XX保税区监控系统技术建议书.docx
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XX保税区监控系统技术建议书
XX保税区监控系统技术建议书
目录
第一章项目背景4
1.1XX保税区综合监管与集群应用平台系统建设需求4
第二章综合监管与集群应用平台系统建设总体思路5
2.1XX保税区综合监管与集群应用平台系统建设基本原则5
2.2XX保税区综合监管与集群应用平台系统总体设计6
2.3XX保税区综合监管与集群应用平台系统建设步骤6
第三章综合监管与集群应用平台系统基础网络建设8
3.1基础网络设计原则8
3.2网络结构设计9
3.2.1核心网络设计9
3.2.2各企业、分控中心接入网络设计10
3.3IP地址规划10
3.3.1IP地址规划总原则10
3.3.2IP地址分配方案11
3.3.3网络设备命名规则11
3.4QoS设计12
3.5企业上网带宽控制设计14
第四章综合监管与集群应用平台系统视频监控系统建设15
4.1视频监控系统结构设计15
4.2视频监控系统前端接入设计16
4.3视频监控系统监控中心设计18
4.4视频监控系统存储设计19
4.5原有视频监控系统利旧与改造21
4.6视频监控系统业务流程22
4.7管委会监控中心与企业监控对讲系统设计30
4.8视频监控系统优势32
4.9设备选型介绍34
4.9.1室外型高速球型摄像机34
4.9.2室外型云台枪型摄像机34
4.9.3三合一防雷器34
4.9.4室外型单路编码器35
4.9.5室内型多路编码器37
4.9.6网络存储设备40
4.9.7视频管理服务器42
4.9.8数据管理服务器43
4.9.9流媒体服务器48
4.9.10视频解码器49
4.9.11电视墙52
第一章项目背景
1.1XX保税区综合监管与集群应用平台系统建设需求
XX保税区管委会为了服务保税区内的企业安全生产，需要搭建一套数字化综合监管与集群应用平台系统，对于50余个企业进行监督与管理，在管委会建立总监控中心，在海关、工商、公安局等部门设置四个分监控中心，对每个企业进行监督与管理。
XX保税区综合监管与集群应用平台系统采用统一规划，分步实施的方式予以建设。
管委会建设基础通信传平台以及核心管理系统，各个企业分别建设自有监控系统，采用统一技术规范进行建设，以保证互联互通。
第二章综合监管与集群应用平台系统建设总体思路
2.1XX保税区综合监管与集群应用平台系统建设基本原则
数字化原则
综合监管与集群应用平台系统需最大程度上利用数字化的技术手段，整合此前建设的系统资源，统一到数字化管理平台上，实现系统管理数字化，人机界面友好化，基础数据资源化和系统应用智能化，从而实现统一的管理与维护。
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，根据保税区管委会管理的实际状况，充分满足各单位人员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。
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。
在保税区管委会综合监管与集群应用平台系统的设计中，对所有设备和相应软件的设计中，应该选用国际先进的设备和系统，真正实现国内先进水平的目标，系统建成后在很长时间内不会被淘汰。
实用性原则
保税区管委会综合监管与集群应用平台系统的建设应以实用性为基本原则。
系统功能必须满足管委会工作人员以及游客的基本要求，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。
可靠性原则
作为保税区管委会管理的关键系统，需要保证系统安全、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。
