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以王者高度,纵览智慧全局-海康威视平安城市整体解决方案

平安城市是一套复杂的系统工程,其建设需要强大的技术、资金支持。海康威视这一安防龙头企业,不但具备平安城市的建设实力,还结合了丰富的公安实战经验需求,提出了一套具有自己实力特色的平安城市整体解决方案。
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方案评估现场
左:杭州海康威视系统技术有限公司系统解决方案许延鑫
右:胡梦安——杭州海康威视系统技术有限公司业务咨询顾问(本次主讲)
 

 
  古语有云:“一年之计在于春,一天之计在于晨”,回想3年前的北京安博会,当众多企业还着眼于行业解决方案之时,海康威视就以全局观提出了“平安城市”的整体解决方案,从基础架构到上层应用,描绘了海康威视“平安城市”整体解决方案的远景蓝图。其先知、先觉,时至今日,仍为安防行业创新与发展的一大靓丽风景;“长远的战略眼光”,也是a&s创始人李正雄、a&s全球编辑总监侍家骅两位资深安防大咖在谈及海康威视时,常用到的赞赏之词。


实力塑造平安城市先行者

  平安城市是一个特大型、综合性非常强的管理系统,是利用现代信息通信技术,通过三防系统(技防、物防、人防),加强城市安全防范能力,实现城市平安和谐的现代化城市管理与应用系统。其建设不仅需要满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求,还要兼顾灾难事故预警、安全生产监控等方面对图像监控的需求;同时还要考虑报警、门禁等配套系统的集成以及与广播系统的联动。这样一套从底层硬件到上层应用的庞大系统,具有容量庞大、系统复杂、技术要求高、投资大、建设周期长等特点,同时需要完善的软件平台做应用支撑;而在管理与使用端,与系统形成明显的反差,要求应用简洁、系统响应快速、联动敏捷,并要求良好的稳定性和可靠性。要满足这些要求,承建者需具备很强的技术底蕴和研发实力做支撑,且要有很强的整体规划能力和团队协同能力,能够灵活应对项目实施过程中可能出现的各种问题。

  正所谓“没有金刚钻怎敢揽瓷器活”,海康威视敢吹响平安城市的进军号角,就已证明了其不凡的实力和敢为人先的开拓精神。

  实力飞速增长,奠定坚实基础

  作为稳坐中国头把交椅的安防企业,海康威视体量本就很大,并在这几年保持着强劲的发展势头,下面笔者抽取其近年表现来给大家说明:

  ·2012年度:营业总收入72亿元,同比增长37.79%;利润20亿元,同比增长36.88%;

  ·2013年度:营业总收入107亿元,同比增长48.89%;利润33.9亿元,比上年同期增长46.50%;

  ·2014年度:营业总收入172.33亿元,同比增长60.37%;利润52.06亿元,同比增长53.76%;

  ·2015年上半年:营业总收入98亿元,同比增长62.84%;利润22亿元,同比增长45.20%。

  从以上数据可以看出,2012年至今,海康威视在营收、增长率、利润、利润率方面实现了整体逐年上涨,业绩形势一路走高,顶端优势日趋耀眼。

  多维度均衡发展,布局全球

  海康威视研发团队达5300多人,是目前全球安防行业最大研发团队之一;其每年划拨公司7%以上年销售额作为研发经费,高研发投入同样在同行中以绝对数额名列前茅;得益于对研发的重视,产出也颇为丰富,拥有众多自主知识产权,如专利申请达626项,登记软件著作权为258项;并主持或参与多个安防行业标准和安防相关行业标准的制订,广泛影响着行业的长远发展。

  而在细分行业中,海康威视同样实现了全覆盖,其文教卫、商住、能源、交通、司法、金融、公安7大事业部,针对不同的细分行业,相对应开发了前端监控探头、终端传输、后端存储、管理系统、应用系统等全产品线,适用性、定制化程度高,能满足各行业的需求。

丰富的产品线


七大事业部

  此外,海康威视还完成了五大研发基地布局:

  ·杭州研发中心:主要为视频标准与编码、嵌入式产品开发、智能技术研发;

  ·北京研发中心:专注视频网络化存储、报警类产品技术研发;

  ·上海研发中心:致力于交通领域的智能技术、一卡通技术研究;

  ·武汉研发中心:布局云存储、云计算技术开发;

  ·重庆研发中心:践行公安实战及指挥应用研发。


五大研发基地

  海康威视目前在中国大陆有35个分公司,形成品牌植入深、推广面大的全覆盖;并积极“走出去”拓展海外市场,与众多国内企业不同的是,其“走出去”采取的是稳扎稳打的品牌海外推广策略,不计算其国际战略合作伙伴,仅是海外全资子公司就达20家。近几年,海康威视海外市场的收益也日渐显现,如2013年度107.46亿元营收中,海外业务收入为24.19亿元,占比22.51%;在2014年则提高到了42.3亿元,占比24.4%。

