城市公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設及改造要點分析

周佳靜

上海市浦東新區(qū)保安服務有限公司 上海 200125

引言

城市公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)為治安防控、社會管理、刑事案件偵破提供了強有力的技術支撐，逐步成為各項城市管理工作的重要基礎信息資源，視頻監(jiān)控將成為維護國家安全和社會穩(wěn)定、預防和打擊暴力恐怖犯罪、提升城市管理水平及創(chuàng)新社會治理體制的重要手段。

1 公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設原則

為充分發(fā)揮系統(tǒng)在日常社會安防、重大事件保障、預防和打擊公共安全犯罪，以及為各類案件的快速偵破提供有效的手段，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應遵循以下原則：

1.1 可靠性

在系統(tǒng)設計、設備選型、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)應嚴格執(zhí)行國家標準、行業(yè)標準及公安部門關于安全技術防范的要求，質(zhì)量優(yōu)先原則，保證系統(tǒng)的可靠性。

1.2 標準化

應采用符合國家標準、工業(yè)標準及行業(yè)標準的軟件、硬件、通信和網(wǎng)絡等方面的接口與協(xié)議，使系統(tǒng)具備良好的兼容性和擴展性，以利于今后系統(tǒng)的擴展，同時保證不同供應商設備的協(xié)同運行，便于施工、維護和降低成本。

1.3 先進性

應在滿足可靠性、標準化需求的前提下采用國內(nèi)外先進的系統(tǒng)，特別是應選用圖像監(jiān)控、計算機和網(wǎng)絡通信技術前沿且應用成熟的系統(tǒng)。

1.4 安全性

應具有前端設備防雷擊，網(wǎng)絡、中心端設備防斷電、人為損壞的安全性功能。系統(tǒng)應能通過授權(quán)、鑒權(quán)，對設備接入和用戶的使用、訪問、查詢等進行控制。

1.5 經(jīng)濟性

應在滿足系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、性能良好的基礎上，兼顧先進性的同時，按需選型設備和容量，為今后系統(tǒng)的擴展留有接口，做到合理、實用，降低施工成本和運營成本。

2 公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設要點分析

2.1 視頻監(jiān)控前端系統(tǒng)建設

視頻監(jiān)控前端系統(tǒng)攝像機部署于監(jiān)控立桿，網(wǎng)絡傳輸設備、光纖盒、電源等部署于室外機箱。

2.1.1 前端點位部署。根據(jù)城市重點區(qū)域劃分的原則，及現(xiàn)有監(jiān)控建設的實際情況，前端點位部署應遵循：

2.1.1.1 增點擴面，提升覆蓋。為充分發(fā)揮系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)、預防、威懾違法犯罪的重要功能，應盡可能提高監(jiān)控覆蓋面，包括交通要道、重要單位和大型聚集場所等，減少監(jiān)控盲區(qū)。

2.1.1.2 單點復用，優(yōu)化利用。早期治安監(jiān)控點位建設受限于攝像機的性能與功能，一般單點用途較為單一。通過更換攝像機，對單點設備功能的挖掘利用，從各業(yè)務角度，加強點位復用，提升點位附加值，發(fā)掘新型應用模式，優(yōu)化資源利用。

2.1.1.3 結(jié)合實際，拾遺補漏。分級配比，配合“1+X”部署模式（即“1”個可控攝像機加“X”個固定攝像機），以保證實際應用中無盲區(qū)。

2.1.2 老舊視頻監(jiān)控改造。對早期模擬視頻監(jiān)控點位和老舊高清視頻監(jiān)控點位進行改造，統(tǒng)一升級為高清監(jiān)控點位，盡量利用原有監(jiān)控立桿和基礎，同時考慮應用場景，選擇多用途攝像機，包括固定攝像機升級為可控攝像機、固定攝像機升級為車牌人臉抓怕攝像機等，滿足智能化應用要求。

2.1.3 新建視頻監(jiān)控建設。綜合考慮城市發(fā)展需求，結(jié)合建設投資及建設能力，按照設計原則，進行重點公共區(qū)域視頻監(jiān)控點位的建設，分別部署于黨政機關、重點區(qū)域、人員聚集場所及城市道路區(qū)域。

