校园安防监控项目建议书及解决方案

第页 0 校园安防监控项目建议书及解决方案 技术方案 一、 系统整体概述 针对校园的治安事件，如 校 门口 恶性人身侵害事件、楼梯垮塌践踏事件、社会 人员 滋扰在校师生事件 等，严重 侵害学生权益的案件日益突出。因此教育部、 公安部等有关部门分别组织会议及下发文件要求加强校园安全防范工作，校园安全防范工作已经提升到整个社会安全层面。 有效解决当前校园安全存在的问题，确保校园安全，已经成为创建平安 社会 工作的一个重要 内容 。 运用先进的技术手段，在一定区域范围内警戒可能发生的入侵行为，对发生的报警事件及时捕获、处理和记录相关影像，对重要的部门进出 情况进行自动记录，对重要区域提供有效的保护等，是安全防范系统追求的目标，防范胜于救险，提高学校安全防范等级、加强校园的纵深防护迫在眉睫。 平安校园安防工程 ,也必须解决是应急预警，协调指挥的问题。为了便于集中管理和应急指挥，需要把现有的单个学校各自为政的监控系统，监控联网实时了解现场情况，便于相关部门指挥决策，因此需要把各学校纳入联网监控系统。 根据国家关于学校安防建设的规范，结合实际应用需求，本着高水准、 第页 1 高质量的要求，在设计上充分体现建设者的意图，并考虑到今后使用者的维护、使用的方便性，特制定本方案设计书。 本项目方案设计遵循技术先进 ,功能齐全 ,性能稳定 ,节约成本的原则 维护及操作因素 ,并将为今后的发展 ,扩建 ,改造等因素留有扩充的余地 完整的 ,全面的 ;设计方案具有科学性 ,合理性 ,可操作性 进性与适用性 系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平 ;同时 ,系统的安装调试 ,软件编程和操作使用又应简便易行 ,容易掌握 ,适合中国国情和本项目的特点 体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发 展水平 ,适应时代发展的要求 其功能的配置以能给用户提供舒适 ,安全 ,方便 ,快捷为准则 ,其操作应简便易学 . 济性与实用性 充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势 ,根据用户现场环境 ,设计选用功能和适合现场情况 ,符合用户要求的系统配置方案 ,通过严密 ,有 第页 2 机的组合 ,实现最佳的性能价格比 ,以便节约工程投资 ,同时保证系统功能实施的需求 ,经济实用 . 靠性与安全性 系统的设计应具有较高的可靠性 ,在系统故障或事故造成中断后 ,能确保数据的准确性 ,完整性和一致性 ,并具备迅速恢复的功能 ,同时系统具有一整套完成的系统管理策略 ,可以保证系统的运行安全 . 放性 以现有成熟的产品为对象设计 ,同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势 ,可以消防 ,防盗 ,聚光系统实现联动 ,具有 可实现远程控制 . 扩充性 系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要 ,具有更新 ,扩充和升级的可能 同时 ,本方案在设计中留有冗余 ,以满足今后的发展要求 . 求最优化的系统设备配置 在满足用户对 功能 ,质量 ,性能 ,价格和服务等各方面要求的前提下 ,追求最优化的系统设备配置 ,以尽量降低系统造价 . 第页 3 留足够的扩展容量 该项目设备的控制容量上保留一定的余地 ,以便在系统中改造新的控制点 ;系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口 ;也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用 . 高监管力度与综合管理水平 本项目系统设备控制需要高效率 ,准确及可靠 时时动态撑握监视及报警情况 减少设备运行维护人员 ;另外 ,系统 的综合统筹管理可使设备按最优组合运行 ,在最佳情况下运行 ,既可节能 ,又可大大减少设备损耗 ,减少设备维修费用 ,从而提高监管力度与综合管理水平 . 