三网合一系统设计方案.docx
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三网合一系统设计方案
三网合一系统项目设计方案
前言
随着计算机技术的发展，网络系统工程已经逐渐向智能化系统集成的方向发展，利用计算机技术进行管理提高效率，已经成了学校发展的必由之路。
在传统的校园网络当中，校园计算机网络、广播系统、数字视频监控系统都是各自独立的网络系统，彼此的网络相互割裂，资源无法共享，不同的网络系统需要不同的技术人员维护，需要投入大量的人员和资金。
并且在传统的广播系统中已不能满足现在教学体系的个性细分化问题和不能实现不同设备及系统的互联、互通、互控、智能的人机交互等问题。
据此，随着IP技术的成熟和采用H3C公司的IP融合多业务的解决方案，专业设备，根据**X的要求和建设目标，通过智能化设计，将贵校的校园网络、校园广播、校园安全监控系统进行整合设计，实现以IP控制的三网合一的智能化系统技术，应用到**X的校园环境中，解决各系统分割的孤岛状态问题，简化校园网络运营与管理，实现对整个校园网络的集中管理与控制，统一技术支持，降低管理和维护成本，实现语音、视频监控之间的交叉通信；解决传统广播系统无法满足现在教学需求的个性细分化问题和在成本和智能上都得不到控制的问题和提高学校保安的科技含量，同时又保障校园网络的优越性能和畅通。
通过系统集成，达到三网合一智能化的功能，本着经济适用，并充分考虑系统的可扩展性和升级需要。
保护投资商利益，注重经济、环境和社会效益的统一。
**X三网合一系统功能结构分为以下子系统构成：
1、计算机网络系统
2、广播系统
3、监控系统
**X三网合一系统主要是由3个子系统组成。
该系统是以计算机网络系统为基础，将广播系统、监控系统进行整合设计，实现以IP控制的三网合一的智能化系统。
计算机网络系统简介：
计算机网络系统是整个三网合一系统的核心系统，其的性能直接关系到其它系统的性能和正常使用，因此在网络设备选型上和传输介质上其的优越性是重上之重。
因此在该系统中为能更容易实现三网合一技术我们选择H3C的**X路由设备，**X楼层交换设备，在超出各区域、双绞线的传输距离的有效范围内匀采用光纤进行数据传输，在有效范围内匀采用超5类非屏蔽双绞线作为数据传输介质，以保证网络的正常的运行。
广播系统简介：
广播系统是通过IP网络广播主机，以网络传输介质、网络设备将各广播终端相互连接起来构成集于网络IP控制的广播系统。
IP网络广播主机可以对各终端进行独立分区、音量控制、定时节目播放、任意分区播音、任意选择寻呼和双向对讲自由点播、音频实时采播、终端现场监听、功放电源控制等功能，当然各终端具有权限的用户可以通过IP网络广播主机进行广播，解决在教学、在成本、在地理位置上的个性细分化问题。
监控系统
IP视频监控系统是应用光缆同轴电缆和编解码器在网络中传输电视信号，并从安装在校园内的各个公共活动区域和男生宿舍走廊等位置的摄像机到图象显示独立完成的电视系统。
监控中心可通过多图面（1-24或单画面）分割在监控中心监视学校内重要部位的情况，中心人员或分布在不同区域具有监控权限的网络用户可通过网络控制云台摄像机跟踪摄像，避免恶性事件的发生。
一、本系统设计说明
1、概述
随着社会和现代科技的迅速发展，学校、工厂、物业、小区、大厦、企业、商场、酒店、仓库等的管理意识、管理手段和管理方法也在不断的发展和提高；为了创造良好的学习、工作或住宿环境和树立良好的学校形象，便于学校的运作、管理和安全保卫，利用现代化的管理手段和技术，向科技要管理，向技术要效率；作为学校更应该能适应现代化管理、教学和护卫的要求，必须有与之相适应的硬件实施和高质量系统管理模式，为相关工作人员、学生及公众提供舒适、高效、安全的工作学习环境，并拥有先进的教学体系、管理手段和先进的管理条件。
我们非常感谢贵方给予我们参加本项目设计的机会，我们将本着诚挚、认真的态度，根据本项目及相关标准规范的要求，利用成熟先进的技术和我们丰富的工程经验，充分考虑整体系统的先进性、实用性、可靠性、兼容性、可扩展性、操作简易性、经济性提出切实可行的设计施工方案，以确保整个项目的顺利完成。
