網絡監控選型

網絡監控，指的是采用網絡攝像機以及響應的存儲設備，將視頻圖像在前端數字化后通過網絡傳輸、存儲、控制、解碼、管理的監控系統。網絡監控的選型通常需要根據客戶的需求來做綜合的判斷，以合理的產品選型和系統架構滿足客戶的需求。客戶需求通常需要通過下面幾個方面來分析。

客戶使用環境?？蛻舻氖褂铆h境直接決定了系統的建設規模要求，和前端設備的主要規格，客戶使用環境相對簡單，對于前端攝像機產品的選型也就相對統一，產品形態不會太多，主要在對應鏡頭焦距上區分監控范圍和距離。環境復雜的情況下，前端產品需要從包括紅外距離、低照度功能、寬動態功能、IP防護等級、工作溫度范圍，甚至防爆等各方面來對應不同的應用環境。

工程造價預算。如何在客戶預算之內合理安排系統的配置，選型相當重要，使得客戶的預算使用在刀刃上。同時需要關注客戶最關注的點，是監控點位需要盡可能的做到全覆蓋，還是監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。都需要在產品選型上做到最優的配置。

監控畫面像素要求。根據上海地方標準要求，室外的監控畫面圖像分辨率應該達到1080P，所對應的前端高清網絡攝像機應該達到200萬像素或者以上;室內監控畫面圖像分辨率應該達到720P， 所對應前端網絡高清攝像機應該達到130萬像素或者以上。

錄像存儲周期。錄像存儲周期根據客戶的不同需求主要是對存儲設備及內部配置的硬盤容量進行精確的計算和設計，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，由于目前市場現在H.264和H.265編碼方式的產品都已經成為了市場的主流產品，采用不同編碼標準的前端產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，對于不同行業的視頻存儲要求也都有著相關的標準，一般的社區、園區要求存儲周期達到一個月，金融行業要求達到3至6個月，部分特殊行業的錄像存儲時間最高要求達到2年。最后，對于存儲設備的選擇也非常關鍵，一般監控項目采用嵌入式NVR產品，對于錄像存儲安全性要求高，并且支持數據恢復功能的一般采用支持RAID功能的大盤位網絡存儲設備。硬盤的選擇也非常重要，NVR產品應該選擇監控專用硬盤，帶RAID功能的網絡存儲設備需要選擇企業級的硬盤用于存儲。

顯示控制終端要求。顯示控制終端是監控機房里的核心系統，主要用于監控人員對于監控畫面的實時監看和管理控制，通常由監視器或者液晶拼接為代表的顯示終端，解碼器和數字矩陣為代表的解碼系統，以及控制鍵盤一起組成。顯示控制終端也可以根據監控點位的多少和客戶管理控制的要求或大或小，或繁或簡。上海地方標準對于監控顯示終端有著明確的要求，監視器分為多畫面顯示和單畫面輪訓兩類，攝像機數量在16～128臺時，應按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不小于5英寸，顯示圖像的清晰度應不低于400線;顯示圖像切換的畫面尺寸應不小于10英寸，除系統清晰度為400線外，切換顯示圖像的清晰度應不低于600線。在攝像機數在128～512臺時，應配置8臺16畫面顯示的顯示終端，當攝像機數超過128臺時，16畫面進行輪巡顯示，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行選型的服務工作。

監控從各部分工作單元來分析：前端監控攝像機部分，攝像機產品需根據項目環境、客戶要求選擇合適的產品類型，室外一般選用紅外一體化防水攝像機保證產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能夠做到出入人員面部特征的清晰可辨，部分周界區域選擇網絡高清球機做到大范圍、多角度的監控。由于智能分析功能目前日趨成熟，在部分特殊應用環境里也可以采用帶智能分析的攝像機產品，做到區域目標跟蹤，人臉車牌的識別，提高監控效率。

傳輸部分，對于傳輸部分上海地方標準對于監控傳輸系統的要求有著較為明確的規定：一級交換機每個接入端口帶寬應≥100M，宜不超過24個接入端口，應具有 2個1000M以太網端口;對于攝像機分布較為分散的系統，一級交換機可適當選擇8口、16**換產品(1000M以太網端口應不少于1個)，二級交換機每個接入端口帶寬應≥1000M，支持網絡管理功能，支持網絡風暴抑制，支持VLAN劃分;三級交換機除滿足二級交換機的性能指標外，還應根據系統規模另行專業設計。同級交換機之間不應級聯和堆疊。

交換機的基本參數應符合下列規定：

一級交換機：交換容量(背板帶寬)應≥19.2Gbps、包轉發率應≥6.5Mbps;

