平安城市高清网络视频监控系统方案建议书.doc

平安城市高清网络视频监控系统方案建议书平安城市高清网络视频监控系统方案建议书现状与需求分析项目背景及建设规模本工程为2015年某平安城市六期网络视频高清监控系统，某县指挥中心已经建有DSS平安城市视频综合接入平台及智能交通综合平台，已实现视频监控系统、电子警察系统、高清卡口车辆牌照自动识别系统、GIS电子信息地图系统的集成。本次高清视频建设的系统，可无缝接入原有平台系统，所有功能都在同一集成平台上实现。存储放在指挥中心机房，所有数据符合福建省公安厅、某市高清卡口、视频监控统一平台的要求，确保本次建成后指挥中心所有监控数据能准确、实时接入视频专网并上传至某市局共享平台及福建省公安厅联网平台。工程主要是在整个某县境内共计22个乡镇国、省、县、村道路及城区各主要路口、场所安装150路的高清视频监控以满足公安的对重要场所的监控作用，同时需对平安城市五期及古田才溪蛟洋项目的高清监控重点路段的原有高清监控设备约200路进行软件升级成视频辅助卡口。根据某县的要求，初步计划建设监控点位150个。共计150个摄像机、立杆杆件150根。在实际安装过程中具体安装点位有可能因道路建设等其他原因会出现变更，但招标业主单位将确保摄像机安装总数量不变保持在150个摄像机；因变更点位增加的杆件、地笼总数量不超过150根，相应不适合立杆的将变更为小圆杆壁装定制。前端建设需求分析增点扩面，提升覆盖为了充分发挥系统发现、预防、威慑违法犯罪的重要功能，本期新建设前端摄像机将尽可能提高覆盖面。系统能够涵盖整个县、乡、镇的主要交通要道、重要单位、大型聚集场所、治安负责场所、重点要害部位等，减少视频监控盲区。同时，进一步完善社会监控点位采集，并且根据发现的视频监控盲区，积极发动沿街店面、单位安装监控，消除视频监控的盲区，增加视频监控覆盖面，以社会资源弥补公安视频系统，以便案事件发生时及时收集相关社会面视频信息。高低搭配，立体覆盖传统点位建设摄像机一般部署在3-6米的立杆上，由于城市中高架、桥梁、建筑物等的阻挡，监控视野易被破坏。在面对突发事件处置、指挥保卫、重点目标监控等各类勤务活动时，传统点位由于本身的局限性，要实现无阻挡、无缝的全程监控相当困难。因此本次项目可考虑根据城市实际地理、物理环境情况，选取合适的高空点位30-100米，部署高空嘹望系统。高空监控系统利用其足够的高度，配合高空嘹望摄像机系统的性能优势，可以既兼顾大场面，又实现具体目标特写，实现大范围图像精确监控。单点复用，优化利用传统点位建设摄像机，受制于早期摄像机性能与功能，一般单点用途较为单一。在本次项目建设中要加大单点设备的功能挖掘利用，从各业务警种角度，加强点位复用，提升点位附加值，发掘新型应用模式，优化资源配比。“枪机卡口化应用模式”，前端视频监控摄像机，通过引入视频行为检测、车牌识别、人脸检测等智能化技术，不增加补光设备实现卡口功能，改变原有单一监控录像应用模式。大型场所，点面兼顾在面对类似大型广场等开阔、开放、大场景的大型场所监控目标时，传统视频监控因其覆盖视野范围有限，往往需要大量摄像机进行覆盖，这种应用模式对大型场所监控效果往往并不好，存在两个问题：一是监控人员无法兼顾“点”上的细节与“面”上的情况，二是一旦发生突发事件联动速度慢、无法快速处置。因此，本项目针对该类大型场所监控，可采用智能化技术实现180度全景监控、无盲区、无死角监控，同时通过高清球实现对监控场景的“点、面”兼顾，快速联动不间断地监控。前端智能、机器换人早期视频监控系统应用模式比较依赖监控人员，智能化、自动化程度低。随着智能化技术的不断发展利用前端智能化，将视频流转化为信息流、提高视频监控的综合效能，与各警种工作进行有机结合，实现“机器换人”，提升警务效能。比如，在一些违停现象频发的地段，通过部署智能违停抓拍球机，对该类行为进行自动抓拍取证，在提升执法力度的同时，减轻警务工作压力，实现“机器换人”的目标。存储系统需求分析视频流直存，高效利用视频流技术可以实现视频数据与后端存储设备之间的直连存储，相比于传统服务器具有更高的接入和转发能力。通用化的视频码流接入标准也使得视频流直存系统的接入兼容性有大幅度提升，相比于IPSAN存储系统，可以减少流媒体服务器的成本投入。采用云存储技术1.3.2.1 吞吐量需求采用云存储系统可以满足多用户或应用整体吞吐带宽需要，确保数据访问流畅，以及支持以后大规模数据共享和数据挖掘的需求，系统需提供多用户或应用并发访问高吞吐带宽设计，系统能够有效利用网络带宽，性能随着规模增加保持良好的线性平滑增长。1.3.2.2 扩展性需求云存储系统未来可根据业务应用的变化和发展，需要快速实施系统资源的升级，可以在业务服务不间断的状态下平滑扩展，不会导致架构发生根本性变化，为不断产生和变化的业务需求提供持续的支持，支持业务系统的快速整合和部署对核心系统基础架构的特别要求。1.3.2.3 可维护性需求要求系统具有自适应管理能力，安装、维护、升级简易方便，提供统一易用的WEB配置管理监控平台，实现智能化管理。存储时间系统采用集中存储，存储不低于6M码流 ，存储时间不小于1个月，实现全自动刷新，循环存储。能够进行多任务操作，监控、查询等互不影响。