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                第八章 安防技術與產品應用
                第二節 安防視頻監控技術在多領域的應用

                  經過近30年的發展,視頻監控技術以其直觀、準確、及時和內容豐富而廣泛應用于社會的諸多領域,并發揮著越來越重要的作用。本文主要介紹視頻監控技術在平安城市、智能電網、智能交通等三個領域的應用情況。

                  一、視頻實戰平臺和視頻偵查應用系統在平安城市中的應用

                  城市報警與監控系統是公安機關信息化建設的重要內容。自2005年全國首批報警監控試點城市監控系統建設啟動以來,我國平安城市的建設步伐已經進入到平穩階段。隨著平安城市建設的深入推進,系統建設規模不斷擴大,平安城市監控系統進入到聯網監控和業務融合的時代。

                  (一)視頻監控系統聯網建設現狀

                  1.視頻系統聯網的必要性

                  2012年2月,公安部下發《全國公安機關視頻圖像信息整合與共享工作任務書》!度蝿諘访鞔_了加快視頻圖像信息平臺建設的指導思想、總體目標、工作原則和任務以及工作安排和要求!度蝿諘芬笕珖矙C關開展視頻監控系統聯網建設及視頻圖像信息整合與共享工作,在2015年前建成互聯互通并可在授權范圍內互控的多級視頻圖像信息共享平臺,以滿足各部門、警種以及情報研判、指揮通信、偵查破案、治安防控、社會管理、反恐防暴、維穩處突、規范執法等工作對視頻圖像信息的需求,逐步將視頻監控技術打造成公安機關新型的專業技術!度蝿諘返南逻_正式拉開了全國公安機關視頻監控大聯網的序幕,這對提升公安機關核心戰斗力、推進科技強警、預防打擊違法犯罪、維護社會穩定都具有重要而深遠的意義。

                  為了實現城市范圍內由不同設備、異構網絡組成的各類監控系統間的互聯、互通、互操作,綜合利用各種監控和報警的信息資源,建設視頻基礎聯網系統,實現省/市/縣的治安監控圖像聯網共享,并且能夠為公安業務的實戰及綜合應用提供基礎視頻資源,使之得到有效利用,已成為目前公安視頻應用越來越迫切的需求。

                  2.視頻系統聯網的標準化

                  隨著《GB/T28181-2011安全防范視頻監控聯網系統 信息傳輸、交換、控制技術要求》等文件的發布、培訓和推廣,視頻系統聯網的標準化基本上已成為行業內的共識。隨著《公安視頻圖像信息聯網與應用標準體系》的批復、撰寫和推廣,會進一步確立標準對行業起的基礎性作用,以推進全國性視頻系統大聯網的建設。

                  3.視頻云平臺成為視頻系統聯網的發展方向

                  近年來,各級公安機關已經初步建立了視頻聯網平臺和綜合應用平臺,但是在實際使用中也逐步發現了該平臺視頻回放下載權限區分不清、運行維護管理難、存儲空間浪費大、視頻圖片檢索難、計算速度慢等問題,尤其是對視頻數據的應用主要以人工為主輔以簡單的智能視頻分析,存在“視頻在、找不到”,“找得到、找太久”,“有服務、不可靠”等海量視頻應用的瓶頸。人工檢索為主的方式正在成為視頻成功應用的最大障礙,視頻圖像資源與其他公安業務系統無法實現深度共享和整合應用,視頻圖像遠不能滿足“情報主導警務”案件偵破和社會治安管控的要求,對公安各部門處理案情事件的能力有著一定的影響。

                  面臨這樣的現狀,首先要推廣視頻結構化技術,通過視頻的結構化描述和語義分析,實現對視頻數據基于計算機的檢索、查詢、管理、推送;其次,一些跨區域大案要案也需要大量的計算機軟硬件資源對視頻數據進行集中處理,這就需要建造專用的視頻云計算中心,依托視頻云計算中心提供專業的視頻應用服務,將大量的警力從調閱查詢視頻的簡單而重復的工作中解放出來,使得基于視頻的圖偵真正發揮其作用;再次,需要滿足公安視頻實戰應用需求,建立基于視頻信息的快速檢索、軌跡跟蹤、智能研判、預警布控、遠程協同辦案等業務功能,全面提高公安機關利用視頻圖像資源預防和打擊犯罪的能力。

