冰山融匯

百家號17-07-2700:41

大型監(jiān)控系統(tǒng)如何組網(wǎng)，分布式還是集中式？可靠性與性價比又如何取舍？什么才是最合適的視頻監(jiān)控存儲產(chǎn)品？在不同地區(qū)、行業(yè)的項目中，這些疑問均成為業(yè)主、專家、系統(tǒng)集成商等各方面共同關(guān)注的重要議題……隨著網(wǎng)絡(luò)化尤其是高清化視頻監(jiān)控的逐步普及，視頻監(jiān)控中心的存儲、解碼、監(jiān)控中心如何設(shè)計施工成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是大規(guī)模視頻監(jiān)控系統(tǒng)中重要的支撐產(chǎn)品。本文試圖從幾個重要技術(shù)要素方面作出分析。

一：高清監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

前言

對于三網(wǎng)融合,想必讀者都耳熟能詳。然而在還有“兩網(wǎng)”的融合，正在悄然的發(fā)生，多數(shù)人沒有注意到，哪就

是“計算機(jī)網(wǎng)”和“安防監(jiān)控網(wǎng)”。

傳統(tǒng)的“安防監(jiān)控網(wǎng)”，是采用模擬技術(shù)傳送視頻和音頻信號。優(yōu)點是技術(shù)難度低，兼容性好；缺點是智能化程

度低，清晰度難以提高，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性差。

新興的“高清監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)”，采用最先進(jìn)的局域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)（IP）技術(shù)，具有以下優(yōu)點：

1、 入門即為高清，而且清晰度升級空間大，超清、4K 等技術(shù)都可以無縫升級；

2、更加智能化，音視頻信息和控制信息同網(wǎng)傳輸，具備整網(wǎng)融合智能管理的條件；

3、 同網(wǎng)建設(shè)，可以同企業(yè)內(nèi)部計算機(jī)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)同網(wǎng)建設(shè)，大大減少建設(shè)和維護(hù)成本；

4、 可擴(kuò)展性強(qiáng)，無論是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、還是功能擴(kuò)展，都有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力；

作為未來趨勢的“高清監(jiān)控網(wǎng)”，雖然提供了很多的便利，但是在流行的過程中也遇到了很多障礙。其中最大的 障礙是，傳統(tǒng)的安防監(jiān)控工程師，對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不熟悉，更嚴(yán)重的是，高清監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中一些情況與傳統(tǒng)的安防 監(jiān)控經(jīng)驗相沖突，以至在規(guī)劃和實施中遇到前所未遇的問題。

本白皮書，集合了宙視達(dá)多 年 大型網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控系統(tǒng)整體解決方案經(jīng)驗所得，針對高清監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃和實 施中的實際問題，進(jìn)行分析和解答。希望與廣大安防監(jiān)控工程師一道成長，為高清監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的普及一盡綿薄之力。

高清監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃總略高清監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，同傳統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)有很大不同，但同時，又與一般計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在工程要點上有所出入，因此，它的規(guī)劃既不同于傳統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，也不能照抄一般的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。對于高清監(jiān)控組網(wǎng)經(jīng)驗尚不足夠的工程師，“宙視達(dá)”建議按照以下流程嚴(yán)格的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：

1、 構(gòu)畫拓?fù)?#xff08;TOP）圖；

2、 瓶頸計算與解決；

3、 設(shè)備安置與供電考慮；

4、 與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并網(wǎng)；

5、特殊情況解決；

6、 拓?fù)鋱D定稿 所謂熟能生巧，如果工程師嚴(yán)格按照以上流程進(jìn)行思考，幾個項目之后，就可以略過以上流程，直接劃出滿足

用戶需求的組網(wǎng)拓?fù)淞恕?/p>

拓?fù)鋱D拓?fù)鋱D就是表達(dá)的是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的連接關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)，畫拓?fù)鋱D就是完成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的過程。初畫拓?fù)鋱D的時候，需要注意以下要點：

1、 注意盡量采用金字塔結(jié)構(gòu)。金字塔結(jié)構(gòu)是快速以太網(wǎng)以上版本推薦使用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這樣的組網(wǎng)方式邏輯清晰，點到點的平均開銷最小，流量分布均勻，易于發(fā)現(xiàn)瓶頸。

