智能监控系统方案.docx

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智能监控系统方案

西安银行办公大楼视频监控设计方案

杭州华三通信技术有限公司

1.项目概述

1.1.项目基本情况介绍

本工程总建筑面积34703.94平米，地上28层，地下2层，框剪结构。

地下两层为车库及设备用房；一层为营业厅；二层为财富中心、信用卡中心等；三层为银行数据中心，；四层为会议层；五层为餐厅层；六层为保安监控机房、档案室、数据通讯机房、弱电机房等；七~二十七层为办公层（其中十七层为职工工间休息层）；二十八层为职工活动中心层。

本次新大楼监控系统的设计，我们不仅充分考虑新大楼的监控需求，还充分考虑了本项目完成后能完全与用户现有营业网点联网监控系统联动与复用，因此本次在建监控系统的建设设计中采用与西安银行现有监控管理平台为统一架构、统一协议的监控统一管理平台，前端高、标清网络摄像机、后端IPSAN存储阵列及解码器都采用与平台同品牌设备，充分满足系统的无缝联动与金融领域监控系统的高规格使用要求标准。

1.2.系统设计原则

为了达到国内领先的目标，西安银行新大楼智能视频监控系统的设计应该充分考虑系统的合理性、先进性、实用性、可靠性、稳定性和可扩展性的原则。

1.3.合理性原则

为了保证整个系统从设备配置到系统构成的合理性西安银行新大楼智能视频监控系统设计根据实际状况和建设治安防控系统的具体要求，充分满足用户在使用中的各项功能要求。

为了保证系统的顺利使用以及与已建成系统集成的顺利进行，本系统的建设需要提供开放的软件接口，提供底层的API，从而为将来开发出实用而简易的集成软件，完成系统集成打好基础。

1.4.先进性原则

当前，计算机及通信技术高速发展，使得系统的设计不但要考虑充分利用当前的最新技术，而且还必须考虑随着技术的进一步发展，能在系统中不断溶入新技术，使系统始终充满活力，始终保持一定的先进性。

在系统的设计中，对所有设备和相应软件的设计中，应该选用国际先进的视频监控设备和系统，从而既保持传统监控系统图像质量高的特点，同时能够彻底解决监控系统数字化、网络化过程中的瓶颈问题。

真正实现国内先进水平的目标。

1.5.实用性原则

系统的建设应以实用性为基本原则。

系统功能必须满足监、控、存、查、管、用的基本要求，硬件和软件平台界面友好、易学易用、使用方便、图像清晰；采用统一的系统标准和通信协议，使整个系统中各个子系统间能互联互控，充分发挥整个系统的功能。

1.6.可靠性原则

作为安防管理的关键系统，需要保证监控系统安全、正确地完成相应功能。

从而保证系统的完整性、正确性和可恢复性。

系统的不稳定因素要从硬件、软件系统协同运行中给予充分的防止。

如有发生也应做到可即时地恢复。

所有产品均具有正式的出厂合格证明和权威机构的质量认证。

本系统的规模无论在网络、系统平台，还是在系统应用方面都具有相当的规模，系统的运行可靠性是主要性能之一。

保证对系统提供24小时不间断服务。

系统的可靠性主要表现在以下几个方面：

Ø前端摄像系统的可靠性

Ø信号传输系统的可靠性

Ø视频存储系统的可靠性

Ø视频管理服务器的可靠性

Ø网络系统的可靠性

Ø软件系统的可靠性

系统在设计上采用以下容错办法：

Ø后备电源系统

Ø主要设备的备品、备件

ØRAID5容错机制

Ø硬盘MTBF≥10万小时

1.7.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，智能视频监控系统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频监控系统。

在纵向扩展方面，视频监控系统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5~10年内的发展需求。

系统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：

Ø视频管理系统的可扩展性

Ø视频存储系统的可扩展性

Ø网络系统的可扩展性

Ø数据库系统的可扩展性

Ø外围设备的可扩展性

Ø应用软件系统的可扩展性

1.8.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，所以整个系统数据要充分安全，要严格实行操作按级管理，对关键数据实施特殊保护，各种操作要做好记录，便于查找。

