某区平安城市工程案例及系统解决方案比较.docx
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某区平安城市工程案例及系统解决方案比较
某区平安城市工程案例及系统解决方案
－全模拟监控系统案例
一、前言
2006年某市政法委、市公安局决定在XX区做平安城市试点工程。
XX区位于市中心的西南部，由原XX区、经济技术开发区和两乡（镇）24个村组成，辖区面积126平方公里，人口总数102万，新区内有工业企业3500多户，其中规模以上企业357户。
XX区成为某市的工业经济规模客观宏大、税源企业后劲十足、商业业态丰富、就业率最高、购买力雄厚的充满生机与活力的城区。
2006年，XX区政法委投资1200万元用于视频监控系统的建设，并且进行了社会治安动态视频监控系统一期工程的公开招标，到2007年4月，已经完成了400多个监控点的建设。
XX区公安分局下属17个派出所，工程完成后该区的17个派出所的所有个电子眼将全部与分局联网，实现大覆盖面的监控。
在XX公安分局监控中心内，配置了高档中央大屏幕显示系统，25个小屏幕同时刻透露着25个不同的图像，而通过切换还可以达到更为丰富的表达，每天值班人员24小时监视着屏幕动向，而且所有图像信息可以保存长达15天。
二、系统方案设计
1.总体规划：
本次XX区社会治安动态视频监控系统一期工程总共计划在重要路口、街道、广场等地点安装500个监控点，全部使用智能高速球摄像机，按照地理位置分别归本地派出所管理。
2.管理方面：
本地监控中心设在各派出所，派出所负责管理本辖区内的所有监控摄像点，派出所监控中心负责存储视频资料；在分局设分控中心，分局的监控中心可以管理所有派出所及所有监控点；将来要扩展到全市联网，市公安局可以管理各分局。
3.传输方式：
从最前端监控摄像点到派出所监控中心采用光纤加光端机方式传输，派出所监控中心配置矩阵和电视墙；从派出所监控中心到分局监控中心同样采用光纤加光端机方式传输，分局监控中心配置DLP大屏幕监视控制设备。
三、项目解决方案
系统构架如下图所示。
系统方案说明：
（一）前端监控点
设备配置：
前端监控点摄像机的选择可以根据不同地点，采用相应的高速球、匀速球、枪式带云台和枪式固定摄像机。
还可以根据夜视需求安装红外灯。
前端监控点使用模拟光端机将模拟视频信号和控制信号，通过架设的光缆线路，无损失传输到派出所监控中心。
（二）派出所监控室
1.设备配置：
配置电视墙，可以显示图像；配置一台高性能矩阵和视频分配器，用来控制电视墙的切换及系统的控制；配置硬盘录像机，用来存储图像。
2.实现的功能：
派出所监控室可以监视本辖区安装的监控点的现场图像，可以在电视墙上切换显示图像，可以控制云台和球机的转动，可以对现场发生的情况及时处理，可以调用查阅硬盘录像机保存下来的图像。
3．派出所同样使用模拟光端机，将外围监控点过来的模拟视频信号和控制信号，通过架设的光缆线路，无损失传输到分局监控中心。
（三）分局监控中心
1.设备配置：
配置电视墙和大屏幕，可以显示图像；配置一台高性能矩阵和视频分配器，用来控制电视墙的切换及系统的控制。
配置硬盘录像机，用来存储图像。
2.实现的功能：
分局监控中心可以随时调用任何一个派出所的图像，显示到电脑上或大屏幕墙上；利用控制键盘，可以控制任何一个球型摄像机和云台摄像机转动，利用对讲系统可以指挥各派出所的警力，可以对现场发生的情况及时处理。
四、系统特点
1.整个系统从前端到派出所监控中心、再到分局监控中心的传输方式均采用光纤传输，图像没有经过数字压缩，图像质量清晰、控制流畅、延迟极小。
2.监控中心的核心设备为模拟矩阵，同时具备一套管理软件，能够同时管理、控制所有模拟（摄像头、云台、矩阵等）设备与信号。
3.矩阵系统对模拟信号进行切换上屏幕墙监控。
