本文以某直轄市城市社會治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)為例，詳細介紹其系統(tǒng)平臺的功能、總體結(jié)構(gòu)、前端信息采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、中心管理及存儲系統(tǒng)等內(nèi)容，希望給此類案例以參考。城市社會治安動態(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，通過數(shù)字視頻集成在一個統(tǒng)一的平臺上進行管理，實現(xiàn)社會治安動態(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
    城市社會治安動態(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，通過數(shù)字視頻集成在一個統(tǒng)一的平臺上進行管理，實現(xiàn)社會治安動態(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)單位用戶可以在線實時監(jiān)控現(xiàn)場圖像及檢索調(diào)閱錄像資料，形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的動態(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，將滿足本地區(qū)未來10年的發(fā)展需要，是具有國內(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
·實時監(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)人員通過本系統(tǒng)可隨時了解本轄區(qū)內(nèi)的社區(qū)人流、車輛等情況，從而能夠?qū)ν话l(fā)事件做到及時響應(yīng)；
·警情記錄/查詢功能：由于本系統(tǒng)具有本地錄像及中心存儲功能，可以將發(fā)生的案件以視頻方式記錄下來，從而為治安防范和偵破工作提供強有力的證明；
·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，根據(jù)現(xiàn)場情況可對全市的警力做統(tǒng)一布屬指揮，極大地促進了科技強警的作用。

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

    該市社會治安動態(tài)視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)計劃在市區(qū)范圍內(nèi)安裝6000個視頻監(jiān)控點。第一期（2005年）要求完成大約655個點，包括50個社區(qū)（警務(wù)中心）、2個重點公共場所技防工程建設(shè)。

[nextpage]    系統(tǒng)拓撲結(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)、中心管理及存儲系統(tǒng)三個組成部分。系統(tǒng)所有點位視頻均上傳至存儲中心，并進行集中管理和存儲。系統(tǒng)一方面對各監(jiān)控點上送的圖像信息和告警信息進行顯示和處理，另一方面還要提供各類接口，以滿足不同部門對數(shù)據(jù)查詢、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、監(jiān)視器和計算機等顯示設(shè)備實現(xiàn)視音頻同步播放，支持１路、４路、9路、16路及全屏播放?；赥CP/IP技術(shù)的優(yōu)勢，能夠在公安專網(wǎng)任何一個節(jié)點上，使用計算機和網(wǎng)絡(luò)交換機臨時建立監(jiān)控中心，實現(xiàn)對全市監(jiān)控系統(tǒng)的管理，以滿足重大警務(wù)活動中指揮調(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)對部分或全部監(jiān)控點進行監(jiān)控。

前端信息采集系統(tǒng)
    前端主要由各類攝像機（固定攝像機、球型攝像機、云臺攝像機等）及視頻編碼器（DVR/RVS）組成。攝像機采集的模擬視頻信號經(jīng)過視頻編碼器數(shù)字化壓縮編碼后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至請求節(jié)點，具體見圖2。

    前端監(jiān)控點是監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”，包括：攝像機、拾音頭及各種輔助設(shè)備（云臺、鏡頭、防護罩、輔助燈光等），通過攝像機拾取現(xiàn)場圖像進行光電轉(zhuǎn)換，經(jīng)傳輸線路傳送至警務(wù)室，進行圖像處理、控制、顯示及網(wǎng)絡(luò)傳輸。從整個系統(tǒng)看，前端攝像機是原始信號源，因此圖像采集的好壞將直接影響圖像信號質(zhì)量和整個系統(tǒng)的質(zhì)量。

    前端監(jiān)控點的分布是根據(jù)轄區(qū)社會治安實際情況、經(jīng)濟狀況及公安業(yè)務(wù)需求，并結(jié)合現(xiàn)場勘察情況及基層民警提出的防范要求進行設(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,將來可根據(jù)經(jīng)濟情況擴展監(jiān)控點。前端設(shè)備選型（建議）要求如下。

1、攝像機選型要求
    ·環(huán)境要求：由于城區(qū)安防監(jiān)控系統(tǒng)要求24小時全天侯工作，且均為戶外安裝，要求監(jiān)控設(shè)備能防高溫、防塵、防雨，配置的防護罩具有防塵、防水和風(fēng)扇散熱，以保證攝像機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)攝像機為全天侯工作，對于夜間正常路燈照明下所攝取畫面的實際效果顯得特別重要，要求能基本辨別對象特征，因此低照度應(yīng)作為攝像機首選指標(biāo)要求，在白天的情況下，又必須具有良好的色彩還原能力，以辨別人員和車輛情況。因此選用彩色/黑白自動轉(zhuǎn)換日夜兩用型攝像機，根據(jù)現(xiàn)場勘察，監(jiān)控場所所照度范圍約為0.01-30000lux之間，按通常的經(jīng)驗，選擇的攝像機的照度值應(yīng)低于環(huán)境照度的1/10，攝像機水平清晰度要大于470線。[nextpage]

