中小型园区监控系统解决方案.docx
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中小型园区监控系统解决方案
中小型园区监控系统解决方案
技术建议书
浙江宇视科技有限公司
年6月
1.项目概述4
1.1.系统建设概述4
1.2.系统总体需求4
1.3.系统建设目标5
1.4.系统建设原则5
1.4.1.合理性原则5
1.4.2.先进性原则5
1.4.3.实用性原则6
1.4.4.可靠性原则6
1.4.5.可扩展性原则7
1.4.6.安全保密性原则7
1.5.设计依据8
2.系统总体架构设计9
2.1.需求分析9
2.2.系统总体架构设计10
2.3.平台系统概述11
2.3.1.方案概述11
2.3.2.方案组成11
2.3.3.方案特点13
3.系统前端设计15
3.1.图像采集及编码处理设备15
3.1.1.摄像机及镜头15
3.2.网络建设需求分析15
3.3.网络详细设计16
3.3.1.总体设计16
3.4.监控点的接入设计16
3.4.1.一般监控点设计16
3.4.2.道路、周界监控点设计16
3.5.路由设计16
3.6.QoS设计16
3.6.1.组播技术介绍17
3.6.2.组播网络设计18
4.数字视频存储方案设计18
4.1.需求分析以及建设目标18
4.2.需求分析以及建设目标19
4.3.监控系统存储模式对比分析19
4.4.存储设备选型分析20
4.5.存储系统配置22
4.6.IPSAN监控存储系统特点22
4.7.存储设备功能特点概述23
5.系统管理平台设计28
5.1.系统管理平台建设需求分析28
5.2.系统管理平台的主要功能30
5.2.1.智能视频管理功能30
5.2.2.智能运维管理功能42
5.2.3.移动终端管理服务器47
6.监控中心图像显示系统设计48
6.1.中心控制室48
6.2.显示系统50
6.3.视频解码器设备选型51
7.系统整体优势51
7.1.统一的多媒体开放平台51
7.2.性能强劲的工业级前端设备52
7.3.高可靠的专业视频存储52
7.4.专业的视频承载网络52
7.5.增强的人性化用户体验52
1.项目概述
1.1.系统建设概述
根据亿利集团厂区的组织结构和安防系统使用功能，对园区、楼宇的事态、人流等状况进行宏观监视，以便于随时掌握各种活动情况。
在特殊情况下，可以对入侵、防盗所发现的异常情况进行监视取证。
在人们无法直接观察的场合实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，当有突发事件发生时，电视监控系统能够迅速观察现场并采取行动，还能够集中监视事态发展及指挥行动，通过安装监控也能有效地威慑和预防事件的发生，提高了技防装备水平与管理档次。
针对上述的需求和结合当前监控的发展趋势，我们特提出了基于平台平台的智能监控系统，通过该统一监控平台，可以把监控系统纳入平台管理，从而显著提高亿利集团厂区的监控系统性能。
1.2.系统总体需求
亿利集团厂区项目视频监控系统使用数字监控系统进行监控组网，可以在监控中心统一控制，对亿利集团厂区内各场所进行全方位的监控。
系统总体需求如下：
1.系统具有远程管理功能，远程管理员可以通过监控网络进行远程的操作或察看。
2.在监控中心设置液晶显示单元组成大屏幕监视墙系统，在中控室和保安室安装液晶监视器。
3.总控制中心配置视频管理服务器、客户端工作站等设备。
通过NVR存储设备在监控中心实现本地现场存储功能，满足全实时、高画质的图像资源存储。
4.客户工作站则通过访问视频管理服务器实现监控图像的查看，以及本地监控录像的调看。
为贯彻监控系统建设力度和目前企业可接受程度相结合、探索创新和稳步推进相结合、与业务应用相结合的的原则，体现“实用，可靠，经济，科学”的指导思想。
以规范技术应用为重点，以增强技术设施的实际应用效能为核心，通过技术集成，建立和完善覆盖面广、资源共享、综合应用的各级监控系统的技术平台。
综合分析，亿利集团厂区项目在整个监控系统管理方面主要有以下方面的需求：
●对亿利集团厂区的出入口、办公楼、厂房、停车场进行实时图像监控；
●监控中心管理人员可以在权限范围内查看前端图像并对前端图像采集设备进行操控；
●监控图像根据要求进行可靠的存储，各级管理人员可以在权限范围内方便地调用、查询；
●监控图像远程调用、远程指挥。
1.3.系统建设目标
