城市治安網(wǎng)絡(luò)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(duì)應(yīng)城市治安監(jiān)控的需求大概建設(shè)了2000個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，主干網(wǎng)采用千兆光纖傳輸，分兩級(jí)管理體系，可提供可擴(kuò)展的連接接口。此方案采用分布式視頻服務(wù)系統(tǒng)，可自由劃分網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)，而建立在已有網(wǎng)絡(luò)上的構(gòu)架體系，使系統(tǒng)達(dá)到零布線或少量布線，故而擴(kuò)展上不受任何結(jié)構(gòu)上的限制，可隨網(wǎng)絡(luò)的延伸無(wú)限擴(kuò)充。

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

1、打破現(xiàn)有多指揮中心共存的現(xiàn)狀，進(jìn)行集中投資、管理，避免重復(fù)投資與建設(shè)，在節(jié)約資源的同時(shí)提高技術(shù)維護(hù)和管理水平，并且使離散的數(shù)據(jù)庫(kù)和信息資源得以聯(lián)動(dòng)共享，發(fā)揮更大的作用。采用計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度技術(shù)，裝備先進(jìn)的指揮調(diào)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(zhǔn)確和快速，大大提高城市對(duì)各類突發(fā)事件的反應(yīng)能力。

2、采用統(tǒng)一的指揮調(diào)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(shí)現(xiàn)真正的社會(huì)應(yīng)急聯(lián)合行動(dòng)。例如目前存在多個(gè)公眾特服號(hào)碼(110、119、120等)，市民難于記憶，不便于得到相應(yīng)的服務(wù)、救助和保護(hù)。城市治安監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)使得市民的任何報(bào)警，求助只需撥打同一個(gè)號(hào)碼，不再需要記憶諸多特服號(hào)碼，更不存在忘號(hào)的危險(xiǎn)，為獲得各類服務(wù)與救助節(jié)省了寶貴的時(shí)間。同時(shí)使市領(lǐng)導(dǎo)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(yīng)打破現(xiàn)有多個(gè)指揮中心間的數(shù)字鴻溝，使離散的數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)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(diǎn)單位等要害部位的監(jiān)控;提高市公安機(jī)關(guān)對(duì)案情的實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)率和響應(yīng)速度。尤其要提高對(duì)“兩搶一盜”的防、控、打能力;提高市公安機(jī)關(guān)對(duì)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(duì)緊急事件的響應(yīng)速度和處理能力，以及對(duì)特定事件的預(yù)案管理能力;實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，構(gòu)成多級(jí)管理模式;實(shí)現(xiàn)視頻信息共享和互聯(lián)互控，支持相關(guān)單位授權(quán)訪問(wèn)，提升整個(gè)城區(qū)視頻報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的綜合效益。通過(guò)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(guò)多級(jí)用戶權(quán)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(shè)計(jì)

整體設(shè)計(jì)說(shuō)明

根據(jù)城市治安監(jiān)控系統(tǒng)要求，結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)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(jí)管理，二級(jí)為指揮中心，一級(jí)為分控中心?？紤]到未來(lái)整個(gè)城市的聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)必須提供能與上級(jí)部門連接的網(wǎng)絡(luò)接口。

·二級(jí)點(diǎn)(指揮中心)：對(duì)整個(gè)區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)起到總調(diào)度作用，在指揮中心的電視墻上主要顯示重要地點(diǎn)的圖像。具有整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)最高的管理權(quán)限，可以監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)、設(shè)置各個(gè)節(jié)點(diǎn)工作情況、對(duì)歷史監(jiān)控圖像進(jìn)行檢索、查詢、回放等操作，并且在發(fā)生報(bào)警時(shí)迅速通知相關(guān)部門進(jìn)行相應(yīng)處理。指揮中心所屬信息中心負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中的管理與日常維護(hù)，管理員可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)備的遠(yuǎn)程升級(jí)與控制，還可更換故障設(shè)備而不影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行;

　　網(wǎng)絡(luò)構(gòu)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(gè)視頻傳輸專網(wǎng)，不與現(xiàn)有公安專網(wǎng)混合在一起。各個(gè)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(jí)至100M，并適當(dāng)升級(jí)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

