基于GIS應(yīng)用的公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案

背景介紹

社會(huì)公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用始于“平安城市”的興建，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用，“平安城市”系統(tǒng)規(guī)模逐步擴(kuò)大。而由于各地經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的不均衡，相關(guān)系統(tǒng)建設(shè)有先有后，建設(shè)廠家技術(shù)水平的參差不齊，以及公安規(guī)范尚未大規(guī)模推廣等因素影響，造成“平安城市”各系統(tǒng)之間存在信息交互障礙，平臺(tái)與平臺(tái)之間融合困難。

與此同時(shí)，大量遺留系統(tǒng)的存在導(dǎo)致傳統(tǒng)的以模擬視頻信號(hào)為主體的監(jiān)控系統(tǒng)與數(shù)字視頻平臺(tái)接入時(shí)，視頻流和信令控制流都需要進(jìn)行重新梳理。

此外，在社會(huì)公共安全領(lǐng)域，視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為維護(hù)社會(huì)治安，加強(qiáng)社會(huì)管理的一個(gè)重要組成部分，海量錄像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索、錄像與案件的關(guān)聯(lián)分析已成為公安系統(tǒng)尋找證據(jù)、破獲案件最有力的手段。

在此背景下，具有高度集成化，支持大規(guī)模應(yīng)用，支持多級(jí)復(fù)雜組網(wǎng)、跨域傳輸、保證公安系統(tǒng)內(nèi)外網(wǎng)安全、具有錄像智能檢索和云存儲(chǔ)、運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)支持案件分析、案件研判以及符合公安部規(guī)范的平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。

社會(huì)公共安全需求特點(diǎn)分析

在城市視頻監(jiān)控中，視頻監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)立根據(jù)城市治安狀況按區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)置，布控點(diǎn)主要集中在商業(yè)金融街、社區(qū)、娛樂(lè)場(chǎng)所、主要路段、交通樞紐區(qū)等區(qū)域。相關(guān)部門通過(guò)實(shí)時(shí)視頻、錄像等手段來(lái)了解布控在各個(gè)敏感區(qū)的實(shí)時(shí)狀況。通常情況下，對(duì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)膱D像要求是：保證圖像清晰，保證職能部門的管理員在第一時(shí)間掌握實(shí)時(shí)、清晰、流暢的高品質(zhì)視頻圖像;對(duì)錄像的要求是：保證錄像的持續(xù)穩(wěn)定，保證突發(fā)事件時(shí)相關(guān)人員能在第一時(shí)間獲取到穩(wěn)定、流暢、清晰的錄像文件，保證錄像文件存儲(chǔ)的安全性、可靠性。

在此前提下，根據(jù)公安網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況，一般還會(huì)有以下幾種類型的需求：

·多級(jí)組網(wǎng)要求：省廳、市局、區(qū)縣分局、派出所;

·雙/多網(wǎng)環(huán)境要求：金盾網(wǎng)(辦公內(nèi)網(wǎng)、少部分監(jiān)控、報(bào)警設(shè)備)、公安專網(wǎng)、公網(wǎng)(社會(huì)監(jiān)控資源);

·數(shù)?；旌媳O(jiān)控：原有模擬球機(jī)槍機(jī)復(fù)用，原有電視墻體復(fù)用。新建電視墻體以DLP模擬視頻上墻為主可能會(huì)需要矩陣鍵盤控制;

·指揮中心一機(jī)多屏：接處警管理、GIS、視頻監(jiān)控多個(gè)業(yè)務(wù)功能融合;

·三警合一系統(tǒng)對(duì)接：接收電話報(bào)警、接入電話呼叫;

·GIS化操作：視頻操作GIS化、公安資源管理GIS化。

公安民警出于職業(yè)需要，對(duì)所負(fù)責(zé)轄區(qū)的地理信息非常熟悉，在系統(tǒng)中，能夠基于GIS實(shí)現(xiàn)大多數(shù)的操作，并且在GIS的基礎(chǔ)上，將公安業(yè)務(wù)需要的支撐信息，通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)用的操作，能夠在GIS上進(jìn)行統(tǒng)一展現(xiàn)和匯總。另外，在出現(xiàn)重大事件時(shí)，通過(guò)GIS地圖，快速規(guī)劃出最佳的救援線路、調(diào)度最近的警力資源。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

深圳某平臺(tái)廠商在充分調(diào)研用戶需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合GIS技術(shù)，推出了社會(huì)公共安全平臺(tái)。該平臺(tái)涵蓋了公安目前可能出現(xiàn)的所有組網(wǎng)情況的解決方案，針對(duì)可能出現(xiàn)的模擬、數(shù)字網(wǎng)轉(zhuǎn)換，辦公內(nèi)網(wǎng)與視頻專網(wǎng)、社會(huì)公共網(wǎng)絡(luò)間的融合進(jìn)行了適配，并提供了多種組網(wǎng)方案。在不同的組網(wǎng)方案下設(shè)計(jì)了不同的平臺(tái)結(jié)構(gòu)。