4.各前端发生警情时，警情信息不仅可以传到派出所监控中心，并同时传到分局监控中心。
报警触发后，报警点附近的球云台会按照预先设定好的预置位定位到相应的区域，还可以将与报警现场关联的多个前端图像一起切换，有针对性地布控追踪。
五、系统缺点
1．光缆铺设造价高。
2.没有形成网络化管理，管理不够灵活
平安城市解决方案
－模拟接入、网络化平台
同全模拟解决方案的区别在于：
从监控点到派出所还是光缆接入模拟视频信号，但在派出所监控中心就将视频数字化、网络化处理，然后通过派出所到分局的公安内部网络，将视频、音频和控制信号等传送到分局监控中心的网络视频监控平台，再对这些信号进行显示、存储、控制等处理。
一．项目解决方案
系统方案说明：
（一）前端监控点
设备配置：
前端监控点摄像机的选择可以根据不同地点，采用相应的高速球、匀速球、枪式带云台和枪式固定摄像机。
还可以根据夜视需求安装红外灯。
前端监控点使用模拟光端机将模拟视频信号和控制信号，通过架设的光缆线路，无损失传输到派出所监控中心。
（二）派出所监控室
设备配置：
派出所监控中心配备网络视频编码器、派出所网络视频管理子服务器、网络磁盘存储阵列、视频分配器、矩阵、电视墙等。
实现功能：
1.进入派出所监控中心的模拟视频信号经视频分配器一分为二，其一进入网络视频服务器等数字编码设备，其一进入本地模拟显示设备。
2.派出所监控中心配置数字编码设备对前端所有图像24小时数字化录像存储。
监控终端可以切换显示本地视频与电子地图，前端报警联动多路视频显示。
3.各级监控中心（派出所、分局）根据具体情况可统一部署存储服务器、监控终端等。
其中录像服务器完成基层监控中心的分布式录像和市局监控中心的集中管理，监控终端主要用来实时监控和视频的管理、共享和控制等。
4.在派出所监控中心配置网络视频编码设备，接入公安专网，将视频分配器分配的或矩阵输出的模拟视频信号数字化压缩后在公安专网内传输、共享。
5.视频管理子服务器接入公安专网，接入到位于分局监控中心的中央主服务器。
系统构架如下图所示。
（三）分局监控中心
设备配置：
根据用户情况配置一组服务器（包括视频管理服务器、录像服务器、报警服务器等），用来管理各派出所的子服务器和外围网络视频编解码器设备。
配置磁盘阵列，用来硬盘存储图像。
配置网络视频解码器，输出外围视频信号电视墙和大屏幕上显示图像；
实现的功能：
1.分局可通过视频管理服务器管理、查询、浏览前端每个基层监控中心管辖的图像和录像资源，也能方便切换和控制前端视频的上下左右以及变倍。
2.分局监控中心解码设备负责将数字视频信号还原为模拟视频信号，输出到矩阵主机、屏幕墙等模拟显示设备。
报警信号能够实时传送到市局监控中心。
二、系统特点
1.整个系统传输方式采用光纤传输，图像质量清晰、控制流畅。
数字化图像由于采用先进的MPEG4或H.264压缩算法，图像分辨率能达到D1：
704*576。
2.派出所监控中心的核心设备为数字设备，同时具备一套功能强大、集成度很高的综合监控平台软件，能够同时管理、控制模拟前端设备与信号，数字编码设备与信号。
3.编码设备将传统的模拟视频信号转换为数字信号，通过计算机网络来传输，通过智能化的计算机软件来处理，这就形成了模数结合的监控系统，实现了视频/音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化和管理的智能化。
4.分局局配置视频管理主服务器，通过公安专网，服务器即可实时浏览前端各个基层监控中心的图像，并可将重要图像数字化存储录像，同时可实时查询各个基层监控中心的录像内容，解码设备可将各个基层监控中心的数字图像实时还原为模拟图像上电视墙。
5.各前端发生警情时，警情信息不仅可以传到基层监控中心，并同时传到市局监控中心。
报警触发后，报警点附近的球云台会按照预先设定好的预置位定位到相应的区域，还可以将与报警现场关联的多个前端图像一起切换，有针对性地布控追踪。
