天津市河西區(qū)規(guī)劃分局視頻監(jiān)管綜合應(yīng)用技術(shù)方案

天津市河西區(qū)規(guī)劃分局 （天津市河西區(qū)規(guī)劃分局 天津 300201）

天津市河西區(qū)規(guī)劃分局視頻監(jiān)管綜合應(yīng)用技術(shù)方案

天津市河西區(qū)規(guī)劃分局 （天津市河西區(qū)規(guī)劃分局 天津 300201）

隨著我市全新城市定位的出臺，工程建設(shè)量逐年提高，工程管理要求愈加嚴格，城市規(guī)劃管理也面臨了新的挑戰(zhàn)。因此，實現(xiàn)項目的隨時監(jiān)管成為當前執(zhí)法監(jiān)察工作亟需研究的新課題。視頻監(jiān)管綜合應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)和利用，解決了這一難題。概括介紹了該系統(tǒng)的設(shè)計原則，簡要分析了該系統(tǒng)的應(yīng)用需求，并對其總體設(shè)計方案進行敘述。

城市規(guī)劃 執(zhí)法監(jiān)察 視頻監(jiān)控 3G

1 項目概述

視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)遵循技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則，并綜合考慮維護及操作因素，為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容是系統(tǒng)的、完整的、全面的，設(shè)計方案具有科學性、合理性、可操作性。

1.1 先進性

該系統(tǒng)集國際上眾多先進技術(shù)于一身，體現(xiàn)了當前計算機控制技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展水平，適應(yīng)時代發(fā)展的要求。

1.2 經(jīng)濟性與實用性

充分考慮視頻監(jiān)控系統(tǒng)實際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據(jù)施工現(xiàn)場的特點，設(shè)計選用功能適合現(xiàn)場情況、符合視頻監(jiān)控要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比。

1.3 可靠性

本系統(tǒng)基于可靠的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，能確保系統(tǒng)級別的高穩(wěn)定性和可靠性，滿足7×24小時、全年365天的全天候長期穩(wěn)定運行。

1.4 穩(wěn)定性

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計具有較高的穩(wěn)定性，系統(tǒng)具有一整套完善的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。

1.5 擴展性

視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中考慮了今后技術(shù)的發(fā)展和使用需要，具有更新、擴充和升級的可能。

2 需求分析

目前系統(tǒng)需求描述如下：

①建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對每個工地安裝1～3個攝像機，全部使用室外一體化云臺方式安裝，要求具有云臺轉(zhuǎn)動和變焦變倍功能，一體化云臺攝像機安裝在戶外立桿上方，用于監(jiān)控現(xiàn)場施工項目是否違規(guī)。

②前端工地部署3G網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，可以內(nèi)置一塊硬盤用于存儲現(xiàn)場實施視頻，滿足用戶日后查證和檢索的需要，規(guī)劃局可以通過3G網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場進行監(jiān)控。

③建立視頻監(jiān)控綜合應(yīng)用系統(tǒng)，對施工現(xiàn)場的圖像進行集中監(jiān)控管理和控制。

④當發(fā)生緊急事故或視頻監(jiān)控中心對圖像要求比較高時，規(guī)劃局監(jiān)控中心對部分重要視頻信息做二級備份存儲，視頻數(shù)據(jù)在本地存儲的同時，傳到規(guī)劃局監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心再進行二次存儲，以此達到熱備份存儲的目的。

⑤建立網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控中心，在天津市河西區(qū)規(guī)劃分局部署視頻監(jiān)控管理平臺，通過公網(wǎng)，可以實時察看各個工地的現(xiàn)場情況。

⑥天津市河西區(qū)規(guī)劃分局各級領(lǐng)導(dǎo)通過客戶端連入監(jiān)控平臺，通過統(tǒng)一平臺授權(quán)，實現(xiàn)所轄區(qū)域范圍內(nèi)監(jiān)控的察看與管理。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計

3.1 總體設(shè)計說明

本系統(tǒng)將從視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際需求出發(fā)，通過嚴謹?shù)脑O(shè)計，建立起高效的、全方位、全天候的、立體化的安全防范網(wǎng)絡(luò)。管理人員通過此高科技手段，能實時掌握工地各個監(jiān)控點的動態(tài)變化，能隨時記錄、調(diào)用有關(guān)信息，能進行有針對性的監(jiān)管。

