海康網絡高清監控方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 整體的、大范圍的監控。實際選型中，根據不同的場景及需求選擇相應的攝像機。 前端選型說明制高點監控推薦采用海康威視網絡高清智能球型攝像機，或采用網絡高清槍機加大倍率的電動鏡頭配合支持云臺控制的一體化云臺，電動鏡頭的焦距根據實際監控范圍確定選配。設備需支持實時透霧功能，以應對各種復雜環境下的實時監控，同時攝像機要達到IP66的防護等級，避免在雨天環境下因設備進水而導致設備損壞或影響監控質量。制高點推薦使用海康威視200萬網絡高清球機DS2DF7286(A)或配置有大倍率電動鏡頭和一體化云臺200萬網絡高清槍機DS2CD4024F(A)，鏡頭、支架等配件需根據現場環境和實際需求而定。 監控效果展示制高點監控遠景效果示例圖 大場景監控 主要應用場景大場景的應用場景主要為具有開闊視野和需要大范圍呈現監控畫面的場景，如機場跑道、停機坪、廣場、火車站臺、碼頭、港口等，應用視頻圖像拼接技術，通過將來自不同視角的多個攝像機的監控圖像拼接在一起得到高分辨率圖像，解決用戶大場景高清晰監控的迫切需求，用戶可以在一幅視頻圖像上瀏覽高清晰的大場景畫面。實際選型中，根據不同的場景及需求選擇相應的攝像機。 前端選型說明多相機拼接推薦采用海康威視網絡高清槍機，為了保障拼接后的圖像質量，應選用相同型號、相同配置的網絡高清槍機，而且在實際拼接操作過程中，前端攝像機的參數配置也要保持一致。為了保障拼接的圖像質量，拼接時需按照相關要求進行操作。大場景監控推薦使用海康威視200萬網絡高清槍機DS2CD4024F，鏡頭、支架等配件需根據現場環境和實際需求而定。 監控效果展示拼接前后對比示例圖 拼接布設要求6) 拍攝場景選擇和要求n 建議以視野開闊、紋理豐富的室外遠景為最佳拼接場景。如下圖：n 盡量避免縱深感強烈的室內場景，這類場景容易造成拼接瑕疵。如下圖：n 呈現在攝像機中的景物盡量距離攝像機10M（或10M以上）。如果受演示條件限制，只能進行室內演示，請挑選空間小一些的辦公室，將攝像機架設在室中央，盡量保證拍攝到的景物距離攝像機遠近的一致性。如下圖：n 盡量避免紋理稀少，模糊，對比度低，呈現出“白霧狀”特點的場景。如下圖：7) 攝像機擺放方式原則上所有攝像機呈橫向或扇形排列，高度保持一致。實際操作時，要綜合考慮拍攝環境、攝像機數量、鏡頭視場角等因素并根據調試結果來擺放攝像機。圖1 橫向或扇形拼接模式8) 前端基礎配套設施n 攝像機的拍攝距離和成像范圍拍攝距離和成像范圍示意圖1拍攝距離和成像范圍示意圖2n 立桿設計根據部位與要求選擇攝像機安裝方式。采用立桿安裝方式時，除特殊情況外，攝像機離地面高度一般不低于3000mm，但不高于5000mm，立桿下端管徑應在160 mm177。10mm、上端管徑應在100mm177。5mm，管壁厚度應≥4mm，挑臂長度根據實際情況選定，立桿應做灌筑基礎，基礎深度應不小于1000mm，底部直徑應不小于1000mm。立桿要進行專門設計，要求美觀、精致。9) 圖像調節方式n 圖像邊緣銳利將各攝像機的鏡頭對好焦，使圖像畫面邊緣銳利。n 恰當的重疊區域微調攝像機云臺，使各原始圖像重疊區域以占原始圖像的1/41/3寬度及高度為佳，不宜過長或過短。n 原始圖像高度一致調節攝像機云臺，盡量使所有的原始畫面的景物處于同一水平高度，不要相差太大。n 明暗色調一致調節各攝像機的亮度，對比度，使所有的原始畫面明暗程度盡可能差不多，但也要避免整體欠曝或過曝。