中小型园区监控系统解决方案技术建议书.docx

亿利集团监控系统解决方案技术建议书

中小型园区监控系统解决方案
技术建议书

浙江宇视科技有限公司
2015年6月

目 录
1. 项目概述 4
1.1. 系统建设概述 4
1.2. 系统总体需求 4
1.3. 系统建设目标 5
1.4. 系统建设原则 5
1.4.1. 合理性原则 5
1.4.2. 先进性原则 5
1.4.3. 实用性原则 6
1.4.4. 可靠性原则 6
1.4.5. 可扩展性原则 7
1.4.6. 安全保密性原则 7
1.5. 设计依据 8
2. 系统总体架构设计 9
2.1. 需求分析 9
2.2. 系统总体架构设计 10
2.3. 平台系统概述 11
2.3.1. 方案概述 11
2.3.2. 方案组成 11
2.3.3. 方案特点 13
3. 系统前端设计 15
3.1. 图像采集及编码处理设备 15
3.1.1. 摄像机及镜头 15
3.2. 网络建设需求分析 15
3.3. 网络详细设计 16
3.3.1. 总体设计 16
3.4. 监控点的接入设计 16
3.4.1. 一般监控点设计 16
3.4.2. 道路、周界监控点设计 16
3.5. 路由设计 16
3.6. QoS设计 16
3.6.1. 组播技术介绍 17
3.6.2. 组播网络设计 18
4. 数字视频存储方案设计 18
4.1. 需求分析以及建设目标 18
4.2. 需求分析以及建设目标 19
4.3. 监控系统存储模式对比分析 19
4.4. 存储设备选型分析 20
4.5. 存储系统配置 22
4.6. IP SAN监控存储系统特点 22
4.7. 存储设备功能特点概述 23
5. 系统管理平台设计 28
5.1. 系统管理平台建设需求分析 28
5.2. 系统管理平台的主要功能 30
5.2.1. 智能视频管理功能 30
5.2.2. 智能运维管理功能 42
5.2.3. 移动终端管理服务器 47
6. 监控中心图像显示系统设计 48
6.1. 中心控制室 48
6.2. 显示系统 50
6.3. 视频解码器设备选型 51
7. 系统整体优势 51
7.1. 统一的多媒体开放平台 51
7.2. 性能强劲的工业级前端设备 52
7.3. 高可靠的专业视频存储 52
7.4. 专业的视频承载网络 52
7.5. 增强的人性化用户体验 52

1. 项目概述
1.1. 系统建设概述
根据亿利集团厂区的组织结构和安防系统使用功能，对园区、楼宇的事态、人流等状况进行宏观监视，以便于随时掌握各种活动情况。在特殊情况下，可以对入侵、防盗所发现的异常情况进行监视取证。在人们无法直接观察的场合实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，当有突发事件发生时，电视监控系统能够迅速观察现场并采取行动，还能够集中监视事态发展及指挥行动，通过安装监控也能有效地威慑和预防事件的发生，提高了技防装备水平与管理档次。
针对上述的需求和结合当前监控的发展趋势，我们特提出了基于平台平台的智能监控系统，通过该统一监控平台，可以把监控系统纳入平台管理，从而显著提高亿利集团厂区的监控系统性能。
1.2. 系统总体需求
亿利集团厂区项目视频监控系统使用数字监控系统进行监控组网，可以在监控中心统一控制，对亿利集团厂区内各场所进行全方位的监控。系统总体需求如下：
1. 系统具有远程管理功能，远程管理员可以通过监控网络进行远程的操作或察看。
2. 在监控中心设置液晶显示单元组成大屏幕监视墙系统，在中控室和保安室安装液晶监视器。
3. 总控制中心配置视频管理服务器、客户端工作站等设备。通过NVR存储设备在监控中心实现本地现场存储功能，满足全实时、高画质的图像资源存储。
4. 客户工作站则通过访问视频管理服务器实现监控图像的查看，以及本地监控录像的调看。
为贯彻监控系统建设力度和目前企业可接受程度相结合、探索创新和稳步推进相结合、与业务应用相结合的的原则，体现“实用，可靠，经济，科学”的指导思想。以规范技术应用为重点，以增强技术设施的实际应用效能为核心，通过技术集成，建立和完善覆盖面广、资源共享、综合应用的各级监控系统的技术平台。综合分析，亿利集团厂区项目在整个监控系统管理方面主要有以下方面的需求：
l 对亿利集团厂区的出入口、办公楼、厂房、停车场进行实时图像监控；
