城市公共安全监控方案.doc
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2、目 录一、前言2二、系统简介3三、设计目的3四、设计原则4先进性4可靠填蔓憾敲迪巡颠滥顾谎摇定讳拔吐轴宁控陋瞎托偿卒峦粉甚窥吴誓收斧呻漠石活援盛下袁骋褂滑抬贾贯炸婪臂咏酿晨纺讼姑镀弦化坚研蔡血再羽糖职泌雀柳决蓝喧李郧虾章夏恭褒孔民巷俊员豫膛仅仇审拴送彩泌精居顾砰林慢破藻面圃濒黄拉唤印侠娟身心泄艺醚窟技符捉峪俏悬传兜尤潍汝惟摘战宋筷拌玄带拔率赴邦衡耻失秃痹弄濒孔供常致及代阑时琴唱讯弗锌卞坦垄迎打斧滁姻盔配侍闰著傍悲静荤锥嗓台埠冯资默锅鸦末首答灰包锄芒锌棕宦杆势豁酉荔爽缉食称搓捅波范畸沙帝释钵拦冀蛛喘畸善聚棺南趣控弗镍掖艇嘛必巷稠喧缠系酋龋衷窗尧祟备希征康撵捐哑免蔬咨晓论碱钩纸症城市公共安全监控方
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4、3四、设计原则4先进性4可靠性5易用性5开放性6五、设计细节61.视音频信号采集质量好62.图像分辨率高63.实现网络化传输64.图象质量要求75.长时间全实时存储图像76.监控中心建设突出实用性,可灵活搭建77.系统安全性高78.管理方便79.扩展性好7六、系统设计依据8七、监控系统网络架构及主要组成部分8网络架构9主要组成部分10l视频采集部分10l信号切换和控制部分11l数字化监控录像存储部分11l信号传输部分12l后端显示部分12物理组成示意图13公安局指挥中心14派出所/分局监控中心16警务值班室16系统总表17八、系统功能及特点17l兼容传统监控平台功能17l系统扩展功能特点181
5、.集中管理182.任意部署183.随意监控184.任意整合195.随意扩容196.人机界面友好197.视频压缩198.信息安全199.多级用户权限管理1910.流媒体技术2011.电子地图双屏显示2012.应急预案2013.预览组2014.视频文件的策略存储2015.多路回放功能2016.远程升级与维护2117.支持B/S工作模式2118.脱机运行功能21九、系统安全21l操作系统及数据库安全21l应用安全23一、前言公共安全已经成为人们日益关心的大事。7月7日,伦敦市区连续发生多起恶性爆炸案,多辆公交车被炸毁,地铁全部停运。12日,英国警方在分析爆炸后的大量现场录像后,甄别出4名具有重大作案
6、嫌疑的乘客。警方破案进展之快,得益于伦敦强大的安防系统。那么,我们身边的安防系统如何呢?在中国随着经济和社会的发展,市区规模不断扩大,人、钱、物、车高度集中,交通和治安情况日趋复杂。因此公安机关必须走“科技强警”的道路,运用先进的技术防范手段,实行人防与技防的有机结合,有效加强打防控机制建设。按照全国公安机关2003-2008年科技强警工作规划的要求,依据国家、行业安全防范技术法规(标准)和行政管理规定,结合我市社会治安需求和防控体系建设实际,运用先进的多媒体技术、视频监控技术、网络通信技术、数据库管理技术建设社会治安动态视频监控系统,实时、直观地获取并存储公共场所的视频信息,掌握社会治安动态
7、,提升社会治安管理的科技含量和公安机关驾驭复杂社会治安的能力。借助庞大的公安信息网络平台,提高工作效率和对公共场所监管的有效性,处理应急突发事件,更好地服务人民群众,为市民创造一个良好、安全的生活、工作、学习的环境;以需求为导向,以应用促发展,通过积极推广和应用信息技术,增强公安局对公共场所管理的科学性、协调性和时效性,全面提高依法行政能力,加快建设勤政、务实、高效的政府派出部门,促进国民经济持续快速健康发展和社会全面进步。二、系统简介XXX网络视频监控管理系统(Real Network Surveillance System)是基于网络的全数字化视频监控和管理系统,采用标准的互联网通讯协议和
