城市治安網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案解析

本文所述監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)對應城市治安監(jiān)控的需求大概建設了2000個監(jiān)控點，主干網(wǎng)采用千兆光纖傳輸，分兩級管理體系，可提供可擴展的連接接口。此方案采用分布式視頻服務系統(tǒng)，可自由劃分網(wǎng)絡服務結構，而建立在已有網(wǎng)絡上的構架體系，使系統(tǒng)達到零布線或少量布線，故而擴展上不受任何結構上的限制，可隨網(wǎng)絡的延伸無限擴充。

根據(jù)目前的應用和未來發(fā)展的需要，現(xiàn)階段城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須達到以下目標：

1、打破現(xiàn)有多指揮中心共存的現(xiàn)狀，進行集中投資、管理，避免重復投資與建設，在節(jié)約資源的同時提高技術維護和管理水平，并且使離散的數(shù)據(jù)庫和信息資源得以聯(lián)動共享，發(fā)揮更大的作用。采用計算機輔助調度技術，裝備先進的指揮調度通信系統(tǒng)和信息化管理系統(tǒng)，使得接警和處警都能更加準確和快速，大大提高城市對各類突發(fā)事件的反應能力。

2、采用統(tǒng)一的指揮調度系統(tǒng)，使跨部門、跨警區(qū)、跨警種之間得以互通協(xié)作，使統(tǒng)一指揮、協(xié)同作戰(zhàn)成為可能，實現(xiàn)真正的社會應急聯(lián)合行動。例如目前存在多個公眾特服號碼(110、119、120等)，市民難于記憶，不便于得到相應的服務、救助和保護。城市治安監(jiān)控系統(tǒng)應使得市民的任何報警，求助只需撥打同一個號碼，不再需要記憶諸多特服號碼，更不存在忘號的危險，為獲得各類服務與救助節(jié)省了寶貴的時間。同時使市領導能快速獲取信息，幫助正確、快速執(zhí)行決策。

總而言之城市治安監(jiān)控系統(tǒng)應打破現(xiàn)有多個指揮中心間的數(shù)字鴻溝，使離散的數(shù)據(jù)庫和信息資源得以互聯(lián)和共享，發(fā)揮更大的作用。

用戶需求

對于城市出入口、交通要道、路口、案件多發(fā)區(qū)、金融商業(yè)區(qū)、重點單位等要害部位的監(jiān)控;提高市公安機關對案情的實時發(fā)現(xiàn)率和響應速度。尤其要提高對“兩搶一盜”的防、控、打能力;提高市公安機關對案情的回查發(fā)現(xiàn)率，提升取證的效率和效益，以提高破案率;提高對緊急事件的響應速度和處理能力，以及對特定事件的預案管理能力;實現(xiàn)分布式網(wǎng)絡架構，構成多級管理模式;實現(xiàn)視頻信息共享和互聯(lián)互控，支持相關單位授權訪問，提升整個城區(qū)視頻報警監(jiān)控系統(tǒng)的綜合效益。通過綜合利用各方面資源，使之成為重大事件的輔助決策工具;通過多級用戶權限管理和日志管理，提高監(jiān)控系統(tǒng)的使用安全性和管理效率。

監(jiān)控系統(tǒng)設計

整體設計說明

根據(jù)城市治安監(jiān)控系統(tǒng)要求，結合實際情況，設計了如圖1的方案。

城市治安監(jiān)控系統(tǒng)管理現(xiàn)主要分為兩級管理，二級為指揮中心，一級為分控中心?？紤]到未來整個城市的聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)必須提供能與上級部門連接的網(wǎng)絡接口。

·二級點(指揮中心)：對整個區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)起到總調度作用，在指揮中心的電視墻上主要顯示重要地點的圖像。具有整個監(jiān)控系統(tǒng)最高的管理權限，可以監(jiān)控系統(tǒng)的各個節(jié)點、設置各個節(jié)點工作情況、對歷史監(jiān)控圖像進行檢索、查詢、回放等操作，并且在發(fā)生報警時迅速通知相關部門進行相應處理。指揮中心所屬信息中心負責整個系統(tǒng)運行中的管理與日常維護，管理員可通過網(wǎng)絡進行設備的遠程升級與控制，還可更換故障設備而不影響到系統(tǒng)的正常運行;

