智慧醫(yī)院傳輸網絡方案設計

1、智慧醫(yī)院傳輸網絡方案設計 目錄 TOC o 2-3 h z t 標題 1,1 HYPERLINK l _Toc43311314 第 1 章 系統(tǒng)總體設計 PAGEREF _Toc43311314 h 2 HYPERLINK l _Toc43311315 1.1 設計目標 PAGEREF _Toc43311315 h 2 HYPERLINK l _Toc43311316 1.2 設計思路 PAGEREF _Toc43311316 h 3 HYPERLINK l _Toc43311317 1.3 總體結構設計 PAGEREF _Toc43311317 h 4 HYPERLINK l _Toc433

2、11318 1.3.1 邏輯架構 PAGEREF _Toc43311318 h 4 HYPERLINK l _Toc43311319 1.3.2 物理架構 PAGEREF _Toc43311319 h 5 HYPERLINK l _Toc43311320 第 2 章 系統(tǒng)詳細設計 PAGEREF _Toc43311320 h 7 HYPERLINK l _Toc43311321 2.1 傳輸網絡設計 PAGEREF _Toc43311321 h 7 HYPERLINK l _Toc43311322 2.1.1 傳輸網絡總體設計 PAGEREF _Toc43311322 h 7 HYPERLIN

3、K l _Toc43311323 2.1.2 網絡詳細設計 PAGEREF _Toc43311323 h 10系統(tǒng)總體設計設計目標醫(yī)院綜合安防系統(tǒng)采用高清視頻監(jiān)控、智能圖像分析、車牌識別、RFID/NFC與報警管理等技術，實現整個院區(qū)的綜合監(jiān)管，實現全網調度、管理及智能化應用，為用戶提供一套“高清化、網絡化、智能化、高集成”的安防綜合監(jiān)管系統(tǒng)，滿足用戶在綜合安防業(yè)務應用中日益迫切的需求。本方案立足于建成統(tǒng)一的中心管理平臺。通過管理平臺實現全網統(tǒng)一的安防資源管理，對視頻監(jiān)控、車輛管理、門禁管理、報警管理等系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，實現遠程參數配置與遠程控制等；通過管理平臺實現全網統(tǒng)一的用戶和權限管理，滿

4、足系統(tǒng)多用戶的監(jiān)控、管理需求。本方案通過對院區(qū)進出人員、車輛、突發(fā)事件和規(guī)章制度的監(jiān)管，實現醫(yī)院院區(qū)安防業(yè)務的全方位“四維一體”安全管控。具體表現在：管人員：對凡是進出院區(qū)的人員進行錄像記錄和權限管理，通過高清的視頻監(jiān)控，結合人臉識別、門禁管理、電梯層控等系統(tǒng)，對院區(qū)內所有的重要公共區(qū)域中的所有人員的出行進行全面的合理的監(jiān)督管理，做到“進出劃分權限，出入視頻留影，事件有據可查”。管車輛：對凡是進出院區(qū)的車輛進行抓拍記錄和收費管理，通過出入口管理、停車場管理、違停檢測，對院區(qū)內所有車輛出入、停放進行監(jiān)察管理，做到“全面記錄、有序管理、合理收費”。管事情：利用智能化化手段對院區(qū)內突發(fā)事件和意外情況

5、等進行應急處理，通過先進的信息技術，運用智能化的手段，結合醫(yī)院實際保衛(wèi)業(yè)務，對院區(qū)內所有的安防及視頻技術相關的系統(tǒng)功能進行深度挖掘，做到“先知、先覺、提前防控”。立規(guī)章：利用信息發(fā)布系統(tǒng)結合管理平臺在全院內進行安防知識宣傳教育?！八木S一體”的院區(qū)安防系統(tǒng)應具備以下特征：具備高集成化、統(tǒng)一管控的特點：通過系統(tǒng)平臺的業(yè)務整合，可實現視頻、報警、一卡通、車輛等系統(tǒng)的統(tǒng)一管控和調度，實現系統(tǒng)間的聯動和業(yè)務整合，增強系統(tǒng)間的協作和共同防護的能力。具備高可靠性、高開放性的特征：通過采用業(yè)內成熟、主流的設備來提高系統(tǒng)可靠性，尤其是錄像存儲的穩(wěn)定性，另外系統(tǒng)可接入其他廠家的攝像機、編碼器、控制器等設備，能與其

