文/胡偉 上海海容信息技術(shù)有限公司產(chǎn)品總監(jiān) 責(zé)任編輯/付留芳

　　網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控選型

　　網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，指的是采用網(wǎng)絡(luò)攝像機以及響應(yīng)的存儲設(shè)備，將視頻圖像在前端數(shù)字化后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸、存儲、控制、解碼、管理的監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的選型通常需要根據(jù)客戶的需求來做綜合的判斷，以合理的產(chǎn)品選型和系統(tǒng)架構(gòu)滿足客戶的需求。客戶需求通常需要通過下面幾個方面來分析。

　　客戶使用環(huán)境?？蛻舻氖褂铆h(huán)境直接決定了系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模要求，和前端設(shè)備的主要規(guī)格，客戶使用環(huán)境相對簡單，對于前端攝像機產(chǎn)品的選型也就相對統(tǒng)一，產(chǎn)品形態(tài)不會太多，主要在對應(yīng)鏡頭焦距上區(qū)分監(jiān)控范圍和距離。環(huán)境復(fù)雜的情況下，前端產(chǎn)品需要從包括紅外距離、低照度功能、寬動態(tài)功能、IP防護等級、工作溫度范圍，甚至防爆等各方面來對應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境。

　　工程造價預(yù)算。如何在客戶預(yù)算之內(nèi)合理安排系統(tǒng)的配置，選型相當(dāng)重要，使得客戶的預(yù)算使用在刀刃上。同時需要關(guān)注客戶最關(guān)注的點，是監(jiān)控點位需要盡可能的做到全覆蓋，還是監(jiān)控畫面清晰度要盡可能的高，或者是錄像存儲時間要盡可能的長，又或者是錄像文件的安全保障性最好等等。都需要在產(chǎn)品選型上做到最優(yōu)的配置。

　　監(jiān)控畫面像素要求。根據(jù)上海地方標(biāo)準(zhǔn)要求，室外的監(jiān)控畫面圖像分辨率應(yīng)該達(dá)到1080P，所對應(yīng)的前端高清網(wǎng)絡(luò)攝像機應(yīng)該達(dá)到200萬像素或者以上;室內(nèi)監(jiān)控畫面圖像分辨率應(yīng)該達(dá)到720P，  所對應(yīng)前端網(wǎng)絡(luò)高清攝像機應(yīng)該達(dá)到130萬像素或者以上。

　　錄像存儲周期。錄像存儲周期根據(jù)客戶的不同需求主要是對存儲設(shè)備及內(nèi)部配置的硬盤容量進(jìn)行精確的計算和設(shè)計，這其中有幾個方面的因素需要考慮，首先是前端攝像機的碼流大小，由于目前市場現(xiàn)在H.264和H.265編碼方式的產(chǎn)品都已經(jīng)成為了市場的主流產(chǎn)品，采用不同編碼標(biāo)準(zhǔn)的前端產(chǎn)品其碼流大小會有不同的存儲空間要求，不同的錄像存儲方式如實時錄像和動態(tài)檢查錄像也會對錄像存儲空間具有影響;其次，對于不同行業(yè)的視頻存儲要求也都有著相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，一般的社區(qū)、園區(qū)要求存儲周期達(dá)到一個月，金融行業(yè)要求達(dá)到3至6個月，部分特殊行業(yè)的錄像存儲時間最高要求達(dá)到2年。最后，對于存儲設(shè)備的選擇也非常關(guān)鍵，一般監(jiān)控項目采用嵌入式NVR產(chǎn)品，對于錄像存儲安全性要求高，并且支持?jǐn)?shù)據(jù)恢復(fù)功能的一般采用支持RAID功能的大盤位網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。硬盤的選擇也非常重要，NVR產(chǎn)品應(yīng)該選擇監(jiān)控專用硬盤，帶RAID功能的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備需要選擇企業(yè)級的硬盤用于存儲。