　　網(wǎng)絡構成及安全要求

交通治安視頻監(jiān)控及交通管理傳輸部分組成一個視頻傳輸專網(wǎng)，不與現(xiàn)有公安專網(wǎng)混合在一起。各個縣市區(qū)局以及城區(qū)各派出所現(xiàn)有的公安專網(wǎng)全部升級至100M，并適當升級關鍵網(wǎng)絡設備。

視頻傳輸專網(wǎng)的監(jiān)控點接入及與公安專網(wǎng)之間要部署符合公安部要求的網(wǎng)絡安全措施，確保公安專網(wǎng)安全。市治安監(jiān)控系統(tǒng)分兩級管理系統(tǒng)，第二級為指揮中心，有大屏幕顯示墻，所有道路監(jiān)控和重點位置的攝像機圖像都匯總到指揮中心進行控制、存儲。第一級為分控中心，各所轄區(qū)域攝像機圖像和信息先進入該轄區(qū)的分控中心。所有攝像機在本地進行監(jiān)控和存儲，重點攝像機能同時把信號轉發(fā)到指揮中心進行監(jiān)控和存儲。采用指揮中心和分級監(jiān)控的管理方法。

監(jiān)控監(jiān)測點分布

本系統(tǒng)中，2000多個監(jiān)控監(jiān)測點分布在政府機關路口、1-4級公路的道口及主要路段、重要的公共娛樂場所。采用網(wǎng)絡視頻編碼器將各監(jiān)控監(jiān)測的相關視頻信息在本地完成編碼并傳輸?shù)礁魉牭姆挚刂行?，分控中心通過網(wǎng)絡視頻解碼器解出圖像并將其通過模擬輸出傳輸?shù)诫娨晧ι线M行顯示，同時需要能夠集中管理所轄區(qū)域內的網(wǎng)絡視頻編碼器，通過網(wǎng)絡上傳到指揮中心。另外一方面，任何能夠連接到網(wǎng)絡的授權用戶均可以通過PC客戶端實現(xiàn)對監(jiān)控視頻流的查看和控制。

系統(tǒng)總體結構

如圖2所示，將監(jiān)控端的模擬信號使用編碼器轉換為數(shù)字信號，通過網(wǎng)絡傳輸給各分控中心的視頻管理服務器，視頻管理服務器接收數(shù)字信號并以單播的方式向本地及上級指揮中心轉發(fā)數(shù)據(jù)。本地及上級指揮中心的解碼器通過對數(shù)字信號解碼，傳輸?shù)捷敵鲈O備。

分部設計

分控中心功能

前端各監(jiān)控點的攝像機、報警設備、語音分別接入到編碼器的相應接口，完成監(jiān)控點的模擬信號數(shù)字化，數(shù)字信號再通過網(wǎng)絡接入到所轄區(qū)域內。分控中心放置一級視頻管理服務器、視頻解碼器、監(jiān)控客戶端、網(wǎng)絡存儲設備、電視墻等。分控中心的一級視頻管理服務器將監(jiān)控點的視頻、音頻及報警信號轉發(fā)至指控中心的二級視頻管理服務器。系統(tǒng)允許相應的授權用戶通過軟件客戶端直接訪問本分控中心或同級分控中心的一級視頻管理服務器或指揮中心二級視頻管理服務器，并輸出權限范圍內的圖像。

存儲設備對所管轄區(qū)內監(jiān)控點的視、音頻進行本地存儲。解碼器負責將視頻管理服務器轉發(fā)的視頻數(shù)據(jù)解碼還原成模擬信號輸出到電視墻上，保證能輪巡顯示所轄區(qū)的每個監(jiān)控圖像，并能同時顯示多個監(jiān)控點圖像。各分控中心主要對各所屬轄區(qū)內的監(jiān)控點進行24小時實時監(jiān)控，并通過解碼器解碼上電視墻。若監(jiān)控點發(fā)生問題，值班人員及時通知事發(fā)地點的值班人員或親自處理。

