影像存储与传输系统的设计及初步应用

第一篇：影像存储与传输系统的设计及初步应用

影像存储与传输系统的设计及初步应用

目前，影像存储与传输系统(PACS)已成为影像科室的必然发展趋势，是数字化医学影像系统的核心构架，其最基本的功能是两个：存档和通讯。这其中DICOM 30标准是保证PACS成为全开放式系统的重要的网络标准和通讯协议，它是利用标准的TCP/IP通讯协议来实现医学影像设备和PACS服务器之间的互连互通。

今年我院影像科与朗珈生物医学工程公司合作建成了基于全院规模的PACS系统，它以DICOM服务器为中心服务器，按照DICOM 3.0标准将院内的所有影像设备联网，对数字化的医学影像进行集中采集、传输、处理、存储和管理。

1.系统环境 1.1硬件配置

1.1.1服务器：DICOM服务器一台(DELL Poweredage 6650)，四个至强CPU，1G系统内存，6个SICSI硬盘，二块千兆网卡，二块百兆网卡，分别用于DICOM接收、报告站的图像传输和病区浏览站的图像和报告传输；可选的双通道或四通道RAID控制器卡，用于连接至内部和外部存储设备。打印服务器三台，我们利用三台图像浏览终端兼作医学诊断报告打印服务器。

1.1.2存储设备：EDIns磁盘阵列一套，容量为1T，做了RAID5和热备方式，能够充分保证影像数据的安全；Exabyte磁带机二台，用于备份病人的数据，备份策略为：每天进行一次完全备份，每小时进行一次差异备份，以上备份均为服务器自动进行，无需人工干预，以保证病人数据的安全。1.1.3影像采集设备：西门子15T超导型磁共振机1台，GE LightSpeed Plus多层螺旋CT机1台，OEC 9800 DSA 1台，菲力浦数字胃肠机1台，以上设备都具有DICOM 30接口。Picker CT机，GE黑白B超各一台，以上设备均为视频输出。 1.1.4图像工作站：分为四种，第一类是医学图像显示处理工作 站：Sun Advantage Windows(简称AW)2.0，128MB静态内存，20in彩显，1280×1024，DICOM 3.0接口；Magic View50，128MB内存，17in纯屏彩显，15G硬盘，1280×1024，DICOM 30接口。第二类是医学图像采集工作站：2台联想2200，19in高分辨率显示器，自制OK-M40图像采集卡，intel 100M以太网网卡，通过脚踏开关采集视频图像。第三类是远程会诊工作站：双显示器联想商用机，通过ADSL专线和301医院进行联网视频会诊。第四类是数据备份工作站：IBM商用机，HP刻录机，主要用于病人数据或典型病例的异地备份。 1.1.5 登记工作站：3台联想启天系列，同时安装了HIS的收费系统和PACS的登记系统，安装了双网卡，其中一块网卡和PACS的服务器相连，完成病人信息的登记工作，另外一块网卡和HIS的NOVALL网相连，通过HIS/RIS接口从HIS中提取病人的基本信息。 1.1.6 医学图像浏览及报告终端：13套双屏DELL商用机，考虑到需要做图像处理，CPU为P4 20G，内存为512M，双头显卡ATI Radeon VE(32M)显存，60G硬盘，19in高分辨率显示器，intel 100M以太网网卡。医生可以在查看病人图像的同时，输写病人报告，或者可以在两个显示器上进行病人图像的对比。

1.1.7 临床浏览终端：各病区均配备一台联想商用电脑用于图像浏览和调阅报告。 1.1.8 激光胶片打印机：AGFA LR3300两台。

1.1.9 激光打印机：3台，惠普(HP)Laser Jet 1000型。 1.1.10 传输介质：主干为千兆光纤，百兆交换到桌面。 1.2软件

1.2.1 操作系统：

DICOM服务器：Windows 2000 Advance Server(中文版)； 图像浏览及诊断报告书写终端：Windows 2000 Professional(中文版)； 登记工作站：Windows 98(中文版)。 1.2.2 系统数据库：SQL SERVER 2000 1.2.3 网络传输协议：标准TCP/IP协议 1.2.4 PACS中心服务器软件：

