平安城市监控项目设计方案.docx
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平安城市监控项目设计方案
第一章项目概述
第一节前言
随着经济的发展、城镇建设速度加快，导致城市中人口密集、流动人口增加，引发了城市建设中的交通、社会治安、重点区域防范等城市管理问题，引入技术安全防范和技术侦察是解决目前公安系统的“有效管理”与“经济成本”间的矛盾的必要手段。
提高城市公安管理水平和综合实力，创造良好的治安环境，成为当务之急。
目前城市治安管理中，由于城市地方扩大，人口增加等原因，而公安警力增加远不能满足实际需求的速度，于是能将科技手段转化为直接战斗力的社会治安视频监控成为了解决该问题的重要手段。
从中，我们可以引申出城市重点区域监控、交通干道监控、卡口监控、娱乐场所、远程监控等多项系统，所有系统可以组成与各派出所及上级公安分局到总局的多级联网，并与110、交通部门实现实时横向联网，保证事件发生时,公安机关相应部门能第一时间把握现场画面情况，并协助上级指挥现场，提高管理者的管理效率，同时也增加公安系统内部管理的方便。
第二节 建设目标
按照全县统一的规划和标准规范，在全县所有重点道路、街道、公共场所、要害部门、公共交通系统、案件多发地段、社会和居民小区等新建视频监控系统建设，改造整合现有视频监控资源，实现互联互通、共享共用，形成基本覆盖全区防范区域的全天候监控网络，提高防范、打击各种违法犯罪行为和应付突发事件和恐怖袭击事件的能力。
同时，建立健全长效使用管理机制，加强监控系统的日常管理，保证专人值守管理，发挥系统综合效能，确保系统产生良好的社会经济效益。
第三节建设原则
认真贯彻公安局建设科技强警示范县的要求，利用现代化的科技成果手段，实现向科技要警力、科技强警的目标，同时根据全县社会治安视频监控系统的要求及具体环境，统筹规划，做到既保证网络覆盖，又避免重复建设和资源浪费的前提下，制定我区治安视频监控系统总体解决方案。
解决方案的制定要科学规范、安全可靠、降低成本、强调重点、分期规划、分步实施、边建边用；即响应省厅的三个同步：
“同步规划、同步建设、同步使用”原则进行分期实施。
第二章 项目需求
第一节项目简介
全县组建一个监控中心，对全县的主要道路和关卡进行监控，全县组织结构图如下：
第二节项目描述
目前初步规划，在全县范围内计划周边15处卡口系统和30个视频监控点、城区77处146个监控点，主要集中在红绿灯、治安复杂场所、旅店、步行街、商场、商业街道、道路卡口、车站及车站周边、人流密集路段、重点小区、娱乐场所周边等地方，每个地点根据实际需要向不同方向安装摄像头（摄像头之间有可能间隔一定距离，如十字路口，.）。
第四节项目要求
全县社会治安视频监控系统项目的总体要求为：
使用维护方便、设备先进、操作可靠、易于扩充，且具有联网功能；在低成本的前提下，完全满足我区目前及未来几年对图像质量、线路传输、图像处理、信号控制等方面的需求。
具体的功能要求如下：
（1）、监视功能
根据监控点的实际情况，提供全天候及全方位的画面监视功能。
通过实时观测手段进行图像查看，采用全天候、多方位、固定、移动等方式对监看目标进行实时、直观、清晰的监视，全天24小时均可在监控中心观察到前端现场的实时监看画面，可看出汽车的牌照号码和行人的活动情况。
（2）、图像查看功能
在监控指挥中心和派出所监控中心可以充分利用图像切换功能，便于监控中心利用有限的显示设备来观察所有的监控点图像。
（3）、图像调节功能
能操作前端活动云台的运动方向、摄像机的焦距及镜头来达到最佳的监看效果。
（4）、图像存储功能
系统配备录像存储设备，全天不间断地记录监控地点的监看图像，保存所有监控地点的录像资料随时可提供资料查询。
（5）、图像备份功能
可通过音视频监控服务器对录像存储设备的操作，可备份相关的录像资料，通过刻录机装载记录，随时为执法提供执法依据。
（6）、图像传输功能
通过音视频监控服务器，能随时把存储设备中的录像资料通过以太网络把数据传送到远程用户，实现网络内计算机的远程观看。