与原系统无缝对接需求分析本期工程作为某县平安城市第六期续建工程，本期所新增的设备将无缝接入到某县平安城市先期已经建设的视频监控系统中，接受原有系统的统一管理。总体设计方案建设内容本期的建设内容如下：1、 新建150路200万像素高清网络摄像机，其中200万像素星光级红外高清智能球机40台、200万像素星光级高清枪型摄像机110台。其中110路星光级高清枪型摄像机须同时实现视频辅助卡口功能，并须接入平安城市DSS平台及综合智能交通平台。2、 对平安城市五期及古田才溪蛟洋项目的高清监控重点路段的原有高清监控设备约200路进行软件升级成视频辅助卡口，3、 为了提升某县原有图侦实战平台性能，提高办案效率，本项目所有前端的存储采用云存储系统，并新建一套云浓缩摘要服务器（云计算服务器），云浓缩摘要服务器使得视频浓缩的效率达到一小时1080P的视频在90秒内完成浓缩，大大提升目前民警通过视频进行侦查的效率。4、 将原有平安城市共计五期的项目及古田才溪蛟洋项目采购的8台24盘位网络视频存储阵列改造为云存储节点 ，整合进入此次六期项目的云存储系统。5、 本期新建设的前端摄像机、云存储系统、云浓缩系统，需要无缝接入到某县平安城市先期已经建设的视频监控系统中，接受原有系统的统一管理。布防原则科学布点科学布点、构建“圈块格线点”格局。通过建立前端点位与地理位置信息之间的严密逻辑关系，实现点、线、面三者有机结合。按照 “圈块格线点”布局模式，即构筑封锁圈、分割管控块、落实单元格、掌握轨迹线、强化重要点，科学优化和精细化监控布局，逐步构建某县立体化多层次防控体系。建用结合“圈块格线点”的布控格局结合后端视频应用系统,将会大幅度提升视频应用效能，将视频监控应用从“事后打击”向“事中处置”和“事前防范”延伸，全面提升视频系统的防控效能。1、提升事前与事中应用水平。利用层层封闭的管控网络在针对视频巡逻、视频布控、车辆布控拦截、警卫保障、应急处突等应用时，根据目标位置快速检索所属网格格周边视频，调阅实时画面，又可以利用点位间的地理位置关系，根据目标路线提示后续监控点位，提高整体预判性与高效性。 2、提升事后视频侦查效能。通过层层封闭的监控网络建设，确保案件发生后，能在单元“格”、管控“块”、封锁“圈”、轨迹“线”上发现犯罪嫌疑人的踪迹，为侦查破案提供关键线索。围绕实战点位布控需紧紧围绕实战需求，针对不同的点位、道路类型，制定相应点位建设规范，确保“断面无盲区、局部全封闭”。同时，兼顾各个警种的应用需求，综合考虑各个点位的建设模式，制定建设规范，确保枪机、球机合理搭配。性能与指标图像质量系统最终显示图像（主观评价）应达到四级（含四级）以上图像质量等级，对于电磁环境特别恶劣的现场，图像质量不低于三级。对于重点监控区域摄像机选择高清摄像机，利于智能分析和人脸识别等技术的实现。视频编码视频编码采用H.264标准协议或公安部许可的标准协议。视频编码设备符合安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求（GB/T28181-2011）标准相关要求，并具有相应的检测报告。编码、传输和存储的视频图像数据不低于1080P（19201080）格式的图像分辨率。实时视频图像及存储视频图像帧率不低于25帧/秒。网络传输指标前端摄像机到中心机房，前端摄像机至用户端的网络传输基本指标（承载业务情况下）如下： (1)、网络时延上限值为150ms； (2)、时延抖动上限值为50ms； (3)、丢包率上限值为110-3。 (4)、包误差率上限值110-4。扩展性能平台可根据系统容量、存储要求、视频并发量等要求规划和部署服务器。当平台需要扩容时，可做到灵活扩展，平滑升级。平台采用模块化部署结构，可根据实际需要通过业务模块的增加来实现系统功能的夸张和扩容，为今后系统的升级、扩建留有余地。在产品的容量与处理能力等设计时留有冗余量，可对外提供标准的开放接口，方便扩展其它深度应用。系统整体拓朴图系统拓扑图建设原则稳定性原则：从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面保障系统的可靠性和稳定性，在此基础上考虑系统的先进性和实用性。先进性原则：系统建设需要充分参考国内外先进的产品和技术，结合我县的实际情况，使建成的系统不但能反映当今的国内先进水平，而且具有相当的发展潜力。开放性原则：系统建设必须按照开放性和标准性原则设计和提供全套的技术资料和全面的技术培训，以满足系统与其它系统协同运行以及系统功能扩展的需求。扩展性原则：技术选型除了考虑先进、实用，还必须考虑系统的扩展性，系统容量应该有可持续发展的考虑。实用性原则：系统功能满足用户的实际需求，人机界面友好，易于使用、管理、维护和扩展。可行性原则：系统设计、选材、选型应符合国家和地方政府的法规政策，与用户及上级管理部门和管理制度相适应，与用户在经济能力方面的实际情况相吻合。第3章 前端监控系统3.1 建设内容本期某县平安城市六期续建工程新建150路高清网络摄像机，其中星光级红外高清智能球机40台、星光级高清枪型摄像机110台。所有路口摄像机采用高清晰度、稳定性好的高清摄像机，摄像机像素200万像素（1080P）或以上，前端配备32G的存储卡作为备用存储，其中高清枪机110路，红外高清智能球机40路。