LOGENE-DICOM Server：直接连接DICOM影像设备，支持DICOM Store SCU/SCP，DICOM Q/R SCU/SCP，DICOM PRINT SCU，DICOM FIND SCU/SCP。LOGENE-Database Server/Cache Server：任务管理和用户组管理，提供安全可靠的加密FTP讯道，增加权限控制和保护文件系统的安全性。具有动态流量控制和缓存控制功能。1.2.5 PACS系列软件：医学影像诊断报告系统LOGENE-Report 48.1 医学图像浏览终端LOGENE-Viewer 4.8.1 医学图像采集工作站：LOGENE-Grab 4.7.3 数据备份工作站：LOGENE-CDManager 4.8.1 登记工作站：LOGENE-Register 3.2

HIS/RIS/PACS接口：LOGENE-HIS/RIS/PACS，用于RIS/HIS、RIS/PACS的数据交换，RIS/影像设备的WorkList的数据交换。

2.系统结构 2.1网络结构：GE螺旋CT、AW工作站、激光相机和西门子1.5T MRI、Magic View50工作站、激光相机通过双绞线分别以各自的集线器(HUB)为中心连接成二个星形拓朴结构的Ethenet网络；数字胃肠机、DSA均按照DICOM 3.0标准，通过细缆直接连接到主干光缆上；另外Picker普通CT由于是视频输出，因此通过医学图像采集工作站，将视频信号转化为DICOM信号后，再经双绞线连接到GE螺旋CT的Ethenet网络中。以上两个网络与数字胃肠机、DSA均通过主干光缆连接到交换机上，再连接到DICOM服务器上，从而组成PACS网络。

2.2本PACS系统有五部分组成：图像采集、存储设备和数据库管理系统、图像浏览和诊断报告终端、网络设备、HIS网关。图像采集系统是指从非DICOM设备中获取图像，我院有一台PICKER CT机和GE黑白B超均是视频信号输出，我们通过自制视频采集卡OK-M40进行图像采集，在将其转化为符合医学影像通讯标准(DICOM)的数字图像格式后进入PACS系统。

图像存储分为2级：一级为146G×8的磁盘阵列，总容量为1.3TB，在线存储一年数据；二级为磁带机，采用在服务器端同步进行转存的方式。操作系统和数据库系统的备份，采用磁带机进行。系统在数据库服务器与平台无关，主要采用大型关系型数据库，可以是任意一种具有标准ODBC接口的数据库。考虑到医院的实际情况，以及和医院的HIS数据库的兼容性，采用了SQL SERVER2000数据库。

图像浏览和诊断报告系统：分为服务器端和客户端两部分，服务器端软件负责完成医学图像的传输、中心存储、数据库管理等任务，客户端软件具有医学图像浏览和影像诊断报告书写功能。

医学图像浏览软件具有强大的图像处理功能，可以通过网络从DICOM服务器硬盘、磁带库上调阅所需图像，并进行图像浏览和后处理。包括调节窗宽/窗位、单/多幅显示、局域/全图大、定量测量(CT值、距离、角度、面积)、电影播放、图像的转存和复制(转存为其他的图像格式)、打印和照相以及各种图像标注等。

医学影像诊断报告系统软件镶嵌于医学图像浏览软件内，可以在浏览图像后直接书写规范、标准的医学影像诊断报告。医疗诊断报告主界面上的输入项如姓名、性别、年龄、检查号及送检科室等病人信息可直接从RIS数据库中获取，报告日期由系统自动生成，报告医生默认为用户进入系统时所输入的用户名，且不能修改，检查方法、检查所见、检查结果都可从诊断模板中提取，直接或经局部修改后形成诊断报告主体。报告格式可任意选择，其中可包含1-2幅典型图例。

