XX平安城市项目视频监控系统解决方案

解 决 方 案

第1章 概述

1.1引言

在人类社会即将进入信息化社会的今天，电信网络和计算机网络的发展极大地改变着全社会人们的生活方式，而人们生活方式的改变又反过来对计算机网络和电信网络的服务能力提出了更高的要求。

随着数字技术、计算机技术和网络技术的发展，基于互联网的各种业务呈几何指数规律飞速增长，远程视频监控作为基于互联网的一种全新业务也得到了飞速的发展。在中国，安防行业经过近二十年的发展，技术和产品性能上基本达到发达国家水平，作为安防系统中的一项重要子系统——视频监控系统，已经从最初的特殊行业的模拟监控发展到现在的数字化监控，从起初基于本地的小规模监控发展到今天基于网络的大型远程监控系统。

计算机系统的应用普及、网络通讯技术、图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得安全技术防范行业能够采用最新的计算机、通讯和图像处理技术，利用计算机网络传输数字图像，可为实现远程图像监控及联网报警系统提供高效可行而且价格低廉的解决方案。

视频监控系统作为安保的重要技术手段已经应用到商场超市等单位。现代化的大型商场均采用开放式柜台布局，在方便顾客选购商品的同时也为犯罪分子提供了可乘之机。大型商场监控点众多，单靠传统的人防不能满足大型商场安保的需要，迫切需要建立一套现代化的、网络化、智能化的视频监控系统替代人防，以高科技技防手段提供安保效率。

在这样一个背景下，XX平安城市项目拟建立一套全新的数字化、网络化、智能化的视频监控系统，整合原有视频监控系统打造一个智能化的技防平台。

1.2 监控系统架构分析与选择

1.2.1模拟视频监控系统

模拟视频监控系统发展较早，常被称为第一代监控系统。模拟监控系统是以视频矩阵、分割器、录像机为核心，辅以其他传感器的模拟信号传输、控制、处理系统。模拟监控系统采用视频切换矩阵联网，多路数视频光端机上传视频图像。系统主要特点是：视频、音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式，一定距离范围内图像质量保持很好。

模拟视频监控系统经过几十年的发展，技术成熟，系统功能强大、完善。但是传统的模拟视频监控系统有天生的局限性。首先，模拟视频信号通常采用同轴电缆进行传输，在距离较远时，需要使用视频放大器对视频信号进行放大以补偿传输损耗，而这将导致信号信噪比的下降。在实际工程中，如果对视频信号进行两级或两级以上的放大，图像就会产生明显失真；第二，模拟视频监控系统中所存储的视频图像信号是未经压缩的模拟信号，需要使用大量录像带，成本高、体积大且不易保存；第三，模拟视频监控系统在进行长时间录像时的图像质量较差，检索时需要在录像带上反复进退查找，难度大、不易使用；第四，与信息系统无法交换数据，应用的灵活性较差，不易扩展。

由于模拟视频监控系统这些自身难以克服的缺点，已不能适应现代视频监控系统特别是大中型联网监控系统建设的要求，在实际建设中正逐步被淘汰。

1.2.2数字视频监控系统

数字视频监控系统，常被称为第二代监控系统。数字监控系统是以DVR、视频矩阵、分割器、分配器为核心，辅以其他传感器的模拟信号传输、控制、处理系统。数字监控系统采用视频切换矩阵或软件实现联网，多路数视频光端机上传视频图像，采用DVR实现录像存储。系统主要特点是：视频、音频信号的采集、传输采用模拟形式，存储采用数字形式，因此数字视频监控系统或DVR监控系统通常也被称为半数字监控。

数字视频监控系统经过近十年的发展，技术成熟，系统功能强大、完善，相对第一代视频监控系统很好地解决了录像存储的问题。但是其采集和传输与传统的模拟视频监控系统相同，因此也面临着模拟视频监控系统的问题，如：图像传输易衰减受干扰、存储质量较差、联网困难、系统兼容性开放性不好等等。

视频监控系统正从小区域监控发展成为大区域、联网化监控系统，而视频监控系统应用也从单一的安防应用向综合的IT应用转变，所以，以DVR和矩阵为核心数字视频监控系统也不能满足现代监控发展的需要。

