1 前言
平安城市监控系统经过近两年的试点建设,目前,全国各地大中小城市都已蓄势待发,纷纷准备大范围、大规模建设平安城市。而且,目前各地政府、公安机关考察了部分试点城市,汲取了不少经验,都充满信心,准备将自己的平安城市系统建设的更好、更完美。
作为平安城市建设的核心——视频监控联网系统,如何构建和设计,如何根据实际情况,结合深层次技术因素,想必我们的用户都取得了一定的经验,各个方案提供者亦仁者见仁、智者见智。天津天地伟业数码科技有限公司作为技术领先型安防企业,近几年有幸参与了试点和非试点平安城市建设近100个,积累了丰富的实战经验。下面,笔者将从建设模式选择、前端资源建设、传输系统、存储系统、显示系统、平台系统(管理控制)等各个环节深入分析,与大家共享。
2 建设模式的选择
平安城市监控系统建设首先要考虑的是建设模式。目前,全国各地平安城市建设模式主要有两大类,一类是模拟接入方式的模数混合型(如图1所示),一类是数字接入方式的全数字型(如图2所示)。两种建设模式孰优孰劣,大家争论比较大。我们分析认为,二者各有优缺点。第一种建设模式的优势在于:视频图像无压缩、无损失的传输,图像质量清晰,切换控制实时。同时,系统接入公安专网非常方便,安全性很高。第一种建设模式的劣势在于:需要占用大量的光纤资源,如果通信运营商不能提供足够的光纤链路,需要重新架设光缆,施工、建设周期较长;第二种建设模式的优势在于:充分利用城市宽带网,系统建设快,组网灵活,图像管理共享更加方便。第二种建设模式的劣势在于:由于图像经过编码压缩,图像质量有一定的损失,同时,图像的传输完全依赖于网络,切换控制有一定的延时。再者,由于其传输经过互联网,所以,系统接入公安专网需要经过一定的技术处理,较为复杂。
通过上面的分析对比,同时依据公安部通用技术要求(“公安自建资源包括城市卡口、主要道路、重要目标、重点单位、要害部位、治安复杂区域等,宜采用模拟即光纤传输,社会建设的监控资源包括居民小区、企事业单位、金融单位、网吧宾馆娱乐场所、党政机关等建设的监控系统,宜采用数字即网络传输模式”),我们建议平安城市建设模式宜采用二者的优势结合起来的方式,即模拟数字混合型。(如图3所示)
3 前端监控资源建设
前端监控资源指遍布于整个城市各个角落的摄像机,是政府、公安机关的“眼睛”。根据经验,我们一般将前端监控资源分为两大类,一类指公安机关自建监控资源,即公安机关直接掌控的监控点摄像头,主要用于治安防控、交通管理,兼顾防范恐怖袭击和应急事件处理等;一类指社会建设监控资源,即各党政机关、企事业单位、社会管理的监控点摄像头,主要用于城市综合管理、交通运政管理、安全生产、水利三防、环境保护和内部管理等。
其中,公安自建资源分为三个级别:一级为市公安局确定的核心监控区域及城市的交通枢纽、要害单位等。该区域为全市核心的监控和警卫目标,覆盖省市党政机关、政法机关、市区主要干道、交通枢纽、要害部位、人流密集地段、案件高发地段以及重点警卫单位;二级为区级公安分局确定的重点监控区域及按属地原则区(县)辖内的重要公共场所。范围覆盖各区党政机关、政法机关、区属重要道路、人流聚集点、治安黑点、案件多发地段以及辖区内的重要公共场所;三级为公安派出所确定的一般治安监控点、街道(镇)及各企事业单位、居民社区的治安监控区域。
社会建设资源也分为三个级别:一级为市直属各委、办、局确定的城市管理、交通运政、安全生产、水利三防、环境保护等应用的监控点;二级为区(县级市)确定的用于各地区城市管理、安全生产等非治安防控目的的视频监控点;三级为各单位大楼(院墙)内部的重要监控目标(如大厅、通道、电梯、机要室、仓库)以及周边需要监控的区域(如大门、门前广场等)。
4 传输系统建设
完整的平安城市监控系统将依托于健壮的传输系统。整个平安城市系统的传输系统主要考虑三大部分,第一部分是前端监控资源到监控中心的传输;第二部分是各级监控中心之间图像资源传输;第三部分是从公安监控中心到其他政府、社会监控中心和用户的图像传输。(如图4所示)
其中,前端监控资源到公安监控中心的传输系统,根据监控资源的类别,建议公安自建资源采用光纤模拟传输,这类监控资源对公安机关至关重要,图像质量要求实时、无损失、高清晰;而社会监控资源可以采用网络数字传输,这类监控资源公安机关主要采用日常巡检和报警联动上传的方式。
从公安基层监控中心到上级公安指挥中心的图像传输同样基于两种方式,一类是各级监控中心模拟矩阵的光纤模拟级联,一类是各级监控中心数字视频图像的网络传输。或两种方式并存,模拟数字方式互为备份。
最后,全市图像资源汇集在公安指挥中心,将全市图像资源数字化后,经过安全、权限处理后,通过城市宽带网/互联网将图像资源共享给政府、社会用户。
总之,传输网络层主要是一个网络平台,取决于前端设备提供的信号不同,传输网络层主要分为模拟传输网络和数字传输网络。模拟传输网络主要包括各种类型的数字或模拟光端机、光纤,也可以建设高性能的综合业务传输平台;数字传输网络主要是指IP宽带网络,涵盖了DSL、千兆以太网、VPN、无线网络WLAN、GPRS数据通信网络等各种传输技术。传输网络层可以由公安部门自建,也可以租赁运营商的线路,在接入运营商的传输网络时要充分考虑数据的安全性。
5 海量存储系统
5.1 存储容量的计算
模拟视频信号通过数字视频压缩技术转换为H.264或者MPEG 4格式的码流,尽管经过压缩,其所占的空间仍然是非常大的,尤其是城市监控联网系统,摄像前端成百上千甚至成千上万,产生的海量数据是非常惊人的。单路D1格式的数据量计算:600M/小时,每天产生的数据量为24×600M=14400M,约合14G,一个月产生的数据量为14G×30=420G;单路CIF格式的流量计算:200M/小时,每天产生的数据量为24×200M=4800M,约合4.6G,一个月产生的数据量为4.6G×30=138G;一个三级监控中心 (派出所)按照100路视频信号计算:
D1格式产生的数据量为420×100=42000G,约合41T;
CIF格式产生的数据量为138G×100=13800G,约合14T。
