安防IP视频监控系统网络部署方案书.docx
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1、安防IP视频监控系统网络部署方案书关键词:单播、组搔、混播、视频监控摘 要:随着视频监控应用不断深入,监控规模和图像共享需求日益突出, IP网络监控成功地应用在多个平安城市建设,并逐步成为建设主流方案。如何 让视频监控的各种业务在IP网络上顺利的开展,如何依托不同的网络技术如以 太网、EPON以及无线技术来承载视频监控系统,如何利用旧有网络部署视频监 控系统,等等这些问题都是视频监控系统建设者需要考虑的。1 视频监控市场需求与部署技术视频监控目前已是安防中非常重要的组成部分,已逐步为各行各业所重视并 得到广泛应用。经过几年国家“平安城市”工程的持续推进,目前XX年9月为 止示范城市已达180多
2、个城市,作为系统核心的视频监控点预计已有200万个左 右*;与此同时转型中的运营商已推出为行业客户提供各自可运营的视频监控系 统如“全球眼”和“宽视界”,截至XX年Q2电信共建设约10万个监控点,并 计划20XX年发展到50万个。另外在银行、港口和电力等行业都在大量使用视频 监控系统。总而言之,视频监控已经在各行业得到广泛的应用,而且随着当前对 安全保障力度不断增加,将在未来的市场上进一步得到规模且深入的发展。众所周知,传统视频监控系统通常由摄像头、传输、矩阵和存储等部分组成, 目前视频监控系统已由矩阵为核心的模拟监控逐步完成数字化转变,并将模拟和 数字技术相结合,DVR技术逐步成为市场主流;
3、随着视频监控应用不断深入,监 控规模和图像共享需求日益突出,规模应用则意味着全方位的图像资源记录和多 角度取证,图像共享则意味着让更多的专家能够看到和分析图像;视频监控的规 模管理和资源共享必须利用成熟且共享的传输平台来实现,这个传输平台就是标 准的IP网络,IP网络监控成功地应用在多个平安城市建设*,并逐步成为建设 主流方案。西包窣=5失报文数目(A - B) /期空的报文数据(A)图4丢包率数据包丢失一般是由网络中断或拥塞引起,网络设备如果分配带宽不足或瞬 间不足,导致流量超出队列Buffer容量,一般会造成数据包的丢失。 时延时延(Latency)是处理和传输导致数据不能按时到达的延迟。
4、为了避免网 络抖动而产生视频播放效果恶化,网络节点和视频解码器往往需要对视频流进行 缓冲。在缓冲的前提下,时延不影响视频观看的质量,但时延会导致回声干扰和 交互性的劣化,降低用户满意度。根据影响因素的不同,多媒体业务的端到端时延可以分解为固定时延和可变 时延两部分(如下所示)。A.网F才研图5时延固定时延是与采用的音视频压缩算法、数据封装大小、传输距离和传输链路 相关。在给定网络拓扑、音视频压缩算法和打包时长的情况下,这部分时延可以 较为准确地计算出来。固定时延优化只能通过选择合适的压缩算法、较小的发包 间隔等方法降低这部分时延。可变时延与设备的端口速率、网络的负载情况、设备对QoS的支持方式
5、、实 现的QoS算法等密切相关。可变时延优化通过选择合理的报文大小、高端口速率、 数据报文转发优先级设定等方法来降低这部分时延。根据ITU-T G.114建议,音视频传输单向延时不超过150ms,而可感知的网 络时延基线是200ms,如下图所示,网络时延高于200nls后,用户满意度将大打 折扣。实时音现顷传输的网络时延要求150ms实时音视频传输的网络时延基比要求200ms图 6 ITU-T G. 114 建议2. 3. 2视频监控专网还是多业务承载网用户在建设IP视频监控系统的时候,通常会面临一个选择:是建视频监控 业务的专网?还是基于现有网络去承载视频监控业务?由于各个行业特点不一, 用
