园区视频监控解决方案
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概要：随着科技的进步，人们对安防系统更加的依赖，尤其是视频监控系统，传输数据量大，要求更高的稳定性，如今工程中工业园区、别墅区等园区类项目越来越多，园区面积越来越大，视频系统组网更加的困难，本文根据目前的技术发展情况，研究了大型园区视频监控系统各种方案的比较。
关键词：园区 PON 视频监控 数字视频
1.园区视频监控系需求
随着科技的进步，人们对安防系统更加的依赖，尤其是视频监控系统，传输数据量大，要求更高的稳定性。近些年遇到较多的占地面积很大的厂区、校区、科技园区、别墅区等项目，占地面积大，建筑物分散，传统的模拟视频网络，点对点的传输方式在传输距离、组网形式上已经不能满足视频系统的设计要求，无法合理组网，为解决这类为题，各个设备厂商通过不同的技术生产出部分设备用来解决以上问题。系统首先要解决远距离视频传输问题，同时要进行线路的复用，避免控制中心出线处过大的线缆压力。要解决以上问题，数字化、光网络化是必然的趋势，数字化可以满足点对多点的需求，从而大幅降低物理链路的造价，光网络化可以很好的解决网络传输的问题。
2.目前主流的解决方案：
目前主流的解决方案主要分为数字方案及传统模拟方案，其实现在已经没有纯模拟的数字视频监控系统，其实各种系统均会在某个环节应用到数字技术，我们将以DVR为控制中心核心的存储，前端处理采用模拟矩阵切换方式的控制中心系统叫做模拟系统，采用编解码器视频服务器方式，由集中磁盘进行存储的系统称为数字系统。系统的选择影响到前端的传输方式。
模拟系统的前端摄像机的传输不管使用何种设备，每个前端摄像机均在控制中心对应一个视频端口供模拟矩阵进行显示切换，而数字系统完全依托于网络，视频信号压缩转换为网络信号传输，控制中心由终端服务器控制解码器及磁盘阵列负责显示和存储。两种系统现阶段各有优缺点，现模拟系统均采用非压缩的传输方式，视频质量高，系统延时小，数字系统则相反，但其系统容量大，连接简单，组网灵活，但由于采用视频压缩技术，视频质量与压缩技术与带宽相对应，但是系统延时是难以避免的，在需要远距离追踪遥控摄像头的时候能明显感觉到。
3.模拟视频监控系统园区组网方式：
园区视频监控的方案难点在于距离长、分散，传统同轴电缆传输距离多在200米左右为宜，通过技术手段也可以达到2000米，但是系统复杂，造价高，因此需要新的技术来支持，远距离传输主要靠光纤来解决，模拟系统上大体可以见到以下几种光端机，点对点多路光端机、链状连接光端机、汇聚型光端机、基于PON技术的点对多点光端机，几种设备均为视频-光-视频信号的转换装置，点对点光端机一般最多可以支持到单芯光缆16路的视频信号传输，两侧光端机外采用普通同轴电缆传输，其形式等于通过一芯光缆代替了16根同轴电缆，适用于远距离的集中视频监控要求，比如说远处的一栋建筑，一台光端机可以辐射周围200米的视频监控点；链状连接光端机采用手拉手方式连接光端机，应用于高速公路的视频监控系统非常适合，用于需要远距离传输，沿线路安装的监控系统，连接终端的数量有限制，一般在8个以内；汇聚型光端机与普通多路点对点光端机区别主要是光端机两侧均为光缆，分支线缆的距离不受铜缆传输距离限制，可以用于监控点密度不大，但比较分散的监控系统的监控要求。基于pon技术的点对多点视频光端机即使利用无源光网络技术，在系统结构上与汇聚型光端机相同，只是，终端设备和中心设备只用专用的ONU和OLT设备，汇聚型光端机设备被无源的分光器代替，由于采用非压缩技术占用带宽很大，其技术又是基于epon的成熟传输技术，因此所带的摄像头数量同样有限在10个以内。同样是适用于密度低面积广的视频监控系统，如现在应用较多的平安城市等城域网络监控系统。