1.2.3 网络视频监控系统

网络视频监控系统是第三代监控系统，融合了数字化、网络化、智能化技术的成熟的新一代视频监控技术。网络视频监控系统是以监控平台、视频编码器、网络摄像机、视频解码器、IP-SAN为核心的，辅以其他传感器的模拟信号输出、控制的系统。

网络视频监控系统采用前端数字编码，通过IP网络进行传输，通过监控平台实现全数字化集中管控、交换的模式实现前端到后端的传输，最后在后端通过视频解码器实现图像解码还原上墙显示。系统采用前端数字编码、数字传输、数字解码的模式，是真正的数字视频监控系统。

相对传统的模拟监控系统和DVR监控系统，网络视频监控系统具备一些得天独厚的优势：一、基于网络化部署，不受时间和空间的，组网简单、容量大，随时随地监控；二、采用全数字化传输和存储，信号无衰减，传输距离不受，真正实现高质量传输和海量的高质量的存储；三、基于TCP/IP网络，开放式设计，系统具备良好的兼容性和可融合性，系统整合简单方便，利于监控系统功能最大化；四、智能技术整合，未来监控技术发展的趋势是智能化，网络化以其开放的架构非常便于整合智能监控技术，符合技术发展的趋势。

通过上面的介绍，我们不难发现当前成熟的、先进的、领先的监控技术是网络视频监控系统。因此，本次我们采用网络视频监控技术设计XX平安城市项目视频监控系统方案。

1.2.3.1英飞拓V2219网络视频监控系统

V2219系列网络视频管理服务器是Infinova推出的一系列高性能、高可靠性的一体式服务器，同时具有全面支持高清的特点、可满足大、中型视频监控系统应用，可广泛应用于、司法、教育、园区、楼宇、电力、能源、交通等行业。

V2219系列网络视频管理服务器全面集成V2216网络视频监控系统各模块，具有存储、转发和管理的功能。V2219系列的数字矩阵功能继承了Infinova矩阵的主要功能特点，具有系统巡视、成组切换、报警管理等功能。并且可通过实物键盘对整个视频管理系统进行控制，操作简单方便。兼容Infinova所有数字视频产品，集成了Infinova全系列矩阵和Pelco矩阵，实现了对数字系统与模拟系统的统一管理和控制。

V2219系列支持电视墙模式，用户可将客户端显示器上的视频浏览窗口当成电视墙，通过实物键盘或客户端的虚拟键盘将IP 摄像机的图像切换于电视墙中。既可为用户节省后端解码成本，同时又不失去数字矩阵切换的便利，为用户提供智能、灵活、快捷、方便的服务。

英飞拓V2219网络视频监控系统架构图如下：

图1.3 英飞拓V2219网络视频监控系统架构图

    一、监控中心平台

V2219系列网络视频管理服务器全面集成V2216网络视频监控系统各模块，具有存储、转发和管理的功能。V2219系列的数字矩阵功能继承了Infinova矩阵的主要功能特点，具有系统巡视、成组切换、报警管理等功能。并且可通过实物键盘对整个视频管理系统进行控制，操作简单方便。兼容Infinova所有数字视频产品，集成了Infinova全系列矩阵和Pelco矩阵，实现了对数字系统与模拟系统的统一管理和控制。

V2219系列支持电视墙模式，用户可将客户端显示器上的视频浏览窗口当成电视墙，通过实物键盘或客户端的虚拟键盘将IP 摄像机的图像切换于电视墙中。既可为用户节省后端解码成本，同时又不失去数字矩阵切换的便利，为用户提供智能、灵活、快捷、方便的服务。

主要功能模块如下：

V2219-CMS中心管理服务器

 安装CMS/ACS模块，具有系统的权限管理和报警处理。

 完成系统所有用户访问的权限认证，控制信令处理的功能

 支持配置数据和运行数据同步冗余。

V2219-STR 媒体存储服务器

 安装SMT/NVR模块，具有系统的存储和转发功能。

 可选Windows OS和linux OS 

V2219-STR16 媒体存储服务器

 安装SMT/NVR模块，具有系统的存储和转发功能。

 可选Windows OS和linux OS 

     提供16盘位存储容量，每个盘位支持最大3T硬盘容量

V2219-APS 接入服务器

 兼容大华和海康DVR、编码器、摄像机全系列产品

 支持GB/T 28181平台接入，RTSP接入，ONVIF1.0/2.0接入

二、视频编码器

V2511-N编码器采用H.2/M-JPEG双压缩方式，提供三码流，可生成两个可配置的H.2视频流，供用户以两种不同的品质级别进行实时浏览和录像，有效节省带宽资源。

