1、1體育場館傳輸網絡設計方案目錄第1章系統概述31.1建設背景31.2現狀分析31.3需求說明41.4設計原則51.5設計依據51.6設計目標71.7設計思路7第2章總體結構設計92.1邏輯架構92.2物理架構9第3章系統詳細設計 HYPERLINK l _bookmark1 113.1傳輸網絡設計 HYPERLINK l _bookmark2 113.1.1傳輸網絡總體設計 HYPERLINK l _bookmark3 113.1.2網絡詳細設計 HYPERLINK l _bookmark4 1423第1章系統概述1.1建設背景體育場館是進行運動訓練、運動競賽及身體鍛煉的專業性場所。它是為了滿

2、足運動訓練、運動競賽及大眾體育消費需要而專門修建的各類運動場所的總稱。體育場館主要包括對社會公眾開放并提供各類服務的體育場、體育場館、游泳館,體育教學訓練所需的田徑棚、風雨操場、運動場及其他各類室內外場地、群眾體育健身娛樂休閑活動所需的體育俱樂部、健身房、體操房和其他簡易的健身娛樂場地等。本項目體育場館占地1238畝,總投資為16億元,包括6000座的主體育場、8000座的主體育場館、3000座的游泳跳水館、1500座的自行車館和綜合訓練館等。另外,體育訓練基地、國際體育交流中心等配套工程設施也將盡快開工建設。該體育訓練基地建成后大大改善省目前專業運動隊生活訓練條件差的現狀,并提高體育場館建成

3、后的利用率。國際體育交流中心等配套工程可用于新聞發布、賽事轉播和接待運動隊、裁判員等。安保工作是體育場館及周邊秩序、內外人員安全和建筑與設備安全的必要條件,是加強管理和安全防范的一項重要措施。為此,需要按照人防、物防、技防“三防合一,內防、外防相配合,對監控區域進行全方位立體化實時監控,切實打造良好的參觀環境,促進體育場館的健康發展。1.2現狀分析體育場館現有的視頻監控系統以模擬標清系統為主,此類系統普遍存在著一些不足,制約了視頻資源的共享和應用業務的整合,限制了防控體系技術的發展,主要表現在以下幾個方面:1)視頻監控覆蓋范圍有限,無法嚴密覆蓋,未形成點面結合、多層次的防御體系,一些主要部位成

4、為監控死角,導致案件發生后,無法應用監控手段提供線索;42)監控攝像機分辨率低,夜間成像效果差,無法提供有價值的線索,在一些重要場所往往不能看清人臉或車牌號碼,利用視頻圖像信息進行取證具有一定的困難;3)各安防子系統簡單單一、獨立管理、分散運行,未達到綜合安全防范監控與管理應有的整體協同、隨需應變、自動化、多功能的聯動響應能力;4)系統硬件品牌繁多,標準不統一,聯網率低,各單位各自為陣,僅以滿足自身管理需要為主,缺乏全面的考慮和統一規劃,視頻資源不能為其他部門和上級機構共享;5)系統對各類視頻及安防信息數據的綜合應用水平不高,巨大的圖像資源潛力未得到充分挖掘利用,對有效提升應急事件響應能力形成

5、嚴重的制約;6)系統智能化程度及運維水平不高,對安防信息的利用與數據挖掘主要是事后查證,對大規模視頻監控圖像缺乏有效的監控手段,缺乏智能化的技術支撐和應用管理;7)基礎設施建設以及個性化定制響應及服務能力不能夠滿足未來日益擴展的業務應用需求,如:傳輸網絡、監控中心顯示系統等,影響了業務的有效開展等;定制周期漫長,響應不及時,造成擴展性需求無法滿足日益膨脹的業務需求。1.3需求說明一個強大的體育場館安全防范體系應該是一套綜合性的系統,它包括一套行之有效的管理制度,一套穩定可靠的技術防范設備,一套切實可行的應急預案,一批克盡職守的保安隊伍,缺一不可。針對體育場館對安全防范系統的實質性要求,做如下分

6、析。1、需要建設一套綜合監管平臺進行統一管理,采用全網絡化的系統架構,實現高清視頻監控、人員進出、緊急報警和車輛的有效綜合管理。2、需要提高系統的智能化水平,增加視頻智能化應用,降低人力成本,減輕人員工作強度,將精力集中在最緊要的事件上。3、系統需要能夠將車輛從進入、離開整個過程實現實時監管,集合車牌5識別智能算法,完善體育場館車輛管理流程和機制;4、系統需要能夠將視頻監控、報警、出入口等多個子系統與體育場館業務應用進行整合,使之更貼近與用戶的需求;5、在安防綜合管理平臺的控制下,需要能夠協調各個子系統,實現跨子系統的聯動,形成多重防護;6、為節省資源、降低成本,需考慮原有產品的利舊使用。1.