亿利集团厂区项目智能视频监控系统实现对整个园区中监控区域的实时视频监控、图像存储、历史图像查询、云台操作控制；实现监控网络和监控内容的广度覆盖，监控网络应全面覆盖重点地区，监控内容应适应亿利集团厂区项目视频监控业务的需求；实现监控信息反馈的快速反应，确保信息的快速、高效和安全流动。
具体建设目标：
●新建亿利集团厂区单位监控系统网络，实现各监控点的安全接入。
●扩建数字化监控系统监控中心，新增智能视频监控管理平台。
●新建集中数字网络存储系统。
1.4.系统建设原则
为了达到国内领先的目标，亿利集团厂区项目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。
1.4.1.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，亿利集团厂区项目智能视频监控系统设计根据亿利集团厂区的实际状况和建设监控系统的具体要求，充分满足各单位部门在使用中的各项功能要求。
1.4.2.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。
在亿利集团厂区项目智能视频监控系统的设计中，对所有设备和相应软件的设计中，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。
亿利集团厂区项目智能视频监控系统的设计采用数字视频方式，前端图像通过模拟/网络摄像机IPC直接对图像进行数字编码（720P/1080P分辨率）、存储，编码器/IPC支持双流的方式，数字实时图像通过解码器在监视器墙或者通过管理计算机在液晶电视墙显示，数字存储图像直接写入NVR的磁盘。
这一技术路线保证了系统具有良好的清晰度、较少的服务器资源占用、完全实时、一流的网络功能等诸多特点，采用了先进的数字图像技术，为系统扩展应用打好基础，系统建成后在很长时间内不会被淘汰。
1.4.3.实用性原则
亿利集团厂区项目智能视频监控系统的建设以实用性为基本原则。
系统功能满足动态监控和案件、事件倒查的基本要求，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。
1.4.4.可靠性原则
作为亿利集团厂区安全管理的关键系统，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。
系统的不稳定因素从硬件、软件系统协同运行中给予充分的防止。
如有发生也可做到即时地恢复。
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：
●前端摄像系统的可靠性
●信号传输系统的可靠性
●数字编解码系统的可靠性
●视频存储系统的可靠性
●视频管理服务器的可靠性
●网络系统的可靠性
●软件系统的可靠性
●系统在设计上采用容错技术
⏹后备电源系统
⏹主要设备的备品、备件
⏹硬盘MTBF≥100万小时
1.4.5.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，可以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（如车牌识别、人脸识别、可疑物发现跟踪等）。
随着系统以后的扩展，用户容量、存储容量将会不断扩大，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、硬件能够平滑升级或更新，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：
●视频管理系统的可扩展性
●视频存储系统的可扩展性
●网络系统的可扩展性
●数据库系统的可扩展性
●外围设备的可扩展性
●应用软件系统的可扩展性
1.4.6.安全保密性原则
整个亿利集团厂区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。
由于本系统涉及到对于公共场所的日常实时监控、数据传输量大及使用人员多，故安全性和保密性就显得十分突出和重要。
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。
系统的安全性和保密性可从以下方面加以保证。
●网络的安全性
数字图像网络借助于亿利集团厂区内部专网，专网与其它网络可通过UNP网络隧道技术确保安全性，因此从计算机网络的最低层链路层至最高层应用层进行全面安全的防护保障，充分保证了整个网络的安全。
●软件系统的安全性