系统的稳定因素从硬件、软件系统协同运行中给予充分的保证。
如有发生也应做到可即时恢复。
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。
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，系统在满足当前需求的基础上，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。
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年的发展需求。
安全保密性原则
整个系统安全的问题，是系统建设中一个优先考虑的关键，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。
传输网络的建设需符合管委会有关规定，充分考虑网络的安全性和保密性。
在考虑系统的安全性和保密性时，除应考虑各种外界干扰外，还需在各个环节提供安全、保密措施。
2.2XX保税区综合监管与集群应用平台系统总体设计
综合监管与集群应用平台系统是保税区管委会的综合化数字管理平台，包含了多项业务，所有业务都基于数字化网络通信传输平台，在此平台之上，根据业务类型的不同，分为网络传输系统、视频监控系统、800M数字集群系统等三大组成部分。
每个系统都有若干个子系统，能够独立运行，但是又紧密联系，构成了综合监管与集群应用平台系统的基石。
2.3XX保税区综合监管与集群应用平台系统建设步骤
根据XX保税区实际情况，综合监管与集群应用平台系统一期工程重点做好网络基础设施建设同时，实施视频监控系统和800M数字集群系统。
企业各个厂区监控前端根据企业实际情况自行增加。
基础网络系统：
以核心、接入交换设备为核心，建设覆盖全保税区的数据通信骨干网络，同时配置网络安全系统，为企业监控应用系统建设提供稳定、高速、安全的传输网络支持。
视频监控系统：
视频监控系统以基础网络平台为依托，网络化视频监控技术为手段，实现对XX保税区道路以及企业的监控覆盖，为保税区保护、管理和服务提供第一手现场图像资料，达到集中控制，统一管理的目的。
以下分别就三大系统进行方案设计说明。
第三章综合监管与集群应用平台系统基础网络建设
3.1基础网络设计原则
结合企业监控系统的实际应用和发展要求，在进行企业监控基础网络系统设计时，主要应遵循以下原则：
Ø高性能：
网络要求具有数据、图像、语音等多媒体实时通讯能力。
主干网应提供可保证的服务质量和充足的带宽。
采用最新科技，以适应大量数据传输以及多媒体信息的传输。
整个系统在国内三到五年内保持领先的水平，并具有长足的发展能力，以适应未来网络技术的发展。
如：
具有三层及以上线速交换能力。
Ø高可靠性：
网络系统是日常业务和各种应用系统的基础设施，应保证工作日和重点时期不间断运行。
整个网络应有足够的冗余，设备在发生故障时能以热插拔的方式在最短时间内加以修复。
可靠性还应充分考虑网络系统的性价比，使整个网络具有一定的容错能力，减少单点故障。
Ø标准化：
所有网络设备都应符合有关国际标准以保证不同厂家网络设备之间的互操作性和网络系统的开放性。
Ø可扩充性：
所有网络设备不但满足当前需要，并在扩充模块后满足可预见将来需求。
网络设计要考虑本期网络系统应用和今后网络的发展，便于向更新技术的升级与衔接。
要留有扩充余量，包括端口数量和带宽的升级能力。
Ø易管理性：
网络设备应易于管理，易于维护，操作简单，易学，易用，便于进行网络配置，发现故障。
Ø支持多媒体:
支持文本、语音、图形、图像及音频、视频等多种媒体信息的传输、查询服务，具有多种基于优先级队列的QoS保证，多媒体应用对服务质量有很高的要求，如带宽，延迟，延迟的变化等，需要网络对服务质量（QoS）有很好的支持。
Ø安全性:
网络系统的数据和文件多数要求具有高度的安全性，因此，网络系统本身要有较高的安全性，对使用的信息进行严格的权限管理，在技术上提供先进的、可靠的、全面的安全方案和应急措施，确保系统万无一失。
同时符合国家关于网络安全标准和管理条例。
Ø实用性：
系统建设首先要从系统的实用性角度出发，未来企业监控内部的信息传输都将依赖于计算机网络系统，所以系统设计必须具有很强的实用性，满足不同信息服务的实际需要，具有很高的性能价格比，能为多种应用系统提供强有力的支持平台。
3.2网络结构设计
综合考虑到企业监控需要，每个企业设置一台接入交换机，每个分控中心设置一台接入机，核心交换机设置在管委会总监控中心，整体采用二层结构，完成50个企业以及5个分控中心的连接。
3.2.1核心网络设计
核心层为整个网络的骨干，实现骨干交换机的信息交换，完成全网各种业务的汇聚及核心层与汇聚/接入层之间的高速数据交换。
考虑到企业监控基础网络平台建设会涉及到众多的业务及部门，今后的数据量大，以及在上面的各种应用软件，这就需要有大容量的核心交换机能力。
本方案在网络的核心层部署1台高性能、高可靠的多业务万兆核心交换机H3CS7500E。
S7500E采用创新的硬件设计，通过独立的控制引擎、检测引擎、维护引擎为系统提供强大的控制能力和50ms的高可靠保障；通过基于分布式的高性能硬件转发和大容量Crossbar无阻塞交换技术，保障了系统的高处理性能和灵活的扩展能力；通过OAA开放架构，实现了网络和安全、无线的融合。
基于万兆平台设计的大容量电信级核心交换机S7500E配置了高可靠无源背板，并且配置了负载均衡的双电源模块和散热风扇，所有关键部件冗余设计和电信级的热插拔支持，保证整个核心的高可靠性。
在核心交换上部署防火墙插卡，利用虚拟技术，虚拟成多个防火墙，分别对服务器进行分区分域的安全划分，保障了整个数据的安全性；同时，设置ACG应用控制网关，对于每个企业的出口带宽进行限制，并对主要的业务程序进行识别和控制。
3.2.2各企业、分控中心接入网络设计
接入层是为最终用户提供网络接入，为端终PC提供100M的桌面接入服务,同时应具备划分VLAN的功能，根据部门或应用需求，将接入终端进行VLAN分类，以便有效地控制网络广播和安全。
在每个企业设置一台S2126EI二层接入交换机，采用百兆单模光纤上行，在每个分控中心设置一台S3116TPSI二层接入交换机，采用千兆单模光纤上行。
3.3IP地址规划
3.3.1IP地址规划总原则
●简洁性：
规划应该尽量简单，当看到一个特定设备上的IP地址时，就应该可以推断出它是哪一类设备，在网络上的什么位置，不需要查阅大量的文档手册。
●易管理性：
易于网络管理员进行设备的维护。
●连续性：
连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合，大大缩减路由表，提高路由算法的效率。
最理想的策略是建立一个分级地址管理规划，这样可以使路由表相对较小。
●可扩展性：
地址分配在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时能保证地址叠合所需的连续性。
规划应至少满足可以预测到的增长，如果可能的话，尽量能够满足不可预测的增长或其他变化。
●灵活性：
地址分配应具有灵活性，以满足多种路由策略的优化，充分利用地址空间。
3.3.2IP地址分配方案
建议采用静态分配和动态分配相结合的方式来分配IP地址。
●设备互联地址，设备Loopback地址等采用固定IP地址；
●各级局域网中，服务器采用固定地址；
●一般而言，对于开机率比较低的区域，或主机位置及人员变动相对比较频繁的区域，如办公区，开发中心等，建议采用动态地址分配，办公区的主机开机时通过DHCP请求获得一个，用户的网络通信使用该地址，关机后系统回收该IP地址。
