【安防知識(shí)網(wǎng)】案例需求

　　成都市中級(jí)人民法院審判業(yè)務(wù)綜合樓位于成都南部天府大道。北面毗鄰新益洲公園，西面毗鄰成都新市政中心。

　　成都市中級(jí)人民法院綜合樓分為A、B、C三棟樓，其中地下共兩層，為車(chē)庫(kù)、資料庫(kù)及設(shè)備機(jī)房。A樓共11層，為刑事及民事法庭;B樓10層，為少年法庭及法院辦公用房;C樓9層，為會(huì)議、培訓(xùn)、后勤樓。

　　甲方要求法院的安全防范系統(tǒng)在安全措施上應(yīng)根據(jù)樓宇的具體使用功能需求，建設(shè)靈活、嚴(yán)密、可靠的保安和安防報(bào)警系統(tǒng)，既確保審判、辦公業(yè)務(wù)工作嚴(yán)密有序進(jìn)行、工作人員和樓宇自身的安全，又能盡力避免犯罪活動(dòng)和災(zāi)難性事故的發(fā)生，減少損失。同時(shí)還能與有關(guān)部門(mén)積極合作，提高大樓內(nèi)的治安綜合防范能力。要求該系統(tǒng)應(yīng)考慮以面監(jiān)視為主、點(diǎn)監(jiān)視為輔，點(diǎn)面結(jié)合的防范原則;在本樓底層設(shè)有安?？刂剖遥⒃O(shè)有大樓監(jiān)控電視控制設(shè)備。系統(tǒng)控制室主機(jī)通過(guò)攝像機(jī)，對(duì)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視觀察，對(duì)有關(guān)圖像還可進(jìn)行遙控、錄像。

　　系統(tǒng)應(yīng)采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及多媒體技術(shù)，能適應(yīng)快速事件響應(yīng)能力，以圖形顯示作為操作基礎(chǔ)，選用觸摸式屏幕或鼠標(biāo)操作，并且采用影像識(shí)別，通過(guò)各樓層設(shè)定閉路電視報(bào)警窗，顯示器顯示報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以便直觀地確認(rèn)報(bào)警，作出有效的報(bào)警處理。另外，還應(yīng)對(duì)犯人羈押室設(shè)有攝像機(jī)監(jiān)控，并且對(duì)所有監(jiān)控信號(hào)進(jìn)行錄像，并設(shè)有多重報(bào)警、錄音設(shè)備。在各種法庭內(nèi)，應(yīng)設(shè)置攝像機(jī)監(jiān)控，對(duì)法庭內(nèi)開(kāi)庭情況進(jìn)行監(jiān)視并允許有權(quán)限的用戶(hù)可以在網(wǎng)絡(luò)上觀看審訊過(guò)程，審訊過(guò)程要備份。在大樓四周和各樓層公共區(qū)域、出入口通道、樓層過(guò)道、羈押室、停車(chē)場(chǎng)重要房間等場(chǎng)所進(jìn)行防范。在確保全方位監(jiān)視又確保重要目標(biāo)的監(jiān)視的同時(shí)，還盡量考慮布控點(diǎn)的合理性和經(jīng)濟(jì)性，提高系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比。

　　綜上甲方提出的要求外，設(shè)計(jì)的另一個(gè)難點(diǎn)是3個(gè)建筑物物理位置相對(duì)獨(dú)立，但系統(tǒng)又涵蓋了3個(gè)獨(dú)立的建筑物。所以我們從項(xiàng)目整體特殊性來(lái)考慮，設(shè)計(jì)了數(shù)字化安防系統(tǒng)。數(shù)字化安防系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)與監(jiān)控技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)的一種全新的安防系統(tǒng)。它能將安防系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接起來(lái)，使兩個(gè)相互獨(dú)立的系統(tǒng)開(kāi)始走向融合，真正實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一(數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖像)。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將數(shù)字化的監(jiān)控信息傳送到網(wǎng)絡(luò)上，與現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)融為一體，使網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)上均可實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控信息的管理和調(diào)用，提高管理水平和管理效率。

