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城市安防监控之路

来源: 发布时间:2007-06-13浏览:2602
 在经济较为发达的沿海地区和主要的大、中城市,出现了由于大量流动人口的涌入所带来的各种新的城市管理课题,如:社会治安控制、重点区域防范、紧急突发事件的监督与处置等。人流、物流、信息流的相对集中,必然使得人们生活、社交的各个方面对城市安全的依赖性都空前增长。加强公共社会安全,营造平安经济环境和生活环境成为国家和及其公安部门高度重视的问题。
                
     随着经济的高速增长和科技的迅猛发展,城市化进程日益加快。随之而来的,城市人口的增加及流动、自然灾害的突袭、世界反恐形势的严峻,使得各种不安全因素也在不断扩大。在构建和谐社会成为一个大趋势的情况下,平安城市概念也在各地媒体上频频上镜,不仅仅是在安防业界,在普通百姓中都成了一个热门话题。公安部,科技部也不失时机的发文,批准北京、上海、南京等21个城市为全国第一批科技强警示范建设城市,从而推动了城市安防在各地的建设。
                 
     城市安防系统主要是指针对一个城市当中的街道、广场、社区、能源、交通等其他中央公共场所的安全监控和防范。它能够协助相关的政府部门和机构对城市信息的了解,并且可以对城市特殊情况做出及时的反应。

     城市安防系统特点
                
     早期城市安防系统(主要是指监控系统)的规划较为薄弱,覆盖区域有限;各区域的管理相对分散,缺乏资源共享和信息汇总。城市安防系统在城市的安全保障和综合管理等领域都处于核心地位,是现代化城市管理系统的重要基础。优质的城市安防系统工程,必须依赖于合理的系统设计、选型可靠的系统产品和优质的施工质量。其系统的解决方案将不同于目前传统的监控系统解决方案,而是需要在系统构架、系统数据传输管理和系统联动等多个方面进行技术改进与创新。
                 
     城市安防系统从构成上,具有系统规模大,分布范围广,系统构成成分复杂,监控技术多样化等特点。由于视频监控的数据量巨大,在同一时间点上会有海量的数据在网络上传输,相应的视频管理服务器也需要有强大的运算能力来处理这些海量的数据,因此层次化结构,分布式的系统设计就成为必然的一个选择。而一个成熟有效的解决方案必需具有以下特点:

     前瞻性的设计
                 
     现有城市安防在满足市场现有需求的同时,也必须能够考虑到将来的需求,为将来系统的无缝升级留下空间。系统还应该具有良好的模块化功能,可以分阶段建设,逐步完成整个城市的安防系统。同时也可以接入其他的社会资源系统,综合集成社会上的资源。

     分布式的视频存储架构

     城市安防系统采用分布式视频存储架构,视频存储在不同的区域内,避免网络不稳定带来的不良影响;同时也可以采用视频转发服务可以大幅度减少对网络带宽的占用,减少了硬件设备的投入,并可以给用户提供高质量的视频质量;系统同时可以互相调用各分区视频存储数据,可按各不同权限管理加强了系统稳定性,适合大规模,城市级的视频管理。城市安防系统包括城市安防管理中心,区域中心,社会节点;实行按层次管理的系统,各层次具有相应的管理权限;城市安防管理中心具有最高层次的权限,可统一协调调控各分中心的资源,实现资源共享。

     智能化图像管理
                
     在城市安防系统的发展当中,智能视频无疑是最重要的一环。由于设备数量的迅速增加,由人工去实时监控每一个设备已经不可能,而智能视频无疑是解决问题的最佳方法。通过视频算法对视频模式进行识别,从而发出相应的处理提示和报警方式,去提示监控人员做出相应的处理。实时察看、监控区域内人群流量,通过软件自动识别模式,对异常情况做出报警,便于管理中心对警情进行迅速的判断和有效的处理;可以开发出多种应用,例如人群数量监控,车牌识别,机场地铁遗留物体监控,人脸识别等等。
                
     如安装在地铁口的摄像机对人群数量进行拍摄,并实时传送到后台软件进行处理,通过小波视频算法进行模式的识别、分析、和计数,一旦有可疑或者异常运动行为出现,或者人群流量达到某个固定的最大数值后,即可发出报警提示监控人员进行处理。这样可以有效预防人群情绪爆发,防止事故发生。
 安装在道路上的摄像机对过往的车辆进行监控,并进行模式分析,当车辆有违规行为,后台软件即可自动指挥摄像机进行拍摄,并识别出车牌号码进行记录。

     在机场地铁等交通人群流动性大的场合,物品容易遗留在公众场合,这时候对这些遗留物品的分析就十分重要。通过对遗留物品的内容识别,可以有效排除掉爆炸物,易燃易爆物品等对公共安全造成危害的物品。

     多种安防产品的联动
                
     随着城市安防系统的发展,城市安防系统已经不仅仅局限于视频监控和防盗系统。门禁系统和火灾报警系统也开始被集成到城市安防系统之中。这种不是简单产品的堆砌和安装,而是通过城市安防平台软件将各种系统有机联动起来发挥作用。因此选择同一个厂家的视频、防盗、门禁、和火灾报警系统为将来系统的集成打下了更好的基础。

