大華助力昆明富民縣區視頻監控系統建設

　　引言：隨著經濟發展和城市規模的壯大，今日的富民是昆明都市圈北部輔城，現代新昆明富民新區。富民高清平安城市監控系統建成投入使用后，將為富民的經濟社會的跨越式發展保駕護航，進一步提升市民的安全感和幸福感。

　　建設背景

　　富民縣是云南省昆明市所轄14個縣（市）區之一，地處云南中部，位于昆明的西北部，縣城距昆明23公里。全縣總面積993平方公里，總人口13.70萬人。富民縣歷史悠久，正式建縣于元朝12年（公元1275年），至今已700余載。因境內物產豐庶，一年兩熟，自食有余，故稱“富民”；又因自古為川藏、滇北入滇中重鎮昆明之要津，素有“滇北鎖鑰”之稱。隨著經濟發展和城市規模的壯大，今日的富民是昆明都市圈北部輔城，現代新昆明富民新區。

　　近年來，隨著富民縣社會經濟的發展，入駐的企事業單位不斷增加，居民小區越來越多，實有人口也大幅增長，社會治安狀況也日趨復雜，公共安全問題不斷凸顯，各類違法犯罪行為手段不斷更新、升級。隨著富民縣開發建設不斷推進，原有的監控系統已經遠遠不能滿足社會治安防控需求。

　　隨著視頻監控系統建設使用實踐的不斷深入，安全技術防范已成為治安防范的重要手段和社會治安防控體系建設的重要組成部分，在預防、發現、控制和打擊違法犯罪，提供破案線索，固定違法犯罪證據等方面發揮著人防、物防所不可替代的重要作用。安全技術防范體系建設，在構建打、防、控、管一體化公共安全防控體系中，具有舉足輕重的地位，在構建“和諧社會”中具有重要意義。

　　而視頻監控系統，已經從最初的特殊行業的模擬監控發展到現在的數字化、高清化、智能化、集成化監控，從起初基于本地的小規模監控發展到今天基于網絡的大型遠程監控系統。

　　視頻監控的現狀

　　近兩年，高清可以說是監控行業最熱門話題，業界各大主流廠商都紛紛推出自己的高清產品，尤其是高清網絡攝像機更是款型豐富，外圍配套設備比較齊全，涌現出各種IP高清系統解決方案，并成為目前高清視頻監控應用方案的主流。不可否認，由于IP高清監控方案的實際應用，極大地提高了視頻數據承載和應用能力，使視頻圖像分辨率大幅提升，并具有高度的易擴展性和集中管理等優勢。近幾年安防行業各類展會中，IP高清監控方案真可謂飽受贊譽。

　　然而，盡管IP網絡高清監控具有種種優勢，但也由于各種原因，對IP網絡監控，特別對網絡高清監控系統整體而言，也明顯地暴露出其軟肋：由于網絡傳輸延遲帶來的非實時性，又由于有損編碼壓縮使顯示和記錄的圖像失去原汁原味，從而影響了其應用效果。所以說，事物都有其正反二面，IP網絡監控也不例外。

　　在此需求下，產生了新的應用——將廣播級標準SDI引入到安防應用領域中，實現真正意義上的實時高清，基于HD-SDI標準接口的高清攝像機就是最為重要的應用實例。

　　應用目標

　　富民高清平安城市監控系統建成投入使用后，根據主動防范，管理前置的要求，要實現以下主要應用目標：

　　1、實現對重點區域等部位的可視化控制操作，實時掌控重點部位的動態，一旦發現群體事件等警情，及時處置，并進行網上取證等工作，提高維護社會穩定的能力。

　　2、主城區實現交通疏導指揮調度，及時發現交通擁堵苗頭隱患和擁堵路口路段，快速處置，科學疏導分流，提高城區交通暢通度，緩解行車難等問題。

　　3、主城區實現交通違法行為的抓拍取證，提高主要道路交通違法查處的威懾力，減少亂停車等交通擁堵隱患，提高廣大交通參與者的文明交通意識，改善交通環境和城市交通形象，為緩解行車難問題創造良好的交通環境。

　　4、提高交通逃逸事故的偵破能力，遏制因超速而誘發的重大交通事故的發生，降低交通死亡事故數量，提高我區交通的安全性。

　　5、實現可視化巡邏，提高我市公安機關對社會治安的管控能力，警情的實時發現率和快速響應處置能力，以及對街面多發侵財性案件的現場抓捕和打擊能力。

　　6、實現對公復場所的可視化控制操作管理，增強對公民人身安全及財物的保護能力，提高群眾的安全感。

　　7、提高我市公安機關對案情回放查證的發現率，提升視頻監控系統為偵查破案的調查取證的支撐力，以提高我市的破案率。

　　8、實現前端監控設備的管理，可以操作掌控前端設備的運行狀態，提高發現故障、分析故障的能力，強化設備的維護管理，提高設備的完好使用率，為系統發揮作用奠定扎實的基礎。