网络设备主要包括3COM 4007交换机、DELL Poweradage 6650服务器。 HIS网关：PACS/RIS能自动调用HIS登记数据，还可通过HIS发送诊断报告。

3.结果

在上述PACS的硬件设备安装、组网完成后，对PACS进行了整体调试，成功地实现了数字化图像在PACS内的传送、中心存储、不同操作系统(UNIX和Windows NT)不同格式图像在DICOM 3.0标准水平的相互兼容和影像交流，以及PACS内影像诊断报告的书写、共享、打印等功能，并实现了与北京301医院的实时远程会诊。2002年底PACS正式用于全院的各部门，显著提高了医院的工作效率及管理水平。

4.讨论

4.1 建立PACS的总体设计与分步实施

现代化医院的建设，应统一考虑PACS、HIS、RIS、CIS、CLIS等的建设。PACS主要进行影像信息的无损获取、存储、检索和传输通讯，是一门集医学、放射影像学、数字化影像技术、计算机技术、网络通信技术的综合学科，更是一项包括实施和服务的系统工程。在组建医院PACS时，就应以各医院自身需求以及医院和放射科现状为依据，同时充分考虑到医院的发展方向和目标，不要一味追求大规模PACS。

我们采取上述设计方案，是考虑到我院拥有许多高精尖的医疗设备，能容易的连接到PACS系统上，同时还是全市的影像质控中心，并且拥有一批计算机工程技术人员来维护系统的正常运行。

我们在完成总体设计后，将PACS的建设分为二期。

第一期要求在NT平台、磁盘阵列等存储介质上，在放射科内部联接MR、MSCT、CT、DSA、数字胃肠机和两台激光相机，完成仪器与网络系统的数据接口传送，在医生工作站上实现数字图像传输、存储、报告、打印等流程管理，即图像处理和RIS管理的功能；实现与我院门诊(NOVELL网络)、住院系统(SQL-SERVER70)的病人基本信息的数据共享功能，实现门诊、住院费用核输，实现我院与上、下级医院的远程影像会诊功能，给骨科、神经外科医生工作站提供图像浏览系统。这一期目标已于2002年底完成。

第二期要求联结DR、CR各一台和全院21个病区的医生工作站点以及病理科、电子胃镜室、B超室等的图像设备联结，即建立全院影像处理系统，全院各科室通过Web服务器调用权限范围内的所有影像资料。这一期目标于2003年底完成。 4.2 我院PACS系统的一些特点

4.2.1先进的系统网络。我院PACS的网络结构采用了国际先进的

扁平模式，所有的影像设备都直接连接到服务器，在服务器上统一管理和备份；所有的浏览和扩展终端也直接连接到服务器；由服务器统一提供影像数据和权限控制。影像设备的网段和浏览、扩展网段从物理上相区分，避免了对影像设备的直接访问，用操作系统的安全性和效率保证了系统数据的安全性和效率。

采用了这种结构后，存储方案完全在服务器端实施，避免了多级分布存储代理的数据迁移和备份造成过高的管理代价。具体存储方案的选择，如在线的磁盘阵列、近线和离线的光盘库和磁带库等，对网络的使用者来讲是完全透明的，可根据数据量和客户要求平稳升级。4.2.2 灵活、多样的服务器软件是本系统的一大特点，服务器提供的高端软件如下。(1)Database Server/Cache Server：任务管理和用户组管理，提供安全可靠的加密FTP讯道，增加权限控制和保护文件系统的安全性，具有动态流量控制和缓存控制功能。系统的数据库服务器与平台无关，例如可以采用NT、UNIX、LINUX等；数据库采用大型关系型数据库，同样可以是任意一种具有标准ODBC接口的数据库，如SQL Server、Oracle等。考虑与我院现有HIS系统的连接，本系统采用与HIS同样的SQL Server数据库，在合适的时机亦可以迅速切换到Oracle。