（7）、图像联网功能
分局监控中心需要实现可任意监看下级派出所辖区的图像，对所有监控点都可实时监控，特别是对社会治安的重要目标和市际出入口的监控，因此监控指挥中心内设有专门的远程图像浏览主机，在实时观看的同时还可透过音视频监控服务器调用远程录像存储设备的录像资料。
相关部门领导也可通过指挥中心的内部网络随时随地监看或调用录像存储设备上的图像文件，使本系统更好地为公安实战服务。
（8）、系统易操作性功能
采用各种能易操作功能设置，包括电子地图、监控点分单元组等，减轻监控中心管理人员工作量。
（9）、系统扩容、升级功能
系统建设采取分步实施的方式进行，系统的组合及设备配置采用结构化、规范化的方式，硬件设备如：
视频管理主机容量，录像存储设备的容量，监视器的数量等主要设备要做到在系统扩容时可以扩展和扩充，同时要考虑以后社会监控图像（社会自建监控系统的监控图像）资源的接入和联网报警、接处警、车牌和人像识别、电视电话会议、语音通迅等应用系统的衔接，充分保护前期投资，要做到能适应需求的变化和今后发展的需要。
（10）、视频资料权限管理功能
上级单位拥有可以直接调用下级监控中心管辖范围的视频资料的权限；
下级监控中心也可以根据要求把录像视频资料上传到上级单位；
平级单位之间在上级单位授权后，也可以直接调阅平级单位间的视频资料。
例如白坭派出所因办案需要，再与上级单位联系，经上级单位授权后，可直接在白坭派出所的监控中心，通过软件管理平台，直接调用西南派出所辖区内的各个摄像枪的实时视频资料和回放某一段时间的录像视频资料。
（11）具有电子地图显示管理功能
（12）录像资料具备加密防伪功能，不可被第三方软件进行更改编辑，以确保录像资料的安全、公正。
（13）可自动检测磁盘空闲空间，当剩余空间不足时系统自动循环覆盖最早的录像文件资料。
（14）支持查询显示当前机器所有硬盘空间资源占用情况。
（15）可实现分布式录像（利用网络中多台分布式网络录像设备进行录像）、分区录像（整个网络划分不同区域由各区指定的录像设备进行有关的录像模式）。
（16）查询、回放功能：
为了能方便快捷的找到所需要的录像，要求提供多条件组合方式查询，以检索选定需要回放的录像文件，能够提供完整的回放功能，包括播放及暂停、显示录像时间、抓拍图像、画面全屏等功能。
用户也可以拖动播放滑块，准确得对视频进行手工的快速搜索。
可灵活操作，控制，便于察看和取证。
（17）支持远程实时录像，远程录像资料下载回放功能。
与实时监控融为一体，可随时调用、查询、记录。
是为了配合大型监控系统使用，与电子地图结合，可以对大量的摄像机单元组分类管理，多层次管理，自由编辑地图，方便，快速查看各个监控点的工作状态和所属地点，宏观展现了整个系统的布防状态。
管理员初始设置地图“分组”，定义“组”名称，设置每张地图的摄像机后，使用者就可以纵观整个“地图”里的摄像机布防状态,快速查看各个监控点工作状态和所属地点。
管理平台还应具备必要的安全保护功能：
1、用户权限的口令鉴别
当用户要进入网络系统时，必须提供代表其身份的口令。
只有授权用户才可以进入网络。
2、文件存取权限的控制
不同的网络用户对文件具有不同的存取权限。
只有超级用户才有对文件的全部存取权；而普通用户只能对某些文件具有存取权。
除网络系统本身应提供存取控制外，操作系统、数据库系统及应用软件也需有相应的存取控制。
第三章 设计依据
第一节 设计思路
随着IP宽带技术的发展，综合联网技术的提高，网络综合应用的需求越来越多，规模也越来越大，功能要求也越来越复杂。
例如目前已经建成的有交通电子警察系统、道路交通监控系统，复杂场所治安监控系统，企事业单位综合管理监控等错综复杂的应用，面对多种系统的重复投资带来极大的资源浪费。
针对这种情况我区的社会治安视频监控系统计划采用全数字网络方式建设，利用现有数字网络来组成综合的业务平台，组成网络可以是VPN，可以是专网，也可以是公网，如PSTN、ISDN、GPRS、CDMA、ADSL、宽带城域网、INTERNET等。
