“特普动力”让安防网络监控传输更简单
- 来源：中国安防展览网
- 2014/10/28 9:25:2637665
自2005年至今，网络监控中已经初步取代传统模拟监控，成为了视频监控行业的主流方案，尤其网络监控在2009年后发展的速度快得更是让人吃惊，随着技术的进步，网络监控方案在视频监控领域的优势更为明显，大有顺我者昌逆我者亡之势，人们在惊叹之余不得不或主动或被动去迎合这股发展大潮。然而，当大家把鲜花和掌声送给IP摄像头和NVR以及平台软件时，经常忽略了网络传输设备的重要性。有实力的老牌系统集成商在网传部分大都根据网络系统中的经验选择思科和H3C等工业类的交换机设备和光传输设备；实力较小或者没有经验的系统集成商和工程师往往就把目光集中在普通家用交换机和办公室用的交换机上。如此一来，如摄像机视频信号掉线、画面出现迟滞现象以及视频信号掉包等类似问题成了行业中的家常便饭，并且把这个当作正常情况，众多行业企业把情况反映到行业协会，引起了行业专家们的重视。根据深圳安防协会和CPS公安网的专家采集到的信息，目前大部分中小型的安防企业都采用普通家用或商用交换机来做摄像头的网传设备，许多行业内比较的安防企业也都不例外，行业专家认为出现这种情况的主要原因：一是快速转型的技术让传统安防企业应接不暇，还来不及顾及上网络传输的重要性；二是目前市面上专门针对安防传输的产品还比较少。国家高新技术企业深圳市优特普科技结合在传统传输领域的经验和在网络、高清传输领域的技术优势，有针对性地推出“特普动力”系统产品非常适应当下的需求，值得大家进一步深入了解。我们这里拿普通互联网接入模式下的网络监控传输方式和行业推荐的安防专用的“特普动力”方案进行比较分析，希望大家能从中得到网络监控传输的新的启发。
一、网络监控传输领域的现状
（一）安防企业方面
1、摄像机工厂
目前网络摄像机的厂家主要分为两大类，一类是自主具有研发实力的网络摄像机厂家，这类企业他们拥有一定自主研发技术，能够开发的整套产品包含自己的后端设备与软件，或者开放协议，与同行企业一同提供完整的解决方案，同时许多企业还能够提供一些的创新技术，包含红外、宽动态、背光补偿、电子快门、帧累积、色彩校正等等。另一类是某些模拟摄像机厂家，因感觉到数字高清监控已来势汹汹，也买方案做了自家百万高清普通机，但是苦于没有自己的后端设备与软件，选择与软件开发合作商，还要开发后端高清录像机设备，至今无法提供一套完整产品。从这里我们就可以看出，百万高清摄像机厂家已经不再是单一性产品生产商，而应该是一个拥有全系列前后端与高清配套设备核心开发能力的综合性厂家，是一个高清监控整体解决方案的提供商。
2、安防工程设计公司和工程施工公司
随着百万高清的兴起，目前越来越多的工程都是要求采用网络高清的监控方案，这对工程的设计及施工企业提出了新的要求，很多的工程商原来仅仅做过一些模拟的工程，有些企业虽然有做过一些办公网络工程经验，但在面对既要有传输安防监控经验又要有网络系统构建知识的新事物，有点力不从心。
2.1 产品选型
传统的模拟监控只要在视频制式和控制协议两个方面匹配的产品都可以搭配起来组成一套系统，而IP监控系统需要考虑到编码、解码、存储及数据流控制协议等四个层面，涉及到ISO模型中的二、四、五及七层等四个层面的协议，模拟监控阶段工程商可以不和网络系统打交道，到了IP监控阶段工程商需了解ISO模型，路由交换等基本的网络知识才能选择合适的产品组成系统。
2.2 技术组合
