唐山市曹妃甸區(qū)國土資源局遠程視頻監(jiān)控網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

李萌 李保衛(wèi)

一、系統(tǒng)概述

國土資源遠程視頻監(jiān)控網(wǎng)系統(tǒng)基于視頻采集與通信技術(shù)構(gòu)建，由前端監(jiān)控網(wǎng)點、中心后臺和用戶終端三部分組成。運用計算機網(wǎng)絡(luò)、無線通信、光纖通信、信息數(shù)據(jù)庫、地理信息等技術(shù)手段，通過實時傳輸視頻數(shù)據(jù)與風險監(jiān)控提示，實現(xiàn)國土資源視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能的創(chuàng)新開發(fā)和應(yīng)用。

視頻監(jiān)控以我區(qū)國土資源領(lǐng)域違法行為易發(fā)區(qū)域為重點，按“五邊”（市縣交界邊、縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)路邊、宅基地周邊、開發(fā)區(qū)園區(qū)周邊、違法用地多發(fā)區(qū)周邊）和“五區(qū)”（沿海開發(fā)區(qū)、海洋生態(tài)保護區(qū)、海島保護區(qū)、濱海旅游區(qū)、入海河口區(qū)）原則，根據(jù)我區(qū)國土資源保護特點，全區(qū)共設(shè)立15個監(jiān)控點，每個監(jiān)控點監(jiān)控面積可達半徑2.5公里，將現(xiàn)場視頻圖像通過3G網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合VPN專線傳送到國土資源局視頻監(jiān)控指揮中心，實行監(jiān)控中心統(tǒng)一接入、多模式瀏覽管理的方式，并制定專人值守監(jiān)控畫面，有效地提高國土監(jiān)察部門對大規(guī)模監(jiān)控點的智能化違法行為巡查能力，降低監(jiān)察人員投入，真正解決“發(fā)現(xiàn)難、制止難、查處難”的問題。

二、軟件平臺

1.軟件平臺結(jié)構(gòu)

軟件平臺結(jié)構(gòu)由前端設(shè)備、中心后臺、移動終端及PC客戶端構(gòu)成。系統(tǒng)層次由數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)服務(wù)層、表現(xiàn)層三層構(gòu)成。數(shù)據(jù)層主要負責管理視頻、系統(tǒng)基礎(chǔ)信息、違法信息數(shù)據(jù)保存、修改、檢索等功能；業(yè)務(wù)服務(wù)層主要處理系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)規(guī)則，調(diào)用數(shù)據(jù)層；表現(xiàn)層主要處理用戶操作行為，并根據(jù)用戶的操作行為向業(yè)務(wù)層提交用戶數(shù)據(jù)。

2.系統(tǒng)特性

（1）系統(tǒng)的獨立性。

系統(tǒng)通過與媒體服務(wù)器的數(shù)據(jù)接口進行視頻數(shù)據(jù)的查看調(diào)用，不與監(jiān)控網(wǎng)點直接聯(lián)系。系統(tǒng)間相互獨立，業(yè)務(wù)分工清晰。

（2）系統(tǒng)的可靠性。

系統(tǒng)實現(xiàn)的過程中，從數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)層到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境都考慮到可能出現(xiàn)的和突發(fā)性的大業(yè)務(wù)量，有足夠的承載能力，杜絕堵塞和癱瘓現(xiàn)象發(fā)生。

（3）系統(tǒng)的安全性。

系統(tǒng)采用多層次的安全機制，確保信息安全、數(shù)據(jù)安全以及系統(tǒng)自身的安全性。

（4）系統(tǒng)的開放性。

采用國際標準協(xié)議，接口調(diào)用方便。

（5）數(shù)據(jù)的完整性。

在應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計中，通過合理的利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校檢機制和事物處理機制，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性。