高清枪机部分其配套的镜头应选用高清专业镜头。防护罩采用自动温度调节的IP66级防水外壳，保证摄像机配置能在各种恶劣天气条件下正常工作。红外高清球机部分采用高清倍数、高红外距离等特点。依据各点的实际情况合理配置视频采集，并留有适宜的扩展与升级余量。3.2 系统架构前端摄像机采集监控区域的视频信息后，通过传输设备将视频信号传输到指挥中心数据机房云存储系统进行集中存储。系统结构图如下图所示：3.3 系统组成前端监控点的编码设备完成监控信号的视音频输入，把采集到的图像信号、音频信号（如摄像机、麦克风等视音频源信号）进行数字化和压缩编码，形成IP数据包，利用网络传送到指定的目的地址。作为大量前端路面部署的设备，设备必须采用高性能设备，产品温湿度范围和工业防护设计，符合社会动态治安监控系统路面部署的要求，提供强大的图像编码能力，保障高质量的图像效果；支持标准的通信协议和视频编码方式，灵活的业务及调试接口，满足工程实施能够做到因地制宜。辅助卡口前端由高清网络摄像机、镜头、护罩、光纤收发器等组成，主要是采集高清视频图像，实现对监控点道路24小时的视频监视、图像传输、图像预览、录像存储、录像检索回放及管理，同时实现对机动车、非机动车和人进行图片抓拍、识别、传输、处理、分析与集中管理。 在满足传统道路监控需要的同时，引入光电技术、图像处理技术、模式识别技术、车牌识别等多种视频智能技术，使得传统的道路监控系统具备了以下功能：1机动车特征属性（车牌号码、车身颜色、车牌颜色、车标）自动提取2非机动车抓拍和人脸特征提取3特征属性视频标签自动叠加利用辅助卡口系统可以更加精确、快捷地捕捉到肇事车辆、违章车辆、黑名单车辆等，同时对公路运行车辆的构成、流量分布、违章情况进行常年不间断的自动记录，为公安破案提供更多、更准确的线索。1、摄像机视频监控前端重要组成设备，用于视频图像的采集，主要分为高清网络枪机和高清网络球机，根据应用场合采用不同的摄像机，合理配置以满足图像采集的效果要求与经济性要求。2、镜头根据摄像机分辨率的不同，镜头分为普通和高清镜头，根据监控距离和摄像机的类型选配合适的镜头，球型摄像机自带镜头。3、护罩护罩是使摄像机在有灰尘、雨水、高低温等情况下正常使用的防护装置，根据摄像机机型采用不同的护罩，每个摄像机配置一个护罩，球型摄像机自带护罩。4、支架支架是摄像机安装固定的重要组件，根据摄像机安装的位置，可以合理选择壁装支架或吊装支架。3.4 技术要求3.4.1 智能编码技术1、超低码流视频编码采用H.264 Highprofile编码方式，仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频，1080P只需24Mbps，720P只需12Mbps。2、感兴趣区域视频编码（功能）在不提高整体码率的情况下，将非关键区域的码率资源集中到关键区域。配合人脸侦测及车牌识别，可自动加强人脸、车牌等重要区域的图像质量。3、可伸缩性视频编码改变P帧之间的参考顺序，赋予不同层次的P帧，不同的权重，在网络带宽不稳定等环境下，即使网络存在丢帧，也不会影响画面质量，画面不会存在明显卡顿，更利于视频监控。网络适应能力更好，同一时刻，PC可以请求到全帧率的主码流，手持设备可以请求到非实时的主码流。存储端快速回放时，可以跳帧解码，减少网络传输与解码的压力。对同一路码流，可以实时监视，非实时存储，节省存储空间。4、多码流同时编码每路码流可分别设置不同分辨率、帧率、编码格式。最多可达三路甚至更多路码流同时输出，三路码流可分别对应实时监看、录像存储和手机监看等。主码流最高可实现300万全实时30帧。5、高帧率编码1080P可达50帧，更利于捕捉快速移动物体，避免产生虚影。3.4.2 智能检测技术1、智能侦测技术可实现多种智能侦测技术，如拌线入侵侦测、区域入侵侦测、物品遗留侦测、物品搬移侦测、场景变更侦测、虚焦侦测、音频侦测等。2、人脸识别技术前端设备自动采集人脸图像，配合后端设备可实现人脸自动识别。3.4.3 智能图像处理技术1、电子透雾采用图像增强技术，实现电子透雾功能，即使在大雨、雾气等雾霾天气下也能够正常监控，获得清晰的视频、图像质量。2、超级宽动态采用三帧宽动态技术，通过“超短曝光”、“短曝光”和“正常曝光”三帧合成技术，宽动态最高可达120dB。3、强光抑制在图像中把强光部分的视频信息通过DSP处理，将视频的信号亮度调整为正常范围，避免同一图像中前后反差太大。强光抑制技术能有效抑制强光点直接照射造成的光晕偏大，视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。4、星光级超低照度在低照环境下图像解决噪声大清晰度不够的问题，使低照下高清画面更加清晰，色彩更真实鲜艳，无光胜有光。最低照度可至0.0002 Lux。5、视频防抖技术通过运动矢量算法，估计当前帧的运动矢量，然后根据估计的运动矢量对当前帧进行运动补偿，从而有效降低甚至消除图像抖动。6、走廊模式可将画面旋转90，满足纵向场景监控需求，提升有效监控区域，如走廊，隧道，车道等。3.4.4 智能控制技术前端智能化高清摄像机应需具有以下特点。