#武警总1指挥中心系统.docx
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#武警总1指挥中心系统
武警总队哨所
音视频监控系统
设
计
方
案
深圳市亚奥新实业有限公司
二零零一年九月
一、需求分析
一个音视频集中监控系统若要实施有效的监控指挥和管理，必须对监控的全部信息包括控制信号、音视频监视信号等进行采集、编码、解码、整理、分析，并在此基础上给出监控的策略和手段，因此，武警总队音视频集中监控系统必须建立在完备的信息系统之上。
由于城市规模不断扩大，地理上分散，需武警保卫的部门越来越多，因此音视频监控系统首先必须在物理上建设功能强大的信息传输网络。
以往对于图像信息，往往仅限于简单的图像监控，作为监控管理的辅助手段，然而，随着对图像信息使用的不断深入（实践证明图像信息量是最丰富、最直接的管理信息），对于监控管理具有最直接的指导意义，同时也具有最明显的效果。
因此，在各由武警担当值勤保卫任务的机构或单位之间，构筑功能完善的，以传递音视频和数据信息为目的的，音视频和数据传输网络更具有实际意义。
目前，针对武警总队各支、中队，以及其下属的各值勤哨所的实际分布位置情况来看，武警总队哨所音视频监控系统考虑使用光纤或无线网络，采用点对点的传输方式来满足本系统的音视频图像和数据的实时传输需求。
武警总队哨所音视频监控系统作为指挥管理系统的一部分，它能将被监控哨所的图像和语音信息准确、清晰、快速地传送到监控指挥中心，监控指挥中心通过音视频监控系统，能够对各值勤点值勤战士的工作情况以及普通人员进出等现场事件进行音视频集中监视和管理，及时掌握各种状态和突发事件，并对值勤战士的值勤情况进行记录和录像，做到只要在监控指挥中心，就能够对本管辖范围内的状况了如指掌，增加了对突发事件的反映速度和应变能力，有效地提高了工作效率。
根据武警总队的实际情况，音视频集中监控系统由前端设备、传输设备、控制设备、显示和记录设备四大部分组成。
前端设备由摄像机、防护设备和我公司自研的VS3320等设备组成，负责图像的采集和各种信号的处理；传输设备根据武警总队各哨所到各中、分队和监控中心的传输距离（哨所到中队的距离一般为300米至1000米）和图像质量的要求选用各种不同类型的光缆/无线接口设备，负责将采集的图象信息传输到武警总队的监控中心和其隶属的各支、中队的控制台上，并将监控中心和支、中队发出的控制命令传输到相应被监视点；集中控制设备负责完成图象的处理、前端设备和图像切换的控制、图像检索和存储、人员记录、告警确认等诸多功能；显示和记录设备有显示器和硬盘等。
音视频监控系统涉及到多媒体技术、软件工程、数据库、网络技术、测试技术、办公自动化等诸多技术，它以其独特的功能和先进的手段已广泛使用于国内外各行各业之中，成为综合性管理信息系统不可缺少的重要组成部分。
通过本系统的建设和使用，能够为武警总队科学、全面地管理发挥重要作用。
二、系统组网方式
根据我公司多年对音视频集中监控系统的技术研究和实际工程经验，结合武警总队的实际需求，设计出如下的系统组网图。
根据武警总队行政管理结构为：
武警总队、管辖各支队、支队管辖中队、中队管辖值勤哨所；因此其相应的音视频监控系统的网络结构和其行政管理结构相对应。
一般情况下，值勤哨所距其隶属的中队的距离为300m—1000m,因此值勤哨所和其隶属的中队间的通信通道，根据其现场的实际自然情况，采用光纤或无线传输设备进行连接。
中队和支队间以及支队和总队间的通信通道均采用普通电话线的方式进行连接。
在各值勤哨所主要配备的设备为我公司自研的拥有自主知识产权的VS3320多功能控制器。
VS3320多功能控制器内置一台超光角针眼镜头的摄象机，同时预留三路视频输入端口，最多可再外接三路视频图象；VS3320内含一个门禁控制器，它可以存储2048个记录；通过此感应卡考勤控制器能对每个值勤哨所的上岗值勤战士的上下岗时间，以及在此战士值勤时间内发生的事件和领导进行日常查岗的身份、时间等进行准确的记录备案，为各级领导对其管辖的战士或部门进行考核，提供了准确而完备的数据。
