安防视频监控系统设计

步骤

1. 需求
   可能是比较详细的招标需求，也可能是甲方初期比较简略的口头需求，需要进一步深化，具体化。
2. 现场勘察
   根据需求，有目的的实际勘察现场。了解尽可能多的有用信息，勘察现场可能是多次的。
3. 设备选型，确定初步方案
   根据需求及现场勘察，确定初步的设计方案，比如摄像机数量，功能，项目的大概规模，后端存储，网络设计等。
4. 拟写解决方案
   设计拟写具体解决方案，图纸，清单，报价等，施工方案等。如果是招投标方案，需要根据招标要求，准备其他资料。
5. 确定方案
   方案中标或者与甲方沟通是否需要细化，深化方案，或者临时改动。
6. 实施
   项目施工实施，注意工程进度。及时填写各种文件，表格，施工记录等。
7. 完工，试运行
   项目完工以后，试运行，并做好相关培训及技术交底工作。
8. 验收
   项目验收。
9. 维护
   工程质保期内的维保工作，做好维保记录。

需要考虑事项

1. 摄像机选型

1.1 摄像机种类，外观选择
根据安装场景，位置选择摄像机外观。参考 安防摄像机分类 一文。
根据监控场景大小，需要摄像机的数量及想要实现的功能，预算等选择使用网络摄像机还是模拟摄像机。
根据监控场景的情况，选择合适的镜头焦距。可以参考阅读 安防摄像机里的镜头 一文。
根据光线，日夜监控需求等情况，选择不同补光灯类型的摄像机。参考 安防摄像机红外（补光）技术的发展 一文。
根据监控目的（DORI，检测/观察/识别/识别），选择不同焦距摄像机。参考 从像素密度考虑摄像机选型 一文。
在产品选型中，我们可以借助一些厂商提供的工具，比如海康，大华，宇视，安讯士等都有提供相应的产品选型工具。方便我们选择合适的产品型号，镜头，配件等。同时也有一些第三方的通用选型工具，比如CCTVCAD，JVSG等。关于这些工具的详细介绍可以参考阅读 一些有用的安防视频监控工具，软件 一文。

1.2 分辨率，编码方式选择
摄像机的分辨率大小影响摄像机最后所呈现的效果，图像长宽比，比如走廊模式等。一般情况下，分辨率越高越好，当然分辨率越高的摄像机，其星光，低照效果会比低分辨率的摄像机差。所以我们需要根据监控的目的，选择合适分辨率的摄像机。根据监控的目的分为验证（Identification），识别（Recognition），观察（Observation），侦测（Detection），监视（Monitoring）等不同等级，简单的说就是DORI标准（上面有提到，这里不赘述），结合摄像机镜头视角，选择合适的摄像机。

摄像机的编码方式，决定了摄像机的码流大小，从而会影响网络传输带宽以及最后的存储空间大小。传输带宽会决定我们如何设计网络传输，如何选择交换机。现在安防领域最先进的是H.265编码方式，是H.264编码方式的升级版，比后者能节省一半的传输带宽和存储空间。我们常见的H.265+等是H.265的变种，其优势与H.265类似。新的H.266编码方式也许很快也会进入安防领域。

关于安防视频监控中交换机的选用可以参考阅读 安防视频监控中的交换机选用 一文。关于安防中录像存储方式的选用，硬盘空间大小的计算，可以参考阅读 安防中的录像存储 和 安防视频监控录像文件大小计算 以及 硬盘 等章节。

1.3 图像质量
摄像机的图像视频质量，受到很多因素的影响，比如具体方案（包括sensor和SOC等），不同厂家的图像优化技术积累，镜头的景深，光圈，安装环境的光线情况等。

更多细节可以参考阅读 景深 ，视频监控摄像机测评方法和标准 ，安防摄像机里的视频采集参数 ，安防摄像机里的镜头 ，摄像机的宽动态功能 ，Starvis星光全彩摄像机技术 ，i-CS镜头 ，P-iris：精确的镜头光圈控制技术 等章节。