典型的金字塔結(jié)構(gòu)如下圖：

2、級聯(lián)交換機(jī)級數(shù)不宜過多，建議最多不超過 5 級。

3、 中心健壯原則。按照星形結(jié)構(gòu)，居中的交換機(jī)（或者中心交換機(jī)）承載的負(fù)荷最重，如果發(fā)生故障，影響 也最大。因此中心交換機(jī)應(yīng)該采用相對更為健壯的交換機(jī)，也應(yīng)該考慮更大的冗余。

瓶頸的計算與解決

高清監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，音視頻不流暢是大敵，而我們從大量案例中發(fā)現(xiàn)，設(shè)備原因造成音視頻不流暢只是其中很小

一部分，網(wǎng)絡(luò)擁塞占到原因的 95%。

網(wǎng)絡(luò)擁塞原因有兩種，第一種是規(guī)劃考慮不當(dāng)或則施工不當(dāng)造成的結(jié)構(gòu)性擁塞，第二種是網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用非正常大 量報文造成的擁塞。對于第二種擁塞，我們應(yīng)該建立起在網(wǎng)絡(luò)管理的快速應(yīng)對機(jī)制（詳見后文）。與第一種結(jié)構(gòu)性 擁塞，我們應(yīng)該在產(chǎn)品規(guī)劃中計算考慮清楚瓶頸問題，堅決杜絕此類問題的發(fā)生。

一個單純的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，流量瓶頸點主要在以下幾個：

1、交換機(jī)級聯(lián)口；

2、 存儲設(shè)備（如 NVR）與交換機(jī)接口；

3、 解碼設(shè)備（如矩陣）與交換機(jī)接口；

4、 外網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）接口；

怎樣判斷一個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)是否存在瓶頸？如何計算？ 先對于以上端口，用以下公式計算所需帶寬：

所需帶寬=流經(jīng) IPC 數(shù)量*（主碼流率+輔碼流率）*1.5

如果所需帶寬>端口帶寬，那么就意味著有結(jié)構(gòu)瓶頸。如

連接端口①：所需帶寬=20×4M×1.5=120M＞100M，存在瓶頸； 連接端口②：所需帶寬=20×8M×1.5=240M＜1000M，不存在瓶頸； 連接端口③：所需帶寬=120M+240M=360M＜1000M，不存在瓶頸。 （圖例，對于流經(jīng) IPC 數(shù)量的計算方法，用圖例說明）

如果出現(xiàn)瓶頸，那么怎么解決？

1、 改 用更 高速 的接口 。 普通 快速 以太網(wǎng) 的接 口最大 帶寬為 100Mbits/s,我 們 可以 改用千 兆以 太網(wǎng)接 口1000Mbits/s。

2、 如果是交換機(jī)級聯(lián)，則可用“鏈路聚合”技術(shù)“并線”，利用宙視達(dá)智能交換機(jī)，可以并線 4 條 100M 線路最大達(dá)到 400M，4 條 1000M 線路最大達(dá)到 4000M。

3、 重新設(shè)計設(shè)備間的連接關(guān)系，消除瓶頸。

設(shè)備安置與供電考慮

設(shè)備的放置地理位置考慮，對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會有很大影響，因此進(jìn)行現(xiàn)場考察非常有必要。

哪些設(shè)備要集中在機(jī)房放置？哪些設(shè)備要樓道放置？都要結(jié)合用戶需求考慮清楚。

以下是典型的完全集中放置方案，和分布式放置方案的對照參考。

特殊情況的解決 特殊情況一:網(wǎng)線距離過長

我們知道，傳統(tǒng)模擬視頻傳輸?shù)脑试S最大距離為 500 米，快速以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)距離為 100 米。而模擬視頻傳 輸如果超過有效距離時，對視頻產(chǎn)生的影響是視頻質(zhì)量下降，噪點增加，越來越模糊直至沒有，是個逐漸的過程。而以太網(wǎng)超過有效距離時，效果是圖像直接斷掉，是個突然的過程。

