前端監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明
　　
　　1、監(jiān)控主機(jī)
　　
　　監(jiān)控主機(jī)是整套系統(tǒng)的核心設(shè)備，本項(xiàng)目中選用性能穩(wěn)定/運(yùn)行可靠/技術(shù)*的設(shè)備，保證了系統(tǒng)的高實(shí)時(shí)性、可靠性和穩(wěn)定性。
　　
　　前端監(jiān)控系統(tǒng)將配置視頻采集裝置、報(bào)警裝置、矩陣設(shè)備等；
　　
　　視頻采集裝置是安裝在前端現(xiàn)場(chǎng)的攝像機(jī)，可帶控制云臺(tái)，允許監(jiān)控中心通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)；
　　
　　報(bào)警裝置是布置在現(xiàn)場(chǎng)的各種報(bào)警傳感及聲光電報(bào)警裝置，支持人為或自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警信號(hào)。
　　
　　本方案的前端視頻服務(wù)設(shè)備建議采用MPEG4數(shù)字硬盤錄像機(jī)?？紤]到目前每個(gè)前端裝備多路視頻采集設(shè)備，每個(gè)監(jiān)控前端可以配置一臺(tái)MPEG4數(shù)字硬盤錄像機(jī)（輸入路數(shù)可選，4—36路）。
　　
　　MPEG4數(shù)字硬盤錄像機(jī)支持本地錄像，可根據(jù)要求錄像保存時(shí)間配置相應(yīng)數(shù)量的硬盤，本機(jī)可安裝多達(dá)8塊硬盤，并可接駁擴(kuò)展存儲(chǔ)設(shè)備，支持更大的存儲(chǔ)能力。為錄像機(jī)配置３塊160G的硬盤即可滿足目前的本地圖像存儲(chǔ)要求，還留有５塊硬盤的擴(kuò)展能力，支持網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，可以將錄像資料直接存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)硬盤上；
　　
　　MPEG4數(shù)字硬盤錄像機(jī)支持本地和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和控制，如：畫面1、4、9、12、16、全屏以及自定義預(yù)覽方式，設(shè)置錄像OSD時(shí)鐘、設(shè)置錄像的壓縮方式及圖像分辯率調(diào)節(jié)，錄像的幀數(shù)調(diào)節(jié)，各路圖像的不同錄像時(shí)間調(diào)節(jié)，查詢和回放任何時(shí)段的圖像資料等；
　　
　　MPEG4數(shù)字硬盤錄像機(jī)支持多路錄像回放，回放時(shí)圖像可快進(jìn)、倒退、快退和暫?？刂?，各種錄像的顯示方式包括全屏，回放時(shí)的抓屏功能等；
　　
　　MPEG4數(shù)字硬盤錄像機(jī)支持各種外接設(shè)備，可以控制大多數(shù)的云臺(tái)及快球等控制，控制數(shù)字矩陣的切換及上電視墻等功能；
　　
　　MPEG4數(shù)字硬盤錄像機(jī)具有移動(dòng)偵測(cè)、視頻丟失等視頻相關(guān)報(bào)警，還可通過(guò)8路開關(guān)量報(bào)警輸入接口接駁報(bào)警輸入裝置和4路報(bào)警輸出接口接駁聲光電報(bào)警輸出裝置，支持本地報(bào)警和網(wǎng)絡(luò)報(bào)警聯(lián)動(dòng)。
　　
　　MPEG4數(shù)字硬盤錄像機(jī)具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)能力，在帶寬足夠的情況下，可同時(shí)傳送四路以上的畫面到監(jiān)控中心。
　　
　　2、數(shù)字矩陣卡
　　
　　矩陣是一種32路輸入16路輸出的視頻矩陣切換監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備，其zui大可切換32路視頻輸入信號(hào)（例如攝像機(jī)）等其它視頻信號(hào)到16路視頻輸出（例如監(jiān)視器、視頻錄像機(jī)等），可受計(jì)算機(jī)或遙控器控制，可將多臺(tái)設(shè)置為不同的地址，由上位機(jī)軟件統(tǒng)一管理控制，從而完成擴(kuò)大輸入輸出的要求。例如將*臺(tái)地址設(shè)置為1，第二臺(tái)設(shè)置為2，然后上位機(jī)軟件中同時(shí)添加1、2號(hào)地址，那么此時(shí)系統(tǒng)就可擴(kuò)展為64×32（輸入信號(hào)與輸出的任意切換于相同的地址）。
　　
　　矩陣卡功能特點(diǎn)如下:
　　
　　•視頻切換
　　
　　32×16小型矩陣可將32個(gè)攝像機(jī)中任一信號(hào)切換到16個(gè)監(jiān)視器中任一監(jiān)視器，任一個(gè)監(jiān)視器可隨時(shí)調(diào)用顯示。系統(tǒng)的心臟是一個(gè)全交叉的矩陣開關(guān)，可由計(jì)算機(jī)控制做單路切換、前16路與后16路的序列切換或自動(dòng)切換。
　　
　　•自動(dòng)切換
　　