图像传输网络的建设需符合公安部的有关规定，充分考虑网络的安全性和保密性。

网络的安全性

数字图像网络借助于单位数据专网，因此不允许与其他非内部专网进行物理链接。

软件系统的安全性

操作系统级的安全规范必须满足国际C2级标准，可以保证不被身份不明的黑客所攻击。

数据库的超级用户帐号即密码由服务器的系统管理员设定，数据库的一般用户帐号和权限由数据库超级用户（数据库管理员）设定。

系统维护人员可随时方便地对数据进行备份和恢复。

应用程序级的安全性

所有的操作人员进入系统前均应登录自己的帐号和密码，并通过权限管理服务器认证，核对准确后方可进入系统。

所有的操作人员均应规定相应的级别及权限，任何越权的操作必须被拒绝。

所有的操作、错误均应有日志记录，并可以根据工号或操作查询。

除了用户管理的基本资料外，工作人员不得对用户的其它资料和数据进行更改和操作，除非有用户指定授权人的授权。

1.9.系统设计依据

系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。

本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：

Ø《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）；

Ø《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）；

Ø《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）；

Ø《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000）；

Ø《安全防范系统》（DB33/T334-2001）；

Ø《民用闭路电视监控系统工程技术规范》（GB50198-94）；

Ø《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）；

Ø《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-2001）；

Ø《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》（GB4793-2001）；

Ø《信息技术设备的安全》（GB4943-2001）；

Ø《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收技术规范》。

ØEIA/TIA568A，EIA/TIA569A国际电子工业协会通信线缆、通讯路径和空间标准

ØISO/ICE/IS11801结构化布线标准

ØISOTCP/IP协议标准

ØISO/IEC13818MPEG-2协议标准

ØISOIGMP/CGMP协议标准

Ø10BASE-T，100BASE-TX标准IEEE802.3，IEEE802.3U

Ø《中华人民共和国通信行业标准》（YD/T926）

Ø《防盗报警控制器通用技术条件》GB50198-94

Ø《电视系统视频指标》CCTRRECOMMENDATION472-3

Ø《电气指标标准》ELA-422 ELA-485

Ø《电子设备雷击保护导则》GB7450-87 

Ø国家标准GB50198-94，《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

Ø信息产业部和广电总局有关中国电视制式要求

ØGA/T75-94安全防范工程程序和要求

Ø国家标准GB50057-94，《建筑物防雷设计规范》

Ø国家标准GB7450-87，《电子设备雷击保护导则》

Ø国家标准GB50348-2004，《安全防范工程技术规范》

Ø国家标准GB12663-90，《防盗报警控制器通用技术条件》

Ø国家标准GB50198-96，《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》

Ø国家标准GBJZ32-90-92，《中国电器安装工程施工及验收规范》

Ø国家标准GBJ115-87，《工业电视系统工程技术规范》

Ø《安全防范工程技术规范》（GB50348－2004）

Ø《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367－2001）

Ø《安全防范系统验收规则》（GA308－2001）

Ø《安全防范工程程序与要求》（GA/T75－94）

Ø《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663－90）

Ø《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198－96）

Ø《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）

Ø《中国电器安装工程施工及验收规范》（GBJZ32－90－92）

Ø《信息技术客户通用电缆铺设要求》（ISO/IEC11801）

Ø《工业电视系统工程技术规范》（GBJ115-87）

Ø《视音频编解码标准——视听对象的编码（6部分）》（ISO/IEC14496）

Ø《工业企业扩音通信系统工程设计规程》（CECS62-94）

Ø《工业企业通信工程设计图形及文字符号标准》（ECS37-91）

Ø《广播传音电缆线路工程建设技术规范》（GY5053-94）

Ø《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74－2000）

Ø《城市地理空间框架数据标准》（CJJ103－2004）

2.系统总体架构设计

2.1.基于IMOS的H3CIP智能监控架构

2.1.1.IP多媒体操作系统IMOS（IPMultimediaOperationSystem）

目前，整个安防监控系统已经进入了网络监控的时代，各行业联网监控需求的快速增长，对传统的监控厂商提出了全新的要求。

传统监控厂商由于能力限制，很难涉足开发联网监控系统的各个方面，在实现联网监控需求时其重点还是在各个子系统之上去考虑上层软件的设计。

当联网监控范围不断扩大，海量的视频访问和视频存储需求不断增加，业务需求越来越复杂和灵活时，由于传统监控厂商无法从网络监控的整体架构角度对所有网络监控的组件进行优化，只能依靠上层软件被动的去整合异构非标的硬件、不同厂商存储、网络等，系统设计已经存在一些不可逾越的瓶颈。

因此，才会出现依靠流媒体服务器、网络转存服务器、设备代理服务器等组件来实现不同异构设备之间的媒体处理和信令处理，当面对海量多媒体信息管理存储的需求，这些设备的集群、负载均衡、故障倒换等可靠性设计以及其整体架构的性能瓶颈已经成为阻碍网络监控发展的重要因素。

