城市报警与监控系统建议方案.doc

目 录1 概述31.1 建设背景31.1.1 必要性与迫切性31.1.2 建设依据41.1.3 建设意义61.2 现状与需求分析61.2.1 报警与监控系统现状61.2.2 网络与通信设施现状71.2.3 需要解决的问题81.2.4 需求分析82 系统建设目标、原则、内容92.1 建设目标92.2 建设原则92.3 建设步骤102.4 建设内容103 系统总体架构设计113.1 系统结构113.1.1 组织结构113.1.2 系统职能结构113.1.3 系统组网结构123.1.4 公安专网与公共网络的连接133.2 系统平台构建133.2.1 系统平台规划133.2.2 系统接入层143.2.3 系统核心层164 系统设计174.1 系统设计原则174.2 系统组成结构184.2.1 系统组成184.2.2 市级监控中心204.2.3 分（县）局级监控中心214.2.4 派出所监控分中心（新建）224.2.5 已建监控系统的派出所监控分中心234.2.6 专业服务公司监控中心234.2.7 重点防范单位和小区监控室244.3 系统软件设计254.3.1 系统视频流分析254.3.2 视频的分布式共享策略254.3.3 系统软件组成285 系统性能特点及主要技术指标345.1 系统性能特点345.2 系统主要技术指标365.3 系统主要设备技术指标361 概述1.1 建设背景1.1.1 必要性与迫切性改革开放以来，我国社会发生了翻天覆地的变化，在经济得到了迅速发展、人民生活水平得到了迅速提高的同时，社会治安形势也发生了深刻的变化，对社会治安综合治理工作提出了更高的要求。警方需要走科技强警之路，向科技要警力；安全防范工作也开始充分运用现代科技手段，向科技要平安。科技创安的目的就是要增强人民群众的安全感，提高老百姓的生活质量，构建安宁、和谐的社会环境。要想有效的遏止住刑事犯罪案件上升趋势，维护社会治安、保障社会安定，就需要大力投入科技力量。城市报警与监控技术系统是社会治安防控体系建设的重要组成部分，也是贯彻打防结合、预防为主方针的技术手段。城市报警与监控系统的建设已经开展多年，为了更进一步地增强和提高这些技术手段的有效性，公安部科技局于2005年8月下发了关于开展城市报警与监控技术系统建设工作的意见。文件中对系统建设的指导思想、基本原则、主要内容、工作要求以及构成措施等都提出了明确的要求，加强要以规范技术应用为重点，以增强技术设施的实际应用效能为核心，通过系统集成，机制创新。在建设过程中坚持以人为本，探索创新、大胆实践，统筹规划、分步设施等原则，促进安防技术与公安业务工作的紧密结合，为保障人民安居乐业，创建和谐社会做贡献。从2005年10月开始到2008年，公安部将在全国开展城市报警与监控系统建设“3111”试点工程（即在省、市、县三级开展报警与监控系统建设试点工程，每个省确定一个市，有条件的地方确定一个县，有条件的县确定一个社区或街区为报警与监控体统建设的试点市、县、社区或街区），提出了全面加快推进城市报警与监控系统建设试点工作的要求，并且进行了全面细致的工作布置。会上还强调了“三到要求”：要把报警与监控系统建设工作提升到当地经济社会发展的大局上认识；要把报警与监控系统建设工作纳入到当地党委政府的议事日程上研究；要把报警与监控系统建设工作延伸到科技创安的层面上布署。公安部于2005年9月在北京、苏州、杭州、济南4个城市公安机关先期试点的基础上，决定在全国范围内确定22个城市公安局作为试点单位，这些城市将针对平安城市建设的需要，全面开展报警与监控的网络化建设，并建立系统运行保障机制和警务处置流程。目前全国已有近100个城市公安机关开展了以报警与监控资源整合为内容的系统建设工作，初步形成了面向经济社会发展、服务公安工作、符合地方实际的试点工作格局。近年来，在各级政府和公安机关的努力下，城市报警与监控系统建设在技术水平和实际应用等方面都取得了长足进步。但是，由于缺乏统一组织和协调，各个技术系统建设自成体系，系统缺乏互连互通能力，不利于实现各种信息资源的共享，制约了技术防范在城市社会治安管理中作用的充分发挥，也与报警服务社会化、专业化的要求不相适应。为适应公安部城市报警与监控系统建设技术指南要求，迫切需要在全省范围内，综合应用各种报警和监控资源，构建城市报警与监控系统的整体平台，制定统一的接口和规范，逐步实现各级报警监控系统的互联，构筑一个指挥高效、反应灵敏、处置快捷、防范有效、控制有力、保障可靠的治安防控体系。1.1.2 建设依据本系统的建设主要依据公安部城市报警与监控系统建设技术指南。