6、他廠家的平臺無縫對接；具備高智能化、低碼流的特征：運用智能分析、帶有智能功能的攝像機等提高系統(tǒng)智能化水平，同時通過先進的編碼技術降低視頻碼流，減少存儲成本和網絡成本，減弱對網絡的依賴性，提高視頻預覽的流暢度；具備快速部署、及時維護的特征：通過采用高集成化、模塊化設計的設備提高系統(tǒng)部署效率，減少系統(tǒng)調試周期，系統(tǒng)能及時發(fā)現前端系統(tǒng)的故障并及時告警，快速相應；具備高度整合、充分利舊的特征：新建系統(tǒng)能與原有系統(tǒng)高度整合、無縫對接，能充分利用原有監(jiān)控資源，避免前期投資的浪費。設計思路海康威視根據自身的專業(yè)特點，結合醫(yī)院對安防系統(tǒng)的實際需求，為醫(yī)院詳細設計視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)以及相

7、關醫(yī)療信息化系統(tǒng)等，并通過建立綜合管理平臺將各個子系統(tǒng)統(tǒng)一到平臺進行集中管理。視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括前端攝像機、電源及信號傳輸、監(jiān)控中心設備三部分組成。前端攝像機設計在醫(yī)院園區(qū)出入口、主要干道、停車場、各功能性樓進出口、各樓大廳、通道、電梯廳、樓梯口及部分重要場所包括掛號收費處、住院登記、護士站及嬰兒房等區(qū)域安裝不同類型攝像機進行視頻監(jiān)控。中心設置存儲設備、控制設備及顯示設備，通過專門的線路將前端的視頻信號傳輸至中心進行存儲、顯示。報警管理系統(tǒng)報警管理系統(tǒng)在重要區(qū)域的安裝探測器進行布撤防，采用先進電子技術對布防區(qū)域進行入侵偵測，主要在醫(yī)技樓、門急診樓、住院樓和行政值班樓的重要房間、護

8、士站、嬰兒房、ICU病房、掛號收費站、藥庫、財務科、醫(yī)院周界等重要場所設置探測器或報警按鈕，當探測到入侵行為或觸發(fā)主動報警時，中心控制設備能第一時間發(fā)出聲光報警提示安保人員，系統(tǒng)可與視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現聯動，在發(fā)生警情時自動切換出對應視頻信號了解現場情況。門禁管理系統(tǒng) 門禁管理系統(tǒng)在重要區(qū)域安裝門禁設備，并對門禁卡賦予對應的權限，只有相關的工作人員才可以打開相關的門禁，確保醫(yī)院內部安全。車輛管理系統(tǒng)車輛管理系統(tǒng)在醫(yī)院的大門口安裝道閘系統(tǒng)和攝像機抓拍系統(tǒng)，當有車輛經過出入口時，抓拍機會將該輛車的車牌進行抓拍，識別出車牌信息并進行保存，當系統(tǒng)識別出該車牌為醫(yī)院內部車輛馬上進行放行，不需要進行人工手動干

9、預，大大縮減放行時間，為病人節(jié)約每一秒鐘。綜合安防管理系統(tǒng)綜合安防管理系統(tǒng)是一套具備集中管理、分散控制、優(yōu)化運行及高效管理的綜合平臺，它具備醫(yī)院安防系統(tǒng)的中央管理、監(jiān)控及各子系統(tǒng)間的聯動能力，并以一個簡單易操作的用戶界面提供優(yōu)質服務。綜合安防管理系統(tǒng)的設計完全基于醫(yī)院內部的Intranet之上，通過Web 服務器和瀏覽器技術來實現整個醫(yī)院網絡上的信息交互、綜合和共享，實現統(tǒng)一的人機界面和跨平臺的數據庫訪問?？傮w結構設計邏輯架構醫(yī)院安防綜合監(jiān)管系統(tǒng)從邏輯上可分為視頻監(jiān)控、車輛管理、門禁管理、報警管理幾個系統(tǒng)，如下圖所示。視頻監(jiān)控系統(tǒng)：采用先進的高清、智能監(jiān)控技術，對醫(yī)院進行全方位、全天候的全面監(jiān)

