城市道路監(jiān)控系統(tǒng)存儲解決方案

第三代全數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)屬于集中式存儲模式，數(shù)據(jù)量很大，用于管理存儲的服務器也較多，需要專業(yè)的存儲系統(tǒng)來完成監(jiān)控錄像的存儲。

隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，伴隨而來的是車輛的急劇增加。雖然道路基礎設施得到了很大改善，但是交通擁擠的狀況日趨嚴重。

為改善上述局面，各城市正在逐步推廣實施各重要交通道口區(qū)域?qū)崟r交通狀況圖像監(jiān)控系統(tǒng)計劃，即在城市各重要交通道口區(qū)域安裝一套智能型交通監(jiān)控系統(tǒng)，通過圖像傳輸通道將各路面交通情況實時上傳到道路監(jiān)控指揮中心，中心值班人員可以據(jù)此及時了解各區(qū)域路面狀況，以便調(diào)整各路口車輛數(shù)量，確保交通通暢，監(jiān)控路面車輛違章情況，及時發(fā)現(xiàn)并安排處理道路交通事等。無論是闖紅燈，還是逆向行駛，只要機動車在通過市區(qū)主要路口時違反《中華人民共和國道路交通安全法》，都會被電子警察和攝像監(jiān)控設備記錄下來，違法車輛的信息在公安交通指揮控制中心被及時打印。利用高科技投入管理交通，提高了工作效率，也方便了駕駛員。

需求分析

目前，比較成熟的城市道路監(jiān)控系統(tǒng)解決方案基本上可分為三種模式，即基于傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控模式的城市道路監(jiān)控系統(tǒng)、以硬盤錄像機(DVR)為核心的第二代準數(shù)字化視頻監(jiān)控模式的城市道路監(jiān)控系統(tǒng)、以網(wǎng)絡視頻服務器為核心的第三代全數(shù)字化遠程視頻集中監(jiān)控模式的城市道路監(jiān)控系統(tǒng)。

第一種情況屬于傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控，采用錄像帶進行存儲，現(xiàn)在正處于淘汰之中，暫不分析。

第二代準數(shù)字化城市監(jiān)控系統(tǒng)主要以數(shù)字硬盤錄像機為核心，數(shù)字硬盤錄像機放置在道路監(jiān)控前端，與攝像機相連，對視頻源信號進行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)化壓縮后，把錄像存儲在本地，并可通過城市里的各種網(wǎng)絡通道上傳到監(jiān)控中心。由于道路和交通路口的監(jiān)控點不是很多，通過硬盤錄像機可以滿足基本的錄像存儲問題，特別重要的錄像或要長期保留的錄像可以通過網(wǎng)絡上傳到交通指揮中心的專業(yè)存儲設備上進行保存。如果把數(shù)字硬盤錄像機放在各交通支隊的分控中心機房，通過光纖與前端攝像頭相連，此時，分控中心接入的視頻信號路數(shù)可能比較多，數(shù)據(jù)量比較大，可以考慮使用專業(yè)的磁盤陣列來實現(xiàn)大容量存儲。

本文重點討論第三代全數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控錄像和照片存儲問題。第三代數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)基本上可分為道路監(jiān)控前端、傳輸網(wǎng)絡及端口設備、道路監(jiān)控指揮中心三部分。

道路監(jiān)控前端部分設備主要包括攝像機及配套云臺、護罩、解碼器、雨刷、支架和網(wǎng)絡視頻服務器(也有人把視頻服務器放置在指揮中心)。其中，網(wǎng)絡視頻服務器作為前端核心設備，通過BNC端口連接攝像機，RS232端口連接解碼器或報警探頭，RJ45端口連接網(wǎng)絡端口設備，用來采集道路現(xiàn)場的視頻圖像，經(jīng)壓縮編碼后再上傳到道路監(jiān)控指揮中心。

