工厂高清网络视频监控系统解决方案

    存储转发系统主要用于完成前端摄像机传回的网络视频数据存储和分发任务，通过存储软件模块和转发软件模块的组合部署同步完成数据的存储和数据分发。通过前端点位设计可知，整个系统有200多路高清网络视频数据流，按照15天的存储时间计算也会有上百个TB的存储容量，如此大的存储容量对于视频监控来说最佳的存储方式主要有基于IP-SAN架构的区域存储解决方案和基于网络视频存储服务器的分散式存储解决方案。为了满足功能实用性、系统可靠性的需求，我们设计采用分散式的HD-VMP视频存储服务器解决方案。同时利用每台分散式存储服务器的强大网络资源可同步做视频流媒体转发服务，那么每台服务器就只需要承受几十路视频存储和并发，存储转发服务器之间不会相互影响，各自负责相关区域的存储，当某台服务器出现故障时不会影响到其他区域，提升整个系统的稳定性、冗余性。

    存储转发硬件服务器均采用专业服务器，通过双千兆网口负载均衡，提升网络数据吞吐能力，高达4GB大容量内存及时读取，以及RAID5高速硬盘I/O速度，都为整个存储转发系统提供了强有力的资源保障和稳定性保障。存储软件提供多种视频记录方式，如实时流存储、计划备份、报警录像等；流媒体转发提供多种转发模式，如多级转发等。

    视频存储容量计算公式：
    1080P高清摄像机：20路*4Mbps*3600s*24H*15天/8/1024/1024=12TB
    720P高清摄像机：140路*2Mbps*3600s*24H*15天/8/1024/1024=43TB
    FULL-D1网络高速球：40路*1Mbps*3600s*24H*15天/8/1024/1024=6 TB

    2.4.4 电子地图系统设计 

    在工厂高清网络视频监控系统中，摄像机数量众多，如果仅仅靠集中管理控制模块或者是其他监控终端来浏览视频图像资源和控制前端设备，是不利于发挥集中网络视频监控系统的网络化、数字化、简单化的基本理念的，只有通过完善的后端管理平台和操作平台快速查询和定位图像资源才能及时的对所有摄像机覆盖的区域进行监视，及早发现可疑行为，事发后也能及时切换到现场。因此针对大型网络视频监控系统而开发的报警电子地图模块解决了上述难题，它通过GIS电子地图载入，将前端摄像机，乃至前端报警探测器等在电子地图上进行标注，通过点击电子地图上的点位标注图标调用该点的视频图像，而且还可将报警系统集成到一起实现报警联动提示，当报警点位产生报警信号后会自动联动附近关联的摄像机的图像在电子地图上弹出进行现实显示，也可弹出到电视墙上进行显示。且摄像机本身具备的移动侦测功能也可向中心电子地图服务器进行联动提示。在高清网络视频监控系统中，通过这些方式在配合前端高清摄像机的清晰图像可以快速定位某一个点位的摄像机，当发生异常行为后可自动切换该点位的摄像机进行图像显示。 

    在本系统中指挥中心配置一台报警电子地图服务器，还可通过大屏显示系统来显示，不管从功能上还是从系统的先进性上都会有很好的体现，将所有点位通过地图形式表现出来，直观方便，其他分中心可通过客户端或者是电子地图软件模块向中心下载地图信息，实现多级地图联网监控。 

    2.4.5 监控中心拼接显示系统 

    在监控中心我们设计采用一套46寸3*3的大屏拼接系统来显示监控图像。我们再后端配置4台数字矩阵服务器，与拼接系统进行连接。虚拟数字矩阵每台最高可支持8画面高清720P或者4画面1080P高清视频图像的分割显示，通过数字矩阵服务器的显卡VGA接口送至大屏幕拼接器后在拼接墙上进行显示。 

    2.5 系统拓扑图 

    第三章 高清视频监控系统的优势 

    基于720P，1080P等超百万像素的高清网络数字摄像机的网络视频监控系统的整体优势非常明显，这使得在各行业、各领域的视频监控系统工程中变得实实在在，而且所带来的视觉震撼和强大功能是传统网络视频监控系统无法比拟的，其主要优势如下。

