隨著科技和城市現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，給安保工作提出了新的問題、新的要求。各種社會矛盾引發(fā)群體事件的持續(xù)增多;國家間的交往不斷擴(kuò)大，經(jīng)貿(mào)文化體育活動不斷增加，國際性的大型活動帶來各種安全問題;全球的恐怖事件不斷出現(xiàn)，給反恐防暴工作提出更高要求;刑事發(fā)案總量居高不下，犯罪的流動性和地域性特點(diǎn)更加突出;犯罪分子作案手段的智能化、技術(shù)化、復(fù)雜化已有提高，而且隱蔽性更強(qiáng);廣大群眾對安定環(huán)境的需求愈加迫切，需要質(zhì)量更高、更規(guī)范的安全服務(wù)。

　　數(shù)字視頻防盜報(bào)警系統(tǒng)主要是為了防止不法之徒不通過邊境正常的出入口而非法越境。在邊防公路的沿線柱桿上設(shè)置數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以監(jiān)視非法入侵者，一旦有非法入侵者闖入就會觸發(fā)，處于警戒狀態(tài)的探測器立即發(fā)出報(bào)警信號給數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，同時(shí)聯(lián)動攝像機(jī)的聲音報(bào)警器，及時(shí)威懾和阻嚇不法之徒，并通過視頻及聲音提醒監(jiān)控中心(值班點(diǎn))邊防人員注意，讓其及時(shí)查看現(xiàn)場情況，起到防范的作用。

　　數(shù)字視頻報(bào)警系統(tǒng)，必須遵循下列一些原則：

　?、琶颗_攝像機(jī)警戒距離設(shè)計(jì)75米。這樣做能夠準(zhǔn)確地反映出事件的具體位置及現(xiàn)場情況，有利于邊防人員及時(shí)準(zhǔn)確合理的制定相應(yīng)方案;

　?、茢z像機(jī)設(shè)置在沿路柱桿上方，并交叉設(shè)置，從而可以有效地避免出現(xiàn)防范死角或盲區(qū);

　?、且笙到y(tǒng)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)合理，產(chǎn)品經(jīng)久耐用，系統(tǒng)可靠。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，總線制方式在邊防公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是較為先進(jìn)、實(shí)用的系統(tǒng)，是目前普遍采用的一種方案。

　　需求分析

　　監(jiān)控位置主要為邊防公路，其中主體工程要求包括數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)和邊界報(bào)警系統(tǒng);

　　(a)對邊境公路500公里邊界進(jìn)行全面安全監(jiān)控;

　　(b)系統(tǒng)應(yīng)操作簡單，管理方便;

　　(c)需接入邊界紅外報(bào)警信號;

　　(d)監(jiān)控系統(tǒng)能自動進(jìn)行錄像，以加強(qiáng)有效的防范功能;

　　(e)要求回放的畫面應(yīng)該實(shí)時(shí);

　　(f)具有極高的可靠性能，確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行;

　　(g)24小時(shí)不間斷監(jiān)控，一個(gè)月不間斷存儲錄像;

　　(h)部分?jǐn)z像機(jī)還應(yīng)具有自動智能分析、隱私保護(hù)、語音對講、聲音錄制及智能錄像等功能。

　　(i)每50公里一值班點(diǎn)，能看視頻監(jiān)控，能視頻通話。

　　針對上述要求，我們?yōu)榭蛻暨x擇德國MOBOTIX高清數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

　　"XX邊防公路網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)"應(yīng)采用目前最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)，在監(jiān)控工程方面達(dá)到全國領(lǐng)先水平。本系統(tǒng)以實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，并考慮到系統(tǒng)投資的長期效益，系統(tǒng)依據(jù)以下原則設(shè)計(jì)：

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮系統(tǒng)的實(shí)用性，注重系統(tǒng)的綜合能力和總體性能;

　　系統(tǒng)采用先進(jìn)的多媒體技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，融音視頻處理、信息系統(tǒng)管理、系統(tǒng)控制及網(wǎng)絡(luò)通信于一體，充分體現(xiàn)了智能化和高性價(jià)比原則;

　　系統(tǒng)采用性能可靠、技術(shù)成熟、功能完善、體系先進(jìn)的分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)配置靈活、操作方便、布局合理，滿足長時(shí)間穩(wěn)定工作的要求;

　　系統(tǒng)具有良好的標(biāo)準(zhǔn)性、開放性、集成性、安全性、可擴(kuò)充性及可維護(hù)性，可根據(jù)需要方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)逐級匯接，增減各類前端設(shè)備等;

　　系統(tǒng)所使用的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)采用符合大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)傳輸需要的、先進(jìn)通用的國際標(biāo)準(zhǔn)。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

