大型网络监控系统方案设计

  河南元兴网络科技有限公司     |      2018-04-04 21:32:49

对很多做过监控系统的朋友, 一套监控系统安装挺简单的:按图纸点位安装支架、布线、安装摄像机支架、安装硬盘录像机、调试出图像,好了一套监控系统安装完成了。对于一个施工人员,能顺利完成以上工作是一个优秀的施工人员。对于一个项目经理,显然,仅以上工作还不够:监控系统架构设计,监控硬空间的计算,监控系统交换机选型,拼接屏考量,

一、监控系统架构设计

 

对于大型监控系统来说,监控系统设计需要考虑很多因素:监控安装位置、监控干线线路选择、汇聚箱位置、监控设备确定等因素。

监控安装位置及数量的确定,首先要考虑用户的实际需求,以及未来不长的时间里需要改变监控位置或需要在原有位置加装摄像机点位。在实际监控安装过程中,常常会遇到以上情况甚至接口不足的情况。所以,在摄像机点位设计的时候,需要结合用户各部门的实际需求,设计监控点位并在图纸上标注清楚,并且考虑短期内用户有可能变动的地方留有必要的接口,以使监控点位设计满足用户实际需求。

目前,监控干线线路选择对于大型监控系统来说,主干线采用光纤线路不仅能降低实际工程成本,而且光纤线路+郑州光纤收发器+有很多采用其他方案无法比拟的优势: (1)传输频带极宽,通信容量很大;(2)由于光纤衰减小,无中继设备,故传输距离远;(3)串扰小,信号传输质量高; (4)光纤抗电磁干扰,保密性好; (5)光纤尺寸小,重量轻,便于传输和铺设; (6)耐化学腐蚀等优点。另外,采用光纤线路结构更为清晰,便于郑州监控系统维保,节省后期维护成本。

汇聚箱位置的考量,结合网线传输距离不能超过100M的实际限制,监控系统汇聚箱位置若选择的好,不仅能节省线材及人工成本,而且也能降低后期的监控维保成本。

监控设备确定需要考虑的因素很多:用户监控系统预算,监控品牌要求,线材要求,监控存储时间,显示设备要求,施工环境及人工成本等因素。有经验的项目经理,往往在运作项目时如顺水推舟,而经验尚缺的项目经理在项目中往往遇到这样或那样的问题。

二、监控硬空间的计算

监控硬盘空间的大小,需要考虑的因素如:摄像头的视频输出所需要的带宽、压缩输出码率、是否采用H.265压缩技术、摄像机数量、监控图像存储时间等。为便于大家计算,下面是监控系统存储空间的计算公式:

码流大小(单位:KB/s;即:比特率÷8)×3600(单位:秒;1小时的秒数)×24(单位:小时;一天的时间长)×30(保存的天数)×50(监控点要保存摄像机录像的总数)÷0.9(磁盘格式化的损失10%空间)=所需存储空间的大小

常见监控像素带宽:
1080P(200万像素)的视频格式的所需带宽:4Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和) = 200Mbps(下行带宽)

即:采用1080P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少200Mbps

960P(130万像素)的视频格式的所需带宽:3Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和) = 150Mbps(下行带宽)

720P(100万像素)的视频格式的所需带宽:2Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和) = 100Mbps(下行带宽)

监控系统硬件设备选型

监控硬盘空间需要考虑摄像头的视频输出所需要的带宽、压缩输出码率、是否采用H.265压缩技术、摄像机数量、监控图像存储时间、交换机实际带宽一般只有理论值的 60~70% 、交换机需要冗余考虑、多成交换机交换冗余等因素。

三、监控系统交换机选型

大型监控系统结构清晰,其交换机分:接入层交换机、汇聚层交换机、核心层交换机。

接入层交换机:为前端网络高清摄像机提供接入监控系统的电口,上联汇聚交换机。以720P网络摄像机4M码流计算,一个百兆口接入交换机最多接入几路网络摄像机:交换机的实际带宽是理论值的50%-70%,也就是说一个百兆口的交换机实际带宽在50M-70M4M*12=48M,因此建议一台百兆接入交换机最大接入12720P网络摄像机。同时考虑目前网络监控采用动态编码方式,摄像机码流峰值可能会超过4M带宽,同时考虑带宽冗余设计,因此一台百兆接入交换机控制在8台以内时最好的,超过8台建议采用千兆口。

汇聚层交换机的选择:下联接入层交换机,上联监控机房核心交换机。汇聚交换机一般选择带千兆上传口的二层交换机。

核心层交换机:下联汇聚层交换机,上联监控系统视频监控平台(如如:MS-4200软件),存储服务器(或硬盘录像机),数字矩阵、数字解码器等设备,是整监控系统的核心。核心交换机必须考虑整个系统的带宽容量及配置核心层交换机。若核心层交换机配置不当视,监控视频画面会出现卡顿的现象。

、拼接屏

根据硬盘录像的数量及用户显示的需要,确定拼接屏分屏的数量,进而确定选择多少路数字解码器。数字解码器有网口与核心交换机上连接,同时VGAHMDI分别连到多台液晶显示器即可。液晶拼接屏选择要考虑的因素:

第一大屏液晶拼接屏方案主要组成部分,根据用户对屏幕大小的要求及具体需求等来确定,一般情况下采用我们所熟悉的47寸、55寸等尺寸的拼接屏。

第二液晶拼接屏方案安装方式,在定下几块屏以后就要选择采取哪种安装方式了,一般情况下,常用的安装方式主要是机柜式和铝型材及挂墙等。具体选择种方式需要考虑以下因素:一是拼接屏的块数,二是安装空间的大小。6显示屏一般是挂墙,6块以上选择机柜安装,型材选择视现场具体情况而定。

第三液晶拼接屏的核心设备控制器产品高清解码器,主要作用,在于接收前端高清编码图像并解码,然后通过自身的各种视频输出接口,如HDMI/DVI/VGA/BNC,输出显示到电视墙上。它与前端摄像机正好是一个正反过程,前端摄像机输入图像,进行编码;解码器进行解码,输出图像。      

针对项目大小和中心电视墙的规模,高清解码器又有两种主要的应用:

对于小型规模电视墙,比如4/8/12/16拼接屏,那么高清解码器可以独立作为显示控制设备完成解码输出显示。

对于中大型规模电视墙,显示控制设备一般为模拟矩阵或数字矩阵,那么高清解码器主要负责接收网络编码数据并解码,然后将解码后的数据作为矩阵的输入。