                  綜上所述,基于視頻的應用越來越廣泛,視頻相關的計算在各種應用中越來越多,計算類型越來越豐富,計算量越來越大。傳統的分布式計算框架很難滿足需要。視頻云計算框架就是為了解決海量視頻的計算、存儲、查詢等問題而設計的綜合解決方案。構建一套開放的視頻云框架,以視頻云框架為基礎提供統一的視頻云計算服務,展開高端應用與深度整合,建立具有特色的視頻實戰應用,實現全警采集、全警應用、全警共享、跨部門協同作戰的公安信息化,更好地開展多部門、多警種的合成作戰,進一步實現跨警種、跨部門的信息資源綜合開發利用,已經成為現階段的迫切需求。

                  通過建設開放的視頻云平臺,實現各類文件的統一存儲,同時保證系統彈性擴展性,支持多個廠家智能分析算法的接入,對外提供統一的、專業的視頻存儲、分析服務,供各警種業務系統進行服務調用,也可以提供應用服務給視頻實戰平臺,服務于各業務警種進行業務應用。

                  (二)視頻實戰平臺的應用

                  1.視頻實戰平臺的提出

                  視頻圖像信息是公安機關開展警務指揮調度、偵查辦案和社會治安管理的重要信息,近年來在科技強警示范城市建設的大力推動下,各地公安機關建設了各類視頻監控系統、卡口系統等,隨著監控圖像信息聯網應用的需求日益加深,視頻圖像無法共享、建設時互聯互通不暢、深度應用不足等問題日漸凸顯,巨大的視頻圖像資源潛力未得到充分的挖掘利用,對有效提升公安機關核心戰斗力已經形成一定制約,因此亟待需要實現視頻圖像信息的共享以及深度應用,提升視頻圖像信息服務警務工作的力度。

                  視頻實戰平臺是針對目前視頻監控的共性特點和公安業務應用的特殊性,以視頻共享平臺、聯網平臺建設為核心,打造跨區域、跨部門、跨警種的視頻圖像信息實戰應用平臺,以進一步拓展視頻圖像信息在公安業務中的應用廣度和深度,從而提升公安機關核心戰斗力,為指揮調度、預防打擊違法犯罪、維護社會穩定提供有力的信息支撐。

                  2.視頻實戰平臺的建設內容

                  建立以視頻共享平臺為基礎的視頻實戰平臺,實現視頻圖像信息整合、調度、存儲和管理,滿足各警種反恐防暴、維穩處突、應急指揮、社會管理等警務工作的扁平化指揮需求,并通過視頻專網交互系統、公安網交互系統,在保障視頻圖像信息在網內安全、可靠傳輸的前提下,實現向公安網平臺的圖像信息推送。

                  視頻共享平臺主要實現公安治安監控、社會面監控、3G移動監控資源的整合,實現監控視頻圖像的統一瀏覽、調度,為公安干警日常視頻巡邏、調取監控圖像進行案事件研判、啟動重大警情時的應急預案等提供視頻圖像支撐。

                  視頻實戰平臺基于GIS系統,實現視頻監控圖像、卡口資源以及警務資源的可視化應用及視頻指揮。建立視頻圖像信息庫,為全警日常警務工作中收集到的可疑或涉案圖像資源提供統一的資源管理及存儲空間,利用先進的智能分析技術實現視頻布防,并通過完善的系統運維管理機制以及績效考核。這樣一方面確保系統整體平穩、健康地運行,另一方面為系統配置提供基礎數據信息,從而滿足各部門、警種以及情報研判、指揮通信、偵查破案、治安防控、社會管理、反恐防暴、維穩處突、規范執法等工作對視頻圖像信息的需求。

                  3.視頻實戰平臺的架構

                  視頻實戰平臺實現視頻、圖像、案(事)件信息從接入、分析、展示、存儲、應用、系統管理的無縫銜接。

                  平臺主要分為數據層、服務層、應用層、表現層和用戶層。其架構如圖所示:

                  


                  (1)接入層

                  可以接入公安視頻專網視頻監控平臺、高清卡口監控系統、社會監控資源以及GIS地理信息系統。實現各類視圖信息的接入,為視頻實戰平臺提供外部接入系統支持。

                  (2)云存儲

                  主要解決底層數據來源問題,包括報警來源數據、視頻監控圖像數據、電子卡口圖像數據、GIS系統地圖數據等。

                  (3)云計算

                  包括各種功能模塊,如視圖接入控制服務、解碼上墻服務、事件檢測服務、實時索引服務、視頻診斷服務、視頻檢索服務、可視化服務、分析服務、視頻濃縮服務等,這些功能服務均采用SOA架構,實現對視頻和卡口的視圖信息的統一管理、綜合應用,同時提供方便快捷的視圖信息搜索。