同时参照以下国家和有关行业标准：安全防范工程程序与要求GB/50348-2002计算机软件需求说明编制指南GB/T93855-1988计算机软件质量保证计划规范GB/T12504-1990公安计算机信息系统“九五”规划中华人民共和国公共安全行业标准GA/T75-94质量计划的编写与管理程序工业电视系统工程设计规范GBJ115-87公安指挥大厅技术系统总体技术条件ZS-725 9003电气设备安装工程施工及验收规范计算机信息系统 安全保密等级划分准则GB17859-1999信息技术设备的安全GB4943-2001公安交通指挥中心建设与发展若干意见公安部公交管【1997】231号文公安指挥中心报警台GA089-1996城市公安指挥中心技术系统设备配置建议GA099-1996公安移动通信网警用自动级规范GA176-1998公安移动通信网警用自动级通信工程验收技术规范GA267-2000公安移动通信网警用自动级通信工程设计技术规范GA331-2001端设备隔离部件安全技术要求GA370-2001防火墙产品的安全功能检测GA372-2001计算机信息系统实体安全技术要求 第1部分 局域计算环境GA371-2001计算机信息系统安全等级保护网络技术要求GA387-2002计算机信息系统安全等级保护操作系统技术要求GA388-2002计算机信息系统安全等级保护数据库管理系统技术要求GA389-2002计算机信息系统安全等级保护通用技术要求GA390-2002计算机信息系统安全等级保护管理要求GA391-2002计算机信息系统防雷保安器GA173-2002计算机病毒防治产品评级准则GA248.1-2000公安会议电视系统技术规范GA265-2000公安部金盾工程总体方案设计公安部公安信息化标准汇编公安计算机网络IP地址编码规范公安计算机网络TCP/IP主机域名编码规范1.1.3 建设意义建设城市综合报警监控网络是当前犯罪发展规律和城市治安状况的客观需要；也是解决警力不足、提升治安防范水平的需要。城市报警与监控系统的建设不仅能够提高打击、防范各种违法犯罪活动的效能，而且会使百姓真正安居乐业、高枕无忧。城市报警与监控系统建设工作是继“金盾工程”、“科技强警”示范城市建设以来，以科技建设为核心引领公安工作发展的又一重大举措，涉及到公安系统由内到外、由上到下的多部门、多层次、多警种的一项系统性、关联性、整体性很强的工作。 构建社会主义和谐社会，就必须努力实现人民群众企盼社会稳定、和谐的愿望，这也是公安工作的出发点与核心所在。开展城市报警与监控系统建设，能够通过技术集成，机制创新，促进安全防范技术与公安业务工作的紧密融合，提高“打、防、控、管”的效能，改变以往处警模式中普遍存在的警力资源配置不合理问题，提高公安工作的质量和效率，加大科技强警建设步伐，服务社会主义经济建设，全面提升公安机关控制和驾驭社会治安、准确有效地预防打击犯罪的能力。 1.2 现状与需求分析1.2.1 报警与监控系统现状“城市报警与监控系统”，是一项涉及技术和警务工作多个方面、辐射社会不同领域的系统工程，它包括社会治安动态监控系统、紧急专用报警监控网络、城市社区安全防范报警系统、机动车防盗防抢报警系统和城市综合报警服务体系、移动状态下的监控技术等。目前，已建的报警与监控系统的情况大致如下：l 大部分地市、县已经建立了自动联网报警系统；l 部分地市以住宅小区、居民社区、内部单位为防区的区域联网报警系统；l 大部分市、县公安局建成了治安监控中心，实现了对重点路口、重点场所、治安卡口等的监控；l 一些重点单位、要害部位和治安复杂区域安装了视频监控、入侵报警、出入口控制等技防设施；l 一些城市在案件多发的商业街区建成以治安监控、区域报警系统为主的技防一条街；l 部分城市建设了机动车防盗防抢系统等。从运营和管理体系上，这些系统有由公安部门负责运行和管理的，也有由保安公司和专业公司负责运营和管理的；还有部分是由使用单位负责运行和管理的。1.2.2 网络与通信设施现状长期以来，公安行业非常重视信息化系统的建设，特别是在“金盾工程”、“科技强警”等一系列促进公安业务信息化、现代化建设的工作的逐步落实，使得公安机关信息网络系统的建设走在了国内其它行业的前面。目前，公安部门已基本完成了省市区县派出所的三级公安信息专网建设；并且各级公安机关已建成100M到桌面的局域网络，正在逐步实现公安业务的网络化。自动报警联网系统，则依托于有线或无线公网，实现了各类报警点的联网。部分城市，在市局指挥中心通过专用光纤或专用数字信道实现了对重点路口、重点场所的实时视频监控。同时，在大部分地市，已有多套警用无线专网投入使用。初步形成了以有线无线通信技术、计算机网络技术和多媒体技术为核心基础网络通信平台。同时，近几年随着国内基础通信设施建设的飞速发展，以中国电信、广电、移动、联通为首的行业巨头，在大部分城市已建成城域宽带网络平台，提供了丰富的网络资源，覆盖了大部分城市社区和乡镇。从公安信息专网建设来看，从省公安厅到各地市、地市公安局到公安分局（县局）、公安分局（县局）到派出所，绝大部分都采用2M数字专线连接。目前，主要的信息传输业务有数据、语音（IP电话）和会议电视等，基本达到了“三网合一”的技术要求。然而，对于监控业务来说，由于实时视频流，需要占用大量的网络带宽资源（以目前流行的MPEG4/H.264编码方式为例，每路视频占用带宽大约在380K800K）。