　　分辨率越高，圖像提供的信息越準(zhǔn)確?，F(xiàn)存的模擬監(jiān)控技術(shù)最高只能提供40萬像素的畫面，而且通常存儲時(shí)只以CIF的格式進(jìn)行存儲，這樣回放畫面的質(zhì)量驟降到10萬像素。但相反的，MOBOTIX可以提供高達(dá)300萬像素的圖像質(zhì)量，是30倍于傳統(tǒng)的模擬錄像資料。這種情況下，以傳統(tǒng)的模擬視頻的畫面質(zhì)量，可以用一臺IP攝像機(jī)監(jiān)控到需要幾臺傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)才能監(jiān)控的到的區(qū)域，甚至可以觀察到360度范圍的全景。例如在加油站中，可以用一臺MOBOTIX監(jiān)控所有的4個(gè)車道的加油情況，而傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)這種情況下需要4臺攝像機(jī)。[nextpage]

　　目前的監(jiān)控系統(tǒng)中，前端的攝像機(jī)只提供視頻圖像，所有的處理分析和存儲都由監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)通過軟件來完成。這種傳統(tǒng)的集中式結(jié)構(gòu)有很多局限性，因?yàn)樗鼘W(wǎng)絡(luò)帶寬的要求非常高，同時(shí)計(jì)算機(jī)的處理能力也不足以應(yīng)付多個(gè)視頻流的同時(shí)處理。因此，傳統(tǒng)的中心控制模式并不適用于高分辨率的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　MOBOTIX提出了分散控制中心的概念，每一個(gè)MOBOTIX都是一個(gè)小型的計(jì)算機(jī)，甚至在需要的情況下，可以在每一臺MOBOTIX攝像機(jī)內(nèi)加裝SD卡，用于存儲長時(shí)間的錄像資料。而且目前的大部分監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻圖像只是用來觀看和存儲，并不對其進(jìn)行分析。MOBOTIX攝像機(jī)可以運(yùn)用自身的處理能力對視頻進(jìn)行分析，即使是在沒有監(jiān)控中心的情況下也可對現(xiàn)場所發(fā)生的特殊情況進(jìn)行錄像和錄音。

　　MOBOTIX的視頻方案設(shè)計(jì)理念給目前的監(jiān)控系統(tǒng)帶來了諸多的便利性：

　　更少的攝像機(jī)

　　百萬像素組成的全景圖像可以更好的反映事物的細(xì)節(jié)，同時(shí)也可大大減少所需安裝的攝像機(jī)的數(shù)量。

　　更少的PC或DVR

　　通過獨(dú)特的編碼算法，MOBOTIX系統(tǒng)可以在一臺普通的PC機(jī)上同時(shí)存儲40路高分辨率的視頻圖像，甚至我們可以給每一臺MOBOTIX攝像機(jī)安裝SD卡或USB設(shè)備(成為DVR)，完全不需要PC機(jī)。

　　更低的網(wǎng)絡(luò)帶寬

　　由于所有的視頻功能都在MOBOTIX攝像機(jī)內(nèi)部完成，因此網(wǎng)絡(luò)上所需要傳送的信息大大減少。

　　系統(tǒng)穩(wěn)定、維護(hù)量小

　　MOBOTIX攝像機(jī)沒有機(jī)械電動機(jī)去驅(qū)動鏡片或其它部件的運(yùn)動，所有部件都是固定的，這樣也就沒有了零件磨損的問題，使得系統(tǒng)維護(hù)工作減少到最低限度。MOBOTIX系統(tǒng)可以在-30°C到60°C的環(huán)境中正常工作，防護(hù)等級IP65，不需要添加任何加熱裝置、散熱風(fēng)扇或防護(hù)罩，整臺攝像機(jī)的功率只有區(qū)3瓦。

　　軟件靈活、免費(fèi)

　　MOBOTIX系統(tǒng)的正常運(yùn)行完全不需要安裝任何軟件和授權(quán)，因?yàn)樗械能浖家呀?jīng)運(yùn)行在攝像機(jī)上了。整個(gè)系統(tǒng)沒有任何攝像機(jī)數(shù)量和用戶數(shù)量的限制。同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)還配有免費(fèi)的管理軟件。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

　　"XX邊防公路網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)"的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：

　　1、視音頻信號采集質(zhì)量好

　　前端設(shè)備能提供高清晰度的監(jiān)控的視頻、音頻信號采集。一臺MOBOTIX也可以有兩個(gè)圖像傳感器和兩個(gè)鏡頭。根據(jù)環(huán)境的光照強(qiáng)度，攝像機(jī)可以自動選擇在白天用彩色圖像傳感器與日光鏡頭進(jìn)行成像，在晚上使用有更高靈敏度的黑白圖像傳感器與紅外鏡頭來成像，具有高清晰度、低照度，在夜間低照度條件下能獲取較高清晰度的圖像。對于道路卡口監(jiān)控環(huán)境，攝像機(jī)對汽車前大燈強(qiáng)光有較強(qiáng)的抑制功能。攝像機(jī)同時(shí)具備音視頻同步和雙向語音功能。