V2511-N编码器提供与视频同步的双向音频通信，具有智能移动侦测功能，可以灵活应用于智能视频监控系统中。另外，用户可通过Web浏览器观看实时视频，也可以使用Infinova软件开发包(SDK)将视频集成到其他视频管理系统。

V2511-N编码器结构精巧紧凑，是空间有限的应用场合的最好选择

三、视频解码器

V2524-X系列高清解码器（解码卡）采用功能强大的数字信号处理技术，可解码我司N系列、G系列、P系列、T系列高清产品、N系列标清产品、V2511-K编码器、V2511-N编码器、V2531-S编码器以及V3061 DVR等前端设备。可对H.2编码视频实时解码，支持1路1080P/1600×1200/960P/720P或者4/9路D1/CIF、或16路CIF解码输出。

V2524-X系列高清解码器集HDMI、DVI和BNC视频输出于一体，具有强大的网络远程控制功能，可通过Web或客户端软件对视频解码器的网络参数及视频通道进行设置，支持多级用户密码保护，有效保障产品的安全性。

V2524-X系列盒式高清解码器采用单卡单电源的式设计，且体积小、重量轻、功耗低、发热量小。N3913系列机箱采用插卡式设计，支持即插即用功能。

四、存储系统

基于iSCSI标准的IP-SAN技术和强大的监控平台构建完善的网络存储系统，存储资源可以根据需求分布式部属并加以统一资源管理和调度，支持动态存储资源管理、在线部属，可以基于统一平台满足不同存储质量、容量和服务质量的客户需求，可以提供完善的备份和存储生命周期管理功能。提供不同性能的IP -SAN盘阵，同时支持NAS备份功能。

英飞拓V2219网络视频监控系统符合国家、相关标准，突破了传统监控的瓶颈点，使得监控系统具备更好的可扩展性，使监控网络具有了良好的可管理性。同时有机地将模拟系统、监控前端设备、监控管理软件、网络设备融合为一个整体解决方案，有效地将客户的监控应用由原先的安防应用提升到IT应用,符合技术发展趋势，能够满足未来业务需要不断扩展的需要。

