1、 第 1 页 城市监控高清改造建设方案第 2 页 目 录目 录 .2第 1 章 概述 .4第 2 章 嵌入式 NVR 建设方案优势分析 .52.1 系统可靠性高 .52.2 专注于监控数据存储，数据可靠性高 .52.3 系统建设性价比高 .6第 3 章 前端立杆建设方案 .93.1 原有方案说明 .93.2 双网口 NVS 建设方案 .93.2.1 系统概述 .93.2.2 系统建设说明 .103.2.3 优势分析 .103.2.4 系统需求 .103.3 单网口 NVS 建设方案 .103.3.1 系统概述 .103.3.2 系统建设说明 .113.3.3 优势分析 .113.3.4 系统需
2、求 .12第 4 章 派出所建设方案 .134.1 原有方案说明 .134.2 双网口 NVR 建设方案 .134.2.1 系统概述 .134.2.2 系统建设说明 .144.2.3 优势分析 .144.2.4 系统需求 .14第 3 页 4.3 单网口 NVR 建设方案 .154.3.1 系统概述： .154.3.2 系统建设说明 .164.3.3 优势分析 .164.3.4 系统需求 .164.4 混合 NVR 建设方案 .174.4.1 系统概述 .174.4.2 系统建设说明 .184.4.3 优势分析 .184.4.4 系统需求 .194.5 数字高清解决方案 .204.5.1 系统
3、概述 .204.5.2 系统建设说明 .204.5.3 优势分析 .214.5.4 系统需求 .214.6 模拟高线解决方案 .214.6.1 系统概述 .214.6.2 系统建设说明 .224.6.3 优势分析 .224.6.4 系统需求 .22第 5 章 分控中心建设方案 .235.1.1 系统概述 .235.1.2 系统建设思路 .235.1.3 优势分析 .245.1.4 系统需求 .24第 4 页 第 1 章 概述随着视频监控的高速发展，城市视频监控对产品的要求也不断提高，要求视频画面更为清晰、准确，在看的见的基础上，要求要看的更为清楚， “高清”视频监控系统的改造和升级已经迫在眉睫
4、。根据平安城市治安监控系统建设模式的不同，高清视频监控系统的改造和升级可分为以下几个建设点：（一）前端立杆为接入单位的改造、升级（二）派出所为接入单位的改造、升级（三）分局监控中心的改造、升级在城市监控高清改造建设中，除了将前端摄像机替换为高清摄像机外，还要解决高清视频接入和存储的问题，本方案基于嵌入式 NVR 高可靠性、高性价比的特点，针对上述建设点，设计城市监控高清改造建设方案，为平安城市高清视频监控系统改造建设提供有效参考。第 5 页 第 2 章 嵌入式 NVR 建设方案优势分析2.1 系统可靠性高首先，嵌入式 NVR 采用嵌入式操作系统，不会因病毒等原因导致无法使用或者异常关机重启，确
5、保系统高可靠性。嵌入式 NVR 专用软硬件的特性，决定了其针对应用环境的“量身打造” ，环境适应能力更强，更切合于监控行业当前的实际情况（介于民用与工业之间） 。嵌入式 NVR 采用分布式存储方案，采用就近存储、快速存储、分散存储的策略，保证数据尽可能早的存储，有效规避网络异常等问题，把单点故障的风险降到最低。2.2 专注于监控数据存储，数据可靠性高首先监控数据存储的特点，是以大容量的写为目的，24 小时规律写，多写少读，以写为主；循环读写，存储数据一定时期过期；同时监控数据存储对成本较为关注，其核心的要求可靠、稳定的存储下来。嵌入式厂商针对针对安防市场的沉淀和理解，推出了多项符合视频流存储的
