园区智慧安防系统解决方案V10.docx

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园区智慧安防系统解决方案V10

园区智慧安防系统解决方案

2016-01

更新记录

序号

日期

新版本号

更新说明

作者

1

V1.0

方案编写

臧磊

2

V1.0

方案审核

一、园区智慧安防建设概述

1.1、园区智慧安防建设背景

目前企业、社区、校园等园区安防设施包括视频监控、周界报警等各种安防子系统，但是各个系统相对孤立，没有形成对其它安防子系统统一整合管理，因此对防控能力产生了一定的限制，为应对这一现状，互信互通研发了智慧安防系统，从安防数据整合、联动分析、智能应用三个维度出发，对各类安防数据进行深度挖掘和应用，从而最大限度提升园区防控管理能力。

1.2、园区智慧安防系统建设目标

互信互通针对园区安防建设提出四点建设目标：

1、优化结构：

采用模块化方式建设综合性安防管理系统。

2、统一呈现：

所有安防子系统数据在一个平台上集中呈现。

3、一体防控：

视频数据和其它安防子系统数据联动作业，实现一体防控。

4、深化应用：

采用最新算法，对现有数据深度挖掘，提升数据利用价值。

二、互信互通智慧安防系统简介

2.1、系统介绍

互信互通智慧安防平台对整个安防系统进行统一整合，联动作业，并通过智能算法拓展数据使用价值，整个平台采用将视频浏览、系统软硬件管理、视频质量诊断、安防子系统联动、远程设备管理等各种能力进行融合，形成统一管理综合防控平台。

园区智慧安防系统从软件应用模块到硬件模块采用分布式部署模式，从优化底层基础设施到应用软件嵌入，对整个全球眼数据的整合分析、智能应用，移动扩展提供高效、安全、准确、易操作的服务保障。

2.2、方案设计原则

Ø整合资源，节约投入

系统能通过软件设计方法，兼容和整合已有的各种监控、报警设备资源，避免重复投入，控制系统总体建设成本，节约资金投入。

Ø业务优先，安全至上

以业务需求为导向，优化系统设计，调节监控图像传输的路数和网路带宽，保证生产业务数据的优先传输。

釆取必要的安全保护措施，不能因某点故障影响整个系统运行。

防止非法接入、非法访问、病毒感染和黑客攻击，防雷击、过载、断电、电磁干扰和人为破坏等。

Ø稳定性原则

系统的软硬件设计，能满足长期24小时不间断稳定运行，一旦出现故障，能够提示并自动恢复。

Ø可扩展性

系统采用符合标准的接口和协议，方便与其它系统的对接；采用结构化设计，便于模块的增加与删减。

Ø易用性原则

用户界面直观，易操作。

Ø先进性原则

系统采用当前成熟、主流、先进的技术和产品，应能将视频监控系统与报警系统、门禁系统等其它安防子系统进行集成，使视频监控系统与安防系统中其它子系统间实现无缝连接，在统一的操作平台上实现集中、统一的监视、控制和管理。

2.3、园区智慧安防系统应用模块介绍

智慧安防系统应用模块主要包括：

Ø视频监控模块：

采集现场环境音视频资料并存储。

Ø报警模块：

采集报警信息，并发出相应警报，提醒相关人员，并根据实际情况进行报警转发、上传等操作。

主要包括烟雾报警、红外报警、远程灯光控制等。

Ø语音对讲模块：

监控中心与前端网点进行语音通话。

Ø门禁模块：

控制重要出入口进出门，防止非法人员或XX人员擅自进入。

Ø卡口电警模块：

对接卡口电警数据集中整合，进行深度智能分析应用。

Ø消防模块：

对接消防主机，实现消防点位上图以及视频联动。

Ø110报警接入模块：

与呼叫中心报警系统对接，实现电话语音报警及短信报警功能。

Ø运维模块：

实现前端实时视频以及存储视频实时运维保护。

三、智慧园区安防系统建设综述

3.1、系统建设思路

紧紧围绕客户需求，针对客户的不同职责及应用，设计最合理、最有效的功能，提供给用户最好的使用体验。

安防监控系统建设采用网络技术、数字图像处理技术、图像传输技术、图像编解码技术、视频智能分析技术、数据库技术、系统集成技术、物联网技术等，为客户社建设一整套高集成度的智能监管平台。

