【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)方案模板及配置建議

　　

【正文】 S33 中央 2變電所002 中央 2變電所002 1 S34 中央 2變電所003 中央 2變電所003 1 S35 中央 2變電所004 中央 2變電所004 1 S36 31潛排硐室 31潛排硐室 1 S37 31 煤 169 聯(lián)巷紅綠燈 31煤 169聯(lián)巷紅綠燈 1 S38 31煤二部機(jī)尾 31煤二部機(jī)尾 1 S53 403面順槽機(jī)頭 403面順槽機(jī)頭 1 18 區(qū)域名稱 點(diǎn)位編號 具體位置 監(jiān)控范圍 固定攝像機(jī) 云臺攝像機(jī) 球形攝像機(jī) 無線攝像機(jī) 備注 S54 403 面工作面機(jī)頭 403面工作面機(jī)頭 1 S55 403面順槽機(jī)尾 403面順槽機(jī)尾 1 S56 連采二隊(duì) 1 連采二隊(duì) 1 1 S57 連采二隊(duì) 2 連采二隊(duì) 2 1 S58 連采二隊(duì) 3 連采二隊(duì) 3 1 S59 連采二隊(duì) 4 連采二隊(duì) 4 1 S60 203面順槽機(jī)頭 203面順槽機(jī)頭 1 S61 203 面工作面機(jī)頭 203面工作面機(jī)頭 1 S62 203面順槽機(jī)尾 203面順槽機(jī)尾 1 S63 盤區(qū) 4變電所001 盤區(qū) 4變電所001 1 S64 盤區(qū) 4變電所002 盤區(qū) 4變電所002 1 S65 盤區(qū) 3變電所001 盤區(qū) 3變電所001 1 S66 盤區(qū) 3變電所002 盤區(qū) 3變電所002 1 合計(jì) 43 12 2 8 傳輸部分 （ 傳輸部分可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)具體規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)， 可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃布置圖設(shè)計(jì)攝像機(jī)接入點(diǎn)位圖，由于井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)較大 ， 攝像機(jī)接入圖可作為附件另行繪制。 本章節(jié)只提供攝像機(jī)所需承載網(wǎng)絡(luò)帶寬和設(shè)計(jì)要求 ，以下內(nèi)容僅供參考 ） 工業(yè)電視井下視頻信號就近接入 到 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，通過劃分的獨(dú)立工業(yè)電視監(jiān)控環(huán)網(wǎng)，傳輸?shù)降孛婧诵慕粨Q機(jī)進(jìn)入管理網(wǎng)； 地面工業(yè)電視信號通過 地面 防爆網(wǎng)線或 光纖 就近 接入 地面 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機(jī) 。 所有視頻信號進(jìn)入中心機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)視頻管理服務(wù)器（服務(wù)器 +磁盤陣列柜）進(jìn)行錄像存儲，網(wǎng)絡(luò)用戶通過授權(quán)訪問服務(wù)器能夠監(jiān)控圖像定點(diǎn)、循環(huán)或選擇循環(huán)顯示 ,還能夠控制全方位攝像儀的動作（云臺的上、下、左、右旋轉(zhuǎn)，鏡頭的變焦大小、調(diào)焦遠(yuǎn)近、光圈明暗等），并可通過網(wǎng)絡(luò)對錄像文件進(jìn)行查詢回放，19 處于礦區(qū)局域網(wǎng) 內(nèi) 任何一臺機(jī)器，只需要合法 授權(quán)的用戶 ID 信息，便可對視頻服務(wù)器進(jìn)行視頻的接收、控制、錄像。 . 網(wǎng)絡(luò)帶寬模型 網(wǎng)絡(luò)帶寬模型參考表 32。 表 32 視頻碼流規(guī)劃參考 CIF D1 720P 1080P 實(shí)況碼流（ Mbit/S） 1 2 4 存儲碼流（ Mbit/S） 1 2 4 回放碼流（ Mbit/S） 1 2 4 . 網(wǎng)絡(luò)帶寬計(jì)算 共設(shè)置 65 臺攝像機(jī)，其中地面工業(yè)場地的重要場所設(shè)置 2 臺 網(wǎng)絡(luò)球型攝像儀 ，井下設(shè)置 63臺低照度礦用 防爆網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī) ， 包括：井下礦用標(biāo)清攝像機(jī) 18臺、高清攝像機(jī) 25 臺、云臺高清攝像機(jī) 12臺、無線攝像機(jī) 8臺 按照表格進(jìn)行計(jì)算，井下共有 45 臺 720P 高清攝像機(jī)和 18臺標(biāo)清攝像機(jī)，按照 同時輪巡 5 個 攝像機(jī)計(jì)算，需要存儲帶寬為： 45*2+18*=117MB/s，需要實(shí)況帶寬為 5*2=10MB/s，總共需要 127MB/s。