智慧景区视频监控解决方案.docx
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智慧景区视频监控解决方案
智慧景区视频监控解决方案
一、概述
旅游景区是以旅游及其相关活动为主要功能或主要功能之一的空间或地域，是指具有参观游览、休闲度假、康乐健身等功能，具备相应旅游服务设施并提供相应旅游服务的独立管理区。
旅游景区包括风景区、文博院馆、寺庙观堂、旅游度假区、自然保护区、主题公园、森林公园、地质公园、游乐园、动物园、植物园及工业、农业、经贸、科教、军事、体育、文化艺术等各类旅游景区，是游客旅游消费、观光度假的公共场所。
旅游景区作为旅游业的重要组成部分，是游客旅游的最终目的地和重要集散地。
近些年来视频监控等技术与景区监管业务逐步形成了智慧景区的概念，包括在线景区、景区智慧安防、人流密度统计、智慧停车、智慧票务、智慧环境、智慧考勤、智慧导览、智慧设施及智慧发布等功能。
本方案着重针对视频监控技术相关部分展开说明，部分与物联网及其他相关的功能请参考其他分册。
二、业务需求分析
二.1客户需求
近年来，随着我国旅游业的持续快速发展，国内游客人次逐年增加，各地旅游景点游客爆满。
在旅游消费需求高速增长的同时，伴随着越来越多的旅游景区管理问题，比如，旅游景点周边秩序混乱、景点管理不规范、过度开发旅游资源导致环境破坏、游客投诉未能及时有效处理，景区公共安全存在着严重隐患等等。
在旅游景区综合管理中，当前面临着以下困难和挑战：
（1）旅游景区的周边区域复杂，安全压力日益增大
一般的，景区周边秩序管理作为景区管理的重要组成部分，直接影响着游客的出行和体验。
景区周边区域是游客的集散地，客流量和车流量非常大，餐厅、商超和酒店众多，同时也是无证商贩和不法分子的聚集地，特别是在景区出入口、售票窗口附近。
这给游客和车辆的正常通行带来极大的安全威胁，而且给景区的业务运营带来不稳定的安全隐患。
（2）旅游景区的安全管理能力需要不断提升
在有些旅游景区，视频监控点位缺失，或者基于模拟视频，这很难保证安全事件事后的有效取证，更无法发挥视频监控的智能应用功能，来进行安全风险分析、事件预防。
比如，景区票务系统与实名制的验证，游客不文明行为的制止和取证，客流和车流的实时预警和控制，景点过度拥挤的人群疏导，景区的消防防火措施以及安全事件的应急指挥联动。
（3）旅游景区的游客服务内容和方式有待丰富
在旅游景区，面向游客服务主要有票务服务、商超购物，一般采用传统的纸质门票，现金或者银行卡支持。
随着物联网、互联网技术的成熟，移动应用的普及，广大游客更倾向于无纸化的电子票务和移动支付。
此外，景区在给游客提供各类信息服务，包括景区地图、景点介绍、路径指引等，若采用各类材质的信息标牌来展示，对于一些实时信息，比如天气情况、景区实时视频、移动定位等，这将导致游客很难可以随时随地获取信息服务。
（4）旅游景区的运营管理需要优化
旅游景区的工作人员一般包括窗口员工、前台员工、后台员工、外勤保安、值班保安、清洁员工、设备维修员工、各部门管理者等。
不同员工的岗位职责都不一样，工作程序和考评标准也不一样。
内部员工的考勤管理、值班管理、绩效管理、门禁管理都需要打通流程、统一管理、提升效率。
同时，对于景区的运营数据分析和应用，比如客流分析、车流分析、营收分析都需要统一的平台来进行优化，并且可以实时灵活展示。
（5）旅游景区的生态环境保护面临着巨大压力
为了满足日益增长的旅游需求，景区不可避免的会进行基础设施建设，相关的植被保护、水土保护、野生动物保护都需要加强过程监管和结果评估。
同时，随着客流量、车流量的暴增，景区的自然环境、生态环境会受到影响。
还有其他人为因素，比如游客不文明行为、攀爬古迹、“刻字留名”、过度开发旅游资源等，同样给景区生态环境带来极大的威胁。