7、4設計原則本系統的設計以先進性、可靠性、實用性、經濟性、擴展性為基本原則，具體如下:先進性:采用成熟、主流的設備構建系統，系統建設充分利用當前最新的視音頻、數據、網絡等技術,充分兼顧需求和技術的不斷變化,建設業內領先的高清視頻監控系統。可靠性:系統硬件采用電信級的服務器及專業設備,對關鍵設備采取冗余備份措施,軟件采用模塊化、分層隔離的設計思想,確保整個系統長期穩定運行。實用性:系統的設計突出應用,以現實需求為導向,以有效應用為核心,以技術建設與工作機制的同步協調為保障,確保系統能有效服務于用戶的工作需要。經濟性:系統整體配置性能高,價格合理,建設成本和投入較低,同時方案考慮原有監控系統的利舊。

8、擴展性:系統采用業界主流的硬件設備,提供標準的協議,具有良好的兼容性和通用的軟硬件接口,可以全面兼容主流廠商的設備,并能為其他系統提供接口。1.5設計依據系統規劃設計必須按照國際、國家和本地區的有關標準和規范,同時遵照項目建設需求進行。本設計將依據和參照以下的設計規范和要求:視頻安防監控系統工程設計規范(GB50395);視頻安防監控系統設計要求GA/T367;6安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求(GB/T28181-2011)安全防范工程程序與要求(GA/T75-94);安全防范系統驗收規則(GA308-2001);安全防范系統通用圖形符號(GA/T74-2000);民用閉

9、路電視監控系統工程技術規范(GB50198-94);信息技術設備的安全(GB4943-2001);國際電子工業協會通信線纜、通訊路徑和空間標準EIA/TIA568A，EIA/TIA569A10BASE-T,100BASE-TX標準IEEE802.3,IEEE802.3U中華人民共和國通信行業標準(YD/T926)電子設備雷擊保護導則GB7450-87民用閉路監視電視系統工程技術規范GB50198-94安全防范工程程序和要求GA/T75-94電子設備雷擊保護導則GB7450-87安全防范工程技術規范GB50348-2004防盜報警控制器通用技術條件GB12663-90民用建筑閉路監視電視系統工程

10、技術規范GB50198-96工業電視系統工程技術規范GBJ115-87視頻安防監控系統技術要求(GA/T367-2001)安全防范系統驗收規則(GA308-2001)安全防范工程程序與要求(GA/T75-94)民用建筑閉路監視電視系統工程技術規范(GB50198-96)信息技術客戶通用電纜鋪設要求(ISO/IEC11801)工業電視系統工程技術規范(GBJ115-87)視音頻編解碼標準視聽對象的編碼(6部分)(ISO/IEC14496)安全防范系統通用圖形符號(GA/T74-2000)71.6設計目標體育場館場館視頻安防監控系統建設目標為:充分利用現代化的手段,通過先進的視頻監控,對原有分散的

11、各個場館集中起來管理,以達到高效、組合利用信息資源、實現高度自動化的綜合性管理的功能。結合實際需求,體育場館場館視頻安防監控系統的設計和建設應達到如下目標:系統具備高可靠性、高開放性的特征:通過采用業內成熟、主流的設備來提高系統可靠性,尤其是錄像存儲的穩定性,另外系統可接入其他廠家的攝像機、編碼器、控制器等設備,能與其他廠家的平臺無縫對接;具備高智能化、低碼流的特征:運用智能分析、帶有智能功能的攝像機等提高系統智能化水平,同時通過先進的編碼技術降低視頻碼流,減少存儲成本和網絡成本,減弱對網絡的依賴性,提高視頻預覽的流暢度;具備快速部署、及時維護的特征:通過采用高集成化、模塊化設計的設備提高系統