操作系统级的安全规范满足国际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及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。
同时，所有设备主动向平台注册，且只接受管理平台的控制指令，杜绝非法访问。
●应用程序级的安全性
所有的操作人员进入系统前均需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。
所有的操作人员均需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。
1.5.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：
《安全防范工程技术规范》（GB50348-）；
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）；
《安全防范系统验收规则》（GA308-）；
《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000）；
《安全防范系统》（DB33/T334-）；
《民用闭路电视监控系统工程技术规范》（GB50198-94）；
《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）；
《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-）；
《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》（GB4793-）；
《信息技术设备的安全》（GB4943-）；
《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收技术规范》。
EIA/TIA568A，EIA/TIA569A国际电子工业协会通信线缆、通讯路径和空间标准
ISO/ICE/IS11801结构化布线标准
ISOTCP/IP协议标准
ISO/IEC13818MPEG-2协议标准
ISOIGMP/CGMP协议标准
10BASE-T，100BASE-TX标准IEEE802.3，IEEE802.3U
《中华人民共和国通信行业标准》（YD/T926）
《防盗报警控制器通用技术条件》GB50198-94
《电视系统视频指标》CCTRREMENDATION472-3
《电气指标标准》ELA-422 ELA-485
《电子设备雷击保护导则》GB7450-87
2.系统总体架构设计
2.1.需求分析
采用基于IP的智能监控架构体系，能确保亿利集团厂区项目监控系统未来可与办公系统两个网络系统互联互通，并同时将视频图像传至监控中心，实现数据、视频共享。
亿利集团厂区项目的视频监控系统，总计新建44（厂区内17点、出入口10点、宿舍楼17点）个监控点，采用高清网络枪机、高清网络半球摄像机、出入口卡口配套设备进行设计。
技术要求主要有：
（1）为了适应各种恶劣环境要求，编码设备应采用针对户外安装、设计的产品，编码设备本身要求满足《GB50348-》中规定的防雷、防静电指标，要求达到防潮、防霉、防盐雾侵蚀1级户外防护等级要求。
（2）为了实现当前和未来亿利集团厂区项目监控系统的整合，编码器与监控控制平台通信协议需采用公安部统一要求的SIP标准协议，图象编码格式完全符合国际标准的H.264编码格式；
（3）为保证实时图像的流畅性，采用UDP组播方式传输实时监控图像；为了保证图像存储的可靠性，监控系统采用TCP单播方式传输存储码流和历史图像点播码流。
（4）为了满足客户需求和组网要求，前端选用高清网络摄像机IPC，图像清晰度需要达到720P或1080P。
（5）为了避免服务器转发瓶颈和单点故障问题，IPC支持标准的iSCSI协议直接写入存储硬盘的功能，裸数据方式直接写入硬盘。
（6）为了节省线路带宽资源，减少投资，同时满足未来监控系统大规模部署需求，IPC需提供组播功能；
（7）为保证存储可靠，IPC需提供本地缓存功能；为了保证整体系统的安全性，本次选型产品需提供设备接入认证、防篡改、防替换功能；
（8）为了满足大规模部署需求，降低管理和维护难度，IPC需提供线路故障修复后系统自动连接功能，同时可通过监控控制平台实现集中配置管理，支持远程设备状态检测和配置自动校验功能。
2.2.系统总体架构设计