本系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)能實現(xiàn)的目標為：施工現(xiàn)場遠程巡查；錄像存儲；遠程在線錄像資料的智能化檢索、回放、保存；視頻監(jiān)控需能實時反映施工現(xiàn)場總體情況；若前端主動發(fā)出報警信息后，監(jiān)控中心監(jiān)控圖像應(yīng)自動切換到發(fā)生報警的施工現(xiàn)場；系統(tǒng)能對設(shè)備進行管理；系統(tǒng)能對登錄平臺用戶進行管理，為不同級別用戶配置權(quán)限功能。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（見圖1）

視頻監(jiān)督管理系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻信號及相應(yīng)數(shù)據(jù)，監(jiān)控中心可以實時查看施工現(xiàn)場情況。系統(tǒng)由工地監(jiān)控系統(tǒng)、天津市河西區(qū)規(guī)劃分局監(jiān)控中心、傳輸網(wǎng)絡(luò)組成，再配合相應(yīng)的軟件平臺。按功能總體可以分為4層結(jié)構(gòu)：設(shè)備接入層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、中心管理層和業(yè)務(wù)處理層。

3.2.1 設(shè)備接入層 設(shè)備接入層主要指安裝在施工現(xiàn)場，對施工現(xiàn)場情況實現(xiàn)實時音視頻采集及報警信號采集，主要包括視音頻、報警信息的采集設(shè)備、報警聯(lián)動輸出設(shè)備和音頻功放設(shè)備等。

3.2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸層 網(wǎng)絡(luò)傳輸層是依托現(xiàn)場3G網(wǎng)絡(luò)，通過3G網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。

3.2.3 中心管理層 中心管理層包括接入服務(wù)器、管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、流媒體服務(wù)器、存儲服務(wù)器、報警服務(wù)器等模塊，為整個系統(tǒng)的運行提供管理支撐。

3.2.4 業(yè)務(wù)處理層 業(yè)務(wù)處理層是整個系統(tǒng)的最終展示，它實現(xiàn)了對視音頻數(shù)據(jù)的瀏覽、對各種采集數(shù)據(jù)的匯總以及處理等功能。

3.3 系統(tǒng)組成

3.3.1 監(jiān)控前端系統(tǒng)組成 前端視頻采集通過設(shè)置在工地的監(jiān)控攝像機來實現(xiàn)；視頻信號通過視頻線接至監(jiān)控專用3G視頻服務(wù)器，實現(xiàn)錄像存儲；根據(jù)需要及實際網(wǎng)絡(luò)情況，把視頻圖像等傳輸至遠程監(jiān)控中心。

3.3.2 規(guī)劃局工地監(jiān)管系統(tǒng)組成 監(jiān)控中心系統(tǒng)由以下部分組成：

①管理服務(wù)器：是整個系統(tǒng)的核心組件，提供統(tǒng)一的認證、授權(quán)、管理服務(wù)。

②存儲服務(wù)器及IPSAN：當發(fā)生緊急事故或視頻監(jiān)控中心對圖像要求比較高時，規(guī)劃局監(jiān)控中心對部分重要視頻信息做二級備份存儲，以此達到熱備份存儲的目的。

③流媒體服務(wù)器：支持實時視頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)及分發(fā)；支持存儲數(shù)據(jù)的回放點播（VOD）；支持Qos管理，對帶寬進行合理使用；支持用戶和事件的優(yōu)先級管理；支持級聯(lián)和分布式部署；支持視頻流相關(guān)的統(tǒng)計信息。

④電視墻及解碼器：支持軟件解碼大屏輸出，支持解碼卡、解碼器、模擬/數(shù)字矩陣控制輸出，支持鍵盤、3D搖桿控制，支持高清解碼輸出，支持文件回放上墻，支持報警聯(lián)動上墻；支持對其他標準客戶端軟解碼VGA輸出的協(xié)同控制。

⑤WEB服務(wù)器：為系統(tǒng)管理、流媒體、報警轉(zhuǎn)發(fā)、集中存儲檢索等所有應(yīng)用服務(wù)器提供統(tǒng)一WEB訪問界面，為前端監(jiān)控設(shè)備提供統(tǒng)一遠程監(jiān)視、查詢、系統(tǒng)管理預(yù)維護、參數(shù)設(shè)定、設(shè)備監(jiān)測等B/S訪問界面。

⑥報警服務(wù)器：為系統(tǒng)實現(xiàn)所有報警（觸發(fā)）事件的管理、分發(fā)以及與技防聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)等集成信息的分發(fā)及上傳服務(wù)。

⑦客戶端（包括手機客戶端）：實時監(jiān)控。認證訪問監(jiān)控所有現(xiàn)場設(shè)備，可以實現(xiàn)輪循預(yù)覽、電子地圖等功能。

