本文以某直辖市城市社会治安视频监控系统为例，详细介绍其系统平台的功能、总体结构、前端信息采集系统、网络传输系统、中心管理及存储系统等内容，希望给此类案例以参考。城市社会治安动态视频网络监控系统是在某市各社区、重要路口、各市际公路卡口安装视频监控探头，通过数字视频集成在一个统一的平台上进行管理，实现社会治安动态视频监控系统的数字化、网络化、智能化。

系统概述
总体规划
    城市社会治安动态视频网络监控系统是在某市各社区、重要路口、各市际公路卡口安装视频监控探头，通过数字视频集成在一个统一的平台上进行管理，实现社会治安动态视频监控系统的数字化、网络化、智能化，使市局指挥中心、分局指挥室、派出所值班室和警务值班室等相关单位用户可以在线实时监控现场图像及检索调阅录像资料，形成统一协调的动态视频指挥系统，从而在治安防范、交通管理、侦察破案中发挥作用。

    使用2~3年时间完成以上系统建设，边建设，边投入使用。安防网络体系建设后，将满足本地区未来10年的发展需要，是具有国内领先技术水平的城市安全防范与安全管理体系。

系统的功能
·实时监控功能：本系统覆盖从警务值班室到派出所、分局、指挥中心，各中心工作警务人员通过本系统可随时了解本辖区内的社区人流、车辆等情况，从而能够对突发事件做到及时响应；
·警情记录/查询功能：由于本系统具有本地录像及中心存储功能，可以将发生的案件以视频方式记录下来，从而为治安防范和侦破工作提供强有力的证明；
·统一调度功能：市局指挥中心集中了直辖市区的所有视频信号，根据现场情况可对全市的警力做统一布属指挥，极大地促进了科技强警的作用。

系统的总体结构
    整个系统由市公安局指挥调度监控中心和存储管理中心、下属各单位的分监控中心或远程监控终端和各前端单位组成。

    该市社会治安动态视频网络监控系统计划在市区范围内安装6000个视频监控点。第一期（2005年）要求完成大约655个点，包括50个社区（警务中心）、2个重点公共场所技防工程建设。

[nextpage]    系统拓扑结构（如图1）主要分为前端音视频信息采集系统、网络传输系统、中心管理及存储系统三个组成部分。系统所有点位视频均上传至存储中心，并进行集中管理和存储。系统一方面对各监控点上送的图像信息和告警信息进行显示和处理，另一方面还要提供各类接口，以满足不同部门对数据查询、图像回放的需要，例如与办公网络的数据共享等。

    使用投影机、监视器和计算机等显示设备实现视音频同步播放，支持１路、４路、9路、16路及全屏播放。基于TCP/IP技术的优势，能够在公安专网任何一个节点上，使用计算机和网络交换机临时建立监控中心，实现对全市监控系统的管理，以满足重大警务活动中指挥调度的需要。分局、派出所可设置监控值班室，由系统管理员授权对部分或全部监控点进行监控。

前端信息采集系统
    前端主要由各类摄像机（固定摄像机、球型摄像机、云台摄像机等）及视频编码器（DVR/RVS）组成。摄像机采集的模拟视频信号经过视频编码器数字化压缩编码后通过网络传输至请求节点，具体见图2。

    前端监控点是监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”，包括：摄像机、拾音头及各种辅助设备（云台、镜头、防护罩、辅助灯光等），通过摄像机拾取现场图像进行光电转换，经传输线路传送至警务室，进行图像处理、控制、显示及网络传输。从整个系统看，前端摄像机是原始信号源，因此图像采集的好坏将直接影响图像信号质量和整个系统的质量。

    前端监控点的分布是根据辖区社会治安实际情况、经济状况及公安业务需求，并结合现场勘察情况及基层民警提出的防范要求进行设置的，主要分布在各小区出入口、主要街道、交叉路口、治安防范重点路端段等防范部位，并考虑相临路段和街区监视目标的衔接,将来可根据经济情况扩展监控点。前端设备选型（建议）要求如下。