求监控机房环保静音及状态监视人性化管理 通常监控值班室要求 24小时值守，这样不仅加大了工作值班人员的劳动，同时监控机房的噪音和环境污染也在侵蚀着值班人员的人身健康。 24小时值班严重影响了值班人员的生物钟，在这样高强度的情况下，值班人员是无法时时保持正常的精神和值班状态，这样也会给安防监控的作用留下质疑。 第页 4 1. 安全防范工程技术规范 . 视频安防监控系统工程设计规范 . 质量管理体系国家标准 . 智能建筑工程质量验收规范 . 建筑工程监理规范 . 智能建筑设计标准 . 建筑电气工程施工质量验收规范 . 建筑工程施工质量统一验收标准 . 建筑物防雷设计规范 000) 10. 视频安防监控数字录像设备 1. 安全防范系 统通用图形符号标准 000) 二、前端技术特点 网络摄像机，也叫 像机，即 称 近几年得益于网络带宽、芯片技术、编码算法、存储技术的进步而得到大力发展。特点主要体现在 “，即支持网络协议的摄像机， 以看成是模拟摄像机与视频编码器的结合体，从图像质量指标讲，又可以实现高于模拟摄像机与视频编码器的效果。 新一代网络视频监控系统中的核心硬件设备，通常采用嵌入式架构，集成了视频音频采集、信号处理、编 第页 5 码压缩、智能分 析、缓冲存储及网络传输等多种功能，再结合网络视频存储录像系统及管理平台软件，就可以构建成大规模、分布式的智能网络视频监控系统。 相对于模拟摄像机加 架构， 真正的即插即用纯网络设备， 以部署在局域网，也可以部署在广域网下的任何位置，允许用户通过浏览器在任何地方对摄像机视频进行显示及控制，这种相对独立的工作模式使得 适用于大规模视频监控系统项目中，也可以独立分散应用在如商店、学校、家庭的分布式、需要远程视频监控应用中。 控点的 选择 视频监控系统主要由前端摄像机组成，根据现场不同的环境和应用选用不同的摄像机，在出入口选择红外摄像机及快速球机，在楼梯口和走廊设置红外枪式摄像机，在周界可以选用红外摄像机和快速球机，在校园室外开阔区域选用室外球型摄像机等。应按如下描述来进行确定基本设置及类型选型。 第页 6 如图所示整个学校校园监控系统可以分为三道防线： 学 校 监 控 室教 学 楼 、 宿 舍等 建 筑 物校 门 及 周 界校 园 室 外 、 停车 场 等球机红外一体机红外一体机 红外一体机球机 红 外 对 射枪 机 报 警 按 钮监 控 网 络图表 1 监控点布置 第一道防线：校园周界、大门出入口，该部分主要采用周界防范报警+周界监控 +出入口监控的方式来实现。通过分析发现最近发生的校园事件，犯罪分子主要是通过学校出入口强行闯入校园，所以视频监控一定要把好出入口关，预防并及时发现隐患。校园周界采用室外快球摄像机和红外摄像机全天候记录视频信息；大门出入口及其他与外界相通的出入口，应选能全天候清楚的辨别出入人员的面部特征及机动车牌号的摄像机。 报警系统发出报警信号后，监控中心人员应及时动作，视频监控等应定位事故发生区域，视频监控可实现与报警系统的联动，由此可实现有目 第页 7 的的、精确的跟踪。 第二道防线：校园内室外包括操场、主要路口等，该部分主要采用 室外快球摄像机。 第三道防线：各教学楼、办公楼、宿舍楼室等，通过安装在大门出入口、楼梯口、走廊等位置红外摄像机等不同类型的摄像机来实现相应区域内的监控。 学校视频监控系统设施基本配置如下表： 设备序号 位置 产品名称 1 一期大门 智能高速球 2 红外一体机 3 二期大门 智能高速球 4 红外一体机 5 红外一体机 6 图书馆主入口 智能高速球 7 图书馆次入口 智能变速球 8 图书馆疏散通道 红外一体机 9 图书馆楼梯口、走廊 红外一体机 10 图书馆多功能厅 红外一体机 11 教学楼东入口 智能变速球 12 教学楼西入口 智能变速球 13 教学楼北侧墙 智能变速球 第页 8 14 教学楼南侧墙 智能变速球 15 教学楼楼梯入口、走廊、 红外一体机 16 活动中心东入口 智能高速球 17 活动中心超市北入口 智能变速球 18 活动中心可演入口 智能变速球 19 活动中心医院东入口 智能变速球 20 活动中心医院北入口 智能变速球 21 活动中心医院南入口 智能变速球 22 活动中心健身北入口 智能变速球 23 活动中心消防值班室入口 智能变速球 24 活动中心医院收费室、挂号处、中西药房 红外一体机 25 活动中心楼梯入口、走廊 