分控中心作為一線最直接作戰(zhàn)單位，其前端監(jiān)控監(jiān)測點分部在主的街道、公路和重要的公共場所。系統(tǒng)將各監(jiān)控點監(jiān)測的相關視頻信息在本地完成編碼并通過光纖傳輸?shù)椒挚刂行木钟蚓W(wǎng)，分控中心通過客戶端訪問分控中心的一級視頻管理服務器輸出的各自轄區(qū)的圖像。并將圖像轉發(fā)上傳到指揮中心，實現(xiàn)指揮中心和分控中心相結合的管理方法(管理結構如圖3)。

　　指揮中心功能

中心配置二級視頻管理服務器、綜合管理服務器集群、視頻解碼器、客戶端PC等設備，采用千兆光纖接入。指揮中心局域網(wǎng)內放置二級視頻管理服務器、綜合應用服務器集群(GIS、車牌識別等)、視頻解碼器、網(wǎng)絡存儲設備、電視墻等。二級視頻管理服務器除管理接入本轄區(qū)的攝像頭外，還負責管理下級分控中心的攝像頭，它對前端各監(jiān)控點的攝像頭等設備進行遠程控制與管理，分別將各分控中心的一級視頻管理服務器轉發(fā)的數(shù)據(jù)流和將接收到編碼器的數(shù)據(jù)流以單播方式進行轉發(fā);存儲設備通過安裝存儲軟件對前端傳輸?shù)囊曨l進行存儲;解碼器負責將視頻轉發(fā)服務器的視頻信號、數(shù)據(jù)進行解碼，分別把還原的視頻信號輸出到電視墻，語音信號輸出到音箱，并以輪巡的方式將前端所有監(jiān)控點的圖像實時轉發(fā)顯示在顯示器或DLP大屏幕組成的電視墻上，供直接管理人員使用;管理人員可利用位于網(wǎng)絡中的PC機，通過安裝客戶端軟件和配給的相應權限進行實時瀏覽，還可控制本中心所屬各監(jiān)控點的畫面?？蛻舳丝梢愿鶕?jù)具體情況增加，只要PC與本網(wǎng)絡相連即可，中心則無須增加任何設備。

指揮中心作為整個系統(tǒng)的核心，是數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)存儲中心。各分控中心一級視頻管理服務器轉發(fā)音、視頻流上傳至指揮中心，構成完整的應急監(jiān)控系統(tǒng)結構，形成完整的系統(tǒng)功能。

客戶端PC安裝視頻監(jiān)控服務器軟件以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，將所有前端攝像機、視頻服務器等設備管理起來，并對網(wǎng)絡中的用戶實現(xiàn)授權管理，用戶根據(jù)不同權限對圖像進行監(jiān)視、查詢、錄像、回放等操作，可同時顯示1/4/9/16個畫面，實現(xiàn)整個系統(tǒng)中所有服務器軟件的數(shù)據(jù)庫同步功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。

存儲設計

每個分控中心配置大容量磁盤陣列，負責對所轄區(qū)域的監(jiān)控點進行存儲。指揮中心只對重點及報警監(jiān)控點進行存儲，以此節(jié)約網(wǎng)絡帶寬。所有視音頻數(shù)據(jù)都能傳回中心，一般錄像儲存時間為7天，之后數(shù)據(jù)自動更替。重要及報警錄像保證存儲15天，另可將重要數(shù)據(jù)刻錄在光盤進行長期保存，以備調用。

如圖4所示，攝像機通過視頻服務器完成視頻數(shù)字，是實現(xiàn)全數(shù)字化監(jiān)控的必備條件。

監(jiān)控中心設計需求

系統(tǒng)功能體現(xiàn)：

·對視頻圖像的采集;

·視頻圖像的傳輸;

·對主要交通路口、公園及要害部位的實時監(jiān)控，并可根據(jù)實際情況實現(xiàn)對相應設備、警力和事件處理的控制;