6、户需求和部署模式也各有不同,对于IP承载网络选择专网模式或多业务网模 式,没有绝对的好或不好,而是要分析用户需求,选择最合适的模式。用户都应该明白,不论选择哪种承载网络模式,IP视频监控系统的承载要求 是一样的。不同建设模式下,要达到相同的效果,所付出的代价是不同的。专网模式子网模式多业务模式模式简介仅承载视频监控业务多业务承载视频监控业务在单独的安防子网子网核心层和主网络核心层传统3层IP网络,承载视频 监控业务的同时.,还有其他数 据业务相连接图示干适用场景园区监控城域监控广域监控场所监控园区监控场所监控园区监控网络拓扑简单为视频监控业务优化较复杂分离视频监控业务复杂多为办公数据业务优化的
7、传统3层网络拓扑监控业务优 先级高中、高低特点视频监控业务为主业务监控点多且分布较广实时视频查看地点多且地理位置分散视频监控业务较为独立监控点分布较为集中实时查看视频地点大部分固 定,偶有远程地点视频监控业务非主业务监控点少实时查看视频地点固定选择原因无网络或网络条件一般安全要求较高,物理位置 分布广现有网络接入层端口利用率 高,核心层负载小,足以再承 载监控业务现有网络接入点不需要监控 业务安全要求高,有业务隔离需 求,物理位置集中,但功能上 有分区现有网络接入层端口利用率 低,网络负载小,足以承载监 控业务现有网络改造困难安全要求一般,物理位置较为 集中应用实例平安工程高速公路监控大型园区
8、监控机场监控工业生产监控大型园区监控商业楼宇监控场馆监控2. 3. 3 网络接入层技术选择2. 3. 2. 1.不同网络接入技术的网络拓扑IP视频监控系统建设首要解决的是监控前端设备的接入问题,在接入技术上 可以考虑以太网直接接入、光纤以太网接入、Wi-Fi无线接入等方式,见下表。技术对比EPON接入有线以太接入Wi-Fi无线接入适用场景适合周界、区域覆盖、园 区道路、出入口及室外监 控接入适合园区功能区、室内、楼宇楼层监控适合作为布线不方便的非关键区、水域、危险工作区以及移动监控组网拓扑树型、星型、链型等组网 结构各根据需要灵活使 用,网络结构没有特定的 限制,可适用于任何光纤 可达的环境树
9、型、星型、环型等组网结 构各根据需要灵活使用,网 络结构没有特定的限制点到点、点到多点、多点桥接级联等模式传输距离可以在高带宽的情况下保证10-20 KM的传输距离以太网的100m传输距离是其 作为接入技术的最大问题之 一,通常只能通过级联交换 机延长传输距离取决于天线,全向天线般在100米左右,定向天线一般在2001200米左右,受天气、障碍 物、信号源功率、距离、客户端 服务端相对移动速度以及干扰源 的影响可靠性EPON为无源光网络,传输可靠性高以太网技术属于成熟技术,可靠性高,线路环节多,隐含故障点多受天气、障碍物、信号源功率、距离、客户端服务端相对移动速度以及干扰源的影响供电及布线EP
10、ON传输无需供电,分光器为无缘器件网络设备需要额外供电无线AP需要额外供电接入带宽EPON是长距禺、高带宽的 接入技术,目前能提供上 下行对称的IGbps的带 宽,今后可望升级到 lOGbps千兆GE接入已经成为主流802. 11a最大速率为54 Mbps802. 11b最大速率为11 Mbps80。11g最大速率为54 Mbps802. Un最大速率为54300 Mbps2. 3. 2. 2.不同网络接入技术的网络拓扑2.33.2.L EPON接入EPON网络采用点至多点的拓朴结构,取代点到点结构,大大节省了光纤的用 量、管理成本。EPON支持的基本组网方式为星型和树型,通过这两种基本组网
11、结构,结合不同类型的分光器(均分、固定非均分、可调分光比)可以衍生出其 它多种网形式,可以满足多种应用的需要。上级监控中心图7 EPON接入拓扑22.有线以太网接入以太网接入最常用的接入拓扑为星型、树型拓扑,在实际部署中,视频监控终端可通过a、以太接口连接到接入层交换机b、SPF光纤接口连接到接入层交换机H3C还支持视频监控终端基于RRPP技术环网拓扑,此拓扑模式是封闭周界或 链状拓扑的最佳接入方式。RRPP是一个专门应用于以太网环的链路层协议,当 以太网环上一条链路断开时,能迅速启用备份链路以恢复环网上各个节点之间的 通信通路。* J2.33.2.3.Wi-Fi无线接入环网J.二 H、监控编