红外一体机 26 活动中心医院楼梯入口、走廊 红外一体机 27 活动中心医院收藏室 红外一体机 28 教工宿舍每个拐角 智能变速球 29 教工宿舍楼梯入口 红外一体机 30 办公楼正入口 智能高速球 31 办公楼东侧 智能变速球 32 办公楼西侧办公楼财务室入口 智能变速球 33 办公楼后墙 智能变速球 第页 9 34 办公楼楼梯入口、走廊 红外一体机 35 A 区宿舍 智能变速球 36 A 区宿舍楼梯入口 红外一体机 37 B 区宿舍 智能变速球 38 B 区消防车道 智能变速球 39 B 区宿舍楼梯入口、车棚 红外一体机 40 C 区宿舍 智能变速球 41 C 区宿舍楼 梯入口 红外一体机 42 D 区宿舍 智能变速球 43 D 区宿舍楼梯入口、车棚 红外一体机 44 E 区宿舍 智能变速球 45 E 区宿舍楼梯入口 红外一体机 46 实习工厂入口 智能变速球 47 实习工厂室内入口 红外一体机 48 实习工厂成品库 红外一体机 49 实验楼正门入口 智能高速球 50 实验楼西入口 智能变速球 51 实验楼外围 智能变速球 52 实验楼楼梯口、走廊 红外一体机 53 食堂东入口 智能变速球 54 食堂西入口 智能变速球 第页 10 55 食堂北入口 智能变速球 56 食堂南入口 智能变速球 57 食堂售饭台 红外一体机 58 开水房 红外一体机 59 信息中心入口 智能变速球 60 信息中心楼梯入口、走廊 红外一体机 61 信息中心微机室 红外一体机 62 信息中心网控中心 红外一体机 63 体育场 智能高速球 门出入口 校园的校门进出口颇多，社会人员往往是通过学校出入口强行闯入学校，是整个校园安全防范重要的区域，为了加强对校园进出车辆及人员的管理，需在每个门口设置监控点，安装摄像机时需考虑夜晚的光线很差，并且要求每监控点要看清楚进出车辆的车牌和人员的样貌，为校园的管理提供事实依据。本系统设 计固定红外摄像机和快速球机的方式，实时记录学校出入口信息。红外摄像机负责 24 小时监控整个场景，满足系统无盲区的要求；球机满足监控系统灵活性要求，可通过定制预置位等在不同时段分别监视不同区域目标。 第页 11 C 球机门 卫图表 2 校门布置 学校出入口监控点设计：设计采用红外摄像机，红外摄像机水平解析度应不低于 420 线，支持红外线照射距离 30 米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外 灯长时间使用严重衰减问题，并且 度比通常的产品低 10，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。 采用一体化智能高速球，实施全景监控。本方案采用高速智能球机水平清晰度应高于 480 线，支持 18 倍光学变倍， 12 倍数字变倍，信噪比大于 50低照度 持巡航、轨迹、守望点、区域显示及鼠标点击跟踪等功能。 园周界 校园周边的围墙一般都是多边形，是整个校园安全防范最弱的区域，为了减少人力防范，防止犯罪分子及盗贼翻墙进入盗窃，需在周边围墙设置多个监控点。考虑到夜晚围墙的光线很 差，并且要求每监控点可监看范围大，同时为了达到较好的防护级别，本系统采取快速球机种摄像机与红外摄像机相互配合实现全方位、 24 小时的无盲点的监控。摄像机应安装在周界保护范围内，要求摄像机安装时不留盲点，其布置示意如图所示。 第页 12 3 周界布置 校园周界采用一体化智能高速球，在进行全景监控和实时跟踪。本方案采用高速智能球机水平清晰度应不低于 480 线，支持 18 倍光学变倍，12 倍数字变倍，信噪比大于 50低照度 持巡航、轨迹、守望点、区域显示及鼠标点击跟踪等功能。 红外摄像机水平解析度应不低于 540线，支持红外线照射距离 100米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且 0，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。 园室外 校园室外由于人员活动量大，也是极易产生争执，严重的话可能发生打斗情况，严重影响学校的正常管理，需要在此设置监控点。 