“积木式”网络架构领航医疗高清智能监控

创新式的“积木式”架构高清智能监控系统，可为医院提出现代化的高清智能监控方案，通过医院的局域网、外网、WiFi网络、3G网络以及手机监控，配合各种行政管理手段，全面提高综合管理水平。

　　积木式架构简介

　　目前网络视频监控系统以单中心进行管理的设计思路(系统容量有限)，打破了传统设计的所谓的大、小监控系统的架构，从功能性出发，结合分布式设计理念，以构建灵活的网络视频监控系统为目标，创新性的将系统功能分为一块块单独的“积木”，每块“积木”都有自己特定的功能，同时又具备与其他设备的连接接口(如图1)。

　　积木式架构分为：图像源层、传输层、数据存储层、控制操作层、管理层，架构拥有清晰的层次结构。架构的每一层都有相应的设备来实现这些功能，可以根据不同的监控需求，灵活组合成不同的监控解决方案，系统性能稳定，适用性广。相对于集中式架构，“积木式”架构在稳定性、安全性和拓展性方面有其独特的优势。

　　方案设计

　　下面将以XX中心医院为例，介绍“积木式”架构在医疗行业网络视频监控领域的灵活应用。针对XX中心医院近年来所出现的医患纠纷，手术医疗事故、药品信息泄露，管理手段的缺失等问题，构建一套高清智能监控系统减少医患纠纷以及实现医院各科室的可视化管理，提高医院的综合管理水平。此系统监控点数总计为600个，覆盖各楼层、停车场等区域，并实现集中管理，且所有点都进行24小时监控和录像存储，室外的点夜间可视。

　　本案将基于创新的“积木式”架构，构成一套完整、先进的全数字化高清智能监控系统。该系统基于网络平台进行传输，可达到即插即用的效果，系统扩展简易(加入一块块“积木”即可)，安装方便，用户可以随时随地通过网络进入系统，获取音视频及报警信息。在设计原则上，侧重于如下几个方面：

　　实用性：性能价格比高，易维护、易使用、运行费用低;

　　可靠性：系统安全可靠性高，有足够的抗干扰能力;

　　扩展性：系统采用结构化设计，支持无限扩容。并可依未来需求，实现智能化分析等;

　　兼容性：能运行在不同的操作平台下，并能将原有DVR系统介入，并且稳定可靠;

　　灵活性：系统采用“积木式”架构，功能配置灵活。

　　总体架构设计

　　XX中心医院高清智能监控系统主要由监控中心、网络传输层和前端视频源层组成(图2)。

　　其中，监控中心主要由系统管理服务器、操作工作站、数字矩阵解码器和电视墙组成，可对系统内所有设备进行管理。系统管理服务器负责对整个监控系统的所有设备进行管理，数字矩阵和解码器负责数字视频解码上电视墙，操作工作站负责对整个系统内的图像进行监视、回放。存储服务器因现场网络原因置于机房，负责对医院的视频图像进行存储。

　　网络传输层由核心交换机和接入层交换机组成，能够为视频信号传输提供一个高速、稳定的以太网络，保证视频信号传输的及时性和安全性。前端视频源层由模拟摄像机和编码器或高清网络像机组成，模拟摄像机负责现场视频图像的采集，编码器负责把模拟信号编码转换成数字信号并进行压缩，通过快速以太网络传送至总控中心。高清网络像机直接将现场视频转换为高清数字信号，通过以太网络传送。监控中心实现的主要功能如下：

　　支持实时预览前端像机的图像，在中心操作工作站进行当前显示或者后台监视，支持电视墙大屏观看;

　　支持无线网络与监控网络的对接，实现手机通过WiFi和3G网络实时监看;

　　可以对分中心系统内的录像文件进行实时备份或视频图像进行实时存储，近一步提高整个存储系统的安全性;

　　可进行准确检索历史录像资料;可任意回放历史录像资料;

　　支持多级密码保护，禁止无关人员进行操作或者恶意的修改删除数据;

　　支持对前端设备的工作状态实时检测;

　　支持远程报警，可接收前端传输的网络报警信号。

　　“积木式”架构优势

　　由上述方案可以看出，积木式架构的高清智能监控系统实现了监控视频的实时监看、录像存储、视频转发等相应功能。通过电视墙和手机等监控终端的实时监看，确保能实时监看各部门科室的情况、结合各种管理措施，提高医院内的技防现代化水平以及综合管理水平;通过清晰的手术室视频监控，可以提高手术的规范操作流程，减少医疗纠纷，并且提供了可视化的医疗教学等。

　　负载均衡

　　“积木式”架构的服务器只运行单一功能，负载能力强大而稳定。以设备管理服务器为例，其在架构中的作用是管理设备的访问权限和时间同步及实时的管理，单台管理服务器可同时管理多达512个前端IP及编码器。

　　独立稳定

　　“积木式”架构的各服务器可以独立运行，降低了出现故障时给客户带来的数据丢失。网络视频监控的一个常见的不稳定因素在于网络环境的影响，使用积木式架构的系统将所有功能分摊到了不同服务器上，并且每台服务器有联系都独立运行，降低了单台设备出现网络异常或硬件损坏时带来的影响。如管理服务器出现网络故障时，监看平台和存储平台依然可以正常工作，监看和存储服务器可根据分配权限进入安全模式继续对所有点位进行监看和存储，降低了出现故障时数据丢失的概率。

　　扩展方便

　　“积木式”架构对于不同项目的适应性强，后期扩展简单，支持集成其他设备。积木式架构的服务器选择可以根据不同需求进行搭配，组合出适合小型，中型，大型的多种网络监控解决方案。尤其适用于大型项目的后期拓展，只需对不同功能加入相应的模块即可，并且支持其他设备系统的集成。

　　结语

　　综上所述，“积木式”架构在医疗行业视频监控领域有其独特的创新性，同时拥有稳定、安全的工作状态，以及简洁、易拓展的特性，可以有效提高医院的技防现代化水平以及综合管理水平。

　　(本文作者任职于上海迪维欧科技)

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