l 监控中心管理人员可以在权限范围内查看前端图像并对前端图像采集设备进行操控；
l 监控图像根据要求进行可靠的存储，各级管理人员可以在权限范围内方便地调用、查询；
l 监控图像远程调用、远程指挥。
1.3. 系统建设目标
亿利集团厂区项目智能视频监控系统实现对整个园区中监控区域的实时视频监控、图像存储、历史图像查询、云台操作控制；实现监控网络和监控内容的广度覆盖，监控网络应全面覆盖重点地区，监控内容应适应亿利集团厂区项目视频监控业务的需求；实现监控信息反馈的快速反应，确保信息的快速、高效和安全流动。
具体建设目标：
l 新建亿利集团厂区单位监控系统网络，实现各监控点的安全接入。
l 扩建数字化监控系统监控中心，新增智能视频监控管理平台。
l 新建集中数字网络存储系统。
1.4. 系统建设原则
为了达到国内领先的目标，亿利集团厂区项目智能视频监控系统的设计应该充分考虑系统的合理性、先进性、实用性、可靠性、稳定性和可扩展性的原则。
1.4.1. 合理性原则
为了保证整个系统从设备配置到系统构成的合理性，亿利集团厂区项目智能视频监控系统设计根据亿利集团厂区的实际状况和建设监控系统的具体要求，充分满足各单位部门在使用中的各项功能要求。
1.4.2. 先进性原则
当前，计算机及通信技术高速发展，使得系统的设计不但要考虑充分利用当前的最新技术，而且还必须考虑随着技术的进一步发展，能在系统中不断溶入新技术，使系统始终充满活力，始终保持一定的先进性。在亿利集团厂区项目智能视频监控系统的设计中，对所有设备和相应软件的设计中，选用国际先进的视频监控设备和系统，从而既保持传统监控系统图像质量高的特点，同时能够彻底解决监控系统数字化、网络化过程中的瓶颈问题。真正实现国内先进水平的目标。
亿利集团厂区项目智能视频监控系统的设计采用数字视频方式，前端图像通过模拟/网络摄像机IPC直接对图像进行数字编码（720P/1080P分辨率）、存储，编码器/IPC支持双流的方式，数字实时图像通过解码器在监视器墙或者通过管理计算机在液晶电视墙显示，数字存储图像直接写入NVR的磁盘。
这一技术路线保证了系统具有良好的清晰度、较少的服务器资源占用、完全实时、一流的网络功能等诸多特点，采用了先进的数字图像技术，为系统扩展应用打好基础，系统建成后在很长时间内不会被淘汰。
1.4.3. 实用性原则
亿利集团厂区项目智能视频监控系统的建设以实用性为基本原则。系统功能满足动态监控和案件、事件倒查的基本要求，硬件和软件平台界面友好、易学易用、使用方便、图像清晰；采用统一的系统标准和通信协议，使整个系统中各个子系统间能互联互控，充分发挥整个系统的功能。
1.4.4. 可靠性原则
作为亿利集团厂区安全管理的关键系统，需要保证监控系统安全、正确地完成相应功能，从而保证系统的完整性、正确性和可恢复性。系统的不稳定因素从硬件、软件系统协同运行中给予充分的防止。如有发生也可做到即时地恢复。所有产品均具有正式的出厂合格证明和权威机构的质量认证。
本系统的规模无论在网络、系统平台，还是在系统应用方面都具有相当的规模，系统的运行可靠性是主要性能之一。保证对系统提供24小时不间断服务。
系统的可靠性主要表现在以下几个方面：
l 前端摄像系统的可靠性
l 信号传输系统的可靠性
l 数字编解码系统的可靠性
l 视频存储系统的可靠性
l 视频管理服务器的可靠性
l 网络系统的可靠性
l 软件系统的可靠性
l 系统在设计上采用容错技术
n 后备电源系统
n 主要设备的备品、备件
n 硬盘MTBF≥100 万小时
1.4.5. 可扩展性原则
可扩展性原则主要体现在系统横向和纵向的扩展能力上。在系统横向扩展方面，智能视频监控系统在满足当前视频监控需求的基础上，可以非常方便的扩展容量，可方便实现更大容量的视频监控系统。在纵向扩展方面，视频监控系统具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，用户可在其基础上进行二次功能开发（如车牌识别、人脸识别、可疑物发现跟踪等）。
随着系统以后的扩展，用户容量、存储容量将会不断扩大，新的业务功能的要求将会层出不穷。这要求系统具备良好的可扩展性，所以在系统建设的初期，首先立足于近期的应用需求进行系统配置，而以系统的可扩展性来保证今后5~10年内的发展需求。