由于IP监控系统的采用数字化的传输和存储方式，在技术组合方式方面可根据用户需要灵活扩展。随着高清视频监控系统的广泛应用，用户在图像识别，智能分析，检索等方面提出了更高要求，为此在与用户进行技术交流时，除了对IP监控系统的相关技术了如指掌外，还需了解图像识别技术，智能分析技术及图片检索技术，对这些技术的应用环境，实施方式及能达到的效果准确把握，如有时因夸大了智能监控的效果，却实现不了，结果导致项目验收不能通过，损失惨重。
2.3 方案设计
现阶段的IP监控系统在传输方面有很多是基于业主现有网络的，而安防监控系统设计时一般都包含监控、报警、门禁、对讲及巡更等，如果采用了IP监控系统，其它系统一般要求与监控系统联动，这样在方案设计时就需考虑联动的方式，是采用中心软件集成联动，还是前端报警、对讲及门禁的输入输出端口直接接入前端摄像头，不同的方式配置的硬件和实现的成本相差较大，在方案设计阶段就必须确定下来，避免后患。如果业主对报警要求较高，必须采用独立的报警系统，如文博单位的安防工程如采用IP监控系统时就应考虑采用中心软件集成联动的方式。
2.4 工程施工
IP监控系统不光是设备固定好，线缆测通，做好接头联起来项目就完成了，由于IP监控系统的接入摄像头的规模较大，因此在工程施工前必需做好监控汇聚点规划，IP地址规划，监控点查询列表规划，存储策略规划等方方面面的考虑，这样才能保证项目施工顺利进行，避免一次又一次的整改和调整。
2.5 后期维护
IP监控系统的后期维护人员需具备相关的网管和电脑软件操作经验，目前大多数的监控管理平台均具备设备工作日志及状态报警功能，因此专业维护人员需对监控系统的管理软件和一些远程连接软熟练操作，才能准确判断故障原因及故障点，或通过远程网络维护方式为用户提供快捷服务.
2.6 布线知识
模拟监控中我们常见的信号包含为：视频、音频、控制信号以及电源；而在网络监控工程中，通常会把视音频信号及控制信号进行编码后通过网络协议传输，同时还可以采用POE、PE、PLC等技术将电源同时传输，因此可以采用一根网线替换其他多种线材。而传统办公网络布线大部分的设备和交换机直接的距离都在100米内，而安防监控的摄像头的点很多都在几百米甚至上千米，势必要求需要了解到诸如特普动力的传输和布线方案。
以上各方面都说明了安防企业在面对传统的模拟系统和现在的网络监控系统需要做大量的知识和能力转型和积累的工作。然而目前安防企业中现有人才的知识结构不是一天两天就能改变的，所有安防企业中成千上万的工程师队伍的转型也不是一下两下能完成，因此我们需要一种既可以沿用现有模拟技术类的部分知识储备和工作经验，又可以迁移到网络监控系统体系中来的解决方案，“特普动力”就是这样的一套好系统，这套系统让我们安防工程师在布设网络监控传输系统的时候像做模拟系统一样。
（二）传输技术方案方面
1、模拟系统下的传输方案：
安防监控系统是应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频信号，并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。它能实时、形象、真实地反映被监控对象，不但极大地延长了人眼的观察距离，而且扩大了人眼的机能，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况，并通过录像机记录下来。同时报警系统设备对非法入侵进行报警，产生的报警型号输入报警主机，报警主机触发监控系统录像并记录。这里的传输部分主要由光纤、双绞线、同轴电缆组成。传输部分要求在前端摄像机摄录的图像进行实时传输，同时要求传输具有损耗小，可靠的传输质量，图像在录像控制中心能够清晰还原显示。
（1）光端机