第页 13 球机 球机图表 4 校园室外布置 校园室外监控点设计：由于室外监控的范围很大，需要采用一体化智能高速球，进行全景监控。本方案采用高速智能球机水平清晰度应不低于480 线，支持 18 倍光学变倍， 12 倍数字变倍，信噪比大于 50低照度 持巡航、轨迹、守望点、区域显示及鼠标点击跟踪等功能。 楼出入口 校园各栋楼进出口、宿舍门口颇多，是整个校园安全防范重点区域之一，为了加强对各个单元楼进出人员的管理，需在单元楼门口区域设置 监控点，考虑到要求能看清楚进出人员的样貌，本区域有全天候工作的要求，所以选择红外摄像机。 第页 14 5 大楼出入口布置 大楼出入口监控点设计：楼梯口选用红外摄像机水平解析度应不低于420 线，支持红外线照射距离 30 米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且 度比通常的产品低 10，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。 梯口、走廊 校园教学楼楼层通道非常多，是整个校园安全防范重点区域之一，为了加强楼层通道的管理，减少巡逻人员的劳动强度，让监控人员实时监控到楼层通道的情况，发现警情能够及时处理，需在教学楼楼层通道区域设置监控点，为教学楼的安全管理提供事实依据，本区域有全天候工作的要求，所以选择红外摄像机。 第页 15 6 楼梯口、走廊布置 楼梯口选用红外摄像机水平解析度应不低于 420 线，支持红外线照射距离 30 米，采用采用独特的生 产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且 度比通常的产品低 10，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。 车场、单车停车棚 校园停放车辆面积广泛，是整个校园安全防范薄弱环节，为了加强停车场、单车棚车辆和人员的管理，减少巡逻人员的劳动强度，让监控人员实时监控到停车场、单车棚的情况，发现警情能够及时处理。需在停车场、单车棚区域设置监控点，考虑到停车场、单车棚光线差，并且要求能看清楚车辆停放和人员活动情况；为停车场、单车棚安全管理提 供事实依据，本区域有全天候工作的要求，所以选择红外摄像机。 校园停车场、单车停车棚设计：采用红外摄像机水平解析度应不低于420 线，支持红外线照射距离 30 米，采用采用独特的生产工艺和可靠的红外灯器件、独特的线性红外控制电路，充分解决了玻璃起雾、红外灯长时间使用严重衰减问题，并且 度比通常的产品低 10，保证高效、可靠的工作及超常的使用寿命。 第页 16 硬件构成一般包括镜头、图像传感器、声音传感器、信号处理器、模 /数转换器、编码芯片、主控芯片、网络及控制接口等部分组成。光线通过镜头 进入传感器，然后转换成数字信号由内置的信号处理器进行处理，处理后的数字信号由编码压缩芯片进行编码压缩，最后通过网络接口发送到网络上进行传输。 图 2 件构成结构示意图 从上图可以看成，独立芯片 +架构中，编码压缩工作与系统主控工作分别独立在两个芯片完成，而在 架构中，系统的 了具有完成视频的编码压缩工作外，还需要处理系统数据及网络数据。 工作原理 图像信号经过镜头输入及声音信号经过麦克风输入后，由图像传感器和声音传感器 转化为电信号，模 /数转换器将模拟电信号转换为数字电信 第页 17 号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，在控制器的控制下，由网络服务模块按一定的网络协议传送到网络，控制器还可以接收报警信号及向外发送报警信号。 动时，主控模块将系统内核转入系统内存，系统从 动。系统启动后，主控模块控制通过串行接口 /主机接口等控制编码模块、网络模块及串行接口，实现视频的编码压缩、网络传输及 制。 电启动后软件启动的过程包括装载启动代码、设备驱动程序、网络协议处理，监控接收转发控制程序等。 