10、控，最大限度地減少各種安全隱患；車輛管理系統(tǒng)：采用車輛識別和智能分析技術，實現對醫(yī)院內車輛的統(tǒng)一監(jiān)控與管理；門禁管理系統(tǒng)：以門禁業(yè)務為核心，幫助醫(yī)院在人力防范的基礎上，對醫(yī)院的重要場所進行全面監(jiān)管；報警管理系統(tǒng)：以報警業(yè)務為核心，幫助醫(yī)院在人力防范的基礎上，最大限度地減少各種安全隱患。物理架構醫(yī)院安防綜合監(jiān)管系統(tǒng)物理拓撲如下圖所示：物理架構圖由以上系統(tǒng)架構圖可知，醫(yī)院安防綜合監(jiān)管系統(tǒng)主要包括各種安防子系統(tǒng)，其中安防系統(tǒng)包括以下部分：前端視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報警管理系統(tǒng)、車輛管理系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)和通信傳輸系統(tǒng)等，并且通過系統(tǒng)管理平臺，能夠將醫(yī)院監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、道閘系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等眾多安防子系統(tǒng)無

11、縫整合在一起，化被動監(jiān)控為主動監(jiān)控，極大的提高視頻的利用效率，提升監(jiān)控系統(tǒng)的整體性能。1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端視頻監(jiān)控點根據現場情況可以分為醫(yī)院大門口視頻監(jiān)控點、門診大樓出入口視頻監(jiān)控點、住院樓出入口視頻監(jiān)控點、醫(yī)院公共區(qū)域視頻監(jiān)控點、醫(yī)院周界視頻監(jiān)控點、各大樓內部重要區(qū)域視頻監(jiān)控點等。2、報警管理系統(tǒng)根據現場情況可以分為周界紅外對射報警區(qū)、各個重要辦公司、財務室等雙鑒探測報警區(qū)域、財務室及實驗室等重要場所報警探測區(qū)域。3、門禁管理系統(tǒng)醫(yī)院各個關鍵大門口均需要安裝門禁一卡通系統(tǒng)，確保僅相關工作人員才能進入，確保醫(yī)院的安全性。4、車輛管理系統(tǒng)醫(yī)院大門口通常有安裝車輛管理系統(tǒng)，當有車輛進入醫(yī)院時，系統(tǒng)

12、會自動根據車輛信息進行放行。5、通訊傳輸系統(tǒng)通信傳輸系統(tǒng)分為網絡信號傳輸和信令信號傳輸兩部分。一般情況下醫(yī)院內部局域網完全可以滿足監(jiān)控系統(tǒng)需要的帶寬，同時可以避免重復建設。入侵報警系統(tǒng)則采用RS-485總線并結合網絡進行信號的傳輸。系統(tǒng)詳細設計傳輸網絡設計網絡的整體設計不僅關系到整個網絡系統(tǒng)的性能，還涉及到未來網絡系統(tǒng)如何有效地與新技術接軌以及系統(tǒng)的平滑升級等問題。本系統(tǒng)立足于滿足高清視頻數據以及其他數據的接入、轉發(fā)、存儲、解碼等需求，同時選擇適合的有發(fā)展前途的網絡技術，充分滿足未來五年醫(yī)院安防系統(tǒng)業(yè)務的需求。傳輸網絡總體設計設計思路綜合安防系統(tǒng)網絡的建網思路需要做一個整體規(guī)劃，應考慮如下幾個

