基于GIS應用的公共安全視頻監控系統方案

背景介紹

社會(huì )公共安全視頻監控系統大規模應用始于“平安城市”的興建，隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，數字化、網(wǎng)絡(luò )化技術(shù)的應用，“平安城市”系統規模逐步擴大。而由于各地經(jīng)濟、社會(huì )發(fā)展的不均衡，相關(guān)系統建設有先有后，建設廠(chǎng)家技術(shù)水平的參差不齊，以及公安規范尚未大規模推廣等因素影響，造成“平安城市”各系統之間存在信息交互障礙，平臺與平臺之間融合困難。

與此同時(shí)，大量遺留系統的存在導致傳統的以模擬視頻信號為主體的監控系統與數字視頻平臺接入時(shí)，視頻流和信令控制流都需要進(jìn)行重新梳理。

此外，在社會(huì )公共安全領(lǐng)域，視頻監控系統成為維護社會(huì )治安，加強社會(huì )管理的一個(gè)重要組成部分，海量錄像數據存儲和檢索、錄像與案件的關(guān)聯(lián)分析已成為公安系統尋找證據、破獲案件最有力的手段。

在此背景下，具有高度集成化，支持大規模應用，支持多級復雜組網(wǎng)、跨域傳輸、保證公安系統內外網(wǎng)安全、具有錄像智能檢索和云存儲、運用數據挖掘技術(shù)支持案件分析、案件研判以及符合公安部規范的平臺應運而生。

社會(huì )公共安全需求特點(diǎn)分析

在城市視頻監控中，視頻監控點(diǎn)的設立根據城市治安狀況按區域進(jìn)行重點(diǎn)設置，布控點(diǎn)主要集中在商業(yè)金融街、社區、娛樂(lè )場(chǎng)所、主要路段、交通樞紐區等區域。相關(guān)部門(mén)通過(guò)實(shí)時(shí)視頻、錄像等手段來(lái)了解布控在各個(gè)敏感區的實(shí)時(shí)狀況。通常情況下，對實(shí)時(shí)傳輸的圖像要求是：保證圖像清晰，保證職能部門(mén)的管理員在第一時(shí)間掌握實(shí)時(shí)、清晰、流暢的高品質(zhì)視頻圖像;對錄像的要求是：保證錄像的持續穩定，保證突發(fā)事件時(shí)相關(guān)人員能在第一時(shí)間獲取到穩定、流暢、清晰的錄像文件，保證錄像文件存儲的安全性、可靠性。

在此前提下，根據公安網(wǎng)絡(luò )建設情況，一般還會(huì )有以下幾種類(lèi)型的需求：

·多級組網(wǎng)要求：省廳、市局、區縣分局、派出所;

·雙/多網(wǎng)環(huán)境要求：金盾網(wǎng)(辦公內網(wǎng)、少部分監控、報警設備)、公安專(zhuān)網(wǎng)、公網(wǎng)(社會(huì )監控資源);

·數?；旌媳O控：原有模擬球機槍機復用，原有電視墻體復用。新建電視墻體以DLP模擬視頻上墻為主可能會(huì )需要矩陣鍵盤(pán)控制;

·指揮中心一機多屏：接處警管理、GIS、視頻監控多個(gè)業(yè)務(wù)功能融合;

·三警合一系統對接：接收電話(huà)報警、接入電話(huà)呼叫;

·GIS化操作：視頻操作GIS化、公安資源管理GIS化。

公安民警出于職業(yè)需要，對所負責轄區的地理信息非常熟悉，在系統中，能夠基于GIS實(shí)現大多數的操作，并且在GIS的基礎上，將公安業(yè)務(wù)需要的支撐信息，通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)用的操作，能夠在GIS上進(jìn)行統一展現和匯總。另外，在出現重大事件時(shí)，通過(guò)GIS地圖，快速規劃出最佳的救援線(xiàn)路、調度最近的警力資源。