如果依托于现有公安信息专网，难以实现各级公安机关之间的多路视频传输；同时，也会造成网络的堵塞，对其它业务造成影响。1.2.3 需要解决的问题通过上面的分析，目前报警和监控系统各个系统自成体系，难以实现互联互通和资源共享。主要表现在以下几个方面：l 视频传输方式多样。有专用信道的光纤传输、2M数字专线传输、基于TCP/IP协议的网络传输等。同一种方式，各个厂家产品视频编码方式不同；同一种编码方式，不同产品所采用的协议不同。l 自动报警系统由于其自身的技术缺陷，其误报率比较高，缺乏有效的甄别手段。要建设城市报警与监控系统需要解决以下问题：l 大规模监控系统联网，如何实现监控视频的实时传输；l 各级公安机关和其它行业管理部门如何实现系统资源共享；l 如何实现现有报警和监控系统资源的整合，避免先期系统投资的浪费；l 系统怎样构建，才能便于系统的扩充和升级。1.2.4 需求分析城市报警与监控系统必须整合目前各类报警与监控系统资源，建立统一的报警与监控系统应用平台，实现各种系统资源的融合。形成全方位、全时空、立体型的防范监控网络，构筑全社会统一的安防体系，提高发现、预防、控制、打击违法犯罪的能力。从目前及未来发展来看，其系统主要需求如下：l 对现有可以利用的传输网络资源进行改造或构建新的网络平台，以适应多级、大型、大范围报警监控联网的需要；l 对现有报警和监控系统进行升级改造，以适应联网的需要；l 整合社会各种报警和监控系统资源；l 建立统一的系统平台和统一的接口规范，便于新建系统的互联；l 实现报警联动，提供快速和直观的报警甄别手段；l 规范现有管理体制和运营模式，避免条块分割、各自为战和造成重复投资与浪费。2 系统建设目标、原则、内容2.1 建设目标该系统建设的目标、任务：在中心城市以及地市城市建立统一的报警与监控体系，整合现有的监控与报警（重点路口、小区监控、重点单位、GPS、社区报警、旅店业、娱乐场所等）以及公安110指挥中心、119消防指挥中心、122交警指挥中心和卫生120医疗急救指挥中心，实现集中接警、统一指挥、联合行动和快速反应，并逐步将防洪、防震、疾控、严重气象灾害、市政设施抢修等紧急事件处理纳入其中。在县级城市利用现有的报警系统与监控设施，进行资源整合、统一指挥，并利用公安网与地市级公安部门进行数据交换和报告。采用先进的计算机辅助调度技术，使指挥中心的接警、处警、决策、指挥、协同、资源管理等过程更加科学、准确，最大程度的提高反应速度。建立统一的信息数据库，实现信息共享。充实和完善预案数据库，为整个城市的应急处理、指挥调度和决策分析提供支撑。该系统的建设必须把公安网络和公用网络等网络技术充分协调利用，满足资源利用最大化。同时将公安平台与社会公共网络安全平台合理有机的结合。在该项目的建设中，除了政府的投入，还应积极开拓社会民间的投入，使社会参与到公共安全建设中来。提高整个社会公共安全防范意识，实现全社会的整体联动。2.2 建设原则城市报警与监控系统的建设遵从以下基本原则：统一规划、分步实施、有限目标、滚动发展的原则。按照迅速接警、统一指挥、联合行动、快速反应的要求对系统进行总体规划和设计。充分利用和整合现有资源的原则。整合通信资源，使指挥通信有序化，为统一指挥、协同作战提供通信保障；整合信息资源，加强信息的管理和应用，建立“关联应用”体系。技术先进性和实用性相结合的原则。利用计算机辅助调度等先进、实用技术，尽可能降低系统对个人经验的依赖，提高接处警处理速度和智能化水平。同时可以通过计算机网络和移动指挥通信网络连接远端的单位或部门，实现资源和指挥协同，采用逻辑集中的办法，实现集中管理和统一指挥。充分利用现有资源，采用政府投入与社会投入相结合的原则，同时利用公安信息平台与社会信息平台结合，开拓出投资少，见效快的整体社会联动系统。城市报警与监控系统应以先进性、实用性、经济性为基本原则。以报警指挥中心为基础，对已有的报警和监控信息系统要进行合理完善、纳入整个系统。2.3 建设步骤系统建设分为三个阶段：第一阶段实现在试点城市的报警与监控（重点路口、小区监控、重点单位、GPS、社区报警、旅店业、娱乐场所等），包括公安消防部门（公安110、消防119、交警122）实现资源和指挥协调。统一指挥，建立“关联应用”体系。第二阶段逐步将防洪、防震、疾控、防空、水电气等市政设施抢修、安全生产、严重气象灾害等紧急事件的报警与监控纳入本系统第三阶段逐步扩大系统的覆盖范围，实现报警与监控系统的统一指挥和协调应急处理。2.4 建设内容建设的城市报警与监控系统的主要任务，就是实现重点路口、小区监控、重点单位、GPS、社区报警、旅店业、娱乐场所等监控与报警，以及公安消防部门（公安110、消防119、交警122）和120报警统一的应急指挥信息系统。以及将要逐步将防洪、防震、疾控、防空、水电气等市政设施抢修、安全生产、严重气象灾害等紧急事件的监控和报警处理纳入到该指挥信息系统之中，并逐步扩大系统的覆盖范围，实现社会的统一应急联动。