                  (4)應用服務層

                  主要包括視圖監控功能、視圖布控功能、視圖可視化展示功能以及基于視圖庫的便捷搜索查詢功能。視圖監控可實現視頻資源的實時瀏覽、歷史調閱、設置預置位、畫面輪巡查看等;視圖布控功能可實現運動目標、車輛、事件的檢測等;可視化展示是基于GIS地圖上的視圖直觀化展示;視圖庫主要實現目標視圖存儲、報警信息的管理、查詢、研判分析和濃縮摘要處理等,同時平臺具備完善的運維管理機制。

                  (5)應用展現層

                  平臺應提供三種展示方式,包括視頻綜合應用客戶端軟件、WEB瀏覽器軟件和移動終端軟件。

                  (6)用戶層

                  根據不同警種需求,平臺可滿足治安、交管、監控、指揮、刑偵、情報等不用警種的不同應用需要。

                  (三)視頻偵查系統的應用

                  1.視頻偵查應用系統的提出

                  自公安部2005年開展城市報警與監控系統第二批試點以來,全國各地紛紛開展了“天網工程”、“平安城市”、“金盾工程”等大型安防工程的建設。視頻監控系統的建設在服務于偵查破案、決策指揮、治安防控和社會管理上正在發揮越來重要的作用。尤其是在服務于偵查破案上,視頻圖像能夠直觀顯示、即時反應案發現場情況,具有震懾犯罪、實時監控、鎖定目標、固定證據、提供線索等多項功能。據統計,僅2011年各地利用視頻監控技術破獲刑事案件17萬起。通過“天網工程”、“平安城市”建設以及社會中各種視頻監控設備的廣泛應用,利用視頻圖像為偵查破案服務已經成為現實,視頻圖像偵查技術已經成為公安部門繼刑事技術、行動技術、網偵技術之后的第四大技術手段。

                  視頻圖像偵查技術是利用現有的視頻監控數據,在人工輔助的情況下,借助計算機圖像處理和視頻智能分析技術,實現有效信息的提取,用于輔助研判的新型偵查技術。圖偵技術從本質上來講就是對視頻監控圖像進行梳理、查閱、分析、研判、提取、加工和應用,即通過對視頻監控圖像這一載體蘊含的信息進行提取分析,從中篩選有價值的線索或證據來為偵查破案活動服務的一種技術。從技術上說,視頻圖像偵查是視頻監控、圖像分析、網絡傳輸、計算機應用等現代科學技術與傳統偵查手段相結合的產物。

                  視頻圖像偵查項目是全國公安裝備建設“十二五”規劃的重點建設項目之一,是保障全國公安機關刑偵部門視頻偵查工作順利開展、充分實現視頻監控系統效益最大化的關鍵項目。目前公安在案件視頻的分析偵查過程中,存在著調閱難、檢索難、比對難、管理難等突出問題。各地公安機關都開始規劃并建設視頻圖像共享和應用體系。

                  2.視頻偵查應用的單兵系統

                  在公安市局、分縣局和刑警中隊部署智能視頻偵查單兵系統,該系統可以提高視頻圖像資源的管理、調閱、查看效率,實現對案件相關視頻圖像的導入、濃縮、檢索、線索生成等業務職能,進而推動視頻偵查工作向廣度和深度應用發展。

                  系統能夠對各種格式的原始視頻內容進行視頻濃縮處理,提供多種查看方式,支持豐富的基于視頻內容的檢索方式,支持多種圖像處理算法。系統可用于案(事)件視頻的快速查看,案(事)件嫌疑目標的排查,檢索與快速定位以及在視頻偵查中快速提取準確、有效的關鍵線索等。

                  智能視頻偵查單兵系統針對導入的涉案視頻圖像信息,展開資源管理、查看、圖像處理、視圖標注、索引生成、檢索、線索生成、導出等應用。智能視頻偵查單兵系統接受視頻偵查實戰平臺的管理,并將涉案視頻、研判過程信息、線索信息等上傳至視頻偵查實戰應用平臺,通過視頻圖像信息庫統一存儲、統一管理。

                  智能視頻偵查單兵系統是智能視頻處理技術的最前沿應用,也是針對公安行業需求量身定制的視頻偵查破案工具。

                  3.視頻偵查應用系統的技術使用方向

                  下圖是部分視頻偵查應用系統的技術使用方向:

                  


                  視頻偵查應用系統通過案件管理、案情分析和時空軌跡展示等內容和技術獲取涉案視頻(原始視頻),對這些視頻進行分類和整理。

                  視頻偵查應用系統支持對獲得的原始視頻做索引管理,即通過對視頻做結構化描述處理,自動生成人、車、物等多樣的視頻索引,同時支持人工標注的視頻索引。

                  視頻偵查應用系統支持對獲得的原始視頻做摘要管理,即通過視頻濃縮處理,生成剪切型、疊加型視頻摘要。

                  視頻偵查應用系統支持視頻增強、清晰化、復原、視頻非線性編輯、手動標繪等視頻圖像處理技術,通過視頻圖像預處理、常規處理和高級處理等技術手段進行高效的圖像處理,有效提高視頻圖像的質量,以達到搜集關鍵信息或尋找關鍵嫌疑目標的目的。

                  視頻偵查應用系統還支持管理應用,即通過多種查看方式(文本、軌跡、縮略圖、時間軸、視頻摘要),達到提高視頻查看速度和效率的目的,并且能夠提供豐富的基于視頻內容的檢索方式(文本、人臉、車輛、圖片與技戰法等),以達到快速查找、定位嫌疑目標的目的,同時系統還具有迭代檢索、模糊檢索等文本檢索功能。

                  視頻系統聯網作為平安城市建設的基礎性作用,主要由兩個上層系統構成,一是更多地為公安科信部門服務的視頻實戰平臺,另外一個是更多地為公安偵查破案部門服務的視頻偵查應用系統。當前,公安管理部門對“平安城市”建設提出了更高的要求,只有順應趨勢與政策需求在聯網、平臺、偵查應用方面做足功課,才能更好地服務于平安建設的推進。

                  二、數字安防視頻監控系統在我國智能電網系統中的應用

                  近年來隨著我國經濟的持續飛速發展,清潔能源的需求日益增長。目前我國正著力發展清潔能源,優化煤電布局,進一步提高電網的能源資源優化配置能力。我國電力行業主要由兩大電網公司(國家電網、南方電網)、五大發電集團(華電、華能、大唐、國電、中電投)所構成。從資源分布來看,可開發的清潔能源有水能資源、太陽能資源、風能資源、潮汐能資源等等。我國水能資源可開發量超過5.4億KW,居世界首位?砷_發清潔能源往往存在于偏遠或經濟不發達地區,因此清潔能源開發所面臨的一個主要問題是能源輸送問題,因此我國電網很早就規劃了“西電東送”的發展思路。以國家電網為例,國家電網將其戰略“統一堅強智能電網”定義為:以統一規劃、統一標準、統一建設為原則,以特高壓電網為骨干網架,各級電網協調發展,具有信息化、自動化、互動化特征的國家電網。國家電網到2015年建成華北、華東、華中(“三華”)特高壓電網,形成“三縱三橫一環網”。

                  (一)我國智能電網的總體情況

                  中國的智能電網技術研究起步較晚,但發展迅速,這得益于中國經濟社會的快速發展對電網建設的巨大需求和推動作用!笆濉逼陂g,國家電網推廣了智能變電站等重點項目,規劃新建110kV以上的智能變電站5100座,通過能量自平衡的歸網技術實現分布式的控制,實現與用戶的雙向互動服務體系,同時帶動電子設備制造、環保清潔能源、新一代技術信息等戰略性新型產業的發展。根據國家電網的智能電網“十二五”規劃,“十二五”期間,國家電網計劃投資1.6萬億元建設智能電網,按照智能變電環節占比約20%份額計算,智能變電環節投資額度將達到3200億元。

                  數字安防視頻監控系統在我國智能電網主要應用于智能變電站、輸電線路,其典型應用有智能變電站輔助綜合監控系統、輸電線路視頻圖像監測系統等。智能變電站輔助綜合監控系統主要解決變電站無人、少人值守后安全防范、輔助運行、應急指揮等一系列問題。輸電線路視頻圖像監測系統主要監測輸電線路的運行狀況,如覆冰、舞動等情況。

                  (二)智能變電站視頻及輔助監控系統的發展

                  1.總體發展趨勢

                  近幾年來,隨著IEC 61850標準的應用和光電互感器的研發和投入使用,我國智能電網的發展迅速。數字化智能變電站概念已在工程實踐中得到應用,全國已建成一定數量的數字化智能變電站。