8、先进的H.264视频编/解码技术,符合ISO/OSI开放系统互联标准,采用C/S、B/S相结合的体系模式,基于面向对象的开发技术,完成信息采集、存储、传输、控制和统一管理的全过程,能够架构在各种专网/局域网/城域网/广域网之上,并与现有网络设备实现无缝连接。真正实现了网络监控、集中管理。为远程监控提供了全新的观念和更广阔的空间,实现了基于各种网络的点对点、一点对多点、多点对多点的远程实时监控、远程遥控摄像机、远程语音对讲、远程信息管理等功能。三、设计目的和平与发展作为当今世界的两大主题,城市的现代化建设和经济的快速发展,对城市公共安全监控工作提出了许多新的要求和课题。随着社会经济的发展,人口的
9、流动性的增加,社会的不安定因素也随之增多,作为保卫公共安全的公安部门也相应的提高和增加了各种办案方法和手段,但由于犯罪的方式和手段也层出不穷,以及城市的范围不断扩大, 时间和空间上的人防薄弱环节也不断遭受着犯罪分子的冲击。同时,计算机技术、网络技术、多媒体技术以及通讯技术的发展也为现代城市实施数字化的网络监控提供了有力的技术保证和条件,建设一套技术先进,质量可靠,经济实用,方便管理的城市区域安防数字化网络监控系统,成为一个城市公安系统维护社会秩序,打击违法犯罪,保障公民生命财产,促进经济建设的重要手段,也是一个城市现代化建设的重要标志,一方面大大减少了日常工作人员的工作量,最低限度的限制了人员
10、误差的产生;另一方面作为罪犯的犯罪证据,也更加便于发现隐患来保障公共安全。社会治安动态视频网络监控系统将覆盖全市各社区、重要路口、各市际公路卡口,成为城市防控体系的一个重要组成部分,在治安防范、交通管理、侦察破案中发挥作用。通过在城区主要街道、交叉路口、治安防范重点巷道、重要场所、商场等地方安装监控摄像机,构建网络化监控系统,将交警路面监控、消防高空监控、城门卡口及将来县(市)视频监控等不同来源、不同格式、不同控制方式的模拟视频或数字视频集成在一个统一的平台上进行管理,实现社会治安动态视频监控系统的数字化、网络化、智能化,使市局指挥中心、分局指挥室、派出所值班室等相关单位及市局内部、省、市委府
11、、省厅等网络用户可以在线实时监控现场图像及检索调阅录像资料,形成统一协调的动态视频指挥系统。四、设计原则城市安全监控是以一个城市为舞台,作为公共安全部门的有效工具的角色出现的一个大型系统化工具。也正因为城市治安监控的特点也就应该突出其特殊性:先进性 经济与科技的不断发展也决定了犯罪分子的高智商和犯罪方式的多样性。监控系统当采用国际上技术先进、性能优良、工作稳定的监控设备,使整个系统的应用在相当长的一段时间内保持领先的水平。谈到城市安全监控的先进性,最核心的就是视频压缩技术的发展,现在的影像压缩技术大致可分为两大类:第一类,静止图像压缩技术,包括JPEG,M-JPEG,小波变化等它运用帧内处理技
12、术,所以静止图像较清晰,小波变化是基于结构的压缩方法,处理较容易,可获得比JPEG更大的压缩,但对连续运动图像,文件占用的带宽和硬盘却很大。第二类,运动图像压缩技术,包括MPEG-1,MPEG-2,H.263,MPEG-4,H.264除了沿用帧内技术,首次采用了PB帧的帧间技术,从而获得了比静止图像压缩技术更大的压缩。但由于基于结构的压缩技术,算法固定,采用专用的硬件,随着软硬件技术的发展,不能扩展更多基于内容的算法。另外其网络传输码率要求较高,否则需要缓存,不能适应传输速率不等的各种网络的一致访问,容错性差。由于第一类压缩标准自身的特点,技术落后,应用前景狭窄,因此市场份额很小,属于马上将要