3.2、系统建设内容

智慧安防系统建设由浅到深可分为三个层次：

（一）监控与报警联动

系统应首先满足能够采集被监控区域的视音频资料，看清并识别被监控区域目标的细节特征，接收报警信息并发出警报，满足营业场所和办公场所等地的安全需要。

（二）远程联网

营业网点的广泛分布和多级行政管理体制需要系统实现多级远程联网，以及音视频、报警、设备状态、录像资料等数据和信息的共享，快速处理应急突发事件。

（三）综合管理

安防监控系统应不再局限于联网监控报警，应将门禁系统、语音对讲系统等独立工作的子系统进行整合，并结合业务流程，提高系统的业务关联度，从而优化业务流程，进行业务综合管理，实现多系统数据共享、报警联动和管理提升。

3.3、系统拓扑

整个系统采用分级架构，以行政管理体系为纵向主线，以业务功能为横向主线。

系统分为三大层级：

总控中心（一级）、分控中心（二级）和前端网点（三级）。

前端网点的图像、声音、报警等信息通过监控专网接入到智能监管平台，各级监控中心根据相应权限，完成对各点位的切换显示和控制，并对整个系统进行管理。

3.4、系统总体架构

整个智慧安防系统分为采集层、传输层、核心能力层、应用层、客户端。

四、互信互通园区智慧安防平台方案

4.1、平台概述

互信互通系统智慧安防平台软件（以下简称“平台”）是互信公司自主研发、设计并获得自主知识产权的高新技术产品，采用模块化设计，部署方便，操作简单，系统能够长期高效稳定运行。

平台可根据不同的管理要求和监控现状做定制开发，充分提高监控管理的效率。

以平台为核心的整个联网监控系统集音视频与报警信号采集、编码存储与传输、图像解码上墙、数据管理与分配、业务综合应用等先进的技术及理念于一体，为用户实现业务清晰、使用方便、管理高效的统一监控与综合管理。

4.2、平台特点

技术成熟、应用广泛

核心平台及扩展组件已在全国及省内广泛应用于金融、政府、军队、公安、能源、环保、旅游、教育等数十个重要行业的联网监控项目中，在四川省内已建成并投入使用近12万余个监控点位。

