南郑中学校园监控系统技术方案书V1.0-20150128

南郑中学校园监控系统

技

术

方

案

书

浙江宇视科技有限公司

2015年1月

目录

1.南郑中学校园监控项目概述 (4)

1.1.项目概述 (4)

1.2.项目整体要求 (4)

1.3.项目建设目标 (6)

1.4.系统设计原则 (6)

1.4.1.合理性原则 (6)

1.4.2.先进性原则 (6)

1.4.3.实用性原则 (7)

1.4.4.可靠性原则 (7)

1.4.5.可扩展性原则 (8)

1.4.6.安全保密性原则 (8)

1.5.系统设计依据 (9)

2.系统解决方案整体架构 (10)

2.1.解决方案的整体架构 (11)

2.2.南郑中学校园监控系统架构 (13)

3.前端视频采集子系统设计 (16)

3.1.网络摄像机的优势 (17)

3.2.一般场环境下摄像机的选型原则 (17)

3.3.室外及校园周界场所 (17)

3.4.室内及室外大场景监控 (18)

3.5.室内走廊 (18)

3.6.学校食堂操作间监控 (19)

3.7.网络摄像机性能特点 (19)

4.监控承载网络子系统设计 (20)

4.1.监控业务的承载需求分析 (20)

4.2.IP视频监控承载网络要求 (20)

4.3.监控基础业务流量模型 (21)

4.4.南郑中学校园监控网络设计 (26)

5.存储子系统设计 (26)

5.1.监控存储子系统概述 (26)

5.2.存储技术架构对比 (26)

5.3.数字监控存储系统架构分析 (28)

5.4.数字监控存储全流程解决方案 (28)

5.5.存储容量计算 (31)

5.6.关键技术特点 (31)

6.显示控制子系统 (33)

7.视频管理与应用平台设计 (33)

7.1.基础系统功能介绍 (33)

7.2.VM（Video Manager）视频管理模块 (34)

7.3.DM（Data Manager）数据管理模块 (40)

7.4.MS(Media Switch)媒体交换模块 (43)

8.视频管理平台系统功能特点 (43)

8.1.先进的系统架构 (43)

8.2.海量的接入能力 (43)

8.3.创新的结构化存储 (44)

8.4.全面的网络技术 (44)

8.5.全局化的资源管理 (45)

8.6.开放的安防中间件 (45)

8.7.创新的技术优势 (45)

9.主要设备选型 (50)

9.1.VM2500视频管理服务器 (50)

9.2.HIC2221E 1080P高清红外网络摄像机 (55)

9.3.HIC3221E 1080P红外防暴半球网络摄像机 (57)

9.4.HIC6622X20-5CIR 1080P红外球机 (60)

9.5.DC2804高清网络解码器 (62)

9.6.VX1600 IPSAN网络存储设备 (65)

1. 南郑中学校园监控项目概述

随着学校规模的扩大及校园安全工作的不断深入，校园安防得到了各级教育主管机构越来越多的重视，从以保护师生人身及财产安全为目的的平安校园，校园安防正在延伸到教学管理、教务管理、安全防范、车辆管理等各个层面。校园安防应用虽与其他行业存在众多通性，但也有一些自身的特点和要求。

目前国内中小学校园视频监控系统的现状不能满足当前校园安防的需求，本次南郑中学校园监控系统建从校园当前及以后发展的的实际需求出发，结合当前视频监控系统的先进技术，建成后的南郑中学校园监控将充分满足当前及今后校园安防的需求。

1.1. 项目概述

根据南郑中学南北校区学校安防建设的实际需求，宇视科技遵循实用性、合理性、科学性、可靠性、稳定性及先进性等原则，设计了南郑中学校园视频监控系统。系统对南北校区的学校门口、运动场、重要路段、路口、教学楼及行政楼各楼层走廊，学生公寓及校园周界等关键部位实现24小时不间断摄像监控，为全校师生及财产安全保驾护航。