　　自動(dòng)切換是指攝像機(jī)輸入的視頻信號(hào)按順序自動(dòng)循環(huán)地顯示在一個(gè)單獨(dú)的監(jiān)視器上。攝像機(jī)畫面的顯示時(shí)間可以通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)置，每一通道可單獨(dú)設(shè)置是否參與自動(dòng)切換。
　　
　　•前16路與后16路的序列切換
　　
　　一次向前或向后16路切換是指將一組攝像機(jī)畫面（1－16或17－32）順序地切換到連續(xù)的監(jiān)視器上（1－16），此功能主要用于檢測(cè)。
　　
　　•斷電自動(dòng)儲(chǔ)存
　　
　　32×16小型矩陣具有突然斷電，自動(dòng)記憶斷電前攝像機(jī)輸入信號(hào)與輸出監(jiān)視器的對(duì)應(yīng)狀態(tài)的功能，具體操作見斷電自動(dòng)儲(chǔ)存功能的實(shí)現(xiàn)。
　　
　　前端系統(tǒng)核心設(shè)備—數(shù)字硬盤錄像機(jī)介紹

         技術(shù)特點(diǎn)
　　
　　•支持OVERLAY與DIRECTDRAW多路同時(shí)預(yù)覽；
　　
　　•基于H.264標(biāo)準(zhǔn)的純硬件視頻壓縮，不占用CPU資源；
　　
　　•支持視頻制式：?jiǎn)温?-25幀/秒（PAL）、1-30幀/秒（NTSC）可調(diào)；
　　
　　•錄像幀率在1-25幀（PAL）、1-30幀（NTSC）可調(diào)，
　　
　　•視頻碼率在20Kbpx-2Mbpx范圍內(nèi)任選；
　　
　　•支持CBR/VBR工作模式，在VBR模式下，可設(shè)置zui大可變位率峰值，碼流可調(diào)；
　　
　　•對(duì)主流PC主板、各型號(hào)主流工控主板、顯卡等具有良好的兼容性；
　　
　　•支持多區(qū)域、多靈敏度的動(dòng)態(tài)檢測(cè)和目標(biāo)檢測(cè)；
　　
　　•支持雙碼流功能，局域網(wǎng)傳輸延時(shí)不超過(guò)0.5秒；
　　
　　•支持原始圖像捕獲，并以BMP格式存儲(chǔ)，圖像高清晰；
　　
　　•支持字符、時(shí)間疊加OSD功能，支持Logo疊加；
　　
　　•支持視頻區(qū)域局部馬賽克遮擋；
　　
　　•支持回放圖像局部放大；
　　
　　•具有Watermark數(shù)字水印功能。
　　
　　•單機(jī)支持1-16路視頻輸入，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多路實(shí)時(shí)監(jiān)看、錄像、回放；
　　
　　•可用WINDOWSMEDIAPLAYER進(jìn)行錄像文件播放；
　　
　　•支持制式：PAL、NTSC；
　　
　　•視頻采集率：704×576、704×288、352×288、176×144；
　　
　　•幀率：?jiǎn)温?5F/S（PAL）、30F/S（NTSC）；
　　
　　•輸出碼率：20Kbps-2Mbps。
　　
　　報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        工作原理及流程：
　　
　　首先由報(bào)警前端設(shè)備將報(bào)警信號(hào)（開關(guān)量）采集傳輸至報(bào)警模塊。然后報(bào)警服務(wù)器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（TCP/IP）將全部報(bào)警模塊的所有報(bào)警狀態(tài)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行集中采集管理。
　　
　　同時(shí)中心控制系統(tǒng)也通過(guò)網(wǎng)絡(luò)（TCP/IP）經(jīng)由視頻服務(wù)器獲取到所有的報(bào)警狀態(tài)信息數(shù)據(jù)。然后中心控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)獲取的報(bào)警狀態(tài)信息的分析，將相應(yīng)的預(yù)先由用戶設(shè)定好的報(bào)警聯(lián)動(dòng)關(guān)系信息（報(bào)警聯(lián)動(dòng)、錄像聯(lián)動(dòng)）以及聯(lián)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分別傳輸至報(bào)警服務(wù)器和視頻服務(wù)器。
　　
　　當(dāng)視頻服務(wù)器接收到由中控系統(tǒng)發(fā)送的“錄像聯(lián)動(dòng)關(guān)系信息”后即下達(dá)相應(yīng)的視頻錄像指令，于是相關(guān)的視頻通道便開始進(jìn)行相應(yīng)時(shí)長(zhǎng)的聯(lián)動(dòng)錄像操作。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)（二級(jí)）
　　
　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)概述（三級(jí)）
　　
