数字化监控项目设计方案

1 数字化监控项目设计方案 资源与需求分析 系统建设的必要性和现有资源分析 系统建设的必要性 一、 推动全方位开放和全方位创新，加快开放型经济的发展需要 提出走开放型发展道路，并在全市开展开放创新大讨论，关系重大，影响深远。 当前已进入全方位、多层次、宽领域发展的新时期，发展思路在创新中完善，城市地位在开放中提升，城市框架在整合中拓展，发展潜力在积蓄中激发。发展形势逼人，不进则退，慢进也是退。只有进一步解放思想，更新观念，正确处理好经济增长与社会发展、和谐稳定的关系，实现经济社会发展向相互促进相互协调发展转 变。 为经济社会发展创造和谐稳定的社会环境，是政法综治工作压倒一切的政治任务 。当前，随着全方位开放、全方位创新，加快开放型经济发展道路的推进，市区面积、人口将不断增多，人口密度和流动性将越来越大，同时经济社会发展正处于人均生产总值美元，影响社会稳定的因素不断出现，社会治安形势日趋复杂。尤其地位在开放中不断提升，使的安全保卫和反恐、防爆工作面临更大的压力。面对复杂的社会治安形势和全方位开放、全方位创新，走开放型经济发展道路的新任务、新要求，充分利用计算机、现代通讯、视频处理、图像识别等高新技术，实施科技创安工程 ，按信息化、网络化的思路，构筑社会治安打防控管理服务一体化机制，维护公共安全和社会稳定，具有重要的现实意义。 二 、建设 “数字城市”的需要 相继作出了关于全面推进信息化建设的决定和关于建设平安的决定，明确要求把全面推进信息化建设作为覆盖我市现代化建设全局的重要战略举措，要通过信息化建设，不断提升城市的综合竞争力。从起在全市集中开展建设平安 动，并明确要求加强治安防范的科技含量，建立健全打防控指挥网络，整合科技防范资源，打造公共安全综合信息平台。当前，通过建立城市应急联动中心和道路、城区的视频监 控系统，并整合现有的图像资源，我市社会治安综合治理打防控体系城市监控报警联网系统建设取得了一定的进展。但是，从总体上看，还存在基础差，起步晚，资源分散，管理体制不健全，应用程度低等问题。这种状况与建设“数字化城市”和“平安城市”的目标和要求很不一致，需要加快建设步伐，尽快改变落后面貌。 三 、建设社会公共安全体系的需要 2 社会公共安全体系的建设，必须以构建视频监控系统为基础。当前，社会不稳定因素大量存在，各种影响稳定的突发事件时有发生，遍及社会的各个领域、各个层次，这些不稳定因素，大部分集中在市区内。要实现对 全市社会不稳定因素的动态管理和有效控制，实现对各种突发事件的及时处置，必须建立集约化、网络化的公共安全体系，对各种公共安全的重要信息进行电脑化的储存、整理、分析、综合，实行定性定量分析，实施预案防范，实施网络化的动态管理，为适时、准确决策提供科学依据，掌握工作的主动性，提高驾驭社会政治和治安稳定大局的能力。 四 、实施社会治安综合治理，构筑打防控管理服务一体化机制的需要 2005 年 10 月 21 日，中共中央办公厅、国务院办公厅转发中央政法委员会、中央社会治安综合治理委员会关于深入开展平安建设的意见的通知，要 求把大力加强社会治安防范工作作为平安建设的主要措施来落实，有效地提升技术防范水平，要将治安防范设施建设纳入城市基础设施建设和民用建筑建设的总体规划，进行综合设计，同步规划和独立验收。因此，要针对社会治安的新特点，组织有关部门逐步建立和完善“打、防、控、管理、服务”一体化的工作机制，充分发挥现代科学技术在治安管理和防范中的作用，对社会治安实行动态管理，建立快速反应机制，加强社会面的控制，堵塞违法犯罪漏洞，减少社会治安问题。必须整合信息资源，整合人防、物防、技防，实现三者与管理、服务的有机统一，形成安全防范体系 。实践证明，面对社会治安的新情况、新特点，必须贯彻“打防结合，预防为主”的方针，通过构筑以先进的信息技术、安防技术为支撑，利用计算机网络掌握治安动态、组织社会治安管理的打防控科技网络机制，促进社会治安综合治理迈上新台阶。 五 、实施科技强警，实现整体联动和快速反应的需要 一方面，警力严重不足，装备科技含量低等因素，一直困扰我市政法机关，制约政法工作良性发展。由于警力有限，而科技强警未能真正实现，各基层派出所在工作中只能抓重点，疲于应付案件，无法兼顾全面防范的要求，防范工作跟不上，以至出现刑事犯罪“打不胜打” 的现象。另一方面，资源分散，快速反应难以真正实现。目前，我市虽然建立了城市应急联动系统，交通管理指挥中心、道路监控、重点场所监控和进出城流量监测（即治安卡口）系统建设取得了一定的成效，但是基层技防比较薄弱，资源分割比较严重，全市性的科技防范网络没有形成，难以实现全方位、立体化、多层次的监控，难以对市区范围内所发生的不稳定事件做出快速反应，及时提供决策信息。