为了使值勤武警对突发时间能及时上报上级和发出本地告警提示，VS3320还提供四路数字输入（DI）和四路数字输出（DO）接口，在数字输入接口上可接入报警紧急按钮、在数字输出接口上可接入告警警灯、照明等设备，实现本地告警提示；为提高本系统的可扩充性和可维护性，VS3320提供标准RS232/485串口一个，通过此串口可将实现对VS3320的本地现场维护和数据配置，以及和其他系统或设备的对接。
为了便于值勤战士和其上级领导能保持经常性的联系，VS3320提供了一路语音接口，通过此语音接口可以使上级领导能和值勤战士直接通话。
因此，在值勤哨所典型的配置图如下：
为实现总队、支队和中队三级领导能及时了解其管理下属乃至全部的各值班哨所的实时动态，就必须在总队、支队和中队建立相应的指挥控制台，并将总队、支队和中队的指挥控制台联网，同时在各级建立数据库，将各值班哨所的人员信息、上下岗时间、通话语音、现场图象、告警事件等数据和信息记录在案；并生成相应的报表，在打印机打印输出。
对一些需长期保留的语音、图象和数据，在指挥控制台的刻录机上进行刻录，以便长久保存；为方便总队、支队和中队三级指战员的日常工作，提高其对突发事件的快速反应能力，本系统将武警总队对出现各种突发事件的执行预案存储在指挥控制台中，当有异常事件产生时，系统将根据突发事件的性质、地点、时间等参数，有针对性的自动弹出相应的执行预案，在第一时间内提供给值班工作人员；系统同时提供预案的输入手段，以便预案库的扩充。
为提高武警总队全体指战员的政治素养，及时了解和领会上级乃至中央的各项方针和政策，需将上级各部门下达的政治学习文件和材料及时下发到所属的各部门，因此在总队、支队和中队间应建立一套自上而下的文件传输系统，以便将上级的精神及时准确无误地传达到位；同时为适应下发的资料具有一定的保密性的要求，此文件传输系统也具有相应的加密和解密功能。
故此，在总队、支队和中队三级相应的设备配置图如下：
三、系统功能
1）、前端哨所功能
●图象数据采集
通过VS3320多功能控制器，任何一个值勤哨所可以采集、编码压缩和传送四路中的任意一路实时图象，由于VS3320本身具有较强的存储能力，可以预存1000幅图象信息，这样即使值勤哨所未和指挥台连通或连接中断，也能将现场有价值的图象保存在前端哨所；一旦链路接通，可根据上位指挥台下达的指令，将当前预存的1000幅图象信息传送到指挥台，保证所需要的图象信息不会丢失。
●语音数据采集
在VS3320多功能控制器上有一语音端口，根据需要可外接耳麦/麦克风和音箱，它可以采集、编码压缩和传送双向实时语音，实现任何一个值勤哨所和其连通的指挥台间的通话。
同时借助VS3320的存储能力，可以在值勤哨所本地存储3分钟语音信息，并可根据指挥台的需要，将存储的语音传送到上位指挥台。
●告警控制
一旦发现异常情况或有突发事件产生，当班的值勤战士可以按动和VS3320连接的紧急按钮，此时紧急按钮会触发告警灯闪烁、照明灯打开或关闭，同时主动和其上级主管中队的指挥台联系，将图象、语音数据上传到指挥台上。
●感应卡考勤控制系统
VS3320多功能控制器上有一感应卡考勤控制系统，它采用无源非接触式IC卡技术，开发出的一套综合管理系统。
一个VS3320感应卡考勤控制系统可记录1048个记录。
记录信息包括上岗值勤战士的身份及上下岗时间、查岗领导身份及查岗时间等信息。
在值勤战士上下岗或领导查岗时，其身份一经考勤控制系统确认，通过针眼摄象机就会进行拍照，并将图象资料连同其他信息存入本地，以便上位指挥台查询。
2）、总/支/中队指挥台系统功能
●多级口令设置及操作管理
为保证系统安全性和保密性，在本视频监控系统采用三级权限：
一般查询权限、一般操作权限（查询、控制）、系统管理员权限（除了具有操作员的一切功能外，还能对系统的配置信息进行修改和扩充）。
为了保证系统安全性，用户登录时需输入口令。
●图象管理
在总/支/中队三级指挥台可以实现对其管辖的值勤哨所采集的图象的解码、回放、控制等。
具体表现在如下几点：
1.图象手工切换
根据隶属关系，使用者可将其管辖的任意值勤哨所的图象显示在显示终端任一显示窗口上。
2.图象轮巡
