如何让1个ADSL网络实现1024个监控点的网络监控？

MD2040网络监控系统实例概述

    随着经济的飞速发展，各种犯罪行为层出不穷；个人纠纷时有发生；诸多的事故也偶有发生。人们的安全防范意识随之日益加强。如何在事前急时发现问题？如何在事中解决问题？如何在事后补救查找问题？成为社会大众所关心的问题。有鉴于此，集报警、监控、录像于一体的安全防范系统被应用于社会的各个角落。

    近年来，信息电子技术、计算机应用技术和网络应用技术高速发展，单一的本地化安全防范系统已经不能满足社会各层面对于安全、生产、经营、管理的需求。在安全防范系统的基础上，延伸出监控系统的网络化远程管理模式，提出了分布式、集成化、网络化、级联化的管理新理念。

    对于政府管理部门来说，交通通道、商业闹市、娱乐场所等地方是容易出现治安问题、安全隐患的地方，需要有一个较好的监管体系。由于职能不同，公安、交警、路政等部门可能需要对同一地点进行监控管理。重复建设是资源的一种浪费，而网络集中监控系统将很好的解决这个问题。各职能部门可以通过联网系统对所需要的信息进行权限内的远程监控。

    对于金融部门来说，下属网点的安全情况、服务质量、营业状况等信息是他们需要急时了解的问题。安防系统网络化的管理模式将很好的满足他们的需要。

    对于企业来说，监控系统不仅是一套安全防范系统，还是当今企业管理不可或缺的手段。随着社会信息化进程的快速发展，信息技术的应用已逐渐渗透到人类生存、活动的各个领域。在竞争已达白热化的社会领域，生产经营管理的高效性、实时性直接影响到公司企业的生产效益和成本控制。前英特尔CEO安迪·葛洛夫（Andrew Grove）曾言：“在未来的几年内，所有的公司都将成为网络公司，不进行网络化的企业最终将遭遇到被淘汰的命运。”随着企业的发展，跨城区的生产、经营体系逐渐成形，随之而来的是企业的网络化管理，监控系统的网络化也受到了企业管理层的关注。

    随着网络监控的发展，网络带宽与监控数据流量大的矛盾日益显现。

    有鉴于此，深圳图敏实业有限公司适应市场需求，结合公司资源推出了MD2040网络监控解决方案。

    一．

    某集团公司在全国有多个大型生产基地。为了便于监管，集团公司提出了网络监控的要求。这些生产基地有着众多的监控视频，其中典型的有1024个监控视频。从成本与使用频率考虑，集团要求通过一条普通ADSL网络进行基地的网络监控。

如果用传统的数字监控系统实现。一个1024路监控的基地，需要64台数字硬盘录像机或者256台4路的网络视频服务器对监控数据进行采集、处理。在本地与网络监控中心还需要专门的平台软件与电脑，对这些视频信息进行管理。每台DVR需要一个监视器，才能对看到对应的DVR的视频信息。网络视频服务器则需要至少一台计算机对视频进行访问。此种方案的实现与控制都不灵活。

采用MD2040网络监控系统，则只需要一套1024输入的MD2040网络矩阵加一个单路的网络视频服务器，就可以实现跨城域的网络监控了。并且，在只需要本地监控中心安装一个监视器、一个矩阵键盘就可以很灵活的对这些监控视频进行调用切换、管理了。

MD2040网络监控系统的分析

    有鉴于数字网络监控系统和模拟监控系统的特点，深圳图敏与成都科力在公司多年软硬件研发生产的基础之上，结合最新的模拟技术、数字技术与网络技术，研发生产了MD2040系列音视频网络控制矩阵。

我们以MD2040网络矩阵为核心，提出了MD2040网络监控系统。

1、MD2040的网络控制

MD2040矩阵将模拟技术与数字技术有机结合，除保留模拟矩阵的特点外，加入了数字网络控制技术。提供以太网接口，用户可以通过IP对矩阵进行远程管理、控制。

MD2040的网络控制可通过配套的网络键盘实现控制；也可以通过控制管理软件实现监视、控制。

2、MD2040的音视频传输

鉴于内置音、视频网络传输模块会加大矩阵的音视频总线容量，提高矩阵生产成本。本方案采用了MD2040矩阵的输出外接网络视频服务器的方式实现音视频的网络传输，降低生产经营成本。