1、摄像机选型要求
    ·环境要求：由于城区安防监控系统要求24小时全天侯工作，且均为户外安装，要求监控设备能防高温、防尘、防雨，配置的防护罩具有防尘、防水和风扇散热，以保证摄像机在全天侯条件下正常、稳定地工作；

    ·照度及清晰要求：本系统摄像机为全天侯工作，对于夜间正常路灯照明下所摄取画面的实际效果显得特别重要，要求能基本辨别对象特征，因此低照度应作为摄像机首选指标要求，在白天的情况下，又必须具有良好的色彩还原能力，以辨别人员和车辆情况。因此选用彩色/黑白自动转换日夜两用型摄像机，根据现场勘察，监控场所所照度范围约为0.01-30000lux之间，按通常的经验，选择的摄像机的照度值应低于环境照度的1/10，摄像机水平清晰度要大于470线。[nextpage]

2、数字网络硬盘录像机要求
    硬盘录像机采用全实时的4~16路嵌入式硬盘录像机DVSR。

网络传输系统
    本地系统传输仍采用模拟方式。系统设计根据传输距离分别采用复合视频基带传输（可加后端均衡放大）、光纤传输等方式。网络传输系统是城区安防视频监控网络工程的关键技术，本工程基于广播电视光纤、同轴电缆混合网络来实现图像的实时传输。

    根据摄像机的分布及到系统平台的距离、条件和建设经费等实际情况，对前端设备进行网络化设计，短距离视频传输时可采用同轴电缆。传输距离大于500~700米且易于规划汇总到某个分线箱的多个远距离监控点图像，通过光纤传输。电力（强电）与信号传输的线路应分开敷设，信号电缆的屏蔽性能、敷设方式、接头工艺、接地要求应符合相关标准的规定，可考虑预留RVVP2音频线缆及RVV报警线缆。

    前端视频编码器可基于TCP、UDP、组播等多种传输模式，采用RTP（Realtime Transport Protocol 实时传输协议）传输协议可靠传输流媒体数据。通过链路汇聚、QOS技术保证对实时性要求较高的流媒体数据能够可靠、及时地传输。

    视频传输（光电缆传输），视频基带信号同轴电缆传输。短距离视频传输时可采用同轴电缆。应选用衰减小，结构均匀型号、抗干扰能力强、湿度系数小的同轴电缆。为了系统的稳定性，减少以后维护的难度，线路中不考虑使用电缆补偿器，对于超过700米的应采用光缆连接。采用同轴电缆传输视频基带信号这种视频传输方式，当传输的黑白电视基带信号，在5MHz点的不平坦度不大于3dB时，应加电缆均衡器。当传输的彩色电视基带信号，在5.5MHz点的不平坦度大于3dB时，应加入电缆均衡放大器。

    为了方便将来监控点的扩充，本方案设计采用6芯或12芯光缆（主干光缆留至接续汇集点，由各汇集点对临近监控点进行光纤配线，每个监控点由汇集点接续分配2芯光缆（一备一用）。

中心管理及存储系统
    中心管理系统实现对前端设备及存储系统的管理以及用户的认证和访问控制，对系统设备提出的告警信息及时告知管理人员处理。存储系统采用SAN存储阵列系统，通过分级存储、分组轮替工作策略实现多路流媒体数据统一存储和负载均衡，基于RAID5技术实现存储容错功能。

系统总体模块设置（表1）

[nextpage]公安局指挥中心
    在市局指挥调度中心专网与DVSR连接，负责警情信息和图像信息的接收、监控和存储。

    核心交换机进行大量视频数据的处理，以保证视频的实时性和完整性。核心交换机通过千兆光纤连接二级交换机，再通过二级交换机连接终端坐席。同时将各类服务器直接通过千兆光纤连接到核心交换机上，便于各级接警主机快速读取服务器中的共享数据。

    如果连接外网监控点，应通过防火墙过滤非法数据包，监控整个网络的安全状况；存储服务器负责备份由前端传输过来的视频图像，以便各监控坐席和二级单位访问调用。

派出所/分局监控中心
    一期共计30个派出所和4个分局，主要对所管理辖区的治安情况的实时监控，并可通过客户终端双向查询所需视频资料。

监控功能描述：
·画面监视和画面切换功能。根据用户的需要，对不同监视点进行实时监视和切换；
·事件查询功能。可分类检索各监视点的告警记录，结合画面记录、回放功能，可对异常告警时的现场情景进行回放；
·集中显示。系统可通过解码设备将前端传来的图像解码后在电视墙上集中显示。