此外，各类自然灾害，比如干旱火灾、泥石流等，都会给景区资源带来极大的破坏。
因此，需要通过科技手段来协助景区实现可持续发展。
二.2技术发展趋势
景区内视频监控业务主要以园区安防监控为主，通常采用人员值班的形式进行监控，随着电子信息技术的不断发展，摄像机芯片的功能不断增强，视频监控智能功能已逐步下沉至摄像机端，景区监控正不断向着智能化、无人化、自动化的方向发展，最终实现视频监控信息结构化，并可针对结构化数据进行分析提炼，实现智慧景区视频监控。
三、技术解决方案
三.1场景应用
景区内可能对视频监控存在一定需求的机会点及业务开展的应用场景。
三.1.1在线景区监控
通过在景区内风景优美的地区、著名景点的附近（如华山北峰、长白山天池等），通过对站址资源的再利用，挂载摄像监控设备，使用有线或无线的方式实现视频监控画面的采集与传输，实现游客以及管理人员通过网络直接对景区景色在线观看及管理，即提升了客户吸引力，同时增强了监管，并可考虑对景区特殊时段的特定摄像机控制管理权限进行销售，产生收益。
随着VR技术的发展，未来在有需求和条件的情况下，可考虑在景区景点设置VR摄像机进行VR视频采集和构建，并配备相应的音频采集设备，给予客户更为真实和高级的体验。
三.1.2景区安防监控
通过对景区内文物保护区、危险区、出入口及周边地区等重点区域安装视频监控设备，避免各类违法事件的发生，并在事件发生后可提供相关证据，除此之外亦可通过设置电子拌线等功能，实现对游客行为进行实时监控，并根据需要出发相关的报警、喊话或启动录像记录等功能，确保快速发现游客危险行为，并及时进行制止。
通过在景区的游览车船、接驳车船、摆渡车船，以及景区内部的巡逻车船安装监控摄像、GPS等装置，实现车内情况可查，车辆位置、驾驶人员、调度信息可控等管理功能，提升园区管理效率。
对于自然风光旅游景区，其地域分布广，包括许多自然资源，如河流、湖泊、山脉、森林、草原和野生动物等，作为园区管理者，普通的可见光视频监控无法完全满足管理者的需求，故可通过安装热成像监控摄像机，实现对野生动物的观测、夜间不法人员入侵和林区火情预警等功能，保护好园区的同时亦保护好相关自然资源。
三.1.3人流密度统计
通过在景区内各个地区布设具有人数统计功能的视频监控摄像机，实现对该区域内人流数量的粗略统计，并将该数据投放至景区展示牌或相关的信息发布系统内，可帮助游客在游客较多的情况下有序规划游览线路，同时针对某区域人员过多产生报警，引起管理人员注意，避免发生危险事件。
三.1.4智慧停车
可通过在停车场卡口安装车牌识别视频监控，并连同相关缴费二维码，实现无人值守停车场，同时可在车位所在处安装视频监控摄像机对车位占用情况进行智能识别，并实现车位富余情况显示及停车、寻车导引。
三.1.5智慧票务
通过建立互联网购票系统，采用身份证人脸信息绑定的方式实现园区内刷脸一票通。
游客可通过录入身份证号或上传照片的方式建立个人景区电子票，在入园时通过人脸对比识别的方式实现入园，并可实现支持园内消费刷脸支付，提升服务质量及使用新鲜感。
三.2组网架构
三.2.1本地机房组网
对于客户有足够的资金能力，且对视频监控时延要求高或对景区内监控数据有本地化存储需求的，可以考虑采用本地建设相关设施机房，实现园区视频监控的存储分发能力。
各分公司可考虑与客户商讨为机房提供大带宽光纤网络，将园区机房作为平台公共节点，提升总体平台能力。
图1本地存储管理架构示意图
三.2.2虚拟云化组网
对于客户投资建设成本相对较低，对延时等问题无特殊需求，可采用公司视频监控平台云资源进行存储和转发，实现相应的视频监控功能。
图2云存储管理架构示意图
三.3前端设备
前端摄像机设备是否符合应用场景通常从画面清晰度、监控距离、环境变化因素以及应用功能几个方面进行选择。
三.3.1像素