因此，需要以城市应急联动中心和公安局指挥中心为依托，在市区范围内建立纵横交错、上下贯通、覆盖全局的技防网络，使分散的信息资源集约化、网络化，实现资源共享， 提高整体联动水平和快速处置能力，减少警务活动成本，保障执法质量，实现破案机制由人工密集型向科技密集型转变，缓解警力不足、经费短缺与任务日益繁重的矛盾。 3 建设资源分析 城市监控报警联网 系统 是一个跨地域、跨行业、跨应用的综合性治安防控网络，系统需要涵盖社会众多场景和领域包括： 1）城市主要路口的监控； 2）公共复杂场所、治安复杂区域、大型广场、民用街区、居民住宅小区； 3）大型活动的现场； 4）各类学校、幼儿园等路口； 系统整体需求分析 首先， 城市监控报警联网 系统一套覆盖整个城市的大型联网监控系统，随着系统的不 断深入建设，未来，系统的监控点将数以千计、万计，因此，对系统整体上有如下要求 ： 1）必须具有强大的接入能力，以实现大规模、大范围的监控点覆盖； 2）必须支持灵活的接入方式，以适应各个监控点网络传输条件的差异性； 3）必须能够整合已有的、分散的各个监控网络，以保证最大程度的利用现有资源，避免重复投资； 4）必须具有集中管控功能，以保证整个系统可控制、易管理。 其次，城市监控报警联网 系统 需要完成各类应用的整合与调用，包括： 1）监控图像的录制、存储与点播； 2）传统报警系统的视频化改造； 3）与 110、 119等 报警系统的联动； 4） 5） 6）和原有 这就要求系统必须具备灵活的扩展能力和强大的整合能力。 第三，城市监控报警联网 系统 需要结合分级、分层、分权的管理机制进行图像资源的合理化调用，不同级别、不同层次的用户对图像资源的使用权限、优先次序是不同的。这就要求系统必须支持分层组网架构，且具有灵活的用户管理能力。 4 第四，作为一个资源共享的平台，城市监控报警联网 系统 需要保证资源的保密性、运行的稳定性，因此系统必须具备可靠、强大的安全特性。 功能需求分析 信息采集功能 前端监控系统应能够采集视音频信息、报警信息和巡检信息等，并按照传输信息格式要求进行编码和打包处理，使之成为能够传输的数据包。 信息传输功能 控制信息、巡检信息、报警信息和视频信息等，按照工作流程在网络系统各级传输。 权限管理功能 为保证 市 监控报警联网 系统的正常运行，应对系统用户进行分类，并综合考虑各种因素制定合理的权限管理策略，实现对用户访问的控制。 信息存储和备份功能 前端监控设备、各级监控中心，均应对巡检、报警、视音频、系统日志等信息予以存储。公安机关的相应部门应按照规定的格式，存 储报警信息及与报警关联的视音频信息。存储和备份的报警、巡检等历史数据信息，可在网络系统中依据授权进行访问。 系统控制功能 依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备，实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控图像的调用和控制。 自动巡检功能 具有系统定时自动巡检和人工自动巡检两种方式。人工自动巡检优先级别高于系统定时自动巡检，定时自动巡检功能和人工自动巡检功能由报警与监控系统各级监控中心实施。要求巡检结果和内容能够按公安机关管理要求以统计报表形式上报备案。 5 报警信息处置 当发生报警时，前端报警与监控系 统或专业报警监控服务中心应对报警信 息进行复核。在确认报警后，按照要求及时向公安机关相应部门发送报警信息或现场图像信息。 6 安全需求分析 根据公安部和公安系统警务管理需求，为确保系统内信息内容的机密性、完整性和可用性，整个系统应具有一定的安全性和保密性。 一级安全性：物理设备安全性，主要包括网络安全性和设备安全性，网络安全性是指承载网络具有一定的防止网络攻击的防御能力和防御措施。设备安全性是整个 城市 监控报警联网 系统中的设备必须是经过安全技术防范检测的设备，数字设备必须具有安全保护措施（如密码保护）。 二级安全性：在 城市 监控报警联网 系统中，为了保证信息来源的真实可靠，保证信息使用的合法有效，需要有一种机制来验证系统中各方的真实身份。安全认证是 城市 监控报警联网 系统正常运行的保证，它涉及到访问控制、身份认证、数据完整性和安全审计等过程。在 城市 监控报警联网 系统中，采用访问控制和身份认证保证整个系统的安全。 三级安全性：保证数据的安全性，必须确保用户数据和图像数据的安全，用户数据由多级服务器进行分布式存储，图像数据由所在级别服务器进行存储，重要数据或案件数据采用提级存储，由上级服务器进行存储。 应用需求分 析 控报警联网 系统在应用上还应该满足公安现有的报警、接警、处警模式，现有的工作流程如下： 7 系统建设原则 城市监控报警联网 系统建设就是要以 “ 金盾工程 ” 为载体，以信息技术为先导，优化整合不同警种的科技资源，建设纵向贯通、横向集成、互联互通的信息系统，促进现场勘查与处置、物证鉴定、探测与监控等相关技术的综合应用，普及科技知识和科技应用技能，加快先进实用的科技成果转化，最大限度地发挥有限警力的作用。