    3.1 百万像素的前端视频采集 

    基于标准H.264压缩算法和500万图像传感器百万像素网络摄像机可轻松对监控区域实施清晰的有效的监视，所带来的视觉效果是传统网络视频监控系统无法比拟的。前端摄像机在进行高清视频采集的同时还可通过摄像机本身集成的音视频输入输出、报警输入输出、485控制接口等功能实现音频监听和报警探测器联动、控制等扩展功能。前端摄像机高度集成性和功能性使得百万像素网络摄像机与传统摄像机相比不仅仅是清晰的提升，还有功能上多样化。同时百万像素网络摄像机为全数字化、全网络化，可轻松接入平安城市传输网络中去，并接入到后端管理平台。

    3.2 基于H.264的低码流传输和存储优势

    目前很多用户甚至包括很多视频监控行业的人士都觉得高清视频监控附加的是高码流的传输压力和存储压力，但我们所采用的720P高清网络摄像机是基于标准的 H.264 Main Profile @ Level 4.1算法，在完成720P百万像素全实时成像的时候只需要1.5-2Mbps的低码流，1080P也只需要4Mbps的码流，这对于工厂等大型系统来说，这样的码流在网络传输上已经非常成熟，因为在传统网络监控系统来说也是需要这样2Mpbs的码流才能满足FULL-D1的视频效果。同样存储压力也并没有因为前端是高清摄像机而提升，因此我们实现了高清视频监控系统的低码流传输和存储实用性的革命性突破，将高清视频监控系统推向了大规模的实际应用。 

    3.3 系统构架灵活 

    高清网络摄像机具备强大的网络功能和功能接口，省去了传统网络视频监控系统的复杂结构，比如不需要单独的视频编码器或者是DVR这些设备，摄像机本身就可利用已有的局域网、光纤专网、城域网、微波传输、互联网和即将到来的3G传输等进行接入，将前端的音视频、控制、报警信号直接通过摄像机的网络接口传输上级监控中心。同时在系统建设时可分步、分级逐步实施，不会影响其他区域，可适应不同类型工厂的复杂环境和特殊功能需求。

    3.4 配套设施功能强大 

    配合高清网络数字摄像机我公司推出配套的高清网络视频监控管理平台，整个平台基于大型网络视频监控系统架构，采用模块化设计，适用于不同类型的高清视频监控系统；比如可以根据需要部署相应模块实现本地高清视频。诸如视频转发、报警处理等模块可实现多结构、多用途的集中管理平台，多级转发可适应各种终端用户的视频访问请求；报警处理可集成周界报警系统、消防联动接口、门禁信号联动接口、防盗报警联动接口等，将这些系统与VMP管理平台对接，可实现这些联动信号与视频监控系统联动控制，比如联动视频弹出、报警联动录像、报警联动监控摄像机预置位调用、电子地图防区管理等等。

    3.5 工程施工方便 

    采用全网络，全数字化架构，前端高清网络数字摄像机只需要考虑网络接入就可以了，不需要在为视频线、控制线等繁杂的工序头疼，减少了故障节点。而且减少了干扰的可能性，强大的网络功能更方便设备安装、调试，使整个系统的可靠性和稳定性大为提高。主干光纤网的建设在系统更新换代时还可以重复使用，具有更长的使用有效期。

    3.6 应用前景 

    工厂高清网络视频监控解决方案的实施将极大的改善目前类似的行业应用现状，除去在清晰度上有本质提升外，其全新的网络化、数字化的架构更为工厂监控的灵活扩展和系统升级提供了保障。高清红外摄像机、高清一体机、高清智能球机的不断涌现，为更多复杂的监控场景和应用模式提供了解决依据，高清网络视频监控系统在实现了工厂安全防范工作的同时也为生产管理提供了更有力的技术保障手段。（本文由艾普视达提供）