　　9、實現視頻圖像信息的互聯互控，不同部門間的信息共享，支持相關單位的授權訪問，提升整個富民縣平安城市系統中心平臺網絡化綜合治理、綜合應用共享的效益。

　　10、通過多級用戶權限管理和日志管理，提高視頻監控系統的使用安全性和管理水平。通過監控系統設備配置和后臺管理軟件平臺簡捷、直觀的操作，實現系統快速有效的分類使用。

　　設計思路

　　項目中采用了全系列HD-SDI高清攝像機、高清光端機、SDI高清硬盤錄像機、高清解碼器、和DSS軟件平臺的方式建設，在城市視頻監控項目中，采用的先進的、具有前瞻性的高清視頻監控技術、以太網技術、數字高清解碼技術、高清視頻編碼技術、SDI視頻存儲等，更是目前國內技術的最高規格。

　　系統設計也適合于前期建設中使用DVR進行編碼存儲的系統（可用DSS軟件平臺進行綜合管理），新建監控圖像采用高清SDI硬盤錄像機存儲+流媒體轉發+DSS軟件平臺管理。

　　系統架構

　　在統一規劃、分步實施的原則下，構建全縣的高清、網絡化綜合治理視頻監控平臺，逐步建設成一個覆蓋全市重要路口、重點部門、企事業單位，案件多發地段，治安狀況復雜地帶等部位的，可供多單位、多部門共享的視頻監控系統。該系統既具有治安管理功能，也具有交通道路管理功能；既具有防范功能，也具有打擊功能等多項功能的綜合視頻監控系統，從而有效地提高對社會面的控制能力，最大限度地擠壓犯罪分子的作案時間和空間，提高對街面案件的控制和打擊能力，降低發案率，改善社會治安環境，提高人民的安全感。

　　按照公安網安全管理的有關規定和《昆明市城市報警與監控系統建設實施方案》（昆公科發〔2007〕15號）要求，前端攝像機以HD-SDI高清方式傳輸至監控中心，經高清數字化編碼后進入公安網；為確保新增高清視頻監控圖像能與現有系統融合接入管理，縣局監控中心需增加DSS管理平臺，編碼支持HD-SDI信號輸入，支持HD-SDI高清輸出。

　　系統拓撲圖

　　本系統建設監控點圖像全部接入視頻監控專網，由縣公安局監控中心進行24小時實時監控，并完成錄像記錄，并保證在突發事件發生時，監控中心能夠調用現場實時圖像信息進行指揮和調度。系統建設的思路如下：

　　1）前端采用高清數字攝像機HD-SDI采集高清視頻圖像，分辨率達到1080P(1920×1080)，采集的高清圖像經光纖傳輸至縣公安局監控中心；

　　2）縣局監控中心部署SDI高清硬盤錄像機，實現對SDI高清圖像編碼網傳、存儲，可實現錄像資料的存儲、查詢、檢索、備份等；

　　3）DSS綜合管理平臺可以實現原來模擬系統的融合接入并管理，通過DSS平臺軟件可以管理原DVR系統，接入管理并控制，但是原標清系統的上電視墻顯示，只能通過原模擬矩陣進行操作。

　　4）通過網絡設置客戶端或DSS平臺軟件的方式，對高清攝像機實時監控或遠程控制；

　　5）縣局主控中心采用高清解碼器對前端高清圖像進行解碼輸出到原電視墻（原電視墻是標清監視器，本項目中，暫時保留原電視墻，所有考慮高清輸出到電視墻時，采用VGA線號輸出，后期采用高清拼接大屏時，無需更換現有新建設備，只需新建大屏就可以）。

　　7）原有標清矩陣輸出至電視墻，我們利舊使用，不進行改造和移除，可以根據縣局的需要，選定不同的監視器來調用SDI高清視頻（高清解碼器調用）和原模擬視頻（原矩陣控制調用），需要做的是：調用SDI圖像，監視器的信號源調至VGA輸入，調用原模擬標清圖像，監視器信號源調至Vide1。

　　8）原建的標清DVR系統，通過網絡傳輸至縣局接入視頻網絡，大華DSS軟件平臺可以對原有的DVR系統兼容接入，進行控制和管理。

　　HD-SDI視頻信號通過光纖傳輸到監控中心到SDI硬盤錄像機存儲，高清解碼器解碼到電視墻；原來建設的DVR系統，接入到網絡DSS軟件平臺進行融合調用。

　　配置服務器主機系統，為系統的核心業務服務器。負責處理監控的業務邏輯，進行權限等控制。根據業務邏輯需要，會發送命令給DMS設備管理服務器、MTS轉發服務器、SS存儲服務器等進行處理。系統的容錯、負載均衡、動態集群等都在CMS上實現。再配置媒體轉發服務器（MTS），負責從前端設備上獲取音視頻數據，以標準流媒體協議轉發給客戶端、存儲服務器；實現媒體數據的一對一、一對多、多對多轉發。支持Qos管理，對帶寬進行合理使用；支持用戶和事件的優先級管理；支持級聯和分布式部署；支持視頻流相關的統計信息。