視頻傳輸專網(wǎng)的監(jiān)控點(diǎn)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(luò)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(jí)管理系統(tǒng)，第二級(jí)為指揮中心，有大屏幕顯示墻，所有道路監(jiān)控和重點(diǎn)位置的攝像機(jī)圖像都匯總到指揮中心進(jìn)行控制、存儲(chǔ)。第一級(jí)為分控中心，各所轄區(qū)域攝像機(jī)圖像和信息先進(jìn)入該轄區(qū)的分控中心。所有攝像機(jī)在本地進(jìn)行監(jiān)控和存儲(chǔ)，重點(diǎn)攝像機(jī)能同時(shí)把信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到指揮中心進(jìn)行監(jiān)控和存儲(chǔ)。采用指揮中心和分級(jí)監(jiān)控的管理方法。

監(jiān)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布

本系統(tǒng)中，2000多個(gè)監(jiān)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布在政府機(jī)關(guān)路口、1-4級(jí)公路的道口及主要路段、重要的公共娛樂(lè)場(chǎng)所。采用網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器將各監(jiān)控監(jiān)測(cè)的相關(guān)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(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器解出圖像并將其通過(guò)模擬輸出傳輸?shù)诫娨晧ι线M(jìn)行顯示，同時(shí)需要能夠集中管理所轄區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到指揮中心。另外一方面，任何能夠連接到網(wǎng)絡(luò)的授權(quán)用戶均可以通過(guò)PC客戶端實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控視頻流的查看和控制。

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

如圖2所示，將監(jiān)控端的模擬信號(hào)使用編碼器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給各分控中心的視頻管理服務(wù)器，視頻管理服務(wù)器接收數(shù)字信號(hào)并以單播的方式向本地及上級(jí)指揮中心轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。本地及上級(jí)指揮中心的解碼器通過(guò)對(duì)數(shù)字信號(hào)解碼，傳輸?shù)捷敵鲈O(shè)備。

分部設(shè)計(jì)

分控中心功能

前端各監(jiān)控點(diǎn)的攝像機(jī)、報(bào)警設(shè)備、語(yǔ)音分別接入到編碼器的相應(yīng)接口，完成監(jiān)控點(diǎn)的模擬信號(hào)數(shù)字化，數(shù)字信號(hào)再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入到所轄區(qū)域內(nèi)。分控中心放置一級(jí)視頻管理服務(wù)器、視頻解碼器、監(jiān)控客戶端、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備、電視墻等。分控中心的一級(jí)視頻管理服務(wù)器將監(jiān)控點(diǎn)的視頻、音頻及報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至指控中心的二級(jí)視頻管理服務(wù)器。系統(tǒng)允許相應(yīng)的授權(quán)用戶通過(guò)軟件客戶端直接訪問(wèn)本分控中心或同級(jí)分控中心的一級(jí)視頻管理服務(wù)器或指揮中心二級(jí)視頻管理服務(wù)器，并輸出權(quán)限范圍內(nèi)的圖像。

存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)所管轄區(qū)內(nèi)監(jiān)控點(diǎn)的視、音頻進(jìn)行本地存儲(chǔ)。解碼器負(fù)責(zé)將視頻管理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的視頻數(shù)據(jù)解碼還原成模擬信號(hào)輸出到電視墻上，保證能輪巡顯示所轄區(qū)的每個(gè)監(jiān)控圖像，并能同時(shí)顯示多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)圖像。各分控中心主要對(duì)各所屬轄區(qū)內(nèi)的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過(guò)解碼器解碼上電視墻。若監(jiān)控點(diǎn)發(fā)生問(wèn)題，值班人員及時(shí)通知事發(fā)地點(diǎn)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(cè)點(diǎn)分部在主的街道、公路和重要的公共場(chǎng)所。系統(tǒng)將各監(jiān)控點(diǎn)監(jiān)測(cè)的相關(guān)視頻信息在本地完成編碼并通過(guò)光纖傳輸?shù)椒挚刂行木钟蚓W(wǎng)，分控中心通過(guò)客戶端訪問(wèn)分控中心的一級(jí)視頻管理服務(wù)器輸出的各自轄區(qū)的圖像。并將圖像轉(zhuǎn)發(fā)上傳到指揮中心，實(shí)現(xiàn)指揮中心和分控中心相結(jié)合的管理方法(管理結(jié)構(gòu)如圖3)。