光端机是一个延长数据传输的光纤通信设备，它主要是通过信号调制、光电转化等技术，利用光传输特性来达到远程传输的目的。光端机一般成对使用，分为光发射机和光接收机，光发射机完成电/光转换，并把光信号发射出去用于光纤传输；光接收机主要是把从光纤接收的光信号再还原为电信号，完成光/电转换。光端机作用就是用于几十公里甚至上百公里的远程传输数据。
（2）双绞线传输器
双绞线传输器一般是指利用网线来传输视频的设备，双绞线传输利用差分传输原理，在发射端将视频信号变换成幅度相等、极性相反的视频信号，通过双绞线传输后，在接收端将二个极性相反的视频信号相减变成通常的视频信号，故能有效抑制共模干扰，即使在强干扰环境下，其抗干扰能力远比同轴电缆好，而且通过对视频信号的处理，其传输的图象信号也比同轴电缆清晰，同一根网线相互之间不会发生干扰。双绞线主要应用在1000米以内的模拟传输上，UTEPO的VPAD系列除了传输视频信号还可以传输音频、控制信号和电源，是一个非常有创意的行业应用典范产品。
（3）无线传输
无线传输是利用微波技术来传输模安防监控模拟视频信号，主要应用于空旷区域不方便布线的场所。无线传输产品距离远无需布线的优点和同一空间内多点干扰以及价格较高的缺点同样突出。
（4）载波传输方案
主要指共揽传输，通过一根同轴电缆传输多个摄像头的视频信号，该系列产品在链状的摄像头布局环境下非常具有优势，如果你有一个24个点的工程，只需三根线从主控室拉出来，即可完成24个点的布线，而不用拉24颗线到主控室，简单又方便，对于有干扰的工程，都可采用这些线材来做，用射频线走高频信号。该方案的问题在设备成本较贵，链状的结构断链时对整个系统的可靠性的风险较高。
（5）短距离直接布同轴线，这里不多赘述。
模拟系统的各种传输方案各有优劣，目前市场主流是将各种方案的优势整合在一个方案中应用，比如用光端机负责传输1000米以上的视频监控点，用双绞线传输器负责传输1000米以内的点，百米的点就直接拉同轴线了，这样取长补短是为经济和为实用的做法。
二、网络数字系统下的传输方案
网络视频监控传输方式即IP监控传输方式，IP是Internet Protocol(因特网协议)的缩写，它是通过计算机网络进行交流的常用的协议之一。网络视频监控传输就是通过有线或者无线IP网络把视频信息以数字化的形式来进行传输。只要是网络可以到达的地方就一定可以实现视频监控和记录，并且这种监控还可以与很多其它类型的系统进行的结合。因此在安防中应用越来越广泛。而安防网络视频监控系统中常用的传输方案有以下几种：
1、完全采用网络监控设备，直接通过网线连接，这些设备都遵循TCP/IP协议。这种网络监控传输方式，一般属于传统网络传输技术应用，采用网线和网络交换机解决建筑物内部中短距离网络监控信号的传输，实际传输距离只有80-100米，需要延长则采用普通网络交换机进行级联的方式来解决传输距离。但因交换机级联次数的增加，使得系统网络越发复杂，必定降低系统的稳定可靠性，产生明显的网络延时，从而严重影响系统的整体性能表现，同时也抬高了工程造价和建设难度。
2、用传统的模拟监控设备辅以网络信号转换设备接入网络。此传输解决方案是针对当前网络高清视频监控新建项目和越来越多的模拟监控升级网络监控改造工程在组网布设上遇到的困难，而推出的解决方案。*，过去模拟监控系统大多采用同轴线作为传输介质，一般的做法也是用1根同轴线传输1路视频信号，但现在网络高清监控系统通常需要用网线做为传输介质，这样在系统改造工程中，就需要将过去已经布好的线缆统统拆除，再重新布设网线。这样做一方面要浪费大量的线材，耗费巨大的材料和人工成本，另一方面，像酒店、银行等精装的室内环境必然会受到严重破坏，让业主觉得得不偿失，终放弃选择网络高清监控系统，也影响和制约了网络高清监控系统产品的进一步普及应用。针对这一现实问题，EOC网络延长器只需要使用普通的同轴线缆或单对网线、电话线甚至是闲置电线就可以传输高速率的网络信号，并且达到大传输距离1500米，大带宽134兆。以传输距离在300米范围为例，该产品通过1根同轴线缆就可以满足10个以上百万像素高清网络摄像头对数据传输的要求，这样不仅实现了网络高清监控系统改造项目无需重新布线的愿望，进一步扩大了系统辐射范围，同时，大限度的降低了工程造价。