6、技术，利用专业性产品和配套系统，提供了高稳定性、高安全性、高可靠性的转发存储系统。（一）磁盘预分配技术，杜绝文件碎片产生嵌入式 NVR 通过采用磁盘预分配技术，保证在硬盘循环记录过程中，杜绝文件碎片的产生。可以很好的解决监控数据长期覆盖读写，文件频繁建立和删除带来的文件碎片问题。而传统的 SAN，附属与前段的操作系统，无有效机制针对监控数据反复覆盖读写进行处理，在长时间使用之后，性能和磁盘利用率均会大幅下降，并且还会造成磁盘加速损坏，缩短磁盘寿命。（二）文件保护技术，避免异常带来的文件系统损坏嵌入式 NVR 通过采用独有的文件保护技术，支持目录区冻结保护，可彻底彻底解决由于断电断网引起的文件系
7、统不稳定甚至文件系统损坏而导致的监第 6 页 控服务停止、数据只读或丢失等故障问题。传统 IP SAN 存储模式，磁盘阵列空间需要在存储服务器端格式化成本地文件系统后才能使用，但是断网、断电等突发事件，服务器端文件系统的数据不能及时刷新到存储上，从而造成的结构损坏，导致磁盘空间的不可访问。（三）写技术优化，提高效率，有效保护硬盘针对监控存储大码流并发写为主的特点，嵌入式 NVR 产品基于特有的文件系统，将多路并发随机访问变为顺序访问，优化写策略，减少由硬盘磁头工作时频繁长距离寻道带来的性能下降和寿命下降的问题。（四）硬盘休眠技术，延长硬盘使用寿命嵌入式 NVR 产品针对监控数据的特性，采用非工
8、作硬盘休眠机制，一方面可有效保护硬盘，另一方面也可降低整机功耗。（五）硬盘预警技术，保证录像数据安全性嵌入式 NVR 产品可通过独有的硬盘 smart 预警技术，在硬盘彻底损坏之前提前预警，同时录像切换到下一块硬盘录像。报错硬盘由于提前预警，录像数据通过 PC 依旧可以读出，保证了监控数据不会因为硬盘的损坏带来丢失，大大提高了数据的安全性。（六）数据安全性和灵活性高嵌入式 NVR 产品可支持硬盘分组管理、通道配额设置，冗余录像、重要录像文件保护等机制，在提高数据安全性的同时，可针对实际应用提供更加灵活的配置和管理机制。综上所述，嵌入式 NVR 存储机制的设计，均为保障数据可靠、高效的存储，更关
9、注于硬盘、系统等稳定长期运行，更关注于整体建设和维护成本，更符合视频监控数据存储的特点。无论是从存储的可靠性、系统的成本降低等因素，无不是针对监控行业数据存储特点的考虑，更贴合于实际的应用。2.3 系统建设性价比高（一）汇聚网络投资成本低，可靠性高，整体性价比高平安城市建设和改造，监控点数量庞大，往往是几千，甚至上万个点高清监控点。如果采用 IP SAN 集中存储的模式，每个高清监控点需要 6M 到 8M 左第 7 页 右的带宽（以 1080P 高清为例） ，在 IP 汇聚网络（城域网）中要 24 小时一直传输几十 G 的 IP 数据，对于网络的压力以及对带宽的占用是非常巨大的，甚至要因为项目
10、而扩容城域网，网络投资建设成本非常之高，同时因为所有存储数据集中到网络少数几点，可靠性难以得到保证，因网络故障引起大面积监控点存储瘫痪的风险较高。而如果采用嵌入式 NVR 并采用分布式存储的模式，因为图像资源都分布存储在前端，汇聚到中心的只有极少量实时图像中心调用或者是录像调用产生的流量，对汇聚网络基本上没有压力，同时数据可靠性得到有效保证。（二）硬盘存储性价比高存储介质的选择上，IP SAN 要求企业级硬盘；而嵌入式 NVR，多写少读的特性，决定了监控硬盘已经可以满足需求。两者都是专业级硬盘，但从目前存储成本上来看，企业级硬盘的成本是监控级硬盘的两倍多。同时，嵌入式NVR 在硬盘利用率上可以
11、高达 95%以上，而 IP SAN 硬盘利用率上往往只有 80%，从另外一方面大大降低了存储成本。同时，嵌入式 NVR 通过硬盘休眠技术、硬盘写优化技术、磁盘预分配技术等技术可有效针对硬盘进行保护，延长硬盘使用寿命，从另外一方面降低了运行和维护成本。（三）嵌入式 NVR 专用性设备的特点，可大大节省机房建设成本IP SAN 对机房承重、温度、湿度、粉尘颗粒密度要求较高，精密机房的配套设施价格昂贵，整个机房建设成本很高。从实际情况来看，公安的很多监控机房，环境条件还较难达到 IP SAN 对机房条件的标准，如果在达不到机房条件标准的情况下应用将会造成后续设备寿命、故障率、维护投入等诸多问题，特别