另外一个趋势是，视频监控也不仅仅只是为安防服务，在企业生产管理、金融远程审计、法院庭审、审讯指挥、医疗示教、应急联动等领域，视频监控更多是作为企业日常业务系统的一部分，和视频监控、视频会议、语音通信、即时通信、视频信息发布等各种多媒体系统的融合需求也逐步增多，同时需要对大量的多媒体数据进行保存和按需检索，这种多媒体融合应用的发展趋势正是全行业的业务管理向着多媒体化方向发展的必然结果。

面对联网监控的快速发展和多媒体融合管理需求的不断增加，传统监控厂商和集成商由于在网络、多媒体、存储等网络监控新增组件技术积累方面的匮乏，正面临前所未有的挑战，一方面需要保持在局部市场的盈利能力，另一方面还要投入大量的研发资源满足联网监控市场对海量监控管理可靠性、稳定性、多媒体管理不断增长的需求。

H3C针对联网监控和多媒体融合管理的需求，推出了定位于IP多媒体基础底层平台的IMOS（IPMultimediaOperationSystem-IP多媒体操作系统），IMOS是H3CIP监控、视讯会议等多媒体产品共有的软件平台，其本质上是一个通用的支撑多媒体综合监控、会议通信、语音通信、信息发布应用的中间件平台，即可以支撑H3C管理平台组件也可以支撑H3C的多媒体编解码终端设备和多媒体应用存储设备，IMOS基于联网监控需求对对整个监控系统的所有组件进行融合优化，满足各种联网监控系统的全局看、控、存、管、用业务需求，它的出现能够解决当前网络监控系统不可逾越的瓶颈，满足多媒体融合应用的需求，同时更好的支持合作伙伴面对客户提供个性化增值应用解决方案。

2.1.2.iVS8000智能监控架构

新型的数字安全管理系统以网络为传输平台，所设计的各子系统抛弃了原来采用端到端模拟电缆通讯传输的手段，采用标准的接口和标准的协议，将原来需要在模拟线缆上传输的信号演变成变成数字信号可以在网络上传输的信号进行传输，通过多媒体计算机和相关的软硬件平台，进行系统的监控、控制、记录、显示、处理等等方面的工作。

借助于开放的网络平台，可以方便的将闭路电视监控、防盗报警、周界防护、门禁、巡更、广播、对讲、会议、通信、自动化办公等等整合到统一的平台上进行设计和实施，所有系统采用的标准和协议都基于标准开放的网络协议进行设计，各子系统可以通过提供端口或进行二次开发进行系统的融合，提高了系统的集成化、智能化。

系统扩容灵活，基于网络系统的易扩容性，不需要改动系统构架，也不需要对路由进行大规模的建设，仅需增加相应的网络设备提供充足的网络端口，就可以方便地进行系统的升级扩容。

网络监控系统包括视频监控管理服务器、数据管理服务器、网络摄像机、视频解码器、客户端软件、IP-SAN网络存储设备、IP网络等。

由于网络监控系统基于IP构建，系统中各个部件，都可以根据需求分布式部署并加以集中管理。

视频源部分：

完成视频信号的输入功能，视频源采用SIC335红外防暴半球网络摄像机、SIC235高性能红外筒式网络摄像机HIC6501高清网络球机，将压缩后的视频码流传送到监控中心。

以上网络摄像机同时具备视音频接入及编码、网络接入和iSCSI存储写入功能，可以完成监控信号的视音频输入，把视频、音频信号进行数字化和压缩编码，形成IP数据包，利用网络传送到指定的目的地址，既可以进行实时查看，满足实时监控的需求，也可以直接基于iSCSI写入IPSAN存储设备进行信息保存。

传输及交换部分：

所有前端设备通过网络系统和监控中心相连，完成视频流的传送及交换功能。

由于视频监控方案基于IP构建，IP网络可同时具备传输和交换的功能。

传输及交换部分包括路由器、接入交换机、核心交换机、EPON传输设备、信息安全产品等。

为了构建高品质的监控专用IP网络，针对网络监控特性对安全接入、QoS保障和组播支持进行了充分的优化，可实现视频流的无阻塞交换，确保图像的清晰度和实时性，并具备高度的安全性、天然的可扩展能力和灵活性。

