平安城市数字高清网络视频监控系统解决方案.doc

平安城市-数字高清网络视频监控系统解决方案
中国目前正处于新中国成立以来最突出的社会转型期，社会稳定、公共安全面临更多挑战，人民的生活水平在不断提高，可人们的安全感却在不断下降。刑事犯罪行为不断上升，罪犯的手段越来越现代化。经济水平和科学技术的飞快发展带来了整个社会生活水平的提高，与此相伴的是各种危害到社会安定的手段的进步，安全犯罪也已经不再局限在原来的模式里，可谓无孔不入，其手段和方法的先进性在某些方面来说动摇了现有的安全防范机制的地位，并且引导了安全防范手段的进步。安全工作越来越显得重要。为了对付各种各样的经济刑事犯罪，保护国家和人民群众的生命财产的安全，保障在新技术形势下的国防建设需求，保证各行各业和国家重点部门的正常运转，采用高科技手段预防、制止犯罪和国防现代化建设已成为安防领域里的共识。
     八十年代末到九十年代中，随着国外各种新型安保观念的引入，各行各业及居民小区纷纷建立起了各自独立的闭路电视监控系统或报警联网系统，特别是在电力、监狱、银行、学校、医疗、交通、国防等国家重点部门，监控联网报警系统已基本形成，对预防和制止犯罪，维护社会稳定起到了巨大作用。
     然而，传统的模拟视频监控及报警联网系统受到当时技术发展水平的局限，电视监控系统大多只能在现场进行监视，监控联网报警网络虽然能进行较远距离的报警信息传输，但存在的传输的报警信息简单，不能传输视频图像，无法及时准确的了解事发现场的状况，报警事件确认困难，系统效率较低，无形中增大了安保人员的工作负担。
     将远程图像监控和报警联网系统以及宽带多媒体视频服务体系有机的结合起来，做到既可进行远距离的监控、图像传输、联网报警，又具备智能调控、方便的历史资料查询及大数据量保存的功能，且造价合理，能够更加有效的预防、打击犯罪，将安全防范技术提高到一个新的水平，已成为当前技防工作发展的一个方向。随着计算机的普及、应用，网络通讯技术及图像压缩处理技术的快速发展，采用最新的计算机、通讯、图像、数字编码、解码、存贮处理、智能分析技术，通过城市光纤高速网络或宽带网络传输数据信号，可为实现联网报警及远程图像监控，提供高效可行且价格合理的解决方案。

二、系统整体需求分析
2.1 建设背景
     目前城市基础光纤网络建设方面已经取得很好的成绩，充分利用现有的光纤网络设施资源，结合先进的光纤宽带技术，在此基础上建设网络视频监控联网报警系统。同时，安全问题也给管理部门提出了更高的要求，城市的人员复杂、流动性大、各基层单位分散，在有安全事故出现时，监控中心、远程分控可及时掌握现场情况、监督服务和执法。在此背景下，我们完全可以利用现有光纤网络或宽带网络，建设一套适用于城市远程视频监控联网报警系统，对各个角落的安全情况随时进行远程综合监控，一旦出现异常情况，相关部门可以及时发现并掌握情况。  
     平安城市高清数字化监控是一套覆盖整个城市的大型监控联网报警系统，随着系统的不断深入建设，未来，系统的监控点将数以千计、万计，因此，对系统整体上有如下要求：
1、充分利用现有光纤、内部通信电路和宽带网络，整合已有的、分散的各个监控网络，以保证最大程度的利用现有资源，避免重复投资。
2、必须具有强大的接入能力，以实现大规模、大范围的监控点覆盖。
3、必须支持灵活的接入方式，以适应各个监控点网络传输条件的差异性。
4、必须具有集中管控功能，以保证整个系统可控制、易管理。
其次，平安城市高清数字化监控需要完成各类应用的整合与调用，包括：
1、监控图像的录制、存储与点播回放。
2、传统报警系统的视频化改造升级。
3、移动侦测等。
这就要求系统必须具备灵活的扩展能力和强大的整合能力。
     第一，数字高清监控系统需要结合分级、分层、分权的管理机制进行图像资源的合理化调用，不同级别、不同层次的用户对图像资源的使用权限、优先次序是不同的。这就要求系统必须支持分层组网架构，且具有灵活的用户管理能力。
     第二，作为一个资源共享的平台，平安城市高清数字化监控需要保证资源的保密性、运行的稳定性，因此系统必须具备可靠、强大的安全特性。
     第三，传统的标清数字化监控无法看清人的面部特征，以及无法识别人的行为肢体动作，必须有更清晰的数字化监控系统取代之。
2.2 功能需求分析
高清数字编码与传输
     传统的视频监控系统已经无法满足现实监控需求，人面部特征无法识别清楚，行为动作无法看清楚，监控的目的远为完成达到，需要一种更新的监控方案取代这种方式。高清数字编码与传输技术能够有效的提高画面清晰度，能够大大的提高成像还原与像素，对人脸特征以及行动动作能够非常清楚的抓拍和录像，清晰监控、让监控真正起到应有的作用。
信息采集功能
     前端监控系统应能够采集视（音）频信息、探测信息、报警信息和巡检信息等，并按照传输信息格式要求进行数字编码，使之成为能够IP网络传输的数据包。
信息传输功能
     控制信息、巡检信息、探测信息、报警信息和视频信息等，按照工作流程在网络系统各级传输。
权限管理功能
     为保证平安城市高清数字化监控的正常运行，应对系统用户进行分类，并综合考虑各种因素制定合理的权限管理策略，实现对用户访问权限的管理控制。
信息存储和备份功能
     前端监控设备、各级监控中心，均应对巡检、探测、报警、视音频、系统日志等信息予以存储。机关的相应部门应按照规定的格式，存储报警信息及与报警关联的视（音）频信息。存储和备份的报警、巡检等历史数据信息，可在网络系统中依据授权进行访问。
系统控制功能
     依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备，实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控图像的调用和控制。
自动巡检功能
     具有系统定时自动巡检和人工自动巡检两种方式。人工自动巡检优先级别高于系统定时自动巡检，定时自动巡检功能和人工自动巡检功能由报警与监控系统各级监控中心实施。要求巡检结果和内容能够按机关管理要求以统计报表形式上报备案。
探测报警信息处置
     当发生报警时，前端报警与监控系统或专业报警监控服务中心应对报警信息进行复核。在确认报警后，按照要求及时向机关相应部门发送报警信息或现场图像信息。
定制化服务
     在平安城市高清数字化监控系统中，根据实际的公安要求，可定制各种定制化服务功能，满足方便终端用户的使用需要。