本次南郑中学校园视频监控系设计，采用当前主流的高清数字化方案进行设计，系统完全基于IP网络，只要IP可达，那么视频监控也可达。系统设计充分考虑了校园安防建设的实际需求，采用当前主流高清组网的方式进行，各个部位不仅要求能够看得到，更要求能够看得清图形的细节，摄像机图像清晰度全部为1080P（1920*1080）。建成后的校园视频监控系统运行维护简单方便，网络中心通过监控平台可以实现对网络摄像机、解码器、交换机、存储NVR等设备的管理及维护。平台操作界面简易灵活，功能丰富，学生科、保卫科及综合科可以主要使用各自负责区域的视频图像，便于进行安全管理工作，系统采用分级、分权管理，不同级别的操作人员赋予不同的权限，充分满足南郑中学南北校区各个部门不同人员对监控系统的使用需求，同时保证校园监控系统录像数据的安全性。

1.2. 项目整体要求

IP监控需要满足视频监控的基本需求，主要包括看、存、控、管四个方面。即，快

速的实时、历史图像调阅；可靠的视频图像存储；灵活的前端设备、轮切图像控制；方便的用户、设备以及系统的管理维护；本次建设的南郑中学校园视频监控系统，采用先进的基于IP全交换机监控架构，前端采集设备全部采用高清1080P（1920*1080）的摄像机，不仅满足校园当前校园视频监控业务的需求，而且可以实现与其他门禁、报警、红外对射的告警联动，进一步保障校园师生人身及财产安全。

建成后的南郑中学校园监控系统应具备以下功能要求：

1.实时图像点播

应能按照指定设备、指定场所，如学校办公楼、教学楼、餐厅、操场、以及学校周界重点位置，主要通道等，进行图像的实时点播，支持点播图像的显示、缩放、抓拍和录像，支持多用户对同一图像资源的同时点播。

2.远程控制

应能通过手动或自动操作，对前端设备的各种动作进行遥控；应能设定控制优先级，对级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应。

3.存储和备份

监控控制平台的数据库在记录图像信息的同时还应记录与图像信息相关的检索信息，如设备、通道、时间、报警信息等，全部存储在前端的网络硬盘录像机中，同时总控中心部署高性能及高可靠性的IPSAN进行备份存储，图像分辩率采用高清1080P （1920×1080）。

4.历史图像的检索和回放

应能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载；回放应支持正常播放、快速播放、画面暂停、图像抓拍等。

5.系统的人机交互

具有直观、友好、简洁的人机交互界面。

具有视频画面分割显示、信息提示等处理功能。

能反映自身的运行情况，对正常、报警、故障等状态给出指示。

6.网络与设备管理

应能在监控管理平台范围内对系统设备、网络进行管理，收集、监测网络内的监控设备、相关服务器的运行情况；对有权限调用访问本级监控中心的用户应能进行监控；在系统内部应能实现实时工作时钟同步。

7.系统图像质量

应保证图像信息的原始完整性，即在色彩还原性、图像轮廓还原性（灰度级）、事件后继性等方面均与现场场景保持最大相似性。系统的最终显示图像应达到高清图像质量，对于电磁环境特别恶劣的现场，图像质量不降低。

1.3. 项目建设目标

本次南北校区共新建的120路1080P高清视频监控，整体监控系统架构采用浙江宇视科技的基于IP全交换监控系统架构；前端全部使用高清网络视频摄像机，清晰度为1080P（1920×1080）；全面覆盖南北校区的学校门口、运动场、重要路段、路口、教学楼及行政楼各楼层走廊，学生公寓关键部位及校园周界等重要区域。所有视频图像采用高性能、高可靠性的IP SAN集中存储，全部存储30天；

本次在北校区电教楼新建监控中心及视频管理平台，南北校区多有视频图像全部接入北校区电教楼的视频管理平台。通过视频监控平台实现南北校区联网以及南北校区分权管理。并实现南北校区所有视频资源的管理控制；同时学生科、保卫科及综合科可以通过授权查看各自负责区域的视频图像。