                  安防視頻監控技術在我國電力行業很早就得到了應用,其主要原因是輸電網中變電站地理位置較分散,在幾百甚至上千平方公里內星羅棋布,迫切需要聯網視頻監控。早期利用電力2M(E1)專用通信線路可以較為方便地進行視頻監控組網,因此早期的變電站網絡視頻監控系統又可稱為變電站遠程圖像監控系統(即遙視系統)。經過若干年的發展,變電站遙視系統不僅僅局限于網絡視頻監控應用,將變電站周界防范、環境監控、燈光控制、門禁控制、消防聯動等應用一體化整合,按照智能變電站發展趨勢,向智能變電站輔助系統不斷演進發展。

                  目前很多變電站的視頻監控、環境監測、安全防范、消防報警、門禁等輔助子系統大多還獨立運行,通過不同通道上傳數據,甚至每套系統都配有獨立的管理人員,很難做到多系統的綜合監控、集中管理,無形中降低了系統的集成度和可用性,增加了系統的管理成本。通過變電站智能輔助監控系統的應用,將最大限度地挖掘現有系統的潛力、節約成本、提高系統效率。

                  智能變電站輔助綜合監控系統將智能變電站的視頻監控、環境監測、安全防范、消防報警、門禁等輔助子系統進行整合,實現綜合監控和一體化集成聯動,降低智能變電站的綜合管理成本。

                  2.系統建設存在的問題

                  變電站的視頻監控、環境監測、安全防范等系統在國內建設發展了很多年,總體上尚有一些需要解決的問題和挑戰:一是標準化問題。國家電網公司推出了《智能變電站輔助系統綜合監控平臺技術規范》,南方電網推出了《變電站視頻及環境監控系統技術規范》,電力行業的標準化相對于安防系統的其他行業是走在前列的。但不容忽視的是,在系統互聯互通、設備互相兼容、協議信令一致性方面,還有很長的路要走。二是適應電力系統應用環境挑戰問題。變電站中存在強電磁場干擾,對設備電磁兼容性能、外殼防護等級均提出了較高要求。三是實用化問題。解決方案需要滿足用戶的實用化需求,符合用戶安全生產和輔助監控的需要。

                  (三)智能變電站輔助監控站端系統

                  數字化智能變電站使變電站的所有信息采集、傳輸、處理、輸出過程由過去的模擬信息轉換為數字信息,并建立與之相適應的通信網絡和系統。數字化智能變電站自動化系統的結構在物理上可分為兩類,即智能化的一次設備和網絡化的二次設備;在邏輯結構上可分為三個層次,根據IEC通信協議草案定義,這三個層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。新型數字化智能變電站主要由全數字和光纖的信號采集系統、數字化繼電保護和綜合自動化系統、數字化視頻及環境監測(智能輔助)系統構成。

                  智能變電站綜合輔助監控平臺主要在國家電網得到了大規模應用,通常包含7大子系統,分別是視頻監控子系統、環境監測子系統、智能控制子系統、安全警衛子系統、門禁子系統、消防子系統、四遙聯動子系統。以下是站端系統結構圖:

                  


                  視頻監控子系統:由各種攝像機、視頻處理單元(DVR/DVS/NVR/視頻存儲服務器)、三合一防雷器等組成。視頻監控子系統通過站端處理單元,將模擬視頻、音頻和數據信息壓縮成網絡數據包,存在在本地存儲單元中,并可通過綜合監控平臺的統一管理經綜合數據網上傳至上級主站。另外,智能分析功能能夠實時對變電站重點區域的情況進行分析,對異常情況進行跟蹤錄像,在有突發事件發生時能夠迅速通知相關人員。

                  動力環境監測子系統:由接入設備、溫濕度傳感器、SF6探測器、風速傳感器、水浸探測器、空調控制器、通信電源接口、風機控制器、水泵控制器等組成。

                  智能控制子系統:由控制單元、輔助設備等組成。智能控制系統是對站內的輔助設施進行集中智能的控制,包括燈光、通風、排水、空調等設備的控制,各設備的控制包括本地控制和軟件控制兩方面,并能夠根據相關系統,如報警及環境監測系統的信息實現聯動控制,如當室內溫濕度情況超過正常溫濕度范圍的房間,通過控制房間內的空調、風機,使房間內溫濕度達到適宜電氣設備穩定高效運行的狀態,保證室內電氣設備的穩定運行。