該平臺(tái)具有如下特點(diǎn)：

·統(tǒng)一管理：雙網(wǎng)雙平面設(shè)計(jì)，硬件負(fù)載均衡，雙機(jī)熱備;

·分布部署：降低網(wǎng)絡(luò)壓力，N+1備份;

·靈活接入：有線或者無(wú)線，模擬或者數(shù)字，手機(jī)/PC/電視墻。

針對(duì)大平臺(tái)、大公安的用戶需求，在“平安城市”建設(shè)過(guò)程中，需要考慮多級(jí)組網(wǎng)情況，在省級(jí)監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)對(duì)下級(jí)監(jiān)控平臺(tái)的控制，針對(duì)此應(yīng)用場(chǎng)景組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

·省市級(jí)監(jiān)控中心處理信令流，地市級(jí)監(jiān)控中心處理媒體流，支持信令與媒體流分離;

·支持智能路由選擇，支持媒體多級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)，最佳網(wǎng)絡(luò)通道選擇;

·支持分布式存儲(chǔ)，有效降低監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)帶寬。

系統(tǒng)功能

系統(tǒng)監(jiān)控范圍全面，重點(diǎn)突出，針對(duì)性強(qiáng)，能夠?yàn)楣矙C(jī)關(guān)部門提供圖像管理信息，在管理城市和處置突發(fā)事件等切實(shí)發(fā)揮輔助決策的作用。在決策機(jī)關(guān)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件、自然災(zāi)害時(shí)，實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)和指揮調(diào)度，在治安防控以及防范、打擊違法犯罪等方面都能發(fā)揮出積極的作用。系統(tǒng)具備的功能有如下幾個(gè)方面。

實(shí)時(shí)視頻監(jiān)視功能

根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)際情況，提供全天候及全方位的圖像監(jiān)視功能。根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)地理位置和周邊的建筑物情況，分別在前端配置室外高速球型攝像機(jī)、紅外一體化槍式云臺(tái)攝像機(jī)和一體化槍式云臺(tái)攝像機(jī)。全天24小時(shí)均可在監(jiān)控中心、監(jiān)控室觀察到前端現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)畫面，考慮到夜間光照強(qiáng)度可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行燈光補(bǔ)償(普通照明或紅外)。

GIS設(shè)備管理定位

·支持監(jiān)控設(shè)備在地圖上的標(biāo)注；

·支持拖拽放置設(shè)備樹列表設(shè)備與GIS地圖相對(duì)位置；

·支持經(jīng)緯度準(zhǔn)確定位設(shè)備于GIS地圖；

·支持基本的電子地圖放大、縮小、漫游、測(cè)距、地圖打印、點(diǎn)選查詢屬性等。例如，具有權(quán)限的操作者能夠方便地通過(guò)點(diǎn)擊攝像點(diǎn)來(lái)查詢?cè)摂z像點(diǎn)的屬性，如：攝像點(diǎn)的編號(hào)、攝像機(jī)的型號(hào)、安裝的具體位置等。監(jiān)控相關(guān)功能：選擇地圖上有攝像機(jī)標(biāo)志的位置，可以查看該攝像機(jī)的屬性、播放實(shí)時(shí)視頻等。

GIS軌跡跟蹤

支持在GIS地圖中錄像目標(biāo)對(duì)象移動(dòng)軌跡復(fù)現(xiàn);在確認(rèn)跟蹤對(duì)象，指定時(shí)間和區(qū)域內(nèi)的攝像頭錄像中智能查詢跟蹤對(duì)象出現(xiàn)的錄像，顯示跟蹤對(duì)象在攝像頭錄像中出現(xiàn)的時(shí)間段，并根據(jù)時(shí)間段和攝像頭位置在GIS中勾畫跟蹤對(duì)象的逃跑軌跡。最終輔助公安干警定位目標(biāo)的逃逸路線，做出蹲點(diǎn)、排查決策。

GIS應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)指揮

在抓捕犯罪嫌疑人和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急保障過(guò)程中，在確定目標(biāo)對(duì)象移動(dòng)軌跡前提下，通過(guò)GIS系統(tǒng)可預(yù)先設(shè)控軌跡路線上的監(jiān)控點(diǎn)位，實(shí)現(xiàn)提前布防，提前預(yù)判。同時(shí)，可有效調(diào)動(dòng)周圍警力資源，及時(shí)、快速響應(yīng)。

