:平安城市视频监控系统技术及设计-安防社区

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2005年7月，伦敦大爆炸事件，警方在6天内锁定嫌疑人，13天后，公布CCTV的所有录象资料：CCTV的价值，呼唤联网和智能视频；纽约交通系统2.12亿美元，在地铁安装1000个智能摄像点和3000个动态传感器，提供视频内容分析功能，并为277个地下车站提供手机服务，分层次的智能存储体系；为奥运服务的首都机场第三期监控（T3），全球规模最大、应用等级最高的监控系统，2000多个监控点，3月5日标书，弃用DVR，采用NVR（编码器+磁盘阵列），基于IP网络的分布式存储，技术选型的重点：数字视频管理平台软件；智能视频应用

我国的平安城市的建设，目前在全国范围内有比较大的声势，也有相当的力度。公安部在试点的基础提出了“3111工程”。 “3”是表示在省市县三级，第一个“1”是在每一个省确定一个市，第二个“1”是每个市确定一个县，第三个“1”是有条件的县设定一个区或者一个派出所，计划在08年完成。在全国确定了22个城市作为“3111工程”的试点城市。

v     平安城市建设的面临问题

1、如何实现大系统的优化管理？
　　平安城市系统面对的是监控行业前所未有的大容量监控，监控点遍布整个城市，监控点位和使用用户数量巨大。如何有效地管理这些资源，实现系统的合理布置和管理是一个关键。天地伟业平安城市网络管理平台提出了分组的概念。系统首先将设备分组，形成设备组；同时对用户进行分组，形成用户组。在设备组和用户组之间进行权限的映射管理，任何人对任何设备的操作将遵循权限管理的准则。这样一个大的系统就被划分成若干个小的系统，每个区域管理员只负责该子系统的管理任务，而不必关心整个系统的布置，这样就有效降低了系统的管理得复杂度，实现了大系统的优化管理。
　　2、如何提高多用户对系统操作的安全性？
　　平安城市这样一个庞大的系统，涉及几百个用户，系统如何响应这些用户的
　　操作对系统的安全性至关重要。天地伟业平安城市网络管理平台提供了以下几种管理模式：
　　(1)、一个用户归属于一个用户组，该用户将继承该组的相应权限，对系统的任意操作都将在数据库中进行权限检查。
　　(2)、用户在登录系统时，系统将根据用户名或公安系统的警号进行页面生成，对于该用户不具备权限管理的功能模块不进行显示。
　　(3)、同处一个用户组的两个用户，将进行权限等级的划分，当两个用户进行矛盾的系统操作时，如一个用户要求监控点向左转，另一个用户要求向右转时，集中控制主机将响应高权限等级的用户的命令，并向系统发出指令执行相应的动作。
　　(4)、对于一个新增加的用户，该用户的信息将会自动在系统中的所有的数据库中进行同步，保证该用户在任意一个区域、任意一台电脑上登录时都会马上具有相应的权限。(5)、系统提供了强大的日志记录功能，任意用户在任何地点所执行的任何操作都将自动记录下来，对于系统恢复，定位问题具有很大的帮助。
　　3、如何解决系统扩容问题？
　　平安城市这样一个大的系统一般都要经过分批、分步骤实施。如何解决系统不断扩容的问题，对于系统的完整性非常重要。天地伟业平安城市网络管理平台采用了树型目录管理的模式，每个监控区域设置了数据库和代理转发服务器，同时完成了本地的数据和管理又实现了系统的级联。如下图：

当系统扩容的时候，只增加系统中某一个数据库中的一条记录，而对系统的结构没有造成任何影响，系统保持了完整性和透明管理的简单性。
　　4、何解决海量存储问题？
　　根据公安部平安城市建设指导意见，系统应该具有保存至少15天的录像能力。如何解决录像文件存储问题关乎系统的应用价值。天地伟业平安城市系统采用分布式录像的设计思想，在各个派出所设置集中录像主机，各派出所只负责录像本片区监控点的录像任务。每台录像主机的录像容量可以达到300路，采用扩展磁盘阵列或IP SAN等存储模式，具有热备份功能。市局及其他用户在需要进行录像回放的时候，通过录像点播系统可以透明的实现录像文件在线回放或下载。如下图：