2、工程简介
**X三合一系统是根据甲方的需求及实际情况，充分利用现代化计算机网络技术、数字监控技术和多媒体技术手段综合设备性能价格比组建，使学校的教学体系，安全保卫工作更上一个新台阶。
本工程项目采用“EPC／交钥匙”工程总承包方式，即我们以工程总承包方式提供完整的全新设备，包括设计．制造．运输，安装施工、调试、验收及质量保证期内的维修等。
3、设计项目
⏹**X计算机网络系统
⏹**XIP广播系统
⏹**XIP监控系统
4、设计依据
1）设备生产厂家的专业设备资料；
2）长期从事工程设计、施工、维修所结累的专业经验；
3）有关设计标准规范：
●《综合布线系统工程设计规范》（GB50311）
●《综合布线系统工程验收规范》（GB50312）
●《智能建筑设计标准》（GB／T50314—2000）
●《建筑智能化系统工程设计标准》（DB32/191-1998）
●《中华人民共和国公共安全行业标准》（GA274-2000）
●《民用建筑电气设计规范》（JGJ／T16-92）
●《低压配电设计规范》（GＢ50054-95）
●《电器装置安装工程施工及验收规范》（GBJ231-82）
●《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-1994）
●《商用建筑线缆标准》（EIA／TIA—569）
●《工业电视系统工程设计规范（GB3115—87）
●《电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ23—90，92）
5、设计思想
本三网合一系统本着采用先进的技术和设备，综合运用计算机网络技术、广播技术、数字视频监视、控制等技术手段，为维护好在**X学校的各公共活动区域学生宿舍楼的公共秩序和保证学校安全运作及实现现代化综合管理、创造新的教学体系提供必要的技术条件。
现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷，且在计算机网络系统多媒体产品中匀可来自世界各地，种类及品牌琳琅满目，当中良莠不齐，在所难免。
由于专业性强，非专业技术人员很难深入了解其性能，这就要求设计人员必须站在用户立场，从以下几个方面进行综合考虑。
①厂牌形象:
一般知名度高又来自发达国家的品牌都具有一定的专业水平，而多媒体教学系统工程属于固定资产投资，选用具有良好形象厂商的产品，更能保障设备的技术先进、质量优良和安全可靠性。
②专业化程度:
具有相当专业水平的厂商，其系统设备也齐全，并具有可靠的稳定性。
而东拼西揍的设备组合，其系统品质自然会大打折扣。
③专业素质及维修能力:
不管产品品质有多好，总归有出故障的一天，具有专业素质的售后服务能力，对用户很重要。
④设备的整体性:
尽可能在一个系统中选用同一厂牌的设备，使产品性能得以充分体现，以提高系统的稳定性和使用寿命。
⑤方便用户操作:
根据使用环境，选配容易操作的系统，使系统功能得以充分利用。
而方便的系统操作更能满足用户需要。
⑥系统的扩展能力:
当今科技日新月异，尤其是电子产品，更新换代率更高。
较强的系统扩展能力，可以让用户在需要时，只需增加少量部件即可使系统得以扩展，以提高使用价值。
⑦产品的延续性:
充分考虑产品的发展趋势，不会因科技进步，使产品很快被淘汰。
⑧实用的系统设备:
根据使用场合选配实用的设备“量体裁衣”，尽量避免选用超过所需功能的设备，既不实用，也浪费投资。
⑨设备技术指标的真实性:
只有真实的技术指标才有参考价值，而一些厂商为了促销产品，弄虚作假，会使用户受骗上当。
⑩价格因素:
在满足需要的前提下，寻求一个合理的投资是很有必要的，但“一分钱一分货”，过于压低价格，将会损害用户自己的利益。
6、设计原则
本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。