　　數(shù)字化安防系統(tǒng)劃分模塊

　　針對(duì)甲方的功能要求，數(shù)字化安防系統(tǒng)從技術(shù)角度來(lái)看可以劃分為以下幾大模塊：前端視頻采集模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸流量控制模塊、中心控制顯示模塊、后端海量存儲(chǔ)模塊。

　　前端視頻采集模塊

　　前端部分通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器采用壓縮標(biāo)準(zhǔn)為MPEG-4或H.264來(lái)壓縮傳輸視頻圖像，壓縮圖像有多種質(zhì)量可供選擇，如：D1、CIF、DCIF、QCIF等，視頻壓縮碼流可調(diào)，幀數(shù)設(shè)定用25幀/秒全實(shí)時(shí)畫(huà)面進(jìn)行瀏覽。

　　網(wǎng)絡(luò)傳輸及流量控制模塊

　　視頻流的傳輸方式有其特殊性，且其占用帶寬比較大，因此我們?cè)趥鬏斂刂品矫孀魅缦略O(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)整體設(shè)計(jì)拓?fù)鋱D如圖1所示，法院數(shù)字化安防系統(tǒng)的視頻流是在局域網(wǎng)內(nèi)流通。

　　法院內(nèi)可以通過(guò)VPN技術(shù)和相關(guān)單位組成一個(gè)跨地域的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。另外，如果領(lǐng)導(dǎo)在法院之外，可以通過(guò)VPN異地監(jiān)控自己的辦公室。

　　VLAN設(shè)計(jì)：利用有限的帶寬進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的同時(shí)，還能進(jìn)行其它多種業(yè)務(wù)活動(dòng)。進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范管理，合理分配帶寬。設(shè)計(jì)合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可通過(guò)劃分VLAN等方式，對(duì)視頻流進(jìn)行“圍堵”。將高數(shù)量高帶寬視頻流限制于VLAN內(nèi)，而各VLAN間僅傳輸有限數(shù)量及帶寬的視頻流，以保障系統(tǒng)主干網(wǎng)的通暢，有效地避免了網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴。

　　中心控制顯示模塊

　　中心控制模塊由若干臺(tái)安裝了智能監(jiān)控管理軟件的企業(yè)級(jí)服務(wù)器、WEB 服務(wù)器和大屏幕監(jiān)視系統(tǒng)組成，實(shí)時(shí)接收監(jiān)控前端視頻采集模塊傳遞的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和紅外傳感器網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)的報(bào)警內(nèi)容，并可進(jìn)行顯示、記錄、查詢(xún)、報(bào)警處理等，同時(shí)還可以進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，如攝像機(jī)控制、用戶(hù)管理、系統(tǒng)日志管理等。

　　本系統(tǒng)以法院內(nèi)所組成的局域網(wǎng)為數(shù)據(jù)通信線(xiàn)路，音頻、視頻、報(bào)警信號(hào)統(tǒng)一集成在以太網(wǎng)內(nèi)傳輸，由安防系統(tǒng)軟件統(tǒng)一處理。音視頻信號(hào)由監(jiān)控前端經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心的監(jiān)控室子系統(tǒng)，供法警瀏覽或存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行保存。通過(guò)在視頻監(jiān)控軟件中的任務(wù)設(shè)置，存儲(chǔ)服務(wù)器中的音視頻數(shù)據(jù)可以按要求自動(dòng)清空，循環(huán)記錄。此外，通過(guò)WEB 服務(wù)器可以快速訪問(wèn)保存在音視頻管理服務(wù)器和存儲(chǔ)服務(wù)器上的音視頻數(shù)據(jù)，提供定點(diǎn)定時(shí)地查詢(xún)和回放，但不能對(duì)攝像機(jī)和報(bào)警設(shè)備進(jìn)行控制。報(bào)警信號(hào)來(lái)源于兩個(gè)方面。一個(gè)是攝像機(jī)本身根據(jù)圖像識(shí)別產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)，另一個(gè)是由外部報(bào)警產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)。對(duì)攝像機(jī)產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)由攝像機(jī)自動(dòng)傳回監(jiān)控中心服務(wù)器。來(lái)自攝像機(jī)外部的火災(zāi)、漏氣、防盜等不同的報(bào)警信號(hào)，則通過(guò)煙感、紅外等基于485總線(xiàn)的報(bào)警模塊，傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的報(bào)警信號(hào)輸入口，觸發(fā)中央管理軟件對(duì)信號(hào)做出分析，最后根據(jù)需要產(chǎn)生聲音、Email等不同的報(bào)警信號(hào)，全方位完成報(bào)警任務(wù)。