在傳輸網(wǎng)絡方面，可以根據(jù)系統(tǒng)對網(wǎng)絡的帶寬要求、系統(tǒng)周邊的網(wǎng)絡條件，以及經(jīng)濟性考慮，配置最合適的網(wǎng)絡路由。

道路監(jiān)控指揮中心作為整個道路監(jiān)控系統(tǒng)的“大腦”，通過網(wǎng)絡連接各道路監(jiān)控前端，完成所轄道路監(jiān)控點監(jiān)控圖像的實時顯示、控制、存儲、管理等功能。其硬件系統(tǒng)主要由監(jiān)控主機、顯示設備、存儲設備、打印設備等組成。

解決方案

一般來說，城市道路交通監(jiān)控的監(jiān)控點非常多，需要存儲的數(shù)據(jù)有監(jiān)控錄像、違章照片，還有道路監(jiān)控指揮中心的管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在指揮中心的存儲管理服務器，根據(jù)硬件配置的高低可以接受100~150個視頻流，所以指揮中心配置多臺存儲管理服務器。如果采用DAS(直連式)架構(gòu)，磁盤陣列的空間利用率會比較低，而且存儲系統(tǒng)的升級擴容性相對較差，所以建議用戶采用SAN架構(gòu)，具體情況見拓撲結(jié)構(gòu)圖。

全數(shù)字化道路視頻監(jiān)控存儲解決方案

方案特點

本方案主要通過使用專業(yè)的存儲系統(tǒng)，解決了道路交通監(jiān)控系統(tǒng)的大容量存儲問題、監(jiān)控錄像和照片的數(shù)據(jù)安全問題、存儲系統(tǒng)的擴容等問題，而且還能針對不同監(jiān)控點的數(shù)據(jù)安全級別要求，定制不同等級的安全存儲空間，從而節(jié)約了存儲空間。

1.大容量存儲，擴容方便

如果使用數(shù)字硬盤錄像機和服務器來存儲監(jiān)控錄像，最多可提供不到10TB的存儲空間。特別是硬盤錄像機和服務器內(nèi)安裝的硬盤超過一定數(shù)量后，由于散熱的因素，整個設備會變得不太穩(wěn)定。

使用專業(yè)的存儲設備DC-4000磁盤陣列，單套設備不僅可以提供多達50TB的存儲空間，整個SAN系統(tǒng)還可以提供幾百甚至上千TB的存儲空間。

2.實現(xiàn)安全存儲

專業(yè)的存儲設備能夠?qū)ΡO(jiān)控錄像提供更高級別的安全保護，例如RAID 6可以做到損壞兩塊硬盤而數(shù)據(jù)不丟，系統(tǒng)還能正常使用。Roaming功能可以把硬盤從發(fā)生故障的設備中拔出，插入到同系列的設備上，但不會丟失硬盤上的數(shù)據(jù)。另外，獨特的散熱設計可以保證系統(tǒng)在各種環(huán)境下安全運行。

3.針對不同的錄像采取不同的存儲模式

整個道路監(jiān)控指揮系統(tǒng)會產(chǎn)生5種數(shù)據(jù)。第一種是拍攝的違章照片。這種照片的重要性較高，需要保存1年以上。針對這種數(shù)據(jù)存儲的需要，應采用RAID 6進行保護，即使損壞了兩塊硬盤，上面存放的數(shù)據(jù)也不會丟失，系統(tǒng)還能正常使用。第二種是重要街道路口的錄像。這種監(jiān)控錄像的重要性非常高，數(shù)據(jù)量較大，建議采用RAID 6對監(jiān)控錄像進行保護。第三種是路段監(jiān)控點錄像。這種監(jiān)控點的錄像重要性一般，建議采用RAID 5進行數(shù)據(jù)保護，這樣即使系統(tǒng)損壞了一塊硬盤，上面存放的錄像也不會丟失，系統(tǒng)還能正常使用。對于第四種錄像，由于錄像的重要性不高，沒有必要采取保護措施，建議采用RAID 0格式，既提高了錄像存儲的速度，同時又節(jié)約了存儲空間。第五種是道路監(jiān)控指揮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。它屬于數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)和非再生數(shù)據(jù)，所以建議對存儲空間采用RAID 6進行保護，同時所存儲的卷Stripe(條帶化)參數(shù)要盡量小一些。這樣不僅可以提高存儲的性能，而且存儲空間的利用率也會更高。

