大型機(jī)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)面臨的問題及解決思路

嚴(yán)冬

【摘 要】隨著近年機(jī)場對視頻監(jiān)控需求的大幅增加，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)得到了長足的發(fā)展，但也機(jī)場視頻監(jiān)控存在著建設(shè)及運(yùn)維成本巨大，用戶需求不合理，部門設(shè)置和機(jī)制不匹配，建設(shè)無序等問題，因此需通過加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，推進(jìn)新技術(shù)應(yīng)用來改善或解決機(jī)場視頻監(jiān)控建設(shè)所面臨的這些問題，促進(jìn)視頻監(jiān)控在大型機(jī)場內(nèi)的可持續(xù)性發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】大型機(jī)場視頻監(jiān)控 系統(tǒng)建設(shè) 頂層設(shè)計(jì)

大型機(jī)場具有占地面積大、飛行區(qū)、航站樓面積大、客貨流量大及飛機(jī)起降量大等特點(diǎn)，采取了大量先進(jìn)的技術(shù)防范措施來協(xié)助人工進(jìn)行安全監(jiān)測與管理。在整個(gè)機(jī)場安防系統(tǒng)中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)是其中尤為重要的一環(huán)，因此在近些年中機(jī)場的監(jiān)控系統(tǒng)獲得了巨大的發(fā)展，而與此不匹配的是機(jī)場相應(yīng)人才儲(chǔ)備的不足，部門設(shè)置和機(jī)制的不匹配，使得大型機(jī)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展仍存在很多問題。本文選用虹橋機(jī)場作為研究樣例，結(jié)合本人多年在機(jī)場內(nèi)負(fù)責(zé)安防系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)及即將開展的T1航站樓改造建設(shè)來進(jìn)行論述說明。

1大型機(jī)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)面臨的問題

1.1視頻監(jiān)控建設(shè)及擴(kuò)容成本巨大

首先，由于機(jī)場人歷來對國產(chǎn)品牌的不信任，一般大型機(jī)場的監(jiān)控系統(tǒng)在招標(biāo)階段已將國產(chǎn)主要品牌設(shè)備排除在外，當(dāng)然這也是由于機(jī)場各層級(jí)的人不愿承擔(dān)選用國產(chǎn)品牌后發(fā)生整體性故障給部門績效考核所帶來的壓力，因此不僅是服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、磁盤陣列、視頻編解碼器、視頻矩陣等后臺(tái)重要設(shè)備采用進(jìn)口大品牌，就連現(xiàn)場安裝的攝像機(jī)及拾音器也使用進(jìn)口品牌，其實(shí)目前國內(nèi)安防第一梯隊(duì)廠商在技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量上已經(jīng)獲得了長足的進(jìn)步，且在售后服務(wù)上更是勝出進(jìn)口大牌一籌，而部分進(jìn)口品牌在設(shè)備維修周期上很難令人滿意。雖然現(xiàn)在各進(jìn)口品牌商也在逐步支持通用標(biāo)準(zhǔn)，例如ONVIF協(xié)議，但其實(shí)其仍在通過其軟件平臺(tái)極力維護(hù)其封閉性，通過對其它品牌設(shè)備收取授權(quán)費(fèi)用來拉高其它品牌、尤其是國產(chǎn)品牌的競爭門檻。這些情況隨著公安部GB/T28181標(biāo)準(zhǔn)的推行，在今后有望得到改善。

其次，由于大型機(jī)場的行政效率低，導(dǎo)致系統(tǒng)承建商或集成商收回全部合同款的周期至少是2年，部分高投資額的項(xiàng)目（3000萬以上）拖上個(gè)4年也不奇怪。因此承建商在報(bào)價(jià)時(shí)必須考慮這部分因素，因此其報(bào)價(jià)一般會(huì)比較高，這也導(dǎo)致機(jī)場視頻監(jiān)控建設(shè)成本高昂，以虹橋機(jī)場為例，平均在航站樓內(nèi)增加1路攝像機(jī)的費(fèi)用是4萬，在機(jī)坪上增加一路攝像機(jī)的費(fèi)用是5萬。

