东营市经济技术开发区平安城市视频监控系统可行性研究报告.docx

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东营市经济技术开发区平安城市视频监控系统可行性研究报告

东营市经济技术开发区平安城市视频监控系统可行性研究报告

前言

随着平安城市建设的不断深入实践和应用，城市治安视频监控系统正从单纯的城市治安防范的技术手段形成为大型的、综合性非常强的视频图像信息系统，不仅是“平安城市”建设的重要组成部分，更成为“数字城市”的重要载体。

它不仅可以满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等的需求，在预防、发现、控制和打击违法犯罪，提供破案线索，固定违法犯罪证据等方面发挥人防、物防所不可替代的重要作用；而且还能兼顾灾难事故预警、安全生产监控、环境等方面对视频图像的需求，对于提升城市可视化管理水平和政府应急处置能力，建立社会治安防控体系具有十分重大的意义。

海康威视作为安防民族品牌的一员，一直以自主研发为核心，与世界领先的芯片厂商合作，融合最新技术和先进理念，开发了一系列的监控产品，从板卡、DVR/DVS、摄像机、智能球机、网络存储产品到视频综合平台和综合应用管理软件平台。

海康威视始终坚持“产品及系统可靠性优先”的原则，秉承专业创新的激情，提出并实现了更有竞争力的解决方案，在全球100多个国家和地区得到了广泛应用。

在平安城市建设中，海康威视经过多年技术积淀和应用创新，开发了一系列满足公安行业需要的高清智能卡口系统、高清电子警察系统、车载移动取证系统、单兵移动执法系统、数字城管系统和公共安全视频信息管理平台，采用高清视频应用、智能视频分析、GIS可视化操作、应用业务集成等技术手段，实现城市视频监控资源的无缝集成，是一套适合实战应用的的平安城市视频监控和数字城管系统解决方案。

截至2009年上半年，海康威视陆续为全国超过400多个大中城市的平安城市建设项目提供高性能产品和专业技术解决方案，通过遍布中国24个大中城市的分公司为用户提供高品质的本地化服务，获得了用户单位的充分认可，受到了各地政府和领导的关心、支持和赞誉。

海康威视对平安城市的需求理解也得以不断加深，并将领先的技术转化为专业的、适合的解决方案，我们坚信在未来平安城市建设中，海康威视将能提供更强大、更全面、更适合的解决方案，为创建和谐社会、健全社会治安防控体系、加强社会综合治理、深入开展平安创建活动做出贡献。

第1章概述

1.1系统概述

城市视频图像信息资源是一项非常重要的城市管理基础资源，政府及相关职能部门可以依托视频系统构建市政监控网，实现城市可视化管理和应急指挥调度；公安机关可依托视频系统及时开展治安防控和打击。

加快推进公共安全视频信息管理系统建设，可以提升城市综合管理水平和社会治安防控能力，能为推进城乡统筹改革发展和加快城市建设提供坚实的社会安全保障。

平安城市视频监控系统采用先进的视频编解码技术、网络传输技术、智能视频分析技术、海量存储管理技术、高清视频采集传输和高清视频显示技术，高起点、全方位地加强视频图像信息系统的建设和整合，将公安、交通、市政和社会视频监控资源集成到统一的管理平台，建成统一的规范化的视频图像信息系统。