因此， 系统的整体建设目标应该是一个数字化、网络化、智能化、集成化的 “ 四化 ” 平台。 所谓数字化，指利用高效视 频编解码压缩技术（如 可以在已有的各类数字传输网络上以非常低的带宽占用实现远距离图像传输，而且可通过与计算机技术的结合实现灵活、丰富、广泛的多媒体应用，对图像的观看可以利用计算机、监视器等各种手段。 所谓网络化指以网络化的信号传输与控制为依托，以数字化的视频压缩、传输、存储和播放为核心，通过设立中心监控平台实现对系统内所有高清智能分析网络摄像机、 络矩阵等设备的集中管理与控制，用户仅需通过 可实现全网中各个监控点的控制和图像的调用与浏览。 所谓智能化指监控平台 以网络化传输、数字化处理为基础，以各类功能与应用的整合与集成为核心，实现单纯的图像监控向报警联动、 媒体、图像识别以及移动侦测等应用领域的广泛拓展与延伸。 所谓集成化指在市局指挥中心应该是一个多系统的无逢集成，即监控报警系统、警务信息系统、挥系统的高度整合，充分发挥科技力量，提高警务效能。 建设基本原则 在建设整个系统时 ,我们本着技术先进、系统实用、结构合理、产品主流、低成本、低维护量作为基本原则，进行系统构架。 1) 技术的先进性 整个系统选型、软硬件设备的配置均要符合高 新技术的潮流，关键的视频数字化，压缩、解压、码流、传输均采用国内外工程建设中被广泛采用的技术与产品。在满足功能的前提下，系统设计具有先进性，并且在今后一段时间内保持一定的先进性。 2) 架构合理性 采用先进成熟的技术来架构各个子系统组成稳定可靠大系统，使其能安全平稳地运行，有效地消除各子系统可能产生的瓶颈，选用合适的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。稳定性和安全性是我们最关心的问题，只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行；只有良好的数据共享， 8 实时的故障修复，实时备份等才能形成完整的管理体系。 3) 经济性 在 满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本。采用经济实用的技术和设备，利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用，不盲目投入。建设经费不足的地区，应先重点、后一般，分期投入、分期建设。 4) 实用性 在设备选型时，主要依据我市的实际情况结合目前我国市场上的占有率高的各类产品中选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。 5) 规范性 控制协议、编解码协议、接口协议、视频文件格式、传输协议等应符合相关国家标准、行业标准和公安部颁布的技术规范。 6) 可维护性 所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操 作、易维护。系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。并且，系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能得到及时、快速的维护。 7) 可管理性 前端现场设备，各分系统集中于中心统一控制，实施对所有远端设备的控制、设置，以保证系统的高效、有序、可靠的发挥其管理职能。 8) 安全性 对系统采取必要的安全保护措施，防止病毒感染、黑客攻击，防雷击、过载、断电和人为破坏，具有高度的安全和保密性。 设计依据和标准 1 公安部关于 “ 城市监控报警联网 系统 ” 通用技术要求 2 4 2000 安全防范系 统通用图形符号 3 75 1994 安全防范工程程序与要求 4 5 75 1994安全防范工程费用概预算编制方法 6 08 2001 安全防范系统验收规则 7 367 2001 视频安防监控系统技术要求 8 1994 民用闭路监视电视系统工程技术规范 9 9 114 2001住宅小区安全技术防范综合报警服务系统设计规范 10 其它相关国标及部标，相关规定等 系统架构分析 系统总体架构 覆盖整个城市的集成式、多功能、综合性路口监控报警系统，业务 范围涵盖治安、交管、消防、刑侦、内保等多个公安警种，包括图像监控与报警系统（包括车载移动摄像终端系统）、重点要害部位监控与报警系统、居民 小区技术防范系统、道路交通监控和 卡口系统、电子巡更管理系统等独立而又互相协作的子系统，系统不仅仅强调以上各个子系统的建设，也强调对以上系统和相关资源的整合与集成。虽然系统的组成非常复杂，但是从资源组合与整合的角度上可以分为四个组成部分：公安监控中心，传输网络平台，监控资源和用户群。