(2)DICOM Server：支持各种DICOM服务，Storage SCP/SCU、Query/Retrieve SCP/SCU，DICOM PRINT SCU，DICOM FIND SCU/SCP，图像类型有CT、MR、DR、DSA、US、NM、SC等等，实现了与其他支持DICOM的设备及PACS站点互连。

(3)WEB Server：采用HTTP协议进行数据传输，具有完善的权限管理，组成全院的影像INTRANET网络，为将来接入做好准备。网络中的任何站点都可以浏览授权的音像资料，也可以查阅或编辑诊断报告(受权限保护)，远程的用户也可以登入该服务器，如同在局域网中，进行阅片及诊断工作，缩短距离，实现远程会诊。

(4)安全连接：采用内部底层协议传输影像数据，可以高速的进行数据传输，由于采用底层网络协议，所以不依赖于操作系统的功能，而且传输过程中文件系统对于用户是不可见的，安全性高。 4.2.3使用了ODBC和文件系统管理。

PACS系统的数据库逻辑很简单，但数据量很大，属于一种重负载的简单应用。而且通常还会和其他医院的关系系统进行协同，如果PACS绑定一种数据库，那肯定会带来成本负担，而且这种绑定对于简单应用来说并没有性能上的改进。ODBC就是为这种情形设计的，其安全性很好，系统的灵活性很高。

同样原因，如果用RDBMS来管理这些影像的话，恐怕只有ORACLE一种数据库可能胜任。这种几百M数据的操作也一定会让数据库的效率降低很多。由于这些影像的性质和文件很类似，因此我们考虑将其交给文件系统来管理，配合文件系统的管理权限，安全性也有很好的保障。

有了这两种基础，如果将来PACS系统的负担增大了，则可以将数据库和文件系统移植到其他操作系统下的服务器上去，性能就可以大幅度提高，而系统软件不需要任何修改。 4.2.4基于视频会议的远程会诊系统。 本系统采用DICOM 30作为系统的设计、使用标准。具有以下优点：(1)开放性：遵循DICOM标准，能够从影像设备获取无失真的影像，同时具备以扫描或其他方式获取影像的能力；(2)安全性：运作稳定可靠，具备稳定可靠的网络传输能力，能够传输病历、诊断建议书及影像信息，同时能够提供实时的视频、音频及电子白板沟通手段，能够兼容ADSL、ISDN、光纤网等网络连接方式；(3)友好性：操作简单，界面友好；(4)可扩展性：既满足远程会诊需求，又为HIS、PACS系统需求作为充分考虑。

本系统采用SOCKET传送方式，传输格式为6VGA 320×240，采用MPEG4-1标准，每秒15帧，提

供了高质量的全运动、全色彩实时活动图像。

4.2.5 灵活、安全、满足诊断需要的图像浏览和诊断报告系统。

(1)完善的医生权限管理系统，可以根据医院的实际情况细分医生的权限，如修改报告格式，报告模板词条维护，从该设备中读出影像及报告数据，将数据写入该设备中，删除数据，显示/编辑病人信息，新建病人及报告，排版照相，修改报告信息，查看报告、审核报告，修改病人组织模式，打印报告等。

医生的权限和工作站无关，在PACS中的任何一台工作站，只要输入医生自己的用户名和密码就能做相应的操作，如MR的医生，在CT室的报告工作站上输入自己的用户名和密码后，就能输写MR的报告。

(2)远程控制，系统管理员可以在PACS中的任一台工作站上进行服务器软件的设置。(3)所见即所得的照相排版系统，用户在电脑上就能预览照相的效果。照相系统支持最新的MULITFORM格式。

(4)人性化的设计，如系统可以自动打开近二或三天内的检查病人的列表，报告模板协议，用户在输写报告的时候只需输入相应的报告模版协议代号(如“1234”)就能快速的调出相应的报告模板并自动的添加到报告中。报告的跟踪系统，可以记录病人报告的修改痕迹，如修改医生姓名，修改的内容，修改的日期。灵活的报告管理系统，可以根据用户的要求，增加或减少报告中的字段。等等。