12、部署效率,減少系統調試周期,系統能及時發現前端系統的故障并及時告警,快速相應;具備高度整合、充分利舊的特征:新建系統能與原有系統高度整合、無縫對接,能充分利用原有監控資源,避免前期投資的浪費。1.7設計思路海康威視根據自身的專業特點,結合體育場館對安防系統的實際需求,為體育場館提供詳細設計視頻監控系統信息化系統等,并通過建立綜合管理平臺將各個子系統統一到平臺進行集中管理。1)視頻監控系統體育場館安防監控場景相對比較固定,具體可以分為室內場景與室外場景,其中室外場景主要包括公共服務區、停車場、大門出入口、館內主要道路等,室內場景主要包括訓練館、自行車館、公寓、監控中心等建筑內部場景。海康威視根據

13、不同場景的需求,靈活選擇合適的前端監控產品,滿足室內外各種場景下的監控需求。海康威視網絡高清攝像機,通過其全新的硬件平臺和最優的編碼算法,提供高效的處理能力和豐富的功能應用,旨在給用戶提供最優質的圖像效果、最豐富的監控價值、最便捷的操作管理和最完善的維護體系。2)人臉識別系統人臉識別系統通過在前端部署安裝攝像機設卡,對經過卡口的人員進行人臉抓拍。前端攝像機將抓拍到的人臉圖片通過計算機網絡傳輸到監控中心的數據庫進行數據存儲,并與人臉黑名單庫進行實時比對,當發現可疑人員時,系統自動發出報警信號,采用多種聯動方式通知值班保安。系統集高清人臉圖像的抓拍、傳輸、存儲,人臉特征的提取和分析識別、自動報警和

14、聯網布控等諸多功能于一身,并具有強大的查詢、檢索等后臺數據處理功能及強大的通信、聯網功能,可廣泛應用于重要關卡的行人監控。3)報警管理系統報警管理系統在重要區域的報警柱進行布防,采用先進電子技術對布防區域進行一鍵式緊急求助,主要在主要出入口、各場館公共區域、等重要人流大較大的場所設計,系統可與視頻監控系統實現聯動,在發生警情時自動切換出對應視頻信號了解現場情況。緊急報警柱具有雙網口,一個供監控中心來使用,另一個網口連接到公安網,供110接警中心查看,同時一鍵報警設備支持通過3G/4G無線傳輸,滿足遠距離傳輸的需求。4)車輛管理系統車輛管理系統在體育場館的大門口安裝攝像機抓拍系統,當有車輛經過出

15、入口時,抓拍機會將該輛車的車牌進行抓拍,識別出車牌信息并進行保存,便于后續詢查取證。5)綜合安防管理系統綜合安防管理系統是一套具備集中管理、分散控制、優化運行及高效管理的綜合平臺,它具備體育場館安防系統的中央管理、監控及各子系統間的聯動能力并以一個簡單易操作的用戶界面提供優質服務。綜合安防管理系統的設計完全基于體育場館內部的Intranet之上,通過Web服務器和瀏覽器技術來實現整個體育場館網絡上的信息交互、綜合和共享,實現統一的人機界面和跨平臺的數據庫訪問。89第2章總體結構設計2.1邏輯架構體育場館安防綜合監管系統從邏輯上可分為視頻監控、車輛管理、人臉管理、報警管理幾個系統:視頻監控系統:

16、采用先進的高清、智能監控技術，對體育場館進行全方位、全天候的全面監控,最大限度地減少各種安全隱患;車輛管理系統:采用車輛識別和智能分析技術,實現對體育場館內車輛的統一監控與管理;人臉管理系統:以人臉識別為核心,幫助體育場館在視頻防范的基礎上,對體育場館的出入口人口進行全面監管;報警管理系統:以報警業務為核心,幫助體育場館在人力防范的基礎上,最大限度地幫助人們緊急求助。2.2物理架構體育場館安防綜合監管系統物理拓撲如下圖所示:電視墻手機監控遠程訪問圖倒視頻綜合平臺城域網移動接入管理中心管理智能分析存儲管理流媒體人臉識另服務器報警管理人臉抓網絡攝器急報子系統車牌抓拍系統網線、光鎖前端信號線串口傳輸