监控资源是信息的提供者，用户群是信息的服务对象，公安监控中心是信息的管理者，是信息存储与共享的 平台，传输网络提供了各种信息（数字 的 和 模 拟 的 ） 的 传 输 通 道 ， 连 接 了 以 上 三 个 部 分 。传输网络平台 传输网络平台 市局监控中心 分局监控中心 派出所监控中心 1 派出所监控中心N 其他业务部门监控中心 一级监控中心 二级监控中心 三级监控中心 图像采集设备 声音采集设备 报警设备 监控资源 社会监控 中心 用户终端 公安用户 社会用户 10 监控中心 监控中心可以分为公安监控中心和社会监控中心。 公安监控中心： 公安监控中心是指由公安部门管理和使用的，具有接处警能力的监控中心。它分布在公安各个业务部门中，如治安、交管、内保、消防等部门，这些业务部门已经建有大量的前端监控资源，公安监控中心是这些监控资源的存储和共享平台。 公安监控中心是监控报警联网系统的核心部分，汇接各种监控资源，将所需的视频、音频、数据信息 进行编码和存储，并根据授权进行实时播放、检索和浏览，是实现互联、互通、互控和满足公安实战应用的共享平台，为各级公安机关、业务部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供及时、可靠的报警和监控信息。 公安监控中心采用分级设置，依据管理权限的不同可以分为一级、二级、三级监控中心，各个城市可以根据本地区的行政区划、治安状况、城市地域范围、经济发展状况，合理选择适合本城市的公安监控中心的分级架构，例如可以建设一个级别、两个级别或者三个级别的监控中心。每一级的监控中心配有监控管理服务器，实现对本级监控中心客户端和所辖下级监 控中心的管理和授权。 三级监控中心：一般是指由派出所设立的报警与视频监控中心。派出所是监控报警联网系统的基层单位，对所辖区域负有直接责任，是视频监控资源整合共享、控制管理和应用的基础和源头。派出所在视频监控方面的技术力量较薄弱，因此三级监控中心的系统应该简单、方便、可靠。三级监控中心的监管服务器可以管理本辖区内前端设备和授权客户端，接受来自上级监控中心监管服务器的管理。 二级监控中心：一般是指由公安分（县）局或者其他公安业务部门设立的报警与视频监控中心。二级监控中心接收三级监控中心上传的图像，同时可以根据实 际情况，拥有独立的前端监控资源，二级监控中心对所辖的三级监控系统具有管理权限，并且可以将本地监控设备进行统一管理，同时也接受一级监控中心的管理，这些管理都是通过设在二级监控中心的监管服务器进行的。 一级监控中心：一般是指由市级公安局设立的报警与视频监控中心。市局级监控中心的监控管理服务器在监控报警联网系统中具备最高的管理权限，各个公安分局（业务部门）和派出所的监控系统和前端监控资源都受到一级监控中心监管服务器的管理和控制。 社会监控中心： 社会监控中心是指社会其他单位建设和管理的监控中心。例如城市应急联动指 挥中心，重大社会活动（如重大庆典和重大纪念活动）的保安监控中心等。 11 监控资源 监控资源是各级公安监控中心接入的视频、音频和报警信息的来源，包括公安自建的监控资源和社会单位出资建设的监控资源，后者的覆盖范围很大。为了便于公安监控中心对两类监控资源的接入和管理，监控中心采用不同的接入手段和管理方法。 公安自建监控资源：该类资源是指由市级公安局、区（县）公安分局、派出所以及公安其他业务部门（如交管、内保、消防等）在所辖区域内、自建的、属于治安重点和案件易发高发地区的前端报警与监控设备，这些前端资源可以通过有线和无 线两种方式接入各级公安监控中心。由于无线传输信道的开放性，无线接入时应采取加密措施以对数据进行保护。 社会面监控资源：社会许多重点单位和居民小区都建有前端报警和视频监控设备，通过报警服务中心汇接。为了利用社会监控资源，根据这些社会单位的风险防范等级，公安监控中心有选择、有对应地和社会报警服务中心连接，有条件地调看这些社会报警与图像信息，为公安业务服务，但是不允许社会报警服务中心获取公安报警与图像信息。 用户群 用户群的实体是指对监控资源有浏览和控制需求并拥有各种权限的客户端，通过各级监控中心监管服务器的管理 和授权认证服务器的认可，可获得某些前端监控资源的实时图像和历史图像数据。 根据用户接入公安监控中心的方式分为两类用户：公安网内部用户，公安网外部用户。 公安网内部用户主要分布在各级公安部门和某些政府部门中，通过公安专网直接接入监控报警联网系统；公安网外部用户，通过公共网络接入监控报警联网系统，因此这类用户的接入必须符合监控报警联网系统安全接入标准的规定。 传输网络 传输网络可以是公安专网、公共通信网络，也可以是专门为城市监控报警联网系统建设的独立网络；可以是宽带数字 可以是模拟传输线路，或者采用 输方式可以采用有线方式、也可以采用无线传输，或者是有线 /无线混合传输；在建设方式上可以采用自建的方式，也可以采取租用电信运营商传输网络的形式。