系統結構

深圳某平臺廠(chǎng)商在充分調研用戶(hù)需求的基礎上，結合GIS技術(shù)，推出了社會(huì )公共安全平臺。該平臺涵蓋了公安目前可能出現的所有組網(wǎng)情況的解決方案，針對可能出現的模擬、數字網(wǎng)轉換，辦公內網(wǎng)與視頻專(zhuān)網(wǎng)、社會(huì )公共網(wǎng)絡(luò )間的融合進(jìn)行了適配，并提供了多種組網(wǎng)方案。在不同的組網(wǎng)方案下設計了不同的平臺結構。

該平臺具有如下特點(diǎn)：

·統一管理：雙網(wǎng)雙平面設計，硬件負載均衡，雙機熱備;

·分布部署：降低網(wǎng)絡(luò )壓力，N+1備份;

·靈活接入：有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)，模擬或者數字，手機/PC/電視墻。

針對大平臺、大公安的用戶(hù)需求，在“平安城市”建設過(guò)程中，需要考慮多級組網(wǎng)情況，在省級監控中心實(shí)現對下級監控平臺的控制，針對此應用場(chǎng)景組網(wǎng)結構如圖2所示。

·省市級監控中心處理信令流，地市級監控中心處理媒體流，支持信令與媒體流分離;

·支持智能路由選擇，支持媒體多級轉發(fā)，最佳網(wǎng)絡(luò )通道選擇;

·支持分布式存儲，有效降低監控中心網(wǎng)絡(luò )帶寬。

系統功能

系統監控范圍全面，重點(diǎn)突出，針對性強，能夠為公安機關(guān)部門(mén)提供圖像管理信息，在管理城市和處置突發(fā)事件等切實(shí)發(fā)揮輔助決策的作用。在決策機關(guān)應對突發(fā)事件、自然災害時(shí)，實(shí)現快速反應和指揮調度，在治安防控以及防范、打擊違法犯罪等方面都能發(fā)揮出積極的作用。系統具備的功能有如下幾個(gè)方面。

實(shí)時(shí)視頻監視功能

根據監控點(diǎn)的實(shí)際情況，提供全天候及全方位的圖像監視功能。根據監控點(diǎn)的現場(chǎng)地理位置和周邊的建筑物情況，分別在前端配置室外高速球型攝像機、紅外一體化槍式云臺攝像機和一體化槍式云臺攝像機。全天24小時(shí)均可在監控中心、監控室觀(guān)察到前端現場(chǎng)的實(shí)時(shí)畫(huà)面，考慮到夜間光照強度可根據實(shí)際需要進(jìn)行燈光補償(普通照明或紅外)。

GIS設備管理定位

·支持監控設備在地圖上的標注；

·支持拖拽放置設備樹(shù)列表設備與GIS地圖相對位置；

·支持經(jīng)緯度準確定位設備于GIS地圖；

·支持基本的電子地圖放大、縮小、漫游、測距、地圖打印、點(diǎn)選查詢(xún)屬性等。例如，具有權限的操作者能夠方便地通過(guò)點(diǎn)擊攝像點(diǎn)來(lái)查詢(xún)該攝像點(diǎn)的屬性，如：攝像點(diǎn)的編號、攝像機的型號、安裝的具體位置等。監控相關(guān)功能：選擇地圖上有攝像機標志的位置，可以查看該攝像機的屬性、播放實(shí)時(shí)視頻等。

GIS軌跡跟蹤

支持在GIS地圖中錄像目標對象移動(dòng)軌跡復現;在確認跟蹤對象，指定時(shí)間和區域內的攝像頭錄像中智能查詢(xún)跟蹤對象出現的錄像，顯示跟蹤對象在攝像頭錄像中出現的時(shí)間段，并根據時(shí)間段和攝像頭位置在GIS中勾畫(huà)跟蹤對象的逃跑軌跡。最終輔助公安干警定位目標的逃逸路線(xiàn)，做出蹲點(diǎn)、排查決策。

GIS應急現場(chǎng)指揮

在抓捕犯罪嫌疑人和現場(chǎng)應急保障過(guò)程中，在確定目標對象移動(dòng)軌跡前提下，通過(guò)GIS系統可預先設控軌跡路線(xiàn)上的監控點(diǎn)位，實(shí)現提前布防，提前預判。同時(shí)，可有效調動(dòng)周?chē)Y源，及時(shí)、快速響應。

