智慧城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實施研究

郭阿梅

紫光華山科技服務(wù)有限公司 天津 300384

在國家經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的過程中，城市安全管理系統(tǒng)中存在的問題不斷凸顯，傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)已無法滿足現(xiàn)代監(jiān)控的需求，傳統(tǒng)系統(tǒng)存在的問題備受人們重視。前端信號量比較大，通過傳統(tǒng)人工監(jiān)測的方法無法對其進(jìn)行有效處理，所以就要求信息能夠結(jié)合在智慧城市公共安全體系中從而實現(xiàn)智慧化監(jiān)控系統(tǒng)。智慧城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)即為視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合先進(jìn)的計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與圖像處理技術(shù)在智慧城市體系中的實踐應(yīng)用。

1 智慧城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能的設(shè)計方案

其一，與實際需求相互結(jié)合，利用安防監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)建安全防范等級，對安防系統(tǒng)特殊性進(jìn)行考慮。

其二，前端攝像裝置要具備多種類型的攝像機(jī)、鏡頭、高清晰攝像一體機(jī)、攝像機(jī)上下左右運動和旋轉(zhuǎn)掃描云臺等。將拾音器安裝在重要場所中，提取現(xiàn)場音頻數(shù)據(jù)，連接關(guān)聯(lián)前端攝像機(jī)，提高記錄數(shù)據(jù)的完整性。

其三，頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置有控制臺、前端攝像機(jī)、錄像系統(tǒng)工作站、控制鍵盤等設(shè)備，在設(shè)計方案的過程中重視備用電源配置，考慮前端攝像機(jī)照明。

其四，控制部分為安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)核心，系統(tǒng)主機(jī)對多路視頻圖像進(jìn)行接收和傳輸，并且根據(jù)需求切換指定監(jiān)視器的畫面供監(jiān)控、回看，控制云臺運動和鏡頭調(diào)焦、變光圈、變頻調(diào)節(jié)控制，執(zhí)行攝像機(jī)定日期或者定時間巡回掃描等控制操作。

2 智慧城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

本文所設(shè)計視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括五層架構(gòu)，滿足科技部所提出的智慧城市項目技術(shù)框架需求，圖1為平臺架構(gòu)。

2.1 供電系統(tǒng)設(shè)計

交流電源要接一級負(fù)荷供電，電壓波動超過交流用電設(shè)備的正常工作范圍的時候要使用交流穩(wěn)壓或者調(diào)壓設(shè)備。另外，還要設(shè)置分路配電盤，每路容量為15-25A。設(shè)置電視會議設(shè)備代能源插座，不能夠和其他外圍設(shè)備公用，尤其是大功率設(shè)備。交流電源干擾設(shè)備在100mV以下，保護(hù)地線要使用三相五線制中的第五根線，嚴(yán)格分開交流電源零線，避免零線不平衡電流會嚴(yán)重影響到會議電視。

2.2 功能服務(wù)模塊

功能服務(wù)模塊的主要目的就是使系統(tǒng)安全、平穩(wěn)的運行：

其一，流媒體服務(wù)。轉(zhuǎn)發(fā)音頻、視頻等信息，并且對信息進(jìn)行分布式部署，在同個監(jiān)控前端對多路終端過程進(jìn)行訪問，利用視頻信息轉(zhuǎn)發(fā)給訪問發(fā)起者，避免由于前段范圍信號多，使資源使用率降低；

其二，中心管理服務(wù)。此為平臺服務(wù)核心部分，對后臺數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行管理，處理各項操作指令，并且通過業(yè)務(wù)功能需求將其他功能模塊中發(fā)送數(shù)據(jù)與指令；

其三，視頻存儲。此模塊能夠?qū)崿F(xiàn)大量前端視頻信息的集中存儲、備份和刪除等功能。

2.3 功能應(yīng)用模塊

利用業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊與基礎(chǔ)應(yīng)用模塊實現(xiàn)一體化平臺框架的創(chuàng)建，基礎(chǔ)應(yīng)用模塊能夠?qū)崿F(xiàn)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的操作，對視頻信號進(jìn)行實時的存儲、監(jiān)控、回訪、查詢與管理。綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊是將視頻監(jiān)控作為基礎(chǔ)，結(jié)合大量安全防范需求，利用二次開發(fā)實現(xiàn)設(shè)計，使智慧城市使用需求得到滿足，包括視頻智能化分析、卡口集成應(yīng)用、車輛識別、綜合分析業(yè)務(wù)等。通過公共安全事件災(zāi)難模型和風(fēng)險評估指標(biāo)體系創(chuàng)建平臺，聯(lián)合多部門對功能模塊使用[4]。

2.4 數(shù)據(jù)共享和安全

智慧城市公共安全視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)與社會相關(guān)政府部門、行業(yè)具有密切關(guān)系，與相關(guān)職能部門聯(lián)合制定安全、自主、可靠的數(shù)據(jù)共享方案，單位部門和工作人員通過數(shù)據(jù)授權(quán)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與服務(wù)的共享，對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理與控制。平臺利用數(shù)據(jù)分類分級、身份認(rèn)證、加密傳輸、日志審核等多重保護(hù)方案，使平臺與數(shù)據(jù)傳輸安全的運行，降低數(shù)據(jù)信息泄露幾率。

3 系統(tǒng)的測試和分析

在安裝系統(tǒng)之后，根據(jù)系統(tǒng)需求逐一的進(jìn)行測試：單項測試指的是完成單項產(chǎn)品后實現(xiàn)產(chǎn)品自身性能測試，設(shè)備通電測試單臺進(jìn)行，全部設(shè)備通電自檢正常之后再連接；聯(lián)機(jī)測試為安裝系統(tǒng)后通過公司或者設(shè)備使用單位實現(xiàn)采購產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)運行，并且實現(xiàn)相應(yīng)聯(lián)機(jī)測試；在系統(tǒng)各項指標(biāo)達(dá)到設(shè)計需求之后，能夠使系統(tǒng)連續(xù)開機(jī)48h如果沒有異常表示通過測試。

通過本文測試表示，測試過程中的CPU最高占有率為7.6%，CPU平均占有率為4.0%，表示系統(tǒng)運行效率比較高。此系統(tǒng)通過調(diào)試之后的運行良好，收集圖像清晰，硬件電路可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)指定環(huán)境的實時視頻監(jiān)控。

CPU占有率高說明應(yīng)用程序調(diào)整和設(shè)計不完善，CPU占有率低，說明程序運行少，效率高。

4 結(jié)束語

智慧城市為新一代信息化技術(shù)，能有效加強(qiáng)城市管理人員對城市各方面信息感知能力、處理能力與信息分析能力，能夠使針對性智能化全社會服務(wù)模式得到完善。本文設(shè)計了智慧城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)不僅能夠傳輸高清視頻監(jiān)控信號，還能夠提供數(shù)據(jù)、語言、辦公等綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸通道，將相應(yīng)信息到監(jiān)控中心傳輸，使工作人員隨時隨地查看城市情況，及時發(fā)現(xiàn)城市問題并且解決，促進(jìn)智慧城市發(fā)展。