　　本項(xiàng)目監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)由于許多功能模塊都是基于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)的保密性成為一個(gè)重要的問(wèn)題。數(shù)據(jù)傳輸時(shí)必須采用加密手段，以及一些安全策略，以防止非法竊取數(shù)據(jù)和服務(wù)器受到攻擊。
　　
　　本系統(tǒng)擬采取以下手段保障網(wǎng)絡(luò)安全：
　　
　　隔離監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)間的安全性，從硬件上實(shí)現(xiàn)防止來(lái)至外網(wǎng)的黑客和病毒攻擊。
　　
　　滿足視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)的高帶寬需求，至少100M線速吞吐量，甚至要求千兆。有足夠的數(shù)據(jù)吞吐率保證視頻數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。
　　
　　部署簡(jiǎn)單防火墻支持網(wǎng)橋式（即透明式）部署模式，使其部署不需要對(duì)內(nèi)部網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置做調(diào)整（如改動(dòng)IP劃分、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)等相關(guān)配置）。
　　
　　防火墻部署要點(diǎn)如下：
　　
　?。?）系統(tǒng)自身堅(jiān)固。
　　
　　本身具備很強(qiáng)的抗攻擊能力，如對(duì)DDoS的防御能力。
　　
　?。?）內(nèi)置的VPN支持。
　　
　?。?）帶寬管理支持。
　　
　?。?）自適應(yīng)能力。
　　
　　支持同其它安全產(chǎn)品的聯(lián)動(dòng)能力，可根據(jù)設(shè)定的策略在運(yùn)行過(guò)程中改變安全策略。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)說(shuō)明（三級(jí)）
　　
　　本方案是使用虛擬網(wǎng)（VPN）。前端的ADSL路由器與公網(wǎng)連接后，主動(dòng)向監(jiān)控中心的中心路由設(shè)備發(fā)起VPN連接，建立前端與監(jiān)控中心的VPN隧道，并可啟用數(shù)據(jù)加密服務(wù)，為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密。這樣，每個(gè)前端都與中心路由設(shè)備建立一條VPN隧道，從而在公網(wǎng)上架構(gòu)了一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，保證傳輸系統(tǒng)安全穩(wěn)定的工作.
　　
　　前端ADSL路由器
　　
　　前端ADSL路由器選用Vigor2200系列路由器，該路由器支持ADSL接入，具有VPN和防火墻功能，是一款經(jīng)濟(jì)可靠的ADSL接入設(shè)備。
　　
　　功能特點(diǎn)
　　
　　•支持ISDN/ADSL/Cable/FTTx共享上網(wǎng)；
　　
　　•內(nèi)置拔號(hào)程序，可自動(dòng)拔號(hào)，自動(dòng)斷線，節(jié)省費(fèi)用；
　　
　　•提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)、局域網(wǎng)互拔；
　　
　　•支持VPNServer、VPN Client；
　　
　　•支持靜態(tài)或動(dòng)態(tài)路由；
　　
　　•具有NAT、DHCP、DNS、DDNS、DMZ；
　　
　　•中文WEB頁(yè)面設(shè)置，便于管理；
　　
　　•內(nèi)置防火墻和PAP/CHAP認(rèn)證功能；
　　
　　•支持ISP回拔上網(wǎng)功能，無(wú)需支付上網(wǎng)費(fèi)；
　　
　　•具有ISDN線路備份功能；
　　
　　•CAPI服務(wù)器，可使局域網(wǎng)共享發(fā)傳真；
　　
　　•內(nèi)置ISDN適配和HUB口；
　　
　　•可通過(guò)拔入或Internet遠(yuǎn)程維護(hù)；
　　
　　•能即時(shí)監(jiān)測(cè)使用狀態(tài)；
　　
　　•設(shè)置使用權(quán)限及使用時(shí)間。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)說(shuō)明（二級(jí)）
　　
