公安行业图像管理平台解决方案

公安行业图像管理平台解决方案

某市道路交通监控系统

一、总体论述

为了解决我国城市的交通问题，改善城市交通系统的性能，一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现，另一方面需要通过采用科学的管理手段，把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能，从而改善整个
道路交通的管理效率，提高道路设施的利用率，实现城市交通管理的科学性和有效性。
从信息流程的角度，城市交通信息系统可分为交通状态信息系统，交通管理执行系统，交通诱导信息系统，交通智能决策系统，辅助交通信息系统。
交通状态信息系统是收集、传输、汇总、储存实时性交通信息的系统.它包括视频监控，违章抓拍，车流量统计，网络传输系统，交通动态数据库及其它系统外的相关实时动态数据库。视频监控是对各路口的交通实况进行监控，配合视频检测技术，还可以对各车道流量、车辆时速、平均间隔等交通参数进行统计;违章抓拍照相机和红灯、多普勒雷达等联动，在车辆闯红灯或超速时拍下照片，作为违章处理的依据，车辆违章记录自动或手动进入交通动态数据库。
交通管理执行系统是根据交通动态数据库，执行交通管理和维护交通法规的职能系统。它包括交通信号系统，违章检查和处罚系统，车辆、驾驶员档案管理系统，紧急车辆援助系统。违章检查和处罚系统是根据交通动态数据库的资料，对违章汽车和驾驶员依法执行扣车或扣证的一套查询工具和执行程序。车辆、驾驶员档案管理系统是指对汽车和驾驶执照发证、年审的计算机管理。
交通诱导信息系统是通过各种传播途径，扩散和发送实时性的交通状态和建议，以疏散阻塞，帮助人们快速、安全地抵达目的地。它包括可变信息板，出行服务信息系统，GPS导航系统，泊车引导系统.出行服务信息系统是通过广播、电视、电话、Internet等多种手段，扩散实时性的交通信息和建议，同时提供天气预报、预定房间等服务的系统。GPS导航系统显示车辆的实时位置，并能根据目的地，语音提示前进方向。
交通智能决策系统主要指计算机根据收集的交通数据资料，智能地规划交通策略，配置交通信号，并形成不同交通策略的数据比较资料，帮助交管人员科学地、策略地管理交通。
各个子系统的信息需求复杂多样，但有一些信息是可以共享的，通过共用信息平台可以使这部分信息增值，而且整个智能交通管理系统的信息通过共用信息平台的统一存储、组织、处理，能够更有效地保证数据间关系的正确性、可理解性和避免数据冗余，提高系统中信息的利用率和传输速度。

二、工程总体描述

(1) 工程总体描述
某市城区智能监控系统采用高科技手段，建设适合于某市道路交通特点的智能监控系统.将治安动态监控、电子警察系统、智能卡口系统与交通信息管理、交通通信、交通信号控制系统、交通诱导系统与110、119、122接处警系统及各业务子系统进行系统集成，发挥系统的整体效益，建立科学、完善的、具有数据采集处理能力、服务能力、控制能力、决策能力考核成绩和组织协调指挥能力的高效快捷的智能监控管理体系。
本工程是用成熟的网络、通信、图像等先进技术，将治安动态监控、电子警察系统、智能卡口系统与交通信号控制等系统建立统一的公安智能监控平台，实现通讯、监视、控制、警力调度等功能，做到信息、资源共享。
(2) 本次工程内容
监控点根据当前发案、交通情况选择在城区重点交通干线、重要商贸市场、重点要害部位及公共娱乐场所等部位进行选点建设。本系统拟建设新治安监控点71个，其中65个为云台控制，6个为城区出入口，附加改造原有11点交警监控点和部分步行街点位。以后考虑配套电子警察系统，在主要出入城口安装智能卡口系统，在城区多处关键路段安装LED诱导屏以及指挥中心系统集成。
所有点位均已民用工业双芯或单芯裸光纤到位。