GIS最優(yōu)路徑選擇分析與遠(yuǎn)程導(dǎo)航

可以在緊急事件發(fā)生的第一時(shí)間，分析計(jì)算出最優(yōu)路徑，以及快速準(zhǔn)確地到達(dá)案發(fā)地點(diǎn)。通過(guò)路徑分析和模擬，用圖形方式精確而直觀地表示出在多種交通狀態(tài)下，多個(gè)出警方案到達(dá)事故地點(diǎn)的時(shí)間。并將最佳路徑遠(yuǎn)程傳送至相應(yīng)巡邏干警或巡邏車的移動(dòng)導(dǎo)航設(shè)備中，指導(dǎo)巡邏警力以指定的路線追蹤、包抄、跟蹤對(duì)象。

視頻顯示功能

圖像能在監(jiān)視器/顯示器上進(jìn)行固定或時(shí)序輪流顯示，并能切換、記錄、回放、加工、復(fù)制、圖像混合、畫面分割、字幕疊加等處理。派出所能夠通過(guò)監(jiān)視器顯示出本轄區(qū)的圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示共享的交警圖像;分局能夠通過(guò)監(jiān)視器選擇顯示所有圖像或通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示所有的圖像;交警能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示派出所圖像。

視頻控制功能

對(duì)于模擬視頻，可以通過(guò)矩陣鍵盤來(lái)操作前端活動(dòng)云臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向、攝像機(jī)的焦距及景深來(lái)達(dá)到最佳的監(jiān)看效果。各單位可以在授權(quán)權(quán)限內(nèi)，使用計(jì)算機(jī)軟件選擇和控制共享的圖像。

控制權(quán)限分配功能

監(jiān)控中心的視頻資源管理服務(wù)器結(jié)合矩陣設(shè)置，進(jìn)行總的權(quán)限的分配設(shè)置和管理。模擬控制權(quán)限優(yōu)先于網(wǎng)絡(luò)用戶控制權(quán)限。在矩陣鍵盤的操作中，權(quán)限按現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)別最高。權(quán)限優(yōu)先級(jí)高低為，派出所監(jiān)控室鍵盤控制為高。

視頻存儲(chǔ)功能

分局110指揮中心、派出所監(jiān)控室均配備數(shù)字硬盤錄像機(jī)，全天不間斷地記錄監(jiān)控點(diǎn)的圖像，保存所有監(jiān)控點(diǎn)30天內(nèi)的錄像資料，可提供本地和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)查詢、回放和下載。系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字錄像主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)可把錄像資料備份到光盤等存儲(chǔ)設(shè)備。

社會(huì)圖像資源的接入功能

系統(tǒng)能夠?qū)⑸鐣?huì)單位建設(shè)的監(jiān)控圖像，有選擇地接入到派出所監(jiān)控室，并且能夠通過(guò)數(shù)字視頻進(jìn)行共享。

監(jiān)控點(diǎn)信息管理功能

系統(tǒng)能夠管理所有監(jiān)控點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)圖像資料的查詢和對(duì)設(shè)備的管理，形成統(tǒng)一網(wǎng)管軟件，以拓?fù)鋱D的方式實(shí)時(shí)反應(yīng)在線設(shè)備的狀態(tài)。攝像機(jī)信號(hào)丟失、硬盤出錯(cuò)、網(wǎng)線中斷均可實(shí)現(xiàn)設(shè)備圖標(biāo)閃爍告警。

視頻資源管理功能

系統(tǒng)能夠?qū)σ曨l資源進(jìn)行管理，包括視頻資源自動(dòng)分配、用戶訪問(wèn)控制、用戶權(quán)限優(yōu)先級(jí)控制等功能。

WEB發(fā)布功能

系統(tǒng)能提供WEB發(fā)布，WEB發(fā)布客戶端不限客戶端數(shù)，并可提供視頻組件供市局進(jìn)行調(diào)用。

日志管理功能

系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行、用戶登錄及操作、設(shè)備告警等信息形成日志。

設(shè)備網(wǎng)管功能

提供全網(wǎng)數(shù)字視頻設(shè)備的統(tǒng)一拓?fù)湟晥D、實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)、故障自動(dòng)告警及定位。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

以技術(shù)先進(jìn)、系統(tǒng)實(shí)用、結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)品主流、低成本、低維護(hù)量作為基本建設(shè)原則，規(guī)劃系統(tǒng)的整體構(gòu)架。

先進(jìn)性

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，整個(gè)系統(tǒng)軟硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)符合高新技術(shù)的潮流，媒體數(shù)字化、壓縮、解壓、傳輸?shù)汝P(guān)鍵設(shè)備均處于國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)水平。在滿足現(xiàn)期功能的前提下，系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有前瞻性，在今后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持一定的技術(shù)先進(jìn)性。