平安城市解决方案
－数字接入、网络化平台
从监控点前端就对视频和控制信号进行网络化，转换为网络信号，通过电信运营商提供的网络通道，传送到派出所监控中心进行处理，然后通过派出所到分局的公安内部网络，将视频、音频和控制信号等传送到分局监控中心的网络视频监控平台，再对这些信号进行显示、存储、控制等处理。
一．项目解决方案
系统方案说明：
（一）前端监控点
设备配置：
前端监控点摄像机的选择可以根据不同地点，采用相应的高速球、匀速球、枪式带云台和枪式固定摄像机。
还可以根据夜视需求安装红外灯。
前端监控点使用网络视频编码器将模拟视频信号和控制信号，转换为网络信号，通过电信运营上提供的宽带链路，传输到派出所监控中心。
（二）派出所监控室
设备配置：
派出所监控中心配备网络视频管理子服务器、网络磁盘存储阵列、监控终端、视频分配器、网络视频解码器、矩阵、电视墙等。
实现功能：
1.派出所监控中心配置管理子服务器，对前端编解码器设备进行管理。
2.视频管理子服务器接入公安专网，接入到位于分局监控中心的中央主服务器。
3.派出所监控中心统一部署存储服务器、监控终端等。
其中录像服务器完成基层监控中心的分布式录像和分局监控中心的集中管理，监控终端主要用来实时监控和视频的管理、共享和控制等。
监控终端可以切换显示本地视频与电子地图，前端报警联动多路视频显示。
4.在派出所监控中心配置网络视频解码设备，将外围网络视频信号恢复出模拟视频信号上电视墙。
系统构架如下图所示。
（三）分局监控中心
设备配置：
根据用户情况配置一组服务器（包括视频管理服务器、录像服务器、报警服务器等），用来管理各派出所的子服务器和外围网络视频编解码器设备。
配置磁盘阵列，用来硬盘存储图像。
配置网络视频解码器，输出外围视频信号电视墙和大屏幕上显示图像；
实现的功能：
1.分局可通过视频管理服务器管理、查询、浏览前端每个基层监控中心管辖的图像和录像资源，也能方便切换和控制前端视频的上下左右以及变倍。
2.分局监控中心解码设备负责将数字视频信号还原为模拟视频信号，输出到矩阵主机、屏幕墙等模拟显示设备。
报警信号能够实时传送到市局监控中心。
二、系统特点
1.整个系统传输方式采用光纤传输，图像质量清晰、控制流畅。
数字化图像由于采用先进的MPEG4或H.264压缩算法，图像分辨率能达到D1：
704*576。
2．派出所监控中心的核心设备为数字设备，同时具备一套功能强大、集成度很高的综合监控平台软件，能够同时管理、控制模拟前端设备与信号，数字编码设备与信号。
3．编码设备将传统的模拟视频信号转换为数字信号，通过计算机网络来传输，通过智能化的计算机软件来处理，这就形成了模数结合的监控系统，实现了视频/音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化和管理的智能化。
4．分局局配置视频管理主服务器，通过公安专网，服务器即可实时浏览前端各个基层监控中心的图像，并可将重要图像数字化存储录像，同时可实时查询各个基层监控中心的录像内容，解码设备可将各个基层监控中心的数字图像实时还原为模拟图像上电视墙。
5．各前端发生警情时，警情信息不仅可以传到基层监控中心，并同时传到市局监控中心。
报警触发后，报警点附近的球云台会按照预先设定好的预置位定位到相应的区域，还可以将与报警现场关联的多个前端图像一起切换，有针对性地布控追踪。
平安城市综合管理信息公共服务平台的设计
一、概述
随着信息化的深入发展，各职能部门从各自的业务需要出发，建设一些信息化应用系统，这些系统满足了部门各自管理的需要，却没有满足基层管理的需要，造成了目前“条块分割、条与块不结合；条条分割，条与条不共享”的状况，导致重复采集基础数据、重复劳动，信息资源分隔。