系统的各个组成部件选用标准的硬件和软件，各个子系统的设计模块化，使系统可以通过模块堆叠的方式进行扩展；各部分、各小系统的接口规范化，从而使软、硬件能够平滑升级或更新，网络节点的增减对网络性能的影响不大。系统的可扩展性主要表现在以下几个方面：
l 视频管理系统的可扩展性
l 视频存储系统的可扩展性
l 网络系统的可扩展性
l 数据库系统的可扩展性
l 外围设备的可扩展性
l 应用软件系统的可扩展性
1.4.6. 安全保密性原则
整个亿利集团厂区信息系统安全的问题，是系统建设中一个优先考虑的关键，所以整个系统数据要充分安全，要严格实行操作按级管理，对关键数据实施特殊保护，各种操作要做好记录，便于查找。图像传输网络的建设需符合公安部的有关规定，充分考虑网络的安全性和保密性。
由于本系统涉及到对于公共场所的日常实时监控、数据传输量大及使用人员多，故安全性和保密性就显得十分突出和重要。在考虑系统的安全性和保密性时，除应考虑各种外界干扰外，还需在各个环节提供安全、保密措施。系统的安全性和保密性可从以下方面加以保证。
l 网络的安全性
数字图像网络借助于亿利集团厂区内部专网，专网与其它网络可通过UNP网络隧道技术确保安全性，因此从计算机网络的最低层链路层至最高层应用层进行全面安全的防护保障，充分保证了整个网络的安全。
l 软件系统的安全性
操作系统级的安全规范满足国际C2级标准，可以保证不被身份不明的黑客所攻击。数据库的超级用户帐号及密码由服务器的系统管理员设定，数据库的一般用户帐号和权限由数据库超级用户（数据库管理员）设定。系统维护人员可随时方便地对数据进行备份和恢复。同时，所有设备主动向平台注册，且只接受管理平台的控制指令，杜绝非法访问。
l 应用程序级的安全性
所有的操作人员进入系统前均需登录自己的帐号和密码，并通过权限管理服务器认证，核对准确后方可进入系统。所有的操作人员均需规定相应的级别及权限，任何越权的操作必须被拒绝。所有的操作、错误均应有日志记录，并可以根据工号或操作查询。除了用户管理的基本资料外，工作人员不得对用户的其它资料和数据进行更改和操作，除非有用户指定授权人的授权。
1.5. 设计依据
系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：
《安全防范工程技术规范》 （GB 50348-2004）；
《安全防范工程程序与要求》 （GA/T75-94）；
《安全防范系统验收规则》 （GA308-2001）；
《安全防范系统通用图形符号》 （GA/T74-2000）；
《安全防范系统》（DB33/T334-2001）；
《民用闭路电视监控系统工程技术规范》 （GB50198-94）；
《工业电视系统工程设计规范》 （GBJ115-87）；
《音频、视频及类似电子设备安全要求》 （GB8898-2001）；
《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》 (GB4793-2001)；
《信息技术设备的安全》 （GB4943-2001）；
《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收技术规范》。
EIA/TIA568A，EIA/TIA569A国际电子工业协会通信线缆、通讯路径和空间标准
ISO/ICE/IS11801结构化布线标准
ISO TCP/IP协议标准
ISO/IEC 13818 MPEG-2协议标准
ISO IGMP/CGMP协议标准
10BASE-T，100BASE-TX 标准 IEEE802.3，IEEE802.3U
《中华人民共和国通信行业标准》（YD/T926）
《防盗报警控制器通用技术条件》GB50198-94
《电视系统视频指标》CCTR RECOMMENDATION 472-3
《电气指标标准》ELA-422  ELA-485
《电子设备雷击保护导则》GB7450-87 
2. 系统总体架构设计
2.1. 需求分析
采用基于IP的智能监控架构体系，能确保亿利集团厂区项目监控系统未来可与办公系统两个网络系统互联互通，并同时将视频图像传至监控中心，实现数据、视频共享。
亿利集团厂区项目的视频监控系统，总计新建44（厂区内17点、出入口10点、宿舍楼17点）个监控点，采用高清网络枪机、高清网络半球摄像机、出入口卡口配套设备进行设计。
技术要求主要有：
