)的安全。設計要求網(wǎng)絡傳輸協(xié)議要求系統(tǒng)網(wǎng)絡層應支持 IP 協(xié)議，傳輸層應支持TCP 和UDP 協(xié)議。 媒體傳輸協(xié)議要求視音頻流在基于IP的網(wǎng)絡上傳輸時應支持RTP/RTCP協(xié)議； 視音頻流的數(shù)據(jù)封裝格式應符合標準要求。信息傳輸延遲時間當信息

14、（包括視音頻信息、控制信息及報警信息等）經(jīng)由 IP 網(wǎng)絡傳輸時，端到端的信息延遲時間（包括發(fā)送端信息采集、編碼、網(wǎng)絡傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經(jīng)歷的時間）應滿足要求： 前端設備與信號直接接入的監(jiān)控中心相應設備間端到端的信息延遲時間應不大于2s。前端設備與用戶終端設備間端到端的信息延遲時間應不大于4s。 網(wǎng)絡傳輸帶寬聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡帶寬設計應能滿足前端設備接入監(jiān)控中心、監(jiān)控中心互聯(lián)、用戶終端接入監(jiān)控中心的帶寬要求，并留有余量。網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) IP 網(wǎng)絡的傳輸質(zhì)量（如傳輸時延、包丟失率、包誤差率、虛假包率等）應符合如下要求：網(wǎng)絡時延上限值為 400ms；時延抖動上限值為 50ms；丟包率

15、上限值為110-3；包誤差率上限值為110-4。傳輸網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設計綜合安防傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)主要作用是接入各類監(jiān)控資源，為中心管理平臺的各項應用提供基礎(chǔ)保障，能夠更好的服務于各類用戶。網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如下圖所示：傳輸網(wǎng)絡拓撲示意圖核心層核心層主要設備是核心交換機，作為整個網(wǎng)絡的大腦，核心交換機的配置性能較高。目前核心交換機一般都具備雙電源、雙引擎，故核心交換機一般不采用雙核心交換機部署方式，但是對于核心交換機的背板帶寬及處理能力要求較高。接入層前端資源接入前端網(wǎng)絡采用獨立的IP地址網(wǎng)段，完成對前端多種安防設備的互聯(lián)。前端安防資源通過IP傳輸網(wǎng)絡接入監(jiān)控中心或者數(shù)據(jù)機房進行匯聚。前端網(wǎng)絡接入目前通常采用以下幾種

16、方式：對于遠距離傳輸，通常為點對點光纖接入的方式；對于近距離接入，可采用直接接入交換機的方式。用戶接入對于用戶端接入交換機部分，需要增加相應的用戶接入交換機，提供用戶接入服務。網(wǎng)絡詳細設計VLAN規(guī)劃VLAN就是虛擬局域網(wǎng)，隨著專網(wǎng)中用戶和終端設備大規(guī)模接入，網(wǎng)絡廣播的流量呈幾何級數(shù)量增多，通過VLAN技術(shù)，把一定規(guī)模的用戶和終端歸納到一個廣播域當中，從而限制專網(wǎng)的廣播流量，提高帶寬利用率。每一個VLAN在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時，可以二層和三層方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) ，二層VLAN 技術(shù)能將一組用戶歸納到一個廣播域當中，從而限制廣播流量，提高帶寬利用率。三層VLAN 是基于IP協(xié)議，一組用戶歸納到一個網(wǎng)段內(nèi)，通

17、過網(wǎng)關(guān)與別的組進行交換。在網(wǎng)絡用戶VLAN規(guī)劃方面，一般可根據(jù)用戶、前端設備、后臺設備等所屬的部門，以及具體的網(wǎng)絡應用權(quán)限來劃分。在具體VLAN規(guī)劃中，應合理規(guī)劃每一個VLAN中實際用戶數(shù)量。一般規(guī)劃VLAN資源參考如下幾個做法：VLAN1在所有設備上不啟用三層接口地址，不使用VLAN1承載實際業(yè)務或者作為網(wǎng)管VLAN。全網(wǎng)每臺設備的網(wǎng)管VLAN可以使用同一個，方便設備預配置與日常管理。我們一般建議按照每個區(qū)域進行VLAN資源的劃分，所有IPC使用的VLAN均遵從所在區(qū)域的VLAN規(guī)劃。盡管在不同的匯聚設備上使用相同的VLAN并不沖突，但是不允許這樣的做法，會對后期的維護和故障的排除造成很大的

