本文以某直轄市城市社會(huì)治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹其系統(tǒng)平臺(tái)的功能、總體結(jié)構(gòu)、前端信息采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、中心管理及存儲(chǔ)系統(tǒng)等內(nèi)容，希望給此類(lèi)案例以參考。城市社會(huì)治安動(dòng)態(tài)視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是在某市各社區(qū)、重要路口、各市際公路卡口安裝視頻監(jiān)控探頭，通過(guò)數(shù)字視頻集成在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)社會(huì)治安動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

系統(tǒng)概述
總體規(guī)劃
    城市社會(huì)治安動(dòng)態(tài)視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是在某市各社區(qū)、重要路口、各市際公路卡口安裝視頻監(jiān)控探頭，通過(guò)數(shù)字視頻集成在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)社會(huì)治安動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，使市局指揮中心、分局指揮室、派出所值班室和警務(wù)值班室等相關(guān)單位用戶(hù)可以在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)圖像及檢索調(diào)閱錄像資料，形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)視頻指揮系統(tǒng)，從而在治安防范、交通管理、偵察破案中發(fā)揮作用。

    使用2~3年時(shí)間完成以上系統(tǒng)建設(shè)，邊建設(shè)，邊投入使用。安防網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)后，將滿(mǎn)足本地區(qū)未來(lái)10年的發(fā)展需要，是具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)水平的城市安全防范與安全管理體系。

系統(tǒng)的功能
·實(shí)時(shí)監(jiān)控功能：本系統(tǒng)覆蓋從警務(wù)值班室到派出所、分局、指揮中心，各中心工作警務(wù)人員通過(guò)本系統(tǒng)可隨時(shí)了解本轄區(qū)內(nèi)的社區(qū)人流、車(chē)輛等情況，從而能夠?qū)ν话l(fā)事件做到及時(shí)響應(yīng)；
·警情記錄/查詢(xún)功能：由于本系統(tǒng)具有本地錄像及中心存儲(chǔ)功能，可以將發(fā)生的案件以視頻方式記錄下來(lái)，從而為治安防范和偵破工作提供強(qiáng)有力的證明；
·統(tǒng)一調(diào)度功能：市局指揮中心集中了直轄市區(qū)的所有視頻信號(hào)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可對(duì)全市的警力做統(tǒng)一布屬指揮，極大地促進(jìn)了科技強(qiáng)警的作用。

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
    整個(gè)系統(tǒng)由市公安局指揮調(diào)度監(jiān)控中心和存儲(chǔ)管理中心、下屬各單位的分監(jiān)控中心或遠(yuǎn)程監(jiān)控終端和各前端單位組成。

    該市社會(huì)治安動(dòng)態(tài)視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)計(jì)劃在市區(qū)范圍內(nèi)安裝6000個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)。第一期（2005年）要求完成大約655個(gè)點(diǎn)，包括50個(gè)社區(qū)（警務(wù)中心）、2個(gè)重點(diǎn)公共場(chǎng)所技防工程建設(shè)。

[nextpage]    系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如圖1）主要分為前端音視頻信息采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、中心管理及存儲(chǔ)系統(tǒng)三個(gè)組成部分。系統(tǒng)所有點(diǎn)位視頻均上傳至存儲(chǔ)中心，并進(jìn)行集中管理和存儲(chǔ)。系統(tǒng)一方面對(duì)各監(jiān)控點(diǎn)上送的圖像信息和告警信息進(jìn)行顯示和處理，另一方面還要提供各類(lèi)接口，以滿(mǎn)足不同部門(mén)對(duì)數(shù)據(jù)查詢(xún)、圖像回放的需要，例如與辦公網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)共享等。

    使用投影機(jī)、監(jiān)視器和計(jì)算機(jī)等顯示設(shè)備實(shí)現(xiàn)視音頻同步播放，支持１路、４路、9路、16路及全屏播放。基于TCP/IP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，能夠在公安專(zhuān)網(wǎng)任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，使用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)臨時(shí)建立監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)全市監(jiān)控系統(tǒng)的管理，以滿(mǎn)足重大警務(wù)活動(dòng)中指揮調(diào)度的需要。分局、派出所可設(shè)置監(jiān)控值班室，由系統(tǒng)管理員授權(quán)對(duì)部分或全部監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控。

前端信息采集系統(tǒng)
    前端主要由各類(lèi)攝像機(jī)（固定攝像機(jī)、球型攝像機(jī)、云臺(tái)攝像機(jī)等）及視頻編碼器（DVR/RVS）組成。攝像機(jī)采集的模擬視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)視頻編碼器數(shù)字化壓縮編碼后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)，具體見(jiàn)圖2。