(1) 为了适应各种恶劣环境要求，编码设备应采用针对户外安装、设计的产品，编码设备本身要求满足《GB 50348-2004》中规定的防雷、防静电指标，要求达到防潮、防霉、防盐雾侵蚀1级户外防护等级要求。
(2) 为了实现当前和未来亿利集团厂区项目监控系统的整合，编码器与监控控制平台通信协议需采用公安部统一要求的SIP标准协议，图象编码格式完全符合国际标准的H.264编码格式；
(3) 为保证实时图像的流畅性，采用UDP组播方式传输实时监控图像；为了保证图像存储的可靠性，监控系统采用TCP单播方式传输存储码流和历史图像点播码流。
(4) 为了满足客户需求和组网要求，前端选用高清网络摄像机IPC，图像清晰度需要达到720P或1080P。
(5) 为了避免服务器转发瓶颈和单点故障问题，IPC支持标准的iSCSI协议直接写入存储硬盘的功能，裸数据方式直接写入硬盘。
(6) 为了节省线路带宽资源，减少投资，同时满足未来监控系统大规模部署需求，IPC需提供组播功能；
(7) 为保证存储可靠，IPC需提供本地缓存功能；为了保证整体系统的安全性，本次选型产品需提供设备接入认证、防篡改、防替换功能；
(8) 为了满足大规模部署需求，降低管理和维护难度，IPC需提供线路故障修复后系统自动连接功能，同时可通过监控控制平台实现集中配置管理，支持远程设备状态检测和配置自动校验功能。
2.2. 系统总体架构设计
基于以上的技术需求分析和甲方技术要求，方案设计采用UNIVIEW的IP智能监控系统。
系统采用UNIVIEW IP智能视频监控系统，在监控中心/各分控中心部署管理平台服务器和NVR存储设备，在前端部署IPC，部署覆盖整个园区的监控承载网络。

整个系统采用高性能IP专网承载监控图像，不存在图像衰减问题，同时通过组播方式支持多个人同时查看同一热点，系统可实现无阻塞交换，无任何瓶颈。可以保障这样大规模监控系统的“监、控、查、管”综合性能。

2.3. 平台系统概述
2.3.1. 方案概述
基于宇视多媒体嵌入式应用开发平台的行业监控解决方案是UNIVIEW公司针对各种应用规模较大、要求高可靠海量存储、定制与集成需求繁多的行业监控市场推出的网络视频监控解决方案。通过合作伙伴基于平台的合作开发，平台解决方案可以扩展应用到各行各业的综合监控系统中。适用的范围包括平安工程、轨道交通、机场、公路、教育、医疗、金融、电力、监狱、环保、大型园区等的联网监控。
平台解决方案包括了网络摄像机、存储系统、网络系统和管理平台四大基础组件。平台解决方案的核心是平台管理平台，包括VM3.0视频管理服务器软件，IA智能视频管理服务器软件，以及需要接入第三方DVR/NVR/IPC设备（海康）配置DA3.0设备代理服务器软件。
2.3.2. 方案组成
一个典型的平台网络监控解决方案的组成和基本功能如下：
1）前端系统
包括摄像机、监听头、对讲设备、报警探头和编解码器组成，其中编解码器由UNIVIEW提供。当前端需要解码还原图像时配置DC系列解码器。
l 网络摄像机
IPC直接将光信号转换成数字信号，并经过编码压缩，通过IP网络将图像信息传送到监控中心。支持移动侦测报警，支持接入对讲设备和报警输入输出设备，满足监视监听、云镜控制、对讲和报警接收联动的基本需求。支持实时流和存储流双流输出，支持端到端的NVR存储，同时支持本地缓存，当网络故障时可以保存图像信息。
针对室内室外应用场景和不同图像画质需求可以采用不同的网络摄像机产品，枪机高清系列可以通过更换镜头、护罩和其他外设灵活的实现各种场景监控；球机系列全部采用日系进口机芯，支持IP66和4级防雷，适合需要高速转动的巡视和跟踪场所。
枪机除了PoE电口之外,还可提供SFP接口，不需要外置以太网光纤收发器，减少长距离传输的故障点，并可通过插卡更换的方式支持EPON模块，单芯光纤可接多路IPC，减少布线成本和施工难度之外，还可解决IP到路面的安全接入问题。
2）网络系统
所有前端编解码器通过网络系统和监控中心相连，实现各种信息的传递。UNIVIEW提供了丰富的网络设备，包括接入交换机、汇聚交换机、核心交换机和路由器，针对EPON无源光网络组网需求提供了低成本的盒式OLT交换机和集成在核心交换机中插卡式OLT。
这些设备内嵌了丰富的安全特性并针对监控的需求对组播等应用进行了优化，同时还可以为广域网组网提供完善的UNP 解决方案，从而为监控系统提供了一个安全、可靠、灵活和高性能的基础网络平台。
3）监控中心