在平安城市建设中实现“条块结合、以块为主、服务条条”的信息化建设思路，利用平安城市综合管理信息公共服务平台，统筹全市视频监控系统、数字化城市管理系统、道路交通、出租屋管理系统等，利用市、区数据交换平台及数据中心的建立，实现资源共享。
二、平安城市公共服务平台的设计考虑
（一）系统架构
总体设计采用“分级负责、综合协调、统一指挥”的思路，一般划分为街道办事处和派出所（基本单元）监控系统、区域监控管理中心、城市集中监控中心三个级别，后期可以延伸及拓展为省级或国家综合管理中心。
同时，基本单元监控系统可以向下扩展到更下一层的级别，支持下一级的多种方式接入，如社区、社会单位（宾馆、展览中心、博物馆等）。
这样，整个城市视频监控系统就延伸为多级别、多层次的架构。
其组成结构（如图１）所示：
二）前端信息采集
根据公安部门对监控点的划分，一类监控点监控的范围既是公安部门治安管理的重点区域，同时也是政府各职能部门进行城市管理的重点目标。
为确保市、区政府各职能部门能够获取全部一类监控点的高清晰视频信号，同时保证公安视频专网的独立性，在各派出所对一类点的信号进行处理，复制一路信号进行数字化后传输到街道办事处的综合管理中心，另一路模拟视频信号传输到各派出所监控中心的矩阵及数字硬盘录像机，一类监控点的控制功能属于各派出所及公安部门，办事处及各职能部门一般不对摄像机进行操控，当遇到特殊情况需要进行操控时，与公安部门协商后由公安部门进行调度和控制；二、三类监控点的视频信号主要采用数字方式接入办事处综合管理中心，公安部门可以通过网闸及网关等网络设备访问政府的视频管理平台来调度和使用这些视频资源。
将市、区监督指挥调度中心与各街道办及相关职能部门通过网络进行连接，实现实时监控、调用及控制前端设备。
考虑到各街道办事处对片区交界区域的管理需要，该区域的监控点信号传输到属地派出所及街道办事处后，再利用视频管理平台将数字视频传输到相邻的街道办事处。
各街道办综合管理中心与辖区内的派出所有光缆连接，派出所值班人员通过矩阵和电视墙监看实时的视频信号，对前端摄像机进行操控，调用存储在硬盘录像机的历史资料。
各街道办综合管理中心可以与片区内的各社区、社会单位等监控系统联网，调用社会监控信号，充分利用现有社会监控资源。
系统建设在完成将市、区政府投资建设的视频监控系统接入全市、区安防网络的同时，预留接口与辖区内其他视频监控、报警系统的联网。
（三）各级监控中心
1．派出所监控中心
在每个片区的派出所设置监控中心，全部一类点的模拟视频接入监控中心的模拟视频矩阵并接入公安模拟视频网络；同时使用高清晰硬盘录像机对信号进行数字化编码、硬盘存储，接入公安数字视频专网，供各级公安部门调度和使用。
矩阵输出的模拟信号分别传输到监控中心电视墙、派出所会议室大屏幕投影及值班室等离子电视上，为各类管理业务提供视频信号。
2．办事处综合管理中心
在每个街道办事处设立综合管理中心，建设满足综合管理需要的大屏幕显示系统。
在派出所监控中心放置视频数字化设备和视频接入交换机，通过租用网络运营商光纤资源与综合管理中心的交换机联网。
值班人员使用计算机实时监看各监控点的视频信号，对于需要放大显示的一路或多路信号可以通过视频解码服务器将数字视频还原成模拟信号后显示在大屏幕上。
3．市、区监督指挥调度中心
在市总控中心可对系统内所有监控点实行总控管理。
市监控中心配备的硬件和区分控中心基本一致，用于指挥中心应急指挥图像的保存。
在市设置主视频转发设备、主系统管理设备和控制解码终端，负责本地图像的转发和管理。
同时设置各个前端监控点所有的配置信息，当分控中心的设备当机时，系统自动转接到市局总控中心的视频转发和系统管理设备。
同时，由于市视频转发设备和系统管理设备在整个监控系统当中处于核心地位，因此保证设备的高可靠性是十分重要的。
市级视频转发设备、系统管理设备进行双机热备份，当其中主机器故障时，备份机器马上接管服务，保证系统正常运转。