本次方案将采用英飞拓V2219网络视频监控系统设计XX平安城市项目视频监控系统方案，下面具体阐述设计方案。

第2章 项目概况与项目需求

2.1项目概况

略

2.2 需求分析

XX平安城市项目视频监控系统具体需求如下：

1）采用网络视频监控技术建立一套视频监控系统，采用130万像素总点位是373个，

2）要求采用IP-SAN磁阵部署存储系统，130万像素图像主码流存储30天，并且具备不断扩大存储容量、延长存储时间的能力；

3）要求在监控室建立多画面电视墙，采用大屏幕显示设备显示多画面图像，每台显示设备要求显示画面不少于16路图像。

4）要求系统提供二次开发接口，以方便与其他数据系统进行整合；

5）提供平台转分发能力，解决大量用户浏览同一路视频时网络带宽；

6）支持动态编码，编码速率能够根据运动量大小变化； 

7）具备丰富的用户管理功能，高权限用户可以控制低权限用户；

8）系统应具备强大的用户/权限管理功能，能够进行丰富的权限分配管理；

9）系统应能够长时间稳定可靠运行；

10）系统应支持平滑升级扩容和智能化改造；

11）系统建设必须经济可靠，要求充分利用现有监控设备，保护前期投资。

   12）监控软件应提供多种视频源查找方式，方便园区监控人员快速定位到指定监控点；

   13）监控软件的监控画面应提供多种组合方式，包括：1画面、4画面、6画面、9画面等；

   14）监控软件可以设置监控预案，按照不同的预置策略编辑预案，在需要时快速的把多个视频同时切换到预置的监视器上；

   15）监控软件应支持视频录像的查询、回放、保存、下载、抓图和图片浏览等功能。

2.3 设计依据与设计原则

2.3.1设计依据

系统规划设计严格遵循国际、国家和地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：

GB4943-2001         信息技术设备的安全

GB88-2001                     音频、视频及类似电子设备安全要求

GB16796-1997                安全防范报警设备安全要求和试验方法

GB17859-1999                计算机信息系统安全保护等级划分准则

GB50057-1994          建筑物防雷设计规范

GB50198-1994                民用闭路监控电视系统工程技术规范

GB50348-2004            安全防范工程技术规范

GA308-2001                      安全防范系统验收规则

GA/T74-2000         安全防范系统通用图形符号

GA/T75-94               安全防范工程程序与要求

GA/T367-2001                视频安防监控系统技术要求

GA/T368-2001                入侵报警系统技术要求

GA/T379-2002                报警传输系统串行数据接口的信息格式和协议

GA/T388-2002                计算机信息系统安全等级保护操作系统技术要求

GA/T388-2002B               计算机信息系统安全等级保护管理要求

GA/T390-2002                计算机信息系统安全等级保护通用技术要求

  YD/T 1171-2001        IP    网络技术要求--网络性能参数与指标

                              XX平安城市项目视频监控系统建设要求

                                国家其他相关技术要求

2.3.2 设计原则

本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。并综合考虑施工、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。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：

1、先进性与适用性

采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，系统集成化、模块化程度高。设计合理，架构简洁，功能完备，切合实际，能有效控制和提高工作效率，满足动态监控和业务工作的实际需求。系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件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。该系统集国际上众多先进技术于一身，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。

2、经济性与实用性

在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下，体现高性价比。采用经济实用的技术和设备，充分利用现有资源，综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。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。

3、可靠性与安全性

系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备，系统具有一致性、升级能力，能够保证全天候长期稳定运行。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。

4、开放性

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，可以与消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。

5、可扩充性

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，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级能力。同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。方案中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。

6、追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。

7、提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。本系统通过控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。闭路电视监控大大减少劳动强度，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。

2.3.3 设备选型原则

系统建设所选设备必须满足青阳县社会治安视频监控系统建设要求外，还需考虑以下原则：

1、完整性

提交完备的设计、施工方案，设备安装、布线等符合国家有关标准规范。操作台由用户选定。

2、材料要求

本系统中所用监测系统各配件均采用防锈、防腐蚀、阻燃材料或做过防锈、防腐蚀、阻燃处理的材料。材料及结构设计强度使系统具有足够的机械强度，能承受正常条件下的运输、安装、使用中的搬运。系统各配件内部的电路板材料及部件已进行防潮、防腐、防盐雾处理。

3、电气装置要求

系统安装有有效的过载、漏电、短路保护装置及避雷装置，以保护内部电路。系统中使用的电气接线端子、过载、漏电及短路保护装置、避雷装置、熔断器等装置均符合国家有关电气安全标准要求，系统220V带电部分和壳体之间的绝缘电阻不低于10MΩ，漏电电流≤5mA（交流、峰值）。

4、工作环境适应性

由于该系统需要在室外恶劣环境下不间断地工作，因此我们提供的系统设备在0℃－50℃的环境温度下必须都能正常工作，具备防水，耐盐雾、抗风、防尘等性能

5、电源适应性

系统正常工作要求电压变化范围为154～2V、频率变化范围50Hz±2Hz。

6、室内设备

所有室内设备均按国家及省市相应标准。包括工控计算机（包括CPU、10M/100M自适应网卡等），I/O卡（信号机），打印机，UPS，交流稳压电源，控制台及其座椅等，接地装置（包括专用和综合）及其它组件。

第3章 系统整体方案设计

根据XX平安城市项目视频监控系统建设要求，我们选择英飞拓V2219网络视频监控设备进行组网方案设计并给出设计方案如下：

3.1 系统组网图

3.2 系统网络建设

系统网络按照接入-汇聚-核心的网络架构进行部署，可以平均分配系统网络带宽，并可灵活进行设备调整。

网络拓扑图如下：

中心汇聚交换机选择H3C LS-5500-28C-SI 26端口交换机，各楼层选择H3C LS-5100-16P-SI-H3  16端口交换机，利用商场现有光纤连接组成一个千兆交换网络。

1、LS-5500-28C-SI全千兆三层交换机参数如下：

H3C S5500-SI系列交换机是H3C公司自主开发的全千兆三层以太网交换机产品，具备丰富的业务特性，提供IPv6转发功能以及最多4个10GE扩展接口。通过H3C特有的集群管理功能，用户能够简化对网络的管理。S5500-SI系列千兆以太网交换机定位为企业网和城域网的汇聚或接入，同时还可以用于数据中心服务器群的连接。