东营市经济技术开发区拟整合已有的59个监控点，新建设77个高清监控点，并搭建先进的视频综合指挥中心对视频资源进行共享、显示、控制和存储。

1.2设计标准

东营市经济技术开发区平安城市视频监控系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：

1）城市联网监控报警系统设计方面：

♦《城市监控报警联网系统技术标准》（GA/T669-2008）

♦《城市监控报警联网系统系列标准》（GA/T669-2008）

♦公安部关于城市报警与监控系统的建设、管理、应用规范性文件（公安部科技信息化局汇编2009年3月）

2）安防视频监控系统设计方面：

♦《中华人民共和国公安部行业标准》（GA70-94）

♦《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）

♦《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）

♦《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）

♦《安全防范系统通用图形符号》（GA/T75-2000）

♦《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》（GA/T832—2009）

♦《机动车号牌图像自动识别技术规范》（GA/833-2009）

♦《闯红灯自动记录系统通用技术条件》GA/T496-2009

♦《建筑及建筑群综合布线工程设计规范》（GB/T50311-2000）

♦公安部《警用地理信息系统系列标准规范》

3）视频监控图像质量方面：

♦《电视视频通道测试方法》（GB3659-83）

♦《彩色电视图像质量主观评价方法》（GB7401-1987）

4）视频系统网络设计方面：

♦《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T17963）

♦《计算机信息系统安全》（GA216.1－1999）

♦《计算机软件开发规范》（GB8566-88）

5）视频系统工程建设方面

♦《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

♦《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

♦《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）

♦《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）

♦《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）

♦《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）

♦《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

6）视频系统工程验收方面：

♦《公安交通电视监视系统验收规范》（GA/T509）

♦《安全防范系统验收规则》（GA308/2001）

♦《中国电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-90.92）

♦《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GB/T50312-2000）

1.3设计原则

系统的建设以“统一规划、统一标准、技术先进、突出应用、稳定可靠、资源共享、信息安全”为原则，确保系统的设计和建设满足城市管理的全局需求，体现城市管理的数字化、自动化和智能化的领先水平：

1）统一标准：

平安城市视频监控系统的建设必须统一标准，系统建设在符合国家和行业相关标准及地方标准的建设要求基础上，“统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一图像标注、统一位置标识”，采用先进的技术手段和系统架构，整合治安监控资源、道路监控资源、市政监控资源、社会监控资源和已建视频资源，在同一的标准框架下实现统一部署、资源共享、平台共用，构建全网各种设备接入、各子系统互联互通、区域视频信息系统互联共享的可扩展规模和升级应用的视频信息管理系统；

2）统一规划：

平安城市视频监控系统的建设必须统一规划，按照政府统一要求和部署，采用高科技、新方法对城市管理进行综合分析和管理监控，提高城市管理水平和城市运行效率，增强城市应对突发事件的应急能力，加快城市数字化进程；

3）技术先进：

采用主流的、先进的技术构建系统平台，满足可视化社会治安防控需要，为城市数字化管理、公安治安监控、政府市政管理、应急联动指挥等提供业务支撑，促进城市图像信息综合应用，具有先进的数字化、自动化和智能化技术水平，实现“指挥点对点可视化、系统运行数字化、应对决策扁平化”，使我市城市可视化管理、应急指挥和治安防控数字化水平进入全国乃至世界的先进行列

4）突出应用：

平安城市视频监控系统的建设必须突出应用，鉴于系统技术复杂，投资巨大，在建设中应以现实需求为导向，以有效应用为核心，以技术建设与工作机制的同步协调为保障，确保系统能有效服务于公安和政府工作的需要，充分利用视频信息资源，结合各种应用业务，围绕打造“数字城市”、创造“平安城市”、保障和谐的城市环境和良好的社会治安条件，不断提高公安机关预防、打击犯罪、严密治安管理和维护社会稳定的能力，不断提高城市管理的行政执法的水平；

5）稳定可靠：

平安城市视频监控系统的建设不是各种视频资源的简单组合，而是统一标准构架下的有机组成，系统采用的软硬件根据统一的规范、协议和要求选型，根据最新的标准规范，并经过具有相应资格的软件评测中心、产品检测中心的测试，质量达标，性能稳定，能够持续有效运行，满足城市管理7*24小时不间断持续运行的需要；

6）资源共享：

平安城市视频监控系统的建设应满足各部门、各应用系统对监控图像共享的需求，为监控资源数字化整合共享提供接口支持。

视频信息不仅要满足治安管理、数字城市管理、交通管理、应急指挥等的需求，而且还能兼顾灾难事故预警、安全生产监控、环境等方面对视频图像的需求；

7）信息安全：

平安城市视频监控系统构建信息传输专网，保证专网专用，安全畅通，社会监控资源通过互联网或VPN接入时，需采用严格的网络隔离和安全措施；不同专网之间，如公安视频专网与城管政府网之间也应采用严格的网络安全和隔离措施，确保各专网的信息安全。

