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高速公路監(jiān)控系統(tǒng)存儲應用

交通運輸是經濟建設的基礎設施,高速公路具有車速快、通行能力大、運輸成本低、經濟效益好、行車安全等特點,在我國始建于上個世紀八十年代,現(xiàn)已成為我國綜合交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分。自1988年我國建成了第一條高速公路,經過20多年的飛速發(fā)展,實現(xiàn)我國高速公路事業(yè)從無到有,取得了顯著的成績,預計2010年里程將達5.5萬公里。

  1 高速公路介紹

  交通運輸是經濟建設的基礎設施,高速公路具有車速快、通行能力大、運輸成本低、經濟效益好、行車安全等特點,在我國始建于上個世紀八十年代,現(xiàn)已成為我國綜合交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分。自1988年我國建成了第一條高速公路,經過20多年的飛速發(fā)展,實現(xiàn)我國高速公路事業(yè)從無到有,取得了顯著的成績,預計2010年里程將達5.5萬公里。

  高速公路監(jiān)控系統(tǒng)通過監(jiān)控中心及時、準確、全面地收集前方道路信息,當發(fā)生交通異常時,實現(xiàn)快速定位、指揮調度相關部門及發(fā)起救援等。高速公路監(jiān)控主要包括高速公路、收費站兩個部分。收費監(jiān)控系統(tǒng)主要是對收費情況、通過車輛信息以及收費過程中的事件進行觀察、記錄和有效監(jiān)督。監(jiān)控系統(tǒng)主要是對高速公路干線、隧道等高速公路重點路段進行監(jiān)視,掌握高速公路交通狀況。

  高速公路監(jiān)控系統(tǒng)為三級或四級架構,采用分級控制,由下至上級分別是收費站、路段監(jiān)控分中心、監(jiān)控中心及省監(jiān)控中心,按照要求部分下級的圖像要上傳至上級監(jiān)控中心,進行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。

  2 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設

  高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的建設面臨著遠距離、室外環(huán)境惡劣等困難,目前多數(shù)采取鋪設光纖網(wǎng)絡,使用光端機和硬盤錄像機。光纖遠距離傳輸具有信號穩(wěn)定、性價比高、維護成本低的特點,前端的監(jiān)控信息經過光端機轉換為光信號由收費站或監(jiān)控點傳輸?shù)奖O(jiān)控分/總中心的硬盤錄像機內置硬盤上,實現(xiàn)有效的保存。

  隨著以太網(wǎng)絡的全面建設、監(jiān)控畫面高質量要求及監(jiān)控系統(tǒng)自動化、智能化建設,網(wǎng)絡攝像機的應用成為必然的趨勢,高清IPC主要應用于高速公路沿線、立交、收費站等,其中收費車道、收費亭一般采用交通專用槍型攝像機,收費廣場多采用一體化球機。相對于模擬攝像機,它的優(yōu)勢在于:

  § 完成路段聯(lián)網(wǎng)的同時實現(xiàn)圖像聯(lián)網(wǎng),錄像信息可傳輸?shù)铰范沃行?、分控中心、省中心,實現(xiàn)監(jiān)控圖像的相互交換;

  § 滿足更多部門訪問圖像的要求,不受地理位置局限,上下級訪問,跨城市訪問,省中心直接調度前端圖像等,隨時了解路況信息并做出及時的響應;

  § 監(jiān)控圖像通過網(wǎng)絡傳輸,不再需要考慮地理位置,只要保證足夠帶寬;

  § 圖像按需傳輸,用戶可指定觀看的監(jiān)控點圖像,網(wǎng)絡帶寬得到充分靈活的利用;

  § 高清畫面清晰度高,滿足車牌識別等卡口系統(tǒng)的圖像抓拍要求。

  3 監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲

  高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲涉及兩個方面,一是公路全程監(jiān)控錄像的保存,另外一個是收費站錄像信息、圖片信息等多種類型數(shù)據(jù)的保存。

  3.1 公路全程監(jiān)控錄像的保存

  公路全程監(jiān)控錄像保存在硬盤錄像機內,伴隨著延長保存周期、高清攝像機的應用,硬盤錄像機模式逐步暴露不足:

  § 硬盤錄像機容量有限,不易擴展,延長保存周期時,不能提供足夠的存儲空間;

  § 硬盤錄像機硬盤非冗余模式工作,數(shù)據(jù)容易丟失;