由于IP技术的标准化程度高，应用广泛，部署简单。

以IP网络代替传统的光端机传输是必然趋势。

同时，IP领域的新技术层出不穷，所有这些技术，都可能推动监控技术的发展。

如EPON无源光网络技术，可在同一根光纤上传送多路视频图像，多个监控点共享同一根光纤，从而大大节约光纤部署成本，同时其无源技术大大提高网络的可靠性和安全性。

存储部分：

完成视频数据的存储功能。

随着监控应用的不断深化，大量视频信息经常需要进行一定时期的存储。

如何进行海量存储？

如何实现这些海量信息的共享？

视频音频存储部分包括IPSAN存储设备，主要功能是接收IPC发送过来的基于TCP/IPiSCSI存储视频数据流，并存储起来；向PC客户端（虚拟解码器，VirtualDecoder）提供实际的VOD点播视频流数据流和视频数据下载服务；接受数据管理服务器的管理等。

所有的IPSAN存储设备可以根据需求灵活的部署在不同的监控中心，但都可以通过数据管理服务器实现统一的管理。

VX1500是H3C面向监控市场推出的高性能IPSAN存储盘阵，允许前端IPC通过iSCSI协议将压缩的数字视频信息以裸数据块的方式写入IPSAN盘阵中，实现端到端的IPSAN存储。

可以被DM3.0统一管理配置并提供检索查询服务。

单台VX1500提供16盘位标准存储，可以通过配置扩展柜扩展至80盘位。

显示部分：

视频显示部分完成视频信号的解码及输出显示，这部分主要包括数字视频解码器，还包括电视墙、多媒体大屏幕、调音台、功放等模拟视音频设备。

解码器同时具备视音频解码、输出和网络接入功能，可以把来自前端IPC传送过来的组播IP数据包进行数字化解码，还原成模拟视音频信号后输入到电视墙、大屏幕、调音台、功放等模拟视音频设备。

此外，数字视频监控方案还提供软件客户端。

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。

控制及管理部分：

这部分完成对所有监控设备、业务的管理及控制，核心是基于IMOS的iVS8000管理平台VM8500，含括VM3.0视频管理服务器软件。

除此之外，监控中心还可以分布式部署基于H3CIPSAN技术的NVR网络视频录像系统和电视墙控制设备。

2.2.系统总体设计框架图

根据西安银行新大楼智能视频监控系统建设的需求以及现状，智能视频监控系统的建设不是简单的设备采购，应包括硬件设备采购、安装（包括土建和供电）、应用软件开发和系统集成，按建设的性质可分为：

●前端土建（基础、立杆）

●前端设备部署

⏹摄像机

●一级监控中心建设

⏹存储系统

⏹显视解码及显示系统

⏹综合视频管理系统

⏹视频监控解码

●二级监控中心建设

⏹视频解码系统

⏹显示系统

⏹网络

⏹客户端

●传输系统部署

⏹图像、控制信号传输

⏹供电线路

⏹IP网络传输

2.3.系统功能特点

2.3.1.先进的系统架构

创新OS设计：

IMOS是H3CIP监控、视讯会议等多媒体产品共有的基础软件平台。

其本质上是一个通用的支撑多媒体安防监控、视频会议、语音通信等多媒体通信与信息处理业务并融合了中间件技术的操作系统。

全面遵循IMS体系结构。

全面的数据库支持：

IMOS平台对内部数据对象统一封装。

提供了数据库访问的通用接口通用数据模型。

能兼容各种主流数据库。

让多业务融合背景下的统一数据库管理成为可能。

2.3.2.海量的接入能力

高性能的服务调用模型：

采用先进的iMF（IntelligentMessageFrame）消息中间件技术。

服务调用速度可达每秒数万次，远远超过了普通粗粒度调用技术每秒数百次的并发能力。

大大提高了软件运行效率，是海量并发量的技术保证。

大规模扩容能力：

iMF技术还对系统架构做了优化，大大减少了大规模扩容的单点、单通道性能瓶颈。

从而使IMOS平台具有巨大的横向和纵向扩容能力。

横向支持服务器集群，自有扩展；纵向：

IMOS平台最大支持7级域，每级最大128域。

系统单域支持5000路监控点，通过管理平台级联部署，整体可支持10万路监控点。

大容量的流媒体服务器集群：

对于传统监控软件中负荷最高的流媒体服务器，H3C创新的把网络交换技术应用到流媒体转发中，流媒体转发不需要做数据库和文件处理，大大提高了转发效率。

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。

2.3.3.创新的双流分离设计

本监控方案根据网络监控中对实时流和存储流的需求差异，创新性的在网络摄像机产品中采用了实时流和存储流分别输出的双流设计，其中实时流支持单、组播，存储流支持iSCSI标准的单播流，网络摄像机到IPSAN盘阵间实现端到端连接，既满足实时流低延时、大收敛比的访问需求，又满足了存储流高可靠性、海量、分布式存储的需求，避免了传统方案媒体服务器转发存储流的瓶颈问题，优化了系统的整体并发处理性能。

