智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在碼頭園區(qū)安全防范中的應用

摘 要：近年來，人工智能技術不斷發(fā)展，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)對于提高碼頭園區(qū)內的區(qū)域安全防范水平以及加快發(fā)展以主動預防為主的視頻監(jiān)控系統(tǒng)起到了重要作用。鑒于此，探討了智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是如何有效地解決碼頭園區(qū)安全問題，做好“事先嚴密防范、事發(fā)及時挽救、事后妥善處理”的。

關鍵詞：視頻監(jiān)控;安全防范;綜合管理平臺;碼頭園區(qū);主動預防;改造

中圖分類號：TP391.41;TN948.6? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2022）12-0052-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.12.014

0? ? 引言

景區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設，可實現(xiàn)各景區(qū)全節(jié)點、全場景的數(shù)字化，并以網(wǎng)絡通信及數(shù)字化技術為基礎，建立一套高集成、高智能化的管理機制，能夠滿足統(tǒng)一的配置管理、數(shù)據(jù)共享、功能聯(lián)動和業(yè)務優(yōu)化等系統(tǒng)需求[1]。以保障游客人身和財產(chǎn)安全為基礎，以提升游客體驗效果為目標，通過對景區(qū)服務流程的智能化升級與系統(tǒng)設計，可以實現(xiàn)讓景區(qū)管理人員更高效、更貼心，讓游客更舒心、更滿意的目標[2]。

1? ? 案例概述

本項目案例園區(qū)共由6棟辦公樓、3個迎賓碼頭、1棟候船樓和1棟輔樓組成，總占地面積約71 489 m2，視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要覆蓋園區(qū)主要出入口、停車場、游客集散地、主要車行路段等部位。本項目是根據(jù)用戶自身需求對視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行改造升級，改造的目的是提高碼頭園區(qū)內的區(qū)域安全防范水平，加快發(fā)展以主動預防為主的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，從而有效實現(xiàn)“事先嚴密防范、事發(fā)及時挽救、事后妥善處理”。

2? ? 項目現(xiàn)狀分析

項目所在地作為黃浦江觀光游輪碼頭，大量游客集中出行，人數(shù)不斷創(chuàng)出新高，不但造成園區(qū)管理人員管理難度極大，亦帶來了巨大的人身安全隱患及資源破壞危險。在這一背景下，原有監(jiān)控系統(tǒng)主要存在以下隱患和痛點：

（1）原有監(jiān)控系統(tǒng)已使用多年，且為模擬監(jiān)控系統(tǒng)，構架老舊;

（2）監(jiān)控線路老舊且因園區(qū)綠化改造導致挖斷多次，部分主干線纜已經(jīng)無法使用;

（3）監(jiān)控機房線路雜亂且無標簽，電源供給系統(tǒng)損耗嚴重，導致供電不足;

（4）監(jiān)控顯示器老化，成像模糊;

（5）原有模擬監(jiān)控攝像機無紅外補光燈，夜間圖像顯示模糊，無法起到安全警示作用。

3? ? 視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計思路

本方案的設計以“先進性、可靠性、實用性、標準性、經(jīng)濟性、擴展性、安全性”為基本原則[3]，監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖如圖1所示。

系統(tǒng)的設計以滿足用戶實際需求為第一目標，系統(tǒng)硬件采用專業(yè)設備，對關鍵設備采取冗余備份措施，采用模塊化軟件，確保本項目的視頻監(jiān)控系統(tǒng)安全并長時間穩(wěn)定運行。主要設計思路如下：

（1）采用高清數(shù)字監(jiān)控，具備400萬像素的圖像顯示和信息化管理功能，采用帶紅外功能的攝像機確保夜間也可正常監(jiān)視;

（2）采用高清攝像機覆蓋園區(qū)內主要出入口及停車場、園區(qū)主要車行路段等重要位置，采用密度流控攝像機覆蓋游客集散地;

（3）采用先進的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺，為后期功能擴展預留功能接口;

（4）錄像的存儲具備RAID功能，錄像天數(shù)不小于30天;

（5）機房顯示采用LCD超窄邊液晶拼接屏，實現(xiàn)畫面的單屏、跨屏、漫游、局部全屏、整屏拼接等功能;

（6）管理平臺系統(tǒng)采用高穩(wěn)定性的B/S架構，規(guī)避了PC中毒、崩潰等問題對系統(tǒng)的影響;

（7）方案設計以網(wǎng)絡通信及數(shù)字化技術為基礎，搭配智慧景區(qū)管理平臺，便于用戶通過后期二期項目實現(xiàn)和完善智慧景區(qū)管理系統(tǒng)。