　　根據(jù)項(xiàng)目有關(guān)存儲(chǔ)的具體需求，結(jié)合實(shí)際，為zui大限度的提高網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的安全性、可靠性，我們對(duì)存儲(chǔ)方案做以下設(shè)計(jì)，采用數(shù)據(jù)本機(jī)存儲(chǔ)加陣列存儲(chǔ)的在線分布式存儲(chǔ)。通過(guò)這樣的調(diào)整不但大大降低了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的投資成本還可以有效避免直接陣列在線集中式存儲(chǔ)的高風(fēng)險(xiǎn)性，單臺(tái)服務(wù)器故障不會(huì)影響其它的視頻服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工作，同時(shí)由于在方案中我們提供了視頻熱備服務(wù)器，當(dāng)視頻服務(wù)器群組中的任一服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)中心控制模塊應(yīng)用單元即自動(dòng)將該服務(wù)器所對(duì)應(yīng)的所有工作切換至備份視頻服務(wù)器，該熱備服務(wù)器能自動(dòng)接替故障機(jī)繼續(xù)工作，從而切實(shí)的保障了整個(gè)服務(wù)器群組的正常工作和資料的完整不間斷性。故采用此方案將zui大限度的降低存儲(chǔ)的風(fēng)險(xiǎn)性。
　　
　　1、總則：
　　
　　采用多級(jí)存儲(chǔ)方式：通過(guò)視頻服務(wù)器本地存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的在線存儲(chǔ)；選用磁盤陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的備份存儲(chǔ)。
　　
　　視頻服務(wù)器同備份服務(wù)器間通過(guò)冗余千兆網(wǎng)設(shè)計(jì)來(lái)確保近線數(shù)據(jù)遷移的高可靠性。
　　
　　視頻服務(wù)器與磁盤存儲(chǔ)陣列間通過(guò)千兆網(wǎng)交換系統(tǒng)進(jìn)行連接，以形成一個(gè)高速、高帶寬的數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)傳輸通道。
　　
　　2、目標(biāo)：
　　
　　實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份的高可靠性和高安全性。
　　
　　3、組成：
　　
　　整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括以下組成部分：
　　
　　在線存儲(chǔ)系統(tǒng)：視頻監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)，由視頻服務(wù)器保存至少10天的視頻數(shù)據(jù)；
　　
　　近線存儲(chǔ)系統(tǒng)：磁盤存儲(chǔ)陣列系統(tǒng)，要求能夠保存半年的視頻數(shù)據(jù)，并符合相關(guān)技術(shù)要求；
　　
　　存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：每臺(tái)視頻服務(wù)器配置千兆網(wǎng)卡及通過(guò)千兆網(wǎng)交換機(jī)，建立千兆冗余存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速交換。
　　
　　4、存儲(chǔ)容量分析
　　
　　•在線存儲(chǔ)容量估算
　　
　　依據(jù)：視頻信號(hào)的采集點(diǎn)分庫(kù)內(nèi)、庫(kù)外2個(gè)工作區(qū)。其中：庫(kù)內(nèi)12支，平均采集錄像時(shí)間按8小時(shí)/天；庫(kù)外34支；平均采集錄像時(shí)間按8小時(shí)/天；每個(gè)攝像頭每小時(shí)發(fā)生150MB的視頻數(shù)據(jù)。容量估算：庫(kù)內(nèi)每天新產(chǎn)生數(shù)據(jù)量約為15GB，庫(kù)外每天新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量約為40GB，每天共產(chǎn)生55GB的數(shù)據(jù)。
　　
　　•磁盤陣列備份存儲(chǔ)容量和性能估算
　　
　　依據(jù)：近線的備份存儲(chǔ)要求庫(kù)內(nèi)的12支攝像機(jī)每天平均錄像8小時(shí)在磁盤陣列中保存6個(gè)月的視頻數(shù)據(jù),所需陣列容量約為2.7T；庫(kù)外的34支攝像機(jī)每天平均錄像8小時(shí)在磁盤陣列中保存3個(gè)月的視頻數(shù)據(jù)所需帶庫(kù)容量約為3.6T。
　　
　　5、方案設(shè)計(jì)說(shuō)明
　　
　　根據(jù)以上對(duì)存儲(chǔ)容量的分析，我們推薦的方案概述如下：
　　
　　•在線存儲(chǔ)
　　
　　容量規(guī)劃：采用2臺(tái)監(jiān)控服務(wù)器（2臺(tái)24路視頻采集），每個(gè)視頻服務(wù)器配置8個(gè)250GSATA磁盤，單臺(tái)服務(wù)器實(shí)際磁盤容量為8*250G=2T，可確保每臺(tái)視頻服務(wù)器至少在線保存3個(gè)月的視頻數(shù)據(jù)。
　　
　　•近線存儲(chǔ)
　　
　　容量規(guī)劃：根據(jù)上述分析，視頻服務(wù)器自身可保存3個(gè)月的視頻數(shù)據(jù)，因此我們?cè)倥渲?臺(tái)存儲(chǔ)陣列，每個(gè)陣列配置8個(gè)300GSATA磁盤，采用Raid6方式確保磁盤陣列的可靠性，每臺(tái)陣列實(shí)際磁盤容量為8*300G=2.4T，可確保庫(kù)內(nèi)近線保存6個(gè)月的視頻數(shù)據(jù)。