H3C S5100-SI系列以太网交换机是H3C技术有限公司自主开发的全千兆二层以太网交换机，广泛应用于企业网和园区网的接入层。提供灵活的全千兆以太网端口的接入密度、丰富的业务特性、统一的集群配置，为用户提供高性能、低成本、可网管的千兆到桌面的解决方案，是千兆接入的理想选择。

S5100-16P-SI：16个10/100/1000Base-T以太网端口和4个复用的1000Base-X SFP千兆以太网端口（Combo）；

中心机房监控是系统的控制核心和应用中心，主要部署系统的核心设备和操作使用设备。主要有监控中心平台、存储系统、电视墙、客户端电脑等。

3.3.1监控中心平台选择

    监控中心平台一般有两种架构：工业级嵌入式架构和软件+服务器架构。工业级嵌入式架构由嵌入式硬件和嵌入式操作系统（如windows、嵌入式Linux）构成，采用专用的数字处理芯片和图像处理技术，设备结构紧凑、稳定可靠。嵌入式平台可为用户提供稳定可靠的视频监控系统核心；软件+服务器架构由视频监控平台软件+通用操作系统+数据库软件＋通用服务器构成，系统能力受限于服务器的硬件环境和软件环境，系统稳定性和可靠性。

    监控中心平台是整个系统的核心，逻辑上需要实现用户接入认证、系统设备管理、业务功能控制以及媒体分发转发等功能，因此对系统可靠性、安全性、可扩展性要求非常高。本次，我们采用英飞拓V2219视频管理平台部署系统核心。

英飞拓V2219视频管理平台是采用模块化设计架构，集成监控注册管理模块、交换模块、录像管理模块、数据库模块，实现前端编码器和网络摄像机接入管理，用户登录认证，并可实现前端的视频码流中心存储、集中转发功能，提供报警联动、双向音频、电子地图、远程控制等业务功能。

3.3.2 平台部署方案

监控平台是监控系统的媒体交换中心，实时监控图像通过平台转发，集中录像数据通过监控平台写入磁盘阵列。因此，监控中心平台的部署需要满足以下三个条件：

1）部署在网络交换中心；

2）提供充足的网络带宽；

3）配置高性能网络交换设备。

    基于以上三点原因，我们把监控平台部署在监控室，直接通过千兆网络接口接入核心交换机。

根据项目建设规模，本次配置1台英飞拓V2219中心管理平台，采用堆叠组网的方式部署。

英飞拓V2219监控中心平台简介如下：

高性能硬件平台，性能稳定，配置简单，方便用户使用

支持多系统级联，构成大型网络视频系统的中心管理平台

无缝集成模拟监控系统，实现数字系统与模拟系统相互调用实时视频

支持数字矩阵功能，支持配置TOUR（巡视）、SALVO（成组切换）和定时事件等功能

主副码流自适应，根据画面大小自动切换主码流和副码流，从而降低客户端CPU资源消耗，提高效率

支持设备视频丢失报警和NVR硬盘错误／硬盘满报警

支持对报警信息进行检索，可根据预设条件检索，并且支持检索的时间段，支持通过检索结果调用报警时的录像

支持音频广播，可同时给多路视频发送广播音频

支持模拟键盘

支持多层电子地图，可记忆电子地图中弹出视频窗口的大小和位置

支持电子地图中的图层链接功能，支持电子地图鹰眼功能

支持实时视频浏览画中画功能

优化解码性能，配置双通道显卡，可以浏览8路高清1080P视频

支持画面矢量PTZ变速控制，支持框选放大、点击居中等智能操作

支持灯光、雨刷控制，自定义控制功能

提供虚拟电视墙操作，可通过鼠标拖动来切换电视墙的显示

可选支持智能分析服务

支持对系统中设备和服务器进行远程重启

提供客户功能定制

设备参数

 3.4.1 存储技术介绍

一、iSCSI原理简介

iSCSI是由IETF开发的一种基于存储网络的新的Internet协议，其原理是将SCSI命令通过IP网络传输，这样就可以使在网络上传送数据更加便利，而且可以实现远程存储管理。 iSCSI使标准的SCSI命令能够在TCP/IP网络上的主机系统（启动器，Initiator）和存储设备（目标器，target）之间传送，而且iSCSI协议支持在系统之间传送标准的SCSI命令。在系统之间的连接是通过标准的IP网络基础设施实现的。

iSCSI的工作原理是：当终端用户或应用程序(启动器)发送一个请求后，操作系统将生成一个适当的SCSI命令和数据请求，SCSI命令通过封装，在需要加密的时候要执行加密处理。这些命令加上TCP/IP协议的包头，就可以在以太网上传输。接收端(目标器)在收到这个数据包后按照相反的方向进行解包，解析出SCSI命令和数据请求，SCSI命令再发送给SCSI存储设备驱动程序，因为iSCSI是双向的协议，所以它可以将数据返回给原来的请求。