     数字化视频监控方案
                
     由于各城市都不同程度建有现有的模拟视频监控系统,在建设新的城市安防系统的同时就必须考虑到兼容现有模拟视频监控,实现数字和模拟系统统一管理,这样可以最大化利用现有设施,降低总体建设成本。充分利用先进的IT技术带来的便利,通过多种通信方式,对全网模拟和数字设备实行统一管理。 
               
     报警视频联动
                
     实现报警视频联动功能可以通过前端和后端两种不同的方式实现。前端方式是将报警主机直接和摄像机连接,一旦报警主机报警,即可发出信号直接控制摄像机开始拍摄,从前端实现联动。第二种方式是通过将报警主机的信号发回到后台管理程序,再由管理中心软件发送信号控制摄像机进行联动。

     前端方式的好处是实现的方式简单,反应迅速,但实现的功能不多,联动的功能有限;后端方式可以实现一个主机控制多个摄像机的联动,功能相对强大,但是实现方式比较复杂,而且根据网络的情况可能会有不同程度地延时。

     视频压缩和传输控制
                 
     就视频压缩和传输而言,专业级的视频的监控需要及其严格的要求。通常情况下城市安防系统包括了大量的编码器、解码器、以及输出监控设备。大量的输出监视设备所占用的网络带宽需要限制,甚至在特殊情况下不得不通过低带宽来连接。而实时操作需要延时必须非常小,而且监控的视频流必须根据不同的监视设备来改变不同的分辨率。而先进的3D小波压缩技术能完全满足这些需要。
                 
     目前的传输有无线和有线两种方式,一般情况下,稳定的有线系统是最好的选择。连接光端机的光缆是最佳方案。在某些特殊地点,有线网络成本很高的情况之下,可选用无线传输方式。

     案例分析
     背景概述
  
                 
     GE安防曾经建设过一个典型的城市安防系统,该系统设计规模为一个中心、20个多个分局、400多个派出所,可支持10万以上的报警用户和上万的摄像头。用户希望建立一个集报警及视频监控为一体的城市安防系统,系统要具有先进性、可靠性、实用性、可扩展性、易于维护等特点。既要在中心建立起统一的管理,又要各基层分局,派出所能够做到信息的共享。

     挑战 
 该系统是一个覆盖一个特大型城市的系统,设计和建设上有很大的难度和挑战:
                 
     首先,点多面广、层次多、系统容量大。对此,我们为用户设计了一个强大的中心平台。报警中心采用了有二十年历史和在国外有百万级用户运行经验的MAS系统作为核心平台,并为用户定制开发了三级警情转发和监督的功能。视频系统也建立了以数据库为核心的管理系统,可远程管理上万的设备和上千的客户终端。
                 
     第二,对系统的可靠性要求高。报警系统采用了多项冗余与热备份的技术,采用了负载均衡技术,确保在分局和派出所的接警终端能与中心保持稳定地连接。考虑到城市级的网络容易出现局部的故障,采用了特有的技术确保在各分局和派出所的视频监控终端与中心连接不上时也能正常地实施监控。
                 
     第三,系统要求简单实用。作为报警和监控系统,经常会有突发事件,因此,操作的界面应该是简单方便的,只需简单的培训就能使用。报警和视频系统建立了联动的方式,兼顾报警的视频鉴警和重点部位日常视频监控。
                 
     第四,可扩展性要强。这样一个大型的系统,不可能在短期内完成。因此,系统结构设计上也充分考虑了今后的扩展,具有较大的柔韧性。系统可以通过逐步增加硬件和升级原有的硬件方式逐步扩大系统。

     第五,易于维护。系统软件的设计具有“组态”的特点,当管理方式,处理方式,权限等发生变化时,用户可通过修改配置完成大部分的维护工作而不需要改动软件的代码。在设备管理上,有完善的健康诊断功能和远程维护能力。

     系统特点

     ★中心能够通过视频,电话等多种方式鉴警,减少因误报造成的警力浪费。同时,系统能够自动下发严重程度很高的警情,跳过人工鉴警,提高警力对重点单位、恶性案件的机动性。
     ★报警中心用户的管理组态方式,管理员可方便地根据管理方式,人员,用户等的变化及时优化系统的配置,最优化警情处理。
     ★在中心可方便地将全市地任意一路视频信号分配给任意一个分局或派出所的监控终端,最大化利用视频资源。
     ★中心也可以方便地查询到系统中任意一路的录像图像,并进行下载,剪辑。
     ★提供报警系统与视频系统之间的联动,可以实时查看警情现场视频和回放录像。
     ★减小视频系统对网络的依赖性,视频终端可以在与中心端通信失败的情况下继续正常监控。
     ★实时诊断终端和设备,及时发现报警和视频设备故障以及系统的故障。
     ★时间同步功能,确保全网络中报警、视频软件以及报警、视频设备之间的时间一致。
     ★软件自动升级功能使各个分局、派出所的客户端软件轻而易举的更新升级。
     ★远程维护功能能轻松地对视频的设备进行设置,操作和部分故障的排除。

     在平安城市的建设过程中,需要对城市安防系统做出具体的需求分析,并考虑到将来的发展需求,计划出实施的蓝图,并选择合适的技术、系统、和相应的产品来实现整个城市安防系统。

     由于城市安防系统结构复杂,涉及到多种不同安防产品的整合和管理,因此必然是一个循序渐进的过程。随着安防技术的发展和平安城市建设的推进,一个和谐的社会也会来到我们身边。

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