這種能夠根據(jù)不同的應用需求提供針對性的存儲模式，是傳統(tǒng)的監(jiān)控存儲設備無法實現(xiàn)的。

存儲設備選型注意事項

由于監(jiān)控領域的系統(tǒng)集成商沒有專業(yè)的存儲工程師，對存儲行業(yè)也不是很了解，所以建議系統(tǒng)集成商在選擇存儲設備的時候注意以下幾點。

1.設備的管理和維護要非常簡單

選擇具有嵌入式Web管理功能的設備，不需要在管理終端上安裝軟件，就可以隨時隨地進行設備的安裝調(diào)試，維護起來非常簡單。ERASTOR所有的設備都不需要專業(yè)的存儲工程師去安裝調(diào)試，在ERASTOR工程師的電話支持下，5分鐘就可以教會系統(tǒng)集成商的工程師或者用戶如何安裝調(diào)試自己的設備。

2.選擇質(zhì)量穩(wěn)定的設備

存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是壓倒一切的，特別是系統(tǒng)集成商和用戶都沒有專業(yè)存儲硬件工程師的情況下，設備的安全穩(wěn)定更為重要。如果產(chǎn)品不穩(wěn)定，經(jīng)常發(fā)生一些小問題，那么維護的成本將非常高。所謂的Cable-less架構(gòu)就是整個設備里面沒有一根線纜，控制器、電源、風扇、背板、硬盤之間的連接全部都是電路板。因為磁盤陣列中的硬盤數(shù)量較多，產(chǎn)生的熱量很多，而且傳輸?shù)男盘柺歉哳l信號，時間一長，線纜兩頭的合金金屬片會因為氧化產(chǎn)生較大的信號衰減，導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。

存儲產(chǎn)品的穩(wěn)定性和生產(chǎn)工藝有著非常大的關系。生產(chǎn)工藝可以從電路板的印刷整齊情況、各個部件之間銜接的空間誤差大小情況等看出工藝的好壞。例如，硬盤托架和插槽之間銜接松緊程度和硬盤的使用壽命有非常大的關系。因為硬盤中的磁碟在高速轉(zhuǎn)動，如果銜接不緊就容易使硬盤產(chǎn)生振動，從而大大降低硬盤的使用壽命。另外，如果背板工藝差意味著電壓和電流波動會比較大，也會使硬盤的使用壽命大打折扣，系統(tǒng)也會經(jīng)常出現(xiàn)故障。

3.選擇智能化程度較高的設備

什么是Roaming功能呢？舉例說，我有2TB的數(shù)據(jù)存在5塊500GB硬盤作為一組的RAID上，如果設備出現(xiàn)問題時，可以把這5塊硬盤拔出來，插入到同一系列的任何一臺設備上，照樣可以讀寫這些數(shù)據(jù)。這種功能最大限度地保護了用戶的數(shù)據(jù)安全，對于那種購買多臺同一品牌設備的用戶尤為實用。

虛擬卷技術(shù)原本是使用在高端存儲產(chǎn)品上的一種技術(shù)。由于虛擬卷技術(shù)的實用性、靈活性，更能滿足客戶多種應用需求的存儲，因此被越來越多地應用在中低端存儲產(chǎn)品上。如果客戶有3種以上的數(shù)據(jù)，需要不同的安全保護級別，而且單位數(shù)據(jù)的大小、傳輸速度也不一樣，這時普通的磁盤陣列很難滿足用戶的存儲需求，而采用虛擬卷技術(shù)的陣列就可以滿足應用需求。