视频编码：采集并编码压缩视频信号 音频功能：采集压缩音频信号，实现音频实时播放或录音 网络功能：编码压缩的视音频信号通过网口传输 云台、镜头控制功能：通过网络控制云台、镜头的各种动作 缓存功能：可以把压缩的视音频信号临时存储在本地存储介质 报警输入输出：能接受、处理报警输入输出信号，即具备报警联动功能 移动检测报警：检测场景内移动物体并产生报警，灵敏度可调 视频分析：自动对视频场景进行分析，比对原则并触发报警 第页 18 在模拟摄像机中， 感器所产生 的模拟信号首先经过模 /数（ A/D）转换器转换为数字信号，然后由摄像机内置的 片进行信号处理，如增益、降噪、背光补偿等处理。经过 理后的数字信号又经过数 /模（ D/A）转换重新转化为模拟信号，用于在同轴电缆上进行传输，然后传输至 再次进行模 /数（ A/D）转换来完成编码压缩工作，这样多次模 /数、数 /模转换过程牺牲了大量图像质量。 在 ，如果传感器输出的是数字信号，那么该数字信号可以直接传送给编码压缩芯片完成编码压缩工作，之后打包上传到网络上进行传输；如果传感器输出的是模拟信号，那么 需要进行一次模数转换，再进行编码压缩，打包上传。因此 模拟系统信号转换环节少，可以尽可能减少图像质量损耗。另外， 常采用逐行扫描传感器，相对于模拟摄像机的隔行扫描方式，图像质量更好。 多码流技术 “多码流 ”技术意义重大，多码流技术指对于同一个视频源， 辨率或图像质量的码流，以满足不同的用户的需求，本地存储、远程观看及移动终端用户观看等。需要注意的是这些码流可能采用不同的编码压缩方式，并且相互之间应该是完全独立的，由 接生成而无需辅 助手段。例如一个工厂园区项目，在多个分控中心的客户端上，可以进行实时高画质的视频浏览，而为了节省存储空间，可以对采用高画质低帧率的存储方式，而对于保安人员手中的移动终端，可以选择更低码流的视频进行显示，这样同时满足不同用户的需求。 第页 19 传输系统 ： 电视监控系统的传输系统主要由图像信号的传输、声音信号的传输，以及对摄像机、镜头、云台等进行控制的控制信号的传输。 术 ： 指的是通过以太网为网络设备提供电力的 技术， 术遵循于 准，在不降低网络数据通讯性能的基础上对网络设备进行供电，是 业的一个成熟标准。将 术引入到 统应用中，可以解决 独供电的施工及线缆成本，并便于管理。 准规定的受电设备的功率在 以下，基本可以满足各普通固定类 对于 能仍然需要另外单独供电。 地缓存功能 对于网络摄像机或视频编码器，一个弱点是其对网络的依赖性过强，实时的浏览与存储需求导致网络不允许有一 刻的中断，否则带来的后果是 第页 20 部分视频丢失，这在一些重要场合是无法接受的，因此，需要临时存储报警前后的视频信息。一些厂家的 有本地缓存机制，实现 本地临时存储（ 本地缓存可作为网络故障时图像的缓冲设备，在网络恢复正常后，再将视频进行上传，这样可有效地保证视频数据的连续性和完整性。 安全通信 闭路电视监控系统，系统采用点对点连接，系统中没有任何加密或认证机制，如果想截获或者破坏视频信号，仅仅需要物理连接到这个闭路系统中，采用搭线的方式或切换视频源的方式对视频信 号进行截获或破坏。对于网络视频监控系统，数据包直接在开放的网络环境中传输，因此，视频数据及控制数据的中途截取是个风险，同时，由于其采用数字化网络化架构，因此具有多种安全保护机制，数据加密方式通常有以下几种： 频分析技术 ： 视频分析技术即 术（ 得到越来越多的应用。 术不同于 术，术不使用相邻帧之间进行对比实现移动目标探测，而是首 先将视频图像中的背景和前景（目标）进行分离，并保持背景的自动更新，然后通过对前景目标的探测、跟踪、分类及识别，并参考为不同摄像机场景预设的报警触发规则，将目标行为与规则进行比较，一旦前景目标触发了规则， 第页 21 系统则自动实现告警。 术可以对视频图像内容进行预处理，过滤掉对分析产生影响的因素，如、风、霜、雨、雪、雾等自然情况，排除各种干扰，集中资源对目标进行探测、跟踪、分类、识别，相对于 术，术更专注于前景，并具有 “记忆 ”识别能力。 对于具有 能的 频分析单元部署在前端端，便可以构建分布式的 统。目前的问题是前端芯片处理资源不足，不过随着 视频分析边缘化有很大推动，也有产品采用附加芯片的方式，单独增加一个芯片专门做分析用，成本提高。此方式架构如图所示： 图 4 带视频分析功能 构示意图 此种架构的优点是系统只有当报警发生的时候才传输视频到控制中心或存储中心，大大节省的网络负担及存储空间；可以使得视频分析单元直接对原始或最接近原始的图象进行分析，精确度高；灵活部署、数量无限制；与 管理平台 深度集成。 