并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。
本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。
其具有以下原则：
1）先进性和实用性原则
整个系统的先进性，取决于设计人员是否具有创新意识，是否熟练掌握了这—行业的最新技术，以及是否能预见到今后几年多媒体技术提出的新要求．本次工程的建设，不仅要求设计严密、布局合理，能与新技术、新产品接轨，而且所选择的设备应在实施若干年后，亦能保持其功能完善而且不落后．同时应符合实际需要，不能华而不实，否则势必造成投资过大和浪费。
总之，就是要做到先进，实用，合理。
2）可靠性和稳定性原则
系统的可靠性和稳定性取决于选型设备的质量水平，专业名牌设备能保证设备的系统化及稳定性。
这就要求设计人员必须站在甲方的立场，尽可能在一个系统中选用同一厂牌的设备，使产品性能得以充分体现，以提高系统的可靠性和稳定性，系统的可靠性越高，抗损性就越强，从而得以延长设备使用寿命．
3）系统的可扩展性原则
整个系统应具有较强的扩展功能。
随着技术的不断进步，学校在需求上也将会发生变化，因此，本次三网合一系统的设计与实施应考虑到控制与使用的方便和功能上可扩展的实际需要，也就是说可灵活增减或更新各个子系统来满足不同时期的需要，能够在较长时间内保持系统的完善性和领先地位。
4）安全性和保密性原则
在系统设计中，既要考虑信息资源的充分共享，又要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的通讯环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等．
5）可操控性原则
对媒体系统运行工作是技术与人的管理的统一，先进的技术系统必须通过人的掌握才能真正发挥作用。
在本设计中，系统将通过先进的多媒体信息技术和计算机技术，将各种资源和手段通过统一的操作界面提供给管理人员使用与控制。
使得该系统的授权用户能通过统一的操作界面掌握各子系统的资源，同时，通过子系统之间的智能联动控制提升系统整体的性能及功能，以提高自动化程度和处理效率。
6）科学性和规范性原则
本三网合一系统是一个先进复杂的综合性系统工程，必需从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程，都严格按照国家有关的标准和规范，做好系统的标准化设计和科学的管理工作。
最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供甲方存档。
特别作为政府拨款项目，必须确保整个工程经得起各方面的和较长时间的严格考验。
7、设计目标
以客观要求为基础，采用具有目前国际先进水平的技术和设备，建立一个安全可靠、经济实用，使用方便的现代化三网合一系统，以达到节省人力、成本和以实现智能化控制的科学化管理。
以提高学校的安全保卫教学体系的科技含量。
二、三网合一系统
1、概述
三网合一系统是一个先进复杂的综合性系统工程。
整个系统的智能化功能实现都是基于计算机网络系统平台。
通过采用H3C公司的IP网络产品，整合广播系统、视频监控系统，实现音频、视频监控及数据等多种通信模式之间的交叉通信。
使具有操作权限的用户，可以通过在不同地理位置的校园网或互连网随时控制各IP终端设备播放监看不同的内容。
从而简化系统的部署、运营、维护和管理。
各IP广播终端、监控点的广播和监控均以网络中心的汇聚交换机以光纤向学校的宿舍区、操场、食堂、校道以总线型、星型的布线方式全面展开，实现学校各区域的广播和监控或将网络融会贯通到各个区域，各IP广播终端、监控点经过编码接入接入交换机，在通过光纤接往汇聚交换机，实现学校各区域的广播和监控（推荐）。
2、系统构成
本三网合一系统由以下三大系统构成：
计算机网络系统、广播系统、视频监控系统。
2.1计算机网络系统
2.1.1概述
