李貴鵬

(首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)密云分校，北京 101500)

為保護國家與人民的財產(chǎn)安全，建設(shè)良好的社會治安環(huán)境，某省決定在該地區(qū)建設(shè)社會治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以實現(xiàn)科技強警，更有力地預(yù)防和打擊犯罪。視頻監(jiān)控系統(tǒng)處于模擬系統(tǒng)已發(fā)展成熟、性能穩(wěn)定、在實際工程中得到廣泛應(yīng)用，數(shù)字系統(tǒng)迅速崛起但尚未成熟，數(shù)字和模擬混合應(yīng)用將逐漸向數(shù)字系統(tǒng)過渡的階段。前者技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟并且性能穩(wěn)定，在實際工程中應(yīng)用廣泛。后者是新崛起的以計算機技術(shù)及圖像視頻壓縮為核心的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了模擬系統(tǒng)部分弊端，但仍需完善和發(fā)展。文中主要探討了社會治安監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)方案設(shè)計的相關(guān)問題［1］。

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其建設(shè)需求

1.1 片區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

項目所在片區(qū)的轄區(qū)面積約2平方公里，屬于其所在行政區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)，人口稠密、道路縱橫、住宅密布、企事業(yè)單位眾多，面臨的城市治安管理任務(wù)日趨繁重。

根據(jù)相關(guān)調(diào)研及現(xiàn)場查勘情況，該片區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)等安防設(shè)施建設(shè)還處于起步階段，該片區(qū)所屬派出所之前并未進行過公安專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，需新建監(jiān)控中心機房。但該片區(qū)內(nèi)新型社區(qū)、大型企事業(yè)單位等部門根據(jù)內(nèi)部管理的需求，自籌資金建設(shè)了規(guī)模不等的獨立監(jiān)控系統(tǒng)。這些監(jiān)控系統(tǒng)的功能側(cè)重點不同，設(shè)備品牌眾多，多采用模擬圖像模式，是重要的社會資源，后期需逐步整合到社會治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)中。

1.2 片區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)需求

根據(jù)規(guī)劃，項目擬在該片區(qū)部署建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對該區(qū)域的主干道路、重要街道、交叉路口、黨政機關(guān)、企事業(yè)單位、社區(qū)和居民小區(qū)及案件多發(fā)地段等重點部位進行視頻監(jiān)控，形成基本覆蓋社會治安防范區(qū)域的全天候監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，有力地預(yù)防和打擊犯罪行為，提高緊急事件應(yīng)急處置能力，提升城市管理水平，創(chuàng)建適宜居住、適宜創(chuàng)業(yè)和安全穩(wěn)定的和諧環(huán)境。根據(jù)相關(guān)調(diào)研及現(xiàn)場查勘情況，該片區(qū)所轄區(qū)域內(nèi)有市級主干路2條，次干路2條，支路4條。主要交叉路口8處。主要黨政機關(guān)有區(qū)檢察院、街道辦、派出所等，此外還有若干工業(yè)企業(yè)、醫(yī)院、學(xué)校等企事業(yè)單位［2］。

2 系統(tǒng)總體要求

2.1 總體框架結(jié)構(gòu)

根據(jù)要求，該市社會治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)由各類視頻監(jiān)控點、傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺、視頻數(shù)據(jù)平臺、綜合管理應(yīng)用系統(tǒng)、各級監(jiān)控中心、統(tǒng)一的信息安全保障體系、統(tǒng)一的標準規(guī)范和管理體系等7部分構(gòu)成。

社會治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲主要表現(xiàn)為“三橫兩縱”結(jié)構(gòu)。“三橫”是市、區(qū)、街3個層次，“兩縱”指公安視頻專網(wǎng)和城市視頻網(wǎng)絡(luò)。該市社會治安視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)分為:接入層、匯聚低層、匯聚高層、核心層。相應(yīng)的實體為:接入點、三級監(jiān)控中心、二級監(jiān)控中心、一級監(jiān)控中心［1］。