该综合业务平台涵盖了公安系统中常见的功能需求，如：
音视频监控、紧急主意呼叫、报警信号输入、报警信号输出、智能设备控制等各个方面，并预留软硬件的智能接口，可以方便的扩展系统功能，而不需要过多的增加系统投资。
系统采用标准化、网络化、免维护式的系统结构，具有高可靠性和安全性，同时符合ISO/OSI开放系统互联标准。
第二节 全数字网络监控系统的优势
由于目前越来越成熟的数字网络监控系统存在诸多不可比拟的优点，符合信息化、智能化、网络化的发展方向，使得数字监控系统取代模拟监控系统和DVR系统成为必然。
系统优势：
1.适合远距离传输，数字信息抗干扰能力强
数字监控系统中的数字信息抗干扰能力强，不易受传输线路信号衰减的影响，特别是在现场环境恶劣或不便于直接深入现场的情况下，可以完美的解决跨地域的监控需求。
2.具有良好的扩展能力
监控点需要增加时，只需要增加网络摄像机，而不需对布线系统做改动；不但可随时增加前端设备，而且根据需要还能增加分控站，以满足其他部门图像远程监视的要求。
3.可靠性、安全性高
系统的主要设备网络摄像机采用了嵌入式实时操作系统，而图像的传输是通过综合布线网络实现的，系统的可靠性是相当高的；又由于系统设置了不同等级的使用者权限，仅有最高级权限的用户才可对整个系统进行设置或更改。
4.系统综合费用低
系统所需设备极其简单，系统的控制全由后端的软件系统实现，省去了传统模拟监控系统中的大量设备，如昂贵的矩阵、画面分割器、切换器、视频转网络的主机等；同时由于图像的传输通过综合布线网络，省去了大量的视频同轴电缆，整体降低了费用。
5.系统易于管理和维护
数字视频监控系统主要由电子设备组成，集成度高，系统的安装、接线十分简洁，设备的可靠性很高，维护性能好，且可实现远程维护管理。
第三节 设计原则
1、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。
2、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，结合实际情况，使建成的系统不但能反映当今的先进水平，而且具有相当的发展潜力。
监控中心采用数字化处理系统，适应网络化及信息化的发展；
3、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。
4、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。
5、实用性：
以现场实际情况选用器材，以较少的费用获取最大的效益；
6、前瞻性：
即设计不仅要考虑现在需求的满足还要考虑将来发展的需要，具有较强的适应性与可扩充性；
7、适用性：
系统的软硬件设计面向管理人员及保安人员，要求操作使用直观方便、易懂易学、具有汉字功能。
第四节参照执行标准
1.《安全防盗报警设备安全要求和试验方法》（GB16796）
2.《1：
500、1：
1000、1：
2000地形图数字规范》（GB/T17160）
3.《地球空间数据交换格式》（GB/T17798）
4.《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859）
5.《信息技术包过滤防火墙安全技术要求》（GB/T18019）
6.《建筑防雷设计规范》（GB50057）
7.《电子计算机机房设计规范》（GB50174）
8.《安全防范工程技术规范》（GB50348）
9.《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74）
10.《安全防范工程程序与要求》（GA/T75）
11.《安全防范系统验收规则》（GA308）
12.《视频安全监控系统技术要求》（GA/T367）
13.《入侵报警系统技术要求》（GA/T368）
14.《报警传输系统串行数据接口的信息格式与协议》（GA/T379.1-10）
15.《计算机信息系统安全等级保护管理要求》（GA/T388）
16.《城市警用地理信息分类与代码》（GA/T491）