二級交換機：交換容量(背板帶寬)應≥192Gbps、包轉發率應≥36Mbps;

網絡交換機的交換能力大于網上所有類型各個接口帶寬總和的2倍。

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

上海市地方標準對于存儲設備的相關要求為：

對于小于32路的系統，采可用II類機錄像設備(嵌入式NVR)進行存儲;

對于大于32路128路的系統，采可用II類機(嵌入式NVR)或III類機(網絡集中存儲設備)錄像設備進行存儲;

對于小于512路的系統，可采用II類機或III類機或磁盤陣列進行存儲;

對于II類機錄像設備進行存儲的，單臺II類機錄像設備接入前端攝像機數量應不超過16路。

對于30天圖像保存總容量大于640TB小于1.2PB(或大于512路小于1024路的系統)應采用TB級或PB級高密度磁盤陣列進行存儲;

對于30天圖像保存總容量大于1.2PB(或大于1024路的系統)應采用PB級高密度磁盤陣列進行存儲。

記錄設備應符合下列規定：

應支持按圖像的來源、記錄時間、報警事件類別等多種方式對存儲的圖像數據進行檢索，支持多用戶同時訪問同一數據資源;

在實時存儲的同時應滿足備份存儲，并宜支持異地容災、數據遷移和遠程鏡像;

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

應支持時間同步;

應具有日志功能。

錄像設備存儲時間應符合相關技術標準的要求，不完全是30天的要求。

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

當項目中有720P和1080P兩種規格的攝像機，在配置II類機時，應遵循向下兼容的原則，如16路720P的接入數量不能等同于8路1080P。

網絡監控的系統架構分析

目前網絡監控的系統架構綜合起來按照系統傳輸管理的層級分為三個等級。一級網絡架構(如圖1)最為常見也最為簡單，隨著設備的增加，系統結構的增加系統復雜度也逐步的增加，每一個層級的監控系統架構都對應著一定的應用面和行業用戶。

圖1 一級網絡架構

一級網絡監控系統架構也是最簡單的監控系統，監控點位相對較少，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架構為：前端+存儲+顯示;前端網絡攝像機通過網線直連帶多網口路由功能的NVR配合顯示器進行畫面顯示。這種系統架構在一些小的營業店面最常見，通常只有4～8路攝像機，配1臺NVR簡單的實現錄像存儲和監控功能。

監控點位規模增加到一定數量就需要配置交換機產品來進行視頻圖像數據的傳輸，系統架構為：前端+傳輸+存儲+顯示;這個時候除了考慮網絡傳輸的距離之外還要考慮網絡交換機的數據吞吐能力，綜合考慮攝像機的主輔碼流大小，攝像機的數量，通常所有前端傳輸節點實用帶寬(估算值)應≤網絡交換機傳輸帶寬的45%(配置值)以保證視頻圖像傳輸的實時性。

二級網絡監控系統架構(如圖2)相對于一級監控系統架構增加了監控中心的接入層交換機，用于連接存儲設備、管理設備和顯示控制設備。二級網絡架構的監控系統一般監控點位已經達到一定規模，客戶的監控管理要求也更加復雜和細化，一般的商務樓宇，大型社區，工廠等環境采用的就是這類的二級監控架構。

圖2 二級網絡架構（存儲設備在中心）

二級網絡監控系統(如圖3)的另外一種系統架構是分布式存儲，存儲設備分布在前端的各個監控網點，管理設備和顯示控制設備在主監控中心，類似于地市級銀行二級聯網和連鎖餐飲酒店采用的就是這類的系統架構。

圖3 二級網絡監控架構（存儲設備在前端）

三級網絡監控架構(如圖4)在二級網絡監控架構基礎上將存儲設備單獨拿出來作為一個獨立的網絡層級，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，三級網絡監控的架構適用于大型的網絡監控系統，將成百上千路的監控視頻匯聚到二級存儲架構中，采用專業大盤位的網絡存儲設備集中存儲。再由第三級管理控制系統對存儲數據進行統一管理、解碼、流媒體轉發等相關操作。大型金融機構如銀行的省市地三級聯網架構和電力系統。

圖4 三級網絡監控架構

結語

網絡監控安裝，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絡傳輸，對于網絡線纜的選擇和信號傳輸距離需要做到心中有數，另外對于特殊位置比如電梯內的監控點位安裝和線纜的選擇也需要選擇合適的產品。對于網絡監控系統工程而言，工程前期與甲方的溝通非常關鍵，細致的分析甲方的需求并且根據甲方的預算和項目所對應的行業標準是項目成功的關鍵。