监控中心的核心是平台管理平台;除此之外，监控中心还包括分布式部署NVR网络视频录像系统和电视墙控制设备。
l 管理平台
n VM3.0视频管理服务器软件
监控中心的核心管理平台软件首先是VM3.0视频管理服务器，是整个系统的核心信令管理服务器。该服务器主要用于系统认证、管理、配置、控制、报警等所有核心信令的处理。
n 客户端
各级中心最主要的人机界面通过VM3.0提供服务的B/S架构的WEB客户端实现。WEB客户端集管理、报警、监控业务于一体。可以实现完善的监、控、查、管、用日常业务操作和管理功能。通过完善的用户权限机制，对用户提供不同的功能界面。
n DA3.0设备代理服务器软件
新建系统平台接入第三方DVR/NVR/IPC时，需要部署DA3.0设备代理服务器软件，实现将第三方设备的信令格式转化为平台系统的标准信令格式，实现对第三方DVR/NVR/IPC设备的监视、控制、查询、报警管理、对讲等基本资源访问功能。
l 网络存储
n VX1500系列IPSAN
IPSAN支持前端设备通过iSCSI协议直接写入数据，无需通过服务器转发转存，提升系统可靠性，消除系统瓶颈。在系统中心配置集中存储设备，存储设备可以在物理上分布部署，但是在逻辑上可以在一个界面下进行统一管理，满足今后对视频信息/资源进行综合利用的需要。
n ISC3500系列NVR
针对网络存储需求，建议在宿舍楼配置ISC3500系列NVR，ISC3500系列NVR是UNIVIEW面向监控市场推出的高性能NVR，允许前端编码器通过iSCSI协议将压缩的数字视频信息以裸数据块的方式写入NVR中，实现端到端的NVR存储。单台ISC3500-E提供8盘位标准存储，同时具备16路报警输入，4路告警输出以及智能业务扩展功能：
2.3.3. 方案特点
平台方案相对传统监控解决方案，具备以下特点：
1）先进的系统架构
创新OS设计： 业界首创多媒体操作系统, 采用OS分层、模块化、框架化设计,适配各种软硬件平台,和通用OS相比，具备更高的处理性能,更强大的开放能力和更丰富的多媒体软硬件资源管理能力。
先进的IMS架构：完全遵循IMS（IP多媒体系统）架构，核心信令采用SIP，实现业务、控制、承载三分离，可以满足未来各种多媒体通信业务融合的需求，代表了未来多媒体通信领域的最新技术。
2）高清晰的图像采集处理
高清图像采集处理：随着监控应用的大规模普及和需求场景的不断延伸，高清图像采集处理的需求应运而生。通过高清网络摄像机或高清编码器可采集720P,1080P的高清晰图像，供平台处理使用。
3）创新结构化存储
媒体流数据的结构化存储：创新的采用基于ISCSI格式的数据块方式将流媒体数据进行结构化处理，实现前端编码器到NVR的直存，存储架构简洁先进，无转存服务器瓶颈，数据安全，精确到秒的检索效率极高。
灵活安全的存储分布式部署：平台监控平台中，NVR可以灵活部署在各级监控中心。通过对分布式部署的NVR设备实现存储设备和存储空间的集中管理和数据集中备份（如中心选配IPSAN可实现重点部位双直存），同时采用虚拟通道、NAA网络自适应技术以及干线管理技术，保障了存储资源和数据的安全性管理。
4）丰富的网络技术
全流程的QoS保障：可以针对实况、回放、报警等各业务设置不同的DSCP优先级，和网络设备的QoS功能配合，在网络拥塞时保证高优先级的业务得到充分的带宽保障，实现业界领先的多业务QoS保障能力，保证了平台监控平台在异构网络环境下的高适应性。
最丰富的全光组网能力：基于UNIVIEW在网络技术的深度理解，系统无缝整合SFP光纤星型组网、EPON无源光网络总线/树形组网、RRPP光环网组网技术，从而提供业界最全面丰富的全光网组网能力，适应各种光纤组网环境。
5）开发、兼容的系统设计
多种标准的兼容支持能力：全面支持并参与编制行业（公安3111、电信全球眼、联通宽视界、电力、石化、考试院联网等）、地域标准（DB33等），支持将各类非标准第三方平台转换为标准联网协议，满足跨域联网监控需求。
6）统一的安防接入
统一监控视频接入：通过DA设备代理技术，支持主流DVR、NVR、IP摄像机的接入管理，包含监、控、查和集中存储，提供完善的第三方前端设备接入管理能力。
统一的安防系统接入：通过面向大安防应用的I/O处理框架实现安防业务的统一管理，扩展性强，通过信令网关技术屏蔽不同安防系统的接入方式差异性，实现SCADA、报警、门禁、智能分析、GIS等各类安防系统和各种行业系统的业务联动和协同管理。