基于以上的技术需求分析和甲方技术要求，方案设计采用UNIVIEW的IP智能监控系统。
系统采用UNIVIEWIP智能视频监控系统，在监控中心/各分控中心部署管理平台服务器和NVR存储设备，在前端部署IPC，部署覆盖整个园区的监控承载网络。
整个系统采用高性能IP专网承载监控图像，不存在图像衰减问题，同时通过组播方式支持多个人同时查看同一热点，系统可实现无阻塞交换，无任何瓶颈。
可以保障这样大规模监控系统的“监、控、查、管”综合性能。
2.3.平台系统概述
2.3.1.方案概述
基于宇视多媒体嵌入式应用开发平台的行业监控解决方案是UNIVIEW公司针对各种应用规模较大、要求高可靠海量存储、定制与集成需求繁多的行业监控市场推出的网络视频监控解决方案。
通过合作伙伴基于平台的合作开发，平台解决方案可以扩展应用到各行各业的综合监控系统中。
适用的范围包括平安工程、轨道交通、机场、公路、教育、医疗、金融、电力、监狱、环保、大型园区等的联网监控。
平台解决方案包括了网络摄像机、存储系统、网络系统和管理平台四大基础组件。
平台解决方案的核心是平台管理平台，包括VM3.0视频管理服务器软件，IA智能视频管理服务器软件，以及需要接入第三方DVR/NVR/IPC设备（海康）配置DA3.0设备代理服务器软件。
2.3.2.方案组成
一个典型的平台网络监控解决方案的组成和基本功能如下：
1）前端系统
包括摄像机、监听头、对讲设备、报警探头和编解码器组成，其中编解码器由UNIVIEW提供。
当前端需要解码还原图像时配置DC系列解码器。
●网络摄像机
IPC直接将光信号转换成数字信号，并经过编码压缩，通过IP网络将图像信息传送到监控中心。
支持移动侦测报警，支持接入对讲设备和报警输入输出设备，满足监视监听、云镜控制、对讲和报警接收联动的基本需求。
支持实时流和存储流双流输出，支持端到端的NVR存储，同时支持本地缓存，当网络故障时可以保存图像信息。
针对室内室外应用场景和不同图像画质需求可以采用不同的网络摄像机产品，枪机高清系列可以通过更换镜头、护罩和其他外设灵活的实现各种场景监控；球机系列全部采用日系进口机芯，支持IP66和4级防雷，适合需要高速转动的巡视和跟踪场所。
枪机除了PoE电口之外,还可提供SFP接口，不需要外置以太网光纤收发器，减少长距离传输的故障点，并可通过插卡更换的方式支持EPON模块，单芯光纤可接多路IPC，减少布线成本和施工难度之外，还可解决IP到路面的安全接入问题。
2）网络系统
所有前端编解码器通过网络系统和监控中心相连，实现各种信息的传递。
UNIVIEW提供了丰富的网络设备，包括接入交换机、汇聚交换机、核心交换机和路由器，针对EPON无源光网络组网需求提供了低成本的盒式OLT交换机和集成在核心交换机中插卡式OLT。
这些设备内嵌了丰富的安全特性并针对监控的需求对组播等应用进行了优化，同时还可以为广域网组网提供完善的UNP解决方案，从而为监控系统提供了一个安全、可靠、灵活和高性能的基础网络平台。
3）监控中心
监控中心的核心是平台管理平台;除此之外，监控中心还包括分布式部署NVR网络视频录像系统和电视墙控制设备。
●管理平台
⏹VM3.0视频管理服务器软件
监控中心的核心管理平台软件首先是VM3.0视频管理服务器，是整个系统的核心信令管理服务器。
该服务器主要用于系统认证、管理、配置、控制、报警等所有核心信令的处理。
⏹客户端
各级中心最主要的人机界面通过VM3.0提供服务的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。
⏹DA3.0设备代理服务器软件
新建系统平台接入第三方DVR/NVR/IPC时，需要部署DA3.0设备代理服务器软件，实现将第三方设备的信令格式转化为平台系统的标准信令格式，实现对第三方DVR/NVR/IPC设备的监视、控制、查询、报警管理、对讲等基本资源访问功能。
●网络存储
⏹VX1500系列IPSAN
IPSAN支持前端设备通过iSCSI协议直接写入数据，无需通过服务器转发转存，提升系统可靠性，消除系统瓶颈。
在系统中心配置集中存储设备，存储设备可以在物理上分布部署，但是在逻辑上可以在一个界面下进行统一管理，满足今后对视频信息/资源进行综合利用的需要。
⏹ISC3500系列NVR
针对网络存储需求，建议在宿舍楼配置ISC3500系列NVR，ISC3500系列NVR是UNIVIEW面向监控市场推出的高性能NVR，允许前端编码器通过iSCSI协议将压缩的数字视频信息以裸数据块的方式写入NVR中，实现端到端的NVR存储。