3 系统总体架构设计3.1 系统结构3.1.1 组织结构地市公安局城市报警与监控系统建设是在城市已有的报警和监控系统的基础之上，综合应用各种报警和监控资源，构建城市报警与监控联网管理系统。即将各类技防报警与监控系统进行整合，构成联网方式下统一管理和控制的网络系统，使得各级公安机关能够按照需要调用监控图像。因此，在进行系统总体架构设计之前，我们有必要对现有社会化安防体系的组织结构进行分析。如图3.1所示。专业服务公司专业服务公司公安分（县）局公安分（县）局派出所派出所图3.1 安防体系组织结构3.1.2 系统职能结构按照现有社会化安防体系各级组织的职能划分，各级职能部门可组成以下分层次的监控（指挥）中心。如图3.2所示。地市级指挥控制中心专业服务公司监控中心公安分（县）局监控中心派出所监控室各街区和重点防范部位监控点图3.2 系统职能结构3.1.3 系统组网结构根据上述系统组织职能结构和现有社会化安防体系的对报警与监控系统联网的要求，系统组网结构如图3.3所示。图3.3 系统组网结构其中：各地市指挥控制中心与公安分（县）局监控中心以及各专业服务公司监控中心之间，可依托公安信息网或通过专网连接；公安分（县）局监控中心与派出所监控中心，可采用公安信息网（根据可用资源情况）、公用宽带网或专线连接；派出所监控室与各监控点可采用公用宽带网或专线连接。3.1.4 公安专网与公共网络的连接为了保证网络的安全，公安专网与公共网络必须进行隔离处理，来保证整个网络完全和稳定。由于公安专网采用的专用传输线路，而公共监控传输线路也采用VPN网络，因此，我们采用公安专网与公共网络进行隔离处理后，不管两个网络的防黑客攻击，还是防病毒攻击都得到了很大的提供。示意图如下：公安专网代理服务器公共网络防火墙防火墙3.2 系统平台构建3.2.1 系统平台规划构建统一的城市报警与监控系统平台，是系统持续发展和大规模应用的重要保证。由于目前城市报警系统的建设已形成了较为成熟的体系，特别是随着社会化联动指挥系统的建设，这一体系在不断地完善。因此，在我们城市报警与监控系统平台的建设上，主要应该考虑视频平台的建立和现有报警系统结合。根据城市报警与监控系统的现状和未来发展的需要，城市报警与监控系统平台可规划如图3.4所示。图3.4 城市报警与监控系统平台系统平台从逻辑上可分为核心层和接入层。接入层的主要功能是实现报警和监控视频的网络接入；核心层主要实现视频的调度管理、资源共享和系统管理。3.2.2 系统接入层接入层分布在各专业服务公司监控中心、派出所监控中心或相关单位监控室以及公安现有监控系统监控中心。接入层实现监控视频和报警信息的网络分布式接入。即将监控视频接入网络，由核心层来完成视频的调度和管理，进而实现监控资源的分布式共享。要实现这一要求，对系统的接入设备有以下要求：l 采用先进和成熟的视频编码技术，如MPEG4/H.264；l 可实现14路视频同时接入；l 选择同一家厂商产品，保证各种协议的一致性；l 产品具有高可靠性，其厂家具有一定的实力，保证产品发展的持续性。3.2.2.1 现有监控系统采用具有可接入多路视频的网络视频接入设备（如视频接入终端、视频服务器等），通过视频分配器或视频切换矩阵将现有监控中心一至多路模拟视频接入网络。接入设备连接方式可如图3.5所示。图3.5 现有监控系统接入方式3.2.2.2 新建监控系统新建监控系统可直接采用具有多路视频接入网络的网络视频接入设备，并在派出所设置网络视频调配服务器，同时在视频调配服务器上实现视频的录像管理。其系统结构如图3.6所示。这种方式具有如下特点：l 视频仅需要一次编解码过程，监控图像质量好；l 视频信号传输延迟低；可以在任意一级监控中心实现前端监控点摄像机的全方位控制；l 视频录像集中管理，便于远程查询和共享。图3.6 新建监控系统结构3.2.3 系统核心层核心层是系统平台建设的关键。核心层主要由分布在地市、公安分（县）局公安机关、派出所多级监控中心的网络视频调配服务器系统组成，包括地市级监控中心、公安分（县）局监控中心和派出所监控中心。核心层主要实现以下功能：l 通过各级网络视频调配服务器，实现视频的多级调度和管理；l 实现视频的分布式共享；l 实现视频的接出管理；l 实现系统的配置和管理；l 实现报警联动控制。 核心层的设计我们在下章详细介绍。4 系统设计4.1 系统设计原则系统设计应遵循以下基本原则：规范化系统设计依据最新的国际标准、国家标准和行业标准，遵守开放的原则。系统设计有外部接口，很容易与其他应用系统共享数据，实现无缝衔接。安全可靠性建立完善的网络与信息安全保障体系，确保系统运行有高度的可靠性和安全性。系统应具有不同级别的安全运行管理措施，如，用户识别、口令、访问控制级别和范围等功能；具有防止非法访问、记录全部登录过程、提供安全日志的功能。同时，系统应提供可靠、自动的数据备份和数据恢复解决方案，确保数据的安全和完整。控制优先级使用全局统一的逻辑授权机制，保证全局同步更新授权，避免造成控制混乱。实用性采用成熟的技术，并结合城市报警与监控的实际需要，建设一套最适合于各级公安部门实际需求的监控系统。