用户可以根据现场网络环境选择网络视频服务器的数量与型号，网络配置更加灵活。

单套MD2040矩阵最大可实现1024输入的切换控制。在有限的带宽下，用户只需保证传输一路的带宽，就可以实现1024路音视频的网络监控了。

3、MD2040网络监控中心

MD2040的网络监控中心的实现也很简单且有多种方案实现：

①    网络监控中心软件实现网络监视与控制；

②    网络视频解码器实现网络监视；

③    网络键盘实现远程控制。

4、MD2040网络监控方案的特点

MD2040网络监控方案的特点：

1）、网络控制单独传输、控制响应速度快；

2）、输入输出切换过程在本机完成，切换速度响应快；

3）、网络监控时刻保持连接，无网络切换的连接延时；

4）、输入输出可控路数多，单机最大可做128输出、1024输入；

5）、音视频网络传输模块外置，降低建设成本；

6）、网络传输模块配置灵活；

7）、系统组网、管理方便无需专用的平台软件，节省用户建设成本；

8）、网络控制中心有多种建设方案；

9）、降低了网络控制中心的建设成本。

MD2040网络监控系统的功能设计

    在监控系统设计时，设计人员要知道客户需要实现怎样的功能；要达到怎样的目的；如何才能满足客户的需求；当不能满足客户需求时，是否有其它途径能够实现客户的要求等一系列问题。只有准确把握客户的需求，有针对性的去设计，才能设计出一套令客户满意的监控系统。网络监控系统将围绕以下功能进行设计。