井上共有 2 臺 720P 高清攝像機(jī)，共需要帶寬為 2*2=4MB/s。因此總帶寬需求為 131MB/s。 存儲部分 （該部分主要是根據(jù)所采用不同廠商的編碼設(shè)備的分辨率給出存儲的計(jì)算公式，并最終計(jì)算出所需要的總的存儲空間；另外也要說明采用的存儲 的方式（ DAS/NAS/SAN），也可以描述采用該方式的優(yōu)勢，（比如 IPSAN的靈活、不受物理區(qū)域限制等特點(diǎn)） （如果是 DVR設(shè)備，該節(jié)可有可無，設(shè)計(jì)人員自 行確定 。） . 系統(tǒng)功能 為了實(shí)時安全保存 某某 煤礦全部監(jiān)控圖像，便于生產(chǎn)監(jiān)控以及事件回溯等，存儲系統(tǒng)需求如下： （ 1）要求監(jiān)控控制平臺的數(shù)據(jù)庫在紀(jì)錄圖像信息的同時，還應(yīng)紀(jì)錄與圖像信息相關(guān)的檢索信息， 如 設(shè)備、通道、時間、報(bào)警信息等。 20 （ 2）圖像存儲設(shè)備滿足采用 視頻編碼格式進(jìn)行圖像存儲。跟進(jìn)需要擴(kuò)展 。 （ 3 ） 具 有 足 夠 的 擴(kuò) 展 空 間 ， 存 儲 的 圖 像 數(shù) 據(jù) 應(yīng) 保 證 FULL HD(19201080)/FULL D1(720576) 以上的圖像分辨率 。 （ 4）監(jiān)控圖像存儲時間不小于 30天。 （ 5）應(yīng)考慮對錄像文件采取防篡改或完整性檢查措施；支持按圖像來源、紀(jì)錄時間、報(bào)警事件類別等多種方式對存儲的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，支持多用戶同時并發(fā)訪問同一數(shù)據(jù)源 。 （ 6）支持圖像紀(jì)錄、網(wǎng)絡(luò)回放的雙工、雙碼流模式。 （ 7）設(shè)備管理：要求平臺內(nèi)的存儲系統(tǒng)，在同一的管理平臺下，實(shí)現(xiàn)對所有存儲軟硬件資源的配置及查詢，系統(tǒng)性能的實(shí)時監(jiān)視，系統(tǒng)設(shè)備的故障報(bào)警監(jiān)視、故障診斷、定位分析、報(bào)警日志的創(chuàng)建及維護(hù)等。 （ 8）安全認(rèn)證：驗(yàn)證用戶的訪問權(quán)限和優(yōu)先級，監(jiān)測和紀(jì)錄用戶進(jìn)行的訪問和操作等；驗(yàn)證接入設(shè)備的合法性，并注冊合法設(shè)備。 . 存儲分析 存儲技術(shù)架構(gòu)分為以下三種： DAS、 NAS、 SAN（ IP or FC SAN）。 DAS（ Direct Attached Storage，直接外掛存儲）：通過 SCSI（ Small Computer System Interface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）等 I/O總線連接存儲設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器的存儲架構(gòu)。該存儲設(shè)備由應(yīng)用服務(wù)器獨(dú)享。 SAN（ Storage Area Network，存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）：通過網(wǎng)絡(luò)方式連接存儲設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器的存儲構(gòu)架，對外提供塊（ block）級的存儲數(shù)據(jù)共享。這個網(wǎng)絡(luò)專用于主機(jī)和存儲設(shè)備之間的互訪，數(shù)據(jù)可以通過 SAN在多個服務(wù)器和多個存儲設(shè)備之間高速傳輸。 NAS（ Network Attached Storage，網(wǎng)絡(luò)附加存儲）：一種文件共享服務(wù)，由專用的服務(wù)器通過專有文件系統(tǒng)管理 存儲空間，對外通過 NFS（ Network File System，網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）或者 CIFS（ Common Inter File Service，公共因特網(wǎng)文件服務(wù)）等文件共享協(xié)議提供文件級的訪問功能。 NAS 支持不同的操作系統(tǒng)共享同一個文件。 21 SAN：在流媒體應(yīng)用的系統(tǒng)架構(gòu)及擴(kuò)展上， SAN 及 NAS 系統(tǒng)優(yōu)于 DAS 系統(tǒng)。 