7）强大的网管能力
全局的SNMP协议支持：平台各组件全面遵循SNMP协议，中心管理平台可以方便的基于SNMP协议对监控组网设备进行统一网管，使用IMP智能视频运维服务器实现对整个系统的高效管理。
8）先进的智能应用
人与车的协同管理：平台各组件在全面遵循平台的系统架构下，采用UNIVIEW领先的智能应用技术，中心管理平台可以方便的使用IA智能视频分析服务器实现对整个系统的智能应用。
3. 系统前端设计
3.1. 图像采集及编码处理设备
3.1.1. 摄像机及镜头
根据亿利集团厂区项目监控区域的不同，选择不同类型的网络摄像机及镜头。在厂区内选择高清数字枪式一体摄像机，并采用12mm镜头，厂区出入口选用抓拍卡口摄像机，对进出车辆、行人进行抓拍，宿舍楼内建议使用高清数字半球网络摄像机。
3.2. 网络建设需求分析
本次网络承载平台采用新建，在亿利集团厂区项目监控中心部署一台核心交换机。分控中心部署汇聚交换机，在各监控局点部署接入交换机，前端监控接入点通过接入交换机，接入交换机通过光纤与核心交换机相连。对网络平台需求分析如下：
l 保证网络带宽；
l 保证网络可靠性；
l 保证接入安全性；
l 降低接入线路成本；
l 保证网络对视频的承载能力。
3.3. 网络详细设计
3.3.1. 总体设计
亿利集团厂区项目监控系统承载网络采用模块化、层次化设计的思想，前端监控点――汇聚交换机（分控中心）——核心交换机（监控中心）。
3.4. 监控点的接入设计
3.4.1. 一般监控点设计
前端监控点通过IPC/编码器的以太网接口连接接入交换机。
3.4.2. 道路、周界监控点设计
对于类似于稀疏树形的园区道路，如果采用传统的星型接入，两端设置光纤收发器，通过光纤连接入监控中心交换机。
3.5. 路由设计
在亿利集团厂区项目弱电间汇聚点上，汇聚交换机与现有网络的的核心交换机之间配置策略路由，结合网络的IP地址网段划分，进行适当的路由聚合，缩小路由表条目数。
3.6. QoS设计
CCITT最初给出定义：QoS是一个综合指标，用于衡量使用一个服务满意程度。QoS性能特点是用户可见的，使用用户可理解的语言表示为一组参数，如传输延迟、延迟抖动、安全性、可靠性等。
综合上述需求分析，现将亿利集团厂区监控系统承载网络应用服务等级化如下：
主要内容
QoS分类依据
IP优先级、TOS特性
服务等级（SLA）
监控音视频流
IP地址、IP的TOS、IP包长度（IP包长度为64B）、TCP和UDP端口（如、RTP、cRTP、Realaudio、UDP　）
优先值＝101（关键数据）；TOS＝1011(低延迟、高可靠、低开销)
白金服务（platinum）
SIP信令流
IP地址、IP的TOS、IP包长度（IP包长度为188B）、TCP和UDP端口（如VDOLive）
优先值＝100（闪速转发）、TOS值＝1111（低延迟、高吞吐量、高可靠、低开销）
金服务（GOLD）
目前还没有一个技术能够单独完成整个网络QoS策略部署，每个机制有自己在网络中的特定功能。简单地说，分类可以将通信流划分成不同服务类，进行标识，使其他机制可以提供差别服务质量。利用拥塞管理机制可以确定删除哪个分组，哪个分组优先通过网络。拥塞避免机制是在网络忙时让发送者减慢发送速度而避免拥塞。整型技术根据一组参数据规定通信流，删除不符合要求的通信流，避免下行发生拥塞。信令可以让客户机在网络上请求端对端服务质量。最后，链路效率机制可以最有效地利用带宽，使用压缩技术并把小链路连一个逻辑管道。
3.6.1. 组播技术介绍
作为一种与单播和广播并列的通信方式，组播技术能够有效地解决单点发送多点接收的问题，从而实现了网络中点到多点的高效数据传送，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。在亿利集团厂区监控系统中，视频的存储流为单播方式，但当多个用户（解码器或者PC客户端）同时访问同一个编码器终端时，如果采用单播方式，从编码器到各个接受端都需要有一路单播流，对网络的带宽造成很大压力，因此建议针对这一业务模式进行相应的组播设置。
PIM-SM（Protocol Independent Multicast—Sparse Mode）是一种与单播路由选择协议无关的组播路由协议， 它不依赖于特定的单播路由协议，使用现存的单播路由表实现RPF检查。