3.4 功能設(shè)計

通過以上分析可知，系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)如下功能：①監(jiān)視功能：采用高品質(zhì)攝像機，獲得監(jiān)視范圍內(nèi)清晰的視頻圖像，滿足施工現(xiàn)場不同部位的監(jiān)控要求，實現(xiàn)24小時監(jiān)控。②報警聯(lián)動功能：實現(xiàn)報警系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動，在監(jiān)視器上顯示報警所在位置的視頻畫面，提醒值班人員快速處理。③管理功能：管理人員或授權(quán)訪問人員，能通過訪問監(jiān)控系統(tǒng)，實時預(yù)覽監(jiān)控畫面、回放歷史監(jiān)控圖像、下載監(jiān)控資料等。④預(yù)留擴展接口：滿足今后監(jiān)控點位增加的需要。⑤客戶端：河西區(qū)規(guī)劃分局各級通過平臺授權(quán)訪問前端的相應(yīng)視頻。

4 系統(tǒng)優(yōu)勢分析

本系統(tǒng)在設(shè)計充分考慮了系統(tǒng)高分辨率視頻圖像和較低帶寬的現(xiàn)實條件，采用了先進的H.264視頻壓縮技術(shù)、動態(tài)調(diào)整編碼參數(shù)、視頻雙碼流技術(shù)等，較好地解決了高分辨率視頻存儲與低帶寬網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊蟆?/p>

4.1 先進的H.264視頻壓縮技術(shù)

視頻監(jiān)控終端采用H.264數(shù)字編碼技術(shù)，高編碼效率（相同的重建圖像質(zhì)量，碼率較MPEG-4節(jié)約30%左右），靈活的編碼策略，適應(yīng)不同應(yīng)用和不同網(wǎng)絡(luò)帶寬。

4.2 視頻雙碼流

為了滿足系統(tǒng)更好的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬以及存儲高質(zhì)量圖像的要求，本系統(tǒng)選用的網(wǎng)絡(luò)攝像機支持雙碼流，即本地可采用高分辨率存儲高畫質(zhì)的視頻圖像，而針對網(wǎng)絡(luò)帶寬較低的情況則采用低分辨率的實時流網(wǎng)絡(luò)傳輸滿足實時監(jiān)控的要求。

4.3 系統(tǒng)可用性高

本系統(tǒng)設(shè)計時，充分考慮到系統(tǒng)全天候、24小時的要求，在系統(tǒng)構(gòu)架上選用網(wǎng)絡(luò)攝像機+企業(yè)存儲模式。

4.4 管理平臺特點

平臺可適應(yīng)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、3G移動網(wǎng)絡(luò)、Wifi網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)集合，平臺支持NAT穿越，可穿越防火墻、網(wǎng)閘。

支持視頻圖片電子放大；支持3D放大功能，當選定球機圖像的區(qū)域后，鏡頭可直接縮放到框選區(qū)域；支持設(shè)備斷電記憶功能，當前端球機斷電恢復(fù)供電后，仍然恢復(fù)到斷電前狀態(tài)。

4.5 實際工作中顯示出的優(yōu)勢

4.5.1 提高工作效率 監(jiān)管人員通過這一系統(tǒng)，只需輕點鼠標或手機觸屏，通過寬帶網(wǎng)絡(luò)，可以從顯示器或者3G終端看到清晰、逼真的實時監(jiān)管圖像。還可以通過監(jiān)控系統(tǒng)對在建項目進行每日、每周的定期檢查，尤其手機監(jiān)管模式，無需固定辦公地點，凡是有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地點，都能隨時調(diào)取施工現(xiàn)場監(jiān)控，在節(jié)省人力、物力、財力的基礎(chǔ)上，最大限度的提升了工作效率。

4.5.2 提高監(jiān)察質(zhì)量 通過在施工現(xiàn)場安裝“建設(shè)項目實時監(jiān)察系統(tǒng)”的方式，能有效地實現(xiàn)對在建項目的實時管理。工作人員能第一時間了解施工現(xiàn)場狀況，掌握施工部位，調(diào)取項目相關(guān)信息，使建設(shè)過程中的問題得以及時發(fā)現(xiàn)。

4.5.3 革新工作方式 這種新型技術(shù)的運用，是執(zhí)法監(jiān)察工作方式的一次重大革新。在很大程度上方便管理人員及時了解建設(shè)工程現(xiàn)場施工情況，掌握施工進度第一手資料。這種遠程監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)研究，能真正實現(xiàn)對在建項目的實時監(jiān)控，督促建設(shè)項目按照審批要求建設(shè)，促進了監(jiān)察工作方式的轉(zhuǎn)變。

2011-11-06