城市治安网络视频监控系统解决方案解析

    本文所述监控系统依据对应城市治安监控的需求大概建设了2000个监控点，主干网采用千兆光纤传输，分两级管理体系，可提供可扩展的连接接口。此方案采用分布式视频服务系统，可自由划分网络服务结构，而建立在已有网络上的构架体系，使系统达到零布线或少量布线，故而扩展上不受任何结构上的限制，可随网络的延伸无限扩充。

    根据目前的应用和未来发展的需要，现阶段城市视频监控系统必须达到以下目标：

    1、打破现有多指挥中心共存的现状，进行集中投资、管理，避免重复投资与建设，在节约资源的同时提高技术维护和管理水平，并且使离散的数据库和信息资源得以联动共享，发挥更大的作用。采用计算机辅助调度技术，装备先进的指挥调度通信系统和信息化管理系统，使得接警和处警都能更加准确和快速，大大提高城市对各类突发事件的反应能力。

    2、采用统一的指挥调度系统，使跨部门、跨警区、跨警种之间得以互通协作，使统一指挥、协同作战成为可能，实现真正的社会应急联合行动。例如目前存在多个公众特服号码(110、119、120等)，市民难于记忆，不便于得到相应的服务、救助和保护。城市治安监控系统应使得市民的任何报警，求助只需拨打同一个号码，不再需要记忆诸多特服号码，更不存在忘号的危险，为获得各类服务与救助节省了宝贵的时间。同时使市领导能快速获取信息，帮助正确、快速执行决策。

    总而言之城市治安监控系统应打破现有多个指挥中心间的数字鸿沟，使离散的数据库和信息资源得以互联和共享，发挥更大的作用。

    用户需求

    对于城市出入口、交通要道、路口、案件多发区、金融商业区、重点单位等要害部位的监控;提高市公安机关对案情的实时发现率和响应速度。尤其要提高对“两抢一盗”的防、控、打能力;提高市公安机关对案情的回查发现率，提升取证的效率和效益，以提高破案率;提高对紧急事件的响应速度和处理能力，以及对特定事件的预案管理能力;实现分布式网络架构，构成多级管理模式;实现视频信息共享和互联互控，支持相关单位授权访问，提升整个城区视频报警监控系统的综合效益。通过综合利用各方面资源，使之成为重大事件的辅助决策工具;通过多级用户权限管理和日志管理，提高监控系统的使用安全性和管理效率。

    监控系统设计

    整体设计说明

    根据城市治安监控系统要求，结合实际情况，设计了如图1的方案。

    城市治安监控系统管理现主要分为两级管理，二级为指挥中心，一级为分控中心。考虑到未来整个城市的联网，系统必须提供能与上级部门连接的网络接口。

    ·二级点(指挥中心)：对整个区的监控系统起到总调度作用，在指挥中心的电视墙上主要显示重要地点的图像。具有整个监控系统最高的管理权限，可以监控系统的各个节点、设置各个节点工作情况、对历史监控图像进行检索、查询、回放等操作，并且在发生报警时迅速通知相关部门进行相应处理。指挥中心所属信息中心负责整个系统运行中的管理与日常维护，管理员可通过网络进行设备的远程升级与控制，还可更换故障设备而不影响到系统的正常运行;

　　网络构成及安全要求

    交通治安视频监控及交通管理传输部分组成一个视频传输专网，不与现有公安专网混合在一起。各个县市区局以及城区各派出所现有的公安专网全部升级至100M，并适当升级关键网络设备。

    视频传输专网的监控点接入及与公安专网之间要部署符合公安部要求的网络安全措施，确保公安专网安全。市治安监控系统分两级管理系统，第二级为指挥中心，有大屏幕显示墙，所有道路监控和重点位置的摄像机图像都汇总到指挥中心进行控制、存储。第一级为分控中心，各所辖区域摄像机图像和信息先进入该辖区的分控中心。所有摄像机在本地进行监控和存储，重点摄像机能同时把信号转发到指挥中心进行监控和存储。采用指挥中心和分级监控的管理方法。