1.4. 系统设计原则

为了达到校园视频监控系统领先的目标，南郑中学校园监控系统的设计应该充分考虑系统的合理性、先进性、实用性、可靠性、稳定性和可扩展性的原则。

1.4.1. 合理性原则

为了保证整个系统从设备配置到系统构成的合理性，南郑中学校园监控系统设计结合当前国内国际校园监控，以及南郑中学南北校区的实际状况和校园监控的具体要求，充分满足学校各个部门用户在使用中的各项功能要求。为了保证系统的顺利使用以及与已建成系统集成的顺利进行，本系统的建设需要提供开放的软件接口，提供底层的API，从而为将来建设智慧校园打好基础做好铺垫。

1.4.

2. 先进性原则

当前，计算机及通信技术高速发展，使得系统的设计不但要考虑充分利用当前的最新技术，而且还必须考虑随着技术的进一步发展，能在系统中不断融入新技术，使系统始终充满活力，始终保持一定的先进性。在南郑中学校园监控系统的设计中，对所有设

备和相应软件的设计中，应该选用国际先进的视频监控设备和系统，从而既保持传统监控系统图像质量高的特点，同时能够彻底解决监控系统数字化、网络化过程中的瓶颈问题。真正实现国内先进水平的目标。

南郑中学校园监控系统的设计采用高清数字视频方式，前端图像进行高清数字编码（1080P分辨率）、存储，高清网络摄像机支持双流的方式，数字实时图像通过解码器在电视墙或者直接在计算机终端上显示，数字存储图像以iSCSI流的方式直接写入磁盘阵列。

这一技术路线保证了系统具有良好的清晰度、较少的服务器资源占用、完全实时、一流的网络功能等诸多特点，采用了先进的数字图像技术，为系统扩展应用打好基础，系统建成后在很长时间内不会被淘汰。

1.4.3. 实用性原则

南郑中学校园监控系统的建设应以实用性为基本原则。系统功能必须满足监、控、存、查、管、用的基本要求，硬件和软件平台界面友好、易学易用、使用方便、图像清晰；采用统一的系统标准和通信协议，使整个系统中各个子系统间能互联互控，充分发挥整个系统的功能。

1.4.4. 可靠性原则

作为南郑中学校园视频监控系统，需要保证校园治安防控系统安全、正确地完成相应功能。从而保证系统的完整性、正确性和可恢复性。系统的不稳定因素要从硬件、软件系统协同运行中给予充分的防止。如有发生也应做到可即时地恢复。所有产品均具有正式的出厂合格证明和权威机构的质量认证。

本次设计建设南郑中学校园监控系统的规模无论在网络、系统平台，还是在系统应用方面在中小学校区监控系统中都具有相当的规模，系统的运行可靠性是主要性能之一。保证对系统提供24小时不间断服务。

系统的可靠性主要表现在以下几个方面：

前端摄像系统的可靠性

信号传输系统的可靠性

数字编解码系统的可靠性

视频存储系统的可靠性

视频管理服务器的可靠性

网络系统的可靠性

软件系统的可靠性

系统在设计上采用以下容错办法：

后备电源系统

主要设备的备品、备件

RAID 5容错机制

硬盘MTBF≥10 万小时

图像数据远程复制技术

1.4.5. 可扩展性原则

可扩展性原则主要体现在系统横向和纵向的扩展能力上。在系统横向扩展方面，校园智能视频监控系统在满足当前视频监控需求的基础上，应该非常方便的扩展容量，可方便实现更大容量的视频监控系统。在纵向扩展方面，视频监控系统具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，便于用户可在其基础上进行二次功能开发（如进一步的图像智能分析等）。

随着系统以后的扩展，用户容量将会不断扩大，新的业务功能的要求将会层出不穷。这要求系统具备良好的可扩展性，所以在系统建设的初期，首先立足于近期的应用需求进行系统配置，而以系统的可扩展性来保证今后5~10年内的发展需求。