雖然我們安置樓道交換機(jī)或者其他中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以解決距離問題，但是確實有一些情況下，很難安裝中間設(shè)備，因此需要一些解決的辦法。

對于交換機(jī)與 IPC 之間，如果距離超過 100 米，一般慣常的辦法是加光纖收發(fā)器。如 圖 ：

但是這樣成本增加較多，施工難度增大。如果延長距離不多，可以通過宙視達(dá)的“網(wǎng)線+”技術(shù)來實現(xiàn)。單向 通過“網(wǎng)線+”技術(shù)，合格的標(biāo)準(zhǔn) 5 類布線可以延長網(wǎng)線距離到 150 米，如果 IPC 端采用了類似技術(shù)，可以延長 網(wǎng)線距離到 300 米（注意此種情況不可同時使用 POE 供電）。

由于交換機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)量大，如果需要交換機(jī)之間距離延長，則“網(wǎng)線+”技術(shù)無法勝任。宙視達(dá)推薦使用千兆光纖級聯(lián)技術(shù)。宙視達(dá)智能交換機(jī)帶標(biāo)準(zhǔn)SFP插槽，可以通過更換模塊來達(dá)到不同的距離要求。

室內(nèi)布線困難跟室外布線困難這里先暫時不說。

附一：一百臺典型方案

注：此一百臺方案選用 HVS24G 28 口全千兆監(jiān)控智能交換機(jī)作為中心交換機(jī)，接入層選擇 5 臺 HVS24G 24 口百兆標(biāo)準(zhǔn) POE 口，2 口千兆交換機(jī)，每臺 HVS24G 接 20 臺 IPC，選取 1 個千兆口與中心交換機(jī)級聯(lián)， 其余 5 個接口可接入工作 PC，中心交換機(jī)接 1 個服務(wù)器監(jiān)控平臺，通過光纖收發(fā)器可實現(xiàn)遠(yuǎn)端電視墻全面 監(jiān)控，通過上層路由與互聯(lián)網(wǎng)相通，方便戶外工作人員實行監(jiān)控。

附二：二百臺典型方案

注：此 200 臺方案同 100 臺方案類似

附三：五百臺典型方案

注：此 500 臺方案采用兩臺 HVS24G 級聯(lián)作為核心層，并且采用兩端口鏈路聚合的方法將兩交換機(jī)之間的 端口帶寬增加至 2000M，每臺 HVS24G 連接的 12 臺接入層交換機(jī)接入 250 攝像頭，此攝像頭分配方案是由 于 HVS24G 最多支持 250 臺 IPC，由于 IPC 接入數(shù)量較大，接入 NVR 數(shù)量太多不便管理，因此采用服務(wù)器監(jiān) 控平臺進(jìn)行管理，每臺服務(wù)器最多管理 100 臺 IPC，因此選用 5 臺服務(wù)器；此外，核心交換機(jī)連接解碼矩陣， 方便在電視墻統(tǒng)一查看監(jiān)控畫面。

2續(xù)：監(jiān)控中心集中存儲解碼上墻的設(shè)計與施工注意事項

對于一個中大型安防視頻監(jiān)控項目，都要有一個對所有視頻監(jiān)控統(tǒng)一管理調(diào)度的監(jiān)控機(jī)房，由物業(yè)或保安部門負(fù)責(zé)監(jiān)管。那么，安防視頻監(jiān)控機(jī)房應(yīng)該如何設(shè)計施工呢？需要注意什么呢？

大中型監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)房又該如何組建，存儲是分布式還是集中式？可靠性與性價比又如何取舍？什么才是最合適的視頻監(jiān)控存儲解碼產(chǎn)品？在不同地區(qū)、行業(yè)的項目中，這些疑問均成為業(yè)主、專家、系統(tǒng)集成商等各方面共同關(guān)注的重要議題……隨著網(wǎng)絡(luò)化尤其是高清化視頻監(jiān)控的逐步普及，視頻監(jiān)控的存儲成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是大規(guī)模視頻監(jiān)控系統(tǒng)中重要的支撐產(chǎn)品本文試圖從幾個重要技術(shù)要素方面作出分析。