当前常见摄像机可选像素基本为100万（720P）、130万（960P）、200万（1080P）、300万、400万（2K）以及500万像素等，这里像素数值仅表示为摄像机芯片所能呈现的最大像素数即最大理论清晰度，实际展示画面清晰度与图像码流设置直接相关。
一般常用视频监控录像采用720P，960P及1080P相对较多。
三.3.2监控距离
摄像机可监控距离直接与摄像机感光元器件（CMOS、CCD）大小及镜头焦距相关，元器件尺寸与监控范围成反比，镜头焦距与监控范围成正比。
为了能够识别人物细节及面部特征，通常认为“最大可看清监控距离=镜头焦距×2”；为了能发现目标，但在部分情况下无法分辨人物细节，可认为“最大可看见监控距离=镜头焦距×12”；例如，镜头焦距变化范围为7~84mm可认为光学变倍12倍，最大监控范围约1km。
电子变倍某种意义上并不能提高监控距离，而是将画面部分区域像素进行放大，也就是说，摄像机分辨率越高，电子放大所造成的失真会越弱。
三.3.3应用场景
摄像机可根据所安装使用的场景选择不同的选择具有不同硬件功能的产品。
夜间成像可采用红外线灯补光，当前市场上最大有效红外补光范围约200m，超出该范围可根据情况选择激光补光摄像机或加装外置补光灯，同时可考虑成本较高的低光照星光级及超星光及视频监控摄像机，且具有彩色成像功能；
由于部分地区水汽较重容易产生雾气，故可考虑具备电子透雾功能的监控摄像机产品，该功能可减弱雾气对视频监控画面的影响。
针对部分地区存在对监控摄像机暴力破坏的，还可选择防爆型监控摄像机。
针对海边、荒漠等风沙、盐碱含量较高的地区，应当注意摄像机防腐蚀保护，尽量采用具有一定防腐蚀能力的监控设备，避免设备过早损坏。
针对挂载较高、地区风压较大的场景，应注意确保摄像机具有一定的防抖动功能，避免影响成像质量。
三.4设备功能
本部分介绍当前市场上各类视频监控设备所可以实现的主流功能，可根据各地实际情况及客户需求自由组合，形成功能性应用。
三.4.1实时播放
视频监控所具有的基本功能，实现对监控网点的全天候、全方位的视频监控，全天24小时均可观察到前端现场的监控状况。
三.4.2抓图及连续抓图
对监控画面采用自动触发或手动的方式自动进行抓图，生成图片文件，可作为证据或减少回传带宽的一种手段。
三.4.3录像计划
录像计划作为视频监控系统的重要一环，对事件发生后的录像检索、连续流畅的播放都具有十分重要的意义，同时为了节省硬盘资源、提高监控硬盘的使用寿命，可针对每个摄像机的录像时间及录像方式提供可自定义化编辑。
三.4.4拌线报警
拌线报警通常可以与区域入侵视为同一种功能，功能是指通常在固定视角下，在监控画面内设置相应的电子拌线或电子禁区，摄像机自身通过监测移动人物或物体经过电子拌线或进入禁区时产生相应的报警信号，可实现对通过拌线人或物体的统计、越线或入侵禁区时抓拍、越线或入侵禁区时启动录像、越线或入侵禁区时启动广播喊话等功能。
三.4.5人流统计
人流统计是指通过摄像机自身对画面中的人体数量进行识别从而粗略的统计出监控画面中的人数，适用于疏导人流、区域粗略人数统计等功能。
三.4.6人脸对比识别
人脸对比识别是指摄像机通过将画面中人物的面部信息采集出来，并回传至后端处理中心，由处理中心对回传信息与数据库内信息进行对比，从而实现从人群中发现特定目标等功能。
应当注意的是，实现该功能需要对画面清晰度即人脸部分的像素数有具体要求。
三.4.7热成像报警
热成像报警，是指通过采用热成像摄像机采集监控场景数据，自动发现场景内高热点，从而形成报警信号，与抓怕、录像、报警等功能结合后，可实现在监控场内，热源的快速发现，如火点（森林、秸秆），夜间入侵人员等。
三.4.8车牌识别
车牌识别是指摄像机通过对行驶车辆进行信息采集或抓拍，将车辆车牌信息自动抓化为电子文本形式，便于对车辆管理，常用的场景有道路卡口、停车场等。
