高速公路监控系统存储应用 - 安防知识网

交通运输是经济建设的基础设施，高速公路具有车速快、通行能力大、运输成本低、经济效益好、行车安全等特点，在我国始建于上个世纪八十年代，现已成为我国综合交通运输系统的重要组成部分。自1988年我国建成了第一条高速公路，经过20多年的飞速发展，实现我国高速公路事业从无到有，取得了显著的成绩，预计2010年里程将达5.5万公里。

　　1 高速公路介绍

　　高速公路监控系统通过监控中心及时、准确、全面地收集前方道路信息，当发生交通异常时，实现快速定位、指挥调度相关部门及发起救援等。高速公路监控主要包括高速公路、收费站两个部分。收费监控系统主要是对收费情况、通过车辆信息以及收费过程中的事件进行观察、记录和有效监督。监控系统主要是对高速公路干线、隧道等高速公路重点路段进行监视，掌握高速公路交通状况。

　　高速公路监控系统为三级或四级架构，采用分级控制，由下至上级分别是收费站、路段监控分中心、监控中心及省监控中心，按照要求部分下级的图像要上传至上级监控中心，进行统一监控和管理。

　　2 高速公路监控系统建设

　　高速公路监控系统的建设面临着远距离、室外环境恶劣等困难，目前多数采取铺设光纤网络，使用光端机和硬盘录像机。光纤远距离传输具有信号稳定、性价比高、维护成本低的特点，前端的监控信息经过光端机转换为光信号由收费站或监控点传输到监控分/总中心的硬盘录像机内置硬盘上，实现有效的保存。

　　随着以太网络的全面建设、监控画面高质量要求及监控系统自动化、智能化建设，网络摄像机的应用成为必然的趋势，高清IPC主要应用于高速公路沿线、立交、收费站等，其中收费车道、收费亭一般采用交通专用枪型摄像机，收费广场多采用一体化球机。相对于模拟摄像机，它的优势在于：

　　§ 完成路段联网的同时实现图像联网，录像信息可传输到路段中心、分控中心、省中心，实现监控图像的相互交换;

　　§ 满足更多部门访问图像的要求，不受地理位置局限，上下级访问，跨城市访问，省中心直接调度前端图像等，随时了解路况信息并做出及时的响应;

　　§ 监控图像通过网络传输，不再需要考虑地理位置，只要保证足够带宽;

　　§ 图像按需传输，用户可指定观看的监控点图像，网络带宽得到充分灵活的利用;

　　§ 高清画面清晰度高，满足车牌识别等卡口系统的图像抓拍要求。

　　3 监控系统的数据存储

　　高速公路监控系统的数据存储涉及两个方面，一是公路全程监控录像的保存，另外一个是收费站录像信息、图片信息等多种类型数据的保存。

　　3.1 公路全程监控录像的保存

　　公路全程监控录像保存在硬盘录像机内，伴随着延长保存周期、高清摄像机的应用，硬盘录像机模式逐步暴露不足：

　　§ 硬盘录像机容量有限，不易扩展，延长保存周期时，不能提供足够的存储空间;

　　§ 硬盘录像机硬盘非冗余模式工作，数据容易丢失;

　　§ 硬盘顺序工作，减少硬盘损耗，检索与回放性能较差;

　　§ 设备分布式放置，设备维护较为困难;

　　§ 数据保存较为分散，不能实现数据的集中存储和管理;

　　§ 分布式存储形成信息孤岛，不能实现互通互联;

　　§ 网络摄像机的大量应用，数据存储亟待解决。

　　搭建IP SAN网络存储架构，采用专业数据存储的磁盘阵列，改变数据存储方式，可解决硬盘录像机上述不足。IP SAN存储系统可应用于路段中心、监控分中心、监控中心，集中存储前端录像信息，通过监控中心实现图像的实时预览、历史图像回放。根据存储系统的部署可分为分布式集中存储和集中式存储。分布式集中存储模式主要应用于多级监控系统，每一级监控中心保存所管辖区域的监控录像，上级监控中心可调取下级监控中心图像。集中式存储模式是将所有的监控图像经过网络集中存放在监控中心的存储设备内，真正实现了数据的集中保存和管理。无论是哪种存储模式都是建立的网络存储区域――SAN，该存储方案的优势在于：

　　§ 存储设备提供较多的硬盘通道，支持多种规格硬盘，设备扩展性强，方便后期扩容;

　　§ 硬盘并发写入，读写性能更高，满足监控多路并发写入的性能要求;

　　§ 多种硬件、软件冗余机制，设备可靠性更高;

　　§ 传输带宽更灵活，存储区域网络可以建设成千兆网络，也可以建设成百兆网络;能够最大程度的满足前端设备的存储压力需要;

　　§ 无论是模拟摄像机还是网络摄像机的录像，都能得到高效的存储。[nextpage]