(一) 前端监控信号

①    监控视频信号的采集；

②    监控音频信号的采集；

③    监控报警信号的采集；

④    其它用户需要的现场信息的采集（如：温度、湿度、红外变化等）；

⑤    云台解码器、球机控制信号；

⑥    前端声光报警信号的显示；

(二) 信号的传输

①    有线传输：各种传输线材与设备；

②    无线传输：各种无线传输设备；

(三) 信号实时监控

①    前端视频在指定显示设备上的任意实时监看；

②    前端音频在指定音箱设备上的任意实时监听；

③    视频与音频的同步切换监控；

④    云台解码器、球机的实时控制；

(四) 报警的响应与处理

①    与报警信号对应的视频信号的切换；

②    报警信号在终端的警示（如：警灯、警号等）；

③    报警信号对录像设备的触发；

④    工作人员对报警的响应与处理；

(五) 网络功能

①    网络实时音视频监控；

②    对前端设备的网络控制；

③    远程设置参数；

④    远程报警；

⑤    远程报警联动录像；

⑥    远程录像回放

⑦    远程录像备份；

⑧    远程双向对讲；

⑨    电子地图功能；

⑩    数字信号还原模拟信号；

⑪    网络监控中心；

⑫    小型网络监控室；

(六) 用户权限

①    多级本地用户权限；

②    多级网络用户权限；

网络监控系统的组成设备

(一) 前端设备

①    摄像机：实现监控点视频信号的采集；

②    拾音器：实现监控点音频的采集；

③    报警探头：实现无人或重点区域的感应布防；

④    各种感应探头：采集用户需要的其它感应信号（温度、湿度等）；

⑤    报警灯光与警号：实现现场报警威慑非法入侵人员；

(二) 传输设备

①    同轴线：传输视频信号；

②    双绞线；传输音频信号、报警信号、RS485信号；

③    光纤：音频、视频、RS485信号调制远距离传输；

④    电源线：设备供电；

(三) 终端设备

①    监视器或VGA显示器：将前端视频信号转换为人眼可见的光信号，用于视频监视；

②    音箱：将前端音频信号转换为人耳可听的声音信号，用于音频监听；

③    网络切换矩阵MD2040：将前端的音频、视频、报警信号进行集中监控处理。

最大1024路音视频输入；

最大128路音视频输出；

最小32路音视频输入；

最小16路音视频输出；

实时音视频监控；

前端云台解码器控制；

输入与输出的任意交叉切换；

报警输入设备布防；

报警与输入、输出联动；

联动报警输出控制设备；

通过网络控制输入与输出的任意交叉切换；

通过网络控制矩阵系统参数设置；

网络传输报警信息；

④    网络视频服务器NV901BT：将矩阵的任意音、视频输出进行数字编码，通过TCP/IP网络进行传输。

1路音视频输入编码；

矩阵音视频输出的信号的网络传输；

远程对讲；

D1/Half-D1/CIF/QCIF传输；

⑤    报警输入接口箱M2096：实现前端报警开关信号的采集，通过RS485接入MD2040矩阵。

可接入64个报警开关信号（常闭或常开）；

接入MD2040矩阵进行布防；

提供一组报警联动开关；

⑥    报警输出联动箱M2060：实现报警联动开关警示设备。

提供双32组联动开关（常开、常闭各一组）；

⑦    网络控制键盘M800KD：通过IP网络控制MD2040。

50台MD2040矩阵的网络控制；

远程用户登陆；

可与NV301BT配合建立网络分控室，降低分控室建设成本；

⑧    网络解码器NV301BT：连接NV901BT，还原模拟信号。

连接指定IP的网络视频服务器NV901BT；

将数字音视频还原为模拟信号接入模拟监视器；

可与M800KD配合建立网络分控室，降低分控室建设成本；

⑨    矩阵联网软件：与监控中心MD2040、NV901BT相连实现联网监控功能。联网软件由两个部分组成：系统管理软件、客户端软件。

系统管理软件的功能：

网络用户管理；

网络设备配置；

网络数据库服务；

客户端软件的功能：

远程实时监控；

远程录像、回放与备份；

远程日志查询；

远程参数设置；

插入TM7000系列硬件还原卡，做虚拟矩阵。

其它用户需要的订制功能；

网络监控系统的适用环境

监狱；

学校；

连锁商场；

工业厂矿；

集团大厦；

银行；

城市；

其它多级监控中心的环境；

六． 网络监控系统应用图

 

七． 矩阵集中监控系统图

网络监控系统的技术分析

1、数字监控系统的分析

    现有的网络监控系统通常采用数字硬盘录像机或者网络视频服务器进行纯数字化的网络传输监控。

    数字网络监控解决方案在监控点少、网络传输带宽充足的监控环境中有着组网方便、应用灵活、操作简便、成本较低等优点。

    随着监控点的增多，数字网络监控系统在大中型联网集中监控中特别是跨城域的网络监控中有着明显的不足。

①   网络传输带宽要求高，增加用户运营成本。

②   多机操作不灵活，必须应用客户端软件或专用控制设备，增加用户建设成本。

③   大型联网的管理需要专门的平台软件，增加用户建设成本。

④   实时性下降，同一监控中心的图像切换也有一定的网络连接延时。

⑤   可控性差，无法实现在同一监视器上切换监控所有监控点。

⑥   联动性差，数字设备间的报警无法相互联动。

⑦   监控软件、硬件故障导致网络监控中心不能正常运行。

⑧   独立性差，设备依附于网络和平台进行工作，一旦任一出现故障，本地与远程监控系统都可能瘫痪。

⑨   现场设备的多样性对平台的兼容性有很高的要求，对平台的稳定性也有着一定的影响。

⑩   对于广域网的传输来说，网络等因素导致网络实时性差。

⑪   网络监控中心的建设成本较高。

在大中型网络监控特别是城际网络监控中监控点多与网络带宽有限是网络集中监控的瓶颈。由于网络环境、设备硬件性能等因素，用户采用的大部份网络编码设备除有录像需求的监控外其余都是切换运行监看的，大大提高了用户的建设、运营成本，也是系统设备资源的浪费。

2、模拟监控系统的分析

    由于早期软硬件技术的制约，传统的模拟监控矩阵无法接入IP网络中实现远程联网监控。要实现联网功能需要一大堆的外设，制约了模拟监控系统的发展。

但是，模拟矩阵系统却有着数字硬盘录像或者网络视频服务器不可比拟的特点：

①    输入、输出路数多；

②    接入简单；

③    管理方便；

④    操作灵活；

⑤    技术成熟、设备稳定；

⑥    维护方便；

⑦    模块化设计扩容方便。