系统的各个组成部件选用标准的硬件和软件，各个子系统的设计模块化，使系统可以通过模块堆叠的方式进行扩展；各部分、各小系统的接口规范化，从而使软、硬件能够平滑升级或更新，网络节点的增减对网络性能的影响不大。系统的可扩展性主要表现在以下几个方面：

视频管理系统的可扩展性

视频存储系统的可扩展性

网络系统的可扩展性

数据库系统的可扩展性

外围设备的可扩展性

应用软件系统的可扩展性

1.4.6. 安全保密性原则

整个信息系统安全的问题，是视频监控系统建设中一个优先考虑的关键，所以整个

校园视频监控系统数据要充分安全，要严格实行操作按级管理，所有视频数据需要实现统一存储和管控，对关键数据实施特殊保护，各种操作要做好记录，便于查找。图像传输网络的建设需符合公安部的有关规定，充分考虑网络的安全性和保密性。

网络的安全性

数字图像网络通过视频数据专网承载，因此不建议与其他非内部专网进行物理链接，同时采取裸数据块直存的方式，统一使用IP SAN存储，进一步保障数据安全。

软件系统的安全性

操作系统级的安全规范必须满足国际C2级标准，可以保证不被身份不明的黑客所攻击。数据库的超级用户帐号即密码由服务器的系统管理员设定，数据库的一般用户帐号和权限由数据库超级用户（数据库管理员）设定。系统维护人员可随时方便地对数据进行备份和恢复。

应用程序级的安全性

所有的操作人员进入系统前均应登录自己的帐号和密码，并通过权限管理服务器认证，核对准确后方可进入系统。所有的操作人员均应规定相应的级别及权限，任何越权的操作必须被拒绝。所有的操作、错误均应有日志记录，并可以根据工号或操作查询。除了用户管理的基本资料外，工作人员不得对用户的其它资料和数据进行更改和操作，除非有用户指定授权人的授权。

1.5. 系统设计依据

系统规划设计必须按照国际、国家和本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：

《安全防范工程技术规范》（GB 50348-2004）；

《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）；

《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）；

《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000）；

《安全防范系统》（DB33/T334-2001）；

《民用闭路电视监控系统工程技术规范》（GB50198-94）；

《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）；

《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-2001）；

《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》 (GB4793-2001)；

《信息技术设备的安全》（GB4943-2001）；

《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收技术规范》。

EIA/TIA568A，EIA/TIA569A国际电子工业协会通信线缆、通讯路径和空间标准 ISO/ICE/IS11801结构化布线标准

ISO TCP/IP协议标准

ISO/IEC 13818 MPEG-2协议标准

ISO IGMP/CGMP协议标准

10BASE-T，100BASE-TX 标准 IEEE802.3，IEEE802.3U

《中华人民共和国通信行业标准》（YD/T926）

《防盗报警控制器通用技术条件》GB50198-94

《电视系统视频指标》CCTR RECOMMENDATION 472-3

《电气指标标准》ELA-422 ELA-485

《电子设备雷击保护导则》GB7450-87

2. 监控系统方案整体架构

随着数字技术和以IP技术为核心的网络技术的发展，监控系统由原先封闭的模拟系统逐渐向开放和标准的数字化、IP化系统发展。大安防如同早期的监控，从专网向基于IP网络的安防系统发展，无论是安防联动还是安防集成，都离不开IP技术做支撑。这里的IP已经扩展为基于IP网络的传输、通信、存储以及管理为核心的IT技术。

宇视科技基于自身在网络技术、多媒体技术及存储技术等领域的长期技术积累，基于各行业拓展的应用经验，推出了iVS（IP Video Surveillance）IP智能监控解决方案，融合摄像机、编码器、混合式DVR、NVR、网络存储设备、管理平台与业务软件以及方案配套的承载网络，成为监控解决方案的端到端服务提供商。

本次南郑中学校园视频监控系统整体采用浙江宇视科技有限公司的解决方案及产品，宇视科技在高校及中小学校园平安校园方面有特别丰富的解决方案及案例。如：西安交通大学平安校园监控项目、陕西师范大学平安校园监控项目、西北农林科技大学校园监控项目、西安理工大学校园监控项目等。

