一、項(xiàng)目概述

廠區(qū)監(jiān)控主要應(yīng)用于廠區(qū)道路監(jiān)控，廠區(qū)辦公區(qū)域監(jiān)控。本項(xiàng)目中監(jiān)控產(chǎn)品的應(yīng)用主要考慮廠區(qū)周界、主要出入口、辦公樓走廊、電梯的安全防范工作，通過(guò)安防監(jiān)控系統(tǒng)和廠區(qū)安保人員共同保證廠區(qū)的安全。

二、項(xiàng)目需求

此工程監(jiān)控項(xiàng)目建設(shè)一套網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控中心位于一層監(jiān)控室。主要對(duì)廠區(qū)出入口、廠區(qū)道路、辦公樓走廊、電梯以及室外周界等重要保護(hù)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控，預(yù)防各類(lèi)案件的發(fā)生，并對(duì)各個(gè)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行全程的錄像，為日后的事件取證提供一個(gè)有力的依據(jù)。錄像的分辨率要求標(biāo)清和高清并存，錄像資料需保存30天。

2.1設(shè)計(jì)思路

本方案主要設(shè)計(jì)思路如下：

采用全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)，前端監(jiān)控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，其中主要出入口采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)清槍式攝像機(jī)，樓層走廊及電梯區(qū)域采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)清半球攝像機(jī)，室外采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)清室外快球攝像機(jī)，周界采用網(wǎng)絡(luò)高清紅外一體化攝像機(jī)；

采用集中存儲(chǔ)的方式，錄像資料統(tǒng)一保存在監(jiān)控中心專(zhuān)用存儲(chǔ)設(shè)備中；

采用24小時(shí)實(shí)時(shí)錄像方式，錄像資料可以保存30天；

監(jiān)控中心部署電視墻，對(duì)重要區(qū)域在不同的屏幕上顯示，視頻上墻采用軟解碼的方式；

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)軟件管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)行統(tǒng)一管理；

2.2設(shè)計(jì)依據(jù)

按國(guó)家或地方批準(zhǔn)發(fā)布的相關(guān)法令、法規(guī)，并遵循下述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

安全防范工程技術(shù)規(guī)范（GB50348-2004）

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50395-2007）

民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 （GB50198-1994）

視頻入侵報(bào)警器（GB15207-1994）

報(bào)警圖像信號(hào)有線傳輸裝置（GB/T16677-96）

安全防范工程程序與要求（GA/T 75-1994）

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求（GA/T 367-2001）

安全防范工程費(fèi)用概預(yù)算編制辦法（GA/T 70-1994）

民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范（JGT/T16-92）

工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ115-87）

2.3設(shè)計(jì)原則

由于要建立一套視頻監(jiān)控與管理綜合的應(yīng)用系統(tǒng)，在此工程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，將采取完全基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理方案，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中注意了以下一些問(wèn)題：

1）注重性?xún)r(jià)比

IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理方案的前端采用標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展、可升級(jí)的硬件設(shè)備，可一次投入，反復(fù)利用。由于采用了通用的TCP/IP協(xié)議進(jìn)行傳輸，前端設(shè)備除了用于視頻采集應(yīng)用外，還可以為其它的應(yīng)用系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)視頻信息，實(shí)現(xiàn)一物多用，從而使總體系統(tǒng)具有很高的性能價(jià)格比。

2）管理靈活與嚴(yán)謹(jǐn)并重

系統(tǒng)采取集中管理與控制，提供分布式多級(jí)遠(yuǎn)程集中管理、控制管理機(jī)制，以數(shù)字中控矩陣服務(wù)器為核心，支持C/S運(yùn)行模式，有效的進(jìn)行扁平化、多層次的權(quán)限管理，徹底解決管理機(jī)構(gòu)復(fù)雜，多人多層次權(quán)限控制的問(wèn)題。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，用戶可以通過(guò)視頻監(jiān)控管理工作站，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)已授權(quán)的視頻信息進(jìn)行實(shí)時(shí)觀看或回放圖像，并可進(jìn)行遠(yuǎn)程PTZ控制。

3）可用性和可靠性

系統(tǒng)所選設(shè)備均是先進(jìn)、成熟、可靠的產(chǎn)品，用戶操作管理簡(jiǎn)單，易學(xué)易用。產(chǎn)品不僅可靠，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳輸線路及自身的問(wèn)題進(jìn)行監(jiān)測(cè)并報(bào)警通知用戶。數(shù)字化的前端設(shè)備，可進(jìn)行遠(yuǎn)程的配置和重啟；智能化的應(yīng)用模塊均具有系統(tǒng)自愈功能，大大提高了系統(tǒng)的可用性和可靠性。