1.4设计目标

1）在城市重点部位、公共场所、主要路口路段、城市出入口、十字路口、案件多发地带等区域设置监控点，实现“整体布局网络化、局部区域闭合化、重点路口全摄入、重要部位全覆盖”；

2）建成“统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协议、统一编号规则、统一图像标注、统一位置标识”的视频管理系统，整合各类不同来源、不同格式的视频图像资源，实现视频管理信息系统的数字化、网络化和智能化；

3）充分利用现已建成的政府部门视频图像资源和社会单位视频图像资源，以及政府和公共信息通信基础设施，实现城市视频管理系统的互联互通和信息共享，为政府相关部门，如城管、人防、卫生、环保、消防等提供城市实时图像，切实提高城市的可视化管理水平；

4）建立公众视频服务网，可为入网用户提供远程监控报警等网络视频服务，并实现报警和监控联动，逐步将社会单位的报警资源与其监控资源整合，实现报警和监控的一体化。

第2章视频资源整合接入

2.1已建视频资源整合接入

东营市经济技术开发区已建的59个视频监控点位在城市管理中发挥了重要的作用，但由于相关标准发展和安防行业技术发展等因素，存在一些比较突出的问题需要完善和改进。

平安城市视频监控系统的建设应节省投资，充分利用现有设备，通过对现有系统的改造，使得系统满足平安城市视频监控系统统一管理和资源共享的要求。

视频资源的整合应考虑原系统建设的方式、原系统视频压缩算法、数据传输协议和视频文件格式，采用统一的视频通信协议、统一的设备控制协议和标准的视频压缩算法，实现系统的整合。

2.1.1已建视频整合方式

已建平安城市视频监控系统的主要方式包括数模结合的视频监控系统和全数字的视频监控系统。

模数结合的视频监控系统中数字设备和模拟设备共存，现有数字设备对城市视频监控标准兼容程度的不同决定了改造方案的不同，现有数字设备一般包括视频服务器和数字硬盘录像机，即DVR/DVS。

全IP视频监控系统即视频图像的采集、传输和控制管理均采用数字化的方式，前端采用网络摄像机，即IPC，中心通过NVR或IPSAN进行网络存储。

已建视频资源的整合应充分考虑对模拟图像和数字图像的接入支持，采用一套满足工业级应用、高兼容性的和高度整合的解决方案，充分利用现有资源。

海康威视采用视频综合平台接入模拟和数字视频图像，通过软件平台中视频设备接入服务模块，实现对原系统的统一管理和控制。

2.1.2视频综合平台接入

视频综合平台是一款电信级机架式视频处理综合平台产品，硬件结构设计上参考ATCA（AdvancedTelecommunicationsComputingArchitecture高级电信计算架构）标准，主要功能:

模拟和数字视频信号切换，视频图像行为分析，视频信号编解码，视频压缩数据集中管理存储和网络实时预览的；各种网络功能，日志功能；用户和权限管理；设备维护功能等于一体的综合视频处理平台。

视频综合平台是海康威视根据平安城市视频监控系统应用特点开发的一款产品，充分吸收的海康威视在视频监控设备开发生产的技术优势，特别适用于城市视频监控模拟和数字视频整合接入和控制的需要。

海康威视视频综合平台DS-B10-XY

对于原系统为数码结合的情况，原系统模拟图像通过视频扩展输入板接入到视频综合平台，数字图像通过网络视频图像接入到视频综合平台，可对已建监控视频进行统一视频编码，对新建监控视频在视频综合平台上解码输出显示，充分利用现有视频监控和显示系统，在软件平台上可进行统一管理。