2.1. 解决方案的整体架构

在构建IP监控解决方案整体架构时，首先要考虑的就是从架构上解决网络监控带来的海量视频实时数据和存储数据的合理处理。为此，业界的普遍作为是借助高性能的服务器，安装流媒体服务器软件，由软件来对海量视频数据进行实时访问的转发及转存到存储设备中，借此来规避高清监控终端自身的性能瓶颈及网络带宽的瓶颈，这种被称之为“IP流媒体”的方案对网络和设备本身没有特别要求，只要开放接口就能可以实现异构厂商的IPC、NVR及管理平台软件的互联互通，包括目前国际上通行的ONVIF标准也是采用这种架构。

IP流媒体架构对前端设备及网络要求相对要低，但是反过来对流媒体服务器架构下的软件、服务器设计提出了很高的要求，特别是在海量视频监控联网环境下，大容量视频访问和存储要求流媒体服务器具备高可靠集群设计，实现负载均衡，并能够在单台设备故障时，快速的通过冗余设计将其流量切换到其它服务器上，并具备良好的还原机制，一般的软件厂商来很难处理好这种设计。为此，宇视科技开发了流媒体交换集群技术，支持自动负载分担和均衡，支持完善的故障倒换恢复，通过采用类似硬件网络交换机的全交换架构，相对传统流媒体技术所有处理无需依赖数据库，转发效率高，集群能力强。宇视科技在实现异构设备互联及面向公网或VPN专网应用的金融、电力、商业连锁、企业多园区联网等应用主要采用“IP流媒体”架构。

另外，针对公安、交通、大型企业园区和高端智能建筑需求，宇视科技提出了建设监控专网环境下的“IP全交换”架构，和IP流媒体架构最大的不同在于，对海量视频的转发处理由高性能交换机通过组播协议来承载，具体的说，则是由实时视频访问用户所在的交换机来负责高清视频的复制分发，在主干网上同一路视频只占用一路带宽，交换机的整体架构在可靠性和分发效率上要远远高于流媒体服务器架构。

同时，针对还是视频网络存储需求，宇视科技设计融合了端到端的IPSAN技术，前端高清IPC和编码器与后端的NVR网络存储设备采用IP SAN架构建立iSCSI连接，然后将存储视频流进行iSCSI协议封装，直接采用数据块的方式将视频数据写入IP SAN 存储设备中。通过这种方式，监控视频数据的存储不需要转换为视频文件，自然也不需要流媒体转存服务器。从而有效的规避了引发“哑铃效应”的文件系统问题和流媒体服务器性能瓶颈问题。具备良好的可扩展性，无论监控规模有多达，整个系统不会存在性

能瓶颈。

两种方式的架构图区别如下： IP 公网

单播IP 专网

组播/网络分发交换机图1IP 流媒体与IP 全交换的架构区别

表格1IP 流媒体与IP 全交换的特点对比

2.2. 南郑中学校园视频监控系统架构

南郑中学校园监控系统是经典IP监控系统的多管理域中、小型化案例。依托视频专网对监控图像进行网络传送，同时整合周界防护、报警、广播对讲等系统，所建设各系统的控制、数据、音频等信号均通过网络平台进行数据的传输，以达到信息共享、远程监控和管理的目的。

根据现场工勘结合视频监控系统的实际情况，本次南郑中学校园监控系统的设计拓扑如下：

本设南郑中学校园监控系统的特点，监控解决方案包括以下几个部分：

1）前端采集系统

本次前端采集系统部署1080P高清网络摄像机(南北校区共计120余台)，枪机、半球实现楼内走廊等固定区域监控。球机实现大范围机动监控，同时，考虑到夜间监控效果，摄像机采用领先的红外补光技术。