1、自动后焦调节（ABF）可通过实体按键或WEB界面控制两种方式实现一键后焦调节，可在镜头虚焦、跑焦时实现一键聚焦功能，提升用户体验降低摄像机维护成本。2、智能红外技术可通过侦测目标物体与设备之间的距离，自动增大或减少红外灯输出功率，以保证目标物体过近时不产生红外过曝现象。3、音频监测技术可以通过摄像机自带拾音器监测监测音频变化，包括：无声侦测：无音源输入、静音报警环境噪声过滤：降低公共场所噪声输入音频突变侦测：尖叫、突发大分贝噪声3.4.5 星光级成像技术目前安防行业通常将前端摄像机分为四个等级：普通级摄像机，一般照度值均大于0.1Lux；照度值范围在0.1Lux至0.01Lux之间的摄像机，一般被称为低照度摄像机；而被称为月光级摄像机，其照度值范围在0.01Lux至0.001Lux间；当最低照度值达到甚至低于0.0001Lux的时候，便达到了“星光级”的超低照度摄像机，当然这些分类并非绝对的规范化、标准化。星光级成像技术，通常是指星光环境下无任何辅助光源，可以显示清晰流畅的彩色图像，区别于普通摄像机在低照度下会彩转黑，只能显示黑白图像。星光级摄像机特征是指不需要红外灯也不需要白光灯，它不同于红外，可借助周围的一切光源，如路灯、走廊灯、月光甚至星光等，在光线较暗的情况下获得全彩色实时视频图像，由于采用了超灵敏度图像传感器和独有的电子倍增和噪点控制技术能够极大地提高摄像机的灵敏度，并且具备24小时全彩色实时效果，绝无普通低照度摄像机出现的拖尾现象，以满足对夜间高品质监控的需求。其优点是功耗小、图像效果真实、不偏色。3.5 系统功能3.5.1 实时高清道路监控在满足系统应用环境要求的条件下，单台辅助卡口能够在保证视频检测分析区域对像素点要求的同时实现对整个道路断面的监控视场全覆盖，监控中心可实时调看辅助卡口的高清视频图像。图 3- 1道路实时监控3.5.2 高清视频录像系统在支持抓拍高分辨率图片的同时，能实现24小时高清视频录像功能。视频编码格式支持主流的H.264，录像中能清晰地反映车辆的颜色、车辆类型、运动轨迹，并提供录像查询、录像下载等功能。3.5.3 机动车车牌识别系统采用国内领先的图像识别算法，对通过的所有车辆进行车辆号码识别、号牌颜色识别、车身颜色及车标等自动识别。图像识别算法集成在前端辅助卡口的摄像机中，在监控中心，不需要专门配置车牌（人脸）服务器。图 3-2 车牌抓拍1）号牌结构识别系统能识别的号牌结构包括：单排字符结构的号牌，如军队用小型汽车号牌、GA36-2007中的小型汽车号牌、港澳入出境车号牌、教练汽车号牌等；武警用小型汽车号牌；警用汽车号牌；双排字符结构的号牌，如军队用大型汽车号牌、武警用大型汽车号牌、GA36-2007中的大型汽车号牌、挂车号牌、低速汽车号牌等。2）号牌字符识别识别的字符包括:数字：09；字母：AZ；省、自治区、直辖市简称：京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝；军牌用汉字：军、海、空、北、沈、南、兰、广、成、济、京；号牌分类用汉字：警、学、领、试、挂、港、澳、超、使；武警号牌特殊字符：WJ、0034、练。3）号牌颜色识别系统能识别蓝、黄、白、黑四种底色的机动车号牌。系统采用车牌颜色和视频检测技术结合的方法对车辆进行分型。对于民用车来说，蓝颜色车牌表示的是小型车辆，而黄颜色车牌表示的是大型车辆。因此，我们首先利用车牌颜色判断车辆类型，对于无法根据车牌颜色判别车型或者无法判断车牌颜色的情况，利用图像分析技术来辅助区分车辆的类型。4）车辆号牌识别号牌识别信息包含号牌结构、号牌字符、号牌颜色等信息。系统识别的车牌类型部分示例：3.5.4 图片、视频放篡改功能前端摄像机内置水印加密防篡改功能，利用数字水印加密技术，直接将加密信息嵌入图片和视频数据流，也就是从数据的源头加密，断绝了前端数据被篡改的可能性，从而确保了取证信息的准确可靠性。数据信息在前端加密后，传输环节也采用安全性非常高的加密传输方式，然后进入中心平台，中心管理软件自动对图片和视频数据进行水印验证，以确认信息是否被篡改。也可通过单独的水印加密验证工具软件，对前端单独拷贝出来的图片和视频进行手动验证。经源头加密、传输加密、后端验证等多重环节，图片和视频数据的安全性得到充分保障，具有极高的可信度。3.5.5 断点续传功能系统支持数据的断点续传：如因网络中断或其它故障，数据无法上传至管理中心时，可暂时将数据存储在前端SD卡中，待故障处理完毕，故障期间的数据会自动的上传至监控中心。3.5.6 电子透雾系统采用业界先进的图像增强技术，实现电子透雾功能，即使在大雨、雾气等雾霾天气下也能够正常监控，获得清晰的视频、图像质量。3.5.7 强光抑制在图像中把强光部分的视频信息通过DSP处理，将视频的信号亮度调整为正常范围，避免同一图像中前后反差太大。强光抑制技术能有效抑制强光点直接照射造成的光晕偏大，视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。3.5.8 星光级超低照度通过调整ISP相关模块，有效解决在低照环境下图像噪声大清晰度不够的问题，使低照下高清画面更加清晰，色彩更真实鲜艳，无光胜有光。