2、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機要求
    硬盤錄像機采用全實時的4~16路嵌入式硬盤錄像機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?。網(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)來實現(xiàn)圖像的實時傳輸。

    根據(jù)攝像機的分布及到系統(tǒng)平臺的距離、條件和建設(shè)經(jīng)費等實際情況，對前端設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計，短距離視頻傳輸時可采用同軸電纜。傳輸距離大于500~700米且易于規(guī)劃匯總到某個分線箱的多個遠距離監(jiān)控點圖像，通過光纖傳輸。電力（強電）與信號傳輸?shù)木€路應(yīng)分開敷設(shè)，信號電纜的屏蔽性能、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音頻線纜及RVV報警線纜。

    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 實時傳輸協(xié)議）傳輸協(xié)議可靠傳輸流媒體數(shù)據(jù)。通過鏈路匯聚、QOS技術(shù)保證對實時性要求較高的流媒體數(shù)據(jù)能夠可靠、及時地傳輸。

    視頻傳輸（光電纜傳輸），視頻基帶信號同軸電纜傳輸。短距離視頻傳輸時可采用同軸電纜。應(yīng)選用衰減小，結(jié)構(gòu)均勻型號、抗干擾能力強、濕度系數(shù)小的同軸電纜。為了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少以后維護的難度，線路中不考慮使用電纜補償器，對于超過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這種視頻傳輸方式，當(dāng)傳輸?shù)暮诎纂娨暬鶐盘?，?MHz點的不平坦度不大于3dB時，應(yīng)加電纜均衡器。當(dāng)傳輸?shù)牟噬娨暬鶐盘枺?.5MHz點的不平坦度大于3dB時，應(yīng)加入電纜均衡放大器。

    為了方便將來監(jiān)控點的擴充，本方案設(shè)計采用6芯或12芯光纜（主干光纜留至接續(xù)匯集點，由各匯集點對臨近監(jiān)控點進行光纖配線，每個監(jiān)控點由匯集點接續(xù)分配2芯光纜（一備一用）。

中心管理及存儲系統(tǒng)
    中心管理系統(tǒng)實現(xiàn)對前端設(shè)備及存儲系統(tǒng)的管理以及用戶的認(rèn)證和訪問控制，對系統(tǒng)設(shè)備提出的告警信息及時告知管理人員處理。存儲系統(tǒng)采用SAN存儲陣列系統(tǒng)，通過分級存儲、分組輪替工作策略實現(xiàn)多路流媒體數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲和負載均衡，基于RAID5技術(shù)實現(xiàn)存儲容錯功能。

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)度中心專網(wǎng)與DVSR連接，負責(zé)警情信息和圖像信息的接收、監(jiān)控和存儲。

    核心交換機進行大量視頻數(shù)據(jù)的處理，以保證視頻的實時性和完整性。核心交換機通過千兆光纖連接二級交換機，再通過二級交換機連接終端坐席。同時將各類服務(wù)器直接通過千兆光纖連接到核心交換機上，便于各級接警主機快速讀取服務(wù)器中的共享數(shù)據(jù)。

    如果連接外網(wǎng)監(jiān)控點，應(yīng)通過防火墻過濾非法數(shù)據(jù)包，監(jiān)控整個網(wǎng)絡(luò)的安全狀況；存儲服務(wù)器負責(zé)備份由前端傳輸過來的視頻圖像，以便各監(jiān)控坐席和二級單位訪問調(diào)用。

派出所/分局監(jiān)控中心
    一期共計30個派出所和4個分局，主要對所管理轄區(qū)的治安情況的實時監(jiān)控，并可通過客戶終端雙向查詢所需視頻資料。

監(jiān)控功能描述：
·畫面監(jiān)視和畫面切換功能。根據(jù)用戶的需要，對不同監(jiān)視點進行實時監(jiān)視和切換；
·事件查詢功能?？煞诸悪z索各監(jiān)視點的告警記錄，結(jié)合畫面記錄、回放功能，可對異常告警時的現(xiàn)場情景進行回放；
·集中顯示。系統(tǒng)可通過解碼設(shè)備將前端傳來的圖像解碼后在電視墻上集中顯示。