4? ? 前端攝像機設計思路

本項目的前端攝像機采用筒型網(wǎng)絡攝像機及網(wǎng)絡高速球機，覆蓋園區(qū)的主要出入口及停車場、園區(qū)主要車行路段、游客集散地等位置，前端攝像機點位表如表1所示。

4.1? ? 主要出入口及停車場監(jiān)控點位設計方案

主要出入口及停車場作為游客、各類人員、各種車輛的必經(jīng)之路，是最容易出現(xiàn)安全問題的重點位置之一[4]。它是園區(qū)管理的重中之重，其視頻監(jiān)控系統(tǒng)的完好性直接關系到游客的生命和財產(chǎn)安全，因此采用高清攝像機進行全面監(jiān)管。

4.2? ? 園區(qū)主要車行路段監(jiān)控點位設計方案

對主要車行路段進行實時監(jiān)控，能方便管理人員及時排除交通意外事故和對車輛的流量進行實時監(jiān)控，故采用高清攝像機進行全面監(jiān)管。

4.3? ? 游客集散地監(jiān)控點位設計方案

園區(qū)內游客的流動，容易造成景區(qū)內發(fā)生意外事故或對景點造成生態(tài)上的破壞，故通過高清視頻監(jiān)控，隨時掌握游客在景點內的情況，在發(fā)生意外情況時，安保人員和相關人員能第一時間趕赴現(xiàn)場，確保人員的安全并提供救援，降低各項危險發(fā)生概率，因此采用高清攝像機（云臺球機）進行全面監(jiān)管。

4.4? ? 前端攝像機存儲容量設計方案

本項目新增加的攝像機共計32臺。其中400萬像素筒型攝像機29臺，400萬像素球機3臺，錄像采用H.265編碼格式，設計錄像存儲天數(shù)為不小于30天。錄像的存儲需要具備RAID功能，整個系統(tǒng)所需要的存儲容量為：

400萬像素筒型攝像機：29點位×4M的平均碼流/

8位每字節(jié)×3 600 s×24 h×30 d×CBR系數(shù)1.1=

41 342 400 MB≈39.42 TB。

400萬像素球機攝像機：3點位×4M的平均碼流/

8位每字節(jié)×3 600 s×24 h×30 d×CBR系數(shù)1.1=

4 276 800 MB≈4.07 TB。

說明：此處碼流以Mb/s為單位，錄像存儲裸容量以TB為單位。400萬像素筒型攝像機采用H.265編碼格式碼流按4M計算，400萬像素球機采用H.265編碼格式碼流按4M計算，CBR系數(shù)按1.1計算。

30天錄像所需硬盤空間合計為39.42+4.07=43.49 TB，本項目采用8 TB硬盤作為存儲介質，共需6塊硬盤。所以，為了創(chuàng)建RAID5需要的硬盤數(shù)量為7塊（比實際需要的多1塊硬盤，RAID的硬盤陣列編號為2號至8號），同時還需要1塊沒參與RAID的1號硬盤作為熱備盤使用，也就是當陣列中出現(xiàn)了任意一個故障硬盤的時候，該熱備盤就可以自動替換掉發(fā)生故障的硬盤并自動重組陣列，讓RAID在出現(xiàn)故障盤時能得到及時處理，以提高RAID的安全性。綜上所述，本項目最終使用了8塊8 TB的硬盤。

5? ? 傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)設計思路

傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)是項目建設重要的組成部分，是保障前端設備能夠安全、高效、準確傳輸?shù)沫h(huán)節(jié)，本架構適合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用，其原因在于監(jiān)控系統(tǒng)95%以上的數(shù)據(jù)流是單向傳輸，整體網(wǎng)絡傳輸采用如下方案：

（1）監(jiān)控中心至各室外不銹鋼防水箱網(wǎng)絡傳輸采用6芯室外單模光纜，分路供電采用室外電源線;

（2）各室外不銹鋼防水箱至各攝像機網(wǎng)絡傳輸采用6類室外非屏蔽網(wǎng)線，分路供電采用室外電源線。

6? ? 監(jiān)控中心設計思路

監(jiān)控中心負責實現(xiàn)所有攝像機實時畫面資源的匯聚、結構化數(shù)據(jù)的分析與展示，可對其提供統(tǒng)一管理。監(jiān)控中心系統(tǒng)架構圖如圖2所示。

6.1? ? 智能視頻監(jiān)控管理平臺介紹

本方案的監(jiān)控管理平臺采用LINUX系統(tǒng)，該管理平臺通過把前端網(wǎng)絡高清攝像機、后端高清存儲設備、視頻綜合平臺和顯示大屏等進行有機組合，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的全高清、全網(wǎng)絡化，體現(xiàn)出系統(tǒng)的高集成化、高智能化、高可靠性、高擴展性、高易用性等優(yōu)勢，平臺也具備良好的運維管理功能。