　　顯示控制終端要求。顯示控制終端是監(jiān)控機房里的核心系統(tǒng)，主要用于監(jiān)控人員對于監(jiān)控畫面的實時監(jiān)看和管理控制，通常由監(jiān)視器或者液晶拼接為代表的顯示終端，解碼器和數(shù)字矩陣為代表的解碼系統(tǒng)，以及控制鍵盤一起組成。顯示控制終端也可以根據(jù)監(jiān)控點位的多少和客戶管理控制的要求或大或小，或繁或簡。上海地方標(biāo)準(zhǔn)對于監(jiān)控顯示終端有著明確的要求，監(jiān)視器分為多畫面顯示和單畫面輪訓(xùn)兩類，攝像機數(shù)量在16～128臺時，應(yīng)按16:1的比例配置1臺用于16畫面的顯示終端，此外，再配置顯示終端，顯示1幅圖像的切換畫面(可以用小屏單畫面或大屏4畫面顯示圖像)。其中，用于16畫面顯示的每個畫面尺寸應(yīng)不小于5英寸，顯示圖像的清晰度應(yīng)不低于400線;顯示圖像切換的畫面尺寸應(yīng)不小于10英寸，除系統(tǒng)清晰度為400線外，切換顯示圖像的清晰度應(yīng)不低于600線。在攝像機數(shù)在128～512臺時，應(yīng)配置8臺16畫面顯示的顯示終端，當(dāng)攝像機數(shù)超過128臺時，16畫面進(jìn)行輪巡顯示，每次畫面輪巡切換間隔不大于 5秒，且不大于4組16畫面進(jìn)行輪巡。此外，再配置顯示終端，顯示 8﹢(X-128)÷32 幅切換畫面(可以用小屏單畫面或大屏4畫面顯示圖像)。

　　同時，我們還需要綜合各方面因素來給客戶進(jìn)行選型的服務(wù)工作。

　　監(jiān)控從各部分工作單元來分析：前端監(jiān)控攝像機部分，攝像機產(chǎn)品需根據(jù)項目環(huán)境、客戶要求選擇合適的產(chǎn)品類型，室外一般選用紅外一體化防水?dāng)z像機保證產(chǎn)品在白天和夜晚都有很好的成像效果，出入口一般選用200萬像素以上的高清槍型攝像機配合燈光輔助系統(tǒng)能夠做到出入人員面部特征的清晰可辨，部分周界區(qū)域選擇網(wǎng)絡(luò)高清球機做到大范圍、多角度的監(jiān)控。由于智能分析功能目前日趨成熟，在部分特殊應(yīng)用環(huán)境里也可以采用帶智能分析的攝像機產(chǎn)品，做到區(qū)域目標(biāo)跟蹤，人臉車牌的識別，提高監(jiān)控效率。

　　傳輸部分，對于傳輸部分上海地方標(biāo)準(zhǔn)對于監(jiān)控傳輸系統(tǒng)的要求有著較為明確的規(guī)定：一級交換機每個接入端口帶寬應(yīng)≥100M，宜不超過24個接入端口，應(yīng)具有 2個1000M以太網(wǎng)端口;對于攝像機分布較為分散的系統(tǒng)，一級交換機可適當(dāng)選擇8口、16口交換產(chǎn)品(1000M以太網(wǎng)端口應(yīng)不少于1個)，二級交換機每個接入端口帶寬應(yīng)≥1000M，支持網(wǎng)絡(luò)管理功能，支持網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴抑制，支持VLAN劃分;三級交換機除滿足二級交換機的性能指標(biāo)外，還應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模另行專業(yè)設(shè)計。同級交換機之間不應(yīng)級聯(lián)和堆疊。

　　交換機的基本參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　一級交換機：交換容量(背板帶寬)應(yīng)≥19.2Gbps、包轉(zhuǎn)發(fā)率應(yīng)≥6.5Mbps;