                  安全警衛子系統:由紅外對射報警器、紅外雙鑒報警器、電子圍欄、按鍵報警器等組成。安全警衛系統是對視頻監控子系統的有利補充,能夠對入侵變電站的行為起到很好的威懾及提示作用。

                  門禁子系統:由門禁控制主機、讀卡器、開門按鈕、電磁力鎖等組成。門禁子系統能夠有效地防止了外來人員和不相干人員隨便出入變電站,并且每一次的刷卡都有記錄,可供隨時查看。

                  消防子系統:由接入設備負責與消防系統主機通信。

                  四遙聯動子系統:實現與綜自系統基于遙控操作、事故跳閘等事件的視頻聯動。

                  安防視頻監控作為電力安全生產管理的重要輔助工具,高清視頻監控技術的應用,滿足了電力安全生產對可視化管理的需求。高清視頻監控可以監視變電站全景、500kV/200kV重要設備區,在雨、霧、雪等天氣提供現場實時視頻,便于電力生產會議上分析評論及應急指揮需求。智能視頻應用可以有效地實現按需預警,當有人進入危險帶電區域時,通過彈出視頻窗口實現遠程監護。

                  隨著IEC-61850標準的推廣應用,我國智能電網的建設正在逐步開展。智能變電站概念已在工程中獲廣泛實踐,全國已建成一定數量的智能變電站。智能變電站領域的研究和建設工作也將為智能電網的發展奠定基礎,智能變電站綜合輔助監控系統必將為變電站無人/少人值班發展提供支撐。

                  三、城市道路綜合智能交通監控系統的應用與創新

                  近年來,由于城市機動車數量迅速增加,城市的交通堵塞、停車困難、肇事逃逸等問題突出,不利于城市道路快速通行也增加了出行成本,影響了整體城市的生活質量。面對這些問題,從行政角度來看,政府不斷推出公共交通建設,引導改變出行方式,增加公交專用道,提升交通運力與機動車搖號、限行相結合等措施,這一定程度上緩解了交通擁堵。就技術而言,傳統的城市道路監控還停留在“資源離散難共享、標清單一不清晰、被動監控難發現”的模式里,震懾效果有限。因此必須利用先進手段,進行科學管理,保障交通有序、安全、暢通。

                  目前視頻技術在“標準化、高清化、數字化、智能化”方面不斷發展,為構建綜合智能交通監控系統提供了機遇。而要構建這樣的綜合系統,關注“開展監控系統整合、深入應用模式創新、構建決策管理平臺、面向公眾信息交互”四個方面工作可最大程度提升綜合智能監控的效能,有效提升交通安全、緩解道路擁堵。

                  (一)開展監控系統整合

                  1.系統現狀與問題

                  城市監控系統涉及單位眾多,不同單位監控系統類型、品牌、協議不盡相同。近年來,由于標準不統一造成系統不能進行高效互聯實現統一管理,存在視頻智能化應用程度低、信息數據間關聯缺乏等問題,大部分應用還停留在被動監控狀態,無法適應新形勢下治安與交通管理的需求。

                  2.系統整合與辦法

                  現階段監控系統與前端嚴重重復建設,需要通過監控系統整合共享來提高圖像資源利用效率。建設時應以“系統安全、標準互聯、統一管理”為理念,采取有效措施規避圖像信息泄露風險、制定標準化協議實現不同異構監控系統高效互聯、構建統一管理平臺深入完成監控系統整合。

                  (1)系統安全

                  在視頻數字、IP化時代,監控系統安全與穩定性風險大大增加。在構建時可以采用協議認證與IP保護機制實現設備到系統的合法接入,采用數字證書與用戶名、口令相結合實現用戶身份認證確保系統使用的安全性。在穩定性方面,可以采用自動檢測、監控、報警、冗余配置、負載均衡等技術有效保證系統的穩定可靠,典型的PKI/PMI認證流程如下圖1所示。

                  


                PKI/PMI典型認證流程

                  (2)標準互聯

                  監控系統標準化不足造成聯網效率低下,面對這一情況,新的系統構建時需要以未來需求為驅動著重設備無關性與技術相關性考量,從“圖像標準化、接口標準化、平臺標準化”三個方面開展準化工作,深入實現系統高效整合。

                  一是圖像標準化。系統整合效率瓶頸主要體現在大規模視頻轉發、轉換對設備資源的高消耗,造成互連低效。提升硬件設備可有效解決大規模轉發壓力,而制定圖像格式標準化要求是規避圖像轉換實現互聯高效的最佳選擇。

