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工厂网络视频监控系统设计项目

作者:admin    发布时间:2021-04-26 12:06     浏览次数 :



  工厂网络视频监控系统


  1.根据工厂对全网的要求,视频,监控系统,系统采用IP网,视频监控系统是监控站点,二级结构In中心,监控In系统,监控,中心,http://3465 . cn中心,监控,生产,负责检查生产站点和监控,生产线路,满足管理安全部权威管理生产,现场在监控,采用高清网络IPC,最后高清网络IPC通过监控Ethernet连接到管理平台。所有高清网络摄像机和视频流通过监控系统承载网传输到NVR进行分布式存储。


  系统,监控,视频的承载网络是一个专用的以太网数据传输网络。以太网交换机收集监控点的数字信息,并通过专用的千兆以太网链路通过弱电轴连接到中央控制室,用于处理,显示、存储和其他操作。


  在中心,监控,监控管理平台被放置。包括视频管理服务,数据管理服务平台,媒体交换服务和存储,监控的客户端可以通过浏览器访问和控制管理的图像,在任何连接到监控并携带基于B/S架构的网上的PC上。如果化工的工作站想要访问图像,它们应该能够连接到监控运营商网络,并且它们应该得到相应的授权,因此如果它们满足该要求,它们就可以访问图像。


  本系统不仅可以监控中心,监控,的所有图像,还可以通过局域网在建筑区域的授权工作站上执行监控在网上的任务。


  


  二、系统结构设计


  系统采用模块化设计,的思想,分为四个部分:前端收购系统,传输和交换系统,管理控制系统和视频音频存储系统


  1.前端收集系统


  前端采集系统通常包括IP HD网络栓机、IP HD网络半球和IP HD网络球机。前端采集系统支持H.265、H.264、MPEG-4、MPEG-2、MJPEG等多种标准编码格式。并可提供各种不同的分辨率规格和访问能力,支持实时流和存储流的双流设计,码流可根据用户需求任意调整。前端采集设备应采用载波级制造技术,以各种网络环境为基础,高质量、高可靠性地满足各种网络监控前端编解码要求


  2.传输交换系统


  网络资源用于访问、聚合和交换前端视频编码器传输的数据,边界安全访问由设备和防火墙的安全特性控制。同时,整个监控网络的稳定性可以通过网络本身的设备和协议冗余来实现。


  3.管理控制着系统


  包括专用视频管理服务,数据管理服务,客户端和流媒体服务,视频管理服务是专用信令服务用于集中认证,注册,配置,控制和告警转发控制。可以实现功能,管理,完善的视频编解码设备网络,支持多个管理服务信令设备协同工作,形成多层次、多领域的管理平台。


  数据管理服务主要为管理存储设备,存储资源和视频数据支持系统,所有存储资源全方位监控和管理支持不间断的检索和回放服务。


  客户端可以提供友好方便的功能,人机界面,包括实时监控、监控对象监控、查询、云台控制和处理报警


  4、视频音频存储系统


  专业IP存储技术和强大的数据管理服务构建了一个完善的网络存储系统,存储资源可以根据要求进行分配和分发,并统一资源管理和调度。支持管理和在线部署动态存储资源,基于统一平台满足不同存储质量、容量和服务质量的要求,在功能,管理,提供完善的备份和存储生命周期,在功能支持视频映像的NAS备份


  第三章系统前端设计


  对于系统,监控,化工,来说,前端产品的选择直接关系到效果,系统,也直接影响到用户的使用。根据化工,工业,园区,监控监控监控,生产,灵活配置,的不同需求室内,室外IP HD网络摄像machine。


  集中的办公地区:


  安装1080 p高清网络栓或半球栓需要在人最多的出入口和楼梯港。


  在走廊中,安装可以支持IP HD网络螺栓或走廊模式下的半球机。


  在电梯,安装,广角半球形摄像机器是通过视频编码器编码和访问的。


  记录和分析进出园区,安装简易卡口摄像机和车辆的主要入口


  生产地区:


  生产重要出入口需要安装1080 p高清网络摄像机。


  生产进程监控需要安装IP高清网络螺栓。


  工厂区:


  货场/货场空间跨度大,很难完全覆盖监控,在几台1080P高清炮摄像机的画面拼接处使用一张180高清全景图,使用一台1080P高清快速球机,可以提供更清晰的画面,是效果,监控最好的全景图