17.《城市警用地理信息图形符号》（GA/T492）
18.《城市警用地理信息系统建设规范》（GA/T493）
19.《城市警用地理信息属性数据结构》（GA/T529）
20.《城市警用地理信息数据分层及命名规则》（GA/T532）
21.《城市警用地理信息数据组织及数据库命名规则》（GA/T530）
22.《城市警用地理信息专题图与地图版式》（GA/531）
23.《工业企业通信设计标准》（GBJ42-81）
24.《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79-85）
25.《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-92
26.《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）
27.《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
28.《远端图像与环境监控系统技术规范》
29.《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-92）
30.《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）
上述规范以外，遵循国家现行的规范和标准要求。
第五节 治安视频监控系统组成
治安视频监控联网系统由四个层次组成：
视频监控点、传输系统、监控中心、用户分控终端。
为便于方案撰写的条理性和可读性，以及根据我县的实际组网情况要求，在此方案中我把全县社会治安视频监控网络每一部分的基本组成和功能如下：
1、前端监控系统：
通过模拟摄像机、网络摄像机或视频服务器等设备实现对前端监控点的图像采集；将图像传送到监控中心，监控设备包括：
摄像头、编码器、云台等设备。
辅助设备有：
防尘罩、防雷器、UPS电源、稳压电源、补光灯，安装支架等。
2、网络传输系统：
通过线缆和交换机等设备以及无线方式组成转发视频图像数据的传输网络，将图像数据从前端监控设备传送到后端的监控主机和存储设备上，主要设备和线材包括：
双绞线、光纤、光纤收发器、交换机、无线信号发送接收器等。
3、中心监控系统：
中心监控系统包括监控系统软件、监控图像显示及管理设备，有1个分局中心监控系统和12个派出所中心监控系统。
4、存储系统：
对视频图像资料进行存储的设备，可根据视频图像文件资料的大小和存储时间长短选择不同容量的存储设备。
系统拓朴图
第四章 前端监控设备
第一节 监控点选点原则
根据先规划、后建设，先重点、后一般，先急后缓的原则，使系统建起来后即能发挥作用。
在规划选点时要兼顾到既能起威吓作用，也能为侦查办案提供资料证据。
要把摄像枪架在明处，让路过的人都知道摄像枪的存在，起到威吓作用；也要求图像不但能看得到，而且要看得清，这样在侦查取证时系统才能起作用，例如：
在监控重要路口、广场、人行天桥、过街隧道、公交站场等重要场所时能全天候监控，对过往车辆能识别车型和车牌，对过往行人能辨清人脸和所持物品。
对重点关键部位、治安死角盲区、容易引发刑事案件的区域等，要加大监控点的部署密度，做到不留死角。
第二节 产品选型要求
治安视频监控系统监控前端的配置按实际的地理位置，重要等级等不同情况进行建设。
如电子警察应配夜视功能的摄像机；道路监控的摄像机应能捕捉高速运动的物体；市场、广场等人流密集的地方应采用一体化智能网络球，可以随时调整角度，改变焦距。
为了保证建成后的视频监控系统能真正满足实际的办案需要和治安防范需要，必须坚持设备的高质量与先进性，坚持按不同的应用需要选择不同的摄像机原则，并且根据省厅的要求，重点监控点应选择高配置的摄像枪或一体化高速智能球，而其它一般场合可以用一般配置的摄像枪。
具体要求如下：
道路监控：
采用多部固定式监控摄像机（带红外夜视功能，低照度）或彩色的网络摄像机和一体化智能球形摄像机（日夜型），要求枪机能高速拍摄动态图像。
重点单位：