                  二是平臺標準化。以GA/T496-2009、GA/T832-2009、GA/T497-2009、GA/T995-2012等標準實現道路交通安全違法行為視頻取證設備的納入,以GB/T28181-2011等標準為基礎提煉制定合適的建設需求,推進落實公安交通監控系統整合。

                  三是接口標準化。整合涉及不同品牌、不同信息的系統,建立統一業務數據交換系統,構建通用、規范和安全的數據通訊協議和接口,包括但不局限于設備接入、系統互聯以及與122報警、交通違法處理、警用地理信息、短信平臺、圖像信息庫等的接口標準化。

                  3.統一管理

                  基于互聯的標準化基礎,系統的統一管理可以深度展開,突出資源、注冊、授權、審計等為核心要素,滿足監控、時鐘、運維、數據后應用的業務,實現系統“分權自治、管控合一、高效監控”的目標。

                  (二)深入應用模式創新

                  1.監控模式多樣化

                  人、車聚集的場所周邊均為擁堵、違法停車、刑事治安多發區域,傳統固定式監控違法抓拍設備通過視頻分析或線圈檢測等技術監測特定斷面通過的車輛,具有圖像成像穩定可靠的優點,但存在抓拍范圍小、位置固定、容易被社會車輛特意繞開等缺點。

                  目前圖像智能分析技術不斷成熟,為“可控式、移動式、手機式”違法抓拍提供機遇,其有抓拍范圍大、靈活便捷等先天優勢。通過固定式與“可控式、移動式、手機式”智能監控系統相互補充,可構建形成全方位立體抓拍系統,實現全天候無死角監控。

                  2.規則機制多樣化

                  在圖像分辨率、設備性能提升、智能技術成熟的基礎上,綜合智能監控系統在具備傳統闖紅燈、逆行、超速等功能,向著違章調頭、違章停車、公交專用道限行、壓線、擁堵、拋灑物等違法綜合功能多樣化方向發展,可有效包容各種交通違法行為。

                  3.設備功能歸一化

                  智能綜合監控系統設備在具備多車道、多規則、全天候分析檢測的同時,集圖像取證抓拍、壓縮合成、高清錄像、數據傳輸、系統運維等功能于一身。 具有“多模式、多目標、自動化”特點并兼顧“圖像監視功能”與“數據檢測功能”雙重要求的高清違法停車檢測系統是可控式前端設備功能歸一化的典型代表。

                  4.綠色節能與環保

                  道路交通違法抓拍系統采用視頻非接觸式觸發,閃光燈多模式下的不炫光控制,寬溫低功耗的服務器等有效詮釋綠色節能與環保的理念。

                  (三)構建決策管理平臺

                  基礎平臺向業務平臺延伸,以勤務、指揮提供便利與高效為目標,構建以決策為導向的管理平臺,實現真正意義上的“建、管、用”三合一功能。

                  1.基于資源的平臺構建

                  以管理、監測、媒體轉發存儲設備為核心,集信息上傳、數據共享、時鐘同步等服務,實現用戶權限、安全審計、設備統計、綜合查詢、事件日志等功能。

                  2.基于平臺的業務應用

                  以GIS展示為界面,實現控制、圖像調閱、工作流程、監控審計、安全審計、應急處理、報警聯動、運維管理及工作流等應用。

                  3.基于業務的決策指揮

                  決策是系統建設的終級價值所在,具有案件分析管理與研判、綜合展示、移動設備運行軌跡監測、車輛分析、實戰模型庫、案件管理、黑名單車輛實時比對、公路交通流量統計等決策指揮功能。

                  (四)面向公眾信息交互

                  1.背景意義

                  減少人為交通擁堵,通過信息化技術措施提升監控系統的應用效率,提高監控操作人員的管理效率,進一步實現關注過程的精細化管理,通過“人防與技防”互助構建巡控體系,適應交巡警合一的趨勢,增強社會公眾體驗,可有效提升社會公眾滿意度。

                  2.措施辦法

                  (1)簡化處理流程

                  通過日常視頻巡控和122報警信息及時定位擁堵事件,通過監控系統采集記錄擁堵或事故現場照片,根據車牌給車主發送提示短信或彩信,解決交警無法及時到達現場的快速處理流程,提供管理查詢和統計分析功能,進一步減少人為因素引發的交通擁堵,增強社會公眾的用戶體驗。

