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网络监控助力宁波网球中心打造数字化体育场馆

本文以宁波网球中心的网络视频监控系统应用为例,来探讨网络化监控系统的优势,以说明网络视频监控融入数字化体育场馆的发展之路。
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【安防知识网】本文以宁波网球中心的网络视频监控系统应用为例,来探讨网络化监控系统的优势,以说明网络视频监控融入数字化体育场馆的发展之路。

  建设目标及面临的挑战

  宁波网球中心位于宁波市高教园区南区,与已建成的鄞州体育中心一期相邻。建成后多用于举办国际级赛事,同时兼顾市民的日常锻炼和比赛。项目占地约110亩,总建筑面积约2.3万平方米,由网球场和游泳馆两部分构成。其中,网球区域由中心球场、室内网球馆以及室外网球场三部分组成;游泳馆则由室内外标准泳池和室内儿童游泳池共三个泳池组成。

  宁波网球中心的建设目标从一开始就设定为打造一流的现代化、数字化体育场馆,具备完备的计算机网络、数字通信转播、比赛支持、安全监控等高科技系统。安全监控系统作为其四大系统之一,其设计伊始即面临一大挑战—— 如何与场馆的全数字化相融?这一问题对于其他系统的建造不成问题(计算机网络系统、数字通信转播系统、比赛支持系统以及设备监控系统已经实现了全数字化),然而在安全监控系统的市场上,模拟和半模拟的监控系统仍然是主要的选择,全数字的“网络监控系统”则仍然披着“新技术,新产品”的外衣。因此,建设方面临的主要挑战首先是选择“成熟的监控解决方案,作为孤岛系统”还是选择“新兴技术解决方式实现全数字化”。最终,打造全数字化一流场馆的决心促使网球中心建设方充分去了解“新兴”的网络视频监控系统。

  首先,要越过新技术,新方案是否稳定可靠的迷思。建设方通过了解和进一步调研和测试后认为,建设体育馆全数字网络视频监控系统可以进入真正的设计阶段。

  下一个挑战就是融合网络视频监控系统与其他三大系统。之前,建设方认为这可能是最大的技术障碍之一,因而邀集了众多集成商、软件开发商和设备提供商进行商讨,然而这一问题的解决却出乎意料简单——采用网络摄像机API接口完备而且标准,并统一支持全系列摄像机。有了API接口,集成和软件开发的工作在系统设计初期即可展开,这样不仅可以降低集成的难度,还能实现网络视频监控系统与其他系统的联动。

  各个系统的共同协作,保证了宁波网球中心安全、有序的运行。在比赛情况下,网络视频监控系统的应用即保证了比赛的顺利进行,又为赛事提供了方便、快捷的系统支持,此外,其还促使网球中心的智能化系统成为名副其实的科技含量高、应用效果好、升级能力强、操作控制简单方便、运行安全稳定的信息化系统。

  解决方案

  全数字网络视频监控解决方案采用和其他系统一致的C/S构架:前端采用IP摄像机;传输采用IP网络;后台管理;存储等采用服务器。

  IP摄像机实现了前端的高画质、高智能和高可靠性。建设方根据需要灵活的选择了前端:如比赛场地、进出闸口等采用了高清HDTV摄像机;地下建筑部分,采光不足的走廊选择低照度日夜转换网络摄像机;停车场选用高速快球型网络摄像机等等。同时这些IP摄像机均支持移动侦测、破坏报警和音频侦测等智能功能。部分摄像机还具备ACAP智能应用安装功能,可升级越线侦测、人数统计等功能。通常,我们依靠一下四个依据来为场馆选择在何处和何种位置部署高清网络摄像机:

[nextpage]  选择依据一:你需要用高清网络摄像机做什么?

  在体育场馆中,比赛场地、入场闸口的监控就非常适合采用高清网络摄像机。

  选择依据二:根据特定的应用计算出需要网络摄像机的分辨率?

  在确定合适的像素数方面,应该提前知道你需要通过监控镜头获取哪些细节信息。例如,假设你要为场馆VIP区安装监控摄像机。面部识别的目标像素数是:两耳之间60像素,这是能够识别一个人的最基本像素。HDTV高清网络摄像机可以在更远的距离识别人脸等目标。

  选择依据三:更清晰还是更实时?

  常规的百万像素技术存在两个缺点,其中一项即是与人眼相比,缺乏色彩质量,在高分辨率下,可能无法获得完整的帧速(每秒25/30帧)。此外,如果你需要流畅的帧速,某些百万像素摄像机在最高分辨率下可能只能达到5fps或10fps的帧率。在这种情况下,应该使用HDTV高清摄像机,它具有完整的30fps的速度和色彩再现能力,能够达到人眼色彩分辨能力并且基于标准(SMPTE)。 对于监控比赛场地,甚至是监控比赛都可以完全胜任。

  选择依据四:是否希望从一个网络摄像机查看多个画面?