(5)特有的HIS/RIS/PACS接口和RIS系统，实现HIS、RIS、PACS以及影像设备间病人数据的无缝连接。建立了以病人为中心的管理模式，任何时候可以查找到任何一个病人的任何影像信息和诊断报告。影像科完整的工作流全部实现了电脑管理，包括登记、报告等，并可以检测到每个病人在工作流中所处的位置。

为各级管理者提供了必要的统计和分析信息。

总之，一个先进的适合院情的PACS应该具备以下的特性：(1)实用性：系统应采用先进和成熟技术，全中文化，真正适合医院的具体情况。(2)标准性：系统应符合国际通用的DICOM 3.0和HL7标准，能与其他所有HIS、RIS、PACS进行互连，PACS只有与RIS和HIS相结合，才能充分利用PACS中的图像信息，才能充分发挥其最大效益。(3)经济性：与西方发达国家相比，我国经济水平尚有一定的差距，大多数医院的经济承受能力较弱，因此，经济性是计划中重要的一个环节。(4)兼容性：建设PACS的目的是实现影像医疗信息充分共享，对于非DICOM标准的影像设备能进行标准化转换。(5)开放性：考虑到系统中所选用的技术及设备的协同运行能力，系统所采用的软硬件平台应具有开放性、可扩展性，要求采用的规范不受生产厂商的制约，这样医院今后系统升级、使用另外的PACS服务器、以及与其他医院进行影像共享的时候都不必重复投资。(6)其他：界面友好，使用方便，具有强大的图像后处理功能，系统框架合理先进，稳定性好，维护方便。

第二篇：高速公路监控系统存储应用方案

高速公路监控系统存储应用方案

高速公路, 监控系统, 存储高速公路介绍

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。

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。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。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。

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。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。

下载(84.97 KB)

2010-10-11 18:37

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。

第三篇：广播电台传输覆盖系统设计

广播电台传输覆盖系统设计

一.概述

合理的构建广播电台信号的传输和覆盖网络，可最大限度的发挥广播电台的技术优势，作为地市级广播电台其经济状况、地理位置、人口分布、行业规定等情况在一定的条件下决定了当地广播系统的发展步伐及传输覆盖的形式，卫星覆盖的方式目前对于市级广播电台来讲，在播出覆盖成本、经济效益、技术等方面都不太实际，短时间内难以应用。互联网网上广播覆盖目前处于发展阶段，随着经济的发展和数字技术在广播系统的应用，可逐步实现地市级电台的网上广播，但不可能在短时间替代传统的广播节目接收手段，只能是传统广播在网络世界的延伸和补充。因此地市级电台利用中波、调频进行无线发射覆盖是目前的主要覆盖方式，利用有线电视网络传输广播电台信号是目前的主要传输方式。1.覆盖结构

地市级电台的覆盖按行政区域和人口分布情况可分为三个覆盖层面，即城市覆盖、城镇覆盖和乡村覆盖。城市覆盖应采用无线发射、有线电视分配网络辐射的形式，同时在公交车等小范围场所设立固定接收，城镇覆盖除采用上述形式以外，再在城镇乡村设立固定接收设施覆盖。村级以传输发展有线广播为主、有线用户发射（辐射）为辅的方式覆盖。2.发展要求（1）系统数字化：在节目的查询、采集、编排、审听、调用等方面实现节目数字化录制，数字化编辑，数字化存储和数字化音频节目资源共享等自动化功能，并逐步向实现广播全系统的数字化。

（2）播出自动化：在播出、管理等方面通过采用数字音频工作站系统，可极大的提高播出系统的安全可靠性和技术指标，不断加快广播电台的数字化进程。

（3）传输网络化：建立计算机局域网络互联互通系统，实现广播电台内部信息、数据的交互和节目资源的共享，在信号的外部传送方面，充分利用有线电视网络实现音频传输和射频传输。