    前端監(jiān)控點(diǎn)是監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛”，包括：攝像機(jī)、拾音頭及各種輔助設(shè)備（云臺(tái)、鏡頭、防護(hù)罩、輔助燈光等），通過(guò)攝像機(jī)拾取現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，經(jīng)傳輸線(xiàn)路傳送至警務(wù)室，進(jìn)行圖像處理、控制、顯示及網(wǎng)絡(luò)傳輸。從整個(gè)系統(tǒng)看，前端攝像機(jī)是原始信號(hào)源，因此圖像采集的好壞將直接影響圖像信號(hào)質(zhì)量和整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。

    前端監(jiān)控點(diǎn)的分布是根據(jù)轄區(qū)社會(huì)治安實(shí)際情況、經(jīng)濟(jì)狀況及公安業(yè)務(wù)需求，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘察情況及基層民警提出的防范要求進(jìn)行設(shè)置的，主要分布在各小區(qū)出入口、主要街道、交叉路口、治安防范重點(diǎn)路端段等防范部位，并考慮相臨路段和街區(qū)監(jiān)視目標(biāo)的銜接,將來(lái)可根據(jù)經(jīng)濟(jì)情況擴(kuò)展監(jiān)控點(diǎn)。前端設(shè)備選型（建議）要求如下。

1、攝像機(jī)選型要求
    ·環(huán)境要求：由于城區(qū)安防監(jiān)控系統(tǒng)要求24小時(shí)全天侯工作，且均為戶(hù)外安裝，要求監(jiān)控設(shè)備能防高溫、防塵、防雨，配置的防護(hù)罩具有防塵、防水和風(fēng)扇散熱，以保證攝像機(jī)在全天侯條件下正常、穩(wěn)定地工作；

    ·照度及清晰要求：本系統(tǒng)攝像機(jī)為全天侯工作，對(duì)于夜間正常路燈照明下所攝取畫(huà)面的實(shí)際效果顯得特別重要，要求能基本辨別對(duì)象特征，因此低照度應(yīng)作為攝像機(jī)首選指標(biāo)要求，在白天的情況下，又必須具有良好的色彩還原能力，以辨別人員和車(chē)輛情況。因此選用彩色/黑白自動(dòng)轉(zhuǎn)換日夜兩用型攝像機(jī)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察，監(jiān)控場(chǎng)所所照度范圍約為0.01-30000lux之間，按通常的經(jīng)驗(yàn)，選擇的攝像機(jī)的照度值應(yīng)低于環(huán)境照度的1/10，攝像機(jī)水平清晰度要大于470線(xiàn)。[nextpage]

2、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)要求
    硬盤(pán)錄像機(jī)采用全實(shí)時(shí)的4~16路嵌入式硬盤(pán)錄像機(jī)DVSR。

網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)
    本地系統(tǒng)傳輸仍采用模擬方式。系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)傳輸距離分別采用復(fù)合視頻基帶傳輸（可加后端均衡放大）、光纖傳輸?shù)确绞健＞W(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)是城區(qū)安防視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)工程的關(guān)鍵技術(shù)，本工程基于廣播電視光纖、同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)傳輸。

    根據(jù)攝像機(jī)的分布及到系統(tǒng)平臺(tái)的距離、條件和建設(shè)經(jīng)費(fèi)等實(shí)際情況，對(duì)前端設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，短距離視頻傳輸時(shí)可采用同軸電纜。傳輸距離大于500~700米且易于規(guī)劃匯總到某個(gè)分線(xiàn)箱的多個(gè)遠(yuǎn)距離監(jiān)控點(diǎn)圖像，通過(guò)光纖傳輸。電力（強(qiáng)電）與信號(hào)傳輸?shù)木€(xiàn)路應(yīng)分開(kāi)敷設(shè)，信號(hào)電纜的屏蔽性能、敷設(shè)方式、接頭工藝、接地要求應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，可考慮預(yù)留RVVP2音頻線(xiàn)纜及RVV報(bào)警線(xiàn)纜。

    前端視頻編碼器可基于TCP、UDP、組播等多種傳輸模式，采用RTP（Realtime Transport Protocol 實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議）傳輸協(xié)議可靠傳輸流媒體數(shù)據(jù)。通過(guò)鏈路匯聚、QOS技術(shù)保證對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的流媒體數(shù)據(jù)能夠可靠、及時(shí)地傳輸。

    視頻傳輸（光電纜傳輸），視頻基帶信號(hào)同軸電纜傳輸。短距離視頻傳輸時(shí)可采用同軸電纜。應(yīng)選用衰減小，結(jié)構(gòu)均勻型號(hào)、抗干擾能力強(qiáng)、濕度系數(shù)小的同軸電纜。為了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少以后維護(hù)的難度，線(xiàn)路中不考慮使用電纜補(bǔ)償器，對(duì)于超過(guò)700米的應(yīng)采用光纜連接。采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號(hào)這種視頻傳輸方式，當(dāng)傳輸?shù)暮诎纂娨暬鶐盘?hào)，在5MHz點(diǎn)的不平坦度不大于3dB時(shí)，應(yīng)加電纜均衡器。當(dāng)傳輸?shù)牟噬娨暬鶐盘?hào)，在5.5MHz點(diǎn)的不平坦度大于3dB時(shí)，應(yīng)加入電纜均衡放大器。