  大楼周边空间大,光线充足,监控范围广,这就要求摄像机视野开阔。建议安装IP高清红外网络摄像机。


  网络视频,监控,系统和组成,存储方法的比较


  通常,监控的系统由四部分组成,即前端系统,传输系统,存储系统和显示系统至于传输系统,我们之前已经多次提到存储系统在监控project中

非常重要的一部分,那么今天我们来了解下常用的三种存储方式。


    一、ip-san存储


    IP-SAN,即基于IP以太网络的SAN存储架构,它使用iSCSI协议传输数据,直接在IP网络上进行存储,iSCSI协议就是把SCSI命令包在TCP/IP 包中传输,即为SCSI over TCP/IP。


    IP SAN也算是SAN的一种,只是服务器和存储之间通过网络交换机互联,性能不算最好,但不受距离的限制,ip存储应用十分广泛,一般也可作为大型监控存储。


    IP-SAN可以将存储设备分成一个或多个卷,并导出给前端应用客户端,客户端计算机可以对这些导过来的卷进行新建文件系统(格式化)操作。客户端计算机对这些卷的访问方式为设备级的块访问,IP-SAN通过把数据分成多个数据块(Block)并行写入/读出磁盘,块级访问的特性决定了iSCSI数据访问的高I/O性能和传输低延迟。


    简单的说,它是以块作为存储的,你可以认为它是含阵列功能的硬盘,其实就是磁盘阵列+硬盘。


    相比较nvr存储来说,ip-SAN一般会与流媒体服务器一起使用。


    其中流媒体服务器的作用是为了有效的解决多用户同时访问同一实时视频数据信息时对网络带宽重复占用的问题,充分节省网络带宽资源,有效降低网络阻塞的发生,需要在联网监控中心配备一台流媒体服务器。


    IP-SAN存储模式具有如下特点:


    1、具有高带宽“块”级数据传输的优势。


    2、基于TCP/IP,IP网络技术成熟,具有TCP/IP的所有优点,如可靠传输,可路由等,减少了配置、维护、管理的复杂度。


    3、可以通过以太网来部署iSCSI存储网络,易部署,成本低。


    4、易于扩展,当需要增加存储空间时,只需要增加存储设备即可完全满足,扩展性高。


    5、数据迁移和远程镜像容易,只要网络带宽支持,基本没有距离限制,更好的支持备份和异地容灾。


    二、CRV存储


    海康CVR存储模式可支持视频流经编码器直接写入存储设备,省去存储服务器成本,避免服务器形成单点故障和性能瓶颈,独特的数据结构确保监控服务的高稳定和高性能。


    存储框架


    而CVR是安防监控专用的视频存储设备。CVR是TCP/IP上的视频流改写成流数据结构直接写到磁盘里,所以磁盘里存的不是文件,没有碎片。


    CVR存储模式的特点


    1、前端直写统一管理


    海康CVR存储模式可支持视频流经编码器直接写入存储设备,省去存储服务器。可通过集中管理平台可实现多网络存储设备的集中化管理和状态监控;可以实现业务系统中存储设备的集中配置、管理,实时监控存储设备单元工作状态及其对应可管理的设备部件、运行协议、RAID组等内容;集中报警管理支持对存储设备的定期状态巡检功能,对系统运行状态、阵列运行、ISCSI、HTTP、CIFS、SCSI通道等状态进行实时监控、集中显示。


    2、简化网络结构


    海康CVR存储模式通过前端编码设备直接写入存储设备中,不需要存储服务器,简化网络结构,解放原有设计中存储服务器与存储设备之间网络压力问题。


    3、独有的流媒体文件系统保护技术


    海康CVR存储模式采用独特的VSPP—视频流预保护技术,彻底解决由于断电断网引起的文件系统不稳定甚至文件系统损坏而导致的监控服务停止、数据只读或丢失等故障问题。


    海康CVR存储模式采用自身独有的数据块管理结构和容错机制,脱离对服务器端文件系统的依赖,避免其文件系统损坏对监控业务系统造成影响,提供更加稳定、高效的管理方式。


    4、高效的磁盘碎片免疫技术


    海康CVR存储模式采用磁盘预分配与延迟分配技术相结合,首先查找空闲空间区域并用于存储新数据的过程,最大程度地提高系统性能和避免磁盘碎片。同时,结合高效的碎片整理程序,在系统空闲时对磁盘碎片进行整理,改善系统的性能。