三、系统方案的组成
     平安城市高清数字化监控，是城市监控的一个延伸，其把社会治安监控从室外延伸到属于公共服务场所的室内，属于安全监控的典型应用。由于城市监控单位比较分散，因此有必要强化城市监控单位的安全管理措施。城市监控通过对城市监控单位实施隐蔽式远程图像监控管理，变被动式接警处理为主动式监管，不仅可以大大缓解管理中的种种的问题，对于发生在城市监控内的各种违法犯罪行为起到一定的震慑作用，而且，必要情况下的图像资料的录像保存还可以作为公安机关对于犯罪认定和处理的有效依据。
3.1 亿维高清网络视频监控系统简介
     亿维数字高清网络视频监控系统，是高清化、数字化、网络化和智能化相融合的新一代监控联网报警系统，可基于现在多种网络实现图像、声音、报警及各种信号的远程采集、传输、储存和处理，提供便捷、经济、有效的网络视频监控联网报警解决方案。
系统架构：
     亿维提供核心的前端高清网络摄像机、监控联网报警大平台管理软件、客户端管理软件、短信报警系统软件等相关组件，提供整套的网络视频监控联网报警系统解决方案。 整个监控系统架构可完成从一级到N级组网架构设计，典型的多级系统架构示意图如下： 

一级监控管理中心为城市公安监控中心，二级监控中心为城市公安派出所监控中心，三级监控中心为辅助治安监控中心
3.2 组网说明
     各前端监控点高清网络摄像机（即视频图像、探测、报警、巡检等监控信号），直接通过城市光纤网络或宽带专线电路，链接到安装在城市监控单位管理办公室局域网上的中心管理服务器上，并上传到城市监控上一级单位，其他城镇的监控单位内部相关监控部门与人员，由城市监控单位管理办公室监控系统管理员授权，通过客户端软件，监控相关监控点。同时，其他相关部门或人员亦可经授权，连接到平安城市高清数字化监控的专网，通过客户端软件浏览监控相关监控点图像。如果需要将其他社会有关行业的视频监控信号，接入到城市监控单位管理办公室，仅需在其他社会有关部门监控中心添加数字矩阵子系统或IP端口即可。
3.3系统总体架构 
     平安城市（数字高清监控系统）是一个覆盖整个城市的集成化、开发化、多功能、综合性大型监控联网报警系统，业务范围涵盖治安、交管、消防、刑侦、内保、其他企事业等，包括图像监控与报警系统、重点要害部位监控与报警系统、相关企事业单位监控与报警系统、居民小区技术防范系统、GPS和CAS机动车防盗防劫报警系统、道路监控和卡口系统、电子巡更管理系统等独立而又互相协作的子系统，平安城市高清数字化监控不仅仅强调以上各个子系统的建设，也强调对以上系统和相关资源的整合与集成。虽然系统的组成非常复杂，但是从资源组合与整合的角度上可以分为四个组成部分：监控中心，传输网络平台，监控资源和用户群。监控资源是信息的提供者，用户群是信息的服务对象，监控中心是信息的管理者，是信息存储与共享的平台，传输网络提供了各种信息的传输通道，连接了以上三个部分。 