对于原系统为数字系统的情况，视频综合平台支持多种厂家的视频图像信息的解决输出，通过视频综合平台可实现原有视频监控系统和新建视频监控系统图像信息的解码输出和前端设备PTZ控制,软件平台通过视频设备接入模块对非统一标准的视频码流进行转换并显示图像到软件客户端上。

系统的接入如下图所示：

视频综合平台接入图示

2.1.3产品技术规格

海康威视视频综合平台在硬件和结构设计上采用ATCA标准的系统架构，视频综合平台以大容量双高速交换总线为互连背板，插入功能强大视频处理板，机箱高度12U，可以放在19英寸，12U高度以上，600mm深机框中。

采用插拔式模块化设计，内含11个前后垂直竖插槽位，包括一块中央主控板、10块视频图像处理板。

直流输入电源外置，采用双路1+1冗余-48V电源输出。

一、产品特点

1）同时支持数字矩阵交换和网络IP矩阵交换，支持多种模拟输入、数字等压缩、非压缩高清视频信号输入和多种模拟、数字压缩、非压缩信号的输出转换，并可输出到模拟和数字显示设备上，实现了真正意义上的全高清、全数字化的矩阵。

2）无阻塞的双高速背板及交换能力，满足高速、大容量视频业务数据交换传输的需求。

实现全数字化任意输入数字信号经过高速背板总线切换到任意输出的矩阵功能。

3）最多可插入10片刀片式视频图像处理板，视频图像处理板分为视频输入（编码）板和视频高清显示（解码）板，通过插入不同片数的视频输入板和视频高清显示板，可以组合成64（进）×16（出）、128（进）×32（出）、256（进）×64（出）等各种规格的数字视频全交叉交换矩阵。

4）大容量运营级ATCA机箱系统，强大的高密度处理器硬件构架，采用双电源提供冗余切换后备保护，机箱温度自动检测，智能风扇自动调温技术，保证系统稳定运行。

5）强大的视频图像编解码能力，提供网络视频预览，视频数据网络集中存储和视频解码功能，每一块视频输入（编码）板可以实现32路标清H.264格式编码，每一块视频输出（解码）板可以同时对32标清编流解码，并提供8个高清（1920×1080）输出接口。

6）内置多个千兆网络接口，用于视频编码流为网络预览、网络集中存储，视频服务器、视频录像数据、网络摄像机的解码上墙。

7）视频流采用数字化后交换，彻底消除视频信号多次交换，造成图像质量下降的现象。

8）支持视频综合平台之间级联，提高综合平台的视频处理和组网能力，方便PC端综合管理软件对同一监控网络中平台设备统一管理。

9）支持视频图像二次处理，支持视频图像拼接、分割、叠加、缩放等功能。

10）采用模块化、机架式设计，满足多种监控业务的扩充的需求

2.2海量信息存储与管理

2.2.1海量信息存储需求

本系统在经济开发区公安局、派出所、开发区管委会信息中心、城管视频处理中心等视频图像中心或视频图像信息前端汇聚平台，根据视频图像信息前端汇聚情况，配备视频图像信息存储设备，对其汇聚的视频图像信息资源进行录像；其他单位或个人，按照“谁建设，谁存储”的原则，配备视频图像信息存储设备，对其自建的视频图像信息资源进行录像。