第页 22 此种架构的缺点是 前芯片处理能力及内存有限，限制了视频分析功能；嵌入式的系统分析架构，必然研发周期长；视频分析软件升级麻烦，需要更新固件 响运行。 电视监控系统的传输系统主要由图像信号的传输、声音信号的传输，以及对摄像机、镜头、云台等进行控制的控制信号的传输。 太网交换机 首先要说明的一点是，这里所指的 “以太网交换机 ”是指带宽在 100下的以太网所用交换机，其实下面我们还会要讲到一种 “快速以太网交换机 ”、 “千兆以太网交换机 ”和 “10千兆以太 网交换机 ”其实也是以太网交换机，只不过它们所采用的协议标准、或者传输介质不一样，当然其接口形式也可能不一样。 以太网交换机是最普遍和便宜的，它的档次比较齐全，应用领域也非常广泛，在大大小小的局域网都可以见到它们的踪影。以太网包括三种网络接口： 45、 所用的传输介质分别为：双绞线、细同轴电缆和粗同轴电缆。 第页 23 不要以为一讲以太网就都是 45 接口的，只不过双绞线类型的 45接口在网络设备中非常普遍而已。当然现在的交换机通常不可能全是 口的，因为目前采用同轴电缆作为传输介质的网络现在已经很少见了，而一般是在 45 接口的基础上为了兼顾同轴电缆介质的网络连接，配上 口。如图 1 所示的是一款带有 45 和 口的以太网交换机产品示意图。 这种交换机是用于 100速以太网。快速以太网是一种在普通双绞线或者光纤上实现 100输带宽的网络技术。要注意的是，一讲到快速以太网就认为全都是纯正 100宽的端口，事实上目前基本上还是 10 100适应型的为主。 同样一般来说这种快速以太网交换机通常所采用的介质也是双绞线，有的快速以太网交换机为了兼顾与其它光传输介质的网络互联，或许会留有少数的光纤接口 “千兆以太网交换机是用于目前较新的一种网络千兆以太网中。 第页 24 也有人把这种网络称之为 “吉位 (太网 ”，那是因为它的带宽可以达到1000一般用于一个大型网络的骨干网段，所采用的传输介质有光纤、双绞线两种，对应的接口为 “ “45”接口两种。 10 千兆以太网交换机主要是为了适应当今 10 千兆以太网络的接入，它一般是用于骨干网段上，采用的传输介质为光纤，其接口方式也就相应为光纤接口。同样这种交换机也称之为 “10，道理同上。 网 络传输 本次方案设计： 是 选用全数字 网络方式传输， 采用以太网快速交换技术， 即摄像部分的图像信号、声音信号及控制信号通过 带光纤模块接口的百兆或千兆网络交换机、光纤或 网线传输，再加一根电源线（ 行数据传输，在垂直层选用光纤、光纤交换机或光纤收发进行传输。 络传输带宽 在视频监控系统中，对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以介绍。 比特率是指每秒传送的比特 (。单位为 比特率越高，传送的数据越大。比特率表示经过编码（压缩）后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最小的单 位，要么是 0，要么是 1。比特率与音、视频压缩的关系，简单的说就是 第页 25 比特率越高，音、视频的质量就越好，但编码后的文件就越大；如果比特率越少则情况刚好 相反。 码流（ 指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。 上行带宽就 是本地上传信息到网络上的带宽。上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率，比如用 响上传速度的就是 “ 上行速率 ” 。 下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率，比如从 响下传速度的就是 “ 下行速率 ” 。 