    三、NVR存储


    NVR是(即网络硬盘录像机)的缩写。NVR最主要的功能是通过网络接收IPC(网络摄像机)设备传输的数字视频码流, 并进行存储、管理,从而实现网络化带来的分布式架构优势。简单来说,通过NVR,可以同时观看、浏览、回放、管理、存储多个网络摄像机。摆脱了电脑硬件的牵绊,再也不用面临安装软件的繁琐。


    NVR框架


    现在市场上面也有少量的128路的NVR,因为NVR是x86架构储存+监控软件,他本身也有磁盘阵列功能。


    NVR主要用于中小型监控的方案中,但对于大型监控应用来说,NVR他短板大于他的优势, 监控点多,码流大,压力高,容量大等问题,都会使它使用起来力不从心,而对于大型公共监控的要考虑其扩展性、易管理性,所以采用IP SNA或CVR的存储方式。


    四、三种存储方式的应用比较


    1、NVR与ip-san的比较


    NVR多属于前端部署,边缘存储性质。ip-san属于中心机房存储,适用于全集中或分散集中存储方式;


    在高清监控领域IP-SAN更侧重于特殊行业的大型联网数据存储。该技术不仅具有超强的集中解决能力,同时在长距离传输及管理方面也有相应的表现。


    ip-san支持多种RAID等级:0、1、0+1、3、5,在多数情况下,Arena公司推荐使用RAID5,因为RAID5的硬盘使用率较高,是安全性较高的RAID等级。除了RAID等级上的保护之外,还可以提供多个全局热备份磁盘,一旦阵列中的任何一块磁盘出现问题,全局热备份磁盘都会立即工作,达到保护数据的目的。


    2、ip-san与CVR的比较


    CVR前端以流媒体协议直接写入存储,无需网络挂载,CVR主动取流;IPSAN模式 每个前端挂载独立的iSCSI存储空间,这些空间由管理服务器统一分配 ;


    依赖性


    CVR不依赖任何中间环节,IPSAN依赖中间管理服务器。


    适应性


    CVR网络较差的情况下只需要尝试建立会话连接即可,重连过程耗时很短;IPSAN在网络较差易造成连接中断,前端和存储之间要不停地尝试重新挂载连接,耗时且容易丢录像。


    应用性


    IPSAN不仅可以用在安防监控,IPSAN在计算机领域做存储的应用也十分广泛,而CVR是安防监控专用的视频存储设备。


    当我们选择网络监控所有交换机时,被对方要求确认2.4Gbps容量交换机是否可以支持300路视频,您是否犹豫过,因为随便一台普通的交换似乎都可以支持,但现实的情况是,视频出现了【卡顿】现象。


    相信这时候有点石化的感觉,因为传统计算带宽的理论似乎行不通【很多IT厂家就是这样指导选型,也适合我们的思维惯性】,但又无法进一步清晰的为客户分析具体原因。


    其实问题的定位并不难,难在技术的底层分析,亦或是IT行业自我为中心,根本就不想解释清楚。建议逆向思维做【问题排除】,您可以这样推断,如果传统计算方式正解,那意味着256Gbps容量的汇聚交换机可以支持【32000路】,真是这样的吗!


    【好像,可能,应该】等类似回复从专业的技术口中飞出,让你也“无所适从”;更为严重的是,我们只能破口大骂,却无问题解决方案;其实技术族们也很无奈,因为在他的【知识结构】中,还没有成熟实际经验或知识体系来支撑他的判断,自然也就只能有如此答复。


    在这样的现象下,传统处理速通数据(手机、PC数据……)的网络设备表现了【水土不服】的弱点,不加行业优化,全盘直拿至安防行业,硬性应对视频大数据帧应用时,问题自不言说。


    自从IP高清占据安防视频监主流的那一刻,卡顿问题也一直没有得到好的改善,不是不想,而是因为这是一项系统性工程,系统的每一个节点都需为之深究,并需要付出长期的投入,方可有收获。


    提问题,讲困难,相信这是大部分人的专利;但提出方案并付出行动来解决的人少之又少;今天我们提出问题,自然会给大家一个解决办法,提供一套可行的解决办法,解决或改善视频卡顿的现状。以下是针对安防项目交换机选型的简单定义:


    实际项目选型时,交换容量可作为选型的参考值,但不建议采用传统计算方式,下文分析,说明原因。


    为什么视频会卡顿,传统交换理论为什么有水土不服的现象,下文进一步分析探讨;了解目前技术的现状与一些技术误区,建议先预习芯片知识、并行与串行处理知识、温度与芯片,元器件工作效率关系、同时还要了解木桶原理等一系列的综合知识,方便清楚的认识问题的本质。


    安防VS传统交换机行业特点


    传统速通数据与视频监控数据的区别


    传统速通数据一般包含(手机、PC数据……)网页、点播类数据,网页数据一般才几十K,点播也一般在1M左右(广播方式多),而且都是下行方式;因为这类数据对实时性要求不高,即使网络状况不好的时候,缓存方式可以起到很大的改善作用;同一时间内,并发使用率比较低。


    视频监控数据则不一样,带宽一般在4-8M,突发可能会超过一倍多,【达到16M】,数据的【传输方式向上】,也传统相反,【7*24h实时】,视频对实时性要求非常高,所有数据在任何时刻都是【100%并发】。


    如此两者数据的方式,存在非常大的差异,目前存在问题,也就不足为然,而且这只是问题的冰山一角。


    厂家专业测试数据VS安防实际数据


    这里要我们对芯片知识有一定的了解,芯片在同一时间节点上,是采用单项处理,简单说就是流水线处理,属串行处理方式;专业的测试仪器模拟串行吐出数据,刚好与芯片步调一致【而且数据比较规整】,自然效率高。


    但视频数据是【并行数据】,【而且数据大小不一,经常有9000bytes巨型帧】,也就是在同一时间内,并行提交;这就不难解释专业测试参数在我们实际选型时,似乎难以应对。


    温度高低,对芯片工作效率影响


    我们经常提到工作温度,也相信大家重视这项指标,然环境温度的高低对设备影响经常被忽视;然而宽温对安防前端接入子系统非常的重要【安防前端系统一般都是标准工业级设备才可胜任恶劣的环境】;例如工作温度-40-75°:其代表了设备在这个温度范围内可正常工作,在-40°下,可以正常启动(非热机状态),75°高温时,仍能运行。


    然在实际的应用中,随着四季变化,冬天导致设备【启动不了】,夏天导致设备【故障频发】。其罪魁罪魁祸首是所选设备【这里主指网络设备】不适合当前环境应用,或许在项目验收时,正处于天气春秋季节,温度比较适宜,但进入冬夏,设备因温度问题性能下降,表现出来的现象只能带来卡顿问题。


    其最主要的设备底层问题,一般可以这样理解:当温度超出设备正常工作温度时,设备性能下降(芯片在超出工作温度后,性能会急剧的下降),然视频业务是7*24h不间断运行,而且是100%负荷,稍有瓶颈,自然会出视频卡顿问题。


    解决&改善办法


    安防工业交换选型VS 传统企业交换选型


    推荐交换机这样选型:


    传统传输系统设计是这样:


    安防工业交换缓存VS传统企业缓存


    视频大数据转发,采用大缓存解决


    传统速通行业,主要以交换几十K类数据为主,如浏览网页动作所需的数据交换,一般不要求实时性,近而目前IT通信产品也是以适应于这类场景进行优化,沉淀的产物,拿来主义能否适用于我们安防视频传输呢,如下针对缓存的应用作简要分析。


    信令数据包:一般几十bit至几K bit


    上网数据包:一般几十K bit或1M bit


    视频监控数据包:一般2-8M bit 常用巨型帧


    传统速通行业1Mbps以下的数据为主,而视频常见4-8Mbps数据,鉴于视频的特殊性,常有9K左右的巨型帧,当缓存不足时,会大幅降低转发效率。


    安防应用环境VS传统应用环境


    如果您是IT人员,请设想一下机房环境如何;如果您是一员网络工程师,请设想一下机房环境如何,然而当您是一个安防工程师,一般会看到什么的机房环境。


    如果不出意外的话,网络工程师所设想的机房应该是下图的?,机房部署非常有序,走线标准合规;然而我们安防行业的分机房,很多如下图的?,也有可能不至于如此糟。


    不管那种环境,如果是您,您会选择什么样的设备来适应更多的客户应用,为客户提供精品的服务。


    安防交换机高低温意义


    传统传输类产品主要由电力工业级、商用企业级、民用级为主,在很多安防项目中,所采用的设备也是繁杂,室外监控项目中,常用企业级设备,更过者使用民用级,往往怀着验收即可,完全不顾售后服务,给客户不仅带来了更多的投入,增加客户的负担,其实最终伤害的是提供服务者。