警务值班室
    各个社区的警务中心作为基础单位，主要进行前端模拟视频/音频的采集、显示，管理本地前端设备，并通过数字网络硬盘录像机本地存储，同时经由专网上传至中心。

    小区治安监控（警务室）：采用各类摄像机（固定摄像机、球型摄像机、云台摄像机等），对各个小区重要的道路、道口及周界等场所进行监控和远程传输。前端产品应选择大路数能够本地录像存储的嵌入式网络硬盘录像机，4~16路嵌入式网络硬盘录像机，具有本地录像资料存储功能，并提供网络接口，提供远程管理、远程访问功能。录像信息在前端一般保存3天，主要作为传输线路发生故障时的临时前端备份。

存储控制中心
    系统所有点位视频均上传至存储中心，并进行集中管理和存储。同时兼设备及用户管理系统功能。

    实现对前端设备及存储系统的管理以及用户的认证和访问控制，对系统设备提出的告警信息及时告知管理人员处理。存储系统采用SAN存储阵列系统，通过分级存储、分组轮替工作策略实现多路流媒体数据统一存储和负载均衡，基于RAID5技术实现存储容错功能。

    采用光纤通道SAN磁盘阵列FC光纤磁盘/SATA（PATA）两级存储技术实现音视频编码数据的集中存储，每路音视频按25帧/秒保存15天，过期音视频数据自动删除；对特定音视频数据进行指定转存。

    使用中心管理软件对系统所有设备进行性能、状态管理和控制。发现故障、异常能自动进行告警、处理。对数据存储、录像回放进行路由管理，对摄像机镜头、云台进行预置位操作、管理。系统管理员可对操作用户进行管理，向操作用户授予或限制获取实时图像、控制前端设备、查阅录像记录的权限及优先级别。[nextpage]

    655个监控点，每秒传送512Kb数据，数据需要保存15天，因此所需要的净数据量为：655×512Kb/8×15天×24小时/天×3600s/小时/1000/1000/1000≈54TB；根据市公安局要求，8小时的视频信息及热点信息保存在FC盘上，其中，将作为高速缓存的磁盘分成四组，每2小时一组，将接受的数据转存到SATA/PATA磁盘组上，因此所需要的光纤磁盘净数据量为：655×512K/b×8小时×3600s/小时/1000/1000/1000≈1.2TB；所需要的PATA磁盘数据量为54TB。

结语
    当前，全国各地城市安全防控体系建设正在深入开展，城市报警与监控技术不断成熟。承建该直辖市社会治安视频监控系统在实际应用中已建立较为健全的维护、培训和长效运行管理机制，保证系统可靠运行；各级各部门领导和民警已熟练掌握基本操作技能，“科技强警”意识深入人心。系统建成以来，已运用视频监控系统屡破大案，破获356起刑事案件，抓获嫌疑人295人，为提高公安队伍战斗力和实现科技强警打下坚实的基础。并获得市公安局的好评。

    但视频技术应用只解决被动监视、存储、取证的问题，该系统下一步将再补充部分音频设备，丰富系统功能。音频可以作为一种主动告知、辅助指挥的手段。指挥中心可以根据GIS地图数据，分析突发事件性质、发展趋势进行有效判断，联动相应音频设备通过广播告知所在地的群众、相关工作人员如何更加有效、迅速、安全的处置突发事件。

    该项目实施的城市安防管理平台中，还针对平安城市项目的特殊需求陆续实现了一系列的功能模块，并逐步应用到实际项目中去。例如：图像的多画面功能模式——可以针对这种普通模式、再依据当地安防需求，可定制报警围捕多换面联动模式、车队跟随多画面联动模式等等。即可实现智能跟踪、检索的需要。

    （本文作者李兵现担任同方泰德国际（北京）科技有限公司安防技术总监；王玉夫、邱金坚担任同方泰德国际（北京）科技有限公司安防产品经理）