集报警、遥视、遥控功能三位一体，功能强大，性能优良、界面醒目、友好，系统各种操作简单、易学易用。先进性采用成熟的先进技术，保证具有较好的先进性、实用性和较长的生命周期。要充分考虑到现代信息技术的飞速发展，使系统具有较强的开放性，为技术更新、功能升级留有余地。可扩展性系统采用模块化设计，具有较强的扩展性，可以方便的实现规模的扩充和业务的延伸。软件支持在线升级、扩充，可实现平稳过渡。可维护性系统设计时充分考虑到系统的可维护性，可实现远程维护，具有维护操作简单、维护工作量小的特点。经济性系统开发运行平台均采用当今最为通用的各种操作系统和开发工具，充分利用了我们在其他监控领域中成功应用的中间件和模块，大大减少在系统平台方面的投入，具有极高的性能价格比。4.2 系统组成结构4.2.1 系统组成系统总体设计上应该充分考虑既要满足公安各级机关的使用要求、注重实效，又要做到稳定、可靠，操作简单，维护方便。为此，我们根据系统网络的现实情况，构成三级组织结构（地市公安局、公安分（县）局、派出所）、三个管理层次（地市公安局、公安分（县）局、派出所）的系统，其组成如图4.1所示。图4.1 系统组成结构4.2.2 市级监控中心市级监控中心设置在市公安局指挥控制中心。系统主要由市级视频调配服务器、图像主控台、监控业务台、网络视频接出终端（视频解码器）和大屏幕显示系统等组成。市级监控中心市级视频调配服务器，是整个系统视频调配和管理的中枢，主要实现整个系统配置管理和市监控中心的视频调配管理。市级监控中心对监控视频的访问分主动式和告警联动式两种。第一种主动方式：该种方式是市级公安机关领导和相关部门管理人员，以主动方式对指定监控点视频的访问。当市级监控中心图像控制台或图像客户端（分控终端）有图像访问请求时，首先通过市级视频调配服务器查找该路视频是否已接入中心网络，如果已经接入，则将该路视频组播号发送给请求者，后者加入该组播即可实现对视频的访问。如果目前该监控点视频没有接入网上，市级视频调配服务器查找系统相关配置信息，向指定下级分（县）局监控中心分（县）局级视频调配服务器发送图像访问请求信息，分（县）局级视频调配服务器收到该请求后，如果该路视频已接入本级网络，则将该路视频直接传送到市级视频调配服务器，由市级视频调配服务器完成用户的视频访问服务；如果该路视频没有接入网络，则向下级派出所视频调配服务器发送访问请求信息，派出所级视频调配服务器收到该请求后，如果该路视频已接入本级网络，则将该路视频直接传送到分（县）局级视频调配服务器，再将该路视频传送至市级视频调配服务器，由市级视频调配服务器完成用户的视频访问服务；如果该路视频没有接入派出所网络，则由派出所视频调配服务器直接向派出所网络视频接入设备发送接入命令实现该路视频的接入，并将该路视频逐级上传至市级视频调配服务器，由市级视频调配服务器完成用户的视频访问服务。第二种告警联动方式：该方式是指当各监控区域有告警事件发生时，通过警视联动，自动由告警点由下而上逐级实现告警现场视频到市级中心的传输。即通过前端视频接入设备和多级视频调度服务器，自动实现视频的逐级上传。网络视频接出终端（视频解码器）组可实现多路网络视频信号的解码输出，并将视频信号送大屏幕或电视墙显示单元显示。网络视频接出终端可以随时接收网络视频调配服务器发送来的连接指令，实现指定视频信号的解码输出。图像控制台实现总监控中心网络视频的输出切换控制和指定监控点图像的切换、云台及摄像机镜头控制和系统录像控制。市局直属各级部门领导以及各业务科室人员，经过授权，通过网络工作站，安装网络图像客户端控制软件，通过市级视频调配服务器皆可实现对指定监控点视频的软解播放。并可实现对监控点的切换选择及云台摄像机的控制和视频的录像控制。4.2.3 分（县）局级监控中心分（县）局级监控中心设置在各分（县）局监控分中心。系统主要由分（县）局级视频调配服务器、图像主控台、监控业务台、网络视频接出终端（视频解码器）和大屏幕显示系统等组成。分（县）局级视频调配服务器，负责本辖区内的视频调配管理。分（县）局级监控中心对监控视频的访问也分为主动式和告警联动式两种。第一种主动方式：该种方式是分（县）局级公安机关领导和相关部门管理人员，以主动方式对指定监控点视频的访问。当分（县）局级监控中心图像控制台或图像客户端（分控终端）有图像访问请求时，首先通过分（县）局级视频调配服务器查找该路视频是否已接入中心网络，如果已经接入，则将该路视频组播号发送给请求者，后者加入该组播即可实现对视频的访问。如果目前该监控点视频没有接入网上，则向下级派出所监控中心派出所级视频调配服务器发送访问请求信息，派出所级视频调配服务器收到该请求后，如果该路视频已接入本级网络，则将该路视频直接传送到分（县）局级视频调配服务器，由分（县）局级视频调配服务器完成用户的视频访问服务；如果该路视频没有接入派出所网络，则由派出所视频调配服务器直接向派出所网络视频接入设备发送接入命令实现该路视频的接入，并将该路视频逐级上传至分（县）局级视频调配服务器，由分（县）局级视频调配服务器完成用户的视频访问服务。