这样既可以节约IP，也使得网络用户便于管理。
各种三层设备的Loopback地址的使用，在不同的方面都需要它的参与，对于内部路由协议的正常运行，整个网络的正常运行，有着至关重要的作用。
因而对于各个路由器设备的Loopback的分配和管理，应当采取统一的专有地址空间。
通过为所有的路由器设备分配一个专有的地址空间，能够更为有效地进行路由器设备的路由配置和管理，以及方便今后的故障的诊断和排除。
Loopback地址分配采用32位掩码的原则。
设备间互连的IP地址，从业务的相关性上，他们一般不具有全局的功能，而只是提供完成两个路由器之间的连接。
因而从这个角度上讲，这部分的地址空间的分配应当考虑以下的方面：
●尽可能以分层次的方式为他们分配地址。
●提供足够的预留空间，以满足今后新增链路的需要。
●同一区域（area）内的设备互联地址连续分配，每个互联段分配1个/30的最小地址段。
采用上面的分层次的链路地址分配结构，能够保证路由处理的高效性。
而在实施的过程中，应当考虑到在根据业务需要新增链路的时候，这种分层次的结构尽量不会被打破。
那么，就需要在初期分配的时候，考虑到不远的将来可能进行的扩容，从而进行相应的预留。
3.3.3网络设备命名规则
为了保证标识网络设备命名的统一性，以便于管理网络设备，应该为网络中每一台设备赋予名称标识，设备命名的基本原则为：
●能表示出网络设备的类型
●能表示出网络设备的物理位置
●能表示出网络设备所属的网络层次
●相同物理位置和网络层次的网络设备由不同序号区分
●能反映出该设备的业务属性和网元功能
网络设备标识方法
●主路由器标识：
M（MainRouter）
●路由器标识：
R（Router）
●备份路由器标识：
B（BackupRouter）
●拨号访问路由器标识：
A（AccessRouter）
●交换机标识：
S（Switch）
●防火墙标识：
F（Firewall）
●VPN设备标识：
V（VPN）
服务器标识方法
●DNS服务器：
D
●WEB服务器：
W
●FTP服务器：
F
●DATABASE服务器：
DB
网络设备命名总体原则
网络设备命名可以采用字母与数字结合的办法进行命名。
可采用以下的方法：
省编码（中文名称首字母缩写）＋地市编码（中文名称首字母缩写）＋网络设备标识＋网络设备编号
3.4QoS设计
在传统的IP网络中，其主要业务如：
WWW浏览、Email电子邮件、FIPS文件传输等对网络拥塞和时延并不敏感，网络以尽力传送模型为主，网络对所有报文统一对待、但对报文传送的可靠性、传送延迟等性能不提供任何保证。
企业监控网络是一个以IP为传输平台的网络，在这个网络上，将传输多种业务、多种应用，这些业务对可靠性、时延、时延抖动等服务质量有不同需求。
为了保证企业监控关键业务应用，需要在网络中实施QOS技术以保证关键业务在网络上传输的带宽和时延。
具体到本项目考虑到企业监控的核心基础网络采用万兆平台设备互联，不会出现网络拥塞，所以在企业监控网络平台中将主要实现对不同数据流的分类和标记。
即在接入层对不同业务的数据流进行分类，并采用DSCP进行标记。
在各功能区的接入层，可以根据不同Input端口、MAC地址、源/目的IP地址、IP协议或应用端口号，对不同应用数据流进行分类，并采用DSCP对数据包进行标记。
在连接广域网的路由器上设置相应的业务队列（如：
EF、AF4、AF3以及AF2队列），采用CBQ（CBWFQ）、WRED等技术，控制打了不同优先级标记的数据流能占用的网络带宽及其被丢弃的次序。
采用CBQ（CBWFQ）+LLQ的方式，根据已经定义的DSCP标记，对不同的数据流分配不同的带宽。
采用TailDropping或WRED机制，实现网络拥塞时的数据包丢弃。
数据流分类是QoS实现的基础。
根据对企业监控业务的分析，我们对企业监控数据流分类如下：
数据流
重要性
实时性
时延敏感性