　　視頻專網通過千兆防火墻接入公安網供上級調用視頻圖像資源。

　　前端HD-SDI攝像機子系統設計

　　前端設備以HD-SDI高清球機為主，部署內容包括在城市公交、公共區域臨街面，交叉路口和治安復雜的背街小巷新建一批攝像資源，對進入城市公共區域的移動目標進行聯網監控，達到“人過留影，車過留牌”的應用效果，全面實現地區“城區街道全覆蓋、視頻監控無盲區、社會管理聯成網、偵查辦案有證據、維穩防控有實效”的建設目標，為城市管理、反恐處突、維穩救災和應急指揮提供圖像資源共享服務。

　　視頻存儲系統

　　單臺支持4路HD-SDI實時1080P25幀錄像；4路HD-SDI接口環通輸出；內部支持8個SATA硬盤，支持獨立的eSATA接口，支持手動錄像、動態檢測錄像、定時錄像、報警錄像支持1080P高清預覽；支持4路高清SDI數據存儲，4路高清1080P數據同步實時回放；支持3D定位，可以通過鼠標選定任意區域并進行中心縮放，定位更加快速、準確；支持日志聯動錄像回放，輕松回放每條日志所對應的錄像；錄像定向存儲；支持圖片和卡號錄像的本地存儲、查詢與回放；支持網絡即插即用（UPNP）；支持跨線檢測、流量統計、區域檢測等智能分析功能。

　　監控點錄像格式及存儲時間：1080P格式8M碼流存儲、存儲時間為30天。

　　系統管理軟件平臺

　　通過公安數字視頻共享平臺建設，有效整合全市視頻監控資源，最大限度實現跨地區、跨部門視頻監控資源共享和互聯互通互控，充分發揮視頻監控系統在加強社會管理，提升警務效率、組織群防群治、預防和打擊違法犯罪等方面的作用。

　　DSS平臺軟件從上至下共分四個層次，分別是用戶界面層、業務應用層、系統服務層、設備接入層。具體結構參考下圖：
 

　　平臺軟件功能結構圖

　　用戶界面層

　　系統整體采用B/S的展現模式，其中視頻顯示的模塊應用了C/S的嵌入插件形式。充分發揮了B/S模式異地瀏覽的方便性，任何時間、任何地點、任何系統中，只要網絡連通，就可以直接使用瀏覽器連接服務器，任何電腦都可以作為客戶端使用。同時綜合利用了C/S模式信息采集靈活、負載均衡、服務穩定等的優勢，保證了客戶端有更多的事務處理能力，分流服務器的工作負擔，使整個系統運行更加穩定。

　　用戶界面層是DSS平臺軟件直接跟用戶交互的窗口。

　　業務應用層

　　系統業務應用層主要是面對用戶的系統客戶端功能呈現，在這里，既有視頻監控行業的基本型功能業務，如：實時監視、錄像回放、日志管理等；也有為交通行業用戶針對設計的行業應用功能業務，如：卡口管理、電子警察管理、車牌識別、布撤控等等；還有為系統整體性、用戶使用便捷考慮而增加的對系統一些監控外圍擴展應用設備接入而設計的系統功能擴展業務，如：大屏接入、數字矩陣等；另外就是為系統自身穩定高效運行，方便用戶對整個系統所有設備、用戶、任務等做監控和管理的系統管理業務功能，如：設備管理、用戶管理、權限管理、錄像計劃等等；

　　系統服務層

　　整個系統功能繁多，數據量龐大，為使整個系統能夠穩定、有序、高效地運行，就必要有一個非常強大的服務層。DSS平臺軟件獨立封裝功能服務器，使整個服務器系統結構靈活，規模可擴展性強，且功能之間耦合性非常低，系統整體穩定。

　　目前，系統主要提供中心管理服務、設備管理服務、媒體轉發服務、媒體存儲服務、圖片管理服務、車牌識別服務等多種功能全面、運行穩定、處理高效的服務。

　　設備接入層

　　所謂平臺軟件，是一數據綜合處理、管理、流轉、運行的平臺，而這些數據中的90%以上都是由整個系統的前端采集設備收集、傳輸而來的。因此，平臺就需要跟這些各種各樣的設備連接、交互。

　　DSS平臺軟件單獨封裝了設備接入層，完成整個系統服務器和前端設備、服務器和客戶端等等之間網絡連接、網絡協議解析、數據流轉等的功能，同時負責網絡安全衛士的功能。

　　目前系統可支持視頻設備（包括DVR、NVS、IPC等）、交通監控設備（包括卡口、電子警察、測速儀、存儲盒等）、解碼設備（包括解碼器和軟解碼服務器等）、報警主機、門禁、大屏控制等。

　　結束語

　　2013年11月2日，隨著武昆高速正式通車，昆明市民周末只需十多分鐘車程就可以到富民摘水果、過周末。未來的富民將建設成為基礎設施良好、經濟結構合理、特色鮮明、生態良好、山川秀麗、融濱河風光和現代文明為一體的城郊型綠色生態縣，建設成為現代新昆明的“后花園”，鑲嵌在現代新昆明邊緣上的一顆璀璨明珠。而富民高清平安城市監控系統建設為富民的經濟社會的跨越式發展保駕護航，進一步提升市民的安全感和幸福感。

　　作者單位：浙江大華技術股份有限公司（韓偉鐘）

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