（4）发射固态化：逐步更新原有的电子管发射机，采用全固态发射机。可大幅度提高发射设备的技术指标和系统稳定性并可同时降低发射成本。

二.信号传输系统 1.音频信号传输途径

（1）送到调频发射机房实现电台信号在市区的调频中心发射。

（2）送到微波机房经微波发射机传输到150公里外的兴隆县雾灵山上，实现电台信号的大功率调频覆盖发射。

（3）经光缆传输到3公里外的市网络公司有线电视前端机房后，分为两路：一路送入市区有线广播电视网实现电台信号的市区有线辐（发）射；另一路传输到各个县区的有线电视前端机房实现电台信号的县域网有线辐（发）射。同时，又为分布在各个县区的小功率调频发射机提供信号源，实现小功率调频覆盖发射。（4）经光缆传输到1.2公里外的中波台机房实现电台信号在市区的调幅（中波）中心发射。

（5）送到音频采集系统为今后实施互联网网上广播提供信号源。2.有线网络传输与覆盖

各县区目前已全部实现光纤联网，可在此基础上充分利用现有的传输系统实施广播电台信号的传输和覆盖。

（1）市区部分：将送入到市网络公司前端机房的音频信号，经调制后进入市区有线电视网完成对市区广播信号的调频有线覆盖。另外，可设立独立频道（频率），为宾馆、饭店、车站提供背景音乐及适时语音广播。

（2）县城部分：送入市网络公司前端机房的信号在调制之前经市县SDH传输网络传送到各县区的有线电视前端机房后分成两路，一路送入县级有线电视网络实现对县、乡（镇）的调频有线覆盖；另一路送入建在每个县城的调频发射机实现对该县城的调频无线覆盖。

（3）乡村部分：利用有线电视网络采用有线广播和有线电视共缆传送的模式实现县、乡、村的广播覆盖，具体是采用不同的频点，通过光纤或同轴网将调频信号送到各村调频音箱,实现终端调频自动接收多点扩音直接进行音频广播。

三．大功率调频调幅多频发射

无线发射系统以中波、调频为主要方式，市区采用多频调频、调幅混合发射覆盖，县级和乡镇采用调频同频发射。1.调幅（中波）发射 由建在海拔385米的沙子梁中波发射台完成承德电台两套节目在承德市区的中波覆盖。

第一套节目发射频率：1584KHz；发射机功率：1Kw；发射天线高度：90米。

第二套节目发射频率：900KHz；发射机功率：1Kw；发射天线高度：76米。

2.大功率调频发射

（1）由建在海拔355米的承德市佟山调频发射台完成承德电台两套节目在承德市区的调频覆盖。

第一套节目发射频率：89.1MHz；发射机功率：3Kw；发射天线高度：186米。

第二套节目发射频率：97.6MHz；发射机功率：1Kw；发射天线高度：186米。

覆盖区域：6400平方公里。覆盖半径：40公里。覆盖人口：约60万人。

（2）由建在海拔2118米的兴隆县雾灵山上的调频发射台完成承德电台第一套节目在承德周边区域的覆盖。

发射频率：93.8MHz发射机、发射机功率：5Kw、发射天线高度：60米。

覆盖区域：57000平方公里。覆盖半径：120公里，覆盖人口：约350万人。3.技术要求（1）每个调频发射频率要遵守频率制约关系。

（2）在中波、调频覆盖的中心区域（900平方公里市区）其中波场强要达到80dB以上、调频场强要达到65dB以上。

（3）系统技术指标全部要达到甲级。

四.结束语

广播电台的无线、有线、卫星和互联网四种传输覆盖形式，以传统的方式、发展的技术、未来的趋势从各自的特点充分发挥优势实现着传输和覆盖，作为地市级广播电台，要实现信号的广域传输和系统的覆盖，必须是传送与发射、有线与无线、多频与同频、调频与调幅互补相依的共同行为，用中波、调频进行无线发射覆盖仍然是目前主要的受众渠道,今后广播无线发射覆盖、有线传输覆盖和网络交互覆盖取长补短、相互促进是广播电台的发展方向,广播与互联网相结合、广播的无线和有线相互补充是未来广播技术发展的必然趋势,广播节目从采编播出到发射覆盖的全系统数字化将是广播电台的主要技术形式和技术目标。