最低照度可至0.0002 Lux。3.5.9 超低码流视频编码采用最新H.264 Highprofile编码方式，仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频，1080P只需24Mbps，720P只需12Mbps。3.5.10 感兴趣区域视频编码（功能）在不提高整体码率的情况下，将非关键区域的码率资源集中到关键区域。配合人脸侦测及车牌识别，可自动加强人脸、车牌等重要区域的图像质量。3.5.11 可伸缩性视频编码采用SVC可伸缩性视频编码技术将会比非svc抗网络丢包能力强，网络适应能力更好，同一时刻，PC可以请求到全帧率的主码率，手持设备可以请求到非实时的主码流NVR快速回放时，可以跳帧解码，减少网络传辅与解码的压力，对同一路码流，可以实时监视，非实时存储，节省存储空间。改变P帧之间的参考顺序，赋予不同层次的P帧，不同的权重，在网络带宽不稳定等环境下，即使网络存在丢帧，也不会影响画面质量，画面不会存在明显卡顿，更利于视频监控。3.5.12 多码流同时编码每路码流可分别设置不同分辨率、帧率、编码格式。最多可达三路甚至更多路码流同时输出，三路码流可分别对应实时监看、录像存储和手机监看等。主码流最高可实现200万1080P全实时30帧。3.5.13 视频防抖技术通过运动矢量算法，估计当前帧的运动矢量，然后根据估计的运动矢量对当前帧进行运动补偿，从而有效降低甚至消除图像抖动。尤其适用于高点、工地、工厂等监控场景。3.5.14 高帧率编码1080P可达60帧，画面比普通25帧画面更流畅，更利于捕捉快速移动物体，避免产生虚影。3.5.15 人脸识别技术前端设备自动采集人脸图像，配合后端设备可实现人脸自动识别。当人脸进入监控区域后自动捕获其清晰的面像照片，并跟踪整个过程，保存最清晰的面部照片。3.5.16 三维定位三维定位对可疑目标进行三维智能定位，通过鼠标框选来确定想要观看的目标范围，系统自动将选定的范围定位于屏幕中心位置并且对区域进行适当的放大或缩小，便于快速锁定监控目标，有利于接处警操作人员快速反应，及时发现嫌疑现场情况，保存嫌疑现场视频证据。3.5.17 全景云台球机最大的特点就是可以转动，相比枪机可以更加灵活的看到更多细节，特别适用于大场景的视频监控使用。但是由于球机的可视域限制，云台的操作、定位都非常不方便。全景云台功能就可以完美解决以上问题，采用全景图像无缝拼接技术可以实现快速定位，所见即所得，并且将云台功能图形化。系统可以自动或者手动生成全景缩略图，使得监控范围高度直观，在全景图中点击鼠标可控制云台转动，快速定位。同时，在全景预览图中直观的现实预置点位置信息和巡航轨迹。全景云台相比较传统云台应用模式具备以下优点：1）快速精确定位：免去传统云台复杂操作，无需反复调整快速、精确定位。2）可视化预置位：全局重点一目了然，预置点有的放矢，不遗漏重要区域。3）可视化巡航：设置巡航路径更加直观可控，有序高效。3.5.18 感兴趣区域聚焦球机监控视野范围大，通过聚焦算法在大景深场景下可保证感兴趣区域聚焦清晰，可以用在广场、大院等场景，对重要部位进行重点关注。3.5.19 高速红外球传统红外球机由于增加红外灯等器件的增重，导致球机水平键控速度下降至60-120/S，远低于传统高速球200-300/S的水平键控速度。在实际应用中，由于红外球机较低的水平转速，往往并不能够很好的应对突发事件、视频跟踪等实战应用。本次项目要求采用高速红外球机，内部采用更加优化的云台技术，能够实现240/S的水平转动速度，远高于传统红外球，更好满足公安实战需求。3.5.20 智能追踪应用运用智能化视频分析技术球机可根据一定规则条件，对进行监控视野的移动目标进行目标类别识别与多种行为的检测，然后根据检测结果和预定规则进行云台转动和镜头的变倍，实现对特定移动目标的智能追踪，以此把球机应用最大化。3.5.21 断点续传平安城市高清监控系统运行过程中，经常会出现网络中断的情况，在这样的情况下，设备需要支持SD转存以及断点续传的功能。当发生断网的情况后，摄像机会自动的讲视频存储在自身的SD卡中，当网络恢复之后，SD中的录像会自动补录到存储设备中，做到视频的完整性。3.6 配套设计视频、电源线到位，接插件可靠，电源线与信号线、控制线分开。所有应用线路有明显可辨的型号标识，其隐蔽部分要求用镀锌钢管套护，裸露或弯曲部分要求用金属软管套护。系统的强弱电部分均合理配置防雷装置。线缆及管线的连接、排列、走向、弯曲与接地处理等符合国家有关规范要求。3.6.1 前端监控杆件设计3.6.1.1 监控立杆和基础前端监控点的立杆按实际情况而定，大部分监控可以利用电力杆、墙壁等周边建筑设施；部分地方考虑单独立杆。由于外部监控点受环境影响，本次设计的立杆分三种：枪机立杆、球机立杆、借杆（挑杆），各自要求如下：球机立杆：立杆的要求比较高，高度要求6米左右、管壁厚4MM，挑出1-3米，表面处理采用热镀锌的方式，立杆的外型设计应和周界环境相协调，应设计多种式样供业主选择；固定摄像机立杆：要求相对可以降低，采用高6米，挑8米、管壁厚4MM以上，设计美观,国内知名品牌、承受大重量，强台风，（挑6米根据各点的实地状况而定）；借杆（挑杆）：采用抱箍挑杆，安装在墙上或电线杆上，直径76MM，挑出03米，无缝钢管，壁厚4MM，镀锌喷塑。