无论采用何种网络、何种传输方式、何种建设方式，都要保证接入公安专网的安全，网络暂时没有的地方，可采用本地录像的形式实现。每个路口采用 2配置一台 接接入本地存储。 12 系统物理层次结构 传统的监控系统从物理结构上可以分为 图像 和报警 信号采集 、 信号传输 和中心控制与显示三个部分。城市监控报警联网系统从物理结构上也可以按照这 种方式分析，但是城市监控报警联网系统与传统的中小规模、区域性的监控报警系统有明显的区别。由于该系统的接入容量远远大于传统的监控系统，涉及的控制功能要求更加网络化，同时需要对接公安部门其它的系统如 110指挥、接处警等等。因此在系统层次结构上城市监控报警联网络要更加复杂，涵盖的内容更加丰富。系统结构图如下： 前端设备层： 前端设备层包括所有放置在监控点位的设备，如摄像设备、控制解码器、云台、报警发生器、网络视频编码器等。它是整个系统的信号 源，由它产生模拟的视频信号，或者直接通过铜轴电缆或光纤传输，或者在现场直接转换称为 端设备层可以是公安局自建的监控报警点位，也可以是社会上各个单位或者组织建设的监控报警点位资源，如社会小区的安全防范系统、重点企事业单位的监控报警系统、金融部门的监控报警系统等等。 传输网络层： 权限控制 电子地图 三警合一指挥调度系统接口 编码设备 网络视频服务器 报警控制器 数字光端机 摄像机 控制云台 城市应急联动指挥调度系统接口 高速 社会监控中心接口 光纤传输 无线网络 视频切换 检索与回放 报警响应 实时监控 访问控制 用户管理 13 该部分包括两个部分，一个部分是从前端设备到控制显示中心的数据传输，另一个部分是不同监控管理中心之间的数据传输。由于城市监控报警联网系统的特点，它是一个分布式、多级控制的体系结构，因 此传输网络的作用正日益重要。 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 盖了 兆以太网、 线网络 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。 监控管理层： 监控管理层管理所有的用户、数据和控制信号，负责 数据的切换、显示、存储和相关处理，发出用户的控制命令，同时也负责用户的认证和授权。从硬件上它包括矩阵、网络视频服务器、数字式硬盘录像机、数字视频中心服务器、视频解码器、录像服务器等，在软件上它包括用户的认证与授权、视频的切换、数字视频的还原、模拟信号的压缩与数字化等模块。 需要强调的是，由于监控控制设备的多样性，由于目前监控从模拟到数字的发展过程，主控系统的软件并不是完全统一的。然而城市监控报警联网系统本身的特点，要求监控管理层的核心软件能够以网络化的方式统一地管理所有设备，所有的控制过程、数据存储和数据调 用对用户来说都是透明的，不管下面的设备是矩阵还是数字硬盘录像机，不管是网络视频服务器还是录像服务器。这个软件控制平台能够跨越多种设备类型（数字与模拟）、跨越多种网络平台（局域与广域）。 针对平安城市项目的这种要求，我们开发出了平安城市系统平台软件，它作为一个统一的集成管理平台，能够实现统一管理，集中管理与分布管理相结合的管理模式，详细介绍见第六章 业务接口层 : 城市监控报警联网系统是平安城市系统工程中的一个重要组成部分，它不仅作为一个独立系统发挥重要作用，同时为了实现公安部对社会治安“全面控制、重点防范、快 速反应、精确打击”的管理目标，它还必须与其它系统共享资源，统一协作：例如 市应急指挥联动系统、 110接处警系统等等。为了能够与这些系统顺利对接，我们需要为这些系统提供开放的开发接口。 系统建设中的若干问题分析 城市监控报警联网系统的建设是一个庞大复杂的系统工程，固定采用一种建设模式、单纯地考虑一种建设方案和技术，在各种复杂的使用环境面前可能都不能完全满足需求，因此综合地考虑各种技术路线、有效地解决资源整合的问题、适当地选择网络平台、充分地考虑建设方案的经 14 济性和投入产出比， 是系统成功建设的关键。 数字与模拟的技术路线 目前，安全防范系统正处在模拟与数字相并存并向数字系统转轨时期。单纯的模拟式安全防范系统存在直接联网调用不方便、指标不高、维修量大的缺点，而数字化设备具有存储方便、失真小、精度高、传输特性好、抗干扰性能强、有利于网络化的集中控制与资源整合等优点。因此模拟的音视频信号转换成数字信号进行处理、传输和存储是技术的发展趋势。 但是在从前端摄像设备到远程监控中心的接入，由于目前传输网络平台建设的千差万别，数字 络的 点、数字技术的压缩损失等等种种原因，系统的具体实 施中采用数字还是模拟传输方式会有不同的选择。 在本方案中数字接入方式是指前端摄像设备的视频和报警信号就近马上转换成 后通过 过远程监控中心（如派出所三级监控中心）的数字音视频控制系统设备进行切换显示和存储。 