3、POE将电源和网络一起传输，传统的网络监控传输方案，特别是在1000米范围内主要存在设备延长距离与实际工程需求不匹配，供电、交换等网络设备庞杂不利于施工维护等问题。建议大家根据实际情况选择250米或100米的POE网络交换机搭配使用满足建筑物内中、短距离传输要求，采用POE网络光纤收发器用于户外超长距离传输的组合方案，这样完全可以满足现代网络高清视频监控新建项目对网络带宽和传输距离的要求。因为优特普应用POE技术开发的网络交换机和网络光纤收发器在延长高速率的网络信号的同时，还可以为前端带POE接收功能的网络摄像机以及IP电话等网络设备提供稳定的直流电源，这样在工程设计中就无需再考虑为前端摄像头考虑供电布线问题，减少电缆使用，提高用电安全。另外，250米长距离的POE网络交换机，传输距离大大超过普通的网络交换机，在工程应用中可以减少交换机的级联安装次数，工程的施工维护的成本和难度得到大幅减低，系统的整体性能也更加稳定可靠。
4、网络监控设备结合无线传输设备实现，在远距离中往往需要添加功率放大模块。在无线通讯技术特别是3G普及的大环境下，手机已经不再是通讯工具这么简单了，而是一个功能强大，集通话、短信、网络接入、影视娱乐为一体的综合性个人手持互联网终端设备。目前，移动监控设备形态主要有：手机(或移动终端)监控、公交车移动监控、车载移动监控(主要为执法车辆)、执法记录仪、移动单兵设备等。而平板电脑更像是智能手机与电脑的杂交产物，既有着强大的功能，更带来了便捷舒适的用户体验感。随着智能手机与平板电脑的风靡，无线移动监控将会成为无线监控的重要组成部分，这种基于智能平台的监控视频业务将为监控应用带来新的变化。用户利用3G网络请求远程监控中心发送视音频数据进行实时浏览和控制，由于3G网络限制，目前多只能支持QVGA分辨率，帧率在5-10帧左右，码流多达到100Kbps，现在大多数业务还只是在固网监控的基础上，进行无线监控应用的叠加。而此种传输解决方案一般是应用在民用安防。
5、模拟监控设备加网络信号转化设备，再结合光纤传输设备进行远距离传输。通过光纤传输网络信号，是一新一代的网络传输介质，与铜轴线相比，光纤无论是在安全性、可靠性还是网络性能方面都有了很大的提高。除此之外，光纤传输的带宽大大超出铜质电缆，而且其支持的大连接距离达两公里以上，是组建较大规模网络的必然选择。由于光纤具有抗电磁干扰性好、保密性强、速度快、传输容量大等优点，所以它的价格也较为昂贵，在家用场合很少使用。目前比较常见的有两种不同类型的光纤，分别是单模光纤和多模光纤(所谓“模”就是指以一定的角度进入光纤的一束光线)。多模光纤一般被用于同一办公楼或距离相对较近的区域内的网络连接。而单模光纤传递数据的质量更高，传输距离更长，通常被用来连接办公楼之间或地理分散更广的网络。如果使用光纤作为网络传输解决方案，还需增加光端收发器等设备，因此成本投入更大，但光纤无论是在安全性、可靠性还是网络性能方面都有了很大的提高。
由此可见，在网络监控传输中，不同的传输方式各有利弊，能否用一种技术能集中所有的优点，规避所有的缺点呢？实际上是不可能的。但是，我们却可以设计一种系统方案，将各种技术综合到一个系统中，大限度地体现出优点，取长补短，这就是“特普动力”。