**X计算机网络系统是整个智能系统的信号传输的基础平台。
因此结合**X需求和实际情况，对综合布线进行整体设计。
作为智能系统的一个重要组成部分，校园网络布线系统的开放性和灵活性是非常必要的，同时还必须满足各种信号的统一介质下传输，因此在整个校园网网布线系统上采用相对应的产品，以确保各个网络系统的可靠性，先进性、实用性、扩展性、先进性、集中性。
2.1.2结构化综合布系统构成
结构化综合布线系统由工作区子系统、配线（水平）子系统、干线（垂直）子系统、设备间子系统、管理子系统、建筑群子系统六个子系统组成。
1．工作区子系统
工作区子系统由配线（水平）布线系统的信息插座延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成，每个工作区根据用户要求，设置1至3个计算机终端接口。
2．水平布线子系统
配线（水平）子系统由工作区用的信息插座，每层配线设备至信息插座的配线电缆、楼层配线设备和跳线等组成。
3．垂直干线子系统
干线（垂直）子系统由设备间的配线设备和跳线，以及设备间至各楼层配线间的连接电缆组成。
4．设备间子系统
设备间子系统由综合布线系统的建筑物进线设备，电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。
5．管理子系统
管理子系统设置在每层配线设备的房间内，是由交接间的配线设备，输入/输出设备等组成。
6．建筑群子系统
建筑群子系统由二个及以上建筑物的电话、数据、电视系统组成一个建筑群子系统，它是室外设备与室内网络设备的接口，它终结进入建筑物的铜缆和/或光缆，提供避雷及电源超荷保护等。
根据**X的要求和建设目标,在该校园园网络综合布线中的六个子系统都涉及到了。
2.1.3网络建设需求分析
1.网络带宽考虑
网络带宽规划设计主要应考虑网络主干带宽和扩展能力，前端设备接入监控中心、监控中心互联、用户终端接入监控中心、广播终端的接入、分控广播主机，双向呼叫互播各种应用类型的接入要预留的网络带宽。
2.IP网络性能指标
监控中心内部及监控中心间互联的网络性能指标应符合通信行业标准YD/T1171-2001中所规定的1级（交互式）或1级以上服务质量（QoS）等级。
具体指标如下：
Ø网络时延上限值为400ms。
Ø时延抖动上限值为50ms。
Ø丢包率上限值为1×10-3。
Ø端到端的信息延迟时间
信息（包括媒体信息、控制信息及报警信息等）经由IP网络传输时，端到端的信息延迟时间包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间。
前端设备与监控中心间端到端的信息延迟时间应不大于1秒。
前端设备与用户终端间端到端的信息延迟时间应不大于2秒。
3．功能需求分析
1、满足计算机教学科研、行政办公需要，提供各种教学、办公工具和支撑平台，并提供丰富的计算机软硬件系统资源。
2、具有完善的办公事务处理能力，包括电子公文传递、电子公文管理、电子邮件、邮件收发等无纸办公自动化功能。
3、满足信息情报交流的需要，方便学校各级领导和教学科研人员对各种信息资料、科技情报的检索和查阅。
包括Web查询、电子公告、电子新闻等。
4、具有远程通信能力，借助电话网等通信手段，以最低的通信成本，方便地实现远程互联，跨越地域限制，满足学校要求，加强各单位之间的业务联系和信息资源共享。
5、具有收集、处理、查询、统计各类信息资源的能力，充分利用原有数据资源，为学校领导提供准确、快捷的数字信息，实现数据化管理和智能化决策。
6、学校网络系统要确保整个计算机网络系统的可靠性、安全性，具有一定的冗余。
容错能力强，确保信息处理安全保密。
7、学校信息网络系统要保证实用和技术先进，便于非计算机专业人员使用，并能不断满足学校未来业务发展的需要，具有很强的扩展能力。
3.网络质量要求分析
园区监控业务特点
◆监控点多
大量（>1K）监控点接入
◆每监控点流量大
所有图像清晰度要求高（码流≥2M）
◆整网流量巨大
存储流+实时视频，流量上G（流量≥2G）