　　2、圖像分辨率高

　　采用數(shù)字視頻壓縮技術(shù)，壓縮標(biāo)準(zhǔn)為MxPEG，M-JPEG，MPEG4，圖像分辨支持2048x1536，1280x960，1024x768，800x600，768x576(D1)，704x576(TV-PAL)，640x480，384x288，352x288，320x240，160x120，圖像幀率4fps-30fps，達(dá)到數(shù)字有線電視的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足案件、事故調(diào)查對圖像的要求。

　　3、實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化傳輸

　　前端采用MOBOTIX百萬像素高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，由攝像機(jī)硬件將視音頻信號進(jìn)行編碼，通過高速以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸。后端采用軟件解碼，可同時(shí)處理30路視頻圖像。

　　4、長時(shí)間全實(shí)時(shí)存儲圖像

　　采用網(wǎng)絡(luò)存儲、RAID技術(shù)實(shí)現(xiàn)音視頻編碼數(shù)據(jù)集中存儲，每路音視頻按5-25/秒幀保存為30天，過期音視頻數(shù)據(jù)自動刪除，對特定音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行指定保存。

　　5、監(jiān)控中心建設(shè)突出實(shí)用性，可靈活搭建

　　使用投影機(jī)、監(jiān)視器和計(jì)算機(jī)三種顯示設(shè)備，通過計(jì)算機(jī)軟件解壓實(shí)現(xiàn)視音頻同步播放，支持多路全屏播放，多路全屏?xí)r播放被控制路聲音。

　　6、系統(tǒng)安全性高

　　系統(tǒng)采用分級權(quán)限、安全加密認(rèn)證等多種手段確保網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)安全。

　　7、管理方便

　　使用中心管理軟件對系統(tǒng)所有設(shè)備進(jìn)行性能、狀態(tài)管理和控制。發(fā)現(xiàn)異常、故障自動能進(jìn)行處理、告警。對數(shù)據(jù)存儲、錄像回放進(jìn)行路由管理，對攝像機(jī)鏡頭、云臺進(jìn)行預(yù)置位操作、管理。系統(tǒng)管理員可對操作用戶進(jìn)行管理，向操作用戶授予或限制獲取實(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)先級別。

　　8、擴(kuò)展性好

　　監(jiān)控點(diǎn)需要增加時(shí)，既用增加匯聚點(diǎn)至監(jiān)控點(diǎn)光纖的辦法擴(kuò)充，也可在現(xiàn)有光纖接入點(diǎn)上通過交換機(jī)進(jìn)行多次擴(kuò)展。

　　9、事后分析處理功能

　　采用MOBOTIX百萬像素高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)錄制的高清錄像，在錄像文件回放過程中，依舊可以進(jìn)行虛擬PTZ的操作，進(jìn)行畫面旋轉(zhuǎn)、縮放等操作，進(jìn)行局部細(xì)節(jié)查找。

　　10、智能分析功能

　　網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以擁有自己的視頻分析處理功能，這樣就避免了傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)中需要在一臺DVR機(jī)器上用有限的處理能力來對最多達(dá)16路的視頻源同時(shí)進(jìn)行分析所遇到的計(jì)算能力短缺的問題。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過自身高度集成的軟硬件，可以實(shí)現(xiàn)更多、更強(qiáng)的視頻處理功能，如果再結(jié)合控制中心相關(guān)設(shè)備的處理能力，可以很方便的組建一個(gè)大型的智能視頻系統(tǒng)。[nextpage]

　　11、信息的安全

　　傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)中，視頻圖像都是通過同軸電纜進(jìn)行傳輸，視頻信號沒有經(jīng)過任何的編碼或認(rèn)證信息處理。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以通過加密的方式傳送視頻，以確保它無法被查看或篡改。也可通過驗(yàn)證加密證書或設(shè)置IP地址來建立特定的連接，這樣可消除整個(gè)系統(tǒng)被入侵的可能性。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還可以對視頻流添加"水印"，以確保視頻圖像的信息不會被篡改。

　　系統(tǒng)所用軟件、硬件、人機(jī)界面、通信協(xié)議和通信接口等遵循當(dāng)前最新國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);

　　系統(tǒng)功能介紹

　　我們在本系統(tǒng)中推薦使用MOBOTIX的M12-Sec數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī);本方案供共需安裝6667臺攝像機(jī)，安裝位置及闡述如下：