基础灌筑：基础深度为1500mm左右；底部直径不少于1500mm；基础中心放入直径50mm的铁管或尼龙管，与过渡窨井相连；基础采用商品砼C16或C28灌筑；保养期为十天左右。 图球机立杆示意图图立杆基础示意图图球机立杆图3.6.1.2 监控点机箱和基础监控点前端采用方形机箱，机箱采用1.5mm以上优质冷扎钢板，热镀锌喷塑。要求防护等级不低于IP66要求,能容纳光纤收发器等设备，并具备防尘、防潮、防热、防雷、防鼠虫、抗干扰等功能，要求挂到杆上美观大方。采取底部进线设计，设计为离地3000 mm高度抱杆安装。内部用隔板分成上下两层空间，上部主要安放主控制器，下部安装辅助控制器和其它配电及辅助设备。为了保证设备的安全，机箱大门采用天地锁，密封性能卓越，具有很强的防橇性能，机箱门上安装防盗锁，丝印公安标志和字样，这样就进一步保证了相对贵重的主控制器的安全。在监控机箱中应设计电源保护装置，即过流过压保护装置，里面放置光端机、UPS电源设备、防雷模块、接线端子、光纤终端盒、维修开关和插座。图机箱外观图图设备机箱布置图3.6.1.3 基础施工方案对立杆的要求：杆体与地面水平垂直（误差0.5），保证杆体与接地母线焊接牢固（阻值不大于0.1 ），保证杆体与地锚牢固结合，对地锚螺栓进行抗腐蚀、抗氧化、保安全处理，保证杆体与配电箱紧密结合，保证横臂开口方向与道路方向垂直（误差1）。对取电挖沟的要求：深度70cm，特殊情况下可适当浅挖（需业主方同意）。水泥养护：基础浇筑完后，应对表面水泥进行美化、细化处理，并对该基础进行连续七天养护处理（每天浇水23次，表面敷草垫）。立杆基础要求：1.5M（深）*1.5M宽*1.5M长（6M立杆6M挑臂），1.8M（深）*1.5M宽*1.5M长（6M立杆8M挑臂），其他杆件类型必须符合国家标准。破水泥路面要求：深度应不小于0.8M，宽度应不小于0.6米（有车辆路过的路面（上宽0.64M*下宽0.44*深度1.0M），破路二边要有明显易理解和辨认、不易脱落和掉色的标示立柱。沟底先铺C20砼垫层，线缆敷设后，用细砂回填、夯实，再根据实际情况复原路面。破草坪要求：深度应不小于0.6M，宽度应不小于0.4M。破花砖路面要求：深度应不小于0.6M，宽度应不小于0.5M。窨井制作: 为方便线缆敷设及系统检测维修，建议手孔规格为500mm（深）*500mm（宽）*600mm（长），建设的要求窨井密封性能和防水性能良好。3.6.2 前端防雷子系统设计依照整体防雷的原则。结合现代防雷技术，根据雷电电磁脉冲（LEMP）防护原则，对室内电子系统，从LEMP、电力网络中各种操作过电压（SEMP）、静电放电（ESD）三种主要干扰源考虑，我们从电源、信号方面采取措施。 3.6.2.1 防雷子系统设计方案为防止感应雷通过电源电缆或数据电缆对终端系统设备造成破坏，保证整个系统长期稳定地运行，对各前端点位加强防雷措施是非常必要的。系统涉及大量的摄像机等设备，且大多安装在室外或室内，为避免不必要的损失，减小后期的维护压力，必须采取完善的防雷措施。3.6.2.2 前端设备防雷前端设备有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击，但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害，而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击。前端设备如摄像头应置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）有效保护范围之内。当摄像机独立架设时，避雷针最好距摄像机3-4米的距离。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身或选用8的镀锌圆钢。为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器，如电源线（220V或DC12V）、视频线、信号线和云台控制线。摄像机的电源一般使用AC220V或DC12V。摄像机由直流变压器供电的，单相电源避雷器应串联或并联在直流变压器前端，如直流电源传输距离大于15米，则摄像机端还应串接低压直流避雷器。室外的前端设备应有良好的接地，接地电阻小于10。3.6.2.3 前端的线路防雷原理前端防雷的线路包括电源线、视频电缆。对于线路浪涌提供完善的滤波和保护，防止浪涌电压老化设备。连接见下图示。图 前端电源线防雷示意图针对网络线遭受的感应雷击进行保护，视频、网络遭受雷击的原因是1KM 内的雷击（包括云对云放电、云对地放电或者大地对云形成的放电），常见的现象是摄像机、采集卡、网络设备损坏。采用视频/网络防雷器进行保护。见如下连接示意图。图 前端视频电缆防雷示意图3.6.2.4 防雷结构示意图图防雷结构示意图3.6.2.5 防雷设计电源线加装单项电源保护器，避雷器的通流量Imax10KA（8/20），保护水平小于1.5KV。