宁夏某城市综合监控存储系统建设

　　一、项目需求与技术难点分析

　　本项目建设要求所有系统必须与综合报警集成平台实现无缝对接，项目建设所有子系统必须无条件向集成平台开放接口等，满足集成平台集成需求。视频监控存储系统是监控系统的重要组成部分，大都是7*24小时服务，要求视频数据随时存储调用，同时随着高清监控应用的推广，监控系统在存储系统的可靠性、性能和容量等方面都提出了更高的要求。

　　从前端到存储再到平台，厂商不统一，协议不一致，系统兼容开发难度大。前端摄像机品牌包含新建的A公司，以及原有的B公司；管理平台为公安部某研究所综合管理平台。网络存储设备作为中间产品，既要与前端配合，又要支撑平台的调度，承载了大量的工作任务。

　　除了兼容不同厂家的设备与软件外，项目本身还存在以下几点技术难题：监控点数量众多，且分散，不便于管理；面对系统中高清网络摄像机的大面积部署，带宽表现不足；网络传输的安全性，防止外部系统的入侵；网络传输质量，需保证视频数据不丢失；简易的管理平台，实现权限分级管理等。

　　二、系统解决方案

　　1.系统概述

　　本项目设立1个一级监控中心（市局），16个二级监控中心（分局和派出所），在各级监控中心（指挥中心）统一建设系统集成管理平台。配置35台DS-A1016R，提供存储裸容量1120TB。

　　2.系统架构

　　本项目中分县局监控中心与派出所监控中心属同一级别，分县局监控中心是本系统信息采集和存储的前沿，也是该所管辖内社会面实时视频监控的执行平台，接受市局平台的统一管理和调度；同时在与市局网路不通的情况下，可以自行调看所管辖的视频信息。高清卡口的实时道路交通监控视频通过视频专网传回所在辖区分县局监控中心视频专用存储器进行集中存储。
 

　 

  　3.CVR智能存储设备的功能

　　CVR存储设备除了本身具有的录像卷管理、录像策略制定、实时预览录像文件下载等基本功能外，还具备与前端和平台的对接功能。

　　（1）与前端摄像机的功能

　　存储设备要求可以对前端高清设备视频进行实时预览、录像存储，视频查询、回放、下载与设备状态报警功能。CVR接收平台控制信令对前端设备进行控制级操作，例如云台控制、预置位等。存储CVR与前端设备厂家可通过网络采用SIP协议来实现控制，CVR负责将前端设备报警信息上报平台。

　　（2）与平台的功能

　　设备认证注册，包括上线、更新与注销等；

　　提供实时媒体流，采用SIP协议实现会话连接，采用RTP/RTCP协议实现媒体传输等；

　　转发平台控制信令，实现前端设备控制包括球机/云台控制等；

　　负责前端编码设备与平台间报警信息的透传等；

　　录像控制，包括启动、停止录像、快放、慢放、策略录像与报警录像等；

　　历史媒体文件的检索、回放及下载等；

　　支持基于SIP方式和NTP方式的网络校时功能，支持心跳信息报送等。

　　4、方案特点

　　（1）系统采用分散集中存储，分局与派出所同属二级监控中心，市局为一级监控中心。监控点视频数据主要本地存储，重要视频数据上传到一级监控中心备份存储。

　　（2）A公司前端以SIP会话连接、RTP/RTCP协议流媒体传输的方式，通过公安专网直接写入到存储设备；B公司前端以SDK方式接入存储设备；平台通过SIP协议实现视频数据的调用。系统部署简单，省去存储服务器，降低系统建设成本，屏蔽系统单点故障；前端接入多样化，具有较好的兼容性；SIP协议的使用，使得传输过程具有更高的安全性。

　　（3）前端设备通过存储设备向平台实现服务注册、报警信息传输等，平台可通过存储设备管理控制前端编码设备，实现网络校时。存储设备还向平台提供录像控制接口、设备报警接口等，平台可通过存储实现视频实时预览、历史回放、解码上墙等功能。

　　（4）各分局、派出所部署存储管理系统，安装平台客户端，通过客户端向一级监控中心发出管理控制请求，在请求通过后，分监控中心可通过本地存储实现视频数据进行浏览、回放和文件下载，无需通过网络远程到一级监控中心调用视频数据，大大减轻了网络传输的压力；当分级监控中心与一级监控中心的网络出现故障时，分级监控中心可启动本地存储系统，通过内嵌的管理平台实现视频预览、回放、文件下载和录像策略的制定等功能，保障了监控业务的持续性。

　　（5）平台流媒体服务器从CVR存储设备直接取流，再进行转发，实现视频预览；同时，视频历史流也直接从CVR存储取流。CVR存储设备完成前端视频实时流和历史流的转接。

　　（6）前端设备以数据流结构写入存储的方式，大大提高了系统的性能。主要体现在以下几方面：

　　海康威视CVR存储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；

　　海康威视CVR创造性的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，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；

　　支持快速、准确地检索和回放，检索可以精确到秒级。对于存储在CVR系统中的所有录像资源，都可以随时随地灵活、快速检索和回放；可以同时进行16路录像回放，回放过程中支持停止、暂停、恢复、快放、慢放、拖拉定位等控制功能。基于时间检索机制，实现视频点的准确定位；

　　通用存储逻辑卷受制于传统文件系统，最大不可超过2TB。海康威视CVR系统提出了录像卷概念，以录像卷为单元对外提供空间，每录像卷支持高达1024个逻辑卷，所以单容量空间可以高达数千PB。

　　三、应用价值

　　海康威视CVR流媒体智能网络存储系统与A公司、B公司、公安部某所完成兼容性对接，具有开放高耦合的特点；集成录像、预览、回放、下载等功能，节省了服务器成本的投入；支撑了客户端、平台流媒体服务器从存储直接取流，大大减轻前端网络带宽的压力，解决了带宽表现不足的问题。

　　该项目自2011年6月实施完成至今，系统整体运行良好，协助公安部门完成多起刑事案件的侦破。由于该项目的成功应用，目前该模式已经推广到宁夏全区项目建设中，起到了标杆作用。

　　【海康威视存储事业部 杨玉糯】
 

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