三、用户总体需求分析

(1) 用户需求
(1) 1治安动态监控系统
摄像机:前端摄像机59个(包括固定摄像机和球形摄像机)，55个点位采用一体化枪式摄像机，一体化云台系统包括高速解码器、防护罩、加热器、除霜器、雨刷及隔热材料等，4个室内点位采用固定的彩色专黑白摄象机。
传输:所有摄像点的图像信号与A区和B区派出所监控分中心之间的传输都通过光纤实现，并可通过网络设备在任何联网的计算机上显示监控图像。
市局监控中心:设置1台支持16路音视频输出的数字视频控制器(需要时可扩展)，将接收前端所有内部网络监控系统(已建成)硬盘录像机的数字视频信号解码成模拟视频信号，成为显示墙的组成部分。同时两个分控中心通过光端机传输一部分图象送入市局指挥中心的模拟距阵，实现数字和模拟的双重显示。
系统具有:
1. 切换控制功能
2. 权限控制功能
3. 数字存储
4. 报警处理功能
5. GIS调度接口功能
6. 预置专家预案功能
7. 语音警告功能
8. 系统的可扩充性功能
(1) 2道路交通监控指挥系统
实现某市交通现代化、科学化管理，实现城市交通控制的自动化、科学化用新的带有超前意识的管理方式来取代传统的、滞后的管理方式，实现非现场执法功能。
其中包括:交通信号控制系统、智能卡口系统、电子警察系统、交通诱导系统、基于GIS平台的交通指挥集成系统。
(1) 3监控机房以及防雷接地的设计
监控室由指挥大厅决策室、设备间构成，是整个监控系统的核心。
项目包括:
(1) 网络硬盘录像机、视频分配器、矩阵切换器、光端机及机架等设备的安装调试。
(2) 利用指挥中心现有的监视器组成监控显示系统，设LED信息显示屏一块，用于发布信息，并为研究期项目的监控决策指挥中心提供接口。
(3) 视频网络服务器、局域网交换机、计算机工作站。
按机房B级要求对机房进行设计。
供电
(1) 机房应独立供电，有条件的可以采用双路供电；
(2) 具备不间断供电功能，UPS系统设计后备时间不小于8小时；
(3) 电压变化范围220V±5％；频率变化范围50 Hz±0.5Hz；波形失真率≤8%。
接地电阻
联合接地电阻≤1Ω；安全保护接地电阻≤4Ω；防雷接地电阻≤4Ω。
环境要求
(1) 温度15～30℃；
(2) 湿度40％～70％，不凝露；
(3) 机房内照明≥200lx（灯光不能直射到大屏幕电视墙及操作台）；
(4) 机房内无线电干扰场强≤126dB。
机房地面
机房地面采用抗静电活动地板，安装高度为150mm～180mm，地板下敷设静电泄放系统。
机房顶面
机房顶面采用吊顶方式，具有隔热、吸音、美观、轻质等功能，耐火等级为一级。
机房其它要求
其他相关要求还应符合GB/T 2887-2000及GB 50198-1994中有关要求。
应符合国家消防规范的有关规定。

(2) 建设目标
某市城区智能监控系统采用高科技手段，建设适合于某市道路交通特点的智能监控系统。将治安动态监控、电子警察系统、智能卡口系统与交通信息管理、交通通信、交通信号控制系统、交通诱导系统与110、119、122接处警系统及各业务子系统进行系统的集成，发挥系统的整体效益，建立科学、完善的、具有数据采集处理能力、服务能力、控制能力、决策能力和组织协调指挥能力的高效快捷的智能监控管理体系。
本工程是用成熟的网络、通信、图像等先进技术，将治安动态监控、电子警察系统、智能卡口系统与交通信号控制等系统建立统一的公安智能监控平台，实现通讯、监控、警力调度等功能，做到信息、资源共享。

