智慧交通视频监控系统设计建设方案.doc

智慧交通视频监控系统设计建设方案1.1.1.1.1.1 系统概述交通视频监视系统是最常用也是最实用的交通信息采集手段，在国内外交通管理领域已被广泛的应用它能为交通管理指挥人员直观地反映道路交通信息与交通状况，便于及时掌握交通动态由于视频监视系统所记录的图像具有很强的直观性、实时性和可逆性，使得它在交通事故处置、交通疏导、交通违法取证、及时响应交通突发事件、侦破刑事案件等方面发挥重要的作用1.1.1.1.1.2 系统架构视频监控系统的由前端、传输网络、监控中心组成系统架构如下：1） 前端部分前端支持多种类型的摄像机接入系统可配置高清网络枪机、球机等，按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，直接接入网络并进行视频图像的传输2） 传输网络部分前端与接入交换机之间可通过有线网络或无线网络接入有线网络中主要包括3种方式连接：光纤收发器的点对点光纤接入方式，直接接入交换机方式（距离100米以内），点对多点光纤PON接入方式，均可将前端信号汇聚至中心的核心交换机3） 监控中心部分监控中心的设计主要包括视频存储、视频显示及实现统一管理的平台软件中心平台对视频监控设备和用户进行统一管理，实现视频的预览、回放、图片抓拍、云台控制等各类应用。

1.1.1.1.1.3 前端设计1.1.1.1.1.3.1 前端选型设计前端摄像机按照标准的音视频编码格式及标准的通信协议，接入网络并进行视频图像的传输前端设备选型一般遵照以下标准：1）根据监控场景选择设备形态 枪机：监控场景固定并且对效果要求较高，比如人员通道等枪机可以自选镜头，并且需要选配室内/室外护罩； 半球：室内固定小范围监控，如电梯、住户等半球安装在室内具有一定的隐蔽性，并且美观大方半球的视角比较大，图像会有一定的畸变； 球机：需要切换场景对设备周边进行监控，如小区大门口，室外活动场所等球机为一体化设备，可以控制云台进行转动，支持变倍和自动聚焦； 筒机：固定监控场景，对效果没有特殊要求，如楼道，走廊等相对枪机而言，筒机为一体化设计，不需要额外配置镜头和护罩筒机的监控距离因镜头而异，一般从几米到几十米不等； 鹰眼：需要对周围场景进行全景监控，并且对全景中的细节进行特写监控，如园区大门口，园区制高点等；2）根据场景特性选择设备特性 低照度环境下进行全彩监控，可选择星光、黑光设备； 低照度环境下普通监控，可选择红外设备； 在夜间监控车辆道路、出入口等情况下，需要选择具有强光抑制功能的设备； 在需要采集人脸、人体、车牌、车辆的场景，需要部署具有智能采集功能的设备，或者部署可搭配智能分析后端的设备； 对大雾、树木遮挡或者极低照度下的场景监控，可以选择具有恶劣条件下成像功能的热成像设备；1.1.1.1.1.3.2 前端配套设施1） 支架及立杆监控点根据现场实际情况，可采用立杆安装、抱箍安装、壁挂安装以及吊杆安装等方式。

安装在室外的摄像机，当可借助建筑物附着安装时，选用相应的安装支架来安装；若无合适的建筑物供附着安装，则需要选用视频监控专用立杆，安装高度应不低于3.5m2） 室外机箱室外摄像机的供电、信号等需要在室外进行汇集，需用专用的防水箱进行端接端接箱内部安装架的设计充分考虑设备的安装位置，同时具有防雨、防尘、防高温、防盗等功能不便于在立杆上安装设备箱的，在地面应设置设备机柜，其设计按照相关的规范标准执行，同时应具有防尘、防雨、防破坏等功能3） 补光设备在摄像监控中，为了使夜间得到正常的监控图像，可选择采用一定的补光措施补光灯的光源通常有LED、金卤灯、高压钠、白炽灯、氙气灯（HID）等4） 防雷接地对前端供电和控制部分，需要采取有效的避雷接地措施，充分保障前端的稳定性和可靠性，前端监控的防雷接地主要从以下三个方面进行击雷防护：在直击雷非防护区的每个视频监控点均配置预放电避雷针，安装于监控点立杆顶部供电设施的雷击电磁脉冲防护：电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源对前端设备造成危害均压等电位连接：等电位连接是将正常不带电（或不带信息）的、未接地或未良好接地的设备金属外壳、电缆的金属外皮、金属构架、金属管线与接地系统作电气连接，防止在这此物件上由于感应雷电高压或接地装置上雷电入地高电位的传递造成对设备内部绝缘、电缆芯线的反击。