用户可在显示终端某个显示窗口上循环切换不同值勤哨所的图像，切换间隔时间可由用户设定。
3.图象录象
本音视频监控系统可自动把数字视频信号，经过数字压缩后存储到硬盘上（视频文件格式为JPEG），并在需要的时候进行回放。
4.图象存储和检索
为长期保存图象信息，对已存储到硬盘上的图象再进行转存到光盘上（通过刻录机），并加上相应的检索信息，以便检索回放。
5.总/支队图象、数据查询
总队和各支队可对其管辖的各中队数据库中数据和硬盘中的图象信息，进行远程查询和浏览。
6.图象观察
为使指挥台上值班人员，能实时、全面、准确地观察所管辖各哨所的现场情况，及时掌握第一手资料，各中队可根据所管辖值勤哨所的具体数量，在指挥中心配备相应数量的控制台；为保证观察前端哨所的清晰度，建议在一个指挥台位上最多同时监视16个前端哨所的图象，16个图象窗口实际显示哪个哨所的图象，可根据值班人员任意指定，根据需要可随时进行图象切换。
●语音管理
本音视频监控系统可以实现在中队的指挥台上直接和其管辖的任意值勤哨所的通话，根据需要对通话的信息进行录音，将录音的信息经过数字压缩后存储到硬盘上；并可在事后，加上检索信息，通过刻录机转存到光盘上，以便永久保存和回放。
●告警管理
当有告警或突发事件产生时，值勤战士按动紧急按钮后，此告警信息会立即传送到其中队的指挥台上，指挥台会自动将此岗哨的图象切到指挥台的显示器上进行显示和录象；同时接通指挥台和此岗哨的语音通道并进行录音；将告警点的位置信息、告警时间、当班战士的个人信息（包括：
警衔、警号等）存入数据告警表中，以便日后查询。
指挥台接到任何一个告警后，其值班人员必须对告警进行确认，并将确认人的个人信息（包括：
警衔、警号等）、确认时间等信息，存入数据告警表中。
●数据库管理
为了提高系统的可维护性，方便地进行系统的配置管理，同时考虑到本系统要对图象、语音、告警数据和战士人员信息等进行存储、管理和查询的需要，因此在本系统中配备了SQLServer数据库管理系统；根据总/支/中队三级各部门对数据量大小的具体要求，可以将此数据库管理系统单独运行在专门的数据库服务器上，或和指挥台控制软件合并在一台计算机上运行。
在数据库中包括人员信息表、设备配置表、告警表、图象索引表、语音索引表等。
●系统配置
为遵循系统可“分批建设，逐步扩容”的方针，本系统具有较强的可配置性，随着系统规模的不断扩大，工程人员以及用户的维护人员，通过此功能可以很方便地实现对系统的剪裁和增减，保证系统的顺利开通和日常维护，实现施工一个点、运行一个点、移交一个点的目的。
●在线帮助
系统软件提供中文在线的帮助功能。
●报表管理
对存入数据库的人员信息表、设备配置表、告警表、图象索引表、语音索引表均提供报表输出功能，报表的格式做到美观、大方、实用。
●发卡系统
总/支/中队三级的指挥台上均有一发卡软件，通过此软件可以对其所管辖的战士进行发卡或消卡处理，当然此软件的使用需要一定的级别，只有操作级别为一级的用户才允许使用。
●预案输入/出功能
武警总队及其下属各支/中队均有若干套应付突发事件的相应预案，为提高武警总队各级指挥员对突发事件的反应速度，提高武警总队指挥调度能力，增强其指挥系统的电子化、信息化水平；本系统可以将原先准备好的预案存入本系统，并配有较友好的预案输入界面。
当有突发事件发生时，即指挥台接收到前方任一值班哨所的告警时，可根据告警发生的时间、地点等信息，系统可自动将相应的预案，显示在指挥台的显示屏上，以便值班人员及时作出处理突发事件的决定。
●远程维护功能
为最大限度地减少维护此套系统所需的人员数量，本系统提供在总/支/中队三级对，前端哨所所装备VS3320多功能控制器的远程维护功能，和本地指挥台软件的维护功能。
具体表现在对VS3320多功能控制器上使用软件的远程升级，远程测试和远程故障诊断等。
●文件传输功能
本系统提供总队到支队、支队到中队的文件传输系统，通过此系统，可以将总/支队需下发的资料，以电子文档的形式进行下发和转发，并可在支/中队对所下发的文件进行打印输出。
四、系统性能指标
1.系统特点
●先进性
系统采用分层处理的设计思想，各层间相互独立，并有统一接口，从而保证系统可靠性、灵活性、开放性。