6.2? ? 顯示系統(tǒng)介紹

本方案顯示系統(tǒng)選用4塊窄邊拼縫LCD拼接大屏。LCD拼接大屏是一種性價比較高的顯示系統(tǒng)方案，相比于DLP、LED全彩大屏，LCD大屏具有經(jīng)濟性好、亮度相對高、使用壽命長等優(yōu)勢，也是業(yè)界主流的大屏拼接顯示方案之一，可實現(xiàn)畫面的單屏、跨屏、漫游、局部全屏、整屏拼接等功能。

6.2.1? ? 單屏任意分割顯示模式

每一塊LCD拼接大屏可單獨顯示不同的輸入源信號，單屏任意分割顯示模式如圖3所示。

6.2.2? ? 整屏拼接顯示模式

整屏拼接顯示模式如圖4所示，即4塊LCD拼接大屏作為一個合并的大屏顯示輸入源信號。

6.3? ? 機房配套系統(tǒng)介紹

6.3.1? ? 機柜設施

根據(jù)項目實際情況統(tǒng)計各種設備的安裝尺寸，從而計算所需占用的機柜空間，并合理進行規(guī)劃，整體考慮機柜尺寸、承重、線纜走線情況等，規(guī)劃好設備在機柜內的部署。

6.3.2? ? 配電設施

設備供配電配套設施是設備正常運行的前提和保證，設備供電的穩(wěn)定運行對視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言尤為重要，每個室外箱采用獨立一路的供電方式，并且和監(jiān)控中心設備供電分開，所有的供電均需采用不間斷供電系統(tǒng)。

7? ? 平臺預留智能化監(jiān)控功能探討

本方案選用的智能視頻監(jiān)控管理平臺具備良好的擴展性，便于用戶通過后期二期項目實現(xiàn)和完善智慧景區(qū)管理系統(tǒng)，以網(wǎng)絡通信及數(shù)字化技術為基礎，建立一套高集成、高智能化的管理機制。平臺主要有以下預留功能：

7.1? ? 游客分析統(tǒng)計

二期項目可通過安裝支持客流統(tǒng)計的攝像機及支持人臉抓拍的攝像機實現(xiàn)對園區(qū)內各類人員及游客人數(shù)的統(tǒng)計和分析，便于用戶的管理人員更好地把控人員數(shù)量的統(tǒng)計情況，有預期地及時采取相應的管理和安全保障措施。

7.2? ? 旅游交通管理系統(tǒng)

二期項目可通過安裝各景點通行道路卡口，分析檢測道路流量信息。隨著園區(qū)車輛保有量的不斷增加，園區(qū)極易在黃金周期間發(fā)生擁堵，旅游交通管理系統(tǒng)可對未來一段時間內的車輛流量進行預測和判斷，建設基于車牌識別的出入口系統(tǒng)實現(xiàn)自助繳費快速通行，同時將停車場內的空余車位通過通景道路及移動端進行信息發(fā)布，方便游客選擇景點及停車場，規(guī)劃出行路線;旅游交通管理系統(tǒng)還可對各景點擺渡車及游船進行軌跡分析和視頻報警管理，同時對部分路段進行違章停車檢測，對園區(qū)內的車輛進行有效監(jiān)管，保持道路正常的通行秩序。

8? ? 結語

近年來，人工智能技術得到了不斷發(fā)展，亦促進了傳統(tǒng)意義上的視頻監(jiān)控系統(tǒng)更進一步向智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級。AI給用戶的最終價值是應用，當前大部分旅游景區(qū)均處于向智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展突破的階段，本文旨在分析如何利用智能視頻監(jiān)控平臺、基于大數(shù)據(jù)來優(yōu)化園區(qū)管理運營效率，提升旅游服務品質，加強市場營銷效果，從而為未來景區(qū)的全方位智能化打下堅實基礎。

[參考文獻]

[1] 秦健勇，楊麗君.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的樓宇智能化綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].自動化與儀器儀表，2021（5）：82-86.

[2] 孫侃.網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].科技資訊，2017，15（24）：31-32.

[3] 伍小青.高清網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用[J].數(shù)字通信世界，2016（4）：232.

[4] 鄧澤國.安防視頻監(jiān)控實訓教程[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2015.

收稿日期：2022-03-17

作者簡介：巢旭（1982—），男，上海人，工程師，研究方向：建筑智能化。