数字接入方式存在的主要问题是高质量的音视频压缩信号对网络的要求较高，在目前公安专网的建设状况和 状况而言，完全的数字接入无法实现或不能满足要求，且随着监控点数量增多，网络负荷增加，图像有延时或不清晰，不能达到公安“实战”要求。 模拟接入方 式是指前端摄像设备的视频和报警信号通过模拟或者数字光端机，接入远程监控中心（如派出所三级监控中心）。在远程监控中心可以采用三种方式处理被传输过来的模拟信号： I 可以接入模拟音视频切换设备（如矩阵）； 也可以通过网络 高清智能分析摄像机 ，网络 还可以可以通过视频分配器，同时接入模拟音视频设备和数字音视频设备，形成两种信号并行互为备份的状况。 模拟接入方式存在的主要问题是光纤敷设不方便，造价较高，尤其对于大城市，光纤资源非常紧张。 因此在项目 实施中接入方式的选择上，因地制宜，根据现场的实际情况选择数字方式、模拟方式、模数混合方式是较为实际和经济的。 网络化与资源整合 城市监控报警联网系统的重要特点是分布式，资源存储的分布式、系统控制的集中与分布相结合，用户的大范围分布因此网络化与资源的整合对该系统来说是非常重要的。 网络化与资 15 源整合的核心在于不同层次监控中心之间，同一层次的不同监控中心之间的视频信号的上传、检索、调用等关系。由于各个低层监控中心一般就起到了分布式存储的作用，因此不同监控中心之间的级联和同级调用主要是关键视频和报警信号。 从经济 实用考虑，视频监控系统采用上层（如分局到派出所或分局到市局）数字为主、模拟为辅，下层（如派出所自身网络、监控前端到派出所网络）模拟为主、数字为辅的联网方式比较科学，这也是目前全国大中城市普遍采用的模式。 公安专网与电信运营商 公安部门作为平安城市的主要建设单位，城市监控报警联网系统的主要使用单位，自“金盾工程”实施以来在建设公安专用网络方面做了大量的工作。目前已经 初步实现公安工作的网络化、数字化和智能化，并为建立起一套行之有效的辅助指挥调度系统、后勤保障系统、辅助侦察破案系统、辅助分析决策系统、办公自动化与 电子政务系统奠定坚实的基础， 并向着 最终实现 数字警务 这一公安信息化建设的终极目标 不断迈进 。 为了实现对公安业务信息的有力支撑，各地公安部门仍在加大对金盾工程的投入，持续升级公安专网，敷设了大量的光纤，网络带宽不断提高。很多地市都实现了千兆主干的宽带城域网络，在城区人口密集区和重点区域都有光纤。宽带城域 络和光纤通信网络是公安专网的建设主要内容。 因此从以上分析可以判断，依托公安专网进行 城市监控报警联网系统是可行的，尤其是城市重点区域的监控报警点位的接入和不同监控中心的级联，该部分属于公安自有监控资源建 设的重要内容。 但是城市监控报警联网系统是一个庞大的系统工程，对城市的全面覆盖决定了数千支甚至数万支摄像头和报警点都会接入该系统，单纯依靠公安专网的宽带网络和光纤资源很难全面覆盖。而电信运营商在通信网络平台建设上有着巨大的优势：高速的带宽、丰富的接入手段、大量的光纤资源，完全能够弥补公安专网的不足。因此电信运营商网络是平安城市建设的重要力量。充分利用电信运营商的通信网络平台能够减少大量的建设费用，有效避免资源的浪费和系统的重复建设，真正实现警方对社会治安“全面控制、重点防范、快速反应、精确打击”的管理目标。 16 系统解决方案 项目概述 （ 划等） 系统总体结构 接入方式选择 视频信号的传输是保证图像质量的重要环节，要求图像传输稳定、画面清晰、无明显延迟和马赛克现象。 对于传输系统，可以采用有线或无线方式，一般情况下，采用有线方式，当条件不允许设有线链路时，才考虑无线链路传输方式，如宽带无线接入技术等。对于有线链路，应采用光纤或宽带网络，当采用光缆传输时，光端机可分为模拟和数字两类光端机，数字光端机采用全数字传输技术，信号无压缩、无损伤。目前数字光端机在技术上也较成熟，因此 建议采用数字光端机。当采用城市宽带网络传输时，租赁电信运营商的宽带城域网，其接入方式多样，带宽流量控制有保障。 针对 议接入方式选择有线方式的 城市宽带网络 作为信号资源的传输。 各级监控中心 监控中心一般分为基层监控中心（派出所或区县公安分局）和市局指挥中心 （市公安局）， 监控中心主要负责前端摄像机图像采集、切换调用等。在各级监控中心建设时，需要考虑系统的综合接入能力以及今后的扩容、升级能力。 首先，基层监控中心作为整个系统的信息资源的中枢站，起着承上启下的重要作用，需要考虑大容量接入、大容量存 储、实时切换控制、资源管理、图像上传等几方面的问题。 其次，市局指挥中心既作为下属多个基层监控中心的管理中心，又是整个城市的应急联动指挥中心，更需要考虑统一平台的建设、多系统资源的整合、数据资源的积累、挖掘分析。 