                  (2)輔助日常巡控

                  通過信息化手段對操作人員進行有效管理,及時發現擁堵或設備故障,對人員和攝像頭建立檔案,方便數據的統計與分析。同樣,事故雙方可利用手機,遠程連接巡控OA系統,進行現場抓拍上傳,完成與現有122報警系統、短信平臺、車牌數據庫等系統接口聯動,實現快速處理、日常巡控和通勤巡控管理功能。

                  (3)監控勤務績效

                  對預案進行設置和下發,記錄操作人員行為,增強攝像頭間的協同工作,納入績效考核,提高服務公眾的質量。

                  (五)綜合智能交通應用案例

                  1.項目簡介

                  北京市公交專用道電子監控系統建設項目造價1.18億,在全市范圍建設768套公交車專用道500W高清智能監控系統并配套完成上端中心系統建設。

                  目前公交優先戰略已成為解決和治理交通擁堵問題的有效手段,為了全面實現公交優先戰略,通過加大處罰等方式,有效打擊社會車輛占用公交專用車道行駛的違法行為,還公交車道一路暢通。智能綜合監控系統設備進行交通違法抓拍已成為一種最為有效和便捷的手段。

                  2.功能與實現

                  項目建設集電子警察、異常事件檢測、交通參數檢測、高清電視監控、高清圖像抓拍和視頻觸發錄像等多功能復用、多數據融合的高清綜合交通監測系統。

                  在檢測公交車車道違法的同時還具備闖紅燈、單行線、應急車道、非機動車道、導流帶、調頭違法以及未按照指示標線行駛、無牌車輛、遮擋號牌車輛等多規則交通違法行為檢測的功能。支持車輛停駛、交通擁堵、車輛逆行、車輛拋灑物碎片、車輛排隊超限、低能見度檢測等交通事件、參數和攝像機、服務器、供電狀態以及溫濕度等系統信息的自動檢測和監控,同時也具有檢測車流量、車輛速度、車道占用率、排隊長度等各種基礎交通數據。

                  3.優勢及特點

                  (1)高寬容性

                  采用動態目標跟蹤檢測技術,運動目標檢測與靜態模板匹配相結合的方法,低像素識別、定位抓拍,有效規避雪天、樹蔭、大車等誤抓、不抓等問題。

                  支持關鍵參數形成場景預案,根據外界光線變化導致的圖像指標變化而自動進行場景預案切換,具備圖片高質量下的全天候自動檢測識別能力。

                  (2)大流量性能

                  城市繁華道路車流密度非常大,高峰期車流可達到500-1000車/小時。對軟硬件系統有很高的要求,基于視頻檢測處理邏輯,下圖10中黃色、橙色、紅色區域均為可能產生CPU資源、內存資源瓶頸的節點。我們就軟件處理、分析、拼圖全過程進行緩存的優化,確保即使在一臺高清攝像機監測3條車道,卡口+公交道檢測功能全開啟、24小時連續檢測的大流量、多規則下系統效率、實時性、捕獲率的完全標準符合性。

                  (3)節能與環保

                  深入落實設備工業級、低功耗理念,開展補光燈照度效果測試與優化工作,采用視頻同步脈沖控制技術,提高LED發光效率,降低器件功耗,增加LED的壽命,使補光燈與攝像機緊密配套,在滿足抓拍識別率的同時,符合夜間路面補光不高于50Lux的系統要求,達到低功耗、高效率、自開啟的目標,設備的節能環保與穩定可靠有效降低日后用電支出與運維費用。

                  4.項目意義

                  以視頻檢測分析為技術手段,建設完成國內首個超大規模公交車專用道等違規行為檢測、抓拍及車牌識別系統。深入到系統“高寬容性、大流量性能、節能與環!钡壤砟,可有效就違反公交專用道交通政策的所有交通違法行為進行監測,為非現場執法管理提供依據,將"公交優先"政策落到實處。

                  通過對車牌的識別自動比對數據庫,就套牌、多次違法未處理、交通事故逃逸、公安重點關注嫌疑車輛等能自動報警,拍攝的高清圖片可以準確記錄車輛違法過程,形成有效的執法證據,有效措施能夠起到規范駕駛人交通行為作用,創造良好交通秩序,獲得極好社會效益。

                  視頻技術“高清、智能、規;辈粩嗌钊氚l展,“高效、融合、節能”是其特點,未來監控系統的智能分析應用將越發寬廣,監控將“由事后處理到事前處理、被動監控向主動監控”的轉變;诠姖M意的政府服務模式,在提高服務效率的同時,“安全、暢通與和諧”的道路交通可期可待。

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