13、方面：采用新一代、主流網絡技術來設計安防網絡，新一代網絡技術往往能提供更高的性能，而且有更長的產品生命周期，便于維護。傳統(tǒng)的設計方法是按核心層、匯聚層、接入層分級設計，但是隨著網絡管理技術的進步和發(fā)展，網絡設計向扁平型方向發(fā)展，采用核心、接入層設計。監(jiān)控網絡需要按照模塊化、結構化的原則設計，便于今后擴容和升級。針對網絡的安全隱患，系統(tǒng)應通過多種安全措施保障系統(tǒng)的安全。設計要求網絡傳輸協議要求系統(tǒng)網絡層應支持 IP 協議，傳輸層應支持TCP 和UDP 協議。 媒體傳輸協議要求視音頻流在基于IP的網絡上傳輸時應支持RTP/RTCP協議； 視音頻流的數據封裝格式應符合標準要求。信息傳輸延遲時間當信息

14、（包括視音頻信息、控制信息及報警信息等）經由 IP 網絡傳輸時，端到端的信息延遲時間（包括發(fā)送端信息采集、編碼、網絡傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經歷的時間）應滿足要求： 前端設備與信號直接接入的監(jiān)控中心相應設備間端到端的信息延遲時間應不大于2s。前端設備與用戶終端設備間端到端的信息延遲時間應不大于4s。 網絡傳輸帶寬聯網系統(tǒng)網絡帶寬設計應能滿足前端設備接入監(jiān)控中心、監(jiān)控中心互聯、用戶終端接入監(jiān)控中心的帶寬要求，并留有余量。網絡傳輸質量聯網系統(tǒng) IP 網絡的傳輸質量（如傳輸時延、包丟失率、包誤差率、虛假包率等）應符合如下要求：網絡時延上限值為 400ms；時延抖動上限值為 50ms；丟包率

15、上限值為110-3；包誤差率上限值為110-4。傳輸網絡結構設計綜合安防傳輸網絡系統(tǒng)主要作用是接入各類監(jiān)控資源，為中心管理平臺的各項應用提供基礎保障，能夠更好的服務于各類用戶。網絡結構如下圖所示：傳輸網絡拓撲示意圖核心層核心層主要設備是核心交換機，作為整個網絡的大腦，核心交換機的配置性能較高。目前核心交換機一般都具備雙電源、雙引擎，故核心交換機一般不采用雙核心交換機部署方式，但是對于核心交換機的背板帶寬及處理能力要求較高。接入層前端資源接入前端網絡采用獨立的IP地址網段，完成對前端多種安防設備的互聯。前端安防資源通過IP傳輸網絡接入監(jiān)控中心或者數據機房進行匯聚。前端網絡接入目前通常采用以下幾種

16、方式：對于遠距離傳輸，通常為點對點光纖接入的方式；對于近距離接入，可采用直接接入交換機的方式。用戶接入對于用戶端接入交換機部分，需要增加相應的用戶接入交換機，提供用戶接入服務。網絡詳細設計VLAN規(guī)劃VLAN就是虛擬局域網，隨著專網中用戶和終端設備大規(guī)模接入，網絡廣播的流量呈幾何級數量增多，通過VLAN技術，把一定規(guī)模的用戶和終端歸納到一個廣播域當中，從而限制專網的廣播流量，提高帶寬利用率。每一個VLAN在數據轉發(fā)時，可以二層和三層方式實現數據轉發(fā) ，二層VLAN 技術能將一組用戶歸納到一個廣播域當中，從而限制廣播流量，提高帶寬利用率。三層VLAN 是基于IP協議，一組用戶歸納到一個網段內，通

17、過網關與別的組進行交換。在網絡用戶VLAN規(guī)劃方面，一般可根據用戶、前端設備、后臺設備等所屬的部門，以及具體的網絡應用權限來劃分。在具體VLAN規(guī)劃中，應合理規(guī)劃每一個VLAN中實際用戶數量。一般規(guī)劃VLAN資源參考如下幾個做法：VLAN1在所有設備上不啟用三層接口地址，不使用VLAN1承載實際業(yè)務或者作為網管VLAN。全網每臺設備的網管VLAN可以使用同一個，方便設備預配置與日常管理。我們一般建議按照每個區(qū)域進行VLAN資源的劃分，所有IPC使用的VLAN均遵從所在區(qū)域的VLAN規(guī)劃。盡管在不同的匯聚設備上使用相同的VLAN并不沖突，但是不允許這樣的做法，會對后期的維護和故障的排除造成很大的