1.4 网络功能
网络摄像机的网络功能是我们在摄像机选型是特别要注意的。
一般的，网络摄像机可以选用POE供电，不需要额外布设电源线路。

如果需要手机或者通过外网访问摄像机，需要摄像机支持P2P云访问功能，不同厂家供应商的P2P云访问功能的稳定性，可靠性，功能可能不尽相同，需要特别在意这一功能，一般选择大品牌的，P2P远程访问技术在安防视频监控中的应用 这篇文章中有介绍常见的P2P云访问平台，可靠参考。如果P2P远程访问难于满足需求，可以考虑回归到传统的动态域名解析访问方式。

如果需要与第三方NVR，后端管理平台等对接，还需要考虑摄像机是否支持ONVIF，提供SDK进行二次开发。除了ONVIF，国内目前使用比较多的产品对接协议是GB/T28181，二次开发的对接协议一般有CGI，ISAPI等。

特别的，在不合适进行有线网络传输时候，考虑使用Wi-Fi或者4G，甚至5G进行传输。

最后，在使用网络功能时，尽量使用安全的网络传输协议，不需要的网络功能不要开启，修改默认的密码和端口，注意网络安全和隐私保护。

1.5 其他功能
除了基本的视频功能外，网络摄像机还支持扩展很多其他功能，有时需要使用和评估这些功能。比如音频功能，报警I/O功能，智能分析等。网络摄像机支持的一些扩展功能和接口可以在摄像机外部接口 一文中找到详细的说明，这里不赘述。

摄像机的智能分析功能是一个重要部分，可以参考章节说明。

1. 摄像机安装

摄像机安装环节也很重要，我们可以根据不同的现场环境，选用合适的安装方式，以达到最好的监控图像呈现效果。常见的安装方式和注意事项可以参考 安防视频监控摄像机支架，护罩及安装方式 一文。

另一方面，我们需要注意摄像机外壳能满足现场环境的严苛要求，比如防水，防尘，防爆，防盐酸和腐蚀等。可以参考阅读 外壳防护等级 及安防中的防爆、防腐蚀摄像机 两篇文章。

摄像机的安装位置会影响最后图像的展现效果，一般应避免将摄像机安装在阳光或者光线直射的角度，如确实有必要，注意选用特殊功能的摄像机，比如宽动态摄像机。光线较暗的场景下，考虑使用星光效果好的摄像机，或者有补光灯的摄像机。

摄像机安装好以后，我们还需要根据现场实际情况，调试摄像机参数，以达到最好的效果。比如安装于走廊的摄像机可以开启摄像机的走廊模式，其他还可以调整的参数可以阅读 安防摄像机里的视频采集参数 一文。

1. 带宽及存储，网络规划设计

设计视频监控系统时，网络带宽及存储是需要重点考虑的事项。
具体来说，影响网络带宽和存储的因素主要有：

• 摄像机数量
• 摄像机的码流（比特率，分辨率，编码方式）
• 录像存储时间要求
• 录像存储的方式，架构
• 录像存储的类型

带宽要求
摄像机数量较少时，比如少于10个摄像机，无需考虑网络带宽限制。H.265编码的摄像机单个码流一般不会超过5M，10个摄像机不到50M，普通百兆的传输网络足于满足监控带宽的需求。

摄像机数量较多时，网络传输的带宽需求就会急剧上升。此时需要设计规划好传输网络，选用合适的交换机。

摄像机接入使用百兆网络及端口，汇聚点上联端口使用千兆，保证交换机各个端口支持线性转发。核心层交换机的缓存，管理功能等是我们需要重点考虑的。详细的可以阅读 安防视频监控中的交换机选用 一文。

存储设计
安防视频监控主要的存储方式有前端TF卡存储，云存储，集中存储，分布式存储等。影响存储稳定性的因素主要有传输网络的稳定性，TF卡、硬盘及存储设备等。安防中的录像存储 一文中有详细的说明。

拟写解决方案

具体如何拟写解决方案，可以阅读 如何拟写安防视频监控项目解决方案 一文。
设计规划安防视频监控系统时，可以借助一些有用的项目规划工具，获得事半功倍的效果。

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