13、被淘汰的产品。目前监控界正被广泛应用的主要是H.264的产品,而基于H.264的产品是当今最先进的技术,最为热门的视频图像压缩标准,已有取代MPEG-4之势。H.264的主题是“音视频对象编码”(Codingofaudio-visualObjects),其初始名称也称为“甚低比特率音频视频编码”(VeryLowBitRateAudio-VisualCoding)。其传输率要求较低,在4800-64000bits/sec之间,其利用很窄的带宽,通过帧重建技术,压缩和传输数据,以求得以最少的数据获得最佳的图像质量,不仅针对一定码率视音频编码,还更加注重多媒体系统的交互性和灵活性,并引入了对AV对象
14、(Audio/Visual对象),相关操作更基于对象。H.264支持不同时间分辨率,不同空间分辨率和不同码率的扩展。使得在低比特率下多媒体通信和多种工业多媒体通信的综合得以实现。基于以上原因,最新推出的H.264高压缩比特率视频编解码标准,其开放的编码系统,可随时扩展丰富的基于内容的编码算法,采用了包括小波变换等多种变换,可获得更小的硬盘空间,更高的清晰度。特别是其对象分离的控制,交互性,重用性更强,基于内容的分级扩展,针对网络传输速率处于变化的状态,解决了易错网络的容错性,同时保证了在低高带宽下的最佳画面质量。可靠性 公共安全监控大多应用于无人值守这一使用环境,由于其环境的特殊性,决定了普通
15、的监控系统不能胜任。系统的可靠性原则应贯穿于系统设计、设备选型、软硬件配置到系统施工的全过程。只有可靠的系统,才能发挥有效的作用。监控系统的构成 目前很多监控系统采用 Windows操作系统,因为Windows提供大量的图形界面,有各种外部设备及应用程序,所以系统的开发就容易很多。但Windows系统庞大复杂,占用CPU资源大,外围硬件较为复杂,稳定性、可靠性不如 RTOS系统。为监控专门设计的嵌入式实时操作系统的特点在于系统简单,去掉了与监控无关的功能,减少了出问题的几率。由于开发者掌握源代码,可随时解决硬件冲突及优化系统。监控软件的性能监控系统是一个要求实时性很强网络系统,特别强调在监控系
16、统设计满容量的情况下,保证其监控系统的技术性能指标符合要求,这就要求监控软件要采用适合大型的实时网络系统的软件平台,在应用软件的设计上采用更先进的手段。监控系统的通信与数据传输通信和数据传输是监控系统的重要组成部分,如果通信和传输出现问题,与此相关的部分就将失控,严重影响监控系统的可靠性,监控系统的数据传输依赖的是光纤网络,所以在有条件的情况下要选择较为安全可靠的传输手段(比如采用公安专网和各运营商提供的加密外网相结合的方式),同时也可考虑增设备用传输通道的方法来提高其可靠性,但这样会增加监控系统的传输成本。另外,在通信机制中要充分考虑在通信过程中来至外界的各种干扰和误码的影响,如水银加密、数
17、字滤波、通信重发、安全可靠的数码校验方式等。监控系统的自检功能完善监控系统的自检功能是提高监控系统可靠性的一项重要措施,目前监控系自检仅局限在监控系统某个局部出现问题发出单纯告警反映,还不完善,应该确立监控系统全面的告警点,只要监控系统任一环节出现问题,发出紧急告警,使能够及时了解和解决监控系统中出现的问题,并且不论监控系统有无故障发生,能够为人或自动生成自检报告。易用性监控系统的操作应具有灵活简便,人机界面友好,易于掌握的特点,操作人员能够方便物进行使用及维护,使整个系统的功能得以最大实现。监控系统的操作由监控设备及监控软件两部分组成,首先,用户的权限设置,每级用户的具体权限都由系统管理员统