2.1.視頻監(jiān)控有哪些存儲方案？

在早期，由于技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的制約，視頻監(jiān)控同其他行業(yè)的解決方案相類似，磁帶機(jī)成為當(dāng)時存儲的主流。在探頭都處于本地并且數(shù)量少的情況下，確實解決了沒有需要錄像記錄的現(xiàn)實問題，但也確實存在記錄時間短、錄像查詢困難等缺點。

在網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化時代剛開始興起的階段，根據(jù)項目規(guī)模的不同采取了不同的存儲解決方案。例如在小規(guī)模視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，低成本的DVR存儲成為主流，而在多級組網(wǎng)的集中式視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，存儲服務(wù)器存儲則是主流。這兩類方案由于解決了數(shù)字化的問題，共同克服了磁帶存儲的一些缺點。從另一方面仔細(xì)分析，這兩個方案仍然存在一些需要優(yōu)化的方面。如DVR存儲，其在RAID等可靠性保障方面的缺失成為幾乎致命的一個缺陷；而集中存儲服務(wù)器存儲在性價比方面一直需要不斷優(yōu)化.2.2.當(dāng)前評判存儲的要素有哪些？

2.2.1可靠性：視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用絕大多數(shù)與存儲相關(guān)，所以存儲的可靠性是一個重要保障。在大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲產(chǎn)品中，冗余備份機(jī)制、硬盤等易損件的保護(hù)機(jī)制、硬件異常之后的數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)制等，已經(jīng)成為存儲系統(tǒng)可靠性的基本要求。宙視達(dá)采用專業(yè)的流媒體存儲服務(wù)器與智能摘要備份服務(wù)器相結(jié)合，不僅大大降低了存儲成本，并且對重點視頻進(jìn)行重點備份，這樣及節(jié)省了大量成本，對重點視頻錄像文件的可靠性有了保障。采用專業(yè)的按盤輪巡及塊狀寫入方式，不僅降低了機(jī)器硬件及硬盤的損耗，同時也間接的降低了設(shè)備故障延長了機(jī)器的使用壽命。

2. 2.2性價比：在高清化逐步規(guī)模普及的今天，高清在帶來細(xì)節(jié)更清晰優(yōu)勢的同時，由于碼流大小方面的原因，在存儲、網(wǎng)絡(luò)、解碼等方面也帶來了更高的要求。如果不能夠在單T成本方面有下降，存儲總成本的增加將會帶來巨大的壓力。宙視達(dá)采用最新的安霸低碼流方案，不僅降低對前端帶寬的要求，同時大大節(jié)約了存儲成本，采用存儲矩陣結(jié)合網(wǎng)絡(luò)高清解碼，流媒體轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)高清存儲等多功能于一體的專業(yè)的矩陣，就是最好的解決方案

2.2.3I/O性能：視頻監(jiān)控碼流從前端探頭流向存儲系統(tǒng)，最終的匯聚點在存儲節(jié)點上，尤其是大規(guī)模集中式存儲系統(tǒng)，在并發(fā)寫入方面，要求存儲產(chǎn)品具有接近于網(wǎng)絡(luò)匯聚點帶寬的寫入性能。同時，還需要考慮錄像快速查詢方面的讀性能。在高清化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，高性能I/O存儲產(chǎn)品成為關(guān)鍵和必須的選擇。

2.2.4集成度：在任何大規(guī)模系統(tǒng)中，中心機(jī)房的大小、產(chǎn)品的數(shù)量甚至能耗等，已經(jīng)成為一個系統(tǒng)性的難題。視頻監(jiān)控系統(tǒng)同樣需要在監(jiān)控中心，通過由單機(jī)具備更多功能更高性能的設(shè)備來構(gòu)成，這是一個重要的考慮因素。存儲產(chǎn)品如果在保障高性能的基礎(chǔ)上，將存儲之外的一些相關(guān)功能集成到存儲產(chǎn)品中，將會是一個適應(yīng)小機(jī)房、大應(yīng)用發(fā)展趨勢的必然選擇。宙視達(dá)采用最新的安霸低碼流方案，不僅降低對前端帶寬的要求，同時大大節(jié)約了存儲成本，采用存儲矩陣結(jié)合網(wǎng)絡(luò)高清解碼，流媒體轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)高清存儲等多功能于一體的專業(yè)的矩陣，就是最好的解決方案！