2.2 視頻監(jiān)控前端系統(tǒng)配套基礎工程建設

視頻監(jiān)控前端系統(tǒng)配套基礎工程建設包括監(jiān)控立桿、基礎、室外機箱和取電。

2.2.1 立桿、機箱設置。

2.2.1.1 立桿設置。以道路路口作為監(jiān)控目標時，監(jiān)控點位不宜超過5個，立桿應對角布置。在沒有遮擋的前提條件下，盡量設置在路口與路段的切點附近。當路口設置單個監(jiān)控點位時，為保證監(jiān)控有效范圍，應設置在距離路口15～20m處；以重點單位、重點場所為監(jiān)控目標時，應盡可能涵蓋周邊道路；以公交車站為監(jiān)控目標時，立桿應設置在公交車站前方5-10m處，監(jiān)控方向?qū)χ囶^。根據(jù)車站附近是否有遮擋物或候車棚，選擇3m立桿無挑臂或6m立桿加挑臂方式；對無特殊要求的，考慮到陽光直射對監(jiān)控圖像的影響，路口的監(jiān)控立桿一般設置在路口東南角或西北角；立桿位置應盡可能避開地下管線。

2.2.1.2 挑臂設置。挑臂長度根據(jù)應用場景確定，若該處同時有2個以上監(jiān)控點位，一般按3m考慮，挑臂安裝方向應考慮固定攝像機。

2.2.1.3 機箱設置。機箱應采用掛桿式安裝，機箱門應靠人行道側(cè)開啟。

2.2.2 取電。①前端設備取電。220V市電引入機箱，經(jīng)過分配、穩(wěn)壓、變壓后給機箱內(nèi)設備及攝像機供電。②取電方式?？煞譃槁房诮煌ㄐ盘枱艨刂葡淙‰姟⒃斜O(jiān)控點位取電以及電力公司低壓用電申請等。供電管線應采用永久性設計，符合國家相關供電要求及安全標準。

2.3 光纜及管道建設

2.3.1 光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)。光纜網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡的靈活性關系密切，通常采用樹形、星形或點對點結(jié)構(gòu)。

一般采用主干光纜+光纜交接箱+配光纜的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)靈活性好，通過光纜交接箱的活動連接和調(diào)度功能，可方便地進行光纖資源的調(diào)配、維護，主干光纜的利用率高，配光纜擴容便利。配纜根據(jù)接入點的分布，采用星形或樹形結(jié)構(gòu)，為有效使用光纜交接箱周邊管道，進入光纜交接箱的配纜容量控制在12芯以上。每個監(jiān)控點位按敷設4芯光纜，通常一條配光纜會下掛十幾個甚至幾十個監(jiān)控點位[1]。

2.3.2 配光纜光纖容量的配比。光纜交接箱——接入點用戶光纜配線比為1:1.2～1.5，配線光纜預留20%～50%在分支點處，以便今后的擴容。

2.3.3 光纖適配器選型。常用光纖適配器有FC、SC及LC。

光纜交接箱采用LC型，提高空間利用率；前端控制機箱采用帶LC和SC連接器的尾纖，以適應不同型號的光收發(fā)器。

2.3.4 光纜敷設方式。光纜敷設遵循“管道為主，架空為輔”的原則，在允許架空的路段，如沒有管道資源可利用的，方可采用架空敷設方式。

2.3.5 管道使用及建設。應優(yōu)先考慮自有管道，視情況選用電信、信息管線、移動、聯(lián)通、東方有線等運營商管道。

自監(jiān)控立桿至新建手孔、新建手孔至最近的市政道路人（手）孔的溝通管道一般采用1孔DN65的鍍鋅鋼管。新建溝通管道時應整體考慮，杜絕二次開挖。

3 公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設應用案例

3.1 項目概況

浦東新區(qū)“雪亮二期”工程是在一期的基礎上，進一步提高公共安全視頻監(jiān)控的覆蓋范圍和公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)規(guī)模，擴展共享社會資源的視頻圖像信息，實現(xiàn)視頻監(jiān)控圖像拓展深化。結(jié)合浦東實際情況，新建公共安全視頻監(jiān)控探頭8342個；改造老舊監(jiān)控探頭6531個；聯(lián)網(wǎng)接入5000路社會資源視頻；擴展共享社會資源的視頻圖像信息和視頻監(jiān)控圖像應用拓展深化。