四、系统设计

1.系统结构图

2.详细描述
(1) 前端新建道路监控点快球65个和固定彩色摄像机6个，快球采用进入最早进入中国市场，以高速球和矩阵业内文明的美国AD公司的AD726PCL-1系列快球和三星SOC-4120PA固定彩色摄像机，通过光纤和视频光端机，将视频信号传输到派出所的视频分配器上。
(2) 视频信号经视频分配器处理一路传输到硬盘录像机上，一路传输到派出所的矩阵上。
(3) 视频信号经矩阵切换，可以输出到派出所的电视墙上显示。
(4) 同进硬盘录像机上公安网，分局及市局可以通过网络来实现对前端快球的控制，及图像的调用，切换、显示功能。
3.前端信号采集系统
前端摄像机为公共安防监控系统的基本设备，摄像机的好坏直接影响整个系统的图像质量，应采用高分辨率摄像机、低照度、带变焦镜头高速预制云台、智能解码控制器。另外，考虑到系统今后的联网，市公安局能实现对本地区任意一路图像的监视和控制，摄像机的控制协议应能和市局视频矩阵有良好的匹配.而且，不论在白天黑夜还是晚上或恶劣天气，均能在指挥中心清晰地观察到前端现场的彩色图像。
选用彩色转黑白摄像机，使白天和晚上均能监控到高质量的图像，高质量的图像能为公安执法提供更好更充分的依据(彩色图像信息丰富)。设计中的另一条重要原则就是还要避免对住户的隐私侵犯，摄像机应有可编程区域屏蔽功能，能实现对场景中的部分区域进行图像屏蔽，当摄像机转到涉及居民住宅私人空间时，其图像被屏蔽而不进行显示。
设备选型考虑:
前端摄像机作为本系统的基本信号采集设备，设备选择必须要充分考虑各方面的要求，选用技术先进、性价比高的国际知名品牌产品。
首先，摄像机工作在室外，全天24小时工作，工作环境千变万化，日晒风吹雨淋，温度变化难测。
其次，从功能上讲，治安作用必须放在首位，夜间的侦察非常重要，对夜间光线昏暗的地方也要能识别，这就对摄像机提出了高要求，选用的摄像机必须具有特殊的低照度技术。
根据公安侦察的独有特点，在满足能视察整个监控区域全景情况的前提下，必要时还要对单一目标进行全面识别，甚至对某一可疑人员的面貌特征予以肉眼识别，选用的摄像机必须具有超宽的变焦范围。
另外，为了与景致步调一致，摄像机必须要具有隐蔽性，而且外形设计前卫、美观。
因此，本系统中选用的摄像机必须具有以下特点
.室外、全程彩色
.高清晰度
.超低照度
.变焦范围大
.外观得体、隐蔽性好
前端必须和矩阵主机兼容，即在矩阵键盘上可控制所有前端功能，如果同时选择球型和分体前端的话，其运行速度必须基本匹配，即分体前端必须使高速旋转的。
4.信号模拟传输系统
4.1传输方式考虑
前端道路监控通过适当的方式实现长距离、低失真的视频信号传送是保证监控系统基本质量和应用范围的关键。传输电缆的直接远距离传输要保证宽带信号具有高的S/N(信噪比)和失真是十分困难的，为增加传输距离所采取的补偿又会引入新的失真，而这一蹼对于宽带视频信号尤为突出。而采用光纤传送视频信号，使无中继传输距离从同轴电缆的几百米增加到几十公里，频带宽、线性好，抗干扰能力强，并能得到很高的图像质量，多路传输和双向传输也很容易实现.这就大大地扩展了电视监控的应用范围和控制距离，系统应用于质量要求高的一些大型的应用系统，如公路管理、城市交通和治安管理、大型建筑的安全监控系统等，