单台ISC3500-E提供8盘位标准存储，同时具备16路报警输入，4路告警输出以及智能业务扩展功能：
2.3.3.方案特点
平台方案相对传统监控解决方案，具备以下特点：
1）先进的系统架构
创新OS设计：
业界首创多媒体操作系统,采用OS分层、模块化、框架化设计,适配各种软硬件平台,和通用OS相比，具备更高的处理性能,更强大的开放能力和更丰富的多媒体软硬件资源管理能力。
先进的IMS架构：
完全遵循IMS（IP多媒体系统）架构，核心信令采用SIP，实现业务、控制、承载三分离，可以满足未来各种多媒体通信业务融合的需求，代表了未来多媒体通信领域的最新技术。
2）高清晰的图像采集处理
高清图像采集处理：
随着监控应用的大规模普及和需求场景的不断延伸，高清图像采集处理的需求应运而生。
通过高清网络摄像机或高清编码器可采集720P,1080P的高清晰图像，供平台处理使用。
3）创新结构化存储
媒体流数据的结构化存储：
创新的采用基于ISCSI格式的数据块方式将流媒体数据进行结构化处理，实现前端编码器到NVR的直存，存储架构简洁先进，无转存服务器瓶颈，数据安全，精确到秒的检索效率极高。
灵活安全的存储分布式部署：
平台监控平台中，NVR可以灵活部署在各级监控中心。
通过对分布式部署的NVR设备实现存储设备和存储空间的集中管理和数据集中备份（如中心选配IPSAN可实现重点部位双直存），同时采用虚拟通道、NAA网络自适应技术以及干线管理技术，保障了存储资源和数据的安全性管理。
4）丰富的网络技术
全流程的QoS保障：
可以针对实况、回放、报警等各业务设置不同的DSCP优先级，和网络设备的QoS功能配合，在网络拥塞时保证高优先级的业务得到充分的带宽保障，实现业界领先的多业务QoS保障能力，保证了平台监控平台在异构网络环境下的高适应性。
最丰富的全光组网能力：
基于UNIVIEW在网络技术的深度理解，系统无缝整合SFP光纤星型组网、EPON无源光网络总线/树形组网、RRPP光环网组网技术，从而提供业界最全面丰富的全光网组网能力，适应各种光纤组网环境。
5）开发、兼容的系统设计
多种标准的兼容支持能力：
全面支持并参与编制行业（公安3111、电信全球眼、联通宽视界、电力、石化、考试院联网等）、地域标准（DB33等），支持将各类非标准第三方平台转换为标准联网协议，满足跨域联网监控需求。
6）统一的安防接入
统一监控视频接入：
通过DA设备代理技术，支持主流DVR、NVR、IP摄像机的接入管理，包含监、控、查和集中存储，提供完善的第三方前端设备接入管理能力。
统一的安防系统接入：
通过面向大安防应用的I/O处理框架实现安防业务的统一管理，扩展性强，通过信令网关技术屏蔽不同安防系统的接入方式差异性，实现SCADA、报警、门禁、智能分析、GIS等各类安防系统和各种行业系统的业务联动和协同管理。
7）强大的网管能力
全局的SNMP协议支持：
平台各组件全面遵循SNMP协议，中心管理平台可以方便的基于SNMP协议对监控组网设备进行统一网管，使用IMP智能视频运维服务器实现对整个系统的高效管理。
8）先进的智能应用
人与车的协同管理：
平台各组件在全面遵循平台的系统架构下，采用UNIVIEW领先的智能应用技术，中心管理平台可以方便的使用IA智能视频分析服务器实现对整个系统的智能应用。
3.系统前端设计
3.1.图像采集及编码处理设备
3.1.1.摄像机及镜头
根据亿利集团厂区项目监控区域的不同，选择不同类型的网络摄像机及镜头。
在厂区内选择高清数字枪式一体摄像机，并采用12mm镜头，厂区出入口选用抓拍卡口摄像机，对进出车辆、行人进行抓拍，宿舍楼内建议使用高清数字半球网络摄像机。
3.2.网络建设需求分析
本次网络承载平台采用新建，在亿利集团厂区项目监控中心部署一台核心交换机。
分控中心部署汇聚交换机，在各监控局点部署接入交换机，前端监控接入点通过接入交换机，接入交换机通过光纤与核心交换机相连。
对网络平台需求分析如下：
●保证网络带宽；
●保证网络可靠性；
●保证接入安全性；
●降低接入线路成本；
●保证网络对视频的承载能力。
3.3.网络详细设计
3.3.1.总体设计
亿利集团厂区项目监控系统承载网络采用模块化、层次化设计的思想，前端监控点――汇聚交换机（分控中心）——核心交换机（监控中心）。
3.4.监控点的接入设计
3.4.1.一般监控点设计
前端监控点通过IPC/编码
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