警務(wù)值班室
    各個社區(qū)的警務(wù)中心作為基礎(chǔ)單位，主要進行前端模擬視頻/音頻的采集、顯示，管理本地前端設(shè)備，并通過數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機本地存儲，同時經(jīng)由專網(wǎng)上傳至中心。

    小區(qū)治安監(jiān)控（警務(wù)室）：采用各類攝像機（固定攝像機、球型攝像機、云臺攝像機等），對各個小區(qū)重要的道路、道口及周界等場所進行監(jiān)控和遠程傳輸。前端產(chǎn)品應(yīng)選擇大路數(shù)能夠本地錄像存儲的嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機，4~16路嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機，具有本地錄像資料存儲功能，并提供網(wǎng)絡(luò)接口，提供遠程管理、遠程訪問功能。錄像信息在前端一般保存3天，主要作為傳輸線路發(fā)生故障時的臨時前端備份。

存儲控制中心
    系統(tǒng)所有點位視頻均上傳至存儲中心，并進行集中管理和存儲。同時兼設(shè)備及用戶管理系統(tǒng)功能。

    實現(xiàn)對前端設(shè)備及存儲系統(tǒng)的管理以及用戶的認(rèn)證和訪問控制，對系統(tǒng)設(shè)備提出的告警信息及時告知管理人員處理。存儲系統(tǒng)采用SAN存儲陣列系統(tǒng)，通過分級存儲、分組輪替工作策略實現(xiàn)多路流媒體數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲和負載均衡，基于RAID5技術(shù)實現(xiàn)存儲容錯功能。

    采用光纖通道SAN磁盤陣列FC光纖磁盤/SATA（PATA）兩級存儲技術(shù)實現(xiàn)音視頻編碼數(shù)據(jù)的集中存儲，每路音視頻按25幀/秒保存15天，過期音視頻數(shù)據(jù)自動刪除；對特定音視頻數(shù)據(jù)進行指定轉(zhuǎn)存。

    使用中心管理軟件對系統(tǒng)所有設(shè)備進行性能、狀態(tài)管理和控制。發(fā)現(xiàn)故障、異常能自動進行告警、處理。對數(shù)據(jù)存儲、錄像回放進行路由管理，對攝像機鏡頭、云臺進行預(yù)置位操作、管理。系統(tǒng)管理員可對操作用戶進行管理，向操作用戶授予或限制獲取實時圖像、控制前端設(shè)備、查閱錄像記錄的權(quán)限及優(yōu)先級別。[nextpage]

    655個監(jiān)控點，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/天×3600s/小時/1000/1000/1000≈54TB；根據(jù)市公安局要求，8小時的視頻信息及熱點信息保存在FC盤上，其中，將作為高速緩存的磁盤分成四組，每2小時一組，將接受的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到SATA/PATA磁盤組上，因此所需要的光纖磁盤凈數(shù)據(jù)量為：655×512K/b×8小時×3600s/小時/1000/1000/1000≈1.2TB；所需要的PATA磁盤數(shù)據(jù)量為54TB。

結(jié)語
    當(dāng)前，全國各地城市安全防控體系建設(shè)正在深入開展，城市報警與監(jiān)控技術(shù)不斷成熟。承建該直轄市社會治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)在實際應(yīng)用中已建立較為健全的維護、培訓(xùn)和長效運行管理機制，保證系統(tǒng)可靠運行；各級各部門領(lǐng)導(dǎo)和民警已熟練掌握基本操作技能，“科技強警”意識深入人心。系統(tǒng)建成以來，已運用視頻監(jiān)控系統(tǒng)屢破大案，破獲356起刑事案件，抓獲嫌疑人295人，為提高公安隊伍戰(zhàn)斗力和實現(xiàn)科技強警打下堅實的基礎(chǔ)。并獲得市公安局的好評。

    但視頻技術(shù)應(yīng)用只解決被動監(jiān)視、存儲、取證的問題，該系統(tǒng)下一步將再補充部分音頻設(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)展趨勢進行有效判斷，聯(lián)動相應(yīng)音頻設(shè)備通過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。

    該項目實施的城市安防管理平臺中，還針對平安城市項目的特殊需求陸續(xù)實現(xiàn)了一系列的功能模塊，并逐步應(yīng)用到實際項目中去。例如：圖像的多畫面功能模式——可以針對這種普通模式、再依據(jù)當(dāng)?shù)匕卜佬枨?，可定制報警圍捕多換面聯(lián)動模式、車隊跟隨多畫面聯(lián)動模式等等。即可實現(xiàn)智能跟蹤、檢索的需要。

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