市、区监督指挥调度中心具有数字城管监督、指挥（三防指挥）、边坡监控及森林防火指挥等多方面功能。
考虑到综合管理信息平台建设的需要，设中心矩阵，市、区模拟矩阵视频联网系统（部分）、视频分发、大屏幕显示系统等功能。
系统建设按照《社会治安视频监控系统数据传输技术规范》定义的数据建库标准建立视频信息数据库，对前端所有监控设备及各综合管理中心的硬盘录像机等设备统一编码和管理。
开发基于GIS系统的数字视频管理软件和流媒体管理软件，为“综合管理信息平台”的各功能子系统提供视频信号调用接口。
3.1数字视频传输网络
中心建设完善的数字视频管理、流媒体管理、视频监控GIS管理等系统功能，建成覆盖市、区范围、连接一类监控点、预留各种监控及报警系统接口的数字/模拟安防网络。
利用已建成的市政府——各区政府——各办事处光纤网络，充分复用各监控点租用的光纤资源，增加光传输设备和网络设备，组建市政府——各区政府——各办事处——各社区工作站、出租屋管理站——重点区域的IP专网，该网络不仅作为系统建设的数字视频传输通道，同时为政府电子政务等应用奠定网络基础。
3.2与公安各级部门联网
各街道办事处与辖区内的派出所采用光纤联网，派出所的值班计算机安装远程视频管理软件，实时监控各监控点（二、三类）的情况，调看历史录像资料。
根据每个派出所对管理需求的具体情况，将一定数量的重点监控场所视频信号用D1格式传输到派出所，其他信号采用CIF格式传输。
市、区监督指挥调度中心与市、区公安局光纤联网，公安局的数字视频工作站（未接入公安专网）通过1000MIP网络获取视频资源。
公安专网内的各计算机在授予权限后可以通过物理隔离的网络安全设备——“网闸”访问政府的流媒体服务器，获取视频资源。
市、区公安局的视频矩阵可以与市、区监督指挥中心的中心矩阵联网，可以根据需要同时调用市、区安防网络全部监控点中的任意多路模拟视频信号，通过市、区指挥中心的显示控制设备，在大屏幕上显示各监控点的实时信号。
同时可以在市、区指挥中心对模拟视频进行数字压缩和编码，接入公安专网，供上级公安部门调用。
3.3重要监控点备份录像
在市、区监督指挥调度中心对全市、区范围内的重点监控点进行备份录像，预防各片区综合管理中心发生停电、硬盘录像机软硬件故障、录像资料意外丢失等突发情况，确保交通要道、重点保护单位等监控点在市、区监督指挥调度中心有备份的录像资料。
根据日常管理工作及处置突发事件的需要，监督指挥调度中心可以将前端任意一路或多路数字/模拟视频信号通过联网的视频矩阵及管理平台调度到中心的显示系统放大显示；在此同时，矩阵将这些调入中心的模拟视频发送到与视频矩阵联网的高清晰数字硬盘录像机，对每一路指挥调度使用的视频信号进行实时录像，录像分辨率D1（704×576）。
指挥中心工作人员可以根据录像资料的重要程度，选择光盘刻录、备份服务器存储等多种方式保存录像资料。
事后调用录像资料时，系统自动在中心的存储服务器上查找，不需访问前端综合管理中心的硬盘录像机（二、三类监控点），减轻网络传输的压力。
3.4数字视频传输格式
数字视频传输采用流媒体传输协议，包括：
实时流媒体传输协议RTSP、实时传送协议、实时传输控制协议RTCP等，可以通过UDP和TCP来传送。
支持图像组播、点播，支持DNS、NAT网络端口映射、支持代理服务器转发、网络平衡控制等要求。
政府与各办事处之间的IP网络带宽为1000M，具备同时传输上百路D1（704×576）格式数字视频的性能。
市、区监督指挥调度中心及各职能部门可以通过该网络访问前端的任意一个监控点并调用存储在办事处硬盘录像机上的录像资料，图像分辨率最高可达到实时状态下的D1（704×576），满足城市管理、实时监控、案件侦破等多种管理业务对高清晰视频的需要。
3.5基于GIS的综合数字视频管理平台