18、困難。如果建設網絡所使用的設備不能直接在端口上配置互聯用的IP地址，需要綁定相應的VLAN的話，還需要單獨劃分出來一大段VLAN資源用于設備互聯，強烈建議全網設備互聯用VLAN按照鏈路去劃分，每條鏈路使用一個互聯VLAN。注：交換機中標記vlan的數據長度是12位，所以vlan取值范圍是04095，通常0和4095是系統(tǒng)保留，1通常是交換機的默認vlan號。網絡IP地址規(guī)劃IP地址的合理分配是保證網絡順利運行和網絡資源有效利用的關鍵，要充分考慮到地址空間的合理使用，保證實現最佳的網絡地址分配及業(yè)務流量的均勻分布。IP地址空間的分配與合理使用與網絡拓撲結構、網絡組織及路由有非常密切的關系，將對網

19、絡的可用性、可靠性與有效性產生顯著影響。因此在對網絡IP地址進行規(guī)劃建設的同時，應充分考慮本地網對IP地址的需求，以滿足未來業(yè)務發(fā)展對IP地址的需求。IP地址規(guī)劃原則：唯一性：一個IP網絡中不能有兩個主機采用相同的IP地址；這就需要選擇一個足夠大的IP地址范圍，不但能夠滿足現有的需要，同時能夠滿足未來網絡的擴展。兩個不同網絡互聯時應避免使用同一網段IP地址，以免造成IP地址沖突。簡單性：地址分配應簡單易于管理，降低網絡擴展的復雜性，簡化路由表項。連續(xù)性：連續(xù)地址在層次結構網絡中易于進行路徑疊合，大大縮減路由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考慮到擴充，又要能做到連續(xù)?？蓴U展性：地址分配在

20、每一層次上都要留有余量，在網絡規(guī)模擴展時能保證地址疊合所需的連續(xù)性。靈活性：地址分配應具有靈活性，以滿足多種路由策略的優(yōu)化，充分利用地址空間。路由總體規(guī)劃路由分為靜態(tài)路由和動態(tài)路由，根據項目實際情況進行選擇。靜態(tài)路由是在路由器中設置的固定的路由表。除非網絡管理員干預，否則靜態(tài)路由不會發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對網絡的改變作出反映，一般用于網絡規(guī)模不大、拓撲結構固定的網絡中。靜態(tài)路由的優(yōu)點是簡單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態(tài)路由優(yōu)先級最高。當動態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時，以靜態(tài)路由為準。動態(tài)路由是網絡中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實時地適應網

21、絡結構的變化。動態(tài)路由適用于網絡規(guī)模大、網絡拓撲復雜的網絡。其中最常用的動態(tài)路由是OSPF (Open Shortest Path First HYPERLINK /view/1238699.htm t _blank 開放式最短路徑優(yōu)先）協議。網絡傳輸帶寬要求 考慮到網絡傳輸過程及其它應用的開銷，鏈路的可用帶寬理論值為鏈路帶寬的80%左右，為保障視頻圖像的高質量傳輸，帶寬使用時建議采用輕載設計，輕載帶寬上限控制在鏈路帶寬的50%以內。核心層交換機到接入交換機的網絡采用光模塊來傳輸，帶寬需達到千兆以上，原有帶寬未達到要求的，增加帶寬；傳輸設備如光纖收發(fā)器到接入交換機之間的帶寬建議達到百兆；傳輸設備如光纖收發(fā)器之間的傳輸帶寬建議達到百兆；結合項目實際需求，網絡帶寬規(guī)劃可做相應調整。網絡可靠性設計網絡的可靠性是為了保證視頻在傳輸過程中，重要環(huán)節(jié)在出現設備損壞或失敗時，還能夠保證正常傳輸。網絡可靠性主要可從傳輸鏈路可靠性、網絡設備可靠性兩個方面進行設計。傳輸鏈路可靠性傳輸鏈路的可靠性一般通過鏈路聚合技術來進行保障。鏈路聚合設計增加了網絡的復雜性，但是提高了網絡的可靠性，使關鍵線路上實現了冗余功能。除此之外，鏈路聚合還可以實現負載均衡。網絡設備可靠性網絡設備的可