（6）系統(tǒng)的可維護性。

通過系統(tǒng)提示、日志等手段方便分析系統(tǒng)問題，并能夠?qū)\行的軟件進行相應(yīng)的診斷和修改。

（7）其他特性。

支持國土部—省廳—市局—縣（區(qū)）等多級聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采用分級式部署，集中管理。具備多用戶、多權(quán)限、多級管理功能?？稍赼ndroid2.0以上的移動終端上實施瀏覽前段攝像頭圖像，對不同的登錄用戶可分配對前段設(shè)備圖像的瀏覽和控制權(quán)限。系統(tǒng)與國土執(zhí)法業(yè)務(wù)緊密相連，除常規(guī)的監(jiān)控功能以外，還擁有結(jié)合國土執(zhí)法業(yè)務(wù)的特色功能。

三、硬件組成

監(jiān)控網(wǎng)點由太陽能及蓄電池供電系統(tǒng)、太陽能控制器、塔桿、避雷設(shè)施、視頻服務(wù)器、360度云臺、攝像機等各類硬件組成。

曹妃甸區(qū)國土資源監(jiān)控的桿體高度為15米，外形呈圓柱形，視頻監(jiān)控可視范圍在2.5千米左右，桿體可承重300千克，抗十二級強風，桿體噴字“國土監(jiān)察12336違法舉報”，起到宣傳震懾作用。

四、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

曹妃甸區(qū)國土資源遠程視頻監(jiān)控網(wǎng)系統(tǒng)的視頻傳輸是通過3G無線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，畫面質(zhì)量達到國家監(jiān)控圖像標準，即在信號暢通情況下動態(tài)畫面每秒在8—25幀，單路傳輸數(shù)據(jù)256kb/s。在無線寬帶能夠充分保障圖像傳輸效果的基礎(chǔ)上采用VDPN業(yè)務(wù)結(jié)合VPN專線，只有經(jīng)過VDPN授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)用戶，才能訪問曹妃甸區(qū)國土監(jiān)控服務(wù)器。

在無線數(shù)據(jù)傳輸側(cè)，系統(tǒng)采用集群的方法，將多條無線通訊鏈路通過底層協(xié)議，合理分配通訊資源，合并成為一條邏輯上獨立的通訊鏈路，為視頻傳輸提供了普通單路通訊1.8倍的帶寬。兩條鏈路互為備份，提高了無線通訊的可靠性。本系統(tǒng)利用自己開發(fā)的技術(shù)，在數(shù)據(jù)鏈路層對視頻流數(shù)據(jù)進行一次性的封裝，直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心，減少了一次IP封裝，去掉了不必要的封裝數(shù)據(jù)，提高了傳輸效率，減小了視頻延時，且使傳輸系統(tǒng)的實時可控性大大增強對壓縮算法進行優(yōu)化，用先進的碼流控制技術(shù)保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性，充分利用帶寬，保證在低帶寬的情況下流暢的傳輸視頻圖像。普通的無線路由通訊方式無法發(fā)現(xiàn)路由器網(wǎng)絡(luò)層以下的傳輸狀況，不能非常實時的對傳輸流進行調(diào)整，本系統(tǒng)能夠完全觀測數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)狀況，從而能符合實際的對流控模塊進行快速調(diào)整。

五、應(yīng)用成效

曹妃甸區(qū)國土資源遠程視頻監(jiān)控網(wǎng)系統(tǒng)于2013年6月全部安裝完畢并投入使用至今已近1年，在保護我區(qū)耕地資源和預(yù)防土地違法違規(guī)問題上發(fā)揮了巨大作用，提升了我區(qū)國土資源執(zhí)法監(jiān)察效能，提高了應(yīng)急指揮、突發(fā)事件處理、實時監(jiān)管的能力，對發(fā)現(xiàn)的國土資源領(lǐng)域違法行為進行快速處置，逐步形成違法易發(fā)區(qū)靠視頻監(jiān)控，違法行為偶發(fā)區(qū)靠巡查，全覆蓋監(jiān)測衛(wèi)片三位一體的立體防范監(jiān)控體系。切實維護了國土資源管理和利用秩序。