17、線視頻監控系統接入層交換機防火墻鍵船像機圖1.物理架構圖10由以上系統架構圖可知,體育場館安防綜合監管系統主要包括各種安防子系統,其中安防系統包括以下部分:前端視頻監控系統、報警管理系統、車輛管理系統、人臉識別報警系統等,并且通過系統管理平臺,能夠將眾多安防子系統無縫整合在一起,化被動監控為主動監控,極大的提高視頻的利用效率,提升監控系統的整體性能。11第3章系統詳細設計3.1傳輸網絡設計網絡的整體設計不僅關系到整個網絡系統的性能,還涉及到未來網絡系統如何有效地與新技術接軌以及系統的平滑升級等問題。本系統立足于滿足高清視頻數據以及其他數據的接入、轉發、存儲、解碼等需求,同時選擇適合的有發展前途

18、的網絡技術,充分滿足未來五年體育場館安防系統業務的需求。3.1.1傳輸網絡總體設計3.1.1.1設計思路綜合安防系統網絡的建網思路需要做一個整體規劃，應考慮如下幾個方面:1)采用新一代、主流網絡技術來設計安防網絡,新一代網絡技術往往能提供更高的性能,而且有更長的產品生命周期,便于維護。2)傳統的設計方法是按核心層、匯聚層、接入層分級設計,但是隨著網絡管理技術的進步和發展,網絡設計向扁平型方向發展,采用核心、接入層設計。1)監控網絡需要按照模塊化、結構化的原則設計,便于今后擴容和升級。2)針對網絡的安全隱患,系統應通過多種安全措施保障系統的安全。3.1.1.2設計要求1)網絡傳輸協議要求系統網絡

19、層應支持IP協議,傳輸層應支持TCP和UDP協議。2)媒體傳輸協議要求視音頻流在基于IP的網絡上傳輸時應支持RTP/RTCP協議;視音頻流的數據封裝格式應符合標準要求。3)信息傳輸延遲時間12當信息(包括視音頻信息、控制信息及報警信息等)經由IP網絡傳輸時,端到端的信息延遲時間(包括發送端信息采集、編碼、網絡傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經歷的時間)應滿足要求:前端設備與信號直接接入的監控中心相應設備間端到端的信息延遲時間應不大于2s。前端設備與用戶終端設備間端到端的信息延遲時間應不大于4s。4)網絡傳輸帶寬聯網系統網絡帶寬設計應能滿足前端設備接入監控中心、監控中心互聯、用戶終端接入監控中

20、心的帶寬要求,并留有余量。5)網絡傳輸質量聯網系統IP網絡的傳輸質量(如傳輸時延、包丟失率、包誤差率、虛假包率等)應符合如下要求:網絡時延上限值為400ms;時延抖動上限值為50ms;丟包率上限值為1x10;包誤差率上限值為1x104.3.1.1.3傳輸網絡結構設計綜合安防傳輸網絡系統主要作用是接入各類監控資源,為中心管理平臺的各項應用提供基礎保障,能夠更好的服務于各類用戶。網絡結構如下圖所示:13圖例核心層客戶端接入交換機接入層光纖收發器光纖收發器視頻資源報警資源門禁資源車輛資源直接接入交換機方式點對點光纖接入方式點對點光纖接入方式核心交換機光纖收發器光纖收發器視頻資源視頻資源光纖網線圖2.

21、傳輸網絡拓撲示意圖1)核心層核心層主要設備是核心交換機,作為整個網絡的大腦,核心交換機的配置性能較高。目前核心交換機一般都具備雙電源、雙引擎,故核心交換機一般不采用雙核心交換機部署方式,但是對于核心交換機的背板帶寬及處理能力要求較高。2)接入層前端資源接入前端網絡采用獨立的IP地址網段,完成對前端多種安防設備的互聯。前端安防資源通過IP傳輸網絡接入監控中心或者數據機房進行匯聚。前端網絡接入目前通常采用以下幾種方式:對于遠距離傳輸,通常為點對點光纖接入的方式;對于近距離接入,可采用直接接入交換機的方式。用戶接入對于用戶端接入交換機部分,需要增加相應的用戶接入交換機,提供用戶接入服務。143.1.