第4章 監控傳輸網絡設計 概述網絡的整體設計不僅關系到整個網絡系統的性能，還涉及到未來網絡系統如何有效地與新技術接軌以及系統的平滑升級等問題。本系統立足于滿足高清視頻接入、轉發、存儲、解碼等需求，同時選擇適合的有發展前途的網絡技術，充分滿足未來五年監控系統業務的需求。因此首先對監控系統網絡的建網思路做一個整體規劃，監控網絡系統應考慮如下幾個方面：1) 采用新一代、主流網絡技術來設計監控網絡，新一代網絡技術往往能提供更高的性能，而且有更長的產品生命周期，便于維護。2) 傳統的設計方法是按核心層、接入層分級設計，但是隨著網絡管理技術的進步和發展，網絡設計向扁平型方向發展。3) 監控網絡需要按照模塊化、結構化的原則設計，便于今后擴充和升級。4) 針對網絡的安全隱患，系統應通過多種安全措施保障系統的安全。 設計要求1） 網絡傳輸協議要求系統網絡層應支持 IP 協議，傳輸層應支持TCP 和UDP 協議。 2） 媒體傳輸協議要求視音頻流在基于IP的網絡上傳輸時應支持RTP/RTCP協議； 視音頻流的數據封裝格式應符合標準要求。3） 信息傳輸延遲時間當信息（包括視音頻信息、控制信息及報警信息等）經由 IP 網絡傳輸時，端到端的信息延遲時間（包括發送端信息采集、編碼、網絡傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經歷的時間）應滿足要求： 前端設備與信號直接接入的監控中心相應設備間端到端的信息延遲時間應不大于2s。前端設備與用戶終端設備間端到端的信息延遲時間應不大于4s。 4） 網絡傳輸帶寬聯網系統網絡帶寬設計應能滿足前端設備接入監控中心、監控中心互聯、用戶終端接入監控中心的帶寬要求，并留有余量。5） 網絡傳輸質量聯網系統 IP 網絡的傳輸質量（如傳輸時延、包丟失率、包誤差率、虛假包率等）應符合如下要求：u 網絡時延上限值為 400ms；u 時延抖動上限值為 50ms；u 丟包率上限值為1103；u 包誤差率上限值為1104。 傳輸網絡設計 網絡結構設計監控傳輸網絡系統主要作用是接入各類監控資源，為中心管理平臺的各項應用提供基礎保障，能夠更好的服務于各類用戶。網絡結構如下圖所示：網絡拓撲示意圖1) 核心層數據中心核心網核心層主要設備是核心交換機，作為整個網絡的大腦，核心交換機的配置性能較高。目前核心交換機一般都具備雙電源、雙引擎，故核心交換機一般不采用雙核心交換機部署方式，但是對與核心交換機的背板帶寬及處理能力要求較高。2) 接入層n 前端視頻資源接入前端網絡采用獨立的IP地址網段，完成對前端多只監控設備的互聯。前端視頻資源通過IP傳輸網絡接入監控中心或者數據機房進行匯聚。前端網絡接入目前采用兩種常用方式，通常為點對點光纖接入的方式和點對多點的PON接入方式。接入層需對NVR存儲設備的網絡接入提供支撐，確保NVR存儲設備網絡環境安全可靠。n 用戶接入對于用戶端接入交換機部分，需要增加相應的用戶接入交換機，提供用戶上網服務。監控中心部署接入交換機，通過萬兆/千兆光纖鏈路接入到傳輸網絡中。保證監控中心解碼器及客戶端的正常適用。對于網絡設計中存在兩級架構如下圖所示，具體設計這里不做詳細介紹。二級網絡結構設計圖 網絡IP地址規劃IP地址的合理分配是保證網絡順利運行和網絡資源有效利用的關鍵，要充分考慮到地址空間的合理使用，保證實現最佳的網絡地址分配及業務流量的均勻分布。