　5、如何实现监控、报警的有效管理？
　　城市安防系统除了视频监控外还要处理大量的报警信息，如何有效地将这些
信息利用起来，对于及时发现处理问题至关重要。天地伟业平安城市网络管理平台提供了电子地图双屏显示的功能。在一台管理主机上可以接入两个显示器，一台显示实时的监控画面，另一台显示电子地图。在电子地图中用户可以随意选中某个监控点，使其在另一个显示器上显示出来。同时在电子地图上用户还可以实时获得报警信息，准确定位报警地点。通过调用预案的方式，实现对某个街区的封锁功能。例如，用户可以设置一组封锁某个十字路口的预案，该路口附近的一组摄像机将自动地将监控角度调整到十字路口的4条街道上，这样当发生事件的时候，系统可以快速的捕捉到宝贵的视频信息和案件证据。
　　6、如何共享城市安防资源?

为了能让公安系统、政府机构更多用户方便的使用该系统，天地伟业平安城
市网络管理平台提供了C/S和B/S两种应用模式。C/S应用模式为用户提供了功能丰富的良好的人机界面，而B/S则为用户提供了简单的监控浏览模式，可以通过IE浏览器直接登录系统，进而实现系统资源的共享。同时该系统的代理转发服务器实现了和公安网的隔离接入，既不会占用公安网的IP资源，保证了公安网的安全性，又可以利用公安网实现系统远程访问，可谓一举两得。

v     平安城市建设的技术难点

“3111工程”是一个非常大的、非常复杂的系统工程，可以将它定义为巨复杂系统。首先是投资很大，通常一个大中城市建设都需要上亿甚至几个亿资金；第二个来说技术要求非常高，上万台、几十万台的摄像机联网并不容易，还要做到资源共享；第三就是涉及的用户很多，所有的单位，无论是党政机关、企业系统全部都要联进来，另外因为有新建的系统，也有已有的系统，要进行互联、互控，难度很大；第四是可靠，不能是经常出问题宕机影响使用；还有这个系统应该根据需要可以做裁减，可以扩展，也可以删除。

目前城市监控系统组网的主要障碍是设备兼容性存在很大的差异，安防系统集成没有一个开放的系统平台，各类子系统厂商都有针对自己产品开发的系统集成平台，这样的系统平台，不能算的上真正的开放式的平台，系统集成的意义在于，各独立的子系统之间深层次的数据共享，真正的监控系统开放式的系统平台应该是一个，能够兼容不同厂商的设备，不同的设备协议，不同的技术，不同的设备都可以纳入到这平台上来运行，系统的扩容扩展功能要强大，系统的信息管理必须，高度一致

ü      以矩阵为核心的视频联网监控（矩阵系统）

核心的实时视频联网监控功能很稳定，这是目前大系统仍采用此方案的关键原因；控制主机采用简单联网协议，通过串口或IP网络通讯 ；矩阵输出（或环出）视频进DVR进行独立存储，无法实现集中录象和录象资源全网共享；多点通讯物理连接相当复杂，无法实现多厂家设备组网，不支持干线管理；实际是矩阵和DVR各自成系统，依赖于DVR实现数字功能；矩阵和DVR有各自不同的权限体系和配置管理，不支持全网统一的权限及配置管理 ；可靠的国外终端设备，不可靠和不规范的定制开发软件。

ü      以DVR为核心的视频联网监控（DVR系统）

系统构成：早期采用嵌入式DVR+中心管理服务器，在节点增加了视频转发服务器；造价和技术门槛低，数字功能完整，在银行联网项目上应用较多，适合简单联网需求的项目；基于DVR的网络客户端SDK，在Windows服务器上做应用和界面整合，通过大量定制开发能满足特定用户的功能要求，非产品和平台级的解决方案，小型系统使用较多；侧重于本地存储，体系结构上缺乏对视频联网的支持，对模拟系统支持不够，无干线概念；安全和稳定性差，很难想象几十台或上百台Windows服务器+DVR能组成稳定的联网系统。