3.4监控中心
监控中心可以分为分局监控中心和社会监控中心：
     监控中心是指由部门管理和使用的，具有接处警能力的监控中心。它分布在各个业务部门中，如治安、交管、内保、消防等部门，这些业务部门已经建有大量的前端监控资源，监控中心是这些监控资源的存储和共享平台。
     监控中心是监控报警联网系统的核心部分，汇接各种监控资源，将所需的视频、音频、数据信息进行处理和存储，并根据授权进行实时播放、检索和浏览，是实现互联、互通、互控和满足实战应用的共享平台，为各级机关、业务部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供及时、可靠的报警和监控信息。
     监控中心采用分级设置，依据管理权限的不同可以分为一级、二级、三级监控中心，各个城区可以根据本地区的行政区划、治安状况、城市地域范围、经济发展状况，合理选择适合本城市的监控中心的分级架构，例如可以建设一个级别、两个级别或者三个级别的监控中心。每一级的监控中心配有监控管理服务器，实现对本级监控中心客户端和所辖下级监控中心的管理和授权。
分局分级监控中心：
     三级监控中心：一般是指由派出所设立的报警与视频监控中心。派出所是监控报警联网系统的基层单位，对所辖区域负有直接责任，是视频监控资源整合共享、控制管理和应用的基础和源头。派出所在视频监控方面的技术力量较薄弱，因此三级监控中心的系统应该简单、方便、可靠。三级监控中心的监管服务器可以管理本辖区内前端设备和授权客户端，接受来自上级监控中心监管服务器的管理。
     二级监控中心：一般是指由公安分局或者其他业务部门设立的报警与视频监控中心。二级监控中心接收三级监控中心上传的图像，同时可以根据实际情况，拥有独立的前端监控资源，二级监控中心对所辖的三级监控系统具有管理权限，并且可以将本地监控设备进行统一管理，同时也接受一级监控中心的管理，这些管理都是通过设在二级监控中心的监管服务器进行的。
     一级监控中心：一般是指由县（市）级公安局设立的报警与视频监控中心。县（市）局级监控中心的监控管理服务器在监控报警联网系统中具备最高的管理权限，各个分局（业务部门）和派出所的监控系统和前端监控资源都受到一级监控中心监管服务器的管理和控制。
     社会监控中心是指社会其他单位建设和管理的监控中心。例如城市应急联动指挥中心，重大社会活动（如重大庆典和重大纪念活动）的保安监控中心等。

四、系统实现
4.1三级联网系统图 

      每一个派出所可以管理派出所管辖范围内的所有监控点，除管辖范围内的监控点该派出所无法访问。派出所管理的所有权限有公安分局或者公安局来进行分配。前端所有高清网络摄像机通过内网专线光纤传输到三级监控中心（本级中心），再由三级中心通过管理客户端对前端的监控点进行管理、浏览和控制，系统还可以采用DMR数字矩阵的功能，在三级中心的大屏幕显示墙上输出高清数字视频进行浏览监视，并且还可以作为存储服务器使用，一台DMR数字矩阵录像机最大可以支持32T的磁盘空间存储。利用DMR数字矩阵值班人员可以方便的在显示墙上浏览前端的任意监控点。
     YW7100HR-S or 提供视频采集压缩、打包（报警、语音可选）。 YW7200H-S
  YW7100HR-S or YW7200H-Sü 的报警输入可以连接报警系统进行联动。
  YW7100HR-S or YW7200H-Sü 的继电器输出端子可以传输报警信号，例如：红外、门磁、烟感等。三级中心是一个独立的系统，可脱离二级、一级中心运行。
4.2二级监控中心实现 

     二级监控中心（分局监控中心）配置服务器，其中目录服务为系统的二级目录，二级中心范围内的设备可由安装在二级中心的网关服务管理，将所有监控点建成了一个完全基于网络，功能非常强大的网络视频系统。实现了各派出所的联网监控管理。
 ü 录像服务器(DMR-录像服务器)提供图像的存储、回放、服务。每一个录像服务器可支持多个摄像机图像存储、浏览。这多个摄像机可以是网络内的任意位置的摄像机，不必按照顺序或区域设置。
  在二级监控中心为了保障系统的正常运转，目录服务器和录像服务器等都采用双机备份方式。ü
     通过DMR数字矩阵的上墙功能，在监控中心的电视墙上可以任意显示前端编码设备的图像。支持高清设备、标清设备同时显示，一屏可以支持1/4/9画面任意切换。互联网的授权用户都可通过登陆目录服务器查看各自家中的任意一路图像及录像文件。 
4.3一级监控中心实现
     整个联网视频监控系统，通过ISP提供的网络进行联网，实现了主管人员浏览直辖片区的安全情况，若有报警则在监控中心可以对报警点进行声光报警和录像，并可以联动到110 指挥中心或直属派出所，能及时地处理报警信息。
  根据职责权限，主管人员方便地进行权限分配，并根据实时情况进行调度，使整个系统行之有效地运转。ü
  所有的前端摄像机的图像数字化、网络化，并通过TCP/IP协议挂在LAN/WAN，通过强大的服务器以及数据库对网络上的视频流进行管理。ü
 ü 管理服务器具备管理几千路视频流的能力，支持多服务器结构，客户端的数量理论上没有限制。
 ü 固件升级免费并可以通过网络远程进行。所有的维护、参数设置全部通过网络远程进行。