　　指揮中心功能

中心配置二級(jí)視頻管理服務(wù)器、綜合管理服務(wù)器集群、視頻解碼器、客戶端PC等設(shè)備，采用千兆光纖接入。指揮中心局域網(wǎng)內(nèi)放置二級(jí)視頻管理服務(wù)器、綜合應(yīng)用服務(wù)器集群(GIS、車牌識(shí)別等)、視頻解碼器、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備、電視墻等。二級(jí)視頻管理服務(wù)器除管理接入本轄區(qū)的攝像頭外，還負(fù)責(zé)管理下級(jí)分控中心的攝像頭，它對(duì)前端各監(jiān)控點(diǎn)的攝像頭等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與管理，分別將各分控中心的一級(jí)視頻管理服務(wù)器轉(zhuǎn)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(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā);存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)安裝存儲(chǔ)軟件對(duì)前端傳輸?shù)囊曨l進(jìn)行存儲(chǔ);解碼器負(fù)責(zé)將視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的視頻信號(hào)、數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，分別把還原的視頻信號(hào)輸出到電視墻，語(yǔ)音信號(hào)輸出到音箱，并以輪巡的方式將前端所有監(jiān)控點(diǎn)的圖像實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)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(luò)中的PC機(jī)，通過(guò)安裝客戶端軟件和配給的相應(yīng)權(quán)限進(jìn)行實(shí)時(shí)瀏覽，還可控制本中心所屬各監(jiān)控點(diǎn)的畫面?？蛻舳丝梢愿鶕?jù)具體情況增加，只要PC與本網(wǎng)絡(luò)相連即可，中心則無(wú)須增加任何設(shè)備。

指揮中心作為整個(gè)系統(tǒng)的核心，是數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心。各分控中心一級(jí)視頻管理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)音、視頻流上傳至指揮中心，構(gòu)成完整的應(yīng)急監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成完整的系統(tǒng)功能。

客戶端PC安裝視頻監(jiān)控服務(wù)器軟件以及數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，將所有前端攝像機(jī)、視頻服務(wù)器等設(shè)備管理起來(lái)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的用戶實(shí)現(xiàn)授權(quán)管理，用戶根據(jù)不同權(quán)限對(duì)圖像進(jìn)行監(jiān)視、查詢、錄像、回放等操作，可同時(shí)顯示1/4/9/16個(gè)畫面，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)中所有服務(wù)器軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)同步功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。

存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

每個(gè)分控中心配置大容量磁盤陣列，負(fù)責(zé)對(duì)所轄區(qū)域的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行存儲(chǔ)。指揮中心只對(duì)重點(diǎn)及報(bào)警監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行存儲(chǔ)，以此節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬。所有視音頻數(shù)據(jù)都能傳回中心，一般錄像儲(chǔ)存時(shí)間為7天，之后數(shù)據(jù)自動(dòng)更替。重要及報(bào)警錄像保證存儲(chǔ)15天，另可將重要數(shù)據(jù)刻錄在光盤進(jìn)行長(zhǎng)期保存，以備調(diào)用。

如圖4所示，攝像機(jī)通過(guò)視頻服務(wù)器完成視頻數(shù)字，是實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化監(jiān)控的必備條件。

監(jiān)控中心設(shè)計(jì)需求

系統(tǒng)功能體現(xiàn)：

·對(duì)視頻圖像的采集;

·視頻圖像的傳輸;

·對(duì)主要交通路口、公園及要害部位的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)設(shè)備、警力和事件處理的控制;

·實(shí)現(xiàn)視頻信息的處理、存儲(chǔ)、控制及管理等工作;

·用戶與權(quán)限管理;

·刑事治安案件現(xiàn)場(chǎng)處置和圖像查詢;

·監(jiān)督和處理重大突發(fā)事件;

·重大社會(huì)活動(dòng)的指揮調(diào)度;

·重大警衛(wèi)行動(dòng)的指揮調(diào)度;

·報(bào)警聯(lián)動(dòng);

·語(yǔ)音功能;