第四篇：高速公路监控系统存储应用典型案例

高速公路监控系统存储应用典型案例

1、高速路监控系统概述

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。

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IPSAN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。IPSAN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。

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。

行业存储解决方案优势及案例

邦诺存储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FCSAN、IPSAN、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IPNAN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。

方案拓扑图

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。

第五篇：COFDM无线数字图像传输系统典型应用

COFDM无线数字图像传输系统典型应用

一、概述

伴随着国际通信技术的迅猛发展，COFDM调制技术也应运而生，以及TDS-OFDM技术为基础的DMB-TH国家标准推行，使得“高速运动中”和“非视通条件下”实现高质量实时图像和数据传输得到了长足的发展。无线数字图像传输系统采用了先进的OFDM调制解调技术、信道编码技术，并结合数字图像压缩MPEG2/MPEG4等多媒体网络传输技术，能够在高速移动环境下实现视频、语音、数据等宽带多媒体业务的实时、同步传输。具有覆盖范围广、灵敏度高、移动性好、抗干扰和抗衰落能力强、传输数据率高、稳定性和可靠性突出等显著优点，为指挥、抢险、侦察、野外作战等应急通信提供远距离、高质量、高速率、无线实时传输的理想解决方案，广泛应用于公安、武警、消防、野战部队等军事部门和广电、城市管理、人防、交通、海关、油田、矿山、水利、电力、地质、金融等国家相关部门。

二、系统特点和优势

无线数字图像传输系统设备采用先进的COFDM（信道编码的正交频分复用）全数字调制解调技术，具备以下特点：

1、绕射功能：在城区内车辆之间支持2-5公里移动中传输；在建筑屋顶与车车辆/人员这间支持5-30公里移动中传输。

2、移动速度：支持200公里/小时高速移动传输。

3、传输速率：支持高清晰度音视频和高速数据。

4、水面传输：在海岸与船艇这间传输距离40公里以上。

5、远距离传输：支持地面全向传输100公里以上，机载传输200公里以上。

6、携带方式：发射机可单兵背负、车载、船载、机载使用。

7、电池工作：设备内置电池可工作180分钟以上。

系统优势：

1、抗多径能力，适合在城区、城郊、建筑物内等非通视和有阻挡的环境中应用，表现出卓越的“绕射”“穿透”能力

2、适合高还移动传输，可应用 于车辆、船舶、直升机/无线人机等平台

3、适合高速数据传输，满足高清晰度音视频的传输

4、在复杂电磁环境中，抗干扰能力和抗衰落能力强

5、系统设计实用性好、可靠性高

三、系统传输结构

根据系统传输结构特点，可以分为以下4类：点对点应用，点对多点应用、多点对多点应用和多点接力

1、点对点：使用一套无线数字图像传输系统，同一个前端发射系统和一个接收系统组成，这种应用最为广泛，大部分使用都是采用该结构

2、点对多点

点对多点应用一般有两种方式：

一发多收，即一点发多点收

其实这种方式为点对点应用的延伸。一个发射前端只占有一个传输通道，接收系统由多个频段接收机组成。

多发一收

采用这种结构，必须采用频分方式，由多个不同频点的发射机组成前端发射系统，而接收系统内里必须能接收到不同频段发射机传回来的信号。

3、多点对多点

多点对多点，指的是由多个不同频点的发射前端和接收系统组成的应 用网络，系统比较复杂，成本较高，一个中等以上的城市采用多点对多点的网络结构，可以将多个部门的图像共享，传输多路图像。