4）系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放性

數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)在音視頻應(yīng)用系統(tǒng)上的圖像、聲音、數(shù)據(jù)傳輸和共享。本系統(tǒng)采用的硬件產(chǎn)品均遵循網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和傳輸標(biāo)準(zhǔn)的要求。整個(gè)系統(tǒng)每一個(gè)環(huán)節(jié)都十分重視系統(tǒng)的開(kāi)放性，從各職能以及各顯示終端，其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP／IP協(xié)議。

5）系統(tǒng)可擴(kuò)展性

從前端設(shè)備、功能模塊到軟件系統(tǒng)的規(guī)劃，整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)部分都非常重視其擴(kuò)容和升級(jí)能力。

此工程監(jiān)控項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻前端設(shè)備使用模塊化的IP智能采集單元，只要有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境，可隨處增加視頻采集點(diǎn)，為將來(lái)擴(kuò)容留下了充分的余地。

在系統(tǒng)服務(wù)器的配置中，以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為主導(dǎo)，以客戶利益為立場(chǎng)，“沒(méi)有最好，只有最合適”，提出了有特色的高性?xún)r(jià)比設(shè)備配置方案，以保證系統(tǒng)持久的生命力

。系統(tǒng)還為新的數(shù)字設(shè)備和壓縮格式預(yù)留有接口，使系統(tǒng)的升級(jí)、擴(kuò)展能更貼合用戶的實(shí)際需求。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

3.1系統(tǒng)架構(gòu)概述

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層、控制管理層、視頻應(yīng)用層四個(gè)部分組成。數(shù)據(jù)采集層由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或模擬攝像機(jī) 編碼器的方式組成，主要負(fù)責(zé)獲取視頻圖像。數(shù)據(jù)傳輸層由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及傳輸線纜組成，其中網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)交換。控制管理層由集中管理服務(wù)器與視頻監(jiān)控管理工作站組成，通過(guò)對(duì)視頻監(jiān)控管理工作站設(shè)置不同的權(quán)限，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同權(quán)限的用戶管理。視頻應(yīng)用層由存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、解碼服務(wù)器組成，主要負(fù)責(zé)制圖像轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)及視頻輸出。

3.2系統(tǒng)拓?fù)鋱D

根據(jù)客戶需求和此工程監(jiān)控項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端攝像機(jī)采集系統(tǒng)以及后端監(jiān)控中心管理系統(tǒng)組成。

監(jiān)控中心是整個(gè)管理系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)對(duì)于事件進(jìn)行最高權(quán)限的處理，前端采集的信息通過(guò)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過(guò)配備了大容量、高安全性的存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行信息存儲(chǔ)，采用集中式存儲(chǔ)，支持豐富的存儲(chǔ)策略，信息更加安全。支持豐富的顯示策略，可設(shè)置多種圖像的組合方式，可以即時(shí)顯示系統(tǒng)中任意一路監(jiān)控圖像。

四、前端系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1監(jiān)控點(diǎn)設(shè)計(jì)

監(jiān)控點(diǎn)部署依據(jù)

攝像機(jī)的部署嚴(yán)格遵循系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)用性、可靠性等原則，主要對(duì)以下區(qū)域進(jìn)行實(shí)進(jìn)監(jiān)視：

主要進(jìn)出口

在進(jìn)出口，監(jiān)控人員進(jìn)出情況及室外環(huán)境監(jiān)控

電梯間

電梯轎廂作為重要出入口，主要監(jiān)控進(jìn)出人員及所去的樓層號(hào)，對(duì)預(yù)防犯罪和犯罪取證有著至關(guān)重要的作用。

在各樓梯口、電梯廳、樓層走廊

主要對(duì)進(jìn)出人員實(shí)時(shí)監(jiān)控

廠區(qū)道路及室外周界

廠區(qū)道路監(jiān)控，周界圍墻監(jiān)控。

攝像機(jī)選型

前端設(shè)備以網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為主，其中室外攝像機(jī)配有自動(dòng)光圈鏡頭、支架、護(hù)罩立桿、防雷等部件，主要負(fù)責(zé)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)視頻信號(hào)的采集，并將信號(hào)傳至監(jiān)控中心。