（1）对操场周界等室外布点需求：学校室外监控点为了保证监控范围最大化和录像资料事件连续可用性，同时又不留死角和增加建设成本，室外学校大门口、运动场等大范围监控区域采用1080P高清红外球机，夜间补光距离可达150米，支持深色视窗，采用点阵式红外补光灯，保证夏天不会受到蚊子等的干扰，充分保证室外摄像机图像采集效果。

（2）教学楼、办公楼等室内布点需求：学校室内环境有学校出入口、办公楼及教学楼楼道。前端摄像机选用宇视HIC系列高清宽动态一体化枪式网络摄像机；HIC系列高清宽动态一体化枪式摄像机系列为200万像素1080P高清摄像机；而且支持9:16走廊模式，非常适合校园走廊灯狭长区域监控需求，以便于看的更广；支持POE供电，同时支持交流供电及直流供电与POE热备供电，以保证供电可靠性；除此之外摄像机支持1路告警输入及音频输出输出，可实现前后端语音对讲及喊话等功能（需外加拾音器及麦克风等设备）。

2）网络系统

所有前端高清网络摄像机通过网络系统和监控中心相连，实现各种数据信息的传递。宇视科技科技提供了丰富的网络设备，包括接入交换机、汇聚交换机、核心交换机和路由器。

3）监控中心

监控中心的核心是基于IMOS的视频管理平台，含括VM视频管理服务器软件、DM 数据管理服务器软件、MS媒体交换服务器软件以及视频接入代理软件等。本次设计采取宇视科技的VM2500E视频管理平台，VM2500E视频管理平台集VM 、DM、MS以及视频接入代理软件于一体，在满足学校监控需求的同时，降低整个监控系统的成本。

基于IMOS的iVS2500管理平台

?VM视频管理服务器软件

监控中心的核心管理平台软件首先是VM视频管理服务器，是整个系统的核心信令管理服务器。该服务器主要用于系统认证、管理、配置、控制、报警等所有核心信令的处理。

?DM数据管理服务器软件

作为监控中心另外一个核心管理平台软件DM数据管理服务器软件，主要功能为对全系统分布式部署的NVR网络视频存储设备（基于宇视科技IPSAN技术）进行统一的存储资源管理，对历史视频作数据管理，并对外提供检索和VOD点播回放服务。

?客户端

各级中心最主要的人机界面通过VM提供服务的B/S架构的WEB客户端实现。WEB 客户端集管理、报警、监控业务于一体。可以实现完善的监、控、查、管、用日常业务操作和管理功能。通过完善的用户权限机制，对用户提供不同的功能界面。

?选配MS流媒体交换服务器软件

根据项目需求，可以选配MS流媒体交换服务器软件，在单播网络环境下，当对某些摄像头存在多路（超过4路）实时流并发的情况下，该服务器可以提供单播视频流的复制分发服务。同时对于单/组播混合组网的情况下，该服务器可以提供组播转单播的服务。

?高性能IP SAN网络存储VX1600网络存储盘阵

VX1600是宇视科技面向监控市场推出的高性能IPSAN存储盘阵，允许前端编码器通过iSCSI协议将压缩的数字视频信息以裸数据块的方式写入IPSAN盘阵中，实现端到端的IPSAN存储，可以被DM统一管理配置并提供检索查询服务。单台VX1600提供24盘位标准存储，可以通过配置扩展柜扩展至120盘位，每个盘位均支持1TB、2TB、3TB、4TB的监控级或企业级硬盘。

电视墙

中心可以配置高清解码器，接收WEB客户端通过视频管理服务器发来的指令，实现将前端各种格式宇视科技系列编码器传送过来的压缩图像还原解码成模拟图像接入中心电视墙，通过客户端的灵活控制和系统报警联动，实现数字矩阵的功能。

系统特点如下：

先进的系统架构

采用NGN信令媒体独立控制的设计架构，并支持集群与负载均衡功能、双机和N+1热备特性，减少系统的数据耦合性，提高系统稳定性；支持故障后的业务恢复功能；支持双网络组网。

丰富的业务组网方式

全系列编码器、IPC具有丰富的前端接入方式，电口/SFP星型组网、POE、EPON、RRPP、PPPoE、双链路保护、组播等等各种接入方式涵盖了客户各种网络使用现状和业