    监控监测点分布

    本系统中，2000多个监控监测点分布在政府机关路口、1-4级公路的道口及主要路段、重要的公共娱乐场所。采用网络视频编码器将各监控监测的相关视频信息在本地完成编码并传输到各所辖的分控中心，分控中心通过网络视频解码器解出图像并将其通过模拟输出传输到电视墙上进行显示，同时需要能够集中管理所辖区域内的网络视频编码器，通过网络上传到指挥中心。另外一方面，任何能够连接到网络的授权用户均可以通过PC客户端实现对监控视频流的查看和控制。

    系统总体结构

    如图2所示，将监控端的模拟信号使用编码器转换为数字信号，通过网络传输给各分控中心的视频管理服务器，视频管理服务器接收数字信号并以单播的方式向本地及上级指挥中心转发数据。本地及上级指挥中心的解码器通过对数字信号解码，传输到输出设备。

    分部设计

    分控中心功能

    前端各监控点的摄像机、报警设备、语音分别接入到编码器的相应接口，完成监控点的模拟信号数字化，数字信号再通过网络接入到所辖区域内。分控中心放置一级视频管理服务器、视频解码器、监控客户端、网络存储设备、电视墙等。分控中心的一级视频管理服务器将监控点的视频、音频及报警信号转发至指控中心的二级视频管理服务器。系统允许相应的授权用户通过软件客户端直接访问本分控中心或同级分控中心的一级视频管理服务器或指挥中心二级视频管理服务器，并输出权限范围内的图像。

    存储设备对所管辖区内监控点的视、音频进行本地存储。解码器负责将视频管理服务器转发的视频数据解码还原成模拟信号输出到电视墙上，保证能轮巡显示所辖区的每个监控图像，并能同时显示多个监控点图像。各分控中心主要对各所属辖区内的监控点进行24小时实时监控，并通过解码器解码上电视墙。若监控点发生问题，值班人员及时通知事发地点的值班人员或亲自处理。

    分控中心作为一线最直接作战单位，其前端监控监测点分部在主的街道、公路和重要的公共场所。系统将各监控点监测的相关视频信息在本地完成编码并通过光纤传输到分控中心局域网，分控中心通过客户端访问分控中心的一级视频管理服务器输出的各自辖区的图像。并将图像转发上传到指挥中心，实现指挥中心和分控中心相结合的管理方法(管理结构如图3)。

　　指挥中心功能

    中心配置二级视频管理服务器、综合管理服务器集群、视频解码器、客户端PC等设备，采用千兆光纤接入。指挥中心局域网内放置二级视频管理服务器、综合应用服务器集群(GIS、车牌识别等)、视频解码器、网络存储设备、电视墙等。二级视频管理服务器除管理接入本辖区的摄像头外，还负责管理下级分控中心的摄像头，它对前端各监控点的摄像头等设备进行远程控制与管理，分别将各分控中心的一级视频管理服务器转发的数据流和将接收到编码器的数据流以单播方式进行转发;存储设备通过安装存储软件对前端传输的视频进行存储;解码器负责将视频转发服务器的视频信号、数据进行解码，分别把还原的视频信号输出到电视墙，语音信号输出到音箱，并以轮巡的方式将前端所有监控点的图像实时转发显示在显示器或DLP大屏幕组成的电视墙上，供直接管理人员使用;管理人员可利用位于网络中的PC机，通过安装客户端软件和配给的相应权限进行实时浏览，还可控制本中心所属各监控点的画面。客户端可以根据具体情况增加，只要PC与本网络相连即可，中心则无须增加任何设备。

    指挥中心作为整个系统的核心，是数据管理和数据存储中心。各分控中心一级视频管理服务器转发音、视频流上传至指挥中心，构成完整的应急监控系统结构，形成完整的系统功能。

    客户端PC安装视频监控服务器软件以及数据库系统，将所有前端摄像机、视频服务器等设备管理起来，并对网络中的用户实现授权管理，用户根据不同权限对图像进行监视、查询、录像、回放等操作，可同时显示1/4/9/16个画面，实现整个系统中所有服务器软件的数据库同步功能，实现数据统一管理。