1.2機(jī)場內(nèi)施工困難

機(jī)場內(nèi)部有較多的開闊空間，諸如值機(jī)辦票大廳，行李提取廳等，天花板離地面十幾到二十多米，多數(shù)天花板內(nèi)并無人員檢修通道，在敷設(shè)線纜或安裝攝像機(jī)時(shí)施工十分困難，且危險(xiǎn)系數(shù)很高。同時(shí)在航站樓內(nèi)施工必須在航班結(jié)束后的非航時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，一般是凌晨至5點(diǎn)左右的約5個(gè)小時(shí)內(nèi)，如在控制區(qū)內(nèi)施工，則攜帶工具經(jīng)過安檢檢查的時(shí)間至少在半小時(shí)以上，這樣每天能夠施工的時(shí)間只有不到5小時(shí)，且均在半夜，一個(gè)大型項(xiàng)目的施工周期一般在4個(gè)月到半年，相對來說施工周期很長。

1.3項(xiàng)目決策缺乏可靠的模式

部分大型機(jī)場對信息系統(tǒng)的建設(shè)缺乏一個(gè)專業(yè)的部門來負(fù)責(zé)運(yùn)籌和決策，近幾年視頻監(jiān)控系統(tǒng)獲得爆發(fā)性發(fā)展，這個(gè)問題尤甚，有決策權(quán)的公司機(jī)關(guān)部門即不懂技術(shù)也不懂業(yè)務(wù)，負(fù)責(zé)運(yùn)維的基層部門雖然了解系統(tǒng)現(xiàn)狀及趨勢，卻沒有決策權(quán)，也沒有上通下達(dá)的渠道，最后往往演變?yōu)橛脩籼岢鲂枨?，由技術(shù)部門核算價(jià)格，機(jī)關(guān)決策部門覺得投資額太大，要減少，讓技術(shù)部門減少攝像機(jī)安裝數(shù)量，而全然不顧其合理性，也不審核用戶提出的安裝視頻監(jiān)控的需求是否合理。

1.4用戶需求不合理

機(jī)場用戶部門在對待視頻監(jiān)控的態(tài)度上，說的最多的一句話就是要全覆蓋、無死角，事實(shí)上這一條是做不到的，即使能做到也得不嘗試，機(jī)場畢竟是企業(yè)，盈利是企業(yè)的重要考量，不能為了安全而不顧一切，有些用戶要求安裝的攝像機(jī)其邊際效用是極低的，而且用戶的很多需求也并不是為了安全檢測，有些部門利用攝像機(jī)來監(jiān)控現(xiàn)場員工崗位，而這本來是管理者現(xiàn)場巡視的工作職責(zé)，導(dǎo)致了被監(jiān)控員工的消極情緒，這無論如何也不是安裝視頻監(jiān)控的初衷。

1.5系統(tǒng)使用效果與期望的差距較大

監(jiān)控的作用和功能已普遍被機(jī)場用戶認(rèn)可，已成為機(jī)場用戶部門的剛性需求，很多業(yè)務(wù)離開了視頻監(jiān)控已無法開展，但另一方面，系統(tǒng)的許多不足和問題沒有很好的解決，實(shí)際使用效果與期望的有不小的差距，多集中在錄像存儲(chǔ)時(shí)間不長，云臺(tái)控制權(quán)的搶奪，攝像機(jī)故障遲遲沒有恢復(fù)，攝像機(jī)清晰度不足以致看不清想看的細(xì)節(jié)等這些環(huán)節(jié)。

1.6對技術(shù)變更的態(tài)度比較保守

現(xiàn)在安防新技術(shù)發(fā)展日新月異，IP攝像機(jī)已逐步成為主流，高清攝像機(jī)也在逐步推廣，4K、5K分辨率的產(chǎn)品也不再鮮見，各類NAS存儲(chǔ)及高密度硬盤已把存儲(chǔ)的成本大幅拉低，虛擬化、云技術(shù)不僅能夠大幅降低實(shí)體服務(wù)器的部署數(shù)量，也能為今后的視頻分析及智能化的應(yīng)用提供支撐。

部分大型機(jī)場對于信息系統(tǒng)技術(shù)的變更較為遲鈍了保守，一是由于涉及部門害怕技術(shù)變更導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)及需承擔(dān)決策失誤的風(fēng)險(xiǎn)，第二是由于對于當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展信息了解掌握的不夠，例如現(xiàn)在硬盤的單盤存儲(chǔ)容量已達(dá)6G，卻還在堅(jiān)持使用1G硬盤；非重要區(qū)域的存儲(chǔ)可以使用NAS一體機(jī)，卻購買價(jià)格昂貴的大型存儲(chǔ)擴(kuò)展柜。在云計(jì)算，計(jì)算中心等這些概念上更是缺乏相應(yīng)的部門和機(jī)制去研究和跟蹤。