务接入需求，为用户提供高效、稳定、安全的前端接入。

丰富的监控业务

全格式、全分辨率的视频业务解码；单播、组播传输可选；TCP、UDP传输可选；多码流可选；实况预览、轮切、组切、电视墙、全景拼接、透雾优化；录像查询、回放、下载、本地录像、本地抓图、即时回放；支持VOD点播回放和下载的功能，多倍速前进/后退，支持即时回放功能；支持多路同步回放；支持切片回放；支持录像书签管理与检索功能；支持游标检索回放功能；全协议云台控制，预置位、巡航、看守位、抢占；语音对讲、语音广播、客户端语音对讲；支持矢量地图、位图的电子地图，以及基于电子地图的全业务操作和展示；丰富的告警管理布/撤防与联动，支持告警预案。

丰富的设备管理服务

管理平台支持基于SNMP协议的设备管理；支持批量增加、批量升级、基于通道的模板配置、电视墙管理、统一网管等特性方便用户的设备管理，DVR/NVR的自动配置特性让前端摄像头自动注册到本地管理平台，即插即显无需手工一个个去配置、添加，方便用户的设备维护。

分布式存储与存储可靠性

支持录像统一备份功能，并支持完善的备份计划和备份生命周期管理；支持实况图像流转存，并支持完善的转存计划；支持N+M存储资源故障备份；支持前端缓存和缓存补录的方式提高网络异常情况下的录像备份；重要监控点的图像采用双直存的形式一份存储在场所本地，一份存储在集团数据中心，通过实时图像异地同时存储提高录像的可靠性。

灵活的扩容策略

通过堆叠、虚拟化等技术达到管理规模的无级扩容，保护用户投资，让用户可以逐步建设监控系统。且存储系统支持外挂存储扩展柜，通过DM组件的存储集群管理系统，还可以对存储资源进行扩容，从而扩展录像的流存期。

3. 前端视频采集子系统设计

对于校园安防监控系统来说，各种应用场景和监控产品以及相关的设计，选型直接关系到整个系统的效果，也直接影响到用户的使用情况。本次设计全部采用浙江宇视

科技的高清网络网络摄像机。

3.1. 网络摄像机的优势

在新建监控系统和部分重要区域以及室外监控点采用高清IPC模式。

随着高清监控系统的普及，模拟摄像机+编码器的模式已经无法提供足够的监控分辨率，网络摄像机产品随之诞生。网络摄像机分为标清网络摄像机和高清网络摄像机两类。标清网络摄像机可提供D1（720×576）分辨率视频图像采集；高清网络摄像机可提供720P（1280×720）和1080P（1920×1080）两种分辨率视频图像采集。

网络摄像机作为前端视频采集设备，可支持H.264级别的视频编码格式，提供高分辨率低带宽的图像采集（720P、1080P、4K等更高级的图像效果）。采用电信级可靠性设计，满足复杂环境下的部署能力，支持PoE供电，大大简化监控系统的布线成本。

对于学校教学楼、办公楼、宿舍楼等建筑出入口的宽动态场景、狭长的走廊、低照度场所均能提供相应功能的产品。

3.2. 一般场环境下摄像机的选型原则

●在人员较多的学校出入口和楼梯口需要安装高清的半球摄像机或者枪机。

●学校周边外围停车场空间较大，光线充足，监视范围广，要求摄像机有较大的

视野，安装高清网络摄像机，和快球型网络摄像机。

3.3. 室外及校园周界场所

室外及校园周界场所夜间照度较低，在没有有效补光的情况下，需要摄像机配备红外灯进行补光，才能实现更佳的监控效果。因此，在室外及周界场所，推荐选用宇视带红外补光的低照度高清网络摄像机。

室内场所在夜间通常不会进行补光或只有少量补光，因此，需要选择配备红外灯或支持低照度的摄像机。选用宇视室内低照度高清网络摄像机，也可选用带红外补光的低照度高清网络摄像机。