    所以很多高端客户,明确要求采用电力工业级设备,然而由于电力工业级设备附加了防腐、防辐等类属性,成本要高于企业级设备几倍,多者数十倍,然而这些属性针对于安防场景(主要关注宽温、防尘),这类附加属性其实非常多余。


    安防交换机,继承了电力工业交换的宽温、防尘IP40属性,同时精简了企业交换机复杂的功能,可以非常好的胜任室外恶劣的应用环境,又不会过于增加项目投入成本。


    备注:摄像机一般室外的工作温度是-30-70度,安防工业交换机工作温度是-40-75度,与摄像机可以组成非常好的搭档。


    重新定义安防交换机标准


    产品市场格局


    安防工业交换机(Security industry switch)类同安防设备属性,采用大缓存、宽温、防尘、无风扇自然散热等设计,更好的适用于安防视频高稳定转发。


    安防FAQ


    l 系统经常出现大面积卡顿现象,用户体验差


    l 应用环境复杂、面对室内外高低温、灰尘等因素挑战


    l 市场交换机参差不齐,低端低性能民用产品稳定不足


    l 安防行业交换技术积累薄弱,缺乏标准、野蛮成长


    l 方案设计不合理,系统稳定性差,后期维护成本


    互联网监控摄像的录像储存,监控存储時间的计算方法?


    如今的互联网上內容非常多,讲的监控专业技能也许多,可是许多全是复制。因此我要尽量减少地为大伙儿组织一些浅显的文本,深圳市华信诚小编把监控的某些各种知识分享给大伙儿。


    人们在做监控系统安装工程项目的那时候,工程项目完工,顾客最易问的问题是:师傅,大家安裝的这一互联网监控摄像机,录像能存储多长时间啊?


    或者,人们在完成一个监控工程的那时候,不太了解的顾客也会问:那监控视频会存储多长时间?通常回应是:这一看摄录机里应用多少的固态盘了。一些顾客会逼问,那通常的固态盘会存储多长时间呢?


    尽管那样的问题,非常容易回应,顾客仅仅想掌握个大约,并不容易实在太追求完美,即使你随意说半个月十几天,他也不容易自身去查验到时是半个月還是十几天。


    可是做为1个技术专业的从业人员,你至少要了解如何测算,怎样测算。假如你可以精确地为顾客讲出录像能够存储多长时间,1个看起来你本人的工作能力扎实,另外看起来你的企业技术专业。


    要了解存储多长时间,和好多个主要参数有关联:


    1,固态盘多少。


    2,监控摄像头画面质量。


    3,监控摄像头数量。


    4,录像配备码率。


    5,别的。


    前好多个我们好了解,固态盘越大录像存储時间越长。监控摄像头越超清存储時间越长。监控摄像头数量越大,在硬盘容量不会改变状况下,存储時间越少。录像配备码率,是人们真实要测算的物品,下边详尽讲。别的:通常包含手机远程监控呀,包含警报设定这些,对存储時间有危害,可是危害不会大,能够不探讨。


    在硬盘录像机的设定里,会有码率设定,码率大像素就高,像素高,占磁盘空间毫无疑问就大四川省互联网监控摄像。


    人们以海康DVR为例,WD1通常是1792Kbps;130W的监控摄像头通常是2M,即2048Kbps;200W监控摄像头通常是4M,即4096Kbps;300W的监控摄像头通常是6M,即6144Kbps。


    人们如今看一下怎样测算每天的录像容积:


    1,最先人们测算企业的全是秒,每天24钟头,半小时3600秒。这一都了解那天(是多少秒):3600×24


    2,电子计算机储存企业,需先弄懂:1G=1024M;1M=1024KB;1KB=1024B;1kb=1024b;1B=8b (假如不明白能够查阅电子计算机储存专业技能)。


    3,如今人们码率的企业是:Kbps 那要计算出来每天的录像容积,企业是G,关系式就应当是:


    码率(企业Kbps)×3600×24÷8÷1024÷1024=录像容积(1天)(企业G)


    获得每天的容积后,就能计算出来1六个月或别的時间的容积啦。


    这一关系式非常关键。大伙儿能够思量思量。找个实际的标值,自身能够计算下,假如有哪些搞不懂能够资询人们企业免费在线工作人员!


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