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公安局系统/公安局监控系统
 解决方案

公安局城市道路监控系统工程

1.1.1 监控前端

1.1.1.1 前端组成

监控前端主要由网络硬盘录像机(DVR)、网络视频编码器(DVS)、摄像机、拾音器、云台及解码器、报警输入输出等设备组成。

系统通过模拟摄像机实现对前端监控点的图像采集,本方案设计在前端安装XX个监控点,对各区娱乐场所、宾馆酒店、重点地段进行视频监控,每个场所采用动点+定点的组合方式。

动点监控点的摄像机采用日夜转换智能高速球型摄像机(BL-500PCB),具有快速的转动速度,18倍的光学变焦,能够实现全方位的监控,并且能够在短时间捕捉到某个监控位置。通过网络编码器与后端管理系统连接,可实现根据远程管理人员的命令改变摄像机镜头的方位、角度、焦距等。

固定摄像机采用低照度、超宽动态、强光屏蔽功能摄像机(BL-600CB-N),即使在光线非常差及强光照射的情况下也能看到清晰的现场环境。

同时,由于每一个场所监控点各自之间都是独立的,因此,需给每一个场所用户配备一台美电贝尔嵌入式网络数字硬盘录像机(BL-DVR700E),用户本地可进行录像及图像浏览、控制等操作,美电贝尔系列嵌入式网络数字硬盘录像机支持TCP/IP,UDP等网络协议,在嵌入式网络数字硬盘录像机中设置静态IP地址,使用RJ45接口与网络相连。提供RS232、RS485接口,可供解码器和变量采集模块使用,提供开关量输入输出接口,可接入各种探头。

前端摄像机视频信号通过光缆传输送到嵌入式网络数字硬盘录像机进行信号编码、压缩。

1.1.1.2 布点区域

系统主要在以下区域设置监控点:

u 政府机构门口:如区委区府、政府机关单位。

u 金融、行政机构门口:如银行、工商、税务、保险业等。

u 人口分布稠密处:如住宅小区、集贸市场、大型商场等。

u 交通要道:如十字路口、立交桥、隧道等。

u 复杂环境场所:广场、影剧院、娱乐场所、车站、宾馆饭店、公园等。

对以上重点部位进行全天候24个小时监控,能为治安管理部门快速处理区域内重大刑事案和突发事件提供重要信息和依据。

1.1.1.3 系统功能

监控前端系统主要功能如下:

1) 完成声音、图像的采集。

2) 完成音视频信号的压缩处理、存储、网络传输等功能。

3) 实现本地录像检索和回放。

4) 实现监控图像拾取范围的变换和图像切换。

5) 实现报警探测和联动输出。

1.1.2 传输网络

社会治安视频监控系统主要利用两种视频传输网络进行传输:一、基于公安专网的视频传输网络,又称公安视频专网;二、基于公共数据通信网络的视频传输VPN网络,又称社会视频专网。

公安专网是指公安机关专用计算机通信网络,是全国公安机关开展业务工作的内联网络,专门服务于各项公安警务活动。任何外网(包括互联网、政务网、专线接入方式等)原则上不得接入公安专网。在社会治安视频监控系统规划和建设工作中,必须加强入网审核制度,严格控制网络边界。如社会治安视频图像确实需经外部网络传入公安专网时,必须采取有效的安全措施,采用可靠的隔离技术,明确安全责任单位和责任人,任何外网(包括互联网、政务网、专线接入方式等)接入公安专网都由省公安厅统一归口管理,有关技术设计、实施方案和安全措施必须逐级报省公安厅和公安部审批同意后,才能实施。

社会视频专网建设主要是租赁各大网络运营商(如电信、网通公司等)的网络资源和建设我省各级公安机关监控中心社会视频专网调度平台。

1.1.2.1 接入方式

前端接入主要采用“有线为主,无线辅助”的建设模式,着重于成本控制和接入质量,以点对点、可网管接入模式为主的思路。接入方式分为有线方式(基带视频接入、专用光纤接入);固定无线接入(WLAN、5.8G、3.5G、WiMAX);移动无线接入(CDMA 1x、GPRS、3G);VLAN(包含各种IP接入)。