12、码器.图8 RRPP环网接入拓扑Wi-Fi无线接入组网拓扑有:点到点、点到多点、多点级联等模式。汇聚点点到多点接入图9 Wi-Fi无线接入拓扑1、点到点模式点到点模式利用无线网桥建立点到点的大带宽的无线传输链路,用于前端接 入和分控中心接入等场景,分控中心接入会对无线点到点链路有更高的双向带宽 的需求;该种模式可避免点点间的有线部署,如楼宇间有线成本较高;若配合移 动供电,可设置临时监控点便于拆卸;2、点到多点模式点到多点模式主要应用于多个监控前端接入,通常是较为开豁的和可视的场 景,如楼宇楼顶间和大水面或草地的景区等;3、多点级联模式多点级联模式则应用于多点间有遮挡的场景,如有建筑物和树木阻
13、挡;传统 的在遮挡场景采用增加无线中继方式,此时无线中继仅仅起到中继的功能。3H3c对于多媒体网络承载的理解H3c长期致力于IP技术与产品的研究、开发、生产、销售及服务。H3c不但 拥有全线以太网交换机和路由器产品,还在网络安全、IP存储、IP监控、语音 视讯、WLAN、SOHO及软件管理系统等领域稳健成长。目前,网络产品中国市场 份额第一,安全产品中国市场份额位居三甲,IP存储亚太市场份额第一,IP监 控技术全球领先,H3c已经从单一网络设备供应商转变为多产品IToIP解决方案 供应商。H3C长期保持对IP视频监控领域的关注,持续投入力量于音视频多媒体解决 方案的研发,融合了网络、安全、IP
14、存储、软件管理系统、IP监控等产品的基 于IToIP架构的IP视频监控解决方案,有效地解决了视频监控系统IP化、联网 化以及海量部署问题,并在各行各业的视频监控系统建设中广泛应用。监 控 系 统 方 案 书前 百非常荣幸能参加贵公司安防项目的安防设计工作。感谢贵方给我 公司提供的此次机会。作为国内专业弱电视频监控系统集成安防公 司,我们将尽自己所能,本着诚挚、严谨的敬业态度,根据甲方的要 求,利用我们成熟的技术和工程经验为贵方提供安全、优化、实用、 可靠、可扩充的系统方案、优质的施工和最佳的服务。我们有信心,能通过我们高质量的服务,完成本工程,赢得信誉, 并以此与甲方建立起良好的长期合作关系。
15、衷心希望能与贵方合作成功,预祝合作愉快。谢谢!XX科技有限公司 20XX年八月学说明截止20XX年底,H3c中标超过120个城市的平安工程,其中包括总规模超过5 万路的平安杭州二期、07年亚太地区最大存储容量(超过1500T)的深圳福田 平安工程以及多个3111试点和科技强警试点城市;20XX年,H3c监控顺利保障 了二十多个城市的奥运火炬传递,包括杭州、井冈山、银川、南宁、石河子等, 覆盖大江南北H3C iVS IP智能监控解决方案是H3c公司面向专业监控领域推出的监控方 案,包括视频管理服务器VM Server (VM, Video Management) 数据管理服务 器 DM Serv
16、er (DM, Data Management)、EC/ECR/DC (Encoder/Decoder)系列 视频编解码器、视频管理客户端VC (VC, Video Management Client) 媒体交 换服务器MS Server、IP SAN网络存储设备、IP网络设备和EPON无源光网络设 备等。与传统监控的组成类似,iVS方案包括视频源、传输及交换、存储、显示及 管理控制等组成部分,系统组成图如下所示:.其翻毓甬鑫1氤客户瑞视翔/控制网关EQfi码斑EC滕码器(帝存储)1 MPEG2. MPEG4. H264-. MJPEG视频应用层控制管理层媒体交换层监控接入后数据管理JE势器D
17、MIPSAN!视频管理JS媒体交换服务器MS 一DP承装网/ 0Vs二二 原有监控系统图1 H3C iVS IP智能监控解决方案示意图H3C iVS方案可以实现各种监控业务,包括实时监控、视频信息存储及历史视频流回放等,主要业务流的实现机制如下图所示:第一章项目概述一、项目概述在今天这个科技飞速发展的时代,公司内的安全管理问题不容忽视,一套先 进而完整的安防系统是必然的;我公司凭借雄厚的案例经验和坚实的施工技术设 计出了适合贵公司安防项目的最佳方案。我们保证将其建成为先进的、现代化的 和多年仍不落后的安防工程。以适度超前的意识为指导原则,设计中采用先进的 设备及软件工具,保证系统技术领先,成熟