宇视普通低照度网络摄像机与低照度网络摄像机对比

学校内建筑出入口往往光线反差比较大，普通摄像机很难看清进出人员的面部细节。因此，需要选用支持宽动态的高清网络摄像机。推荐使用宇视支持宽动态的高清枪式网络摄像机，也可选用宇视支持宽动态的高清网络半球摄像机。

宇视普通网络摄像机与宽动态网络摄像机对比

3.4. 室内及室外大场景监控

室内及室外动点通常选用高速球型摄像机。但普通室外高速球型摄像机透明罩易老化污损，需要经常进行维护，因此，推荐宇视科技高清网络球型摄像机。宇视室内高清球机采用低功耗无风扇设计，可通过PoE+进行供电，简化布线。室外高清球机创新的采用高透玻璃并增加恨水镀膜，避免灰尘和雨水的附着。

3.5. 室内走廊

室内走廊为狭长型监控区域，采用普通16：9分辨率摄像机监控时的有效监控场景较小。因此，需要选用支持9：16分辨率的网络摄像机。推荐使用宇视支持9：16走廊模式的高清半球网络摄像机，有效画面信息提升1倍。

3.6. 学校食堂操作间监控

学校食堂操作间具有油烟大和水蒸汽两大难点。油烟大摄像机护罩很容易积累油渍，后续清理成本高；水蒸汽大，需要监控设备具有很好的密封性，避免水份进入，影响设备正常工作，同时由于水蒸汽太大，导致图像效率模糊，看不清人的行为。宇视科技通过IP66的防护等级的枪机护罩，配合防油玻璃实现防水汽、防油渍的功能，

同时高清枪式网络摄像机支持光学透雾功能，有效的解决了图像模糊的问题。

宇视电子透雾开启前后效果对比

3.7. 网络摄像机性能特点

●业界领先的低延时：宇视科技网络摄像机通过合理的网络优化，可实现行业领先的

网络延时。端到端延时可低至100～140毫秒，接近模拟监控系统80～100毫秒的

延时水平，远低于行业普通厂商300毫秒左右的延时级别。

●灵活的OSD叠加：宇视科技网络摄像机可实现灵活的OSD设置和叠加。将其他设备

采集的楼层、环境温度、湿度、车牌信息、承重、云台信息等叠加到视频图像当中

并进行存储。实现更有效率的视频监控。

4. 监控承载网络子系统设计

4.1. 监控业务的承载需求分析

视频监控作为IP网络上承载的数据密集型业务，不可避免的要受到IP网络型态和拓扑的影响。受布线及传输系统限制，传统监控系统多局限在场所和园区范围，或者组网时只能以链状拓扑扩展系统覆盖范围。随着IP网络的发展，监控的应用和覆盖范围也越来广泛，已经逐步扩展至城域，甚至广域范围。

4.2. IP视频监控承载网络要求

IP视频监控系统作为综合性多媒体应用系统，包含了视频、音频、数据多种数据类型，并同时运行实时音视频编码/传输、音视频存储、历史视频回放以及实施音视频解码/观看等业务，在提供客户更直观的交流及监控手段的同时，也给承载网络带来了巨大压力。

我们在考虑整个IP视频监控系统建设的初期，就要去了解IP视频监控的流量特征，明白监控业务对IP承载网的压力所在，并通过合理的网络规划、系统设计来减小网络的负载，让承载网络更好的保障其承载的多媒体业务正常运行。

要完成IP视频监控承载网络的设计，还需要考虑以下问题：

（1）多媒体业务的分布

当前IP视频监控系统中启用了哪些业务？视频数据是满足实时查看还是事后查询？视频数据的存储策略（集中存储或分布存储）？

（2）多媒体数据的流向

IP视频监控各种业务的数据流向如何，流量大小？

（3）多媒体数据的生产和消费者

视频源（编码器/摄像头）部署在哪里？实时视频在哪里查看？视频源数据存储在哪里？

（4）承载网络的压力所在