前端攝像機(jī)是整個(gè)安全防范系統(tǒng)的原始信號(hào)源，攝像部分的好壞及它產(chǎn)生圖像信號(hào)的質(zhì)量將影響整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。監(jiān)控的區(qū)域不同，采用的攝像機(jī)也不同。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，前端攝像機(jī)的選型原則如下：

室外及周界

攝像機(jī)主要針對(duì)大場(chǎng)景區(qū)域，由于攝像機(jī)處于逆光環(huán)境下，為了避免圖像受光線影響變得過(guò)亮或者過(guò)暗，采用寬動(dòng)態(tài)的快球攝像機(jī)可以看清進(jìn)出人員的面貌及室外的場(chǎng)景。周界因光線比較暗故采用高清紅外一體化攝像機(jī)

在各樓梯口、樓層走廊

考慮到此處人流量較大及現(xiàn)場(chǎng)美觀，因此在采用半球攝像機(jī)，配以小焦距鏡頭可獲取良好的視頻圖像，根據(jù)走廊特點(diǎn)采用3mm定焦鏡頭。

廠區(qū)道路

考慮夜晚光線問(wèn)題，設(shè)計(jì)采用彩轉(zhuǎn)黑半球攝像機(jī)，白天彩色監(jiān)視，夜晚借助其它燈光轉(zhuǎn)為黑白監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)視。鏡頭采用2.8-8.2mm光學(xué)變焦鏡頭，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同的監(jiān)控范圍調(diào)整鏡頭焦距。

五、監(jiān)控中心設(shè)計(jì)

5.1監(jiān)控中心架構(gòu)

監(jiān)控中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由集中管理服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器、電視墻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)管理軟件、存儲(chǔ)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控管理工作站組成。

存儲(chǔ)服務(wù)器是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心，通過(guò)平臺(tái)管理軟件控制管理整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提供各部分功能服務(wù)；集中管理服器對(duì)存儲(chǔ)服務(wù)器的配置管理，存儲(chǔ)每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器的配置信息；電視墻服務(wù)器將前端網(wǎng)絡(luò)視頻圖像解碼，解碼后的圖像進(jìn)入電視墻上的監(jiān)視器上或大屏顯示系統(tǒng)上，用于實(shí)時(shí)顯示視頻圖像；視頻監(jiān)控管理工作站是用戶操作的終端系統(tǒng)，通過(guò)操作視頻監(jiān)控管理工作站實(shí)現(xiàn)用戶需要的功能；存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)前端網(wǎng)絡(luò)視頻信號(hào)的集中存儲(chǔ)。

5.2電視墻的設(shè)計(jì)

電視墻布局

監(jiān)控中心設(shè)有一套電視墻，可通過(guò)視頻監(jiān)控管理工作站對(duì)電視墻上的視頻進(jìn)行任意切換顯示；一臺(tái)視頻監(jiān)控管理工作站可對(duì)全局電視墻進(jìn)行統(tǒng)一切換控制、統(tǒng)一調(diào)度；支持單路切換/全視圖整體切換，滿足客戶快速切換需求；通過(guò)電視墻可直觀的觀看現(xiàn)場(chǎng)所有監(jiān)控圖像，管理人員對(duì)于日常信息進(jìn)行快速反應(yīng)，使管理更加層次化，簡(jiǎn)單化。

5.3存儲(chǔ)規(guī)劃設(shè)計(jì)

存儲(chǔ)架構(gòu)

本方案采用集中存儲(chǔ)的方式，將前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)24小時(shí)實(shí)時(shí)錄像存入網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器中或磁盤(pán)陣列中，存儲(chǔ)架構(gòu)如下圖：

存儲(chǔ)特點(diǎn)

n低成本實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的集中化存儲(chǔ)和統(tǒng)一管理，可靠而穩(wěn)定。

n錄像數(shù)據(jù)查詢(xún)效率高，可以實(shí)時(shí)地調(diào)出需要的數(shù)據(jù)。

n支持RAID技術(shù)，保障了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性。

n采用虛擬陣列存儲(chǔ)的方法，使得存儲(chǔ)能自動(dòng)均勻分到各個(gè)磁盤(pán)中，寫(xiě)入速度成倍增長(zhǎng)；

存儲(chǔ)計(jì)算方式

每路攝像機(jī)24小時(shí)實(shí)時(shí)錄像、存儲(chǔ)1天的計(jì)算公式為：

容量（GB）＝路數(shù)×碼流（Mbps）×3600秒×24小時(shí)÷8÷1024

n對(duì)于高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)存儲(chǔ)計(jì)算方式

2單路高清攝像機(jī)存儲(chǔ)容量

按4Mbps碼流計(jì)算，24小時(shí)實(shí)時(shí)錄像，單路攝像機(jī)存儲(chǔ)1天的數(shù)據(jù)容量計(jì)算公式為：