5） 线缆前端网络摄像机采用网线的方式接入，对于近距离传输（100米以内），直接通过网线连接到接入交换机；对于远距离传输，通过网线接入光纤收发器或者ONU设备，再汇聚到接入交换机中1.1.1.1.1.3.3 IPC功能亮点1） 智能分析“警戒”系列智能相机集成了人体二次识别算法，可以有效过滤动物、树丛等造成的误报，从而提高周界入侵报警上报的准确度2） 超低照度 “黑光”超低照度摄像机采用双senser构架，一路senser主要感知色彩信息，另一路senser主要感知亮度细节同时采用了双ISP引擎，其中一路强化处理色彩，对色彩进行优化，另一路强化处理细节，有效提升清晰度黑光”摄像机对比效果示例图3） 强光抑制在夜间监控车辆道路、出入口等情况下，往往因为车光线太强严重影响视频图像质量本方案产品中广泛采用强光抑制技术来解决此种困扰，有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像 强光抑制开启与关闭效果示例图4） 红外增强针对夜间或光线不好的场景下图像质量差的问题，推出红外摄像机和红外球机，采用阵列红外灯使红外距离最远可达150米，并结合3D降噪技术可以获得清晰的夜间图像。

红外监控效果示例图5） 3D数字降噪3D数字降噪功能能够降低弱信号图像的噪波干扰由于图像噪波的出现是随机的，因此每一帧图像出现的噪波是不相同的3D数字降噪通过对比相邻的几帧图像，将不重叠的信息（即噪波）自动滤出，从而显示出比较纯净细腻的画面本方案产品中广泛采用3D时空域联合降噪处理，结合准确的噪声强度估计算法，在光照理想、噪声较低时图像清晰细节没有损伤，光照不足时噪声明显抑制，图像细节大量保留，有效提升视频监控图像质量降噪前图片示例降噪后图片示例6） 宽动态监控环境中常会遇到光线明暗反差过大的场景，利用宽动态技术，可将场景中特别亮的部位和特别暗的部位都能看得特别清楚普通摄像机获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像本方案采用业界高端传感器并结合自主研发算法，推出的新一代宽动态是基于动态范围达120db的多重曝光Sensor，采用局部亮度映射与图像增强相结合的处理算法，在逆光环境下能够清晰地保留暗处细节并抑制亮处过曝，大幅提升宽动态场景的图像质量宽动态摄像机图片效果示例图1.1.1.1.1.4 传输网络设计 1.1.1.1.1.4.1 设计思路与要求1. 设计思路视频监控子系统网络的建网思路需要做一个整体规划，应考虑如下几个方面：1） 针对布线是否可达，应该按照有线网络和无线网络分别设计。