第二种告警联动方式：该方式是指当各辖区有告警事件发生时，通过警视联动，自动由告警点由下而上逐级实现告警现场视频到分（县）局级中心的传输。即通过前端视频接入设备和多级视频调度服务器，自动实现视频的逐级上传。网络视频接出终端（视频解码器）组可实现多路网络视频信号的解码输出，并将视频信号送大屏幕或电视墙显示单元显示。网络视频接出终端可以随时接收网络视频调配服务器发送来的连接指令，实现指定视频信号的解码输出。图像控制台实现分（县）局级监控分中心网络视频的输出切换控制和指定监控点图像的切换、云台及摄像机镜头控制和系统录像控制。分（县）局各级部门领导以及各业务科室人员，经过授权，通过网络工作站，安装网络图像客户端控制软件，通过分（县）局级视频调配服务器皆可实现对指定监控点视频的软解播放。并可实现对监控点的切换选择及云台摄像机的控制和视频的录像控制。4.2.4 派出所监控分中心（新建）对新建的派出所级监控分中心设置在各派出所监控室。系统主要由派出所级视频调配服务器、图像主控台、监控业务台、网络视频接出终端（视频解码器）和大屏幕显示系统等组成。派出所级视频调配服务器，负责本所辖区内的视频调配管理以及视频的录像管理。派出所级监控中心对监控视频的访问也分为主动式和告警联动式两种。第一种主动方式：该种方式是派出所领导和相关管理人员，以主动方式对指定监控点视频的访问。当派出所级监控中心图像控制台或图像客户端（分控终端）有图像访问请求时，首先通过派出所级视频调配服务器查找该路视频是否已接入中心网络，如果已经接入，则将该路视频组播号发送给请求者，后者加入该组播即可实现对视频的访问。如果目前该监控点视频没有接入网上，则由派出所视频调配服务器直接向派出所网络视频接入设备发送接入命令实现该路视频的接入，并将该路视频上传至派出所级视频调配服务器，由派出所级视频调配服务器完成用户的视频访问服务。第二种告警联动方式：该方式是指当派出所辖区内有告警事件发生时，通过警视联动，自动由告警点上传告警现场视频到派出所监控室。即通过前端视频接入设备和派出所级视频调度服务器，自动实现视频的上传。网络视频接出终端（视频解码器）组可实现多路网络视频信号的解码输出，并将视频信号送大屏幕或电视墙显示单元显示。网络视频接出终端可以随时接收网络视频调配服务器发送来的连接指令，实现指定视频信号的解码输出。图像控制台实现派出所级监控分中心网络视频的输出切换控制和指定监控点图像的切换、云台及摄像机镜头控制和系统录像控制。派出所领导以及各管理人员，经过授权，通过网络工作站，安装网络图像客户端控制软件，通过派出所级视频调配服务器皆可实现对指定监控点视频的软解播放。并可实现对监控点的切换选择及云台摄像机的控制和视频的录像控制。4.2.5 已建监控系统的派出所监控分中心对于已建有监控系统的派出所，在现有监控系统的基础上，增加网络视频接入设备、视频分配器、视频切换矩阵等，使之接入网络。即采用具有可接入多路视频的网络视频接入设备（如视频接入终端、视频服务器等），通过视频分配器或视频切换矩阵将现有监控中心一至多路模拟视频接入网络。如图3.5所示。4.2.6 专业服务公司监控中心金融、商业等由专业服务公司承担安防服务的行业监控中心，直接连入市局监控中心。在现有行业监控中心，通过增加网络视频接入设备、视频分配器等，使之接入网络。即采用具有可接入多路视频的网络视频接入设备（如视频接入终端、视频服务器等），通过视频分配器或视频切换矩阵将现有监控中心一至多路模拟视频接入网络。如图4.2所示。由市级视频调配服务器，实现视频的接入管理。图4.2 专业服务公司监控中心视频接入当专业服务公司负责的辖区出现告警事件时，由行业监控中心报警主机向市级视频服务器发送告警信息，同时行业监控中心监控系统自动将报警现场视频切换输出至网络视频接入设备，由市级视频调配服务器实现告警视频的网络接入控制，从而实现告警联动。4.2.7 重点防范单位和小区监控室重点防范单位和小区等监控系统，可根据其隶属关系接入所属分局或派出所监控中心。在现有监控室，通过增加网络视频接入设备、视频分配器等，使之接入网络。即采用具有可接入多路视频的网络视频接入设备（如视频接入终端、视频服务器等），通过视频分配器或视频切换矩阵将现有监控中心一至多路模拟视频接入网络。其接入方式与派出所已有监控系统的接入相同，如图3.5所示。由分局或派出所级视频调配服务器，实现视频的接入管理。当辖区出现告警事件时，由监控室报警主机向分局或派出所级视频服务器发送告警信息，同时监控室监控系统自动将报警现场视频切换输出至网络视频接入设备，由分局或派出所级视频调配服务器实现告警视频的网络接入控制，从而实现告警联动。4.3 系统软件设计4.3.1 系统视频流分析根据远程视频监控系统的结构和功能需求，整个系统视频信息流和视频控制流程如图4.3所示。