2解決思路

2.1合理安排球機(jī)和槍機(jī)的比例

針對售后服務(wù)慢，建設(shè)成本高的問題，建設(shè)或新增時(shí)應(yīng)使用更多的固定攝像機(jī)來覆蓋相關(guān)區(qū)域，固定攝像機(jī)相對來說故障率要低很多；另外云臺(tái)攝像機(jī)存在一個(gè)隨機(jī)盲區(qū)的問題，因?yàn)槿藶榭刂频膯栴}，其鏡頭的朝向可能是隨機(jī)的，不一定指向最重要區(qū)域，且不同部門對于關(guān)鍵位置的認(rèn)識(shí)也不相同，這還會(huì)導(dǎo)致用戶部門間產(chǎn)生矛盾，考慮到今后監(jiān)控的無間隔，大型機(jī)場應(yīng)提高固定攝像機(jī)部署的比例，只有極個(gè)別位置才真的有必要安裝云臺(tái)攝像機(jī)。

2.2使用IP攝像機(jī)

目前國內(nèi)的各大型機(jī)場主要還是前端模擬攝像機(jī)，后端編碼器的數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，IP攝像機(jī)的應(yīng)用范圍還不大，主要原因是在前幾年IP攝像機(jī)系統(tǒng)的成本還很高昂，國外大牌的固定高清IP攝像機(jī)價(jià)格大多在2-3萬元人民幣，且大部分廠商還在主推編碼器產(chǎn)品，而這2年由于國產(chǎn)品牌加入競爭，國產(chǎn)品牌已經(jīng)將價(jià)格拉低到千元級(jí)，IP攝像機(jī)系統(tǒng)已跨過了普及的門檻，同時(shí)由于各安防巨頭組成的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟也在推行標(biāo)準(zhǔn)化，IP攝像機(jī)使用在原有的編碼器系統(tǒng)（軟件）平臺(tái)上已無障礙。IP攝像機(jī)的使用能夠解決模擬攝像機(jī)施工時(shí)同軸線纜敷設(shè)量巨大，施工難度大，占用大量管道資源的問題，且因?yàn)橥S電纜沒有納入機(jī)場內(nèi)的綜合布線系統(tǒng)，安防線纜和綜合布線各自管理增加了施工及管理成本；IP攝像機(jī)可以使用網(wǎng)絡(luò)雙絞線或光纜進(jìn)行傳輸，接入就近的綜合布線間，大型機(jī)場內(nèi)有上百間綜合布線間。目前模擬攝像機(jī)使用的同軸電纜接入機(jī)場內(nèi)數(shù)量有限的幾個(gè)大型匯聚機(jī)房，攝像機(jī)至這些匯聚機(jī)房間往往要跨越像值機(jī)辦票大廳那樣的大空間區(qū)域，這往往導(dǎo)致布線距離過長（部分線纜需要繞行），信號(hào)衰減較嚴(yán)重，施工難度十分巨大；例如虹橋機(jī)場T2航站樓內(nèi)分布有十?dāng)?shù)間匯集機(jī)房，有上百間的綜合布線間，以綜合布線間為IP攝像機(jī)的底層匯聚節(jié)點(diǎn)，將大幅降低建設(shè)的施工難度及施工量，降低施工成本，在虹橋機(jī)場T1航站樓改造中即準(zhǔn)備采用此方案。

目前IP攝像機(jī)基本都是高清攝像機(jī)，同樣一個(gè)攝像機(jī)可以覆蓋更廣的區(qū)域，因此可以減少現(xiàn)場設(shè)備部署的數(shù)量，可以有效降低設(shè)備故障量，且IP攝像機(jī)能支持系統(tǒng)設(shè)備自檢，設(shè)備故障后系統(tǒng)能夠及時(shí)報(bào)修；高清IP攝像機(jī)在機(jī)坪區(qū)域具有巨大的使用優(yōu)勢，由于攝像機(jī)室外高桿安裝不便，攀爬維修風(fēng)險(xiǎn)高，提升攝像機(jī)監(jiān)控范圍（維持有效清晰度）同時(shí)減少攝像機(jī)安裝數(shù)量卻不影響監(jiān)控范圍對于施工和運(yùn)維均具有實(shí)際意義。