2.2 功能要求

某市社會治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能有:(1)信息采集功能:利用攝像機對監(jiān)控現(xiàn)場的視頻信號進行采集。(2)信息傳輸功能:通過有線或無線等傳輸媒介，將前端設(shè)備的圖像及報警信號傳輸至控制設(shè)備。(3)權(quán)限管理功能:擁有統(tǒng)一的用戶權(quán)限管理功能，使得授權(quán)用戶可遠程調(diào)看監(jiān)控點的實時圖像和歷史圖像。(4)信息存儲和備份功能:前端監(jiān)控設(shè)備、各級監(jiān)控中心，均應(yīng)對巡檢、報警、視音頻、系統(tǒng)日志等信息予以存儲。(5)系統(tǒng)控制功能:系統(tǒng)能依據(jù)授權(quán)將網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)出的控制命令傳送到前端監(jiān)控設(shè)備，實現(xiàn)監(jiān)控中心及授權(quán)用戶對前端重要監(jiān)控圖像的調(diào)用和控制。(6)自動巡檢功能:有定時自動巡檢和人工自動巡檢兩種方式，巡檢內(nèi)容包括:系統(tǒng)工作狀態(tài)、故障、在線率等。

3 設(shè)計思路

項目片區(qū)屬南方某市行政區(qū)管轄的一個街道范圍，片區(qū)內(nèi)的社會治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)歸屬該片區(qū)街道派出所管轄。此前，該片區(qū)街道派出所未進行過公安專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，項目屬該片區(qū)首次、新建公安專用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)上，屬三級公安視頻專網(wǎng)建設(shè)。為能在片區(qū)范圍內(nèi)搭建一個覆蓋全片區(qū)內(nèi)監(jiān)控區(qū)域的效率高、經(jīng)濟性好的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合當前視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，文中關(guān)于項目方案的設(shè)計思路主要包含以下幾個方面。

3.1 監(jiān)控系統(tǒng)的模式選擇

設(shè)計一個監(jiān)控系統(tǒng)，最先需考慮的就是基于文中所介紹的模擬監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展情況、性能特點及比較，選擇采用何種信號傳輸與處理模式。在本項目系統(tǒng)模式的選擇上，考慮到所在片區(qū)范圍較小，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相對較小，從而所需建設(shè)的傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也較小，這就為組建模擬網(wǎng)傳送視頻信號提供了有力的條件。此外，建設(shè)單位對網(wǎng)絡(luò)的安全性、設(shè)備的可靠性、監(jiān)控圖像的質(zhì)量等提出了較高的要求，而當前模擬監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備高度成熟、性能穩(wěn)定可靠、應(yīng)用更為廣泛，因此使用模擬監(jiān)控系統(tǒng)處理視頻信號是可行的、合理的。而模擬系統(tǒng)簡明的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、相對獨立的系統(tǒng)界限，也使得日后的維護工作更加方便。

選擇使用模擬監(jiān)控系統(tǒng)，并不代表在系統(tǒng)的全部環(huán)節(jié)上均使用模擬技術(shù)。在視頻信號的傳送模式上，采用光纖作為介質(zhì)的光信號在傳送距離、圖像質(zhì)量上均好于同軸電纜上的模擬電信號傳輸方式。而數(shù)字非壓縮光端機在保證傳輸質(zhì)量的同時，又避免了多路模擬光信號的交調(diào)干擾問題。與傳統(tǒng)的磁帶錄像機相比，視頻信號的數(shù)字記錄具有容量大、清晰度高、檢索方便、磨損小等優(yōu)點，因此當前的模擬監(jiān)控系統(tǒng)中，圖像信號的數(shù)字化記錄已相當普及，各種數(shù)字硬盤錄像設(shè)備已取代了磁帶錄像機。視頻信號存儲也選用數(shù)字方式［4］。

綜上所述，新建的模數(shù)混合監(jiān)控系統(tǒng)，擬采用以模擬監(jiān)控技術(shù)為主，在傳輸、存儲環(huán)節(jié)上采用數(shù)字技術(shù)的模擬、數(shù)字混合模式。以模擬矩陣控制方式處理視頻圖像的實時監(jiān)視與控制，使監(jiān)控系統(tǒng)具有傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)的穩(wěn)定性:而在圖像的傳輸方面，采用數(shù)字非壓縮制式，保證了圖像傳送的質(zhì)量和距離。在圖像的存儲方面，采用數(shù)字化存儲技術(shù)，以滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)對大容量信息存儲、調(diào)用的需求。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分層