架构先进、性能稳定

平台基于linux系统构建，采用J2EE企业级技术为核心服务构建体系，采用C、C++技术作为设备接入开发工具，具备了很好的安全性、稳定性、开放性、高效性。

根据中国电信上海研究院的测试，该平台的稳定性已经达到电信运营级的标准（99.99%），而众多实际项目的多年实际运行结果也证明了平台的高稳定性。

兼容性强、开放性广

平台能够兼容目前国内主流的30余个厂家的视频服务器、硬盘录像机、网络摄像机。

根据统计，这些厂家的产品在国内市场占有率在90%以上。

用户采用该平台，能以较低的代价对前期已建设的系统进行简单改造后即可联网。

平台采用软解码技术能实现将任意视频进行编组轮询、投放。

平台在应用层制定了标准的调用接口，提供与第三方系统对接的能力。

4.3、平台架构设计

4.4、平台模块组成

平台采用模块化的组成架构，用户可根据实际情况选择性的部署服务模块。

4.4.1、基础模块

基础模块是“智能监管平台”正常运行所必需的模块，这些模块为基本的远程图像查阅，前端录像远程查询与下载，设备与账号的注册、接入、认证与管理功能提供服务。

4.4.1.1、视频联网模块

视频联网模块包含中心管理模块、接入服务模块、数据库模块。

●中心管理模块

中心管理模块对所有业务进行认证管理，提供运营级服务。

中心管理模块是唯一可以直接访问数据库的模块。

任何需要永久存储的服务数据都必须经过中心管理服务器提供的接口进行访问。

中心管理模块主要有两种服务：

中心管理服务和AAA服务。

中心管理模块是业务系统的核心，主要功能包括：

用户管理、设备管理、日志管理、业务管理。

AAA服务提供了认证、授权和记账服务。

1）强大的设备管理

可以把网络图像系统的所有硬件设备纳入中心管理平台来进行管理和参数设置。

2）方便的机构管理

为用户提供强大的管理功能，包括部门用户管理（用户信息管理，用户账户禁/启用等），部门设备管理（设备分配等），部门用户授权（企业内部用户授权）。

支持批量参数设置。

3）强大的查询功能

在客户端对包括了用户操作日志、故障及报警、在线用户情况和在线视频情况等的查询。

4）日志管理

提供灵活的日志的查询功能。

日志管理方面，提供日志导出功能。

5）前端设备远程管理

提供包括对视频服务器、网络摄像机、显示终端以及客户端的远程管理功能。

包括远程软件升级、查看版本信息、远程重启、远程设置网络参数等。

6）灵活的授权机制

系统管理账号可以同时具有设备维护、业务开通和机构管理的权限，并且用户可见的系统资源是严格按照权限配置的：

一个区域的设备维护人员只能查看本区域的设备，其他区域的设备是不可见的；某个机构内的用户只能查看本机构的资源，其他机构的资源（如摄像头）是不可见的。

7）强大的信息统计及报表输出

提供设备等信息的统计。

用户可以查看相应机构下的设备数目。

可以查看具体某摄像头用到分发和接入的详细信息。

利用排序、分组和过滤功能操纵数据列表，有效的提高工作效率。

将故障日志、用户操作日志，系统重要的数据都可以MSExcel报表的格式输出。

8）灵活的视频分发策略

提供灵活的视频分发策略设定，可以支持单摄像头视频分发指定。

●接入服务模块

接入服务模块对平台内硬件、客户端、账号等进行安全认证，屏蔽非法设备和账户，降低系统风险，确保平台安全、可控、可管。

接入服务模块的作用主要体现在以下方面：

1）设备注册

前端设备，如视频服务器，必须通过注册服务进行注册，这样，系统才能够访问该设备。

一个视频服务器只能使用一个注册服务。

2）定位服务

定位服务利用设备URL定位设备。

类似于web应用，设备URL类似于网页的URL。

所有网页都有一个全球唯一的URL，只要我们给出网页的链接（URL），web应用的定位服务就可以找到它。

这个网页可以位于任何的网站上。

实际上，一个平台可以部署多个接入服务器。

接入服务器类似于网站，设备类似于网页。

不管设备在哪个接入服务器上注册，只要我们给出设备的URL，定位服务就可以找到它。

设备URL的组成部分包括：

●二级设备ID，如摄像头、报警输入、报警输出

●一级设备ID，如视频服务器

●接入服务器IP

定位服务的一个简单流程如下：

（1）终端（前端或客户端）将控制信令发送到注册的接入服务器（即本地接入服务器）。

（2）本地接入服务器查看URL中的接入服务器IP，如果该IP是本地接入服务器的IP，则处理该控制信令并将设备的ID转换为IP，然后将信令发送到设备，否则将继续发送。