最后，各级监控中心（派出所 分局 市局 省厅）之间的图像上传和多级系统之间的互联互通，是 城市监控与报警联网系统设计需要着重考虑的，根据我们的经验，各级监控中心的级联应采取模拟、数字双级联互备份的模式，即模拟切换设备（矩阵）通过光纤多级级联，统一切换控制，数字设备（编码器、 过网络多级联网， 统一管理、共享、控制。 17 总体结构拓扑图 市监控与报警联网系统整体系统设计为 数字接入方式的全数字型 。如图所示，前端监控设备通过数字编码设备将模拟信号编码为数据包，通过城市宽带网汇接入基层监控中心，进入基层监控中心的数字信号首先通过视解码器还原输出模拟信号，接入到模拟显示设备。同时数字图像在公安专网内多级传输、共享、控制。 前端资源建设 前端监控点资源分为两大类，一类为公安机关自建的资源，一类为社会建 设的监控资源。其中，公安自建的包括城市卡口、主要道路、重要目标、重点单位、要害部位、治安复杂区域等目 标，其视频、控制、报警等信息通过相应的数字编码设备编码为数据包，经城市宽带网传输至基层监控中心（派出所或分局）。系统示意图如下：社会建设的监控资源包括居民小区、企事业单位、金融单位、党政机关等建设的监控系统， 18 其接入方式为：在社会单位监控中心增加视频分配器，将监控资源一分为二，其一进入原有监控系统，其二经过相应的数字编码设备数字化后通过城市宽带网传输至基层监控中心。或通过数字编码设备将社会单位监控中心主控设备级联起来，统一控制。系统示意图如下： 前端资源规划方案 前端视频监控点必须按照全市统一的规 划、设计的要求进行安装。可采用高速球型摄像机、枪 19 式摄像机和固定摄像机等多种形式，主要是对人流、车流较多，容易引发治安刑事案件的公共场所、重点单位、重点部位或警卫任务需要监控的地点的监控，前端视频监控点的安装布局由公安局、公安分局论证确定。各单位内部进行监控的前端视频监控点的安装布局由各单位自行确定。但前端视频监控点的安装应当符合相关的国家和行业标准、规范。 一、 对社会面的监控： （一）、学校、主要交叉路口、桥梁、地下通道 1、 学校 、小学等学校，在这些学校的门口经常发生一些治安刑事案件，目前 ，在这些学校的门口没有安装有治安监控的设备，按每所学校安装一套治安监控设备计算，在学校门口需安装的监控设备为 2、 庆重点建设项目和新区，是外来人口较集中的地区，必须在重点建设项目和新区建设中进行城市监控报警联网系统的建设。其相关场所需要安装监控设备约为 3、 交叉路口、桥梁、地下通道 根据 区道路网络建设采用环路 +放射线道路布局，内环、中环和外环由放射线道路连接，中心区建成“五横三纵”的主干网络格局。随着城市路网的逐步完善， 2008 年达到 “五横三纵”加放射线主干道路相交形成的交叉路口是比较重要的路口（以下统称主干交叉路口），共有 市财政直接投资，目前已经安装有监控设备的路口有 余 还需要安装。 X 条地下通道 ，在这些桥梁的下面和这些地下通道中，极易发生抢劫、打架斗殴等治安案件。这些桥梁下面和地下通道目前没有安装有治安监控的设备，按每座桥梁或地下通道安装一套治安监控设备计算，需安装的监控设备为 （二）、“两抢”案件多发路段、一般交叉路口及其它需要监控的公共场所 1、 两抢案件多发路 段 据统计，从 2002年 5月至今， 0起以上（含 30起）“两抢”案件的路段有 有约 0 起以下不同数量的“两抢”案件。在这些道路的路段上目前没有安装有治安监控的设备。按每隔 500米安装一套治安监控设备计算，预计需安装的监控设备为 2、主干交叉路口之外的其它一般交叉路口有 安装 城区出资。 3、农贸市场、装饰材料市场、夜市、广场、公交车站等其它需要监控的公共场所。这些场所也容易引发各种治安案件，预计需安装的监控设备为 。 二、 对各单位（含社区 ）的监控： 1、 银行营业场所和邮政储蓄所 目前 X 处，在这些场所的内部已经安装有监控的设备，但是，在这些场所的门口和外面只有约 需增加安装 20 2、 星级宾馆 X 个，目前，在这些宾馆的门口外面均没有安装有治安监控设备，因此，还需增加安装 3、 娱乐场所 吧、桑拿洗浴、大型影剧院等共有 ，目前，在这些娱乐场所的门前均没有安装有治安监控的设备，因此，还需增加安装 4、 客运站 大型的客运站有 X 个，目前，在这些客运站的出、入口均没有安装有治安监控的设备，因此，还需增加安装 5、 其它单位（含社区） 其它单位（含社区）有部分已经安装有监控的设备，但还有部分单位没有安装监控设备，预计这些单位（含社区）还需安装监控设备 基层监控中心建设 派出所或分局监控中心作为平安城市监控资源的基层单位，有着非常重要 的作用，它将前端监控资源集中汇集、控制、存储，同时又负责向多个上级或同级上传图像资源和授权控制等。 21 系统拓扑示意图 系统组成 1、 前端监控点全部采用 网络方式传输，即采用网络一体球或摄像机加网络视频服务器的方式，将模拟视频信号和控制信号数字化编码后通过网络传输至基层监控中心。 2、 基层监控中心（派出所、分局）根据具体情况可统一部署录像服务器、视频管理服务器、监控主机等。