IP地址空間的分配與合理使用與網絡拓撲結構、網絡組織及路由有非常密切的關系，將對網絡的可用性、可靠性與有效性產生顯著影響。因此在對網絡IP地址進行規劃建設的同時，應充分考慮本地網對IP地址的需求，以滿足未來業務發展對IP地址的需求。IP地址規劃原則：1） 唯一性：一個IP網絡中不能有兩個主機采用相同的IP地址；這就需要選擇一個足夠大的IP地址范圍，不但能夠滿足現有的需要，同時能夠滿足未來網絡的擴展。兩個不同網絡互聯時應避免使用同一網段IP地址，以免造成IP地址沖突。2） 簡單性：地址分配應簡單易于管理，降低網絡擴展的復雜性，簡化路由表項。3） 連續性：連續地址在層次結構網絡中易于進行路徑疊合，大大縮減路由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考慮到擴充，又要能做到連續。4） 可擴展性：地址分配在每一層次上都要留有余量，在網絡規模擴展時能保證地址疊合所需的連續性。5） 靈活性：地址分配應具有靈活性，以滿足多種路由策略的優化，充分利用地址空間。 VLAN規劃VLAN就是虛擬局域網，隨著視頻專網中用戶和終端設備大規模接入，網絡廣播的流量呈幾何級數量增多，通過VLAN技術，把一定規模的用戶和終端歸納到一個廣播播域當中，從而限制視頻專網的廣播流量，提高帶寬利用率。每一個VLAN在數據轉發時，可以二層和三層方式實現數據轉發 ，二層VLAN 技術能將一組用戶歸納到一個廣播域當中，從而限制廣播流量，提高帶寬利用率。三層VLAN 是基于IP協議，一組用戶歸納到一個網段內，通過網關與別的組進行交換。在網絡用戶VLAN規劃方面，一般可根據視頻用戶、前端設備、后臺設備等所屬的部門，以及具體的網絡應用權限來劃分。在具體VLAN規劃中，應合理規劃每一個VLAN中實際用戶數量。一般規劃VLAN資源參考如下幾個做法：1) VLAN1在所有設備上不啟用三層接口地址，不使用VLAN1承載實際業務或者作為網管VLAN。2) 全網每臺設備的網管VLAN可以使用同一個，方便設備預配置與日常管理。3) 我們一般建議按照每個區域進行VLAN資源的劃分，所有IPC使用的VLAN均遵從所在區域的VLAN規劃。4) 盡管在不同的匯聚設備上使用相同的VLAN并不沖突，但是不允許這樣的做法，會對后期的維護和故障的排除造成很大的困難。5) 如果建設網絡所使用的設備不能直接在端口上配置互聯用的IP地址，需要綁定相應的VLAN的話，還需要單獨劃分出來一大段VLAN資源用于設備互聯，強烈建議全網設備互聯用VLAN按照鏈路去劃分，每條鏈路使用一個互聯VLAN。 路由總體規劃路由分為靜態路由和動態路由，根據項目實際情況進行選擇。靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網絡管理員干預，否則靜態路由不會發生變化。由于靜態路由不能對網絡的改變作出反映，一般用于網絡規模不大、拓撲結構固定的網絡中。靜態路由的優點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態路由優先級最高。當動態路由與靜態路由發生沖突時，以靜態路由為準。動態路由是網絡中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網絡結構的變化。動態路由適用于網絡規模大、網絡拓撲復雜的網絡。其中最常用的動態路由是OSPF (Open Shortest Path First開放式最短路徑優先）協議。 