　　3.2 收费监控系统数据的保存

　　收费监控系统主要监控的对象是收费站的车道、收费广场、收费亭，包括识别车牌信息，抓拍车辆图片、收费过程以及特殊事件等进行有效的监督，所以监控系统的数据类型较多，视频、图片、字符信息等，并具有图像分析、数据库等信息处理系统，收费监控系统的数据特点可概括为以下几个方面：

　　§ 多采用高清摄像机或全景高清摄像机，码率大，保存时间至少30天，数据量可达到上百TB;

　　§ 车辆识别系统快速的抓拍获取车辆信息，由数据库进行数据分析、信息对比，发现可疑时触动警报等，系统处理能力较高，以便满足数据库快速写入和读取数据的要求;

　　§ 卡口部分要求具备共享属性，满足联网查询和及时更新车辆黑名单功能的要求。

　　故存储系统不仅要提供可靠、稳定、大容量的存储服务，同时提供高性能满足数据的快速访问与共享要求。

　　4 邦诺存储优势及案例

　　北京邦诺存储科技有限公司专注于网络存储的技术研发、产品生产、销售及服务，为用户提供全面的存储产品，特别能面向视频监控、非线性编辑、视频点播、网络安全等多个行业应用特点，推出行业存储解决方案。在视频监控领域中，成功完成多项平安城市、全球眼、宽视界、道路监控、边防港口等监控存储系统的建设。邦诺存储产品具有自主可控、智能个性、安全可靠、经济实用等特点：

　　§ 高性能――采用高性能硬件平台和面向行业的优化算法，实现更多监控点的并发写入，并具有较好的性能扩展;

　　§ 大容量――单台设备最多高达48个硬盘通道，支持多种规格硬盘，提供海量存储空间，支持设备扩展和设备堆叠模式，实现无限扩展;

　　§ 多种存储服务――集成FC SAN、IP SAN、NAS功能于一体，使用更为灵活，且面向视频监控支持前端图像直接写入存储的高可靠、高性能存储模式;

　　§ 高性价比――丰富的产品线包括经济型、高性价比、高性能产品，满足用户存储需求的同时，保证系统的实用性、合理性和经济性。

　　成功案例

　　应用背景：

　　交管局卡口系统主要应用在城市的交通要道，用来自动获取过往机动车的车牌号码、车体特征等信息，保存到数据库，并具备联网查询功能。该系统可在2秒种内，完成拍摄、比对、发出指令等程序，及时发现可疑车辆，成为新城市道路交通建设的智能控制和指挥中心。

　　需求：

　　某收费站建设存储系统，保存收费站管辖区域内所有的道路监控录像和卡口系统数据。道路监控录像的数据类型为连续的视频信息，卡口系统数据类型分为图片和车速、车体颜色等记录信息，总数据量大，传统的服务器内置硬盘已经不能提供足够的存储空间，亟待于寻找有效、合理的保存方式，满足以下几个方面：

　　§ 道路监控每天以持续写入为主，要求存储设备满足大码率多路并发写入的特点;

　　§ 针对卡口系统，满足数据库快速写入和读取数据的要求;

　　§ 存储系统能提供海量空间用于存放数据，具备灵活的扩展性，便于系统后续扩容;

　　§ 满足数据库文件夹具备共享属性的要求，以便实现联网查询和及时更新车辆黑名单功能;

　　§ 监控录像要不间断、有效、完整的保存下来，历史数据可读取，突发事件可追溯，存储系统的可靠性是有力的保障。

　　解决方案：

　　根据某收费站的业务特点和系统建设的合理性，为用户设计了IP NAN与NAS结合的存储架构，提供大容量存储空间，提供文件共享服务，建设千兆网络实现数据的快速传输。本方案采用了邦诺高性能的SMI-200-R16SA和高容量、高性价比的SMI-100-R24，满足用户对容量、对文件共享、对可靠性的要求。

　　方案特点：

　　§ SMI-100-R24采用独特的缓存算法，以写入为主，实现性能优化，满足道路监控的多路并发写入;

　　§ SMI-100-R24单体设备最大提供24TB(采用1TB磁盘)，真正实现了单设备为用户提供最大的存储空间，同时支持扩展柜、设备堆叠，轻松实现容量扩展;

　　§ 本方案同时提供iSCSI卷、NAS卷，供用户灵活分配空间，单个NAS卷大于2TB，最大能达到16TB的空间，支持多NAS卷;

　　§ SMI-200-R16SA配置SAS磁盘，满足数据库高IO响应与命中率;通过分配8TB的NAS卷，提供良好的文件共享满足卡口系统联网服务的要求;

　　§ 选用两种不同配置的存储设备，能满足监控系统不同数据不同存储要求，更充分考虑到了系统建设的性价比;

　　§ 邦诺存储采用高性能的硬件平台，通过优化的软件设计充分发挥硬件性能，提供较高的IO访问率，满足数据库等对数据处理效能要求较高的各种应用环境;

　　§ 邦诺存储采用模块化、热插拔设计，提供冗余电源、风扇，支持多种RAID级别，提高数据安全性，支持网口绑定技术实现负载均衡和链路冗余，保障整个存储设备的高可用性。