◆实时监控多
多点同时实时查看监控实时图像，实况流需要复制给多个点
◆流量同质性
多媒体流量占99％，并发少量控制信令
◆业务流量模型多
存储业务、实时业务混杂
◆业务持续性
安防监控专网需要7×24小时工作，不能出现故障、中断，要求网络每个节点高可靠、故障切换时间短
广播、视频监控承载网络
高带宽、无收敛
低时延、强复制
业务分类、流量分路
高可靠
平滑扩容、即插即用
●千兆接入，万兆核心
●各网络节点均无带宽收敛
●网络级联数量越少越好、低转发时延
●专业组播网，组播流量按需快速加入、离开
多媒体流量隔离，互不干扰
每个节点高可靠、故障切换时间短
●扩容方便，设备增加不能影响原有业务正常运行
●平滑扩容中，大部分设备可按需扩展，无影响。
重点是核心层网络设备扩容需要拓扑自动发现、即插即用
4.安全需求分析
安全保障需求是一个动态的需求，现阶段安全需求主要有：
1、物理上安全需求
对机房场地的设计和建设按照相关的规定，采取一定措施以防止水灾、火灾、自然环境事故、防止设备被盗等。
对提供的所有设备在本身上是安全可靠的。
2、信息保密和完整性需求
防止数据在链路上被截获而造成泄密，保证数据的一致性，尤其是防止XX对数据新增、修改或破坏。
3、数据的安全性
由于“报警与监控系统”的建设关系到国家、社会的稳定、关系到人民群众的生活和安全，它的安全性就极其重要，因此，对数据的安全性就非常重视。
4、接入终端的安全性
对接入终端要有很好的安全控制保障，有控制，有认证的接入。
禁止非法用户使用各种攻击手段对网络进行破坏或者盗取数据
5、信息安全保密服务
信息安全保密服务包括：
全方位的网络安全保密咨询、网络安全保密技术培训；静态的网络安全保密风险评估；特别事件应急响应等。
2.1.4网络系统建设设计思路
校园网络系统的设计、实施，按照一切从实际出发，遵循经济实用的原则，依照以下思路进行：
1、总体规划，分步实施，基础设施建设一步到位
综合学校实际情况和需求,学校网络系统的建设应该分步实施。
但是分步实施是在总体规划下的分步实施。
没有总体规划，整个系统有可能陷入各个部分相互不兼容和前期投资的极大浪费。
基础设施建设，这里主要是指综合布线系统的建设，采用一步到位的办法。
因为综合布线系统有它的特殊性，综合布线的材料并不昂贵，在建筑群子系统中楼层间的汇聚交换设备、均采用光纤连接，适度超前以满足IP广播系统、监控系统的目前和多网融入扩展的需求，因此**X综合布线系统建设采取一步到位的办法布置。
2、特别注重应用系统的建设
建设校园网络的目的就是为了应用，从而提高学校的办事效率、教学效率。
所以在该校园网建设当中，应考虑后期各应用系统的扩展和应用。
应用系统的覆盖范围相当广泛，大致就是功能需求里提到的几个方面：
校园网内部网站应用（Web发布系统、信息查询系统、电子邮件系统、BBS电子公告系统和文件传输系统）、网络教学和远程教学系统（网上课件制作平台、网上课件管理与浏览、网上作业与考评系统、网上答疑系统、网上教学管理系统和实时交互式远程教学系统）、计算机辅助教学系统（VOD视频教学系统、多媒体课件制作平台、电子备课系统、COD课件点播系统、试题库管理系统和素材库管理系统等）、办公自动化系统（校长办公系统、网络会议系统、办公审批系统、通知公告系统、公文收发系统和文档管理系统）和管理信息系统（校长查询系统、后勤管理系统、财务管理系统、图书管理系统、教务管理系统和学籍管理系统）。
也就是整个网络系统的建设应能满足各种后期应用系统、网络系统多元化的业务接入。
3、把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性结合起来
这里的先进性指的是系统的硬件和软件不落后并能在相当长的时间内发挥极大的作用，而不仅仅看现在的网络建设中包含了多少新的或称为先进的技术。
当前计算机技术和网络技术发展很快，设备更新淘汰也快。
先进的技术只有在使用中产生了巨大的效益时才被赋予了先进性，只是采用了先进的技术并不表示就有了先进性。