22、2網絡詳細設計3.1.2.1VLAN規劃VLAN就是虛擬局域網,隨著專網中用戶和終端設備大規模接入,網絡廣播的流量呈幾何級數量增多,通過VLAN技術,把一定規模的用戶和終端歸納到一個廣播域當中,從而限制專網的廣播流量,提高帶寬利用率。每一個VLAN在數據轉發時,可以二層和三層方式實現數據轉發,二層VLAN技術能將一組用戶歸納到一個廣播域當中,從而限制廣播流量,提高帶寬利用率。三層VLAN是基于IP協議,一組用戶歸納到一個網段內,通過網關與別的組進行交換。在網絡用戶VLAN規劃方面，一般可根據用戶、前端設備、后臺設備等所屬的部門,以及具體的網絡應用權限來劃分。在具體VLAN規劃中,應合理規劃每一

23、個VLAN中實際用戶數量。般規劃VLAN資源參考如下幾個做法:1)VLAN1在所有設備上不啟用三層接口地址,不使用VLAN1承載實際業務或者作為網管VLAN。2)全網每臺設備的網管VLAN可以使用同一個,方便設備預配置與日常管理。3)我們一般建議按照每個區域進行VLAN資源的劃分,所有IPC使用的VLAN均遵從所在區域的VLAN規劃。4)盡管在不同的匯聚設備上使用相同的VLAN并不沖突,但是不允許這樣的做法,會對后期的維護和故障的排除造成很大的困難。5)如果建設網絡所使用的設備不能直接在端口上配置互聯用的IP地址,需要綁定相應的VLAN的話,還需要單獨劃分出來一大段VLAN資源用于設備互聯,強

24、烈建議全網設備互聯用VLAN按照鏈路去劃分,每條鏈路使用一個互聯VLAN。注:交換機中標記vlan的數據長度是12位,所以vlan取值范圍是04095,通常0和4095是系統保留,1通常是交換機的默認vlan號。153.1.2.2網絡IP地址規劃IP地址的合理分配是保證網絡順利運行和網絡資源有效利用的關鍵,要充分考慮到地址空間的合理使用,保證實現最佳的網絡地址分配及業務流量的均勻分布。IP地址空間的分配與合理使用與網絡拓撲結構、網絡組織及路由有非常密切的關系,將對網絡的可用性、可靠性與有效性產生顯著影響。因此在對網絡IP地址進行規劃建設的同時,應充分考慮本地網對IP地址的需求,以滿足未來業務發

25、展對IP地址的需求。IP地址規劃原則:1)唯一性:一個IP網絡中不能有兩個主機采用相同的IP地址;這就需要選擇一個足夠大的IP地址范圍,不但能夠滿足現有的需要,同時能夠滿足未來網絡的擴展。兩個不同網絡互聯時應避免使用同一網段IP地址,以免造成IP地址沖突。2)簡單性:地址分配應簡單易于管理,降低網絡擴展的復雜性,簡化路由表項。3)連續性:連續地址在層次結構網絡中易于進行路徑疊合,大大縮減路由表,提高路由算法的效率;IP地址分配既要考慮到擴充,又要能做到連續。4)可擴展性:地址分配在每一層次上都要留有余量,在網絡規模擴展時能保證地址疊合所需的連續性。5)靈活性:地址分配應具有靈活性,以滿足多種路

26、由策略的優化,充分利用地址空間。3.1.2.3路由總體規劃路由分為靜態路由和動態路由，根據項目實際情況進行選擇。靜態路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網絡管理員干預,否則靜態路由不會發生變化。由于靜態路由不能對網絡的改變作出反映，一般用于網絡規模不大、拓撲結構固定的網絡中。靜態路由的優點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中,靜態路由優先級最高。當動態路由與靜態路由發生沖突時,以靜態16路由為準。動態路由是網絡中的路由器之間相互通信,傳遞路由信息,利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網絡結構的變化。動態路由適用于網絡規模大、網絡拓撲復雜的網絡。其中最常用的動態路由是OSPF(

27、OpenShortestPathFirst開放式最短路徑優先)協議。3.1.2.4網絡傳輸帶寬要求考慮到網絡傳輸過程及其它應用的開銷,鏈路的可用帶寬理論值為鏈路帶寬的80%左右,為保障視頻圖像的高質量傳輸,帶寬使用時建議采用輕載設計,輕載帶寬上限控制在鏈路帶寬的50%以內。1)核心層交換機到接入交換機的網絡采用光模塊來傳輸,帶寬需達到千兆以上,原有帶寬未達到要求的,增加帶寬;2)傳輸設備如光纖收發器到接入交換機之間的帶寬建議達到百兆;3)傳輸設備如光纖收發器之間的傳輸帶寬建議達到百兆;結合項目實際需求,網絡帶寬規劃可做相應調整。3.1.2.5網絡可靠性設計網絡的可靠性是為了保證視頻在傳輸過程中,重要環節在出現設備損