2.3分散存儲(chǔ)

目前的部分大型機(jī)場內(nèi)監(jiān)控視頻的存儲(chǔ)還是集中式的，使用高性能的視頻服務(wù)器、SAN交換機(jī)和磁盤陣列，集中安裝于中心機(jī)房內(nèi)，此架構(gòu)從目的上看是為了能保證支持高并發(fā)性需求，從虹橋機(jī)場T2航站樓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際使用情況看，雖然系統(tǒng)注冊的用戶有上千個(gè)，視頻工作站超過200臺(tái)，但實(shí)際活躍的用戶數(shù)并不多，近一半的工作站為不常用的休眠工作站，同時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)高并發(fā)信息的攝像機(jī)圖像其實(shí)只分布在固定的幾個(gè)區(qū)域，如安檢通道和機(jī)位。從存儲(chǔ)的配置看存在性能過剩，但因?yàn)樵O(shè)備價(jià)格昂貴，所以用戶更重視的錄像存儲(chǔ)時(shí)間卻無法滿足。同時(shí)集中式的存儲(chǔ)給網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大的負(fù)載量，在今后使用高清IP攝像機(jī)時(shí)，由于720p的帶寬一般在2M以上，1080P的帶寬在8M左右，遠(yuǎn)高于標(biāo)清攝像機(jī)圖像編碼后1-2M左右的帶寬，這會(huì)給系統(tǒng)的核心和匯聚交換機(jī)帶來巨大的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，因此在今后的建設(shè)中應(yīng)將存儲(chǔ)設(shè)備分散配置在匯聚機(jī)房內(nèi)，不再集中安裝于一個(gè)機(jī)房內(nèi)，這樣只要在每個(gè)匯聚機(jī)房（匯聚節(jié)點(diǎn)）設(shè)計(jì)好下級(jí)網(wǎng)絡(luò)，與核心交換機(jī)之間不會(huì)再有巨大的存儲(chǔ)視頻流的網(wǎng)絡(luò)開銷。另外對于并發(fā)需求不大的攝像機(jī)，也不用配置NVR加IP-SAN或FC-SAN這樣的配置，可以使用NAS直存設(shè)備。如果今后通過計(jì)算中心來進(jìn)行視頻分析的話，又會(huì)導(dǎo)致匯聚和核心交換機(jī)之間產(chǎn)生新的巨大網(wǎng)絡(luò)開銷，因此存儲(chǔ)分散同時(shí)也是為了將來的視頻分析的巨大需求預(yù)留網(wǎng)絡(luò)帶寬。

2.4加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)

現(xiàn)有的民航監(jiān)控建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)如MH 7008-2002發(fā)布的時(shí)間較早，已不適用，且內(nèi)容較寬泛，實(shí)操性不強(qiáng)，而多數(shù)大型機(jī)場自己沒有建立相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，或者所設(shè)立的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際脫節(jié)，實(shí)際的項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施過程中無法參考。由于沒有可操作性的，在建設(shè)的時(shí)候會(huì)迫于壓力間接使用公安的一些標(biāo)準(zhǔn)或者接受用戶的意見，尤其是公安、邊檢、海關(guān)等政府部門的意見，從而導(dǎo)致系統(tǒng)建設(shè)成本過高，因此建設(shè)符合機(jī)場實(shí)際需求和情況的標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。

2.5支持國產(chǎn)品牌

鑒于現(xiàn)在國產(chǎn)一線品牌的質(zhì)量穩(wěn)定性已接近國外大牌，且國內(nèi)產(chǎn)品的售價(jià)大幅低于進(jìn)口產(chǎn)品，售后服務(wù)態(tài)度更好，更及時(shí)；國產(chǎn)軟件平臺(tái)在客戶化方面具有更大的優(yōu)勢，因此機(jī)場可以逐步增加國產(chǎn)品牌的使用，國內(nèi)廠商在客戶溝通和商業(yè)策略上更靈活，更適應(yīng)機(jī)場這類國企的運(yùn)作模式和行政效率。使用國產(chǎn)品牌在對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響極小的情況下，可以大幅降低系統(tǒng)建設(shè)成本和運(yùn)維成本。同時(shí)在國家強(qiáng)制推進(jìn)GB/T28181標(biāo)準(zhǔn)及政府逐步關(guān)注對在國家重要領(lǐng)域使用進(jìn)口設(shè)備所導(dǎo)致的安全性（安全漏洞）問題的情況下，使用國產(chǎn)品牌是大勢所趨。