不同的格式的比特率和码流的大小定义表： 格式类型 1 720P 1080P 比特率大小 512流大小 64kb/s 192kb/s 1000kb/s 2000kb/s 传输带宽计算： 比特率大小 摄像机的路数 = 网络带宽至少大小； 第页 26 720P（ 100 万像素）的视频格式每路摄像头的比特率为 2每路摄像头所需的数据传输带宽为 210 路摄像机所需的数据传输带宽为： 2频格式的比特率） 10（摄像机的路数） = 20行带宽） 即：采用 720P 的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为20由于本次方案每层的摄像机不超过 6 个，因此平面层选用百兆交换机，垂直层 由于要负担整个全部摄像机的带宽和访问流量因此选用千兆交换机 本方案摄像机采用网络高清摄像机，回放图像分辨率 1280 720，最低低照度达到 像机全实时 25 帧，采用数字摄像机专用高清镜头，数组采集方式采用 缩方式，双码流，内置音频，具有 1 路报警输入和 1 路报警输出，具有数字智能降噪和宽动态功能；摄像机具有自动增益功能，快门可调，摄像机为日夜两用型，可适应不同监控环境使用。 第页 27 三、网络化磁盘阵列（ 储技术 中心采用存储服务器 +方式实现 关键录像备份存储 。存储时间为 30天。存储硬盘为希捷企业级 随着高校信息化水平的快速发展， 金融系统 网络 数据 中心 的 数据 存储量成几何级数急剧膨胀，海量 数据 的存取要求 数据 中心 具有更高的 数据 吞吐量、更快的 I/统的以服务器为 中心 的分散式 存储 系统在管理方式、容量和扩展性以及 数据 保护方面，都已 很难支持 数据 中 心 急速增长的信息服务需求，基于 存储 区域网络(称 渐成为 金融系统 数据 中心 的发展方向 。 磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体，整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统。 冗余磁盘阵列 术 1987 年由加州大学伯克利分校提出，最初的研制目的是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘，以降低大批量数据存储的费用（当时 为 价的磁盘阵列），同时也希望采用冗余信息的方式，使得磁盘失效时不会使对数据的访问受损失，从而开发出一定水平的数据保护技术。 盘阵列的工作原理与特征 第页 28 基本结构特征就是组合 (捆 绑 2 个或多个物理磁盘成组，形成一个单独的逻辑盘。组合套 (指将物理磁盘组捆绑在一块儿。在利用多个磁盘驱动器时，组合能够提供比单个物理磁盘驱动器更好的性能提升。 数据是以块 (形式写入组合套中的，块的尺寸是一个固定的值，在捆绑过程实施前就已选定。块尺寸和平均 I/O 需求的尺寸之间的关系决定了组合套的特性。总的来说，选择块尺寸的目的是为了最大程度地提高性能，以适应不同特点的计算环境应用。 实际的计算环境依据其不同的特点，可被划分为转换速率密集 (境或需求速率密集 (一个计算环境若通常服务于小的用户数量和大的 I/O 需求，可以被认为是转换速率密集环境，工程学和科学应用属于转换速率密集，例如 象处理和数据集合等。 一个计算环境，如果它是自然存在的多用户或在线交易系统 (可以被认为是一个标准的需求速率密集 , 交互式的数据库应用能产生大量的小的 I/这些应用产生的 I/O 负荷可被称为需求速率密集。具备独立驱动器操作功能的组合套可提供对于需求速率密 集环境来说高的 性能。 对于转换速率密集， I/O 需求的尺寸比块尺寸大得多，这样可导致每一个I/O 需求分布于所有驱动器，数据由组合套转换的速率可以增加，因为所有的驱动器可并行地传输数据，这样，组合套就象一个单磁盘一样有非常高的容许速度。 第页 29 需求速率密集中 I/O 需求尺寸比块尺寸小很多，这将导致每一个 I/O 需求落于一个单个的驱动器中， 在这种情况下，由于有数个驱动器，阵列可同时处理数个需求，或者说比单磁盘快数倍。 一个单磁盘某一时刻只能满足一个处理业务，一个转换速率密集应用的阵列某一时刻虽也满足一个处理业务，但能比单磁盘转换数据速 度快 X 倍 (，一个需求速率密集应用的阵列可满足的需求为单一磁盘的 其转换数据的速率与单磁盘相同。 另一特征是具备数据校验 (能，校验可被描述为用于 ， 3， 4， 5的额外的信息，当磁盘失效的情况发生时，校验功能 结合完好磁盘中的数据，可以重建失效磁盘上的数据。对于 统来说，在任何有害条件下绝对保持数据的完整性 (最基本的要求。