安全性

系統(tǒng)采取全面的安全保護(hù)措施，具有防病毒感染、防黑客攻擊措施，同時(shí)在防雷擊、過(guò)載、斷電和人為破壞方面進(jìn)行加強(qiáng)，具有高度的安全性和保密性。對(duì)接入系統(tǒng)的設(shè)備和用戶，進(jìn)行嚴(yán)格的接入認(rèn)證，以保證接入的安全性。系統(tǒng)支持對(duì)關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵數(shù)據(jù)、關(guān)鍵程序模塊采取備份、冗余措施，有較強(qiáng)的容錯(cuò)和系統(tǒng)恢復(fù)能力，確保系統(tǒng)長(zhǎng)期正常運(yùn)行。

合理性

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮系統(tǒng)的容量及功能的擴(kuò)充，方便系統(tǒng)擴(kuò)容及平滑升級(jí)。系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行環(huán)境(硬件設(shè)備、軟件操作系統(tǒng)等)具有較好的適應(yīng)性，不依賴于某一特定型號(hào)計(jì)算機(jī)設(shè)備和固定版本的操作系統(tǒng)軟件。

經(jīng)濟(jì)性

在滿足系統(tǒng)功能及性能要求的前提下，盡量降低系統(tǒng)建設(shè)成本，采用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)和設(shè)備，利用現(xiàn)有設(shè)備和資源，綜合考慮系統(tǒng)的建設(shè)、升級(jí)和維護(hù)費(fèi)用。系統(tǒng)符合向上兼容性、向下兼容性、配套兼容和前后版本轉(zhuǎn)換等功能。

實(shí)用性

本系統(tǒng)提供清晰、簡(jiǎn)潔、友好的中文人機(jī)交互界面，操作簡(jiǎn)便、靈活、易學(xué)易用，便于管理和維護(hù)。具有公安行業(yè)風(fēng)格界面和公安行業(yè)習(xí)慣操作的客戶端界面。在快速操作處理突發(fā)事件上有較高的時(shí)效性，能夠滿足公安聯(lián)網(wǎng)指揮的統(tǒng)一行動(dòng)。

規(guī)范性

系統(tǒng)中采用的控制協(xié)議、編解碼協(xié)議、接口協(xié)議、媒體文件格式、傳輸協(xié)議等符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和公安部頒布的技術(shù)規(guī)范。系統(tǒng)具有良好的兼容性和互聯(lián)互通性。

可維護(hù)性

系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性高，具有易操作、易維護(hù)的特點(diǎn)，系統(tǒng)具有專業(yè)的管理維護(hù)終端，方便系統(tǒng)維護(hù)。并且，系統(tǒng)具備自檢、故障診斷及故障弱化功能，在出現(xiàn)故障時(shí)，能得到及時(shí)、快速地進(jìn)行自維護(hù)。

可擴(kuò)展性

系統(tǒng)具備良好的輸入輸出接口，可為各種增值業(yè)務(wù)提供接口，例如GIS電子地圖、手機(jī)監(jiān)控、智能識(shí)別等系統(tǒng)。同時(shí)，系統(tǒng)可以進(jìn)行功能的定制開發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)與公安內(nèi)部系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

開放性

系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循開放性原則，能夠支持多種硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，軟硬件支持二次開發(fā)。各系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，具有與其他信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享的能力。

結(jié)語(yǔ)

在視頻監(jiān)控領(lǐng)域，集成化、平臺(tái)管理化、數(shù)字化已成為共識(shí)，作為一個(gè)關(guān)乎社會(huì)公共治安、保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全、震懾犯罪分子的信息化系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要緊密結(jié)合新技術(shù)，實(shí)踐新應(yīng)用，在平臺(tái)建設(shè)上，遵循安全、穩(wěn)定的平臺(tái)結(jié)構(gòu)和高效、便捷的用戶體驗(yàn)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)的普及，結(jié)合社會(huì)公共安全業(yè)務(wù)特點(diǎn)，一些新的應(yīng)用也會(huì)隨之產(chǎn)生，在提高警務(wù)便攜化、警務(wù)智能化的同時(shí)，也對(duì)行業(yè)參與者提出了更高的要求。把握新技術(shù)、跟蹤用戶切身需求，創(chuàng)新應(yīng)用已成為社會(huì)公共安全平臺(tái)保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)、保障社會(huì)長(zhǎng)治久安的關(guān)鍵所在。而信息化、公共安全觀念的深入人心也為監(jiān)控行業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間，有理由相信，一個(gè)融合新技術(shù)、新應(yīng)用、準(zhǔn)確把握用戶需求的集成化平臺(tái)終將會(huì)脫穎而出。