　　二級交換機：交換容量(背板帶寬)應(yīng)≥192Gbps、包轉(zhuǎn)發(fā)率應(yīng)≥36Mbps;

　　網(wǎng)絡(luò)交換機的交換能力大于網(wǎng)上所有類型各個接口帶寬總和的2倍。

　　存儲部分，選擇合適的存儲設(shè)備是監(jiān)控系統(tǒng)的核心，目前監(jiān)控系統(tǒng)最重要的功能就是對于視頻錄像的存儲，一方面需要選擇穩(wěn)定的存儲設(shè)備，另外一方面還需要存儲設(shè)備具有良好的兼容性，能夠向前對攝像機產(chǎn)品向后對管理和控制系統(tǒng)都做到良好的兼容，方便用戶的系統(tǒng)升級與擴展。同時存儲設(shè)備也要能夠良好的兼容不同品牌不同規(guī)格不同容量的硬盤，在存儲策略上也要能夠做到智能和科學(xué)，并且保持相對較低的功耗。

　　上海市地方標(biāo)準(zhǔn)對于存儲設(shè)備的相關(guān)要求為：

　　對于小于32路的系統(tǒng)，采可用II類機錄像設(shè)備(嵌入式NVR)進(jìn)行存儲;

　　對于大于32路128路的系統(tǒng)，采可用II類機(嵌入式NVR)或III類機(網(wǎng)絡(luò)集中存儲設(shè)備)錄像設(shè)備進(jìn)行存儲;

　　對于小于512路的系統(tǒng)，可采用II類機或III類機或磁盤陣列進(jìn)行存儲;

　　對于II類機錄像設(shè)備進(jìn)行存儲的，單臺II類機錄像設(shè)備接入前端攝像機數(shù)量應(yīng)不超過16路。

　　對于30天圖像保存總?cè)萘看笥?40TB小于1.2PB(或大于512路小于1024路的系統(tǒng))應(yīng)采用TB級或PB級高密度磁盤陣列進(jìn)行存儲;

　　對于30天圖像保存總?cè)萘看笥?.2PB(或大于1024路的系統(tǒng))應(yīng)采用PB級高密度磁盤陣列進(jìn)行存儲。

　　記錄設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　應(yīng)支持按圖像的來源、記錄時間、報警事件類別等多種方式對存儲的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，支持多用戶同時訪問同一數(shù)據(jù)資源;

　　在實時存儲的同時應(yīng)滿足備份存儲，并宜支持異地容災(zāi)、數(shù)據(jù)遷移和遠(yuǎn)程鏡像;

　　應(yīng)有不可修改的系統(tǒng)特征信息(如：系統(tǒng)“時間戳”、跟蹤文件或其他硬件措施)，以保證監(jiān)控系統(tǒng)記錄資料的完整性;

　　應(yīng)支持時間同步;

　　應(yīng)具有日志功能。

　　錄像設(shè)備存儲時間應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，不完全是30天的要求。

　　在測算系統(tǒng)保存容量時，對系統(tǒng)碼流的測算應(yīng)與攝像機檢測報告標(biāo)稱的碼流值相一致，且應(yīng)以系統(tǒng)清晰度和主觀評價標(biāo)準(zhǔn)為主要依據(jù)。(主張720P用4Mbps、1080P用8Mbps，不用高壓縮比的碼流)。

　　當(dāng)項目中有720P和1080P兩種規(guī)格的攝像機，在配置II類機時，應(yīng)遵循向下兼容的原則，如16路720P的接入數(shù)量不能等同于8路1080P。

　　網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的系統(tǒng)架構(gòu)分析

　　目前網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的系統(tǒng)架構(gòu)綜合起來按照系統(tǒng)傳輸管理的層級分為三個等級。一級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(如圖1)最為常見也最為簡單，隨著設(shè)備的增加，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的增加系統(tǒng)復(fù)雜度也逐步的增加，每一個層級的監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)都對應(yīng)著一定的應(yīng)用面和行業(yè)用戶。