2.3.4.高清晰的图像质量

采用最新的专业图像技术，可提供FULLD1、720P、1080P高清晰图像分辨率，支持MPEG2、MPEG4、H.264编码格式，其中H.264支持其最高的MainProfile标准，尤其是在高动态图像监控场合，可以为用户提供广播级的高清图像质量。

同时专网方案下通过组播优化等网络技术，使得具备低于300毫秒的实时性能，满足平安城市动态治安视频监控的要求。

2.3.5.性能强劲的工业级前端设备

专业工业设计，环境适应性强，防雷、防腐、防潮湿、耐高低温。

2.3.6.专业、可靠的海量存储

媒体流数据的结构化存储：

创新的将结构化存储技术应用到流媒体数据的存储中，把流媒体数据块直存到IPSAN中。

效率高，没有文件瓶颈，不会出现文件打包失败导致的文件丢失。

极大的提高了读写、检索和数据传输效率。

数据可以随存随看，检索可以精确到秒，传输时延极低。

灵活安全的存储管理：

存储设备可以灵活部署在各级监控中心。

通过DM3.0可以对分布式部署的存储资源实现存储设备和存储空间的集中管理和数据集中备份，保障了存储资源和数据的安全性管理。

2.3.7.全面的网络技术

全流程的QoS保障：

系统全面采用QoS技术，实现了从终端设备到服务器的QoS完整实现。

可以针对信令、语音、实况、回放等各业务和控制信令设置不同的优先级。

使得在网络拥塞情况下高优先级的业务、指令的网络带宽得到充分的保障。

更好的保证了IMOS监控平台在异构网络环境下的高适应性。

异构网络的高适应性：

H3C将专业成熟的网络技术完美的融合到多媒体应用中，平台系统支持双网段技术。

2.3.8.高可靠系统设计

管理平台的热备份：

视频管理服务器可实现双机热备，保障系统平台的可靠性。

动态负载均衡的智能集群：

高并发大负荷的流媒体服务器支持集群，通过动态负载均衡算法，可以根据各个服务器的能力和动态负载，将流媒体分发请求动态均衡负载到各个流媒体服务器上。

对故障服务器的业务，实现秒级承接，平滑得承接到其余流媒体服务器。

2.3.9.全局化的资源管理

抽象资源技术：

IMOS平台将监控平台中所有组成单元抽象为资源。

例如组织、IPCamera、计划、告警、资源组等等都是资源，对可管理对象进行了统一的抽象，任何可管理对象也可以作为资源进行管理，资源本身不仅具备层次关系，也可以任意划归。

从而给用户带来无比丰富灵活的角色、权限、组织管理功能。

这样一方面可以实现对用户权限的精细灵活划分，又可以使权限划分的操作变得更简洁。

全局资源管理：

通过抽象资源技术，域、虚拟域被虚拟为全局的资源，也可以把多个下级域抽象为一个虚拟域，可以对跨域资源进行灵活简洁的权限控制。

2.3.10.增强的人性化用户体验

高清、低时延的实时与历史图像的调用显示，结合GIS/电子地图的方便的图像调用，灵活丰富的图像切换计划和策略，精确到秒的历史图像检索和查看，使得图像的调阅更贴合用户的实际需求。

前端丰富的报警输入输出接口，平台灵活的报警处理和报警联动，为有安保需求的用户构建统一安防监控系统。

将IP网管及业务控制平台的技术应用至IP监控系统，可以方便的实现IPC、解码、存储、网络传输和业务软件（服务器）四大平台的统一网管和维护，统一故障定位和设备管理，极大的提高了管理人员的管理效率，降低了工作强度。

2.3.11.开放的系统融合能力

基于IMOS平台，iVS视频监控系统可以很好的融合接入原有纯模拟、模数结合、纯数字/网络监控系统，以达到充分利旧目的，节约建设成本。

基于IMOS平台，iVS视频监控系统可以直接与其他多媒体系统通信，将视频监控系统中的现场图像和历史录像，以数字信息的形式，发送到各个会场或信息发布节点。

IMOS作为支撑多业务高开放的多媒体操作系统，提供基于业务逻辑层和基础设层的SDK接口，整个系统架构中除了底层的OS层，其他各层的组件、应用都可以快捷的实现合作开发和融合。

合作开发不再局限于不同产品的对接和不同平台间的数据调用。

各种行业化应用完全可以在IMOS提供的SDK上提供各种层次的开发，让ISV专注与应用开发，发挥其优势，避免大量基础平台开发风险并降低成本。

让合作开发变得方便、快捷，合作开发的产品和形式更丰富，可以大