4.数字视频监控系统组网方式：
数字视频监控系统由于基于数字视频压缩技术，末端设备采用独立或集中编码器，控制室设备采用专用视频服务器，控制终端和矩阵存储。在较小的范围内可以采用以太网进行传输，融入综合布线系统，由于系统的传输是基于网络系统的，因此传输上可以认为没有距离限制，只要将系统接入网络就可以连通终端监控设备，但是由于视频监控对于带宽和安全性要求较高，但是实际设计中为了保证系统的安全性，多采用独立的网络系统。
在解决远距离组网方面数字视频监控系统有较为成熟的技术，传统以太网交换机有成熟的光传输技术，可以方便的实现模拟系统中实现点对点、点对多点的组网功能。同样由于PON技术最早应用就是在数据网络上的Epon、Gpon技术，解决了点对多点的组网方式。可以达到1：32的分光比，并且完全无源，由于数字监控系统采用压缩技术，可以很好的利用epon网络的1.25G的带宽，系统能够连接更多的终端设备。解决了大面积并且相对较密集的系统组网。
数字视频监控系统的数字传输与综合布线系统的要求是完全相同的，因此如果采用分散IP摄像机设计，实际上传输系统的要求和屋内普通信息点是没有区别的，有综合布线传输距离的限制。实际目前实施中多采用集中编码器的设计，前端仍然采用模拟摄像机，汇聚到一起后采用多路的编码器连接至网络中。
5.园区视频监控的解决方案比较
通过对以上组网方式的比较，我们对模拟系统和数字系统进行综合的分类。
5.1第一类为点对点光传输方案：模拟系统中点对点光端机、数字及系统中IP摄像机或模拟摄像机+集中编码器方式均属于此方案范围，适合园区内有较多的建筑物，此系统可以借助分散的建筑物为区域的核心，将周边200米左右范围内的摄像机进行汇聚到此区域的光节点，并通过光纤传输至监控中心。
5.2第二类为链状光传输方案：模拟系统中的链状连接视频光端机，数字系统中的一分二epon网络系统均属于此方案，网络结构相同，均可以覆盖几公里的范围，8个左右节点。但是模拟系统每个节点只能安装一个摄像头，但基于Epon的数字系统只是其一种分光方式，实际在每个节点的onu均可连接一定数量的摄像头并向周边敷设。
5.3第三类为大面积分散的组网方式：模拟系统中可采用汇聚型光端机，或者基于pon技术的视频光端机。数字系统中可以采用基于Epon网络的数字视频监控系统，系统可以进行放射状光缆布线，节省了干线光缆资源，可以在较大面积范围内组网，其中基于pon技术的组网方式做到了无源网络，中间没有有源设备，更有利于网络维护。但模拟系统占用带宽大，单根光纤承载的视频路数要少得多，仅适合较低密度的组网单根光纤的承载视频数量在8~16个。如果系统为数百个终端摄像头的较高密度的组网，建议采用数字系统。
5.4基于模拟技术的系统由于传输采用数字非压缩技术，占用带宽大，光纤利用率低，但其无压缩，低延时的特性数字系统相比其仍有差距。而数字系统由于采用了视频压缩技术，提高了带宽的利用率，并且在局部重要位置可以安装720P甚至1080P的高清摄像机，视频质量有了大幅度的提高。因此建议终端设备较多情况下建议采用数字系统组网，可以极大的简化控制室系统连接，在终端数量较小的情况下可以采用模拟系统，系统稳定造价较低。
6.结束语
根据以上分析，园区的视频监控系统应根据其监控点的分布特性、性能要求选择适合的视频监控系统，虽然数字视频监控系统正在飞速的发展，但是传统模拟摄像机+DVR的方式仍有其很大的生存空间，在设计时应根据项目的具体要求、业主的维护能力、投资等多方面综合考虑选择合理的视频监控网络。
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