  § 硬盤順序工作,減少硬盤損耗,檢索與回放性能較差;

  § 設備分布式放置,設備維護較為困難;

  § 數(shù)據(jù)保存較為分散,不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲和管理;

  § 分布式存儲形成信息孤島,不能實現(xiàn)互通互聯(lián);

  § 網(wǎng)絡攝像機的大量應用,數(shù)據(jù)存儲亟待解決。

  搭建IP SAN網(wǎng)絡存儲架構,采用專業(yè)數(shù)據(jù)存儲的磁盤陣列,改變數(shù)據(jù)存儲方式,可解決硬盤錄像機上述不足。IP SAN存儲系統(tǒng)可應用于路段中心、監(jiān)控分中心、監(jiān)控中心,集中存儲前端錄像信息,通過監(jiān)控中心實現(xiàn)圖像的實時預覽、歷史圖像回放。根據(jù)存儲系統(tǒng)的部署可分為分布式集中存儲和集中式存儲。分布式集中存儲模式主要應用于多級監(jiān)控系統(tǒng),每一級監(jiān)控中心保存所管轄區(qū)域的監(jiān)控錄像,上級監(jiān)控中心可調取下級監(jiān)控中心圖像。集中式存儲模式是將所有的監(jiān)控圖像經過網(wǎng)絡集中存放在監(jiān)控中心的存儲設備內,真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中保存和管理。無論是哪種存儲模式都是建立的網(wǎng)絡存儲區(qū)域――SAN,該存儲方案的優(yōu)勢在于:

  § 存儲設備提供較多的硬盤通道,支持多種規(guī)格硬盤,設備擴展性強,方便后期擴容;

  § 硬盤并發(fā)寫入,讀寫性能更高,滿足監(jiān)控多路并發(fā)寫入的性能要求;

  § 多種硬件、軟件冗余機制,設備可靠性更高;

  § 傳輸帶寬更靈活,存儲區(qū)域網(wǎng)絡可以建設成千兆網(wǎng)絡,也可以建設成百兆網(wǎng)絡;能夠最大程度的滿足前端設備的存儲壓力需要;

  § 無論是模擬攝像機還是網(wǎng)絡攝像機的錄像,都能得到高效的存儲。[nextpage]

  3.2 收費監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保存

  收費監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)控的對象是收費站的車道、收費廣場、收費亭,包括識別車牌信息,抓拍車輛圖片、收費過程以及特殊事件等進行有效的監(jiān)督,所以監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型較多,視頻、圖片、字符信息等,并具有圖像分析、數(shù)據(jù)庫等信息處理系統(tǒng),收費監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特點可概括為以下幾個方面:

  § 多采用高清攝像機或全景高清攝像機,碼率大,保存時間至少30天,數(shù)據(jù)量可達到上百TB;

  § 車輛識別系統(tǒng)快速的抓拍獲取車輛信息,由數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)分析、信息對比,發(fā)現(xiàn)可疑時觸動警報等,系統(tǒng)處理能力較高,以便滿足數(shù)據(jù)庫快速寫入和讀取數(shù)據(jù)的要求;

  § 卡口部分要求具備共享屬性,滿足聯(lián)網(wǎng)查詢和及時更新車輛黑名單功能的要求。

  故存儲系統(tǒng)不僅要提供可靠、穩(wěn)定、大容量的存儲服務,同時提供高性能滿足數(shù)據(jù)的快速訪問與共享要求。

  4 邦諾存儲優(yōu)勢及案例

  北京邦諾存儲科技有限公司專注于網(wǎng)絡存儲的技術研發(fā)、產品生產、銷售及服務,為用戶提供全面的存儲產品,特別能面向視頻監(jiān)控、非線性編輯、視頻點播、網(wǎng)絡安全等多個行業(yè)應用特點,推出行業(yè)存儲解決方案。在視頻監(jiān)控領域中,成功完成多項平安城市、全球眼、寬視界、道路監(jiān)控、邊防港口等監(jiān)控存儲系統(tǒng)的建設。邦諾存儲產品具有自主可控、智能個性、安全可靠、經濟實用等特點:

  § 高性能――采用高性能硬件平臺和面向行業(yè)的優(yōu)化算法,實現(xiàn)更多監(jiān)控點的并發(fā)寫入,并具有較好的性能擴展;

