海康威视监控方案.docx

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网络高清视频监控系统

标准化解决方案

杭州海康威视系统技术有限公司

2013年11月

目录 II

第1章总体概述 7

1.1设计背景 7

1.2现状分析 7

1.3需求说明 8

1.4设计原则 8

1.5设计依据 9

第2章系统总体设计 10

2.1设计目标 10

2.2设计思路 11

2.3总体结构设计 11

2.3.1系统逻辑结构 11

2.3.2系统物理结构 12

2.4用户价值体现 13

第3章前端系统设计 15

3.1概述 15

3.2前端系统结构设计 15

3.3IPC结构特点 16

3.3.1散热设计 16

3.3.2防水设计 16

3.3.3除雾设计 16

3.3.4防虚焦设计 17

3.3.5防刮擦设计 17

3.4IPC功能亮点 18

3.4.1超低照度 18

3.4.2强光抑制 18

3.4.3高清透雾 18

3.4.4红外增强 19

3.4.53D数字降噪 20

3.4.6新一代宽动态 21

3.4.7 SMARTIPC特色功能 21

3.5前端配套设施 27

3.6适用场景描述 29

3.6.1路面固定点监控 29

3.6.2出入口监控 30

3.6.3室内监控 31

3.6.4制高点监控 32

3.6.5大场景监控 33

第4章监控传输网络设计 39

4.1概述 39

4.2设计要求 39

4.3传输网络设计 40

4.3. 1网络结构设计 40

4.3. 2网络IP地址规划 42

4.3. 3 VLAN规划 43

4.3. 4路由总体规划 44

4.3.5网络传输带宽要求 44

4.4网络可靠性设计 45

4.5网络安全性设计 45

4.6网络管理规划 46

4.7设备选型说明 46

第5章监控中心系统设计 481概述 48

5.2系统结构设计 48

5.3存储子系统 48

5.3.1NVR存储设计 49

5.3.2存储结构设计 49

5.3.3NVR存储功能 51

5.3.4NVR存储亮点 54

5.3.5设备选型说明 55

5.4解码拼控子系统 64

5.4.1视频综合平台设计 65

5.4.2视频综合平台主要功能 66

5.4.3主要功能效果展示 67

5.4.4视频综合平台亮点 71

5.4.5设备选型说明 74

5.5大屏显示子系统 75

5.5.1大屏显示子系统结构 75

5.5.2LCD大屏 76

5.5.3DLP大屏 82

5.5.4设备选型说明 86

5.5.5主要设备选型 87

5.5.6监控中心及机房配套设施 87

第6章应用管理系统设计 90

6.1概述 90

6.2软件架构设计 90

6.3软件模块组成 92

6.3.1中心管理模块 92

6.3.3客户端模块 94

6.3.4视频质量诊断模块 95

6.3.5视频图像拼接模块 95

6.4平台功能设计 96

6.4.1基础管理功能 96

6.4.2基础应用功能 98

6.4.3高级业务应用 102

6.5平台部署环境 106

6.5.1硬件环境 106

6.5.2软件环境 107

第7章视频系统利旧设计 108

7.1概述 108

7.2系统利旧整体设计 108

7.3模拟监控系统接入设计 108

7.4网络监控系统接入设计 109

第8章方案优势分析 112

8.1全高清 112

8.2全网络 112

8.3高集成化 113

8.4高智能化 113

8.5高可靠性 114

8.6高扩展性 115

8.7高易用性 116

第9章应用举例 118

9.1需求描述 118

9.2.1前端部分设计 118

9.2.2监控中心设计 119

9.2.3传输网络设计 123

9.2.4应用管理软件设计 125

9.3配置清单 126

第1章总体概述

1.1设计背景

从模拟到网络、从标清到高清，随着安防监控技术的不断发展，用户对监控系统的要求越来越高。

目前为了解决监控系统的视频图像分辨率低、存储可靠性差、视频上墙显示复杂及系统管理性差等方面的问题,海康威视从系统的先进性、可靠性、实用性等方面出发，推出了一套集前端采集、后端存储、上墙显示及应用管理于一体的网络高清视频监控系统标准化解决方案。

1.2现状分析

随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有长足的发展，从最早模拟监控到数字监控再到现在方兴未艾的网络视频监控，发生了翻天覆地的变化。

目前视频监控系统在应用中主要存在如下问题：

系统管理性差、功能应用少：

系统很难实现对设备的集中管理，较少有系统管理平台或者现有管理平台的管理性不强、功能少，多局限于视频的预览、回放等基础功能，不能对系统设备进行远程参数配置、状态检测、用户权限管理等。