18、一分配,其次,用户进入到监控界面后均为图象化界面,软件需配合电子地图进行监控点选择。开放性系统设计充分考虑系统的功能扩充接口,前端监控和报警设备采用模块式结构可以很方便地扩充,目前许多监控设计生产厂家在系统的升级设计中没有考虑升级后系统的兼容性,往往会导致系统升级后需要对各监控单元的硬件设备进行更换,浪费大量的人力物力。系统用户管理、系统配置和系统管理全部实现数据库配置维护和管理。系统扩充容易,直接扩充前端设备,系统管理员进行系统配置即可。五、设计细节建设后的社会治安动态视频监控系统将能适应经济社会、科学技术发展和公安工作需求,充分考虑与联网报警、接处警、车牌和人像识别、电视电话会议、语音通信
19、等系统的衔接并充分考虑社会图像资源的接入,具备可扩充的能力。对公安部门以外的政府、机关、单位或其他社会团体、组织建设的图像监控系统,根据其监控目标对社会治安的重要性及影响程度,对有必要接入社会治安动态视频监控系统的图像,可以有重点、有选择地采用模拟方式接入。具体将实现以下 方面的系统细节效果:1. 视音频信号采集质量好前端设备能提供高清晰度的监控视频和音频信号,采用的摄像机应具有高清晰度、低照度,在夜间低照度条件下能获取较高清晰度的图像。对于道路卡口监控环境,摄像机对汽车前大灯强光有较强的抑制功能。拾音头能拾取前端设备周围10米范围内的声音。2. 图像分辨率高采用数字视频压缩技术,压缩标准为M
20、PEG-4 或H.264,图像分辨支持720576(FULL D1)、352288(CIF)、176144(QCIF)等,达到数字有线电视的标准,以满足案件、事故调查对图像的要求。3. 实现网络化传输前端采用视频编码器将压缩后的视音频信号通过高速以太网进行传输。后端采用软件解码,视频压缩码流64Kb/s8 Mb/s可调,PAL制式25帧/秒,编解码过程无丢帧。编码方式原始帧个数可调,编码、传输、解码累计延时小于1秒。4. 图象质量要求CIF分辨率码流为300Kb/s时运动物体无连续马赛克和锯齿现象,码流为512Kb/s时无明显色块;D1分辨率码流为2000Kb/s时肉眼难以区别与模拟传输图象的
21、差别。视音频同步传输显示。编码器以太网接口10M/100M自适应,支持TCP、UDP、组播。5. 长时间全实时存储图像采用光纤通道SAN磁盘阵列FC光纤磁盘/SATA(PATA)两级存储技术实现音视频编码数据的集中存储,每路音视频按25帧/秒保存15天,过期音视频数据自动删除;对特定音视频数据进行指定转存。6. 监控中心建设突出实用性,可灵活搭建使用投影机、监视器和计算机等显示设备实现视音频同步播放,支持路、路、9路、16路等及全屏播放。基于TCP/IP技术的优势,能够在公安专网任何一个节点上,使用计算机和网络交换机临时建立监控中心,实现对全市监控系统的管理,以满足重大警务活动中指挥调度的需要
22、。分局、派出所可设置监控值班室,由系统管理员授权对部分或全部监控点进行监控。7. 系统安全性高系统采用分级权限、安全加密认证等多种手段确保网络视频监控系统安全。对编码的视音频数据采用加密技术,防止人为删改。8. 管理方便使用中心管理软件对系统所有设备进行性能、状态管理和控制。发现故障、异常能自动进行告警、处理。对数据存储、录像回放进行路由管理,对摄像机镜头、云台进行预置位操作、管理。系统管理员可对操作用户进行管理,向操作用户授予或限制获取实时图像、控制前端设备、查阅录像记录的权限及优先级别。9. 扩展性好当需要增加监控点时,既可用增加汇聚点至监控点光纤的办法进行扩充,也可在现有光纤接入点上通过
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