SAN（ Storage Area Storage，存儲區(qū)域網(wǎng)）是一個高效的子網(wǎng)，構(gòu)建存域網(wǎng) SAN 的方式一般有兩種，一種是用傳統(tǒng)的 FibreChannel 協(xié)議，叫做 FCSAN。另一種是在 以太網(wǎng)基礎(chǔ)上，使用基于 TCP/IP 的 iSCSI 協(xié)議，叫做 IPSAN。 IPSAN并不需要使用專門的 iSCSI交換機(jī)，服務(wù)器端和存儲端的軟件或硬件協(xié)議將 SCSI指令打包裝入 TCP/IP 包，普通的以太網(wǎng)交換機(jī)即可傳輸。 而已被業(yè)界淘汰的 DAS 直接連接的方式則更不能滿足目前和將來的需求。使用 DAS 方式會導(dǎo)致設(shè)備管理、數(shù)據(jù)管理 操作量 大 的 問題：設(shè)備的升級、擴(kuò)容、調(diào)整、數(shù)據(jù)安全管理都非常困難，尤其是用戶的數(shù)據(jù)已經(jīng)放到存儲設(shè)備中之后，業(yè)務(wù)又不允許中斷，這樣的管理幾乎是不可能完成的任務(wù)。 因此，當(dāng)用戶的應(yīng)用和數(shù)據(jù)量到達(dá)一 定的水平，就必須考慮將分散在各種平臺上的數(shù)據(jù)整合 (consolidate）到一個統(tǒng)一的平臺，進(jìn)行統(tǒng)一管理。一方面提升數(shù)據(jù)和設(shè)備的使用效率，一方面大大降低維護(hù)和管理成本。 IP SAN 存儲為第三代存儲設(shè)備，基于 ISCSI 協(xié)議，主要是基于 IP 全交換架構(gòu)的存儲設(shè)備，設(shè)備的容量可接近無限擴(kuò)容，達(dá)到數(shù)千 TB 級（ PB 級）。目前在大型數(shù)據(jù)中心中有廣泛使用。 IP SAN 是基于高速以太網(wǎng)的 SAN 架構(gòu)，通過 iSCSI（ InterSCSI， Inter小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）協(xié)議來實(shí)現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)在服務(wù)器和存儲設(shè)備之間高速傳 輸。它繼承了 IP 網(wǎng)絡(luò)開放、高性能、高可靠性、易管理、可擴(kuò)展性強(qiáng)、自適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)存儲網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的無縫連接，并提供了優(yōu)良的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制和容災(zāi)特性。 IP SAN 可以根據(jù)實(shí)際具體的監(jiān)控錄像存儲 期限和保密級別的要求 ，完成影像資料在不同的磁盤系統(tǒng)、磁帶庫、光盤等存儲設(shè)備之間的 多級歸檔與數(shù)據(jù)備份保護(hù)。 . 功能實(shí)現(xiàn) 監(jiān)控錄像數(shù)字化采用分布式存儲集中管理的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)已經(jīng)成為主流應(yīng)用模式，在 某某 煤礦存儲系統(tǒng)建設(shè)中，綜合考慮到影像數(shù)據(jù)的保密性和對網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響，本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)在監(jiān)控中心放置 2臺宇視 VX1600 專業(yè) IPSAN 網(wǎng)絡(luò)存儲22 設(shè)備，按照存儲 65 路圖像 、保存 30 天的要求 ，配置 20 塊 3T 監(jiān)控級硬盤。 具體存儲系統(tǒng)容量計(jì)算如下： 本項(xiàng)目共有 65 個接入點(diǎn)，要求采用 720P（ 1280*720）的圖像分辨率格式進(jìn)行存儲， 高清圖像 2Mbit/s 實(shí)時碼率；標(biāo)清圖像 ，保存 30天。 1個高清攝像機(jī) 1 天存儲量： 2*3600*24/1024/8= 1個標(biāo)清攝像機(jī) 1 天存儲量： *3600*24/1024/8= 井下共 45 個高清攝像機(jī)和 18 個標(biāo)清攝像機(jī)， 30 天存儲數(shù)據(jù)量：+= 考慮到監(jiān)控系統(tǒng)的編碼器寫入過程當(dāng)中整體存儲空間 10%的冗余，因此最終所需要的存儲空間為 : 由于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲的可靠性要求嚴(yán)格 ,因此本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中采用RAID5 數(shù)據(jù)保護(hù)加全局硬盤熱備，本次項(xiàng)目中采用宇視 VX1600 存儲設(shè)備，單臺滿配 24 塊 3TSATAII 硬盤。