开发数字视频管理系统软件，实现对前端各种监控设备，各综合管理中心不同厂商和不同技术标准产品的联网及控制，保证接入视频监控网络的视频信号高清晰、流畅地供各职能部门使用。
实现对前端各种监控设备的管理，快速检索任意一个指定区域内监控设备的位置、周边环境、各种相关信息、各监控设备实时信号资源；根据各职能部门的业务需要，提供各项专题数据的查询和统计功能，包括：
区域过滤、图层过滤、范围过滤、时间过滤等多种方式；为各职能部门提供各种业务工作的辅助决策分析，包括：
图像信息分析、网络路径分析、专题分析、综合分析等。
为了满足多部门、多用户对视频资源的应用需求，建立流媒体服务器对数字视频进行管理，具有视音频文件转发功能的流媒体服务器接受用户的访问，根据访问请求从视频服务器获取资料，并提交给访问用户。
对网络内的视频源（硬盘录像机）的访问全部通过流媒体服务器来进行转发，使得该视频源只需一个通道就可以支持多用户同时访问。
流媒体服务器的分布或多级设置可提高响应访问的效率。
3.6监督指挥调度中心管理平台组成
中心管理平台由数据库服务器、管理服务器、调度（控制）服务器、流媒体服务器、Web服务器、显示服务器、存储服务器、报警服务器、应用服务器等多个功能模块组成。
（1）数据库服务器
存储所有设备的属性信息（包括但不仅限于）：
用户权限：
超级管理员（最高决策者）、高级管理员（系统配置员）、管理员（区域管理员）、VIP用户（只有查看权，没有配置权）及普通授权用户的用户信息（包括但不仅限于：
用户ID、所属单位、职责及特殊职责等）。
用户对设备和资源的调用按权限高低由系统自动配置，在发生相同权限用户资源调用冲突的情况时，调用需求方向当前权限拥有方发送协商请求，若协商成功，权限由请求方获取；若协商不成功，提交超级管理员，由超级管理员分配权限。
服务器信息：
IP、计算机名称、服务器类型、负载容量值等；各服务器及受控设备的当前状态（当前负载和容量）。
前端设备信息：
如：
DVR的IP、主机名称、地理位置及所属单位；音视频通道数量及各通道状态（动态信息：
录像、空闲等）、各通道地理位置及重要等级；报警输入通道数量、输出开关数量及其联动关系等。
系统设备故障记录：
对所有出现故障的设备进行记录，保存日期为100天。
数据库中保存了整个系统的所有用户权限信息（含管理员）、设备配置信息和设备状态信息。
为确保数据库满足将来对所有视频监控点管理的性能需求，数据库建设硬件设备可使用UNIX服务器（小型机）。
（2）管理服务器
接受所有在线设备的权限请求，分配任务到调度（控制）服务器等服务器或者读写数据库；用于管理员进行系统管理和维护。
管理服务器能根据用户登录后的权限情况，对相应的操作进行管理，如：
管理员能对部分区域进行重新配置等。
所有的数据库写操作需要进行日志记录。
管理服务器能调阅所有权限范围内的监控点音视频和录像（调试用，单通道）。
管理服务器采用密码等多种方式同时加密。
（3）调度（控制）服务器
负责流媒体服务器的负载调度，需要对实时的流媒体服务器的状态进行统计和分析，均衡使用各台流媒体服务器，监视流媒体服务器的系统状态，对于负载超过警戒水平的流媒体服务器，做出必要的负载调整；
负责报警服务器的调度，处理来自于网络所有设备的报警信息交给报警服务器处理，多台报警服务器中间平衡工作，平均分担报警输出任务。
负责外围设备的调度（如：
矩阵等），以矩阵为例：
根据矩阵的输出状态，根据需要调整输出，使每一个输出都能很好的利用，传至DVR进行图像记录或者输出到显示设备；
负责网络内其他设备的调度（主要在音视频数据方面）。
（4）流媒体服务器
主要用途是缓解网络带宽的压力，利用中心网络带宽的优势转发网络音视频数据。
根据调度（控制）服务器的调度，转发音视频数据，该音视
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