圖1 一級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　一級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)也是最簡單的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控點位相對較少，客戶功能要求簡單，通常僅僅作為錄像存儲使用，通常使用的也是最簡單系統(tǒng)架構(gòu)為：前端+存儲+顯示;前端網(wǎng)絡(luò)攝像機通過網(wǎng)線直連帶多網(wǎng)口路由功能的NVR配合顯示器進(jìn)行畫面顯示。這種系統(tǒng)架構(gòu)在一些小的營業(yè)店面最常見，通常只有4～8路攝像機，配1臺NVR簡單的實現(xiàn)錄像存儲和監(jiān)控功能。

　　監(jiān)控點位規(guī)模增加到一定數(shù)量就需要配置交換機產(chǎn)品來進(jìn)行視頻圖像數(shù)據(jù)的傳輸，系統(tǒng)架構(gòu)為：前端+傳輸+存儲+顯示;這個時候除了考慮網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木嚯x之外還要考慮網(wǎng)絡(luò)交換機的數(shù)據(jù)吞吐能力，綜合考慮攝像機的主輔碼流大小，攝像機的數(shù)量，通常所有前端傳輸節(jié)點實用帶寬(估算值)應(yīng)≤網(wǎng)絡(luò)交換機傳輸帶寬的45%(配置值)以保證視頻圖像傳輸?shù)膶崟r性。

　　二級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)(如圖2)相對于一級監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)增加了監(jiān)控中心的接入層交換機，用于連接存儲設(shè)備、管理設(shè)備和顯示控制設(shè)備。二級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的監(jiān)控系統(tǒng)一般監(jiān)控點位已經(jīng)達(dá)到一定規(guī)模，客戶的監(jiān)控管理要求也更加復(fù)雜和細(xì)化，一般的商務(wù)樓宇，大型社區(qū)，工廠等環(huán)境采用的就是這類的二級監(jiān)控架構(gòu)。

圖2  二級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（存儲設(shè)備在中心）

　　二級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)(如圖3)的另外一種系統(tǒng)架構(gòu)是分布式存儲，存儲設(shè)備分布在前端的各個監(jiān)控網(wǎng)點，管理設(shè)備和顯示控制設(shè)備在主監(jiān)控中心，類似于地市級銀行二級聯(lián)網(wǎng)和連鎖餐飲酒店采用的就是這類的系統(tǒng)架構(gòu)。

圖3  二級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控架構(gòu)（存儲設(shè)備在前端）

　　三級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控架構(gòu)(如圖4)在二級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控架構(gòu)基礎(chǔ)上將存儲設(shè)備單獨拿出來作為一個獨立的網(wǎng)絡(luò)層級，由前端一個等級，存儲一個等級，管理控制顯示一個等級組成，三級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的架構(gòu)適用于大型的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，將成百上千路的監(jiān)控視頻匯聚到二級存儲架構(gòu)中，采用專業(yè)大盤位的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備集中存儲。再由第三級管理控制系統(tǒng)對存儲數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理、解碼、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)等相關(guān)操作。大型金融機構(gòu)如銀行的省市地三級聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和電力系統(tǒng)。

圖4  三級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控架構(gòu)

　　結(jié)語

　　網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控安裝，前端攝像機部分與模擬攝像機安裝類似，在傳輸部分由于采用網(wǎng)絡(luò)傳輸，對于網(wǎng)絡(luò)線纜的選擇和信號傳輸距離需要做到心中有數(shù)，另外對于特殊位置比如電梯內(nèi)的監(jiān)控點位安裝和線纜的選擇也需要選擇合適的產(chǎn)品。對于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)工程而言，工程前期與甲方的溝通非常關(guān)鍵，細(xì)致的分析甲方的需求并且根據(jù)甲方的預(yù)算和項目所對應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是項目成功的關(guān)鍵。