GIS最優(yōu)路徑選擇分析與遠程導航

可以在緊急事件發(fā)生的第一時(shí)間，分析計算出最優(yōu)路徑，以及快速準確地到達案發(fā)地點(diǎn)。通過(guò)路徑分析和模擬，用圖形方式精確而直觀(guān)地表示出在多種交通狀態(tài)下，多個(gè)出警方案到達事故地點(diǎn)的時(shí)間。并將最佳路徑遠程傳送至相應巡邏干警或巡邏車(chē)的移動(dòng)導航設備中，指導巡邏警力以指定的路線(xiàn)追蹤、包抄、跟蹤對象。

視頻顯示功能

圖像能在監視器/顯示器上進(jìn)行固定或時(shí)序輪流顯示，并能切換、記錄、回放、加工、復制、圖像混合、畫(huà)面分割、字幕疊加等處理。派出所能夠通過(guò)監視器顯示出本轄區的圖像，通過(guò)計算機顯示共享的交警圖像;分局能夠通過(guò)監視器選擇顯示所有圖像或通過(guò)計算機顯示所有的圖像;交警能夠通過(guò)計算機顯示派出所圖像。

視頻控制功能

對于模擬視頻，可以通過(guò)矩陣鍵盤(pán)來(lái)操作前端活動(dòng)云臺的運動(dòng)方向、攝像機的焦距及景深來(lái)達到最佳的監看效果。各單位可以在授權權限內，使用計算機軟件選擇和控制共享的圖像。

控制權限分配功能

監控中心的視頻資源管理服務(wù)器結合矩陣設置，進(jìn)行總的權限的分配設置和管理。模擬控制權限優(yōu)先于網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)控制權限。在矩陣鍵盤(pán)的操作中，權限按現場(chǎng)控制級別最高。權限優(yōu)先級高低為，派出所監控室鍵盤(pán)控制為高。

視頻存儲功能

分局110指揮中心、派出所監控室均配備數字硬盤(pán)錄像機，全天不間斷地記錄監控點(diǎn)的圖像，保存所有監控點(diǎn)30天內的錄像資料，可提供本地和遠程網(wǎng)絡(luò )查詢(xún)、回放和下載。系統通過(guò)數字錄像主機或網(wǎng)絡(luò )可把錄像資料備份到光盤(pán)等存儲設備。

社會(huì )圖像資源的接入功能

系統能夠將社會(huì )單位建設的監控圖像，有選擇地接入到派出所監控室，并且能夠通過(guò)數字視頻進(jìn)行共享。

監控點(diǎn)信息管理功能

系統能夠管理所有監控點(diǎn)信息，實(shí)現圖像資料的查詢(xún)和對設備的管理，形成統一網(wǎng)管軟件，以拓撲圖的方式實(shí)時(shí)反應在線(xiàn)設備的狀態(tài)。攝像機信號丟失、硬盤(pán)出錯、網(wǎng)線(xiàn)中斷均可實(shí)現設備圖標閃爍告警。

視頻資源管理功能

系統能夠對視頻資源進(jìn)行管理，包括視頻資源自動(dòng)分配、用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)控制、用戶(hù)權限優(yōu)先級控制等功能。

WEB發(fā)布功能

系統能提供WEB發(fā)布，WEB發(fā)布客戶(hù)端不限客戶(hù)端數，并可提供視頻組件供市局進(jìn)行調用。

日志管理功能

系統能夠對系統運行、用戶(hù)登錄及操作、設備告警等信息形成日志。

設備網(wǎng)管功能

提供全網(wǎng)數字視頻設備的統一拓撲視圖、實(shí)現在線(xiàn)監測、故障自動(dòng)告警及定位。

系統設計原則

以技術(shù)先進(jìn)、系統實(shí)用、結構合理、產(chǎn)品主流、低成本、低維護量作為基本建設原則，規劃系統的整體構架。

先進(jìn)性

在產(chǎn)品設計上，整個(gè)系統軟硬件設備的設計符合高新技術(shù)的潮流，媒體數字化、壓縮、解壓、傳輸等關(guān)鍵設備均處于國際領(lǐng)先的技術(shù)水平。在滿(mǎn)足現期功能的前提下，系統設計具有前瞻性，在今后較長(cháng)時(shí)間內保持一定的技術(shù)先進(jìn)性。