3.2 建設重難點

3.2.1 GPON技術的應用。GPON（Gigabit-CapablePON千兆比無源光網(wǎng)絡）技術，具有高寬帶、高效率、大覆蓋范圍[2]。主要由OLT（光線路終端），ODN（光纖配線網(wǎng)絡），ONU（光網(wǎng)絡單元）組成。GPON技術可以大幅度節(jié)省主干光纜資源。①ODN建設。主干光纜和配光纜采用星形結(jié)構(gòu)，光分路器考慮GPON的傳輸距離、ONU帶的點位數(shù)、PON系統(tǒng)內(nèi)帶寬分配，按1:16選用。②OLT設置?？紤]到OLT的冗余能力，按單臺OLT接入576路監(jiān)控，若大于576路，則放置多臺OLT。③ONU設置。ONU的部署位置對設備管理與維護、設備端口的利用率、投資等影響較大。本項目采用FTTH/O模式，即光纖通過分光器后直連到ONU，一個ONU僅供一處監(jiān)控點位使用。單臺ONU具備4個電口，采用LOID方式認證，安裝在前端控制機箱內(nèi)。④設備調(diào)試。本項目改造包括網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)，即以派出所為單位，新建、原有監(jiān)控點位全面升級為GPON系統(tǒng)。若選用華為的OLT和ONU時，應注意華為的PON系統(tǒng)要求ONU上行是時分復用，若復接光纖收發(fā)器，由于光纖收發(fā)器是長發(fā)光，會導致OLT收到的光信號檢驗出錯，影響ONU上線，且該問題排查工作量較大。

3.2.2 人臉識別攝像機的部署人臉識別攝像機前端點位分布在城市的各個角落，一般是重點場所的人員出入口通道或者大門位置。由于安裝位置直接影響抓拍效果，應針對布局選點。本項目主要部署在學校大門、地鐵出入口等。①攝像機架設。攝像機的安裝的最佳高度在2.3～2.8m；攝像機與人臉的連線，與水平線的夾角在8°～15°；攝像機與人臉的連線，與行人行走方向的夾角在5°以內(nèi)[3]。攝像機安裝位置應以向光方向安裝。②設備調(diào)試。本項目選用的是華為800萬人臉抓拍攝像機和賓得鏡頭。為保證人臉大小150×150像素且滿足識別要求，應選擇盡量小的視場角和較高的清晰度。

視場角的選擇，為了抓拍的人臉更清晰，盡量選擇小的視場角。

俯仰角度調(diào)整，安排測試人員站在規(guī)劃抓拍位置正中央，調(diào)整攝像機俯仰斜角度，使人臉部在畫面中間位置。

清晰度調(diào)整，攝像機一般在畫面中部和下部抓拍人臉，故優(yōu)先確保畫面的中部和下部近景聚焦清晰。測試人員手持太陽圖放置臉側(cè)，站位調(diào)整后，對太陽圖聚焦，通過太陽圖內(nèi)部的清晰度保證聚焦效果。

抓拍人臉像素大小的確定，登錄攝像機Web界面，選擇“高級配置＞ 智能分析＞ 人臉參數(shù)”，勾選“啟用人臉檢測”和“發(fā)送人臉全景圖”，然后在“人臉檢測”頁面單擊開啟實時收圖按鈕，界面右側(cè)將顯示實時抓拍的人臉。使用畫圖工具打開抓拍的人臉圖片，用框選出抓拍的人臉，查看人臉畫面寬度是否達到了150像素，其中框選人臉寬度應從左側(cè)耳根到右側(cè)耳根寬度。

3.2.3 夜間燈光補償眩光問題。監(jiān)控補光燈是安裝在監(jiān)控設備周邊，為夜間監(jiān)控拍攝補充光照的。本項目選用的LED常亮補光燈支持光敏觸發(fā)、定時開關方式，且常亮光敏閾值可調(diào)，內(nèi)置延時避免頻繁開關燈。

本項目中，治安監(jiān)控攝像機安裝高度為6m，與監(jiān)控目標距離是15～20m左右，補光燈安裝在攝像機一側(cè)，以人高1.7m，經(jīng)計算，補光燈傾斜角度應控制在12°～16°，即大于16°的光沒有用。通過增加遮光板、覆亞光膜等試驗，最終確定以加覆格柵式亞光膜的方式減弱散光，起到防眩光、避免引起眼部不適的作用。

4 結(jié)束語

最大限度發(fā)揮公共安全視頻監(jiān)控應用效能、提升社會治安防控能力與水平，優(yōu)化點位布局，提升視頻監(jiān)控質(zhì)量，擴大聯(lián)網(wǎng)接入，加強視頻資源共享，拓展深化視頻監(jiān)控視頻的應用，為日常監(jiān)測預警、有效防控和妥善應對各類突發(fā)事件提供先進的技術手段，全面提高政府部門信息化管理服務與應急處置能力。