ü      以网络编解码器为核心的全数字监控（全数字系统）

系统构成：网络编解码器+管理服务器+存储设备；网络编码器直接将视频编码送入IP网络，监控中心的管理服务器进行视频调度管理并进行集中存储；能完整实现DVR系统的所有功能，前端设备稳定，与应用系统容易集成，适合地域集中的局域网用户实现全数字监控；对模拟系统支持不足，无干线管理概念；集中式而非分布式的体系结构，Windows平台的PC服务器做管理服务器，大规模联网存在与DVR系统同样的稳定性问题。

ü      以视频网关为核心的视频联网监控（类矩阵系统）

借鉴矩阵系统的联网模式，使用工业级嵌入式的网关主机替代矩阵主机，支持全网统一的精细化权限管理；面向视频联网的分布式体系结构设计，具备电信级的系统稳定性；开放式体系结构，通过加载驱动支持异质设备互联互控，平台级的系统组网方案；存储技术：支持专用存储系统，海量分布式智能存储体系，专业级的NVR产品；流媒体技术：支持大容量直播和点播，支持数字中转，充分发挥数字系统的优势；单台网关主机可自成系统，多台网关主机互联形成更大的网络视频管理系统，构成逻辑上单一的模拟数字混合矩阵；互联网架构：统一资源、统一编号、统一权限、统一管理；结合存储技术、互联网软件、流媒体技术的网络视频管理平台带给用户更强大的视频应用理念。网络视频管理平台提供完备的系统级视频解决方案，适用于所有视频监控项目；具备技术领先的视频联网能力，是实现分布式视频视频联网的最佳方案;PVG=增强的矩阵控制主机+NVR+流服务器；PVG的愿景：构筑中国的视频互联网（Buliding Video Internet)。

v     平安城市软件平台应该具有的功能

ü      完整的城市治安监控系统集成：

既可以管理 PC-DVR 、嵌入式 DVR 、 DVS 视频服务器和 IP 摄像机，也可以对城市联网报警、危险品场所环境集中监控，更可以扩展 GIS 系统和实现与城市接出警系统的集成。

ü      灵活的集成方式：

既可以直接通过对协议和开发包的支持来管理所有底层设备（如视频板卡、门禁控制器和智能采集模块），也可以和第三方城市联网报警、接出警软件相互开放接口，实现软件层面的集成。

ü      强大的集成效能：

通过中心系统管理软件管理软件城市联动与报警策略设置模块，实现各子系统之间基于视频的跨系统联动集成，包括图像与城市报警、图像与环境报警、图像与城市接出警系统等，联动内容方式包括图像自动预览切换、报警录像、报警云台自动控制，更可以运用专家帮助系统实现关联录像、逃逸路线预测录像等功能，提高系统效能和效率。

ü      主流厂商的支持：

得到各子系统主流厂商支持，我们是国内多家视频设备厂商的战略合作伙伴，也是多家安防厂商的合作伙伴，在厂商的支持下，每种子系统都可以集成多种主流品牌设备，方便项目实施。

ü      先进的系统架构

基于 J2EE 标准构建中心核心管理平台，支持 J2EE 自带中间件技术，系统更加稳定，支持各种操作系统平台，包括 WINDOWS 、 UNIX 、 LINIX 等多种操作系统，实现操作系统无关性。基于微核心 + 插件架构，所有功能模块采用插件方式，架构更加开放灵活，更换修改任何功能插件不会影响已经稳定运行的核心程序和功能插。支持 Web Service 标准应用体系和 XML 标准协议，可以非常方便和所有支持 Web Service 标准的各种城市业务应用系统实现无缝集成。