2.6加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)

為根本解決項(xiàng)目決策缺乏可靠的模式及用戶需求不合理的情況，必須要加強(qiáng)整個(gè)機(jī)場視頻監(jiān)控及安防體系的頂層設(shè)計(jì)，也就是要拿出系統(tǒng)規(guī)劃和路線圖，大型機(jī)場一般具有多個(gè)航站樓及其它樓宇設(shè)施，攝像機(jī)的數(shù)量規(guī)模在5000-7000個(gè)，并且可能存在很多套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在系統(tǒng)建設(shè)中需要考慮的問題很多，系統(tǒng)架構(gòu)，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)，新舊系統(tǒng)的銜接，不同系統(tǒng)間的整合和接入，新技術(shù)的采用與否，布點(diǎn)的合理性，用戶需求的合理性，這么多方方面面需要考慮的問題，不僅僅是掌握系統(tǒng)的現(xiàn)狀，技術(shù)特性和技術(shù)趨勢，同時(shí)也需要對用戶相應(yīng)的業(yè)務(wù)有所了解，最后還需要有決策權(quán)來推行規(guī)劃，在小機(jī)場或一般企業(yè)，依靠外部的專業(yè)力量即可完成規(guī)劃，然后由企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)來推進(jìn)實(shí)施即可，而在大型機(jī)場，由于復(fù)雜程度很高，必須由機(jī)場自己組建相應(yīng)的決策部門來進(jìn)行規(guī)劃的設(shè)計(jì)和推行。

2.7建設(shè)整合軟件平臺(tái)

為提升視頻監(jiān)控應(yīng)用的效益，建設(shè)安防整合平臺(tái)為機(jī)場各類安防信息的集成提供一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，集成視頻、門禁、報(bào)警等多個(gè)類別的系統(tǒng)，通過平臺(tái)的建設(shè)可以有效的使用機(jī)場的視頻資源及其它安防資源，可以為用戶提供更有效的技防手段，同時(shí)可以為今后大型機(jī)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)提供一個(gè)各系統(tǒng)整合及接入的標(biāo)準(zhǔn)接口，將整個(gè)機(jī)場的視頻資源有效的串聯(lián)起來，為今后視頻智能分析等應(yīng)用的普及和大規(guī)模使用打下基礎(chǔ)。

2.8建設(shè)計(jì)算中心

未來為了更有效的利用機(jī)場的視頻數(shù)據(jù)，必須對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述，便于具體應(yīng)用業(yè)務(wù)中對相關(guān)視頻的檢索，今后對視頻進(jìn)行行為智能分析及預(yù)測，全景拼接等應(yīng)用將會(huì)越來越多，這一切都需要巨大的運(yùn)算能力，依靠現(xiàn)在視頻監(jiān)控的NVR+存儲(chǔ)的模式無法勝任今后的需求，而單純的增加服務(wù)器會(huì)導(dǎo)致負(fù)載較低時(shí)的巨大性能浪費(fèi)，以虛擬化和云技術(shù)為依托建設(shè)計(jì)算中心將是未來必然的路徑。

3結(jié)語

總之，大型機(jī)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)雖然存在不少困難，但隨著新技術(shù)的應(yīng)用及機(jī)場管理者對安防系統(tǒng)的越來越重視，這些困難必然能夠得到化解，同時(shí)機(jī)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)近些年獲得了長足的發(fā)展，視頻這一要素在不斷滲透至機(jī)場的各個(gè)領(lǐng)域，不止是安防上的應(yīng)用，在機(jī)場運(yùn)行管理中也逐漸開始發(fā)揮作用，甚至通過商業(yè)上的開發(fā)已開始產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。視頻監(jiān)控系統(tǒng)一定會(huì)成為機(jī)場越來越重要的應(yīng)用信息系統(tǒng)。