二、数据可靠性技术

RAID0：RAID0也称为条带化（stripe），将数据分成一定的大小顺序的写到阵列的磁盘里，RAID0可以并行的执行读写操作，可以充分利用总线的带宽，理论上讲，一个由N个磁盘组成的RAID0系统，它的读写性能将是单个磁盘读取性能的N倍。且磁盘空间的存储效率最大（100％）RAID0有一个明显的缺点：不提供数据冗余保护，一旦数据损坏，将无法恢复。

RAID1： RAID1成为镜像（mirror），它将数据完全一致的分别写到工作磁盘和镜像磁盘，因此它的磁盘空间利用率为50％，在数据写入时时间会有影响，但是读的时候没有任何影响，RAID1提供了最佳的数据保护，一旦工作磁盘发生故障，系统自动从镜像磁盘读取数据，不会影响用户工作。

RAID5：RAID5用一个盘的容量作数据校验用，但是数据校验的信息被均匀的分散到的阵列的各个磁盘上，这样就不存在并发写操作时的校验盘性能瓶颈。阵列的磁盘上既有数据，也有数据校验信息，数据块和对应的校验信息会存储于不同的磁盘上，当一个数据盘损坏时，系统可以根据同一带区的其他数据块和对应的校验信息来重构损坏的数据。但是要用一个硬盘的容量做数据校验使用，一个硬盘的容量做热备，所以要损失两块硬盘容量来提高数据可靠性。

RAID10：RAID10是RAID1和RAID0的结合，也称为RAID（0+1），先做镜像然后做条带化，既提高了系统的读写性能，有提供了数据冗余保护，RAID10的磁盘空间利用率和RAID1是一样的，为50％。RAID10适用于既有大量的数据需要存储，有对数据安全性有严格要求的领域，比如金融，证券等。需要一半的容量来保证数据可靠性。

RAID 50被称为分布奇偶位阵列条带。同RAID 30相仿的，它具有RAID 5和RAID 0的共同特性。它由两组RAID 5磁盘组成（每组最少3个），每一组都使用了分布式奇偶位，而两组硬盘再组建成RAID 0，实验跨磁盘抽取数据。RAID 50提供可靠的数据存储和优秀的整体性能，并支持更大的卷尺寸。即使两个物理磁盘发生故障（每个阵列中一个），数据也可以顺利恢复过来。

根据以上不同可靠性保证的方法，我们推荐用户采用RAID5来做实时数据的存储，确保数据安全可靠。

三、IP－SAN（IP Storage Area Network）存储架构

集中存储架构分为以下三种：

●DAS（Direct Attached Storage，直接外挂存储）：通过SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）等I/O总线连接存储设备和应用服务器的存储架构。该存储设备由应用服务器独享。

●SAN（Storage Area Network，存储区域网络）：通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储构架，对外提供块（block）级的存储数据共享。这个网络专用于主机和存储设备之间的互访，数据可以通过SAN在多个服务器和多个存储设备之间高速传输。

●NAS（Network Attached Storage，网络附加存储）：一种文件共享服务，由专用的服务器通过专有文件系统管理存储空间，对外通过NFS（Network File System，网络文件系统）或者CIFS（Common Internet File Service，公共因特网文件服务）等文件共享协议提供文件级的访问功能。NAS支持不同的操作系统共享同一个文件。

在流媒体应用的系统架构及扩展上，SAN及NAS系统优于DAS系统。

SAN（Storage Area Storage，存储区域网）是一个高效的子网，目前构建存域网SAN的方式一般有两种，一种是用传统的Fibre Channel协议，叫做FC-SAN，主要工作在4Gbps速率。另一种是在以太网基础上，使用基于TCP/IP的iSCSI协议，叫做IP-SAN，主要工作在10Gbps速率。 IP-SAN并不需要使用专门的iSCSI交换机，服务器端和存储端的软件或硬件协议将SCSI指令打包装入TCP/IP包，普通的以太网交换机即可传输。