采用多部固定式监控摄像机（带红外夜视功能，低照度）或彩色的网络摄像机和一体化智能球形摄像机（日夜型）。
其它要求：
对于有条件的区域或住宅小区，前端的摄像机附近可安装报警按钮，以便室外出现紧急情况时，可以触发报警，通知派出所，同时通过摄像机进行图像复核，确认警情。
甚至条件许可，在报警按钮附近还可安装呼叫器和喇叭，可与派出所进行单向或者双向通话，便于报警时双方的情况确认，实现音频复核。
第三节 设备组成
1、前端监控设备包括：
摄像枪、高速智能球、视频服务器、镜头、编码器、云台等设备。
2、辅助设备包括：
防尘罩、防雷器、UPS电源、稳压电源、补光灯，安装支架，音箱等。
第五章 中心监控系统
第一节概述
中心监控系统包括监控系统软件、监控图像显示及管理设备，中心监控系统是治安视频监控系统的“神经中枢”系统，透过搭建的监控设备网络平台，指挥整个系统进行视频资料的记录、存储、监看，录像、回放、检索等。
它把前端监控点的数字信号变为图像信号，通过传输网络传送给监控中心的监视墙；并把视频资料存贮到相关设备中，通过操作管理主机实现对视频资料进行监看、录像回放；对前端的云台、镜头进行控制；以及声音的监听；联动报警；及时捉拍图片等功能。
第二节中心监控系统的组成及功能
流媒体服务器：
支持监控客户端连接，信息流的转发；
录像服务器：
每一台服务器支持32路同时录像；
视频工作站：
每一个工作站支持16路画面监控选择；
视频识别工作站：
每一个工作站支持8路视频识别；
虚拟矩阵：
支持多路电视墙；
数据采集工作站：
一台PC机运行数据采集软件；
其它配套设备：
如数据库，管理工作站等，与现有网络管理设备复用。
第三节监控系统软件的功能
3.1 对前端摄像机的管理
由前端摄像机采集图像后传送回音视频监控服务器，通过操作以上画面右边的“上、下、左、右”及“聚焦”“光圈”等按钮可对前端摄像机进行云台、镜头等控制，从而可以实现全方位的画面监看。
3.2对监视墙的管理
1、采用19″平面直角的彩色显示器组成数字监视墙，直连音视频监控服务器，进行实时视频的显示、管理，解决画面分割和闪烁的问题，提高显示清晰度；
2、支持数字监视墙添加固定显示、自动定时循环显示（可自由设定循环显示间隔时间）、临时指定显示等多种显示方式进行监控显示管理。
3、摄像要实时监控时，支持自动巡视（定时自动循环监控）功能，支持将其中某一个或多个突发事件的监控临时固定显示、录像，并以文字方式在监控中心显示，同时进行录像，便于以后对监控点录像资料进行事后检索、处理。
4、每台显示器可以1/4/9/10（一大九小）16/25画面显示方式进行实时监控，并可以通过控制终端灵活设置多画面轮巡及各个画面轮巡的摄像机数目，画面切换间隔时间也可自行设定，并可随时进行抓拍、录像、存储录像信息。
3.3对录像存储设备的管理
1、管理员可以根据需要实时录制监控图像，节省存储空间；或选择保存监控点报警的数字图像，以备意外事故后进行相关的核查；
2、硬盘上文件可以选择循环记录和非循环记录，每个录像文件的大小可以指定，文件切换时不丢帧；
3、具有预录功能，当用户进行录像的时候，其之前一段设定时间内的画面已经预定录像；
4、可自动检测硬盘空间不足，当硬盘空间不足的时候进行报警，并可设置自动覆盖最旧的录像数据；
5、三种录像设置功能，即定时录像、移动探测录像、报警联动录像，方便任意场合的录像需求,可设置每周循环录像；
6、管理主机可以通过网络下载，也可以通过指定网络上的录像设备记录上传的录像文件；并可以通过网络实时记录视频压缩码流
7、可分别对每台摄像机自由设定不同时间段进行自动后台录像，并可按自定的录像时间划分录像，在规定时间段中实现定时自动启动、关闭录像，也可动态监测，对运动画面进行录像。
达到无人值守自动录像的功能；
8、可分别对每台摄像机自由定制录像策略（可指定录像服务器、录像日期、录像启止时间、录像压缩格式、录像压缩质量等），多达上百条定制的录像策略；可预定一个月的录像策略；长期录像策略
9、编解码双工处理，本地硬盘录像文件回放时不影响录像功能.