视频信息存储技术标准：

1）每路视频图像信息的录像回放分辨率应不低于D1格式（704×576像素）。

2）采用标准MPEG-2、H.264格式进行编码，并能由VLC解码。

3）保证以D1（720*576）的图像分辨率60天以上不间断存储。

4）对录像检索快速，具有完整的检索条件。

支持多用户同时回放同一录像，对基于对象的智能检索有一定的扩展能力。

5）具有用户较友好的互动界面，并可以剪取播放。

具有按文件、按时间段下载录像的功能；

6）存储时间同步。

数字图像存储设备应支持NTP。

模拟图像存储设备的标定时间与北京标准时间的随机误差应≤10秒。

7）具有根据时间、容量等条件实现自动清盘策略。

8）提供可供二次开发的计算机软件SDK包和接口函数

9）当上级监控中心“宕机”时,下级监控中心具备5天的临时应急存储功能。

当上级监控中心存储恢复正常后，存储自动转入上级监控中心存储，并在后台执行本地视频数据拷贝到上级监控中心存储，保证录像的完整性。

实现服务器异地容灾，及恢复后断点续传功能。

10）一级监控中心的集中存储用来存储重要事件视频数据库，需长期保存。

依托IP网络的成熟灵活性，根据公安业务要求实现对视频进行有效管理应用，同时为相关部门提供视频共享平台，建设一个具有稳定可靠、架构清晰、设置简单、易维护升级的数字视频存储系统。

2.2.2数据存储技术

系统设计选用IP-SAN作为网络存储设备。

IP-SAN，即基于IP以太网络的SAN存储架构，它使用iSCSI协议代替光纤通道（FC）协议来传输数据，IP-SAN架构不必使用昂贵的光纤网络、FC-HBA卡和光纤通道存储设备，而是使用IP以太网络、以太网卡和iSCSI存储设备。

因此，相比FC-SAN，IP-SAN存储架构要廉价的多。

与FC-SAN类似，IP-SAN也可以将存储设备分成一个或多个卷，并导出给前端应用客户端，客户端计算机可以对这些导过来的卷进行新建文件系统（格式化）操作。

客户端计算机对这些卷的访问方式为设备级的块访问，块级访问的特性决定了iSCSI数据访问的高I/O性能和传输低延迟。

IP-SAN继承了IP网络的优点：

1）实现弹性扩展的存储网络，能自适应应用的改变；

2）已经验证的传输设备保证运行的可靠性；

3）以太网从1G向10G及更高速过渡，只需通过简单的升级便可得到极大的性能提升，并保护投资；

4）IP跨长距离扩展能力，轻松实现远程数据复制和灾难恢复；

5）大量熟悉的网络技术和管理的人才减少培训和人力成本；

6）基于IP的存储最大贡献在于将存储网络集成到主流的数据通信领域中。

第3章指挥中心电视墙显示系统

指挥中心采用46寸LCD窄边液晶面板，按照7×3格式排列，集中显示监控视频图像，实现大量图像上墙显示。

3.1电视墙系统主要应用

一.高分辨率全屏显示GIS电子地图

可以把全墙作为统一的逻辑屏来显示高分辨率的系统应用程序，实现全屏显示和分辨率的叠加，比如GPS、GIS电子地图等，并且可将其作为底图，在上面开启各类应用窗口。

电子地图显示

二.各种信号均可灵活显示

视频信号：

如来自于监视摄像头的监视信号；

网络连接的计算机信号：

如来自于网络计算机的终端信号，网络显示可在Windows及Unix系统之间进行跨平台显示，网段上的终端数量无限制；

非网络连接的计算机信号：

如来自笔记本电脑、本地用户终端、或某台特定的终端信号；

各种信号均可单屏直通显示或跨屏任意大小显示。

三.直通实时视频信号显示

支持全制式视频信号输入，各类视频信号既可根据需要以直通的形式分别显示在投影墙两边的8个配有内置图像处理板的单屏上，或通过4画面分割器在一个单屏上显示4个视频图像。