而已被业界淘汰的DAS直接连接的方式则更不能满足目前和将来的需求。使用DAS方式会导致设备管理、数据管理的大问题：设备的升级、扩容、调整、数据安全管理都非常困难，尤其是用户的数据已经放到存储设备中之后，业务又不允许中断，这样的管理几乎是不可能完成的任务。

因此，当用户的应用和数据量到达一定的水平，就必须考虑将分散在各种平台上的数据整合(consolidate）到一个统一的平台，进行统一管理。一方面提升数据和设备的使用效率，一方面大大降低维护和管理成本。

存储技术的发展大致经历了SCSI、FC、IP三代技术过程：

●SCSI磁盘阵列为第一代存储设备，基于SCSI协议，是基于SCSI总线架构的存储设备，设备的容量一般为几TB级。目前仍在少量双机应用系统中采用。

●FC磁盘阵列为第二代存储设备，基于FC令牌环协议，是基于FC环路架构的存储设备，设备的容量一般为数十TB级。目前仍有广泛使用。

●IP存储为第三代存储设备，基于ISCSI协议，主要是基于IP全交换架构的存储设备，设备的容量可接近无限扩容，达到数千TB级（PB级）。目前在大型数据中心中为主要有广泛使用。

IP－SAN是基于高速以太网的SAN架构，通过iSCSI（Internet SCSI，Internet小型计算机系统接口）协议来实现存储数据在服务器和存储设备之间高速传输。它继承了IP网络开放、高性能、高可靠性、易管理、可扩展性强、自适应性强的优点，实现存储网络与应用网络的无缝连接，并提供了优良的远程数据复制和容灾特性。

基于以上分析，本次项目建议采用IP－SAN架构部署存储系统，以提供海量的、高可靠性的存储。

3.4.2 存储方案设计

对于本次项目，采用集中存储解决方案，在监控室部署IP-SAN 磁盘阵列V3041A-24R-J，实现新建前端图像的集中存储。

这个方案的主要特点包括：

⏹部署中心集中存储，方便管理；

⏹采用IP-SAN的部署方案，系统扩容方便；

⏹采用RAID5等存储技术，提高数据存储的安全性、可靠性；

⏹V3041A-24R-J支持硬盘热备份，提供硬盘热备保护；

⏹基于IP网络进行存储，实现随时随地调看存储资料。

    存储容量的计算方式如下：

根据前方接入点的多少和监控时间的要求，来配置相应的系统存储容量。

计算公式如下：

存储容量＝图像路数×单路速率×天数×每天的秒数÷8

英飞拓1路720P机半球图像速率为2M/s，1路720P快球图像为4M/s。

根据要求，本次项目为全部存储30天，则存储容量为：

S1(367路720P机半球)＝367×2M×30×24×3600÷8≈227T

S2(6路720P快球)＝6×4M×30×24×3600÷8≈8T

则总的存储容量S＝S1+S2=235T。

实际配置的时候需要考虑格式化损耗、RAID盘、热备盘等。

单台V3041A-24R-J具备24个配置，支持单盘容量为4T。则需要配置的V3041A-24R-J台数为3台（考虑到RAID和硬盘热备），4T硬盘数72块。

V3041A-24R-J  IP-SAN磁盘阵列简介如下：

●采用全位软硬件架构

●位文件系统HPA支持超大文件和文件系统

●使用对称多处理技术提高性能

●24盘位设计，最大支持4T硬盘，单阵列容量96T

●使用Kernel Thread服务进程，文件拷贝时间大大减少

●多种RAID保护机制，包括：0、1、5、6、10，Hot Spare

●支持主机多链路冗余和聚集技术

●SAS/SATA磁盘通道保证I/O传输的高速度

●广泛支持各种文件共享协议、文件操作系统和主机平台

●高性能和扩展性：能够灵活的满足从区域到分中心，再到主中心的多级别监控数据存储需求。单一设备可平滑的提供从100MB到1000MB的实际读写带宽和从16TB到128TB的存储容量，能够满足用户各种配置需求