监控点网络视频接入终端采集监控图像，并压缩成MPEG4数字视频接入网络派出所级视频调配服务器调度管理下属各监控视频，并管理本级用户分（县）局级视频调配服务器调度管理下属各辖区监控视频，并管理本级用户市级视频调配服务器管理所有监控视频（通过分局或县局中心视频调配服务器），并管理本级用户派出所级业务台监控业务台共享访问分局、县局级业务台共享访问市级中心业务台共享访问视频流视控流视频流视控流视控流视频流图4.3 系统视频信息流和视频控制流程4.3.2 视频的分布式共享策略根据宽带IP网络系统的特点及视频监控业务方面的要求，我们采用网络化分布式视频接入、多级分布式客户机/服务器架构、控制权限集中管理、分布式存储与共享的策略来实现。网络化分布式视频接入，是指采用专用的视频接入设备就近将监控视频接入网络。多级分布式客户机/服务器架构，分别在地市公安局、公安分（县）局、派出所设置多级视频调配服务器，调度管理各级用户的请求。各级视频监控终端只需通过网络连接到本级视频调配服务器，通过本级视频调配服务器获得所需视频流，既可以避免网络因视频流量的增加而造成整个网络系统拥塞发生，保证整个网络系统的运行安全；又便于各业务职能部门对监控视频的共享访问和分布式控制管理。控制权限集中管理，是指网络中各级用户统一接受权限管理，引入多用户优先级管理机制，避免控制冲突，保证各监控点控制的唯一性。分布式存储与共享，基于IP网络的分布式存储使得海量存储成为可能，并能够满足多用户的共享需求。视频流数据在各级视频调配服务器的统一调度管理下，从视频接入终端逐级向上发送相应的视频流。本地的视频监控终端只需登录到本地的视频调配服务器即可以申请到权限所允许的图像。如果在逐级的各级调配之间发生连接中断时，上一级的视频调配服务器可以跳过断开连接的视频调配服务器和下一级视频调配服务器连接。视频流的传输如图4.4所示。图4.4 视频流传输图视频的控制采取统一的多优先级管理机制，系统设置全局统一的优先级别，各级视频调配服务器自动判断当前用户的优先级别，从而保证某个摄像机在特定时刻只有一个用户能够拥有控制权。优先级的判断与控制权的转换均为自动方式，即当有更高级别用户申请时，会自动获得摄像机的控制权(如图4.5)；当前有控制权的用户退出时，系统自动选择下一个用户，并发生控制权的转移（如图4.6）。为防止某个级别高的用户长期占用系统的控制权，系统采用控制权锁定机制，即对具有控制权的用户系统自动锁定一个特定的时间段（缺省锁定时间为30分钟，锁定时间系统可设定），在该锁定时间内，该用户具有控制权，锁定时间到后或观察完成后，控制权锁定自动释放。图4.5 控制权获得流程图4.6控制权转移流程4.3.3 系统软件组成城市报警与监控系统，是一个基于计算机广域网络的分布式系统。整个系统依托于计算机广域网络，由网络视频接入终端（视频编码器）、视频调配服务器、网络视频接出终端（视频解码器）、网络视频客户端（包括监控业务台和分控终端）组成。其系统软件由以下四部分组成：l 系统配置维护管理系统l 网络视频服务调度管理系统l 网络视频监控客户端系统l 网络视频接出控制管理系统4.3.3.1 系统配置维护管理系统系统配置维护管理系统是系统各级（地市、分（县）局、派出所）管理员对其管辖范围内监控站点、摄像机、云台解码器、网络视频接入终端（视频编码器）、网络视频接出终端（视频解码器）、视频调配服务器、用户等进行配置管理和维护，并可进行远程设备测试、故障诊断、参数配置修改等操作。系统配置维护管理系统运行于各级系统业务管理终端（或服务器）上，运行环境为WIN98/Windows 2000/Windows NT/Windows XP/Windows me。系统配置管理分为三大功能：系统管理功能、配置管理功能、视频设备管理功能。1.系统管理功能 口令更改：更改网络客户端用户口令； 锁定：管理软件启动时，为防止非法用户更改系统设置，可进行系统锁定； 授权数据更新：系统可以向多级服务器授权数据更新，更新内容包括：用户信息更新、站点信息更新、接入终端信息更新、摄像机信息更新等； 数据日志查询：系统具有完备的操作日志查询和用户使用日志查询功能。日志查询内容包括用户的登录与退出、图像视频请求与关闭、图像视频切换、云台与镜头的控制、灯光与雨刷的控制、用户口令更改等。2.配置管理功能 接入终端类型配置：设置多种类型的接入设备，视频编解码格式支持Mpeg4/H.264等视频格式； 云台控制器类型配置：设置多种类型的云台控制解码器，云台解码器协议支持PELCO、Derek、GMS-I04、LILIN、YAAN、VICON、PHILIPS、KALATEL、Panasonic、Sony、AB、ULTRAK等多种解码协议； 视频矩阵配置：设置多种类型的视频矩阵，视频矩阵支持Derek、AB、红苹果、多画面分割器等多种视频切换矩阵； 分组配置：实现了对摄像机的分组分部门管理。对于不同的用户只能观看所分配的摄像机。设置摄像机分组序号、摄像机ID等； 用户配置：设置用户登录ID、用户名称、用户优先级、用户类型等； 视频服务器配置：分为市级视频调配服务器、分（县）局级视频调配服务器、派出所级视频调配服务器。