（3）通过转发，正确的远程接入服务器处理该控制信令并将设备的ID转换为IP，然后将信令发送到设备。

从URL的组成和上述流程可以知道，终端的控制信令必须发送到接入服务器，并且，必须将一级设备的ID转换成IP。

这样，控制信令才能发送到想要发送的地方。

我们还可以知道，如果发送控制信令的终端与接收信令的终端在同一台接入服务器注册，则信令的传递只经过一台接入服务器，否则要经过两台或多台。

3）重定向服务

用户通过客户端获得实时视频流的方式有两种：

直接连接或间接连接。

在直接连接方式中，客户端与前端建立视频连接；在间接连接方式中，客户端与前端没有视频连接，而是与流媒体服务器建立视频连接。

前端的处理能力和网络带宽通常都十分有限，因此，提供的视频连接数很少。

假如前端的接入网络是ADSL（上行带宽为512kb），则该前端只能支持一路CIF格式的视频连接，因此，如果有多个视频连接请求则该前端无法提供服务。

重定向服务以前端的最大连接数作为判断条件，当未达到最大数量时由前端提供直接的视频连接，否则，重定向到流媒体服务器，由它提供视频连接。

4）客户端穿透NAT（networkaddresstranslation）

客户端注册后与接入服务器保持tcp长连接，这样，当客户端位于NAT后边时也能接收信令和消息。

5）终端设备认证

当前端和客户端在平台注册时如何确定其合法性？

当客户端向前端发送视频连接时，后者如何知道前者是合法的？

终端设备认证服务解决这些问题。

平台需要对终端认证，终端不需要对平台认证，就是说，终端信任平台。

此外，终端设备之间需要认证。

●平台对客户端认证

用户登录成功后获得一个系统sessionID，客户端发送的请求都包含这个sessionID。

认证服务检验sessionID的合法性。

●平台对前端认证

前端的设备ID由智能监管系统颁发，非系统颁发的ID都是非法的。

认证服务检验设备ID的合法性。

●客户端与前端之间的认证

当客户端向前端发送请求时（如视频连接），前端需要认证客户端的合法性。

认证服务生成一个票据（ticket）并发给前端和客户端，每一次请求生成一个不同的ticket。

客户端携带ticket访问前端，由前端验证。

认证服务是集中式的认证，集中发放ticket。

因为终端信任平台，所以信任平台发放的ticket。

除此之外前端还支持分散式的认证。

前端可以设置密码帐号，客户端访问前端时携带前端的帐号。

例如，客户端用ftp从前端下载录像文件时必须携带前端设置的ftp帐号。

6）中心报警联动

当报警事件发生时，系统可以触发一系列动作。

触发动作的过程称为报警联动，动作的集合称为报警预案。

报警事件（或报警信号）包括移动侦测、外部报警输入，以及第三方系统产生的报警信号；报警预案中的动作包括启动录像、触发报警输出设备、启动摄像头巡航移动、投放电视墙、发送短信或电子邮件等。

中心报警联动是对前端现场报警联动的补充，两者的工作原理类似，不同的是，前者的联动逻辑部署在平台上，后者的部署在前端，而且，中心预案的动作种类更多，动作触及的范围更广。

现场联动通常是触发现场的报警输出设备，中心联动可以触发系统范围内的任何报警输出设备。

●数据库模块

数据库模块是整个系统的数据容器，保存整个系统的数据资源。

为保证海量信息的存储，数据库模块采用大型关系数据库系统，满足大数据量的吞吐和并发。

存储的主要信息有设备信息，日志信息，用户信息，故障信息，报警信息，平台信息和临时的会话信息等。

4.4.1.2、流媒体转发模块

流媒体转发模块的作用在于进行视频流的复制与转发，减少视频流对网络带宽的占用，解决因带宽有限造成的传输瓶颈。

流媒体转发模块将来自视频源的一路视频复制多份并传送到多个视频目的地，例如，将某个摄像头的视频复制给多个客户端，解决大量用户访问同一路视频图像所遇到的前端设备处理能力和网络带宽瓶颈的问题（参看重定向服务）。