流量
网络控制信息
高
高
高
低
运行管理
高
高
高
低
视频/语音数据流
中
高
高
高
其他办公数据流
低
中
低
中
将采用DSCP对数据包进行标记。
DSCP采用Ipv4报头中的6个Bit来定义服务水平，其中：
EF：
表示ExpeditedForwarding，为最高服务级别，EF用于支持低丢失率、低时延、确保带宽的应用。
AF：
表示AssuredForwarding，可以根据不同的服务要求，定义不同的服务级别。
BE：
表示BestEffort，一般用于缺省的服务级别。
针对以上企业监控数据流分类和分析，并考虑前文描述的数据分流，数据包标记如下：
数据流
优先级
DSCP定义
网络控制信息
高
EF
运行管理数据流
视频/语音数据流
其他办公数据流
低
BE
3.5企业上网带宽控制设计
在管委会的核心交换机上配置ACG应用控制网关，对于每个企业上Internet的用户进行管理和控制，为每个企业划分固定的上网带宽，并且通过应用软件对上网的行为进行监管，限制BT、Emule等消耗网络资源的应用，保证网络系统的可靠。
同时，在核心交换机上配置防火墙板卡，可以对每个企业虚拟成一个单独的防火墙，即使有企业的网络出现病毒，也可以通过虚拟防火墙起到隔离和保护的作用。
第四章综合监管与集群应用平台系统视频监控系统建设
4.1视频监控系统结构设计
综合监管与集群应用平台系统视频监控系统采用数字化手段，通过IP网络传输技术，将前端采集的视频信号传输回监控中心，进行视频信息的实时调阅或者历史回溯。
视频监控系统分为三层结构：
前端接入层、分控中心以及总控中心。
前端作为信息采集系统，负责将前端的音视频信息进行采集、量化、编码，然后传输到分控中心；分控中心负责所辖摄像机的控制和管理；总控中心作为系统核心，负责视频监控系统的管理和维护，并对前端传输到中心的信号进行集中的保存。
视频监控系统逻辑图如下图所示：
视频监控系统实际拓扑图如下图所示：
前端摄像机通过视频线缆传输到就近的视频编码器上，视频编码器将模拟电信号转化为数字电信号，通过网线连接到接入交换机上，由接入交换机传输到总监控中心；总控中心设置核心管理服务器，对系统进行管理和监督，配置多路解码器，将数字信号还原为模拟信号输出到电视墙上，同时，负责将视频信息集中保存在网络存储设备上。
4.2视频监控系统前端接入设计
前端接入系统分为3种情况，新建道路监控点接入，企业监控点接入和原有道路监控点接入，其中只有新建道路监控点采用单路编码器放置在前端，企业以及原有监控点全部采用多路编码器在室内接入，所有视频线缆全部传输到室内，然后接入多路编码器；企业监控点接入由各个企业自行负责，按照统一技术规范进行建设和施工，确保能够接入管委会监控中心。
下图是室外型单路编码器接入方式：
室外立杆采用统一样式，表面饰奶白色处理，厚度要求为5MM或以上，高度在4-7米之间（具体高度视现场环境而定）。
整个立杆应有较高的安装强度，可接受70米/秒的风速；在风速25M/S时，立杆最高处摆动幅度＜16MM，震动频率f＜0.2次/秒，在摄像机用高倍数镜头拍摄时，不会因为立杆的晃动而引起画面的抖动。
立杆的设计应美观，防攀爬；立杆顶部封口，防止雨水渗入，立杆底端焊接固定用法兰盘，规格应和地锚螺栓完全配合；在摄像机上方设计引雷针，摄像机和设备箱应在引雷针的保护之下。
立杆要经过热镀锌防腐处理，镀锌层的厚度为75uM，且应在完成了所有的钻孔、焊接等工序后进行，最后在表面做纯聚酯粉喷塑，要求光滑无气泡。
应保证立杆在五年之内不出现锈蚀。
立杆的基础采取现场浇铸砼基础的方法制作，必须遵守《钢筋混凝土施工规范》。
事先应制作好地锚螺栓法兰盘组件，其单根螺栓的尺寸应不小于20×600mm。
地锚螺栓的埋入深度大于600mm。
在立杆0.4米高处设置一个110X300mm的检修口，用子管沿立杆内壁从设备箱引到检修口内，便于光纤、电源线的穿引。