單路高清存儲(chǔ)容量＝1路×4Mbps×3600秒×24小時(shí)÷8÷1024

≈42.2GB

2單路標(biāo)清攝像機(jī)存儲(chǔ)容量

按2Mbps碼流計(jì)算，24小時(shí)實(shí)時(shí)錄像，單路攝像機(jī)存儲(chǔ)1天的數(shù)據(jù)容量計(jì)算公式為：

單路高清存儲(chǔ)容量＝1路×2Mbps×3600秒×24小時(shí)÷8÷1024

≈21.1GB

2圖像分配及存儲(chǔ)容量

項(xiàng)目中共有15路高清視頻，145路標(biāo)清視頻。其中采用1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器最多可以接入管理64路標(biāo)清/32路高清視頻圖像，接入攝像機(jī)數(shù)量規(guī)劃為：15路高清和30路標(biāo)清視頻圖像，另采用一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器最多可接入管理128路標(biāo)清/64路高清視頻圖像，接入攝像機(jī)數(shù)量規(guī)劃為： 115路標(biāo)清視頻圖像.所有錄像資料需要保存30天，所需存儲(chǔ)容量為：

接入第一臺(tái)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器（接入管理64路標(biāo)清/32路高清視頻圖像）前端設(shè)備所需存儲(chǔ)容量：

高清存儲(chǔ)容量（TB）＝路數(shù)×單路存儲(chǔ)容量×保存天數(shù)÷1024

＝15路×42.2GB×30÷1024

≈18.5TB

標(biāo)清存儲(chǔ)容量（TB）＝路數(shù)×單路存儲(chǔ)容量×保存天數(shù)÷1024

＝30路×21.1GB×30÷1024

≈18.5TB

接入第二臺(tái)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器（接入管理128路標(biāo)清/64路高清視頻圖像）前端設(shè)備所需存儲(chǔ)容量：

標(biāo)清存儲(chǔ)容量（TB）＝路數(shù)×單路存儲(chǔ)容量×保存天數(shù)÷1024

＝115路×21.1GB×30÷1024

≈71TB

2考慮安全及冗余措施

存儲(chǔ)容量共108TB的存儲(chǔ)容，考慮硬盤(pán)格式化損失10%；考慮10%-20%的存儲(chǔ)冗余，按20%來(lái)冗余來(lái)計(jì)算，所需存儲(chǔ)容量為：

存儲(chǔ)容量（TB）＝（18.5TB 18.5TB 71TB）÷90%÷80%

≈150TB

存儲(chǔ)設(shè)備配置

共有15路高清攝像機(jī)及145路標(biāo)清采用2臺(tái)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，一臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器負(fù)責(zé)15路高清及30路標(biāo)清視頻圖像的存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)發(fā)，另一臺(tái)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器負(fù)責(zé)115路標(biāo)清視頻圖像的存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)發(fā)。共需磁盤(pán)總?cè)萘繛?50TB，故需2T硬盤(pán)75塊，一臺(tái)磁盤(pán)陣列有16個(gè)盤(pán)位（每個(gè)盤(pán)位支持2T容量的硬盤(pán)），共需75÷16≈5臺(tái)磁盤(pán)陣列；考慮做RAID5每臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器損失1塊硬盤(pán)，故損失5臺(tái)×1=5塊硬盤(pán)，綜上硬盤(pán)總數(shù)量需要75 5=80塊。

n系統(tǒng)所需存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器臺(tái)數(shù)為：2臺(tái)；

n系統(tǒng)所需總存儲(chǔ)容量為：80塊2TB硬盤(pán)；

5.4網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃概述

建議為監(jiān)控系統(tǒng)建立一個(gè)專(zhuān)用局域網(wǎng)。每層攝像機(jī)視頻信號(hào)通過(guò)百兆鏈路直接接入每層弱電間里的交換機(jī)。接入層交換機(jī)通過(guò)千兆上連到監(jiān)控中心的交接機(jī)。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器、集中管理服務(wù)器、電視墻服務(wù)器分別以千兆鏈路與中心交換機(jī)相連。