公共安防监控系统要求传输的信号有:视频上行信号、控制下行信号以及报警上行信号，由于单模光纤传输质量高、性能可靠、信道宽带高，本系统传输介质采用单模光纤.租用电信、广电、网通现在光缆，这样可以减少投资，缩短工期，若自行建设光缆传输系统，在特定区域，也可以作为一种选择方案。

光端机为视频传输的关键设备，不同品牌的光端机性能差异很大，尤其是某些产品在工作几个月后，容易出现图像漂移或者误码率明显增高，引起系统不能正常稳定工作的情况，鉴于我方对光端机的使用经验，针对本系统，由于光端机工作在室外，环境温度变化莫测，而且是24小时不间断工作，而且是针对公安应用领域，对光端机的性能要求非常苛刻，应采用进口前沿产品，并为模拟调频视频数据复用单模型。
4.2传输方案
针对本方案系统要求以及业主提供的项目施工条件，各前端监控点到派出所提供有1或2芯裸光纤和光端机传输到中心。
采用杭州首讯的VT系列数字光端机，可以传输不同方式的数据。
5.矩阵系统
指挥中心和派出所的分中心的控制矩阵是本工程的核心，用来执行视频信号输入输出切换、前端控制、系统运行参数设置、权限分配等.矩阵主机实现视频的分配和全矩阵切换功能，输入输出容量可扩展，系统优先级别统一设置，而且矩阵系统还带多媒体电脑接口、控制键盘接口、数据通信接口、报警接口等，能自动跟踪报警状态，自动调整摄像机及摄像机的状态，可设定报警优先级，控制摄像机的各种功能状态，当某一地理位置发生报警信息时，其周遍同一区域的所有摄像机能立即调整拍摄位置并进行录像，为公安管理的接处警提供了重要的信息.另外可对摄像机分组编程，自动巡回时间切换.控制信号通过控制键盘、光端机传送到前端，控制前端摄像机的云台和镜头。
视频矩阵有视频丢失检测和系统自动诊断功能，宏指令可调用组巡检、预置位等，系统操作键盘带变速操作杆，具备宏编程控制功能，而且多个矩阵可远程级联，本系统的视频矩阵充分考虑到为以后能的联网功能，甚至可实现实时性非常高的可视指挥全会议系统。
通过矩阵很多特殊的功能可满足不同的用户需求，例如，摄像机预置位、窗口屏蔽、预设定时对银行运钞车进行录像、入侵报警录像、区域联动等.必要时可配置彩色视频打印机，便于监控时，快速打印可疑人员的画面和突发事件现场的画面。
6.数字录像机
监控图像的存储和备份对公共安防监控系统十分重要，为公安系统执法提供依据，传统的存储采用模拟录像机和录像带方式，清晰度差、管理查询不方便。
近年来，数字视频录像(DVR)迅速普及，一方面工控型产品不断丰富功能，降低价格，进入持续竞争的阶段。另一方面，越来越多的厂家加大嵌入式产品的开发，进入重新培养用户消费习惯阶段，如何正确选用DVR产品，对公安监控尤其重要。
同时监控行业是以工程施工单位为主体发展的行业，由模拟方式转向数字方式的发展过程中，众多工程单位也纷纷以各种方式寻求自身发展的机会.由于数字录像监控系统涉及的核心技术包括视频技术，网络技术，计算机多媒体技术和软件技术，我们公司对众多的产品，做了大量的调查分析，为本项目做出分析判断。
本工程采用具有H.264压缩方式存储图像的数字硬盘录像机，它是一款嵌入式16路H.264压缩的专业数字录像监控设备，具备强大的多工处理能力和完善的网络功能.视频和音频信号压缩后生成复合的H.264码流，也可设置不用音频;支持定时录像、手动录像、动态侦测录像、报警录像四种录像模式;支持多种分辨率，从FULL HD(1920*1080*576)到D1(176*144)等.所以用具有良好品质和售后服务的本地产品具有很好的效果并与市局和其他分局之间具有良好的兼容性。