2.2.5運維：當(dāng)前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，動輒幾千個探頭、甚至上萬路探頭的系統(tǒng)，也不是小概率項目，在這些大規(guī)模、多級別的系統(tǒng)中，支撐系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其自身的易開通、易運維，也非常關(guān)鍵。視頻監(jiān)控存儲設(shè)備，同樣需要具備通過簡單易懂的交互界面，支撐清晰方便的開通運維工作。結(jié)合宙視達(dá)科技多年來與工程商、集成商的合作，了解到對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的故障排查，系統(tǒng)維護(hù)方面的壓力，公司與交換機(jī)廠家共同研發(fā)出了視頻專業(yè)接換機(jī)，大型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中故障排查及維護(hù)變得一目了然。存儲設(shè)備亦是如此！！如下圖：

存儲產(chǎn)品技術(shù)展望

面對視頻監(jiān)控系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)和應(yīng)用需求，網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)找到了新的用武之地。未來視頻監(jiān)控后端設(shè)備的發(fā)展方向，除云存儲之外，將有兩個趨勢：一是中小規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將以基于網(wǎng)絡(luò)存儲的NVR一體化應(yīng)用存儲為主；在較大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻監(jiān)控將會以集網(wǎng)絡(luò)高清存儲、網(wǎng)絡(luò)高清解碼、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)等多功能于一體的存儲矩陣及基于一體化應(yīng)用存儲的云存儲，將成為大型視頻監(jiān)控領(lǐng)域后端服務(wù)設(shè)備的主流存儲方案。

3.其它設(shè)備：

3.1考慮到監(jiān)控機(jī)房的美觀大方，監(jiān)控機(jī)房應(yīng)該采用吊頂設(shè)計，一方面可以起到隱蔽線路的作用，另一方面也可以防止灰塵掉落。

3.2對于大型監(jiān)控機(jī)房，為了防止靜電對監(jiān)控后端設(shè)備的影響，安裝防靜電地板是必須的。機(jī)房安裝防靜電地板主要有以下幾個好處：

1、使整個機(jī)房顯得美觀大方。

2、監(jiān)控機(jī)房設(shè)備線路可以從防靜電地板下方布線，不留明線。

3、方便設(shè)備及線路維護(hù)。

3.3大型監(jiān)控機(jī)房的主要目的是為了實現(xiàn)監(jiān)控中心對前端監(jiān)控設(shè)備的集中管理及調(diào)度，而電視墻和操作臺是整個監(jiān)控機(jī)房的核心部分。監(jiān)控中心操作人員可通過監(jiān)控管理軟件實現(xiàn)對任意一路視頻的上墻操作。

3.4：大型監(jiān)控機(jī)房設(shè)備眾多，由于設(shè)備散熱很高，短時間內(nèi)即可使整個監(jiān)控中心溫度升高，而這些設(shè)備長期在高溫狀態(tài)下運行容易導(dǎo)致設(shè)備故障，因此一套完善的空調(diào)調(diào)溫系統(tǒng)也是必不可少的。正規(guī)的監(jiān)控機(jī)房應(yīng)該具備溫控傳感器及溫度指示標(biāo)記，保證機(jī)房設(shè)備在指定溫度下正常溫度運行。

3.5大型監(jiān)控機(jī)房還應(yīng)考慮到緊急供電解決方案，當(dāng)監(jiān)控機(jī)房出現(xiàn)緊急斷電情況時，備用電源可及時啟動，即能防止因突然斷電對設(shè)備造成損害，又能保障監(jiān)控系統(tǒng)在斷電情況下仍能安全穩(wěn)定運行，避免非法分子破壞供電系統(tǒng)而導(dǎo)致系統(tǒng)漏洞。

注意事項：

在監(jiān)控機(jī)房設(shè)計過程中，因以保障設(shè)備正常運行為目的，我們應(yīng)充分考慮設(shè)備的散熱及安全穩(wěn)定運行。

以上個人關(guān)點，僅供參考

轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/shujuliu/2339035

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的5分钟轻松教您如果组建100-500路大型拼接监控系统！的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。