数据完整性指的是阵列面对磁盘失效时保持数据不丢失的能力，由于数据的破坏通常会带来灾难性的后果，所以 选择 列的基础条件是它能提供什么级别的数据完整性。 此外，数据可用性 (是 统的指标之一，数据可用性指的是阵列内部容错能力的水平，数据可用性程度越高，可被理解为当发生越多的部件失效 时而数据访问仍不丢失。一个 列能提供的高可用性级别范围可从简单的磁盘冗余到所有部件的冗余性。当选择一个阵列时，重要的是了解所选的设备是否 能够满足期望的可使用时间目标。 不同类型的主机之间以及操作系统之间移动一个 一般说来，可带来更好的投资保护 第页 30 盘阵列优点 磁盘阵列有许多优点：首先，提高了存储容量；其次，多台磁盘驱动器可并行工作，提高了数据传输率；第三，由于有校验技术，提高了可靠性：如果阵列中有一台 硬磁盘损坏，利用其它盘可以重新恢复出损坏盘上原来的数据，而不影响系统的正常工作，并可以在带电状态下更换已损坏的硬盘（即热插拔功能），阵列控制器会 自动把重组数据写入新盘，或写入热备份盘而将新盘用做新的热备份盘；另外磁盘阵列通常配有冗余设备，如电源和风扇，以保证磁盘阵列的散热和系统的可靠性。 因其独特的特征和可 靠的性能被广泛地应用于多个行业，如： 学影像、银行等在线处理业务部门、影像服务器、 6 石油工业、关键部门的数据中心、多媒体和数据库应用等。 对于磁盘失效的保护通过 列降低数据存储费用的目的没有达到，实际上， 尽管如此， 术确实提供了比通常的磁盘存储更高的性能指标、数据完整性和数据可用性，尤其是在当今面临的 I/O 总是滞后于 决方案能够有效地弥补这个缺口。 企业存储技术发展日新月异 ，随着磁盘阵列的大量应用，在互联网和大型数组中心越来越建立于局域网的基础之上，磁盘阵列也在向网络化集中化发展，伴随 早期大型服务器的 术（ 第页 31 理图 直接附加存储，又称直连存储），后来为了提高存储空间的利用及管理安装上的效率，因而有了 储局域网络）技术的诞生， 说是 络化发展趋势下的产物。早先的 用的是光纤通道（ 术，所以在 现以前， 半单指 言。一直到 世，为了方便区别，业界才分别以 称呼加以分辨。紧接着，为了能在多用户网络环境中， 做好档案集中化分享管理的工作，采用全然不同于以往的文件协议（ 数据 存取方式的 网络附加存储 ）方案也应运而生。它的出现，为以太网络的成熟及重要，做了最佳脚注。日益发 展及成熟的因特网，更进一步成为了 储方案成长壮大的最佳腹地及平台，现成的架构、协议、标准、基础设施及 管理工具 ，莫不吸引着寻求最佳存储方案者的目光。此背景，加上 不可攀的成本及管理门坎的障碍，另一存储成员 来报到了。 出现，标志着低价化 案的问世。 第页 32 从 谓 即通过 络 ， 将 块数据转换成网络封包的一种传输标准，它和 样通过 络来传输数据，但在数据存取方式上，则采用与 同的，而与 同的 议。 早是由 2001 年制定的。事实上，为了解决 价格及管理上的诸多门坎，各家早有不同协议的 研究开发。这些 架构，其实与 同小异，只不过并非走 标准化 的协议（事实上，在 准化之前，也没有什么标准不标准的问题），而是各家自行研发的协议，所以基本上各家不兼容的。 基于十分成熟的以太网技术，由于设置配 置的技术简单、低成本的特色相当明显，而且普通服务器或 卡 ， 即可共享和使用大容量的存储空间。 由于是基于 议的，能容纳所有 议网络中的部件，因此，用户可以在任何需要的地方创建实际的 不需要专门的光纤通道网络在服务器和存 储设备之间传送数据。同时，因为没有光纤通道对传输距离的限制， 用标准的 P 协议 ，数据即可在以太网上进行传输。 一个非常好的选择。 优势 : 1. 价格合理的存储合并功能与更为简化的集中数据管理功能实施过程简单。 2. 络技术 相当成熟， 护、管理的复杂度。 第页 33 企业现有的网络管理人员就可以完成日常的管理与维护工作。 3. 因为是基于 以数据迁移和远程 镜像 非常容易，只要网络带宽支持，基本没有距离限制，更好的支持异地容灾。和现有网络基础结构融合，支持跨平台数据共享。 4. 三个无限：基于以太网没有速度限制；没有距离限制，可无缝连接，实现低价格的远程容灾；没有容 量限制。 5. 基于 传统以太网的价格实现同等于 光纤网络 的性能，实现真正的即插即用 需 客户端 软