3.4对权限的管理
1、对登录监控系统的用户进行权限设置与验证，对监控系统的管理权限、实时图像的浏览、摄像机的远程控制、历史数字图像的删除、复制、浏览都只能由有一定权限的用户来操作，管理人员也可以设置一些不需要权限限制的操作。
2、在不同的联网区域经过授权各级领导可通过WEB浏览方式或客户端监控软件对任一监控点的情况进行实时监控。
3.5对带宽的管理
根据网络带宽的实际变化，调整输出码流，使得用户获得与当前网络带宽相匹配的图像质量，提高系统的灵活性和适应性；可管理摄像机根据网络情况具备降帧增帧功能，帧数由0—25帧/秒可调，并且图像画质也可调。
3.6其它的管理功能
1、对监控系统可灵活分级管理，使系统具备分布式录像、控制、监控、管理功能，即监控网络内任何一台PC在管理员授权的情况下均可作为录像及监控计算机使用，可在本机或远程实现录像,监控,管理功能。
2、支持将某一个或多个摄像机的"实时"视音频资料在网上向用户播放；支持十个用户同时对某个监控点进行远程监控。
3.7客户端浏览软件
客户端浏览软件可安装在远程监控者的计算机上，可以对所浏览的画面进行各种控制。
主要功能有：
●显示1到25路画面，可以单画面也可以多画面。
●修改摄像机图像参数，使画面清晰度和流畅度都达到最佳状态。
●可以远程控制前端设备的变焦、转动方向等。
●可以对一路或多路进行录像，抓拍等操作。
第四节监视墙
传统的显示设备是由监视器组成的监视墙，但显示效果却不能令人满意，采用最新专业的计算机数字纯平显示器，则可以取得比传统方式更高清晰度的显示效果
第六章传输系统
传输系统是整个社会治安视频监控网络的数据传送平台，承担着我县从接入点中心以之间的视频数据传输重担，是搭建整个监控网络的血脉，因此，我县的治安视频监控网络传输系统将采用全数字化的计算机网络传输系统，从监控点的接入到监控中心的数据汇聚完全采用全数字化通道，整个传输网络结构主干千兆汇聚，百兆到监控点接入，保证视频数据的无阻塞、无延迟传输以及与原有公安专网平台的无缝高速连接，并且通过统一的网络管理系统保障我区整体监控传输网络的安全。
第一节传输网络结构
1．1数据包的流向问题
计算机网络是采用TCP/IP协议传输，数据的流动是通过不断地产生IP包来传递，根据视频图像系统厂家提供的资料，网络中，每个摄像头共产生最少100个IP数据包，这些数据包，在系统中不同的部位，以不同的方式传递。
整个系统数据流向示意图如下：
鉴于社会治安视频监控网络需要与公安专网连接，并要接入一部分社会监控资源网络，允许N个分控用户终端经过授权随时能登录监控网络进行视频数据的调用和浏览，因此为保证网络的畅通性和未来扩展的需要，监控网络系统必须支持组播的协议，由此在网络中会产生大量的组播数据，如何避免网络的拥塞和延迟，问题的关键在于传输网络结构的选择和设备档次的选择。
1．2传输网络结构
以下是本方案选择的核心-汇聚-接入三层分布式的传输网络结构，在这种结构里，组播数据将主要由汇聚交换机来完成，而核心交换机主要负责跨区域的单播数据，这样，组播数据流就被分担到多个交换机上来处理了，从而不会存在组播数据发送延时或丢弃的问题，同时也减低核心交换机的负担，保证主干网络的畅通性。
1．3 传输网络结构的总体拓朴图
整个视频监控传输网络包括核心传输层、汇聚传输层和接入传输层。
在核心传输层预留与公安专网及互联网的接口。
（注：
如不新建专用视频监控传输网络，而走公安专网，既所有的监控点进入到公安专网中，必需保证提供相应的监控信息点所需要的带宽及交换机的交换能力，且公安专网中，为保证图像与数据网络的分离，建议划分VLAN（详见附录中VLAN简介）。
当外网监控信息点必须接
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