具有通过信息产业部认证或IEC61643-1的CE认证。漏电流小于1mA。为方便更换，采用带工作状态故障显示窗口的可插拔式模块。针对高清摄像机及全景摄像机的多数采用室外立杆安装，采用天宇或普天防雷器的方案。线路防雷电子警察系统的线缆主要是传输信号线和电源线。摄像机的电源主要从机箱的电源引入。传输视频电缆一般选用芯屏蔽视频电缆，架设（或敷设）在前端与终端之间。为避免首尾端设备损坏，架空线传输时应在每一电杆上做接地处理，架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设，保持钢管的电气连通，对防护电磁干扰和电磁感应更为有效，这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时，可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小于15米，在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。防雷引线引下线采用支撑杆本身或用直径8mm的镀锌圆钢接地，为获得好的电气传导性能，避免大的接触电阻，引下线与接地极的连接采用放热焊接。3.6.3 供配电系统设计配套供电是整个系统稳定运行的保障。供电系统的设计应从全局着手，综合考虑电力负荷，负载能力，电力传输距离，设备电气特性。并结合前端现场以及后端监控中心的实际环境来进行设计。电源系统的设计原则和要求如下：实用性：要求结合本系统的现场环境特点以及系统中各级设备的电气性能，做到实用、适用。稳定性：要求供电系统具有高稳定性和高可靠性，以确保监控系统的各个功能模块和设备能够高效稳定的运行。安全性：要求供电系统的各个环节，均具备绝缘保护措施。经济性：设计出合理的电力供应网络，尽可能的节约供电线路的投入成本。可维护性：所有电力线路的敷设、电源设备的端接点及电源的分配，均要考虑到维护方便，易于检修。确保供电系统出现故障时，维护人员能在最短的时间内检测到问题并及时修复。3.6.3.1 供电系统要求1、电源设备除电压、电流、功率符合容量要求外，还将尽量保证稳定性，考虑到控制时的大功率电流、多个负载同时启动时造成的压降，考虑到远距离传输时造成的压降等多方面的因素。2、电源线的敷设保证符合室外电线电缆的敷设标准和规范，并满足市政的要求。3、供电点将选择供电能力有保障的位置接入。具体供电方式问题可根据实际情况调整；4、供电线路采用埋地穿管的敷设方式，机箱座到杆手井敷设一管，杆手井到通信井敷设一管，杆手井到路灯灯箱在地面埋设二管，穿越马路深度为800mm；在人行道或绿化带上敷设深度为500mm。敷设路由将根据城市综合地下管线图确定，图纸经相关监管单位审核，并考虑道路开挖许可证等的办理费用。3.6.3.2 前端供电方案社会治安视频监控系统前端设备通常采用两种供电方式，一种是集中供电，另一种是就近取电。本工程采取就近取电的方式为前端设备来进行供电。各摄像机终端在就近的公共供电网络(如路灯供电网)取一路220V 市电，市电经加装自动重合闸开关（含SPD），引到设备箱使用，保证了引入部分电源线路的漏电及防雷防护。快球供电电压要求为24V/AC，功率约为30VA。3.6.4 布线设计3.6.4.1 布线依据根据本工程所提出的要求以及按照一贯严格遵守的工程建设原则、设计思想，并严格遵守以下国家和行业有关部门制定的各项标准和规范：商用建筑布线标准（EIA/TIA568B）国际布线标准（ISO11801）建筑与建群综合布线系统工程设计规范（CECS 72：97）建筑与建群综合布线系统工程施工与验收标准（CECS 82：97）民用电器建筑设计规范（JGJ/T16-92）中国电器装置安装工程施工及验收规范（CBJ232-82）3.6.4.2 布线设计监控系统中的影像信号通过线材传输到主机中，线材除了要求信号损耗率小外，还应重视环境对信号的影响，即屏蔽性能应高。而管材用来保护线材，也应根据保护级别不同，选用相应的管材。本工程所有视频电缆在布设过程中，须自摄像机直接架设至机房内，中间不得产生任何断点及接头。电缆布设过程中应确保所有电缆均在钢管、金属电管或桥架内不能暴露在外，应尽量避开恶劣环境条件或易使管线损伤地段，应避开干扰较大区域。布线过程中要标记清楚、明了，易于改线、维护、管理。第4章 网络传输设计由合作伙伴完成云存储系统设计需求概述随着前端数以千计监控点位建设需求的不断扩张，视频监控数据、车辆卡口数据、人脸统计数据、城市车辆数据都逐渐成为整个公安视频监控业务中不可或缺的数据组成部分。存储系统的设计需要全面满足海量数据的存储及相关应用的综合业务要求。技术概述从系统方案组成特点来看，目前公安行业存储系统构建可以主要分为以下三种技术：IPSAN存储：采用通用服务器转发架构。这种存储方式通用性较强，通用服务器，通过iSCSI协议均可以实现流媒体的接入和转发。系统扩容时，只要满足上级平台的统一管理需求，就可以通过添加流媒体服务器来实现系统的统一规划。该存储方式由于受到当前标准服务器流媒体性能的限制，大系统流媒体服务器数量陡增，且单台服务器的流媒体性能会成为影响系统性能的关键。