　　Web服務(wù)器上安裝Web GateWay軟件包，在Web服務(wù)器上配置連接網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，通過(guò)Internet為法院提供遠(yuǎn)程圖像瀏覽，既可以為遠(yuǎn)程用戶(hù)實(shí)時(shí)顯示攝像機(jī)的音視頻數(shù)據(jù)，還能為用戶(hù)提供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢(xún)，完成對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器錄像數(shù)據(jù)檢索回放，以及對(duì)管理服務(wù)器中報(bào)警數(shù)據(jù)的查詢(xún)。

　　后端海量存儲(chǔ)服務(wù)器

　　[nextpage]網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的數(shù)字化安防系統(tǒng)，在存儲(chǔ)方面對(duì)設(shè)備有著較高的要求。那么，采用什么樣的存儲(chǔ)設(shè)備才能更好的滿(mǎn)足視頻數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)呢，我們首先來(lái)介紹并比較一下現(xiàn)在比較通用的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方式。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的存取和共享服務(wù)，其主要特征體現(xiàn)在：超大存儲(chǔ)容量、大數(shù)據(jù)傳輸率以及較高的系統(tǒng)可用性。目前，按照信息系統(tǒng)的構(gòu)成，SAN(Storage Area Network)和NAS(Network Attached Storage)是常見(jiàn)的兩種選擇。

　　本設(shè)計(jì)方案充分考慮大流量MPEG-4視頻傳輸特性，及其分布在3棟大樓的各個(gè)部位，結(jié)合安防網(wǎng)絡(luò)本身的架構(gòu)，幾百個(gè)攝像點(diǎn)集中存儲(chǔ)于監(jiān)控中心。我們采用結(jié)合高速光纖通道SAN實(shí)現(xiàn)海量存儲(chǔ)。

　　多通道綁定確保大流量數(shù)據(jù)應(yīng)用的可行性，將4個(gè)光纖網(wǎng)口可以綁定為一個(gè)4Gb帶寬，有效保證多監(jiān)控點(diǎn)并發(fā)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)調(diào)用服務(wù)的可靠性。

　　雙機(jī)安全保障7×24不間斷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在一個(gè)主服務(wù)故障時(shí)，另一備用服務(wù)自動(dòng)接管，確保網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的連續(xù)可用性。高速備份及異地備份保護(hù)，確保重要數(shù)據(jù)的安全。

　　根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)，采用了“分區(qū)”的理念，將整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分為多個(gè)區(qū)。

　　A區(qū)為視頻編碼及存儲(chǔ)區(qū)，組成設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器及網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)。單個(gè)A區(qū)設(shè)備位于同一VLAN，系統(tǒng)可根據(jù)視頻數(shù)量，劃分多個(gè)A區(qū)。

　　B區(qū)為視頻瀏覽區(qū)，組成設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器、PC工作站及虛擬矩陣。單個(gè)B區(qū)設(shè)備位于同一VLAN，系統(tǒng)可根據(jù)地域位置，劃分多個(gè)B區(qū)。

　　C區(qū)(中心區(qū))為整個(gè)系統(tǒng)的核心，組成設(shè)備為系統(tǒng)管理器。系統(tǒng)僅有1個(gè)C區(qū)，C區(qū)設(shè)備獨(dú)立劃分VLAN。

　　鑒于C區(qū)的核心地位，為確保整套系統(tǒng)在任意情況下保持正常工作，對(duì)系統(tǒng)管理器進(jìn)行備份。當(dāng)主系統(tǒng)管理器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)啟用備份的系統(tǒng)管理器。

　　數(shù)字化安防系統(tǒng)主要功能

　　綜上所述，本項(xiàng)目數(shù)字化安防系統(tǒng)主要功能有以下幾點(diǎn)：

　　1、可靠性、穩(wěn)定性：全數(shù)字安防系統(tǒng)的核心設(shè)備，包括系統(tǒng)管理控制器、存儲(chǔ)擴(kuò)展、編碼器、解碼器、鍵盤(pán)，均采用Linux嵌入式操作系統(tǒng)，具有任務(wù)單一、響應(yīng)實(shí)時(shí)的特點(diǎn)，與基于Windows的其他數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)相比更加穩(wěn)定可靠。