设置视频调配服务器ID、名称、类型（级别）、IP地址、端口号、最大视频流数量等； 网络视频接出控制终端配置：网络视频接出控制终端实现对站点监控视频通过网络视频接出终端(视频解码器)传送至大屏幕或电视机显示，并可实现前端监控点摄像机的切换以及摄像机镜头和云台的控制。设置接出控制终端名称、接出控制终端IP等； 电视墙配置：即大屏幕配置。设置电视机ID、电视机名称、网络视频接出控制终端名称、接出终端IP、接出终端端口等； 监控点配置：设置编码、监控点名称、监控点类型、监控点坐标等； 接入终端配置：设置接入终端名称、接入终端IP、命令端口号、串口功能、波特率、校验标志、视频传输方式(AUTO、TCP、UDP、IGMP)、所属站点等； 摄像机配置：设置摄像机ID、摄像机名称、方向属性、变倍属性、光圈属性、灯光属性、雨刷属性、所属站点等；3.视频设备管理功能 系统管理员可远程配置和管理网络视频接入终端（视频编码器）、网络视频接出终端（视频解码器），并能自动诊断、自恢复视频设备的工作状态。其主要功能如下： 显示所有在线设备：根据端口和IP地址搜索设备； 设备网络参数配置与维护：设备IP地址、子网掩码、网关、端口号等参数的配置和维护； 设备视频属性配置与维护：视频传输速率、帧率、视频制式（NTSC/PAL）、视频数据格式(QCIF、CIF、2CIF、4CIF)、标准亮度、对比度、色度、饱和度等参数的配置与维护； 控制接口参数配置与维护：控制接口RS422/485的波特率、奇偶校验类型等参数的配置与维护； 透明数据串口参数配置与维护：透明数据串口RS232的波特率、奇偶校验类型等参数的配置与维护。4.3.3.2 网络视频服务调度管理系统网络视频服务调度管理系统是整个系统实现视频分布式访问共享的核心。主要实现整个系统网络视频接入、用户访问控制管理、视频调度管理等功能。网络视频服务调度管理系统运行于各级视频调配服务器上，运行环境为Windows 2000 Server/Windows NT Server。网络视频调度管理系统由三级视频调配服务器组成，包括市级视频调配服务器、分（县）局级视频调配服务器、派出所视频调配服务器。 网络视频服务调度管理系统主要功能如下： 视频流的调度： 多级分布式客户机/服务器架构：分别在地市、分（县）局、派出所设置多级视频调配服务器，调度视频流、管理用户的请求。各级监控业务台和分控终端只需连接到本级视频调配服务器，通过本级视频调配服务器获得所需视频流，既可以避免网络因视频流量的增加而造成整个网络系统拥塞发生，保证整个网络系统的运行安全；又便于各业务职能部门对监控视频的共享访问和分布式控制管理视频流数据在视频调配服务器的统一调度管理下，从视频接入终端逐级向上发送相应的视频流。本地的视频监控业务台只需登录到本地的视频调配服务器即可以获得权限所允许的图像。 多种传输协议的支持与选择：支持多种网络传输协议（UDP、TCP、IGMP），并根据网络实际状况，可自动/手动选择合适的传输协议，从而达到既能够减少网络负担，又能保证清晰、流畅的图像效果。 视频流传输路径的选择：不仅可以通过修改系统的配置来选择适当的传输路径与调配（转发）策略，从而最大程度的较少网络瓶颈造成的负面影响；系统还可以自动监测各级视频调配服务器的状态，来选择视频流的传输路径与调配（转发）策略。假如某级视频调配服务器发生故障，系统可以绕过该故障服务器到与下级服务器建立连接，并获取监控视频流，故障服务器的所属用户可以自动登陆到上一级服务器来进行操作。 用户管理机制： 系统用户为3级管理模式，各级服务器均有数据库，派出所级服务器完成派出所级用户和站点的建立、权限管理工作，并向所属分（县）局级视频调配服务器数据库备份。分（县）局级视频调配服务器完成分（县）局级用户和站点的建立、权限管理工作，并向市局中心视频调配服务器数据库备份。市局中心视频调配服务器完成市局用户和所有站点的建立、权限管理工作，市局中心系统管理员有最高级别的管理权限，可管理地市、分（县）局、派出所用户的控制权限。 全局统一的权限管理功能：网络中各级用户统一接受权限管理，引入多用户优先级管理机制。系统设置全局统一的优先级别，各级调配服务器自动判断当前用户的优先级别，避免控制冲突，保证各监控点控得住，从而保证某个摄像机在特定时刻只有一个用户能够拥有控制权。优先级的判断与控制权的转换均为自动方式，即当有更高级别用户申请时，会自动获得摄像机的控制权；当前有控制权的用户退出时，系统自动选择下一个用户，并发生控制权的转移。 用户登录认证：对登录用户进行密码校验与身份验证。 响应多用户的并发请求，协调处理他们之间的各种申请。控制命令的生成与发送兼容多种云台镜头控制协议，根据不同类型的控制器，生成相应的控制命令，并发送给前端设备，完成对摄像机的控制。设备运行状态的监视：系统主要设备运行状态的实时侦测与显示。硬盘录像功能： 提供多种录像方式：连续录像、定时录像、联动告警录像。录像文件的检索与回放：支持多种条件检索：时间、监控点、事件；提供慢放、快放、单帧回放等功能。4.3.3.3 网络视频监控客户端系统网络视频监控客户端