　　邊防公路安裝6667臺M12-Sec攝像機(jī)，均加裝室外紅外燈，將報(bào)警信號接入M12報(bào)警輸入端口中，使報(bào)警信號、視頻信號及音頻信號等多種信號，均通過M12集中后統(tǒng)一傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

　　供電建議使用太陽能供電組件+蓄電池的組合，減少布線施工和成本;

　　數(shù)據(jù)傳輸分有線和無線兩種方式，有線傳輸使用光釬，無線傳輸分為3G，微波無線，衛(wèi)星無線等。建議使用光釬。

　　該M12使用自動鏡頭切換功能，當(dāng)燈光不足時(shí)，紅外燈自動開啟，攝像機(jī)自動切換為黑白感紅外模式;

　　攝像機(jī)內(nèi)設(shè)置強(qiáng)光抑制窗口使在車輛開啟前燈情況下能更好的抓拍的車牌號;

　　在禁止通行區(qū)域設(shè)置越界報(bào)警窗口，一有闖入立即按設(shè)置策略抓拍圖片、傳送視頻信號、報(bào)警提醒、攝像機(jī)語音提示及在中心彈出窗口提示等操作;

　　MOBOTIX攝像機(jī)還可實(shí)現(xiàn)多碼流技術(shù)，如在監(jiān)控中心安裝一臺FTP服務(wù)器(專為特殊事件單獨(dú)存儲)，在有特殊報(bào)警事件時(shí)，攝像機(jī)將自動將抓拍到的圖片發(fā)送到FTP服務(wù)器中;

　　系統(tǒng)傳輸

　　系統(tǒng)所有攝像機(jī)均采用純網(wǎng)絡(luò)傳輸，且攝像機(jī)供電均采用POE供電，無需另外敷設(shè)電源線：

　　邊界共6667臺攝像機(jī)，均通過光收發(fā)器與中心千兆交換機(jī)連接(根據(jù)實(shí)際情況選擇)

　　系統(tǒng)后端

　　監(jiān)控中心設(shè)備

　　在中心安裝94臺16X2T的存儲服務(wù)陣列(根據(jù)客戶要求存儲30天，如按高清300萬像素存儲需要使用3000T的磁盤空間);安裝40臺管理服務(wù)器;80塊46寸高清液晶監(jiān)視器。

　　另：建議使用MOBOTIX的事件記錄模式

　　由于MOBOTIX的一切行動是基于"有事"(即事件或叫警情發(fā)生)，錄像也是一種行動，當(dāng)然不例外。你可以事先設(shè)置好要錄像的圖像區(qū)域，當(dāng)有事件發(fā)生(如有人經(jīng)過)時(shí)才進(jìn)行拍照或?qū)崟r(shí)錄像，對于事件前后的情景可以少錄甚至不錄，大大地節(jié)省了磁盤存儲空間，也降低了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)。

　　若在前端值班點(diǎn)進(jìn)行存儲，則只需要將存儲服務(wù)陣列分配至值班點(diǎn)。

　　存儲

　　攝像機(jī)均將視頻數(shù)字信號送入存儲服務(wù)器中，由存儲服務(wù)器存儲錄像資料，且存儲系統(tǒng)均不需要做任何圖像處理，所有錄像策略均由攝像機(jī)自動管理，存儲服務(wù)器只是被動接受，作為攝像機(jī)的輔助存儲的存在，這種方式大大降低后端存儲服務(wù)器的處理壓力;

　　攝像機(jī)存儲策略多種多樣：可實(shí)現(xiàn)無事時(shí)低幀率存儲，有事完整幀率存儲、報(bào)警觸發(fā)錄像、事件多重邏輯判斷觸發(fā)錄像、用戶后端觸發(fā)錄像等錄像策略，通過不同的錄像策略相結(jié)合能更好的節(jié)省存儲空間及帶寬。

　　顯示

　　管理服務(wù)器矩陣服務(wù)器接收到攝像機(jī)的視頻信號，通過軟件作分割處理后將高清信號傳輸?shù)酱笃林?每臺服務(wù)器送出4路視頻信號);

　　MxCC軟件可同時(shí)顯示30路視頻信號，且最大可做10個(gè)布局，每個(gè)布局可容納30路視頻信號，各個(gè)布局可實(shí)現(xiàn)自動切換，也可各布局單路輪巡切換顯示，且每個(gè)布局各視頻信號顯示大小，用戶可自定義，多種多樣的組合方式，更人性化;

　　MxCC軟件自帶有電子地圖功能及報(bào)警聯(lián)動功能，在報(bào)警時(shí)，電子地圖上將自動彈出報(bào)警畫面，以及聲音告警等。