立杆基础的施工应与防雷地网的施工同时进行，地网应和基础法兰盘进行焊接，在检修口内应留有地线引出端，便于以后将地线通过子管连接到设备箱。
前端摄像点的电源、光端机、防雷器等辅助设备都安装在一个金属设备箱内，实际尺寸应以能方便地安装所有的设备为准，采用底部进线方式，内部安装架的设计应综合考虑各设备的安装位置，应具有防雨、防尘、防潮、防盗防锈等功能。
设备箱（底部高度）应安装在地面以上60cm的基座上。
机箱采用2mm以上优质不锈钢钢板，热镀锌喷塑，表面为乳白色。
箱体防护等级应能达到IP56防护等级。
户外全天候设计，防雨防尘，温控风扇，遮阳罩；压铸铝结构；符合IP66标准；防护罩内部表面带隔热材料；便于维护及安装工作。
取电指监控系统工程中涉及的就近取电所需的管道及电源线缆采购及施工、调测，取电电源电缆铺设到就近取电源点，供电源的连接处安装一个空气电源开关外加一个小的配电盒。
4.3视频监控系统监控中心设计
保税区管委会总控中心作为系统的核心，负责视频监控系统的管理和监督。
核心管理服务器、核心交换机以及网络存储设备都设置在中心机房之中，总控中心设置控制台和电视墙，用于显示和控制；视频管理服务器用于设备的注册、授权工作；存储管理服务器用于监控点存储计划的制定、执行和监督；媒体交换服务器用于视频信息的复制和分发；网络存储设备负责监控点历史录像的集中存储。
4.4视频监控系统存储设计
保税区新建视频监控系统，建设600个左右监控点。
对于视频监控系统的存储平台有如下要求：
（1）要求监控控制平台的数据库在纪录图像信息的同时，还应纪录与图像信息相关的检索信息，入设备、通道、时间、报警信息等。
平台应能存储音频信息并保持15天；对于需要长期保存的信息可配置专用存储设备备份。
（2）图像存储设备满足采用H.264或MPEG-4视频编码格式进行图像存储。
跟据需要扩展G.711等音频编解码器标准实现音频同步存储。
（3）具有足够的扩展空间，存储的图像数据应保证具有CIF（352*288）以上的图像分辨率；
（4）监控图像存储时间不小于15天，经过复合后的报警图像应按相应的报警处置规范做长期的保存。
（5）支持按图像来源、纪录时间等多种方式对存储的图像数据进行检索，支持多用户同时并发访问同一数据源；
（6）设备管理：
要求平台内的存储系统，在同一的管理平台下，实现对所有存储软硬件资源的配置及查询，系统性能的实时监视，系统设备的故障报警监视、故障诊断、及定位分析、报警日志的创建及维护等。
（7）安全认证：
验证用户的访问权限和优先级，监测和纪录用户进行的访问和操作等；验证接入设备的合法性，并注册合法设备。
存储设备选型
在保税区存储系统建设中，必须考虑影像数据的保密性和对网络带宽的影像，监控录像数字化采用集中式存储集中管理的网络存储技术已经成为主流应用模式。
IP智能监控存储系统，采用专业标准的存储设备，进行集中式存储集中管理数据存储模式，有如下优点：
监控画质清晰
由于采用标准、专业海量存储设备存储监控录像，无须受到像DVR或DVS模式因为操作系统限制，最大4T容量限制，存储容量的限制只能存储低码流CIF格式。
本系统采用专业存储设备，可根据实际业务需要任意设定图像存储格式，提高画质质量，实现高清晰的监控。
可选D1、CIF等多种不同清晰度监控画质，音频上可扩展支持必要的扩展G.711标准，确保实时监控画质、音质。
还原历史监控影像完全相同，并可支持高清，达到清清楚楚监控、事后取证准确、精准支撑决策的监控效果，真正实现监控系统部署的意义。
存储系统性能可靠
由于存储系统不仅要支持多路摄像头的监控数据为并发实时顺序写入，同时要满足三级监控中心对同一数据源的多路并发随机读取，对于存储系统带宽、持续写性能、
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