確定了系統(tǒng)模式后，可將視頻監(jiān)控系統(tǒng)從邏輯上分為系統(tǒng)接入層、系統(tǒng)傳輸層和應(yīng)用管理層3個層面，而從功能實體上則可分為前端系統(tǒng)、傳輸平臺、監(jiān)控中心3部分，其中前端系統(tǒng)對應(yīng)系統(tǒng)接入層、傳輸平臺對應(yīng)系統(tǒng)傳輸層、監(jiān)控中心對應(yīng)應(yīng)用管理層［5］。

(1)傳輸平臺。傳輸平臺負責將位于前端的攝像機和位于后端的監(jiān)控中心相連以組成整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)。傳輸設(shè)備、傳輸介質(zhì)、傳輸制式是傳輸層設(shè)計的主要問題，對其進行正確的設(shè)計與選擇，直接關(guān)系到視頻監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量和系統(tǒng)可靠性。

(2)前端系統(tǒng)。前端系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的“眼睛”。前端系統(tǒng)的設(shè)計，包括前端的選點、設(shè)備的選型與安裝以及供電、防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計等，難點在于前端的選點。

(3)監(jiān)控中心。監(jiān)控中心負責轄區(qū)內(nèi)前端監(jiān)控點的視頻接入及控制、視頻圖像的顯示及存儲，同時負責上傳指定的視頻信號N－級監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的設(shè)計，包括所要具備的功能、設(shè)備的選型、供電及防雷接地系統(tǒng)設(shè)計等。

4 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)概述

根據(jù)設(shè)計思路，項目在前端選點，按用戶單位對監(jiān)控地點及監(jiān)控范圍的要求，根據(jù)現(xiàn)場查勘的結(jié)果確定。前端攝像設(shè)備采用模擬制式，分散供電方式。前端采集到的監(jiān)控信號，由視頻光端機通過光纖傳送到監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心內(nèi)對應(yīng)的視頻光端機還原成電信號后，分別送往模擬矩陣系統(tǒng)予以顯示和錄像設(shè)備存儲。光纜組網(wǎng)采用星形組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將每個前端監(jiān)控點與視頻監(jiān)控中心直接相連。

基于模擬監(jiān)控系統(tǒng)的特點，該系統(tǒng)在監(jiān)控中心采用集中式管理。系統(tǒng)采用專用監(jiān)視墻安裝的監(jiān)視器作為監(jiān)控視頻的主要顯示部分，視頻矩陣作為前端攝像機控制和視頻圖像切換顯示的控制核心，用數(shù)字硬盤錄像機對監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)進行集中備份存儲、回放和檢索等管理和控制。

4.2 系統(tǒng)架構(gòu)圖

項目系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示［6］。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

對子系統(tǒng)的劃分，是從功能區(qū)分的角度，以視頻光端機為界進行劃分的。在實際施工中，為有利于施工范圍的界定以及各部分施工質(zhì)量的驗收，可不以此為界進行工程分包。如可考慮以監(jiān)控設(shè)備箱的光纜成端模塊為界，將成端模塊至攝像機的部分，包括立桿、攝像機與設(shè)備箱的安裝布線等作為前端系統(tǒng)整體打包招標，將監(jiān)控中心內(nèi)的光纜成端模塊毗內(nèi)的部分，包括監(jiān)控中心的裝修、設(shè)備安裝與調(diào)試等，打包給系統(tǒng)集成商，將其余的管線施工部分委托給專門的施工單位。

5 結(jié)束語

在認真理解相關(guān)文件內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合通信接入網(wǎng)工程上的設(shè)計經(jīng)驗，給出了本項目的具體實現(xiàn)方案。將片區(qū)派出所級別的視頻監(jiān)控系統(tǒng)分成前端子系統(tǒng)、監(jiān)控中心子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)3個子系統(tǒng)進行設(shè)計，各子系統(tǒng)既有緊密聯(lián)系又相互獨立，有利于系統(tǒng)的設(shè)計及實施。

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