一个系统是否具有长久的生命力是考察一个系统是否具有先进性的最重要的考察依据。
系统的可扩展性是指系统的硬件和软件对未来技术的包容能力和现实的扩充能力。
其主要表现为系统的结构是否开放，其重要性远远超过具体的设备是否开放和冗余。
只有把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性有机地结合起来，才能保证一个系统具有长久的生命力，从而具有先进性。
4、符合标准（国际标准和国家标准）
符合标准，其实是系统具有开放性的前提条件，是不言自明的。
因为当今时代是一个强调开放的时代，从而是一个强调标准的时代，所以把这一条单列，以示重视。
2.1.5网络系统设计
1．设计要求
●保证网络带宽；
●保证网络可靠性；
●保证接入安全性；
●降低接入线路成本；
●保证网络对广播的承载能力；
●保证网络对视频的承载能力。
2．骨干网设计
网络机房、教学楼、综合楼、实训楼的建筑群子系统的核心交换机构成整个网络、广播、监控系统承载网络的骨干网络。
为提高骨干网络的可靠性，本方案建议采用双核心。
即在网络机房部署一台H3CMSR50-40路由器、一台H3CS7506E核心交换机，在办公网络、教学网络各部署一台H3CS3610智能二/三层交换机通过千兆光纤相连，各区域的IP广播终端，前端监控接入点通过编码器接入到接入交换机，接入交换机通过千兆光纤与核心交换机相连。
（建议采用此种连接方式）
3．监控点的接入设计
集中监控点设计
对于比较分布比较密集的监控点，如楼宇室内监控等，可以采用H3C高密度编码器EC1001/EC1002/EC2004/EC2008等，采用楼层/楼宇汇聚的方式接入，并接入到接入交换机即可。
分散监控点设计
在周界监控等场合，由于监控点多且分散，如采用星形的连接，则需要铺设多条光缆，工程量巨大，且每条线路带宽也得不到有效利用，存在巨大的线路资源浪费。
因此，我们建议在分散监控点采用EPON（EthernetoverPON）技术，根据监控点的分布情况，由各接入点引出若干条光纤，通过无源分光器，以树形的结构延伸到各监控点。
采用EPON的组网方式，可以极大的节省主干线路光纤资源，且每个监控点到交换机都为独享带宽，根据每路摄像头的码流要求，并考虑将来的扩展，我们建议每路带宽设计为10Mbps，即每个EPON树能最大支持100路的枝节点。
EPON中使用单芯光纤，在一根芯上转送上下行两个波（上行波长：
1310nm，下行波长：
1490nm，另外还可以在这个芯上下行叠加1550nm的波长。
EPON系统由OLT（OpticalLineTerminal）、ONU（OpticalNetworkUnit）、POS（PassiveOpticalSplitter）组成：
OLT：
放在分局机房，为S7500上的多块OLT插卡。
ONU：
放在前端视频监控点附近或内置在编码器上，对于前端监控摄像头较为聚集的位置，采用单独的ONU设备，一端连接EPON光纤，另一端通过双绞线连接编码器；对于其他较为分散的监控点，则采用编码器内置ONU插卡的方式，将编码器直接连入EPON网络。
POS：
无源光纤分支器，是一个连接OLT和ONU的无源设备，它不需要电源，可以置于相对宽松的环境中，它的功能是分发下行数据，并集中上行数据，POS可以放置在主干光纤。
4．IP广播终端的接入设计
各IP广播终端直接通过分布在各域的接入交换机相连，接入交换机在通过光纤接入汇聚交换机。
或通过分散监控点设计方式中以就近的编码器以太口连接，实现IP广播。
2.1.6三网合一网络系统主要设备选型与功能介绍
依结构化综合布线系统的六个子系统，及为实现IP控制的三网合一的智能化系统所要使用到的主要网络设备产品选型，在以下分别介绍：
H3CMSR50-40路由器
H3CMSR50-40路由器是一款多业务开放路由器。
其集数据安全、语音通信、视频交互
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