安全性

系統采取全面的安全保護措施，具有防病毒感染、防黑客攻擊措施，同時(shí)在防雷擊、過(guò)載、斷電和人為破壞方面進(jìn)行加強，具有高度的安全性和保密性。對接入系統的設備和用戶(hù)，進(jìn)行嚴格的接入認證，以保證接入的安全性。系統支持對關(guān)鍵設備、關(guān)鍵數據、關(guān)鍵程序模塊采取備份、冗余措施，有較強的容錯和系統恢復能力，確保系統長(cháng)期正常運行。

合理性

在系統設計時(shí)，充分考慮系統的容量及功能的擴充，方便系統擴容及平滑升級。系統對運行環(huán)境(硬件設備、軟件操作系統等)具有較好的適應性，不依賴(lài)于某一特定型號計算機設備和固定版本的操作系統軟件。

經(jīng)濟性

在滿(mǎn)足系統功能及性能要求的前提下，盡量降低系統建設成本，采用經(jīng)濟實(shí)用的技術(shù)和設備，利用現有設備和資源，綜合考慮系統的建設、升級和維護費用。系統符合向上兼容性、向下兼容性、配套兼容和前后版本轉換等功能。

實(shí)用性

本系統提供清晰、簡(jiǎn)潔、友好的中文人機交互界面，操作簡(jiǎn)便、靈活、易學(xué)易用，便于管理和維護。具有公安行業(yè)風(fēng)格界面和公安行業(yè)習慣操作的客戶(hù)端界面。在快速操作處理突發(fā)事件上有較高的時(shí)效性，能夠滿(mǎn)足公安聯(lián)網(wǎng)指揮的統一行動(dòng)。

規范性

系統中采用的控制協(xié)議、編解碼協(xié)議、接口協(xié)議、媒體文件格式、傳輸協(xié)議等符合國家標準、行業(yè)標準和公安部頒布的技術(shù)規范。系統具有良好的兼容性和互聯(lián)互通性。

可維護性

系統操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性高，具有易操作、易維護的特點(diǎn)，系統具有專(zhuān)業(yè)的管理維護終端，方便系統維護。并且，系統具備自檢、故障診斷及故障弱化功能，在出現故障時(shí)，能得到及時(shí)、快速地進(jìn)行自維護。

可擴展性

系統具備良好的輸入輸出接口，可為各種增值業(yè)務(wù)提供接口，例如GIS電子地圖、手機監控、智能識別等系統。同時(shí)，系統可以進(jìn)行功能的定制開(kāi)發(fā)，可以實(shí)現與公安內部系統的互聯(lián)互通。

開(kāi)放性

系統設計遵循開(kāi)放性原則，能夠支持多種硬件設備和網(wǎng)絡(luò )系統，軟硬件支持二次開(kāi)發(fā)。各系統采用標準數據接口，具有與其他信息系統進(jìn)行數據交換和數據共享的能力。

結語(yǔ)

在視頻監控領(lǐng)域，集成化、平臺管理化、數字化已成為共識，作為一個(gè)關(guān)乎社會(huì )公共治安、保障人民生命財產(chǎn)安全、震懾犯罪分子的信息化系統，視頻監控系統需要緊密結合新技術(shù)，實(shí)踐新應用，在平臺建設上，遵循安全、穩定的平臺結構和高效、便捷的用戶(hù)體驗。

隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、云計算技術(shù)的普及，結合社會(huì )公共安全業(yè)務(wù)特點(diǎn)，一些新的應用也會(huì )隨之產(chǎn)生，在提高警務(wù)便攜化、警務(wù)智能化的同時(shí)，也對行業(yè)參與者提出了更高的要求。把握新技術(shù)、跟蹤用戶(hù)切身需求，創(chuàng )新應用已成為社會(huì )公共安全平臺保持領(lǐng)先優(yōu)勢、保障社會(huì )長(cháng)治久安的關(guān)鍵所在。而信息化、公共安全觀(guān)念的深入人心也為監控行業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間，有理由相信，一個(gè)融合新技術(shù)、新應用、準確把握用戶(hù)需求的集成化平臺終將會(huì )脫穎而出。