128路视频信号中任意一路信号都可以通过控制软件在大屏幕上全屏显示。

四.多路RGB信号显示

提供独立的、非网络连接的RGB信号同时在超高分辨率投影墙上显示。

经多屏处理器处理的RGB窗口可以在投影墙上任意放大、移动。

多路RGB信号显示

五.网络信号的显示

通过网络方式连接的各种计算机工作站数量无限制，可同时在大屏幕上任意位置、任意比例显示网络信号，且具备一定的响应速度。

允许各个不同网段上的计算机或工作站将信号在大屏幕投影墙上显示，同时又不需要改变现有网络环境。

用户原有的基于网络的图形应用可以立即获得投影墙提供的大画面、高分辨率显示效果。

网络信号的显示 

六.各类信号混合显示

可将各种RGB、视频或网络信号在大屏幕上混合显示，既可实现不同信号间叠加（即RGB与视频信号叠加、RGB与网络信号叠加、视频与网络信号叠加）。

七.系统显示模式

系统具有多种显示模式。

系统的多种显示模式

3.2系统拓扑结构图

LCD大屏幕控制系统结构图

第4章智能数字高清卡口系统

4.1建设意义

东营市经济技术开发区平安城市视频监控系统拟新建5套卡口系统，对开发区的重要出入通道进行覆盖，增强公安管理部门对进入道口的机动车和驾驶人的查控力度，为打击各类违法犯罪行为提供科技手段，是公安交通管理部门亟待解决的问题。

为有效遏制车辆超速违章行为，控制、减少道路交通事故，应用道路监控设备结合现代信息网络技术，形成道路监控智能化网络系统，更好地提升道路动态管控和满足治安、刑侦、交通管理新形势的业务需求。

该系统（指前端部分）采用的高分辨率智能工业摄像机，记录经过监测点的车辆牌照号、车身颜色、车辆驾驶室内司乘人员面部特征等更多的信息，为车辆超速处罚、车辆布控、车辆及驾驶人关联排查等公安业务提供高质量的数据源。

4.2系统原理

海康威视智能数字高清卡口分10个组成模块，下图描绘了这10个模块及数据在这10个模块之间的流向。

智能数字高清卡口系统数据流向示意图

系统的工作流程如下：

1）车辆检测模块检测到车辆通过时，输出触发信号给抓拍与识别模块；

2）车速测量模块负责测量车辆的行驶速度，并将测速结果反馈给结果装配与通信模块；

3）抓拍与识别模块输出信号给成像与控制模块，由成像与控制模块对补光模块进行控制，然后由抓拍与识别模块进行图像采集、识别车辆牌照、识别车身颜色，并将识别结果反馈给结果装配与通信模块；

4）结果装配与通信模块负责将抓拍的图像、识别结果等数据进行装配打包，然后上传给车辆信息与设备管理模块；

5）车辆信息与设备管理模块将接收到的车辆信息进行分析、判断、存储，然后将需要上传的数据发给通信与远程维护模块；

6）通信与远程维护模块将待上传的数据传输给用户应用系统；

7）成像与控制模块在根据抓拍与识别模块的指令进行控制的同时，也将当前成像部件的状态反馈给抓拍与识别模块，以便抓拍与识别模块修正其控制指令；

8）结果装配与通信模块同时负责获取前端设备的状态，并将状态上传给车辆信息与设备管理模块；

9）通信与远程维护模块同时负责获取前端设备的状态，并将状态上传给用户应用系统；用户应用系统亦可通过该模块对前端设备的软件进行远程自动更新；

10）监测与恢复模块定时同抓拍与识别模块进行通信，监测设备的运行状况，在设备故障时尝试进行自动恢复；

11）启动引导与监测恢复模块定时同车辆信息与设备管理模块进行通信，监测设备的运行状态，在设备故障时尝试进行自动恢复；同时负责启动引导系统，使设备恢复正常工作。

4.3系统结构设计

4.3.1系统拓扑结构

智能数字高清卡口系统拓扑图

4.3.2系统组成

一、车辆检测子系统

本系统采用地感线圈加车辆检测处理器检测车辆。

配置车辆检测处理器负责给出车辆到达和离开的信号。

二、车速测量子系统

本系统采用地感线圈加车辆检测处理器对车辆的行驶速度进行测量。

采用地感线圈方式测速时，需要配置车辆检测处理器负责对车辆行驶速度进行测量，一台车辆检测处理器可对12个车道的车辆行驶速度进行测量，测速结果通过RS485总线接口发送给智能工业摄像机。

三、成像与控制子系统

成像与控制子系统功能主要由智能工业摄像机，智能补光灯负责完成。

成像清晰是牌照识别的技术关键。

本系统采用海康威视专用智能工业摄像机，整个图像成像控制系统是一个由智能工业摄像机、智能补光