·實現(xiàn)視頻信息的處理、存儲、控制及管理等工作;

·用戶與權限管理;

·刑事治安案件現(xiàn)場處置和圖像查詢;

·監(jiān)督和處理重大突發(fā)事件;

·重大社會活動的指揮調度;

·重大警衛(wèi)行動的指揮調度;

·報警聯(lián)動;

·語音功能;

·移動/無線監(jiān)控;

·警用地理信息系統(tǒng)(GIS)功能;

·車牌識別與人臉識別系統(tǒng);

·提供智能便利的管理維護;

　　系統(tǒng)平臺建設

平臺結構描述

1、建立一套統(tǒng)一的視頻監(jiān)控管理平臺，依托網(wǎng)絡作傳輸通道，在監(jiān)控終端上瀏覽各前端視頻信號，通過統(tǒng)一的界面控制所有的攝像機、矩陣、硬盤錄像機、視頻服務器等設備，實現(xiàn)本需求中的所有系統(tǒng)功能。

2、平臺系統(tǒng)具有自動連接功能，網(wǎng)絡中斷再復通后，管理平臺下的所有設備應能夠自動連接到監(jiān)控系統(tǒng)并正常工作。

3、采用傳統(tǒng)桌面C/S方式相結合的架構，使用SQLserver2000數(shù)據(jù)庫，普通用戶的監(jiān)控用C/S方式;平臺實現(xiàn)視頻監(jiān)控和錄像回放，視頻監(jiān)控的各類控制支持能夠用來被其它系統(tǒng)集成。

4、平臺軟件的設計采用表現(xiàn)層、應用層和數(shù)據(jù)層等三層體系的標準化模塊結構進行設計，必須按照實用性、兼容性、靈活性、可靠性等基本的網(wǎng)絡管理要求進行構建。

5、具備較強擴容性，能隨著前端接入點的增加對平臺進行硬件和模塊的擴容，并具有可實現(xiàn)服務器集群的技術基礎。

6、對前端圖像設備具有兼容性，包括對硬盤錄像機、網(wǎng)絡視頻服務器、數(shù)字攝像機等數(shù)字圖像設備的兼容;能夠實現(xiàn)多種模式的圖像采集、壓縮、顯示、報警聯(lián)動、控制、遠程存儲回放、遠程管理等;能夠兼容的數(shù)字圖像設備應包括國內主流品牌的數(shù)字圖像設備。

平臺硬件

1、管理平臺硬件主要由中心系統(tǒng)管理服務器、WEB服務器、報警服務器、視頻轉發(fā)服務器、存儲服務器等組成。各服務器根據(jù)用途和負荷可以合并使用。

2、管理服務器為整個平臺的管理核心，負責對整個平臺的用戶權限、設備狀況、聯(lián)動策略、電子地圖、告警信息和操作日志等進行集中配置和管理。

3、報警服務器主要用于采集和接受系統(tǒng)設備或報警接口提供的報警信息，并根據(jù)相關“單位”和“角色”為用戶配置分類、存儲、顯示和聯(lián)動操作。

4、視頻轉發(fā)服務器能為所有的硬盤錄像機提供統(tǒng)一的信息獲取、轉發(fā)和代理服務，并提供文件索引信息，當用戶遠程監(jiān)控、回放圖像或查詢告警信號時，視頻轉發(fā)服務器應向用戶發(fā)送所請求的索引信息。

5、存儲管理服務器主要實現(xiàn)數(shù)字視頻流的集中管理功能，并為視頻轉發(fā)服務器提供相關視頻索引信息。存儲管理服務器管理的對象可以是PC服務器存儲設備、DVR設備，也可以是磁盤陣列或磁帶庫(平臺模塊化處理如圖5所示)。

結語

從以上文章所述，該系統(tǒng)在實際的應用環(huán)境中，可實現(xiàn)實時監(jiān)控、錄像查詢、報警聯(lián)動、電子地圖、用戶/設備管理、系統(tǒng)維護等功能，可很好的滿足用戶的需求，而經(jīng)過實際的應用，系統(tǒng)始終運行穩(wěn)定。