    存储设计

    每个分控中心配置大容量磁盘阵列，负责对所辖区域的监控点进行存储。指挥中心只对重点及报警监控点进行存储，以此节约网络带宽。所有视音频数据都能传回中心，一般录像储存时间为7天，之后数据自动更替。重要及报警录像保证存储15天，另可将重要数据刻录在光盘进行长期保存，以备调用。

    如图4所示，摄像机通过视频服务器完成视频数字，是实现全数字化监控的必备条件。

    监控中心设计需求

    系统功能体现：

    ·对视频图像的采集;

    ·视频图像的传输;

    ·对主要交通路口、公园及要害部位的实时监控，并可根据实际情况实现对相应设备、警力和事件处理的控制;

    ·实现视频信息的处理、存储、控制及管理等工作;

    ·用户与权限管理;

    ·刑事治安案件现场处置和图像查询;

    ·监督和处理重大突发事件;

    ·重大社会活动的指挥调度;

    ·重大警卫行动的指挥调度;

    ·报警联动;

    ·语音功能;

    ·移动/无线监控;

    ·警用地理信息系统(GIS)功能;

    ·车牌识别与人脸识别系统;

    ·提供智能便利的管理维护;

　　系统平台建设

    平台结构描述

    1、建立一套统一的视频监控管理平台，依托网络作传输通道，在监控终端上浏览各前端视频信号，通过统一的界面控制所有的摄像机、矩阵、硬盘录像机、视频服务器等设备，实现本需求中的所有系统功能。

    2、平台系统具有自动连接功能，网络中断再复通后，管理平台下的所有设备应能够自动连接到监控系统并正常工作。

    3、采用传统桌面C/S方式相结合的架构，使用SQLserver2000数据库，普通用户的监控用C/S方式;平台实现视频监控和录像回放，视频监控的各类控制支持能够用来被其它系统集成。

    4、平台软件的设计采用表现层、应用层和数据层等三层体系的标准化模块结构进行设计，必须按照实用性、兼容性、灵活性、可靠性等基本的网络管理要求进行构建。

    5、具备较强扩容性，能随着前端接入点的增加对平台进行硬件和模块的扩容，并具有可实现服务器集群的技术基础。

    6、对前端图像设备具有兼容性，包括对硬盘录像机、网络视频服务器、数字摄像机等数字图像设备的兼容;能够实现多种模式的图像采集、压缩、显示、报警联动、控制、远程存储回放、远程管理等;能够兼容的数字图像设备应包括国内主流品牌的数字图像设备。

    平台硬件

    1、管理平台硬件主要由中心系统管理服务器、WEB服务器、报警服务器、视频转发服务器、存储服务器等组成。各服务器根据用途和负荷可以合并使用。

    2、管理服务器为整个平台的管理核心，负责对整个平台的用户权限、设备状况、联动策略、电子地图、告警信息和操作日志等进行集中配置和管理。

    3、报警服务器主要用于采集和接受系统设备或报警接口提供的报警信息，并根据相关“单位”和“角色”为用户配置分类、存储、显示和联动操作。

    4、视频转发服务器能为所有的硬盘录像机提供统一的信息获取、转发和代理服务，并提供文件索引信息，当用户远程监控、回放图像或查询告警信号时，视频转发服务器应向用户发送所请求的索引信息。

    5、存储管理服务器主要实现数字视频流的集中管理功能，并为视频转发服务器提供相关视频索引信息。存储管理服务器管理的对象可以是PC服务器存储设备、DVR设备，也可以是磁盘阵列或磁带库(平台模块化处理如图5所示)。

    结语

    从以上文章所述，该系统在实际的应用环境中，可实现实时监控、录像查询、报警联动、电子地图、用户/设备管理、系统维护等功能，可很好的满足用户的需求，而经过实际的应用，系统始终运行稳定。