●开放性
整个系统是一个开放系统，能很好地将本公司产品和其他厂商产品进行无缝继承。
软、硬件升级有保障。
●可扩展性
能够适应不断增加的业务需求。
当增加新的监控点时，只需增加前端采集设备和传输线路即可。
●可靠性
隔离式前端设计，保证系统和系统、设备和设备分离，一个系统/设备的故障或运行错误不对另一系统/设备产生影响。
●灵活性
系统组网方式灵活，传输媒体多样。
系统功能可任意组合，适使用户不同层次的使用需要。
●安全性
系统为用户提供三级权限操作，以保证系统安全。
●易操作性
图形化中文界面，在线帮助信息、方便、友好。
安装简单、操作方便，并可根据用户的实际情况和需要设计界面。
●可维护性
完善的售后服务体系。
系统为三级维护体系：
培训用户的系统维护员，各办事处维护工程师，公司总部及研究所的维护工程师和技术开发工程师。
2.性能指标
●图象
每个值班哨所可上传四路图象中的任意一路，总/支/中队三级的指挥台上的图象显示速率，单幅可达25帧/秒；
●告警
当有告警发生时，值班哨的告警请求上传到中队的时间不大于10秒（如果使用电话线，电话拨号时间不包括在内）；
●可靠性要求
本系统是要求24小时连续运行的系统，可靠性要求较高，数据通信协议采用TCP/IP。
为保证数据不丢失，使用软件的设计考虑系统软件或传输链路出故障时的处理。
若数据传输链路出故障，则使用软件自动重新建链并直到链路建立为止。
系统的MTBF（平均无故障时间）大于100,000小时，MTTR（平均维护时间）小于1小时。
五、设备描述
VS3320多功能控制器：
●图象
功能
7.最多可同时压缩4路实时图像并经网络发送
8.具备配置管理/安全管理功能和对视频矩阵及云台控制的接口
9.各种报警传感器等，通过LAN/WAN网络将数字图像和控制数据和远程连接。
10.利用了JPEG连续单幀码流特点，方便地实现点到点、点到多点、多点到多点的通信，直接利用现有IP网络实现视频多点访问服务。
11.网络传输方式采用JPEG图像编码标准，传输的质量为：
每秒25-30帧、CIF（352×288）的分辨率。
接口
1.视频输入：
最大配置4路。
适用于PAL/NTSC。
BNC接口。
2.报警输入：
4路，可接烟雾、红外、门磁等传感器。
3.报警输出：
4路继电器输出。
4.通讯口1：
10BASE-T以太RJ-45接口，用于网络连接。
5.通讯口2：
RS232/422/485，用作现场控制接口。
性能指标
1.分辨率：
160x120至512x256像素。
2.压缩率：
JPEG1:
5至1:
30。
3.电源：
100VAC到250VAC、电流：
0.75A
●语音
规格
.WAV文件或声音数据流
技术指标
12.采样率：
11025Hz/22050Hz/44100Hz
13.每一采样的位数（单位：
Bit）：
8位/16位
14.声道数：
单/双
●感应卡考勤系统
1.读卡时不用直接接触读卡器
2.感应式卡轻便、尺寸适中，便于携带
3.不用电池，无源工作方式
4.多种技术集于单张卡片中
5.读卡方式采用数字接近式，有条形码可选
附录：
查哨卡格式：
姓名
性别
职务
军衔
单位
查哨时间
哨兵卡格式：
姓名
性别
职务
军衔
单位
入伍年月
上岗时间
下岗时间
预案所含内容：
15.固定勤务值勤方案：
a.标题
b.基本情况：
约200字左右
c.任务
d.兵力部署：
兵力数量、位置、编组、武器配备、机动兵力的数量、位置、编组、武器配备
e.警戒区域和责任：
哨兵（编组）的警戒区域和责任、哨兵号、负责人
f.编组的指挥者：
中队长、指导员
g.情况处置
h.特别规定
i.通信联络
j.附件
●兵力部署图
●重大情况处置图
●表格：
通信联络表、兵力部署表
h.落款、时间
16.临时勤务值勤方案：
a.标题
b.基本情况：
约200字左右
c.任务
d.兵力部署：
兵力数量、位置、编组、武器配备、机动兵力的数量、位置、编组、武器配备
e.组织指挥
f.情况处置
g.协同
●特别规定
●有关保障：
通信保障、运输保障、为勤保障
h.落款、时间
升级会员 