4、多点接力

多点接力，指的是同多个不同频点的发射前端和接收系统组成的应用网络。

适合军队、边防武警等部队训练和实战中的机动灵活特点，将前方的图像传输到指定后方接收地。

四、系统工作方式

根据系统工作方式则可以分为下列几种方式应用:人到车，车到车，车到指挥中心，人到车到转信台到指挥中心，舰船、飞机到指挥中心和全城联网覆盖（移动基站覆盖方式）

1、人到车应用

一般的，在某些部门使用无线数字图像传输系统，由工作人员携带前端设备，如军队的侦察人员、消防部门的消防和搜救队员以及公安部门的刑侦队员等，工作人员采用专用背架背负发射前端设备，将信号从各种现场（建筑物内，街道，广场，战场等）传到后方的指挥车或者直接传到指挥中心，这种应用方式主要是受到发射机功率的限制，因为人员携带设备在功耗和功率上都必须降低要求，对发射机的供电和天线的长度以及设备的体积和重量都要综合考虑，因此，传输距离较短。

背负式发射前端到指挥车

2、车到车应用

车到车方式，一般在军队和公安等部门使用比较广泛，由于发射前端安装在机动车上，从而能够保证有正常的供电系统，可以在机动车上合用大功率发射机，从而提高传输距离，在地市环境同一路面，有阻挡的情况下，最小传输距离可以达到2公里，最大传输距离可以达到4公里，在城市环境同一路面，无阻挡情况下，车到车之间的最小传输距离可以过到5公里，最大传输距离可以达到7公里。

车载接收系统可以使用带升降杆和高增益全向天线结合的方式，接收天线的高度越高，传输距离越远，因此，车载接收系统使用车载天线也要尽可能的使用高增益天线，并尽可能使用大型车辆及升挂设备。

3、车到指挥中心应用

车到指挥中心，一般指的是发射前端安装在机动车上，而接收系统安装在指挥中心，这和车到车方式类似，但由于接收系统安装在指挥中心，也就有条件安装在比较高的位置上，这样，其覆盖范围大大提高。如果安装接收天线的高度达到100M，则在有楼群阻挡的情况下，无线数字图像实时传输系统能够传输5-10公里，最远传输距离可以达到20公里。如果高度达到200米，则可以在有阻挡的情况下可以传输20公里，而在无阻 挡的情况下，一般有效距离为50公里以上（视距传输），如果传输环境理想，最大可以传输100公里远。车到指挥中心这种工作方式，适合在大、中型城市使用，也可以作为一种中继方式使用，适合公安、消防、人防、军队和城市管理指挥车等应用。

4、人到车、车到转信台、转信到指挥中心应用

人到车、车到转信台、转信到指挥中心方式，一般在军队、公安、城市管理、人防等部门使用比较广泛，工作人员携带前端设备，将信号从各种现场（建筑物内，街道，广场，战场）传到机动指挥车，利用机动车上较大功率发射机，向处安装条件更高的位置上的基地转信台传送信号，并由基地转信台将信号发送到指挥中心，从而极大的提高传输距离。

5、舰船、飞机到指挥中心应用

舰船、飞机到指挥中心和车到指挥中心类似，一般发射前端安装在舰船或飞机上，而接收系统安装在指挥中心。和车到指挥中心相比，飞机离地面较高，舰船水面空间较开阔，所以其传输环境建筑物遮挡相对较轻，同时飞机和舰船移动方向相对来说比较容易定位。所以结合定向高增益全向天线，其覆盖范围大大提高。

6、全城联网覆盖应用（移动基站覆盖方式）

全城联网覆盖是采用以上介绍的点对点、点对多点和多点对多点组网方式，构造各个基站，然后结合COFDM(或微波)中继、卫星中继、光纤和网络中继，以及差频中继，将各个基站连接到中心站，从而构造覆盖整个大城市、特大城市的无线移动视频监控。