一个平台中可以部署多个流媒体转发模块，以均衡大量的视频连接路数。

视频流分为输入视频流和输出视频流，每个流媒体转发模块都要分担一定数量的输入和输出视频流。

流媒体转发模块支持负载均衡。

由接入服务模块直接管理流媒体转发模块。

来自前端的输入视频流由接入服务模块的重定向服务按照某种负载均衡算法选择流媒体转发模块承载，流媒体转发模块根据自己的负载情况选择自己提供视频输出。

来自前端摄像头的输入视频流在流媒体转发模块上承载，承载量主要考虑两种极端的情形：

一种是摄像头的数量很多，但每个摄像头被同时访问的用户数量很少；另一种是只有一个摄像头，但同时访问它的用户数量很大，比如一百万个用户。

4.4.1.3、电子图片地图模块

电子图片地图模块用于在图片上进行点位标注和点位信息显示。

传统的树形目录结构，在网点名称下，树形排列着该网点的各个前端摄像头。

该方式虽简洁方便，但操作者无法了解各点位在网点安装的位置信息，缺少对安防系统的整体感观。

图片地图模块用于解决这一不足，通过将点位标注于网点图片地图上，操作者可直观感知点位的位置信息。

4.4.1.4、客户端升级服务模块

客户端升级服务模块为分控客户端提供远程升级服务。

当平台具备新应用、新功能需要进行升级时，一般采用现场升级的方式。

但当系统规模大，分控客户端众多时，现场升级方式会耗费大量的人力、物理和财力。

借助于平台对分控客户端版本的有效识别以及对FTP网络协议的支持，当新的版本发布时，老的版本能够在线进行远程升级。

4.4.1.5、报警联动模块

报警联动模块面向与平台直接相关的DVR/NVR、IPC等设备，通过对报警信息的管理，提供平台报警服务。

前端设备中，DVR、IP摄像机均集成了报警I/O接口，能够接收报警探测设备触发的报警，输出报警信号给告警设备，实现本地报警联动。

报警联动模块主要用来接收前端DVR、IP摄像机上传的报警信号，并进行记录、显示和设备联动，实现前端与平台之间的联动。

4.4.1.6、语音对讲模块

语音对讲模块主要实现IP网络对讲设备的接入，它与视频监控系统相结合，实现可视对讲、广播、监听等功能。

IP网络对讲不同于DVR的对讲，它利用现有的IP网络，通过SIP协议创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。

传统的DVR对讲一般只能进行单向的喊话或双向通话。

由于传统的语音对讲是通过DVR来实现的，因此不论单路DVR，还是多路DVR，都只能进行1路语音对讲，这就限制了语音对讲的应用范围，增加了施工难度和建设成本。

而IP网络对讲，独立于DVR，部署灵活，接入方便，节约施工成本和施工周期。

4.4.1.7、远程灯光控制模块

远程灯光控制模块实现对营业厅、大楼、机房等场所的开关灯控制。

4.4.1.8、数字显示模块

数字显示模块是平台中负责将视频图像投放到大屏幕电视、监视器或电视墙的业务模块。

数字显示模块的主要特点：

●设备管理

●注册

注册是数字显示模块启动后的第一个动作，如果注册不成功，则尝试重新注册，直至注册成功。

注册成功后，则定时向接入服务器发送心跳信息，一旦心跳失败，则重新注册。

●心跳

数字显示模块启动后，根据注册回应的心跳间隔时间（HeartCycle），定时向服务器发送心跳信息，以通知管理系统数字显示模块服务正常运转。

●解码

数字显示模块接收的数据是经过编码的网络数字信号，该信号通过数字显示模块进行解码还原成能被显示设备识别的图像信号。

4.4.1.9、系统管理模块

系统管理模块提供系统机构、设备、用户等基础管理功能设置。

4.4.1.10、客户端

客户端面向系统管理人员和系统操作人员，提供系统管理、配置、功能操作的界面。

4.4.2、扩展应用模块

4.4.2.1、多级平台模块

多级平台模块主要针对金融机构因管理或地域等原因需要部署多级监控平台时，实现子平台与总平台的数据同步，资源配置等功能。

4.4.2.2、GIS系统模块

GIS系统模块主要用于和GIS地图进行对接，将各网点的监控点、报警点等信息在GIS地图上进行可视化标注，配合报警联动，快速定位报警发生地，增强对突发事件的快速响应能力，从而提高整体安全防范能力。

GIS系统模块提供比图片地图模块强大许多的功能。

GIS系统模块依托专业的地图引擎，提供矢量电子地图，能够快速精细放大/缩小电子地图。

通过建立多个图层，将信息进行分类标注。

在需要时，选定相应条件，精确过滤各种信息或者组合各种信息，实现数据的深度应用。

通过GIS系统模块，除了在GIS地图上能够进行常规的监控操作外，还能叠加显示点位信息、设备信息、周边信息、网点图片，联系人信息等各种信息，使复杂的系统扁平化，使复杂的操作简单化。

4.4.2.3、业务督导模块

业务督导模块是提供给业务部门用于规范柜面服务礼仪，提高用户品牌形象的业务模块，能够使监控中心实现非现场检查。

视频监控的音视频资源作为基础的资源，是安防系统的“生产资料”。

业务督导模块是对音视频资源“深加工”后的增值应用模块，它以音视频为基础，通过对相关资源的调阅，以内部管理规章和制度为依据，对关注点进行评价，并生成相关报表进行公文流转。