PIM-SM同时也是一种稀疏模式的组播路由协议，比较适合应用于接收站点分布稀疏的网络。它通过设置汇合点路由器RP和自荐路由器BSR来向所有PIM-SM路由器通告RP-Set信息、 以及路由器的显式发送加入—剪枝（Join/Prune）信息，建立起基于RP的共享树RPT，组播数据沿着共享树流到加入到该组播组的网段。当数据流量达到一定程度，组播数据流可以切换到基于源的最短路径树SPT，以减少网络延迟及负担。
IGMP Snooping，即IGMP侦听，指二层设备截获主机和路由器之间传送的IGMP报文，以在二层维护二层组播表。没有IGMP Snooping，所有的组播报文都会在二层进行广播，这样既浪费网络带宽又会增加不需要接收组播报文的接收者处理负担。
组播Vlan：要求组播流走单独的Vlan，用户端口需要加入该Vlan才能实现组播的接收。由于在二层多播报文的转发是根据多播MAC地址，而从三层多播IP地址映射到MAC地址时，存在32个不同的IP地址映射到同一个MAC地址。启用组播VLAN特性，那么即使MAC地址相同，而VLAN不同，那么在转发时也认为是两个不同的地址，从而可以在一定程度上避免这个组的成员收到另一个组的报文。
IGMP fast－leave下接组播接收者的交换机（不论二层还是三层，直接或间接连接收者），都在相应vlan起用fast-leave。方便起见可以不指定vlan启动fast-leave，这样就在所有vlan起作用。
3.6.2. 组播网络设计
在亿利集团厂区项目监控系统承载网络中，在骨干网上的核心交换机上启用PIM-SIM，在监控终端接入的VLAN接口下使能三层组播协议IGMP，根据需要启用igmp fast-leave。
在各接入交换机上，启用IGMP Snooping。
当外网中要与内网络进行调阅图像时，可通过增加MS流媒体报务器进行单播与组播之间的转换。
4. 出入口车辆卡口系统设计
4.1. 前端工作原理
系统前端主要由高清摄像机、补光单元、车辆检测单元和控制机箱组成。200万高清摄像机是本系统的核心部件。系统分别提供单、双车道卡口的解决方案。其中单车道方案中200万相机采用SONY CCD ,分辨率为1616*1232时，一台高清摄像机覆盖一个车道；双车道方案中200万相机采用Kodak CCD ,分辨率为1920*1088时，一台高清摄像机覆盖两个车道。 相机根据检测信号对过往车辆进行高清记录，独立完成车辆检测、图像采集、图像编码、图像处理、车牌识别、车身识别、视频检测、图片存储和图片传输的功能。在光线不足的情况下，每台相机配备1支补光灯对环境光进行补光。
4.1.1. 地感线圈原理
地感线圈是基于涡流传感器的工作原理，线圈中由车辆检测器提供一直产生着频率稳定的交变电磁场，当车辆经过线圈时，交变的电磁场会在车辆的金属底盘中产生涡流，而涡流电磁场又会反过来影响线圈中频率，车辆检测器就是根据线圈中变化的震荡频率来判断车辆经过信息，并给出开关量信号触发高清摄像机进行记录图像。
4.1.2. 视频检测原理
视频检测原理基于背景重建和背景差来判定并捕获车牌或车灯图像帧，通过跟踪车牌号码、车灯信息和动态图片变化来判定是否有车辆经过，由于其本身容易受到外界环境的影响，还需在检测算法中添加相应的外界影响过滤器等。
4.1.3. 前端工作原理
对经过道路卡口的所有车辆进行抓拍，获得车辆图像，并自动实时地识别车牌字符，记录下车辆经过的时间、车型、车牌号、方向等数据；并全部汇入网络通讯子系统，通过光纤传输至交警中心管理平台。
TMS交通媒体软件
VM视频管理
Client PC
中心
行车方向
行车方向
配电箱

在监控车道安装两个环形感应线圈，当检测到监测区域有车辆通过时，DSP控制模块将对经过车辆进行抓拍。每条记录实时抓拍1张图片，图片够清晰辨别驾驶员的脸相特征、车牌号码、车身颜色、车型和机动车行驶过程的信息。当车辆行驶速度超过规定限速时，系统将抓拍2张图片，方便违法举证。
4.2. 系统前端功能
4.2.1. 车辆捕获功能
采用地感线圈+视频触发（地感线圈为主，视频触发为辅）双保险检测方式。正常情况下，线圈检测的方式对过往车辆进行检测，当线圈触发模式无法正常运行时，系统能自动检测故障情况，并且能够自动切换为视频触发模式，当线圈触发模式被修复后，系统能够从视频触发模式自动切换回线圈触发模式，切换过程无需人工干预。