　　系統(tǒng)各電源采用冗余的電源設(shè)計(jì)，系統(tǒng)管理服務(wù)器設(shè)計(jì)為熱備份的雙冗余結(jié)構(gòu)，更進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　2、安全性：全數(shù)字安防系統(tǒng)各組成設(shè)備采用嵌入式的操作系統(tǒng)完全避免了病毒及其它非法手段的入侵，極大地提高了系統(tǒng)的安全性。同時(shí)系統(tǒng)管理服務(wù)器提供的安全模式，采用256位進(jìn)行加密密鑰，有效的對(duì)用戶(hù)進(jìn)行權(quán)限管理。系統(tǒng)管理主機(jī)提供安全機(jī)制防止非法用戶(hù)和設(shè)備的接入。

　　3、完善的流控制：全數(shù)字安防系統(tǒng)的流控制體現(xiàn)在系統(tǒng)配置規(guī)劃和流速率的自適應(yīng)控制。編碼器至少提供雙碼流：一個(gè)用于實(shí)時(shí)視頻觀看，一個(gè)用于實(shí)時(shí)記錄;二者之間不相互影響。即實(shí)時(shí)視頻模式的變化不影響圖像的記錄;而且每個(gè)碼流的分辨率都達(dá)到4CIF@25IPS。

　　全數(shù)字安防系統(tǒng)把整個(gè)系統(tǒng)規(guī)劃為不同的區(qū)(Block)，視頻流絕大多數(shù)都在“區(qū)”內(nèi)流動(dòng)，只有當(dāng)有服務(wù)需求時(shí)(觀看實(shí)時(shí)視頻，回放圖像)才有碼流在區(qū)之間流動(dòng);根據(jù)使用者是單畫(huà)面觀看還是多畫(huà)面顯示，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇碼流速率。

　　4、高質(zhì)量的圖像：采用最先進(jìn)的高速芯片和改進(jìn)的GOP(Group of Picture)算法和ASIC，高效的MPEG-4壓縮標(biāo)準(zhǔn)。不存在丟幀、回放質(zhì)量差和延時(shí)大等問(wèn)題，全數(shù)字安防系統(tǒng)在4CIF實(shí)時(shí)顯示中的延時(shí)在117ms。而圖像分辨率保持與MPEG-2相同的水平。

　　5、系統(tǒng)的易操作：全數(shù)字安防系統(tǒng)采用了通用即插即用協(xié)議(Universial PnP)，系統(tǒng)所有產(chǎn)品一旦接入系統(tǒng)，會(huì)自動(dòng)配置，無(wú)需對(duì)IP地址進(jìn)行復(fù)雜的人工配置，方便了安裝和調(diào)試的同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)要求也很低。系統(tǒng)同時(shí)提供鍵盤(pán)操作和計(jì)算機(jī)界面操作;通過(guò)類(lèi)似模擬系統(tǒng)的鍵盤(pán)可方便進(jìn)行攝像機(jī)切換/控制，錄像回放/查詢(xún);通過(guò)計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)也可完成鍵盤(pán)同樣的功能。

　　6、完全的分布式管理：全數(shù)字安防系統(tǒng)采用全分布式管理，即攝像機(jī)的分布式、顯示系統(tǒng)的分布式、存儲(chǔ)的分布式，系統(tǒng)中的任何一個(gè)鍵盤(pán)可以控制系統(tǒng)中任何一個(gè)攝像機(jī)在任何監(jiān)視器上顯示，在任何地方存儲(chǔ)。

　　7、靈活方便的擴(kuò)展：全數(shù)字安防系統(tǒng)可從一臺(tái)攝像機(jī)擴(kuò)展到幾千臺(tái)攝像機(jī)，系統(tǒng)規(guī)模不受建筑物地域的限制，僅受限于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和帶寬。

　　8、開(kāi)放的系統(tǒng)設(shè)計(jì)：可提供全部的用于第三方系統(tǒng)集成的接口，用戶(hù)可通過(guò)該接口和其他系統(tǒng)集成。