18、困難。如果建設網(wǎng)絡所使用的設備不能直接在端口上配置互聯(lián)用的IP地址，需要綁定相應的VLAN的話，還需要單獨劃分出來一大段VLAN資源用于設備互聯(lián)，強烈建議全網(wǎng)設備互聯(lián)用VLAN按照鏈路去劃分，每條鏈路使用一個互聯(lián)VLAN。注：交換機中標記vlan的數(shù)據(jù)長度是12位，所以vlan取值范圍是04095，通常0和4095是系統(tǒng)保留，1通常是交換機的默認vlan號。網(wǎng)絡IP地址規(guī)劃IP地址的合理分配是保證網(wǎng)絡順利運行和網(wǎng)絡資源有效利用的關(guān)鍵，要充分考慮到地址空間的合理使用，保證實現(xiàn)最佳的網(wǎng)絡地址分配及業(yè)務流量的均勻分布。IP地址空間的分配與合理使用與網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡組織及路由有非常密切的關(guān)系，將對網(wǎng)

19、絡的可用性、可靠性與有效性產(chǎn)生顯著影響。因此在對網(wǎng)絡IP地址進行規(guī)劃建設的同時，應充分考慮本地網(wǎng)對IP地址的需求，以滿足未來業(yè)務發(fā)展對IP地址的需求。IP地址規(guī)劃原則：唯一性：一個IP網(wǎng)絡中不能有兩個主機采用相同的IP地址；這就需要選擇一個足夠大的IP地址范圍，不但能夠滿足現(xiàn)有的需要，同時能夠滿足未來網(wǎng)絡的擴展。兩個不同網(wǎng)絡互聯(lián)時應避免使用同一網(wǎng)段IP地址，以免造成IP地址沖突。簡單性：地址分配應簡單易于管理，降低網(wǎng)絡擴展的復雜性，簡化路由表項。連續(xù)性：連續(xù)地址在層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡中易于進行路徑疊合，大大縮減路由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考慮到擴充，又要能做到連續(xù)。可擴展性：地址分配在

20、每一層次上都要留有余量，在網(wǎng)絡規(guī)模擴展時能保證地址疊合所需的連續(xù)性。靈活性：地址分配應具有靈活性，以滿足多種路由策略的優(yōu)化，充分利用地址空間。路由總體規(guī)劃路由分為靜態(tài)路由和動態(tài)路由，根據(jù)項目實際情況進行選擇。靜態(tài)路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網(wǎng)絡管理員干預，否則靜態(tài)路由不會發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對網(wǎng)絡的改變作出反映，一般用于網(wǎng)絡規(guī)模不大、拓撲結(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡中。靜態(tài)路由的優(yōu)點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態(tài)路由優(yōu)先級最高。當動態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時，以靜態(tài)路由為準。動態(tài)路由是網(wǎng)絡中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網(wǎng)

21、絡結(jié)構(gòu)的變化。動態(tài)路由適用于網(wǎng)絡規(guī)模大、網(wǎng)絡拓撲復雜的網(wǎng)絡。其中最常用的動態(tài)路由是OSPF (Open Shortest Path First HYPERLINK /view/1238699.htm t _blank 開放式最短路徑優(yōu)先）協(xié)議。網(wǎng)絡傳輸帶寬要求 考慮到網(wǎng)絡傳輸過程及其它應用的開銷，鏈路的可用帶寬理論值為鏈路帶寬的80%左右，為保障視頻圖像的高質(zhì)量傳輸，帶寬使用時建議采用輕載設計，輕載帶寬上限控制在鏈路帶寬的50%以內(nèi)。核心層交換機到接入交換機的網(wǎng)絡采用光模塊來傳輸，帶寬需達到千兆以上，原有帶寬未達到要求的，增加帶寬；傳輸設備如光纖收發(fā)器到接入交換機之間的帶寬建議達到百兆；傳輸設備如光纖收發(fā)器之間的傳輸帶寬建議達到百兆；結(jié)合項目實際需求，網(wǎng)絡帶寬規(guī)劃可做相應調(diào)整。網(wǎng)絡可靠性設計網(wǎng)絡的可靠性是為了保證視頻在傳輸過程中，重要環(huán)節(jié)在出現(xiàn)設備損壞或失敗時，還能夠保證正常傳輸。網(wǎng)絡可靠性主要可從傳輸鏈路可靠性、網(wǎng)絡設備可靠性兩個方面進行設計。傳輸鏈路可靠性傳輸鏈路的可靠性一般通過鏈路聚合技術(shù)來進行保障。鏈路聚合設計增加了網(wǎng)絡的復雜性，但是提高了網(wǎng)絡的可靠性，使關(guān)鍵線路上實現(xiàn)了冗余功能。除此之外，鏈路聚合還可以實現(xiàn)負載均衡。網(wǎng)絡設備可靠性網(wǎng)絡設備的可