  § 大容量――單臺設備最多高達48個硬盤通道,支持多種規(guī)格硬盤,提供海量存儲空間,支持設備擴展和設備堆疊模式,實現(xiàn)無限擴展;

  § 多種存儲服務――集成FC SAN、IP SAN、NAS功能于一體,使用更為靈活,且面向視頻監(jiān)控支持前端圖像直接寫入存儲的高可靠、高性能存儲模式;

  § 高性價比――豐富的產品線包括經濟型、高性價比、高性能產品,滿足用戶存儲需求的同時,保證系統(tǒng)的實用性、合理性和經濟性。

  成功案例

  應用背景:

  交管局卡口系統(tǒng)主要應用在城市的交通要道,用來自動獲取過往機動車的車牌號碼、車體特征等信息,保存到數(shù)據(jù)庫,并具備聯(lián)網(wǎng)查詢功能。該系統(tǒng)可在2秒種內,完成拍攝、比對、發(fā)出指令等程序,及時發(fā)現(xiàn)可疑車輛,成為新城市道路交通建設的智能控制和指揮中心。

  需求:

  某收費站建設存儲系統(tǒng),保存收費站管轄區(qū)域內所有的道路監(jiān)控錄像和卡口系統(tǒng)數(shù)據(jù)。道路監(jiān)控錄像的數(shù)據(jù)類型為連續(xù)的視頻信息,卡口系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型分為圖片和車速、車體顏色等記錄信息,總數(shù)據(jù)量大,傳統(tǒng)的服務器內置硬盤已經不能提供足夠的存儲空間,亟待于尋找有效、合理的保存方式,滿足以下幾個方面:

  § 道路監(jiān)控每天以持續(xù)寫入為主,要求存儲設備滿足大碼率多路并發(fā)寫入的特點;

  § 針對卡口系統(tǒng),滿足數(shù)據(jù)庫快速寫入和讀取數(shù)據(jù)的要求;

  § 存儲系統(tǒng)能提供海量空間用于存放數(shù)據(jù),具備靈活的擴展性,便于系統(tǒng)后續(xù)擴容;

  § 滿足數(shù)據(jù)庫文件夾具備共享屬性的要求,以便實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)查詢和及時更新車輛黑名單功能;

  § 監(jiān)控錄像要不間斷、有效、完整的保存下來,歷史數(shù)據(jù)可讀取,突發(fā)事件可追溯,存儲系統(tǒng)的可靠性是有力的保障。

  解決方案:

  根據(jù)某收費站的業(yè)務特點和系統(tǒng)建設的合理性,為用戶設計了IP NAN與NAS結合的存儲架構,提供大容量存儲空間,提供文件共享服務,建設千兆網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸。本方案采用了邦諾高性能的SMI-200-R16SA和高容量、高性價比的SMI-100-R24,滿足用戶對容量、對文件共享、對可靠性的要求。


  方案特點:

  § SMI-100-R24采用獨特的緩存算法,以寫入為主,實現(xiàn)性能優(yōu)化,滿足道路監(jiān)控的多路并發(fā)寫入;

  § SMI-100-R24單體設備最大提供24TB(采用1TB磁盤),真正實現(xiàn)了單設備為用戶提供最大的存儲空間,同時支持擴展柜、設備堆疊,輕松實現(xiàn)容量擴展;

  § 本方案同時提供iSCSI卷、NAS卷,供用戶靈活分配空間,單個NAS卷大于2TB,最大能達到16TB的空間,支持多NAS卷;

  § SMI-200-R16SA配置SAS磁盤,滿足數(shù)據(jù)庫高IO響應與命中率;通過分配8TB的NAS卷,提供良好的文件共享滿足卡口系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)服務的要求;

  § 選用兩種不同配置的存儲設備,能滿足監(jiān)控系統(tǒng)不同數(shù)據(jù)不同存儲要求,更充分考慮到了系統(tǒng)建設的性價比;

  § 邦諾存儲采用高性能的硬件平臺,通過優(yōu)化的軟件設計充分發(fā)揮硬件性能,提供較高的IO訪問率,滿足數(shù)據(jù)庫等對數(shù)據(jù)處理效能要求較高的各種應用環(huán)境;

  § 邦諾存儲采用模塊化、熱插拔設計,提供冗余電源、風扇,支持多種RAID級別,提高數(shù)據(jù)安全性,支持網(wǎng)口綁定技術實現(xiàn)負載均衡和鏈路冗余,保障整個存儲設備的高可用性。

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