其中录像服务器完成各级监控中心的集中录像，视频管理服务器负责视频的管理、共享和控制等，监控主机主要用来实时监控。 3、 进入基层监控中心的数字图像经过解码器还原为模拟信号，进入模拟显示设备。 4、 数字化的图像信息在公安专网内传输、共享。 系统特点 1） 整个系统全部基于 P 网络进行系统传输，在各级系统 间传输全部为数字化信号。 2） 前端直接采用数字化监控设备，如网络摄像机、网络一体球、网络快球等，或使用传统摄像机加网络视频服务器。 3） 综合多种数据接入方式，包括 定 种专线等等。 22 4） 便于构成统一的大规模的监控系统。网络可以承载各种数据的传输，系统可以将各地的监控系统级联起来，实行统一有效的管理。 5） 便于系统扩容，基于网络的系统搭建，各设备基于网络协议通讯，只要有 可以在任意的位置添加任何设备，各子系统相对独立又彼此联系。 6） 便于工程施工，全数字的网络监控系统，只需 要考虑网络接入方式，无需考虑视频线缆、控制线缆的施工，不会存在干扰问题，方便系统施工、调试，提高系统的可靠性、稳定性。 公安市局监控中心建设 系统拓扑示意图 系统组成 是下属多个监控系统的管理中心，也是整个 23 a) 像显示部分：由 4块 60英寸的 2台 25寸监视器构成， 实时显示由矩阵切换的多路城市动态图像。 b) 图像管理、切换部分： 天视达 大型矩阵负责解码器输出的模拟视频信 号切换，将城市动态图像显示在大屏和监视器上。 c) 图像 管理、存储部分：市局配置视频管理服务器，通过公安专网，服务 器即可实时浏览前端各个基层监控中心 图像，并可将重要图像数字化存储录像，同时可实时查询各个 果服务器配置视频解码卡的话，就可将各个 数据存储方案 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 者 格式的码流，尽管经过压缩，其所占的空间仍然是非常大的，尤其是城市监控报警联网系统，摄像前端可能达到万级，产生的海量数据是非常惊人的。 单路 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=420 G； 单路 式的流量计算： 200M/小时，每天产生的数据量为 24*200M= 4800M，约合 ，一个月产生的数据量为 0=135 G； 一个三级监控中心（派出所）按照 32路视频信号计算： 420*32= 13440G，约合 13T； 135G*32= 4320G，约合 存储方式的选择 存储方式可以 分为分布式存储、集中式存储和混合型三种方式： 分布式存储 ：所有的前端编码设备将模拟视频信号压缩编码后，传送到距离自己最近的三级监控中心（派出所），在三级监控中心设置录像服务器，存储所有该监控中心所有连接的编码设备。模拟信号进行该三级监控中心后，也被编码设备转换成为数据信号存储。各个三级监控中心存储自己所接入的摄像资源的数据，上级监控中心需要数据时直接向各个三级监控中心调用。由于设备选型所限，不可能在三级网络中心放置比较高档的存储设备，存储的动态扩展也无法做到；数据的管理没有办法做到统一管理。 24 集中式存储 ：将 所有编码设备产生的的图像数据实时地通过网络存储到一级监控中心的网络存储服务器。集中式存储将图像统一存储、统一管理，增加了数据管理的便利性，统一的高性能海量存储设备提高了数据存储的安全性和可扩展性，数据可以方便地进行备份。但是它也有不足： 1 从前面的数据量分析，在大中型城市中监控点位到达万级和十万级时，这种海量存储空间的建设成本是非常高昂的； 2 实时传输视频图像占用的网络带宽资源非常大，每一路视频流（视频格式为 要网络带宽为 800K视频流到达 1000个时，将会对核心网络平台造成极大的压力。 混合型存储 ：将前面两种方式进行结合，以分布式存储作为基础，同时在一级监控中心设置网络存储服务器。短期的数据临时存放在三级监控中心的录像服务器内，长期的数据存上传网络存储服务器中。重要监控点位的视频资料不仅存储在三级监控中心，也实时的传输到网络存储服务器中作为备份。在三级监控中心建立备份计划，采用定时自动备份的方式，将超过 30 天的视频文件备份到网络存储服务器相对应的目录中。 分布式存储加上集中式存储，既可以利用录像服务器硬盘实现实时录像，又可以利用网络存储服务器实现海量存储，具有很好的灵活性；部分采用集中式 存储，易于空间管理和数据搜索以及数据备份，总体上提高了工作效率同时也降低了管理的成本；这种模式有非常良好的扩展性，整个系统可以按照比例扩展，在增加录像服务器本地硬盘的同时增加相应比例的网络存储服务器存储容量，实施快捷高效；在录像服务器来不及扩容或者录像服务器出现故障的情况下还可以使用网络存储服务器作为备份，大大提高了系统的可靠性。 混合存储和备份方案 集中式存储实际上是一种