18、稳定,并能顺应今后的发展趋势。本安防系统,是集实时图像监控和录像、图像技术处理、数字工控存储主机 等功能为一体的综合安全管理系统。系统管理功能全面,能充分满足公司的自身 各种安全管理要求。具有完全独立的操作环境,界面简练、友好,联机帮助功能 健全有效。它的建立和使用,使安保人员和主管人员不必亲临现场,就可将现场 情况尽收眼底,极大地提高了工作效率,并能事后查找当时发生的情况,为领导 决策提供准确、及时、有效的信息服务。二、设计及施工规范本工程的安装符合但不仅限于下列法定根据及其他规则:建筑设计防火规范(GBJ 16-87)自动喷水灭火系统设计规范(GBJ84-85)火灾自动报警系统设计规范(G
19、BJ 140-90)建筑灭火器配置设计规范(GBJ 140-90)民用建筑电气设计规范(JCJ/T16-92)电气装置安装工程施工及验收规范(GBJ232T982)建筑电气安装工程质量检验评定标准(GBJ45-82)工业企业通信设计规范电气装置安装工程电气设备交接试验标准(GBJ50150-91)建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(CEC-72; 97)钢制电缆桥工程设计规范(CECS3L91)工业企业通信接地设计规范(GBJ 79-85)有线电视系统工程技术规范(GB50200-94)工业电视系统工程设计规范(GBJ 115-87)工业企业共用天线电视系统设计规范(GBJ120-88)广播
20、电视工程设计防火标准(GYJ33-88)民用闭路监视系统工程技术规范(GB50198-94)安全防范工程程序与要求(GA/T75-1994)电气装置的电测量仪表装置设计规范(GBJ 63-90)电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GBJ 50062-92)火灾自动报警系统设计规范(GBJ 116-68)民用建筑照明设计标准(GBJ 133-90)工业与民用供电系统的设计规范(GBJ 52-83)低压配电装置及线路设计规范(GBJ54-83)高层民用建筑设计防火规范(GBJ54-82)建筑物防雷设计规范(GBJ50057-94)电子计算机机房设计规范(GB0174-93)计算贵公司地技术条件(
21、GB2887-89)计算机安全要求(GB9361-88)安全防范工程技术规范(GB50348-2004)三、设计原则1)、一次性原则一次性完成贵公司的的弱电系统工程的总体规划与设计并按计划实 施施工。2)、可行性和适应性原则:.弱电系统设计应使系统具有在技术上的可行性和经济上的可能性。3)、实用性和经济性原则系统设计应贯彻面向、注重实效的方针,坚持实用、经济的原则。4)、先进性和成熟性原则系统设计既要采用先进的概念、技术和方法,又要注意结构、设备、 工具的相对成熟。既要反映当今的先进水平,又要具有可扩充、可升级潜 力。5)、开发性和标准性原则为满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力,系统投资
22、的长期效 应以及系统功能不断扩展的需要,必须保证系统的开放性和标准性。6)、可靠性和稳定性原则在考虑技术先进性和开放性的同时,应从系统结构、技术措施、设备 性能、系统管理、厂商技术及维修能力等方面着手,确保系统运行的可靠 性和稳定性,使系统达到最大的平均无故障时间。7)、安全性和保密性原则弱电系统设计中,既要考虑信息资源的充分共享,更要注意信息系统 保护和隔离,应分别针对不同的应用和不同的网络环境;采取不同的措施, 包括系统安全机制、数据存取控制等。8)、可扩展性和易维护性原则为适应系统变化的需要,系统在设计时,应充分考虑以最简便的方法、 最低的投资、实现系统的扩展和维护。9)、操作简单实用原
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