網絡傳輸帶寬要求 考慮到網絡傳輸過程及其它應用的開銷，鏈路的可用帶寬理論值為鏈路帶寬的80%左右，為保障視頻圖像的高質量傳輸，帶寬使用時建議采用輕載設計，輕載帶寬上限控制在鏈路帶寬的50%以內。1） 核心層交換機到接入交換機的網絡采用光模塊來傳輸，帶寬需達到千兆以上，原有帶寬未達到要求的，增加帶寬；2） 傳輸設備如光纖收發器到接入交換機之間的帶寬建議達到百兆；3） 傳輸設備如光纖收發器之間的傳輸帶寬建議達到百兆；結合項目實際需求，網絡帶寬規劃可做相應調整。 網絡可靠性設計網絡的可靠性是為了保證視頻在傳輸過程中，重要環節在出現設備損壞或失敗時，還能夠保證正常傳輸。網絡可靠性主要可從傳輸鏈路可靠性、網絡設備可靠性兩個方面進行設計。1） 傳輸鏈路可靠性傳輸鏈路的可靠性一般通過鏈路聚合技術來進行保障。鏈路聚合設計增加了網絡的復雜性，但是提高了網絡的可靠性，使關鍵線路上實現了冗余功能。除此之外，鏈路聚合還可以實現負載均衡。2） 網絡設備可靠性網絡設備的可靠性主要通過關鍵部件冗余備份、設備冗余備份、傳輸告警抑制和快速鏈路故障檢測來進行保障。關鍵部件冗余備份是指網絡設備提供主控、電源等關鍵部件的1+1冗余備份；另外系統各單板及電源、風扇模塊均具有熱插拔功能。這些設計使得設備或網絡出現嚴重異常時，系統能夠快速地恢復和作出反應，從而提高系統的平均無故障運行時間，盡可能地降低不可靠因素對正常業務的影響。設備冗余備份是指通過雙機虛擬化或虛擬路由器冗余協議等方式實現網絡設備的冗余備份。一旦出現設備不可用的情況，可提供動態的故障轉移機制，允許網絡系統繼續正常工作。傳輸告警抑制是指對告警進行過濾和抑制，避免網絡頻繁振蕩，因為當接口啟動快速檢測功能后，告警信息上報速度加快，會引起接口的物理層狀態頻繁在Up和Down之間切換。快速鏈路故障檢測是一套全網統一的檢測機制，用于快速檢測、監控網絡中鏈路或者IP路由的轉發連通狀況。 網絡安全性設計網絡安全性方面是保護網絡系統中的軟件、硬件及數據信息資源，使之免受偶然或惡意的破壞、篡改和泄露，保證網絡系統的正常運行、網絡服務的不中斷。網絡安全性設計主要有結構安全、訪問控制、安全審計、邊界完整性檢查、入侵防范和網絡設備防護這幾方面的內容。 網絡管理規劃網絡管理主要是從網絡監控管理、應急操作管理和日常維護管理三個方面對網絡管理規劃進行簡要說明：1）網絡監控管理網絡系統監控主要是通過網管系統統一進行信息采集和事件呈現，配合網絡系統進行實施。2）應急操作管理應急操作管理主要是通過固定的操作流程，通過對故障設備進行主備切換、脫網隔離和旁路等方式快速恢復網絡系統的連通性。3）日常維護管理日常維護管理主要包括故障診斷、配置和設備操作等內容，指導網絡運維人員的日常維護管理工作。 設備選型說明網絡交換機選型主要分為盒式交換機和框式交換機，框式交換機比較適合核心層/匯聚層使用。選型可參考內容如下：1）設備性能主要是參考選型設備自身的參數，參數值（背板帶寬、交換機容量、包轉發率等參數）越大性能越高。2）端口支持主要是參考選型設備端口數量和端口類型的匹配，例如：電口選擇主要有GE、FE； 光口選擇主要有GE、10GE；端口類型有LC、SFP、SFP+、XFP等； 端口數量有4口、8口、12口、24口、48口以及更多。3）交換機級別二層交換機、三層交換機或高性能路由交換機（框式交換機）。4）功能性方面環網保護技術、IP路由支持、組播、MPLS、虛擬化、QOS、配置與維護、安全與管理、增值業務能力等結合實際需求進行綜合考慮 5）