4.4.2.4、信息发布模块

信息发布模块用于客户端消息即时发送，报警信息即时投送、LED屏信息控制等。

当LED电子显示屏通过RJ45网络接口，采用TCP/IP协议并接入平台时，信息发布模块允许操作人员根据权限，向单个LED显示屏发布文字信息、报警信息、业务信息、欢迎词等内容，或者向多个LED显示屏进行统一的业务信息发送，新业务、新产品的信息推广，管理信息发布等，实现信息的快速发布和传播。

4.4.2.5、集中存储模块

集中存储模块提供图像中心存储服务。

集中存储模块用于中心存储，与前端的现场存储一样都是用来存储录像文件的，不同的是，中心存储需要通过网络来传输录像文件，而现场存储是就地存储。

集中存储模块支持“推”和“拉”两种存储方式。

按照推方式，前端首先要将视频流保存为录像文件，然后将文件上传到中心存储服务器；按照拉方式，中心存储服务器与客户端一样直接与前端建立视频连接，自己将视频流保存为录像文件，这时，从前端的角度来看，中心存储与客户端没有区别。

集中存储模块支持文件下载和流两种录像回放方式。

在文件下载方式中，客户端首先要把录像文件下载然后再回放；在流方式中，客户端是边下载边回放。

4.4.2.6、出入口控制模块

平台通过出入口控制模块，完成对门禁系统信息获取、门禁系统控制、门禁系统状态信息集中显示等功能。

出入口模块采用TCP/IP协议，通过代理服务，将门禁系统控制指令发送给门禁控制器和读卡器进行数据同步与规则设定；门禁控制器和读卡器对所读取的数据信息、报警信息等通过网络传送到平台进行判断，根据判断结果，进行相应的处理操作。

4.4.2.7、设备维保管理模块

设备维保管理模块用于记录系统中各类设备的建设、使用、维修、更换、折旧等情况，方便系统运维管理人员了解设备的安装使用信息，进行设备维保管理。

联网视频监控系统集成了大量的前端监控设备，这些设备数量众多且庞杂，监控设备的投入使用时间，维修或更换情况，折旧完成时间等信息各异，这给设备的精细化管理带来了极大的挑战。

4.4.2.8、智能路由管理模块

智能路由管理模块，主要用于管理联网系统中的各种设备结点和主机结点的属性、配置、状态、性能和告警等。

目标设备和主机在网络管理系统内统称为被管理的终端（EndStation）。

终端包括：

视频服务器（PU）、摄像头（Camera）；呼叫控制服务器（CCS）、网络录像单元（NRU）、视频转移分发单元（VTDU）；中心管理服务器（CMS）、数据库（DB）；智能路由管理模块本身包含的后台服务器、数据库等。

智能路由管理模块实时监测这些联网终端的信息和网络带宽的占用，并根据监测信息，智能调整设备的负载和带宽的使用。

4.4.2.9、365存储管理模块

365存储管理模块用于保障前端视频按照设定预案进行存储，减少平台操作人员的工作压力。

历史录像作为主要的事后查证的资料，受到安保部门的格外重视，其连续性、完整性和足够性是重要的评价指标。

由于硬盘数量众多，为了验证录像的连续性、完整性和足够性，往往需要平台操作人员花费大量的精力进行手动检索才能发现问题。

365存储管理模块将平台操作人员从这种高强度低效益的工作中解放出来，由平台自动进行数据查询和比对，让平台操作人员的精力真正用在安全隐患的查找和排除上。

4.4.2.10、视频质量诊断模块

视频质量诊断模块能够自动检测视频质量的好坏。

对于视频图像的大规模运用，比如一个地级市的平安城市建设或者一个省级银行的联网视频监控，通过人力的手段来排查每个摄像头的图像好坏，已经越来越不现实。

在系统高可用率与运行维护低成本的双重要求下，通过高科技的信息技术和精密算法，让系统自动检测、甄别、筛选，发现图像质量的好坏后，再交给管理人员处理，无疑是优选方案。

4.4.2.11、电警卡口辅助模块

电警卡口辅助模块与前端卡口系统对接，全面整合了专业卡口与非专业卡口（包括电子警察、治安视频监控、停车场监控），利用车牌识别技术进行视频复用，实现卡口资源的跨区域、跨部门