  百万像素网络摄像机具备在广角下依然表现不错的清晰度,其经常可以替代几台4CIF普通摄像机,这也是百万像素网络摄像机高性价比的体现。

  监控系统传输完全以场馆的计算机网络系统为基础,充分利用结构化布线系统,完全遵循标准的通信接口和协议,并提供QoS支持和网络安全配置和接口开发功能。

  后台中控系统采用智能化中心管理和中心存储,系统可以管理前端各种不同的画质分辨率和前端智能功能。特别值得一提的是,系统全部使用H.264编码,节省了约50%的存储和网络带宽占用。其他系统也通过标准的VAPIX API与安全监控系统互联。

  系统架构

  网络视频监控系统实现了与计算机网络系统、信息通讯系统、比赛支持系统的紧密集成,使得宁波网球中心真正实现了全数字化。如上面解决方案部分所述,网络视频监控系统是由前端、网络传输、后台中控三大部分组成,并提供了API 接口与系统联动或集成。

  监控前端子系统

  前端由网络摄像机、防护罩、支架和传感器网络组成,分布于网球中心区域各个主要出入口、内部重要区域、公共区域、人流集中位置、周边重要位置和主要道路口以及重要路段等。实时监控各监控点的人员流动情况,监控各重要地点的防火、防盗、安全情况等。

  传输子系统

  对于数字监控系统,视频、音频、IO、PTZ控制均通过网络线(4对屏蔽双绞线或光纤)传输,结构化布线系统和IP以太网交换机均为标准网络系统和协议。

  后台监控中心

  监控中心由装有智能监控管理软件的企业级服务器、大型存储设备、大屏幕监视系统组成,其不但可以实时接收监控前端子系统传递的现场视频、数据和传感器网络触发的报警,并且能进行显示、记录、查询、报警处理等,除此之外,还可以进行系统设置,如摄像机控制、用户管理、系统日志管理等。通过在视频监控软件中的任务设置,存储服务器中的音视频数据可以按要求自动清空,循环记录。

  与其他系统的联动、互联和集成

  其他系统通过标准的VAPIX API和安全监控系统互联。API可以使其他系统调用监控系统的视频,根据访问权限控制前端摄像机。用户可根据场馆的实时应用需要调整整个系统的运行状态。

[nextpage]  取得成效

  宁波网球中心作为一个大型的体育场馆,安全是一个非常重要的问题。此次该项目运用IP网络摄像机建立了一套智能化的安保系统,具备24小时不间断工作的能力,并装备电源后备系统,一旦出现紧急情况,如停电,火灾或遇到突发事件等,即刻能做出相应决策,在保障宁波网球中心的日常工作和安全保卫的同时,还能直接和外部的安全保卫单位(如,公安、消防单位等)迅速取得联系,实施安全保卫工作。

  从安防角度来看,由于体育比赛的集中性,加之场馆内外人员流量大,对于安防监控系统而言,如何在人流极限的情况下,避免突发事件,是关注的重点,然而是在体育赛事歇息期,人员流量会近乎于零。所以,网络视频监控系统设计,要充分考虑灵活性、可靠性的需要,使得其比一般的系统更为可靠。IP摄像机可以远程完全控制其工作状态适应不同的需要,并且具备智能开放平台,可安装第三方的智能应用加强安全监控。本项目采用的产品均支持3年原厂质保,MTBF(Min Time Between failure)时间可达10万小时,是市场上可靠性级别最高的产品。

  该网络视频监控系统可实时监视体育场馆:包括出入口人员监控、观众拥挤情况、场地中心状态、有无急诊病人或可疑人物等功能。根据需要选择的摄像机具备即使在夜间户外、光线暗淡的地方也具有监视可疑人物的高灵敏度,满足体育场馆室外的监控需要,其主要优势如下。

  全面采用H.264压缩技术,大大降低带宽和存储需求

  该项目采用新一代的H.264压缩技术,网络摄像机所采用的ARTPEC芯片在高达1080P分辨率条件下可达到30帧/S的传输速率。本项目采用的摄像机具备不同的图像分辨率、图像压缩率以及图像内容,每台摄像机输出的视频码流所占用的带宽资源位于几十K到6M之间,只是同画质,同分辨率传统MPEG-4压缩算法的一半,大大节省与优化了网络带宽资源。

  采用真正的高清IP HDTV摄像技术,最高分辨率达1080i

  比赛和练习场地采用了高清摄像机,完全兼容HDTV标准,在最高分辨率1080i情况下可达25帧/秒,清晰度可达广播级图像画质,从视觉效果来看,其图像质量可达到或超过高清电视节目的水平,从画质来看,画面清晰度、色彩还原度都要远胜过标清网络摄像机,特别适合体育场馆监控运动场景的需要。HDTV高分辨率摄像机1台即可覆盖整个网球比赛场地,传统4CIF摄像机是无法比拟的。

  结语

  因此,安全监控系统作为比赛场馆数字化建设的最后环节,其数字化的实现有助于场馆的完全数字化,实现安全监控的按需监控、智能监控。

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