视频清晰度低、图像质量差：

现有的视频监控资源多数是以标清图像为主，整体视频图像质量差，只能解决“看得见”，无法实现“看得清”，降低了视频资源的使用价值。

系统组网性不强：

模拟监控系统的组网和应用受地域限制的影响较大，管理性和资源共享性较差；另外系统的扩展性和灵活性较差，不利于远距离传输。

视频码流大、画面不流畅：

用户在预览视频图像时，会经常出现卡、顿等现象，尤其是视频码流高、网络环境差的系统，严重影响用户的业务应用。

录像占用空间高、检索效率低：

视频图像占用存储空间大，存储成本较高；且录像易丢失，经常查找不到，困扰用户。

系统部署复杂、设备占用空间多：

原系统解码、上墙、拼控等功能实现非常复杂，系统所涉及的设备部署不方便，同时会占用较多空间。

系统维护不方便、故障响应不及时：

系统缺乏对前端设备故障的自动侦测与预警，前端摄像机损坏很长时间也未及时发现。

对旧系统的整合程度不高：

新建视频监控系统与原有系统之间难以融合，原有监控资源利用率低，造成资源浪费。

1.3需求说明

根据现状分析发现原先系统存在众多弊病，用户为解决上述问题，提出以下需求：

1）系统需要有中心平台进行统一管理；

系统应达到高清视频的采集、传输、存储、显示；

系统需全IP化，从而实现灵活组网，便捷管理；

降低视频码率，提高视频预览的效果；

系统应具备灵活、可靠的存储方式；

实现高清视频解码、拼接控制、开窗漫游显示等功能的一体化；

系统具备视频质量诊断功能；

从节省资源、降低成本的角度考虑原有系统利旧。

1.4设计原则

本系统以“先进性、可靠性、实用性、经济性、扩展性”为基本原则，具体如下：

先进性：

采用成熟、主流的设备构建系统，系统建设充分利用当前最新的视音频、数据、网络等技术，充分兼顾需求和技术的不断变化，建设业内领先的高清视频监控系统。

可靠性：

系统硬件采用电信级的服务器及专业设备，对关键设备采取冗余备份措施，软件采用模块化、分层隔离的设计思想，确保整个系统长期稳定运行。

实用性：

系统的设计突出应用，以现实需求为导向，以有效应用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于用户的工作需要。

经济性：

系统整体配置性能高，价格合理，建设成本和投入较低，同时方案考虑原有监控系统的利旧。

扩展性：

系统采用业界主流的硬件设备，提供标准的协议，具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，可以全面兼容主流厂商的设备，并能为其他系统提供接口。

1.5设计依据

1）《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）

2）《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-2011）

3）《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）

4）《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

5）《信息技术安全技术IT网络安全》GB/T25068

第2章系统总体设计

2.1设计目标

系统采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示；系统基于IP网络传输技术，提供视频质量诊断等智能分析技术，实现全网调度、管理及智能化应用，为用户提供一套“高清化、网络化、智能化”的视频图像监控系统，满足用户在视频图像业务应用中日益迫切的需求。

本方案主要实现以下目标：

建成统一的中心管理平台：

通过管理平台实现全网统一的视频资源管理，对前端摄像机、编码器、解码器、控制器等设备进行统一管理，实现远程参数配置与远程控制等；通过管理平台实现全网统一的用户和权限管理，满足系统多用户的监控、管理需求，真正做到“坐阵于中心，掌控千里之外”。

实现系统高清化与网络化：

本方案以建设全高清监控系统为目标，为用户提供更清晰的图像和细节，让视频监控变得更有使用价值；同时以建设全IP监控系统为目标，让用户可通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息，且系统组网便利，结构简单，新增监控点或客户端都非常方便。

系统具备以下特征：

系统具备高可靠性、高开放性的特征：

通过采用业内成熟、主流的设备来提高系统可靠性，尤其是录像存储的稳定性，另外系统可接入其他厂家的摄像机、编码器、控制器等设备，能与其他厂家的平台无缝对接；

具备高智能化、低码流的特征：

运用智能分析、带有智能功能的摄像机等提高系统智能化水平，同时通过先进的编码技术降低视频码流，减少存储成本和网络成本，减弱对网络的依赖性，提高视频预览的流畅度；

具备快速部署、及时维护的特征：

通过采用高集成化、模块化设计的设备提高系统部署效率，减少系统调试周期，系统能及时发现前端监控系统的故障并及时告警，快速相应；

具备高度整合、充分利旧的特征：

新建系统能与原有系统高度整合、无缝对接，能充分利用原有监控资源，避免前期投资的浪费。

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2.2设计思路

本方案的总体设计思路如下：

1） 前端设备均采用高清IPC,从而实现高清视频采集，同时为满足前端多种应用场景的不同需求，推荐不同类型、不同功能的IPC；

2） 采用NVR存储模式对实时视频进行分布式存储，实现存储系统的高可靠、高性价比；

3） 部署模块化、集成化的视频综合平台，结合高清显示大屏实现视频图像、电子地图、电脑信号的上墙显示、拼接控制等功能；同时视频综合平台还配置服务器板卡，为部署平台软件提供必要环境，实现软硬件一体化；

4） 建立统一的视频信息管理应用平台，实现对系统的统一管理；同时引入视频质量诊断技术，保障系统稳定运行；

5） 充分考虑原有系统利旧，实现新老系统的无缝对接，降低成本，减少资源浪费。

2.3总体结构设计

2.3.1系统逻辑结构

整个方案从逻辑上可分为视频前端系统、传输网络、监控中心和应用管理平台四部分内容，视频存储、视频解码拼控和大屏显示等内容在监控中心部分进行设计。

另外，方案对系统利旧方面进行了简单说明，符合众多项目设计的实际需求。

下图为系统拓扑图：

2.3.2系统物理结构

系统物理结构图

前端部分：

前端支持多种类型的摄像机接入，本方案配置高清网络枪机、球

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机等，前端网络摄像机将采集的模拟信号转换成网络数字信号，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，可直接接入网络并进行视频图像的传输。

传输网络部分：

传输网络部分主要是对前端接入到核心交换机之间的网络进行设计，前端系统通过光纤收发器等网络传输设备将新建前端网络高清摄像机连接至监控中心的接入交