1.1.2.2 接入网带宽要求

对于DVR/DVS到接入点的接入带宽;应该根据图像格式和帧率要求,确定带宽,例如,一路CIF视频图像,最小实际带宽需求为256Kbs/s, 一路 D1视频图像,最小实际带宽需求为768 Kbps。针对重要级别监控点网络实际带宽CIF至少为512Kbps,D1至少为1536 Kbps。网络设计带宽按上述带宽要求的2倍计算,即CIF图像带宽要求为1Mbps,D1图像带宽要求为3Mbps。

从接入点到监控中心,按支持同时实时传输16路数字视频信号、每路带宽3M计算,需要48M带宽,预留支持图像,因此设计带宽为>=100M,有条件的采用1000M二层交换机。

1.1.2.3 网络协议

视频数据的传输关键在于传输协议的选择;合适的传输协议可以在最大程度上保证视频数据的正确性和安全性。视频网络的视频数据传输协议包括TCP协议簇和RTP协议簇。

1.1.2.4 监控时延

公安视频专网内用户调看本地摄像机(指直接接入该用户所属平台的摄像机)实时图像的图像帧率必须达到25帧/秒/路,对本地摄像机进行实时控制的控制时延≤300毫秒;调看远程摄像机(指非直接接入该用户所属平台的摄像机)实时图像的图像帧率必须达到15-25帧/秒/路(原则上为25帧/秒/路),对远程摄像机进行实时控制的控制时延≤500毫秒。

公安视频专网内用户对本地存储和远程存储的录像进行显示与回放时的图像帧率必须达到25帧/秒/路,且回放的录像要求能前放、倒放,并能以不同的速度进行放像。本地存储的录像检索时延≤3000毫秒、显示时延≤500毫秒;远程存储的录像检索时延≤15000毫秒、显示时延≤3000毫秒。

社会视频专网内用户调看本地摄像机(指直接接入该用户所属平台的摄像机)实时图像的图像帧率必须达到25帧/秒/路,对本地摄像机进行实时控制的控制时延≤300毫秒;调看远程摄像机(指非直接接入该用户所属平台的摄像机)实时图像的图像帧率必须达到25帧/秒/路(原则上为25帧/秒/路),对远程摄像机进行实时控制的控制时延≤800毫秒。

社会视频专网内用户对本地存储和远程存储的录像进行显示与回放时的图像帧率必须达到25帧/秒/路,且回放的录像要求能前放、倒放,并能以不同的速度进行放像。本地存储的录像检索时延≤3000毫秒、显示时延≤500毫秒;远程存储的录像检索时延共≤15000毫秒、显示时延≤5000毫秒。

1.1.3 监控中心

监控中心主要功能包括是接受现场设备送来的数据及图像等信号,并进行实时运算、分析和处理。

根据监控中心的实际应用情况,监控中心未来既作为城市治安监控系统管理中心,又可作为110联网报警指挥中心。整个监控中心中的主要设备包括:

综合控制台、管理平台服务器及其系统软件、解码矩阵、以太网交换机、视频监视器、监视墙、存储设备、UPS不间断电源系统以及其他附属设备等等。整套系统具备良好的兼容性和扩展性,可根据容量发展而进行相应的扩容。

本监控中心主要实现对全辖区的实时监控、数据存储、报警管理、数据查询与统计分析等功能,并提供社会视频监控系统接入城市治安监控系统的通道,对城市治安监控系统管理中心的统一管理。

市公安局监控中心安装一台管理服务器,对所有辖区的前端路图像进行管理,执行前端所有设备的注册、认证等信令控制操作,同时对所有分控客户端的用户进行权限分配、用户管理;另外配置X台流媒体服务器,对辖区的前端XX路图像进行转发,同时对所有图像通过磁盘阵列进行集中存储,利用解码矩阵进行解码、切换至电视墙显示,监控人员一旦发现、确认异常,即可做出相应的决策,及时有效地处理。

基本功能如下:

对前端监控点不同接入方式集成融合,统一管理;

能实现对前端设备的控制;

能实现对图像记录、回放及上传;提供资料的存储、更新、查询、比对、备份手段;

报警接入及处理(上传、与摄像机联动);受理本辖区内的监控设备的报警事件,进行录像记录,处理;

对突发事件进行应急指挥调度;

主要操作与控制界面:

控制系统

利用矩阵切换器和控制键盘可对所有前端摄像机的拍摄图像进行手动随意切换显示、自动切换显示;可完成对前端可控摄像机的控制,即可实现对前端摄像机的变焦、旋转、光圈等控制,并可实现对前端设备的编程控制。

显示系统

显示系统设置由彩色监视器、高清晰液晶监视器、DLP拼接墙等组成,用于在操作台近距离浏览控制视频信号,对重要部位选择性实时监控及录像回放时的细节观察,对辖区的视频信号通过矩阵输出到电视墙监看。

1.1.4 存储设计

1.1.4.1 常用存储架构

视频监控系统可选用的存储方式有三种,完全前端分散存储、网络集中存储、前端集中存储与少量网络集中存储相结合的存储方式。

(1)前端分散存储,是指录像资料完全存储在前端设备中的存储方式。

(2)网络集中存储,是指录像资料集中存储在网络存储中(NAS/SAN)的存储方式。

(3)前端分散存储与少量网络集中存储,是指所有视频都通过前端(DVR或本地存储服务器)进行分散存储,少量重点图像或报警图像上传到网络进行集中存储的存储方式。

本方案采用第三种方式实现存储,即前端分散存储与少量重点图,像集中存储相结合,其存储逻辑结构示意图如下所示。

分散与集中结合存储方式逻辑示意图

这种存储方式将所有图像的录像保存在前端,重要数据(重要监控点图像和报警图像)在二级分行监控中心和一级分行监控中心备份,可以充分保证系统存储的性价比、减小网络的带宽需求、保障重要数据的高可靠性。

网络集中存储部分优先考虑采用IPSAN技术,既可以保证存储和读取的高效率,同时可以保证较低的建设成本。

1.1.4.2 存储要求

存储系统容量

数据存储功能是视频监控平台中最重要的功能之一,它有利于后期调查取证,实现视频数据的快速回放。通过采取包括电子监控的存储功能,可以多方位的记录下各个监控点的事件发生过程,为日后事件回放提供最直接的证据。

视频监控对存储需求有如下几个特点:

a.对存储的容量需求弹性比较大,存储容量的多少随着画面质量的提高、画面尺寸的增大、视频线路的增加都会成倍的增加容量需求。

b.对存储的性能要求较高,需要能够满足长时间的连续数据读写,数据流量大且并发访问请求数量多。

c.数据保存周期短,一般的监控场所数据保存一定时间(如30天)以后便可以删除或被覆盖。

要为监控中心平台选择合适的存储设备,首先就要估算视频数据存储容量需求。

那么根据现在主流的压缩方式来计算如下:

视频数据存储容量=(每点每秒数据流量/8)×总点数×3600秒×24小时×30天

以100路D1图像的存储容量为例进行计算如下:

按照100路D1格式视频数据实时并发存储,每个点每秒2Mbit流量,1天24小时,1小时3600秒,数据保留30天计算:

视频数据存储容量 = (2/8)×100×3600×24×30 = 60TB

除了上述公式计算出的视频数据存储容量,还必须考虑数据库所需存储容量和一定的存储冗余,实际存储容量的计算公式如下:

实际存储容量 = 视频数据存储容量/90%(硬盘格式化要损失10%的空间)

实际存储容量 = 60/90% = 67TB

1.1 管理平台介绍

1.1.1 软件概述

专业视频监控平台是美电贝尔花费多年时间以及大量专业技术人才专门为大型联网监控系统制作的平台软件,凝聚了本公司多年安防经验及汇聚行业资深专家精心打造的先进监控平台架构,其内容涵盖了目前集中监控系统所需要的所有元素,如实时监控,跨地市级别联网,多种监控设备的兼容使用,分布式集中存储等。该系统针对目前视频监控行业的发展融入了自己的一些独特概念,采用插件式设计,所有的功能由插件实现,而最基本的数据采集以及流媒体服务器做成Windows服务进行运作,为了最大程度保证系统整体性能以及安全性,良好的框架结构适合目前以及将来视频集中监控系统的各种需要,该系统能够兼容目前国内主流厂商的硬件系统,无论是IP摄像机\网络视频服务器\嵌入式DVR还是各厂家的pc式硬盘录像机,都可以轻松的接入我们的网络平台,专业视频监控平台是目前监控行业搭建新系统以及改造原有的监控系统软件最佳选择。