每盤柜配置兩個或者三個 RAID 組，需 1塊熱備盤， 2塊校驗(yàn)盤，實(shí)際需要 16 塊 硬盤，考慮到后期的擴(kuò)容，配置兩臺視頻存儲設(shè)備及20塊 3T 硬盤 。 監(jiān)控中心 （ 如果設(shè)計(jì)多級架構(gòu)，需對各下級分控中心、總控中心加以分開闡述。 ） . 系統(tǒng)功能 （對軟件功能的詳細(xì)描述，以下內(nèi)容是總結(jié)的宇視視頻監(jiān)控 VS5500專業(yè)版軟件的功能描述，僅供參考：） 監(jiān)控中心作為整個數(shù)字安全管理系統(tǒng)的中心和心臟，所有的前端數(shù)據(jù)都要傳輸?shù)皆撎庍M(jìn)行分析、處理、存儲和轉(zhuǎn)分發(fā)。該部分重點(diǎn)要考慮如下的功能需求： 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個面向行業(yè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)集成的整合型網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺，將視頻、音頻、各種數(shù)據(jù)集中至平臺進(jìn)行統(tǒng)一的管理，使用戶的視頻監(jiān)控工作事半功倍。 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于分布式多級架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，支持 BOSCH、?？低暋⒋笕A、漢邦、景陽、朗馳、 AXIS、 SONY、 VERINT、 Panasonic、 IQinVision、23 ACTI、三星、金聯(lián)等國內(nèi)、國際多種網(wǎng)絡(luò)編碼設(shè)備的接入。 . 實(shí)時瀏覽 ? 靈活的瀏覽、控制 提供全天候及全方位的畫面監(jiān)視功能。對監(jiān)看目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時、直觀、清晰的監(jiān)視，監(jiān)視界面分為 1 1 1 單畫面顯示，并且在觀看視頻的時候進(jìn)行圖像的抓拍；可自定義窗口瀏覽布局、瀏覽巡視組； 支持多種云臺控制（ PC 鍵盤、模擬鍵盤、 PTZ 控制）。 ? 多級電子地圖 使用多級電子地圖聯(lián)動功能，可準(zhǔn)確定位每個鏡頭并查看鏡頭的相關(guān)信息。 電子地圖與報(bào)警設(shè)備關(guān)聯(lián)，當(dāng)發(fā)生警情時管理者可立即掌握報(bào)警現(xiàn)場的情況和地理位置信息。 圖 31 多級電子地圖 ? 數(shù)字全景 通過簡單操作，可將 4 個攝像機(jī)畫面拼接成一幅全景畫面，便于用戶對被監(jiān)控區(qū)域的全局掌握，及時發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)。 同時解決了由于單幅圖像畫面過小或單幅圖像清晰度不夠的問題。 圖 32 數(shù)字全景 24 ? 即時回放 實(shí)時瀏覽狀態(tài)下，可立即回放前 10分鐘內(nèi)的視頻內(nèi)容。 在沒有事先錄像的情況下發(fā)生突發(fā)事件時，用戶能立即回看到事情發(fā)生經(jīng)過，并且該回放視頻可保存作為證據(jù)。 圖 33 及時回放 ? 圖象增強(qiáng) 在惡劣天氣條件下（如雨、霧、沙塵或夜間等環(huán)境），對于質(zhì)量不佳的圖像，用鼠標(biāo)任意圈選一個區(qū)域，該區(qū)域可立即顯現(xiàn)畫面增強(qiáng)處理效果，消除模糊，提升畫面清晰度，加強(qiáng)畫面觀看質(zhì)量。 圖 34 圖像增強(qiáng) ? 四屏瀏覽 通過一臺客戶端電腦主機(jī)，用戶可對多達(dá) 4個顯示器進(jìn)行同時管理。 每個顯示器上可獨(dú)立顯示實(shí)時瀏覽界面、錄像回放界面、數(shù)字全景鏡頭拼接、配置窗口界面等。有效節(jié)省用戶投入。 圖 35 四屏瀏覽 25 ? 浮動云臺 用鼠標(biāo)在畫面上隨意圈定某一區(qū)域，云臺可自動跟蹤轉(zhuǎn)向、聚焦 圖 36 浮動云臺 ? 多區(qū)域移動偵測 圖 37 多區(qū)域移動偵測 可在視頻畫面上隨意圈選多個區(qū)域進(jìn)行移動偵測設(shè)置。 可自定義物體運(yùn)動速度的識別靈敏度。 移動偵測觸發(fā)報(bào)警聯(lián)動 。 ? 虛擬電視墻布局共享 可將多個鏡頭畫面分配到電視墻對應(yīng)的解碼器，使畫面在電視墻上輪巡顯示，實(shí)現(xiàn)虛擬軟矩陣功能。 圖 38 虛擬電視墻布局分享 . 錄像存儲及回放 可以通過預(yù)先錄像計(jì)劃對視頻信息進(jìn)行記錄，錄像計(jì)劃及錄像空