12、是承重条件如果达不到，甚至会造成安全事故。而嵌入式 NVR 专用性的特点，决定了软硬件根据应用的“量身定做” ，同步降低功耗的同时，提高了运行寿命和稳定性，也增加了环境的适应性，其应用无疑更加贴合目前大多数公安机房的实际情况。（四）嵌入式 NVR 低功耗的特点，可大大节省 UPS 投资成本和运营维护成本以平摊到每个高清监控点（1080p 高清监控点，存储 30 天为例） ，IP SAN第 8 页 产生的功耗一般是嵌入式 NVR 的 78 倍左右。据此计算，单个监控点每年可节约 345.6KW。以一个 5000 个点的项目为例子，以每度电 1 元（工业用电）计算，每年运行的成本仅电费一项，即可节
13、省 170 多万元。此外，由于嵌入式 NVR 功耗较低，机房配置的 UPS 功率可大大节省，相应的机房建设成本可大大节省。（五）兼容原有系统，监控系统升级、改造非常便利现有绝大部分城市监控（模拟摄像机）都采用的是 DVR 的存储模式，后续高清监控项目很大一部分将会是原有系统的改造而非全部新建。使用嵌入式NVR 的模式，完全符合原有嵌入式 DVR 的网络结构和使用习惯，升级和改造非常便利，系统中较多设备（包括网络传输设备）可以利旧不需新建。而用 IP SAN 模式进行系统改造，网络结构、系统及网络传输设备都面临替换和新建，建设成本必然大规模增加。（六）运行、维护投入成本低IP SAN 对运行维护
14、人员的技术水平要求较高，运行维护成本高，此外 IP SAN 对厂家的依赖性较大，在过保修期后所需向厂家购买的维保费用较高。相比起来，嵌入式 NVR 与目前公安监控系统广泛应用的 DVR 运行维护基本相同，各地公安基本上已建立了成熟的运行维护体系和模式，相比 IP SAN 能够大大节省运行维护投入。第 9 页 第 3 章 前端立杆建设方案3.1 原有方案说明模拟摄像机、单路 DVS 置于前端立杆。模拟摄像机通过同轴电缆接入单路DVS，DVS 进行模数转换和编码，通过网络将视频数据上传到中心平台，同时录像存储保存于 DVS 内置硬盘中。3.2 双网口 NVS 建设方案3.2.1 系统概述视频监控系
15、统中，前端立杆改造使用高清网络视频采集设备，和双网口NVS。高清网络视频图像就近接入 NVS 网口 1，实现 NVS 本地高清存储。NVS 网口 2 接入视频监控专网，由监控中心通过平台软件实行按 24 小时实时监控。第 10 页 3.2.2 系统建设说明固定监控点采用高清网络摄像机，可控监控点采用高清网络智能球机，可实现 720p、1080p 等高清图像采集；存储设备采用嵌入式 NVS 设备，配置双网口。利用网口 1 接入前端高清视频图像，实现网络高清视频的即插即用；网口 2 接入视频监控专网，实现高清图像采集设备、嵌入式 NVS 接入平台只需要 1 个 IP 地址；NVS 输出 2 个码流
16、，在存储高清的同时，可使用子码流进行网络访问。3.2.3 优势分析高清视频图像就近接入 NVS，采用前端存储的方式，汇聚到中心只有极少量实时图像中心调用或录像调用产生的码流，可有效节省整体网络开销，同时完全符合原有嵌入式 DVS 的网络结构，系统升级和改造非常便利，整体建设成本低；录像采用前端存储的方式，不会因为网络中断带来存储数据的丢失，数据可靠性高；前端监控点改造使用双网口 NVS，前端无需配置交换机，同时不涉及到 IP地址的额外分配；系统完全保留嵌入式 DVS 操作和维护习惯，基于原成熟的运行维护体系和模式，可大大的节省运行维护投入。 3.2.4 系统需求原模拟摄像机，通过同轴电缆传输至编码器，先需要更换成网络线缆，将网络高清采集设备连接入 NVS；考虑到高清上传，传输上行带宽由原 2M 上升至 4M（720p 图像） ，或8M（1080p 图像） 。