·移動(dòng)/無(wú)線監(jiān)控;

·警用地理信息系統(tǒng)(GIS)功能;

·車牌識(shí)別與人臉識(shí)別系統(tǒng);

·提供智能便利的管理維護(hù);

　　系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)

平臺(tái)結(jié)構(gòu)描述

1、建立一套統(tǒng)一的視頻監(jiān)控管理平臺(tái)，依托網(wǎng)絡(luò)作傳輸通道，在監(jiān)控終端上瀏覽各前端視頻信號(hào)，通過(guò)統(tǒng)一的界面控制所有的攝像機(jī)、矩陣、硬盤錄像機(jī)、視頻服務(wù)器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)本需求中的所有系統(tǒng)功能。

2、平臺(tái)系統(tǒng)具有自動(dòng)連接功能，網(wǎng)絡(luò)中斷再?gòu)?fù)通后，管理平臺(tái)下的所有設(shè)備應(yīng)能夠自動(dòng)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(jié)合的架構(gòu)，使用SQLserver2000數(shù)據(jù)庫(kù)，普通用戶的監(jiān)控用C/S方式;平臺(tái)實(shí)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(lái)被其它系統(tǒng)集成。

4、平臺(tái)軟件的設(shè)計(jì)采用表現(xiàn)層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層等三層體系的標(biāo)準(zhǔn)化模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，必須按照實(shí)用性、兼容性、靈活性、可靠性等基本的網(wǎng)絡(luò)管理要求進(jìn)行構(gòu)建。

5、具備較強(qiáng)擴(kuò)容性，能隨著前端接入點(diǎn)的增加對(duì)平臺(tái)進(jìn)行硬件和模塊的擴(kuò)容，并具有可實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群的技術(shù)基礎(chǔ)。

6、對(duì)前端圖像設(shè)備具有兼容性，包括對(duì)硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等數(shù)字圖像設(shè)備的兼容;能夠?qū)崿F(xiàn)多種模式的圖像采集、壓縮、顯示、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、控制、遠(yuǎn)程存儲(chǔ)回放、遠(yuǎn)程管理等;能夠兼容的數(shù)字圖像設(shè)備應(yīng)包括國(guó)內(nèi)主流品牌的數(shù)字圖像設(shè)備。

平臺(tái)硬件

1、管理平臺(tái)硬件主要由中心系統(tǒng)管理服務(wù)器、WEB服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器、視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器等組成。各服務(wù)器根據(jù)用途和負(fù)荷可以合并使用。

2、管理服務(wù)器為整個(gè)平臺(tái)的管理核心，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)平臺(tái)的用戶權(quán)限、設(shè)備狀況、聯(lián)動(dòng)策略、電子地圖、告警信息和操作日志等進(jìn)行集中配置和管理。

3、報(bào)警服務(wù)器主要用于采集和接受系統(tǒng)設(shè)備或報(bào)警接口提供的報(bào)警信息，并根據(jù)相關(guān)“單位”和“角色”為用戶配置分類、存儲(chǔ)、顯示和聯(lián)動(dòng)操作。

4、視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器能為所有的硬盤錄像機(jī)提供統(tǒng)一的信息獲取、轉(zhuǎn)發(fā)和代理服務(wù)，并提供文件索引信息，當(dāng)用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控、回放圖像或查詢告警信號(hào)時(shí)，視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器應(yīng)向用戶發(fā)送所請(qǐng)求的索引信息。

5、存儲(chǔ)管理服務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻流的集中管理功能，并為視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器提供相關(guān)視頻索引信息。存儲(chǔ)管理服務(wù)器管理的對(duì)象可以是PC服務(wù)器存儲(chǔ)設(shè)備、DVR設(shè)備，也可以是磁盤陣列或磁帶庫(kù)(平臺(tái)模塊化處理如圖5所示)。

結(jié)語(yǔ)

從以上文章所述，該系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境中，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、錄像查詢、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、電子地圖、用戶/設(shè)備管理、系統(tǒng)維護(hù)等功能，可很好的滿足用戶的需求，而經(jīng)過(guò)實(shí)際的應(yīng)用，系統(tǒng)始終運(yùn)行穩(wěn)定。