4.2.2. 高清记录功能
前端采集部分对过往车辆采集1张高清图片。图片能清晰反映路况信息、车辆特征信息，同时将车辆通过时间（精确到秒）、地点、路段信息、车速、限速信息、通行方向、车牌号码、车牌颜色，车身颜色及车标等信息叠加在图片上。在白天的模式下，通过测光控制单元，摄像机自动配备偏振镜设备和补光技术，确保在太阳强光、逆光和车辆前挡风玻璃镀膜等情况下，抓拍图片应能清楚地反映完整的车辆前部信息、牌照信息及前排司乘人员面部特征；在夜间或者光线不足的情况下，通过配备智能补光灯，能够在各种复杂环境（如：雨雾、、弱光照、夜间，等）下拍摄出清晰图片。
4.2.3. 视频录像功能
系统在支持抓拍高分辨率图片的同时，能同步提供全天候24小时高清视频流。可以在白天或夜间有辅助光源的情况下实现清晰录像，视频编码格式支持主流的H.264，录像中能清晰地反映车辆的颜色、车辆类型、运动轨迹。
4.2.4. 自动偏振功能
系统具备测光控制功能，相机自带测光控制模块，控制偏振镜的升降及补光方式，可以根据环境光需要选择使用或不使用偏振镜，实现全天候清晰拍摄人像，通过改善的光学和图像处理保证全天候图像的一致性。
4.2.5. 车辆测速功能
采用地感线圈方式进行车辆速度的测定。系统通过双线圈的方式对过往的车辆进行记录，两个线圈之间的距离是固定的，一般推荐线圈中心距为3M。当车辆进入第一线圈时，系统会记录一个时间点，精确到毫秒；当车辆进入到第二个线圈时，系统再记录一个时间，根据V=S/T.可以准确的计算出车辆的行驶速度。
4.2.6. 超速逆行记录
当车辆通过时，系统计算出车辆的行驶速度后，会自动对比该路段的限速值，如果判定车辆为超速车辆，则会准确的对超速车辆的信息进行记录和报警；同样系统会根据车辆行驶轨迹进行逻辑判断，对通过该路段的逆行车辆进行记录和报警。
4.2.7. 压线判定功能
系统除了能抓拍在正常车道上行驶的车辆外，还具有抓拍压线不规范行驶车辆的功能。尤其是在高速公路上或者某些不允许变道等控制路段，采用本系统可对以上行为进行记录，有效遏制违法变道、超速等车辆，提高行车素质。
4.2.8. 车型判别功能
系统采用车牌颜色和视频检测技术结合的方法对车辆类型进行判别。蓝色车牌表示小型车辆，黄色车牌表示大型车辆。当无法根据车牌颜色判别车型或者无法判断车牌颜色时，利用图像分析技术来辅助区分车辆的类型。
4.2.9. 车牌识别功能
系统应用先进的计算机视觉算法，高性能DSP设备，实现了大量数据的实时处理，结合路口车道等信息，同步支持多车道车牌的同时识别。
系统能识别的号牌结构包括：单排字符结构的号牌；武警用小型汽车号牌；警用汽车号牌；双排字符结构的号牌，如军队用大型汽车号牌、武警用大型汽车号牌、GA36-2007中的大型汽车号牌、挂车号牌、低速汽车号牌等。
系统能识别号牌字符包括：数字：0~9；字母：A~Z；省市简称：京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝；军牌用汉字：军、海、空、北、沈、南、兰、广、成、济、京；号牌分类用汉字：警、学、领、试、挂、港、澳、超、使；武警号牌特殊字符：WJ、00~34、练。
4.2.10. 车身颜色识别
为公安提供了新的稽查手段，供用户根据车身颜色来查询通行车辆，系统可对具体颜色进行分类识别，具体可识别的颜色种类有： 白、黑、红、黄、灰、蓝、绿、青、紫，共计9种。
4.2.11. 断点续传功能
系统能支持前端缓存和断点续传。前端摄像机配备SD卡存储硬件，负责存储本摄像机的抓拍图片，支持8G-32G SD卡，当存储达到最大储存容量时，自动进行循环覆盖。若网络中断或其它故障，数据无法上传至管理中心时，可暂时将数据存储在前端SD卡中，，待网络恢复后前端存储设备自动上传网络中断期间的数据至管理中心，防止数据丢失。
4.2.12. 远程维护功能
系统具备故障自动检测功能，能通过软硬件自动检测系统故障并恢复正常工作。具有断电自动重启动、自动侦错报错、自动监测摄像机单元运行状态功能。
4.2.1. 图像防篡改功能
采集的图片在摄像机里进行防篡改处理，保证了源头加密无死角，通过加入原始防伪信息，防止原始图片在传输、存贮和校对过程中被人为篡改，保证数据的有效性。

4.1. 前端设备介绍
4.1.1. 高清摄像机

卡口摄像单元由高清晰度摄像机、DSP处理器、电动偏光装置、高频脉冲和LED灯控装置、高