    為了方便將來(lái)監(jiān)控點(diǎn)的擴(kuò)充，本方案設(shè)計(jì)采用6芯或12芯光纜（主干光纜留至接續(xù)匯集點(diǎn)，由各匯集點(diǎn)對(duì)臨近監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行光纖配線(xiàn)，每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)由匯集點(diǎn)接續(xù)分配2芯光纜（一備一用）。

中心管理及存儲(chǔ)系統(tǒng)
    中心管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)前端設(shè)備及存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理以及用戶(hù)的認(rèn)證和訪(fǎng)問(wèn)控制，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備提出的告警信息及時(shí)告知管理人員處理。存儲(chǔ)系統(tǒng)采用SAN存儲(chǔ)陣列系統(tǒng)，通過(guò)分級(jí)存儲(chǔ)、分組輪替工作策略實(shí)現(xiàn)多路流媒體數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)和負(fù)載均衡，基于RAID5技術(shù)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容錯(cuò)功能。

系統(tǒng)總體模塊設(shè)置（表1）

[nextpage]公安局指揮中心
    在市局指揮調(diào)度中心專(zhuān)網(wǎng)與DVSR連接，負(fù)責(zé)警情信息和圖像信息的接收、監(jiān)控和存儲(chǔ)。

    核心交換機(jī)進(jìn)行大量視頻數(shù)據(jù)的處理，以保證視頻的實(shí)時(shí)性和完整性。核心交換機(jī)通過(guò)千兆光纖連接二級(jí)交換機(jī)，再通過(guò)二級(jí)交換機(jī)連接終端坐席。同時(shí)將各類(lèi)服務(wù)器直接通過(guò)千兆光纖連接到核心交換機(jī)上，便于各級(jí)接警主機(jī)快速讀取服務(wù)器中的共享數(shù)據(jù)。

    如果連接外網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)，應(yīng)通過(guò)防火墻過(guò)濾非法數(shù)據(jù)包，監(jiān)控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全狀況；存儲(chǔ)服務(wù)器負(fù)責(zé)備份由前端傳輸過(guò)來(lái)的視頻圖像，以便各監(jiān)控坐席和二級(jí)單位訪(fǎng)問(wèn)調(diào)用。

派出所/分局監(jiān)控中心
    一期共計(jì)30個(gè)派出所和4個(gè)分局，主要對(duì)所管理轄區(qū)的治安情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可通過(guò)客戶(hù)終端雙向查詢(xún)所需視頻資料。

監(jiān)控功能描述：
·畫(huà)面監(jiān)視和畫(huà)面切換功能。根據(jù)用戶(hù)的需要，對(duì)不同監(jiān)視點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和切換；
·事件查詢(xún)功能。可分類(lèi)檢索各監(jiān)視點(diǎn)的告警記錄，結(jié)合畫(huà)面記錄、回放功能，可對(duì)異常告警時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)情景進(jìn)行回放；
·集中顯示。系統(tǒng)可通過(guò)解碼設(shè)備將前端傳來(lái)的圖像解碼后在電視墻上集中顯示。

警務(wù)值班室
    各個(gè)社區(qū)的警務(wù)中心作為基礎(chǔ)單位，主要進(jìn)行前端模擬視頻/音頻的采集、顯示，管理本地前端設(shè)備，并通過(guò)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)本地存儲(chǔ)，同時(shí)經(jīng)由專(zhuān)網(wǎng)上傳至中心。

    小區(qū)治安監(jiān)控（警務(wù)室）：采用各類(lèi)攝像機(jī)（固定攝像機(jī)、球型攝像機(jī)、云臺(tái)攝像機(jī)等），對(duì)各個(gè)小區(qū)重要的道路、道口及周界等場(chǎng)所進(jìn)行監(jiān)控和遠(yuǎn)程傳輸。前端產(chǎn)品應(yīng)選擇大路數(shù)能夠本地錄像存儲(chǔ)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)，4~16路嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)，具有本地錄像資料存儲(chǔ)功能，并提供網(wǎng)絡(luò)接口，提供遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)功能。錄像信息在前端一般保存3天，主要作為傳輸線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)的臨時(shí)前端備份。

存儲(chǔ)控制中心
    系統(tǒng)所有點(diǎn)位視頻均上傳至存儲(chǔ)中心，并進(jìn)行集中管理和存儲(chǔ)。同時(shí)兼設(shè)備及用戶(hù)管理系統(tǒng)功能。