视频流直存系统：视频流技术不仅可以实现视频的直存，同时也可以实现图片的直存。因为采用自主研发的嵌入式架构系统，能够充分发挥硬件系统的能力，相比于传统服务器具有更高的接入和转发能力。通用化的视频码流接入标准也使得视频流直存系统的接入兼容性有大幅度提升。再通过N+M等数据可靠性、完整性增强技术，能全方位提升存储系统的存储效率。相比于IPSAN存储系统，可以减少流媒体服务器的成本投入。云存储系统：采用基于公安业务应用层面的通用云架构体系，充分考虑到通用云技术在后续数据应用中的作用，将云存储系统做成一套开放式的系统，并不局限于针对视频、图像码流的存储，而是采用文件存储方式，为海量的、丰富的数据存储提供基于“云”理念的应用预留接口。通过标准的SDK即可实现云存储系统与其他各种平台系统的对接。本期存储总体设计公安系统对视频、图片的应用才是监控系统对城区维稳最为核心的作用。当前视频监控建设范围越来越广，涉及到的领域和相关数据类型也丰富多样，如何做到大数据下监控系统数据和公安业务应用数据的高共享性和高可用性是存储系统设计的关键，鉴于以上对各种存储技术的分析，本方案中专门针对视频、图片数据的高应用性目标，采用开放性云存储架构进行存储，在基于先进的文件方存储的基础上，能够实现多样化数据存储，包括重要点位监控数据备录、公安实战警情案件视频图像信息数据等，通过综合实战平台应用和分析后，统一存储到云存储系统，为后续海量数据的综合应用提供数据基础。云存储系统是一款集先进的分布式技术、高可靠的容错技术、智能化的资源调度和管理能于一体的数据存储系统，具备高可靠、高性能、大容量、弹性扩展、自动化管理等特点，轻松满足海量的数据存储和弹性变化的业务需求。存储系统总体框架如下图所示：采用云存储系统对本期新增点位视频进行存储，同时对涉案、可疑的视频图像数据进行永久保存。云存储系统后续可实现与实战平台的对接，所有相关数据均按照视频图像信息库的要求进行存储，确保数据完整性的同时为数据的深度应用提供一个完整且高效的后台支持。云存储容量计算存储要求：单路200万像素图像按6M码流计算，图像保存30天。150路存储30天的容量计算=【6M3600（秒）24（小时）150（路数）30（天数）】*1.1/【810241024】=306TB单块4T企业级硬盘的实际容量为：4/1.024/1.024/1.024/1.024=3.64TB总共所需要的4T企业级硬盘数量为：306/3.64=84块本方案云存储系统存储节点采用24盘位的磁盘阵列，84块4T硬盘需要3.5台24盘位的磁盘阵列柜。为了保证足够的存储空间及适当的存储冗余，本方案采用4台的24盘位的磁盘阵列。本方案云存储4+1冗余策略，并考虑整机热备，因此需要4+1+1=6台的24盘位的磁盘阵列。总共需要4T硬盘数量为6*24=144块。云存储系统5.5.1 系统架构云存储解决方案能帮助用户轻松管理海量数据，提供高可用的存储服务，优化业务数据流，为应用系统提供统一的数据管理平台。大华最新推出的云存储系统，将先进IT云存储技术引入到监控领域。云存储解决方案采用全新的设计理念，可从成本、容量、空间可扩展性、服务可用性、数据可靠性、接口通用性等多个维度提升监控存储的效益。有效的支持原始视频存储、卡口图片存储，视频图像信息库等数据集中存储与共享业务，更好的支持智能实战系统，警务政务综合系统，大型数据挖掘系统等数据分析业务，提供便捷、统一管理和高效应用的大数据基础平台。大华云存储系统为用户提供了统一的存储服务，并提供高效的SDK和熟悉的访问接口，应用系统可以把重心放在具体的业务开发上，这样可以促进监控系统的持续有序发展，发挥监控系统的最大效能。系统架构图如下： 系统包含四个层次功能，来满足最终用户、系统管理员、运营人员的日常操作需求：存储层：基于单个存储节点，管理本地的硬盘，文件和数据块。存储管理层：提供单个集群和多域的管理能力接口层：提供丰富的访问接口，适应各种应用业务应用层：业务应用层部署由各用户根据自身需求，充分利用接口层提供的各种接口，开发而成的监控系统，联网共享系统等。大华云存储系统可内置针对视频应用特殊优化的流媒体应用服务，依赖流媒体应用服务，支持大量前端摄像头与云存储海量存储空间直接对接，提供流媒体直存方案，既具备直存的优势，又享受云存储所带来的所有优势。5.5.2 系统组成云存储系统内部，由元数据服务器和数据存储存储节点组成。元数据服务器支持两台及两台以上形成集群，提供高可靠的元数据服务。数据存储节点提供高容量、高密度的存储介质和极高的IO能力。系统组成图云存储系统采用分布式的存储机制，将数据分散存储在多台独立的存储服务器上。它采用包括元数据管理服务器（Metadata Server）、数据存储节点服务器（Data Node）和客户端以及运维管理服务器的结构构成海量云存储系统。在每个服务器节点上运行云存储系统的相应软件服务程序模块。其中，元数据服务器集群保存系统的元数据，负责对整个文件系统的管理，Metadata Server在逻辑上只有一个，但采用集群方式，保证系统的不间断服务；智能存储服务器(Data Node)负责具体的数据存储工作，数据以文件的形式存储在Data Node上，Data Node的个数可以有多个，它的数目直接