三.5传输网络
三.5.1无线网络
由于无线网络基于运营商网络，4G小区理论上行速度为50Mbps，但由于多用户共享，实际传输速度要远低于理论速率，且收到小区内用户数量影响。
根据前期调查全国运营商平均上行带宽为15Mbps左右，但各省各点位实际带宽余量不均，应考虑因地制宜，合理选择无线回传方式，并注意流量使用以及客户对画面卡顿及稳定性要求，在单SIM卡单通道资源不足的情况下，可考虑多通道甚至多运营商进行传输，提高网络传输带宽，提升画面流畅度及质量。
三.5.2有线网络
通过租赁运营网络光纤网络资源，实现对视频监控数据的传输，该方式作为视频监控业务中最常用的传统方式，稳定性相对较高，可作为大多数监控场景下的传输选择，通常单路视频监控采用4M~8M带宽进行传输，在有线传输成本相对较低的情况下，推荐采用本方式进行数据传输。
三.5.3无线网桥
无线网桥是针对一些偏远地区，光纤网络无法覆盖的监控点位，通过安装无线网桥的方式将数据从无网络覆盖区域传输至有光纤网络覆盖区域，汇聚后统一将数据由有线网络进行回传。
网桥传输距离最远可达到几十公里，但要求发射与接收网桥接口间无障碍物遮挡，在景区内可适用于部分自然景区无网络覆盖监控点。
三.5.4配置建议
表1单路视频编码带宽推荐
解码方式
分辨率
H.264
H.265
720P（100万）
2~4Mbps
1~3Mbps
1080P（200万）
4~8Mbps
2~5Mbps
300万
6~10Mbps
4~7Mbps
500万
10~16Mbps
8~12Mbps
采用Smart.265的产品时，若监控常处于静止画面，可基于H.265适当降低带宽需求。
每增加一路监控设备，所需最低带宽应累加计算，最高带宽可累加后适当降低。
三.5.5景区有线布设要求
对于景区可能会存在铺设有线传输链路建设需求，要求有线传输距离小于100m可采用五类及以上网线，传输距离在100～150m应采用超五类及以上网线，传输距离在150～200m应采用超六类及以上网线，对于传输距离超过200m的链路应采用光纤传输。
三.6存储方案
三.6.1云存储
客户无需自建存储设备，将视频监控数据通过网络直接存在租赁的云存储资源，方案适用于零散监控点或部分园区集中监控区。
优势：
节省建设投资，易拓展。
劣势：
对带宽稳定要求较高。
三.6.2IPSAN
将视频监控数据存储在本地机房的磁盘阵列内，保证数据的存储安全以及转发通畅，方案适用于各类园区、监控点位相对集中的情况。
优势：
视频文件安全性有保障
劣势：
需要投资建设机房
三.6.3NVR存储
通过在前端监控点加装网络硬盘刻录机（NVR），实现对监控录像的本地化存储，另外单台NVR可支持多路视频接入，具体存储大小视配置硬盘空间决定，同时可通过仅回传图片的方式采用无线传输模式，本方案适用于零散监控点位。
优势：
带宽需求低，可使用无线网络。
劣势：
前端需投入设备，图像调取实时性较差。
三.6.4存储空间计算
由于数据进制采用1024，但硬盘厂商实际使用进制为1000，故本地网路视频刻录机硬盘大小选用应为：
视频数据前端存储、重要数据后台备份，存储容量应根据客户要求的存放视频分辨率及时长确定。
单个通道24小时存储1天的计算公式（GB）＝码流大小（Mbps）÷8×3600秒×24小时×1天÷1024。
表2单路视频所需最低存储空间建议
存储天数
视频规格
7天
15天
30天
1920*1080（HD1080P），4Mb码流（最佳图像效果）
296GB
633GB
1266GB
1280*720（HD720P），2Mb码流（最佳图像效果）
148GB
317GB
633GB
三.7应用平台
三.7.1平台介绍
为了更好的支撑视频监控业务的发展，总部统一建设了视频监控平台为客户提供相应的视频监控服务，当前平台具有的主要功能包括：