●高数据安全性和可靠性：通过高硬件冗余设计，高度可靠的阵列控制模块和完善的用户配置、使用界面，能够最大限度的减少用户的计划外宕机和数据丢失

●简单易用、方便的集中管理：提供基于Web的中文图形管理界面，向导式操作界面；标准的SNMP接口，可以让监控平台厂商轻松实现统一网管，大大降低监控系统的维护成本

设备参数

该项目使用的前端摄像机你全部是高清720P及以上分辨率的高清摄像机，那么中心配置的大屏就需要用高亮屏来达到更好的显示效果，给监控中心人员直观的感受目前医院大楼内的实时人员情况，中心配置8台英飞拓55寸普亮液晶监视器组成高清拼接墙，选用英飞拓高清解码器进行解码上墙，并能够支持4/9/16画面分屏功能。同时通过大屏控制器进行操作，使大屏进行多画面分割。

3.5 监控前端设计

常见的监控前端主要由视频采集单元、编码单元、报警单元以及配套的辅助材料等组成。主要实现前端信息采集、编码和传输，通常由摄像机、编码器、报警设备、声音设备。

本项目前端采用红外高清前端设计，机半球选用英飞拓720P摄像机，快球选用英飞拓720P红外快球摄像机，具体参数如下：

3.5.1 VH120-A0系列 百万像素网络半球摄像机

1/2.8" CMOS传感器

ICR红外滤片式自动切换，实现真正的日夜监控

高清网络视频输出，最大分辨率为1280X720@30fps

最低照度彩色模式：***********（30IRE, AGC ON）；黑白模式：************（30IRE, AGC ON）；

H.2 Main profile/M-JPEG双编码，三码流

双向音频，G.711标准

支持D-WDR功能

支持感兴趣区域编码(ROI)，可划分4个区域

支持移动侦测，可划分4个移动侦测区域

支持隐私遮挡，可划分4个隐私区域

支持TF卡存储

本地PC录像

2路报警输入，1路开关量输出

支持多种报警处理方式，如发送电子邮件、FTP上传、开关量输出、音频告警

支持多用户通过Web Server进行实时访问和参数配置

兼容Infinova V2216、Command等数字视频监控软件，并可与其它视频监控软件进行集成

支持ONVIF标准

支持GB/T28181国家标准

提供标准SDK，易与其他数字系统集成

全新小体积结构设计，支持表面装

支持三轴向旋转，便于灵活调节监控方位

同时支持12VDC/24VAC/POE供电方式

3.5.2  V1772N-20T2系列 高清网络高速球

20X高清一体化摄像机模块

最大分辨率可选1920×1080 @ 30fps或1280×720 @ 30fps

H.2 high profile/M-JPEG双编码，支持三码流

支持ONVIF标准

支持GB/T28181国家标准

可通过网络远程控制PTZ

支持RS485控制和模拟视频输出，便于调试

支持框选放大，画面PTZ功能

Web图形化用户菜单

支持球机标题设置与显示

丰富的白平衡模式

本地PC录像

SD卡存储

支持预置位，水平扫描，花样扫描，自动扫描，定时巡视，常规巡视和上电智能归位等功能

隐私区域

移动侦测

报警功能，2路报警输入，1路继电器输出

双向音频，G.711

支持网络远程升级

提供标准SDK，易与其他数字系统集成

室外型达IP66防护等级，内置加热器和空气循环系统，可防结冰

24DC或24VAC供电

可选支架装或吊装

3.5.3 VH110-A0系列 百万像素网络型摄像机

1/2.8" CMOS传感器

ICR红外滤片式自动切换，实现真正的日夜监控

高清网络视频输出，最大分辨率为1280X720@30fps

最低照度彩色模式：***********（30IRE, AGC ON）；黑白模式：************（30IRE, AGC ON）；

H.2 Main profile/M-JPEG双编码，三码流

双向音频，G.711标准

支持D-WDR功能

支持感兴趣区域编码(ROI)，可划分4个区域

支持移动侦测，可划分4个移动侦测区域

支持隐私遮挡，可划分4个隐私区域

支持SD卡存储

本地PC录像

2路报警输入，1路继电器输出

支持多种报警处理方式，如发送电子邮件、FTP上传、继电器输出、音频告警

支持多用户通过Web Server进行实时访问和参数配置

兼容Infinova V2216、Command等数字视频监控软件，并可地与其它视频监控软件进行集成

支持ONVIF标准

支持GB/T28181国家标准

提供标准SDK，易与其他数字系统集成

提供模拟视频调试接口

同时支持12VDC/24VAC/POE供电

第4章 设备清单