2） 根据不同项目的需要，应当有两层网络架构和三层网络架构去适应不同规模3） 网络带宽应当满足业务峰值需要，并保有余量4） 监控网络需要按照模块化、结构化的原则设计，便于今后扩容和升级5） 针对网络的安全隐患，系统应通过多种安全措施保障系统的安全2. 设计要求1） 网络传输协议要求系统网络层应支持 IP 协议，传输层应支持TCP 和UDP 协议 2） 媒体传输协议要求视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议；视音频流的数据封装格式应符合标准要求3） 信息传输延迟时间当信息（包括视音频信息、控制信息及报警信息等）经由 IP 网络传输时，端到端的信息延迟时间（包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间）应满足要求：前端设备与信号直接接入的监控中心相应设备间端到端的信息延迟时间应不大于2s；前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于4s4） 网络传输带宽联网系统网络带宽设计应能满足前端设备接入监控中心、监控中心互联、用户终端接入监控中心的带宽要求，并留有余量5） 网络传输质量联网系统 IP 网络的传输质量（如传输时延、包丢失率、包误差率、虚假包率等）应符合如下要求： 网络时延上限值为 400ms； 时延抖动上限值为 50ms； 丢包率上限值为110-3； 包误差率上限值为110-4。

1.1.1.1.1.4.2 有线网络规划设计1. 网络结构设计监控传输网络系统主要作用是接入各类监控资源，为中心管理平台的各项应用提供基础保障，能够更好的服务于各类用户对于视频监控路数大于200的情况，推荐使用三层网络架构网络结构如下图所示：三层网络架构1） 核心层核心层主要设备是核心交换机，作为整个网络的大脑，核心交换机需具备高可靠性及高稳定性的要求，一般均采用模块化框式交换机，在可靠性配置上需具备双电源、双引擎的要求，在稳定性配置上需选择合适的背板带宽及处理能力较高的板卡，对特殊行业还可采用双核心交换机部署方式2） 汇聚层汇聚层是网络接入层和核心层的“中介”，因为核心交换机的端口非常有限，而且系统规模大的时候核心的压力也会非常大所以需要汇聚层分担核心压力，汇聚层交换机比核心层交换机具有具有更高的性能，更快的交换速率同时汇聚层支持实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网（VLAN）之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能在汇聚层中，应该采用支持三层交换技术和VLAN的交换机，以达到网络隔离和分段的目的3） 接入层 前端视频资源接入前端网络采用独立的IP地址网段，完成对前端多只监控设备的接入。

前端视频资源通过IP传输网络接入监控中心或者数据机房进行汇聚对于传输距离小于100 米（传统的POE供电距离为100米，使用POE交换机、网线、IPC配套，供电距离可以达到250米）的情况下可采用超五类或者六类双绞线就近直接接入交换机；对于传输距离大于100米的情况下，可采用一对光纤收发器实现点对点接入或者采用PON实现点对多点接入 用户接入对于用户端接入交换机部分，需要增加相应的用户接入交换机，提供用户接入服务控制中心部署接入交换机，通过千兆光纤链路接入到传输网络中，保证设备及客户端的正常使用2. VLAN规划VLAN就是虚拟局域网，随着视频专网中用户和终端设备大规模接入，网络广播的流量呈几何级数量增多，通过VLAN技术，把一定规模的用户和终端归纳到一个广播域当中，从而限制视频专网的广播流量，提高带宽利用率每一个VLAN在数据转发时，可以二层和三层方式实现数据转发 ，二层VLAN 技术能将一组用户归纳到一个广播域当中，从而限制广播流量，提高带宽利用率三层VLAN 是基于IP协议，一组用户归纳到一个网段内，通过网关与别的组进行交换在网络用户VLAN规划方面，一般可根据视频用户、前端设备、后台设备等所属的部门，以及具体的网络应用权限来划分。

在具体VLAN规划中，应合理规划每一个VLAN中实际用户数量一般规划VLAN资源参考如下几个做法：1） VLAN1在所有设备上不启用三层接口地址，不使用VLAN1承载实际业务或者作为网管VLAN2） 全网每台设备的网管VLAN可以使用同一个，方便设备预配置与日常管理3） 我们一般建议按照每个区域进行VLAN资源的划分，所有IPC使用的VLAN均遵从所在区域的VLAN规划4） 尽管在不同的汇聚设备上使用相同的VLAN并不冲突，但是不允许这样的做法，会对后期的维护和。