    實(shí)現(xiàn)對(duì)前端設(shè)備及存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理以及用戶(hù)的認(rèn)證和訪(fǎng)問(wèn)控制，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備提出的告警信息及時(shí)告知管理人員處理。存儲(chǔ)系統(tǒng)采用SAN存儲(chǔ)陣列系統(tǒng)，通過(guò)分級(jí)存儲(chǔ)、分組輪替工作策略實(shí)現(xiàn)多路流媒體數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)和負(fù)載均衡，基于RAID5技術(shù)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容錯(cuò)功能。

    采用光纖通道SAN磁盤(pán)陣列FC光纖磁盤(pán)/SATA（PATA）兩級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)音視頻編碼數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)，每路音視頻按25幀/秒保存15天，過(guò)期音視頻數(shù)據(jù)自動(dòng)刪除；對(duì)特定音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行指定轉(zhuǎn)存。

    使用中心管理軟件對(duì)系統(tǒng)所有設(shè)備進(jìn)行性能、狀態(tài)管理和控制。發(fā)現(xiàn)故障、異常能自動(dòng)進(jìn)行告警、處理。對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、錄像回放進(jìn)行路由管理，對(duì)攝像機(jī)鏡頭、云臺(tái)進(jìn)行預(yù)置位操作、管理。系統(tǒng)管理員可對(duì)操作用戶(hù)進(jìn)行管理，向操作用戶(hù)授予或限制獲取實(shí)時(shí)圖像、控制前端設(shè)備、查閱錄像記錄的權(quán)限及優(yōu)先級(jí)別。[nextpage]

    655個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，每秒傳送512Kb數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)需要保存15天，因此所需要的凈數(shù)據(jù)量為：655×512Kb/8×15天×24小時(shí)/天×3600s/小時(shí)/1000/1000/1000≈54TB；根據(jù)市公安局要求，8小時(shí)的視頻信息及熱點(diǎn)信息保存在FC盤(pán)上，其中，將作為高速緩存的磁盤(pán)分成四組，每2小時(shí)一組，將接受的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到SATA/PATA磁盤(pán)組上，因此所需要的光纖磁盤(pán)凈數(shù)據(jù)量為：655×512K/b×8小時(shí)×3600s/小時(shí)/1000/1000/1000≈1.2TB；所需要的PATA磁盤(pán)數(shù)據(jù)量為54TB。

結(jié)語(yǔ)
    當(dāng)前，全國(guó)各地城市安全防控體系建設(shè)正在深入開(kāi)展，城市報(bào)警與監(jiān)控技術(shù)不斷成熟。承建該直轄市社會(huì)治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中已建立較為健全的維護(hù)、培訓(xùn)和長(zhǎng)效運(yùn)行管理機(jī)制，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行；各級(jí)各部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)和民警已熟練掌握基本操作技能，“科技強(qiáng)警”意識(shí)深入人心。系統(tǒng)建成以來(lái)，已運(yùn)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)屢破大案，破獲356起刑事案件，抓獲嫌疑人295人，為提高公安隊(duì)伍戰(zhàn)斗力和實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)警打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。并獲得市公安局的好評(píng)。

    但視頻技術(shù)應(yīng)用只解決被動(dòng)監(jiān)視、存儲(chǔ)、取證的問(wèn)題，該系統(tǒng)下一步將再補(bǔ)充部分音頻設(shè)備，豐富系統(tǒng)功能。音頻可以作為一種主動(dòng)告知、輔助指揮的手段。指揮中心可以根據(jù)GIS地圖數(shù)據(jù)，分析突發(fā)事件性質(zhì)、發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行有效判斷，聯(lián)動(dòng)相應(yīng)音頻設(shè)備通過(guò)廣播告知所在地的群眾、相關(guān)工作人員如何更加有效、迅速、安全的處置突發(fā)事件。

    該項(xiàng)目實(shí)施的城市安防管理平臺(tái)中，還針對(duì)平安城市項(xiàng)目的特殊需求陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了一系列的功能模塊，并逐步應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中去。例如：圖像的多畫(huà)面功能模式——可以針對(duì)這種普通模式、再依據(jù)當(dāng)?shù)匕卜佬枨?，可定制?bào)警圍捕多換面聯(lián)動(dòng)模式、車(chē)隊(duì)跟隨多畫(huà)面聯(lián)動(dòng)模式等等。即可實(shí)現(xiàn)智能跟蹤、檢索的需要。

    （本文作者李兵現(xiàn)擔(dān)任同方泰德國(guó)際（北京）科技有限公司安防技術(shù)總監(jiān)；王玉夫、邱金堅(jiān)擔(dān)任同方泰德國(guó)際（北京）科技有限公司安防產(chǎn)品經(jīng)理）