实时监控、录像回放、视频上墙、轮训监控、云台控制、报警管理、热成像分析、水位变化监控分析、人流统计、车辆统计等，其中热成像分析、水位变化监测、人流统计以及车流统计需要专用摄像机进行配合。
各功能详情请参考附件A。
三.7.2平台功能性升级
为了更好的支撑各分公司开展的视频监控业务，针对当前视频监控平台功能需求不足以满足客户需求的情况，由各公司提交相应的平台功能需求至总部业务拓展部，由业务拓展部将功能型升级转交至信息技术研究院或响应中心进行建设完善。
四、典型案例
古镇智慧城市信息集成服务项目以一体化智慧灯杆作为智慧景区数据收集的载体，统筹区政府、古委会、公安局、气象局、环保局、住建局、旅发委、综治办、消防大队、综合行政执法局、鼎业公司（束河古镇旅游开发公司）等单位的需求，全面推动跨行业共享，本期景区内规划建设217根智慧灯杆，在实现智慧照明、绿色照明的基础上，拓展无线通信、视频监控、应急广播、信息发布、环境监测等功能。
实现政府智慧化管理，智能化服务，搭载政府与市民的桥梁，管理与设施的网络，构建新型智慧城市新载体。
视频监控功能以公安局的雪亮工程为主体，兼顾住建局、旅发委、综治办、消防大队、综合行政执法局的监控需求进行建设，通过权限分级的方式实现各单位间对前端摄像头的控制权分配。
应急广播功能以区政府、鼎业公司为主要使用单位，同时开放播放权限给各单位，通过统一的发送平台进行播放。
环境监测功能共享整合气象局、环保局的监测需求，一套监测设备原始数据同时分发给气象局、环保局。
信息发布功能由公司控制运营，并配合免费播放各单位提供的行政公示、公益广告、管理通知等内容。
无线网络功能，以小微站为主，采用光分布系统进行建设，3家电信运营商共用集束天线与光分布系统。
配套传输网络与智慧灯杆信息化功能模块共享。
附件A视频监控业务平台现有应用功能
A.1平台已实现功能
A.1.1实时监控
通过实时监视功能，实现对监控网点全天候、全方位的视频监视功能。
对监视目标进行实时、直观、清晰的监视，全天24小时均可观察到前端现场的监控状况。
A.1.2录像回放
监控系统的建设除了实时监视和报警，防患未然外，还有一个重大的作用就是事发后有据可查，因此，录像的检索、连续流畅、多功能播放。
A.1.3视频上墙
支持视频上墙控制操作，可配置相关上墙任务等。
（针对监控中心）
A.1.4轮训监控
监控任务和监控计划是一种监控轮巡策略。
用户可以通过设置监控任务，指定一组摄像头在特定监控画面中打开。
用户可以通过设置监控计划，指定监控任务在特定的时间内执行。
A.1.5云台控制
用户在实时监视时，可以通过云台控制摄像机的转动、聚焦、变倍等基本操作，以及预制点、巡航线、灯光等辅助功能。
此外，用户可以使用三维定位功能，在实时监视时可以通过框选的方式，迅速将局部区域放大，方便地定位到重点关注区域。
云台控制操作有不同的优先级，高优先级的用户可以抢占低优先级的用户的操作。
A.1.6报警管理
报警管理提供接收到的报警信息罗列和查询过滤操作。
报警等级通过不停颜色进行区分，报警的信息包括处理状态、报警类型、时间、事件类型、报警设备、通道、报警等级。
用户可以指定报警类型、时间段，对相关的设备进行报警信息的查询。
A.2需特种摄像机配合可实现功能
A.2.1热成像分析
通过使用特种红外或智能摄像机，实现对监控范围内火点或烟雾点的自动发现与报警，实现快速反应和处理。
A.2.2水位变化监控分析
通过安装特种摄像机对河道水位进行监测。
A.2.3人流统计，车辆统计；
通过安装具有人流统计或车辆统计的专业摄像机，对监控区域你的人数或车数进行统计，并反馈回平台，实现画面与数据的同时展现。
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