  海康威视依托领先的技术创新能力、完善的产品开发体系和日渐增强的国内外营销网络,以及一体化的行业解决方案能力,其平安城市整体解决方案得到了得到了强有力的支撑。

 

五大实力筑起平安城市“三网三平台”

  以上所阐述的海康威视硬实力,完全达到甚至超过了平安城市建设的要求;不过,作为一个平安城市的设计者和建设者,软实力更重要。下面我们继续分析。

  海康威视的平安城市整体解决方案主要涵盖五大部分:一是前端感知系统;二是视频枢纽中心;三是数据处理中心;四是数据视频的应用中心;五是运维管理中心。其中前端感知系统和视频枢纽中心是平安城市建设的基础,通过感知系统以及视频枢纽中心的数据整合管理、存储,为平安城市建设提供稳定、可靠的数据基础和数据库;数据处理中心主要是通过数据结构化、大数据检索等技术手段,对数据资源库的数据进行处理,使之形成有价值的数据,方便上层业务应用;视频应用中心和运维管理中心是平安城市的应用层,主要是通过对视频枢纽中心和视频数据中心的数据,结合公安等行业的应用需求来开展应用开发。


平安城市整体应用架构示意图
 

  平安城市的设计方案及“科学布建”建设理念

  海康威视的平安城市解决方案采用“三网三平台”的设计思路:

  ·三网:社会视频资源网、公安视频专网、公安信息网;

  ·三平台:分别建设在三张“网”上的社会视频接入平台、视频共享平台、视频联网平台。


三网三平台
 

  前端监控点显示的视频图像分别通过社会视频资源网、公安视频专网上传到社会视频接入平台和视频共享平台进行统一管理,并用视频联网平台对接公安系统架构的各个业务系统及应用。三个平台之间则通过边界兼容设备实现互联,并通过传输网与上层监控中心实现直连,形成垂直的三级管理机制。

  前端监控点位是视频监控采集的源头,也是平安城市建设的基础,因此海康威视提出了“科学布建”的建设理念,即“圈、块、格、线、点”的布局思路:

  ·圈:对外围以线上卡口为主、视频卡口为辅将城市重要出入口封锁为一个包围圈;

  ·块:针对城市的街道、各个派出所对应的管辖区域布建高清卡口,并辅以前端智能布点实现区块化布局;

  ·格:在区块化的基础上,再进行区块化分割,形成大小交错的网格,落实到具体的巡防片区,与巡逻民警进行挂钩;

  ·线:在城市的主干道路,利用海康威视前端成熟产品,建立重要的巡防线;

  ·点:对车站、社区、停车场、加油站等人群高密集重点关注区域,针对性部署安防设备,如医院大楼的门禁、报警系统,以实现应急防控。


前端科学布建

  以“圈、块、格、线、点”理念科学布建防控圈,管理者能在第一时间获悉最新资讯,如嫌犯车辆进入或离开某区域的时间点,再通过“线”的跟踪,可以锁定目标的具体落脚点。针对此前端科学布建理念,海康威视在实际应用中,还会结合实际应用需求,因地制宜地选择合适的产品,①针对环境问题突出的空旷区域,可选择具有透雾功能的摄像机,来解决雾霾等天气造成的图像不清晰问题。②若为夜间应用场景,根据夜间的实际情况,可选择不同补光方式的摄像机,如果是监控距离较近的大楼楼道,可选择造价相对低廉的红外补光摄像机;针对乡村、城市街道等自然光照条件比较好的场合,可选择无光污染的星光级超低照度摄像机;如为城市制高点监控,可选用激光补光摄像机,实现夜间远距离补光监控。③针对城市的大范围监控应用,可采用两台摄像机对射或多台摄像机采集单画面后再拼接实现全景监控应用的常规方式布建;也可采用海康威视推出的鱼球联动应用方案,通过鱼眼摄像机,可以实现360°全景监控,再通过球机的自动跟踪功能,在实现全景监控的同时,还可实现单一目标的监控,大大节省工程的造价、降低施工量,提高工程的性价比。


鱼球联动

  海康威视也针对平安城市推出了专门的智慧监控——“微卡口”方案,能实现车辆抓拍、号牌识别功能,能判断目标物类型(机动车、摩托车、行人等)并自动归类,该布建理念是全程路口均采用智能设备(集视频监控与智能分析于一体)进行监控,通过非卡口形式实现全程轨迹的追踪,且相对卡口来说,造价更低。

  <3>科学布建网络传输方案

  全网络化、全高清/超高清化平安城市科学布建及应用场景的前端建设,会给系统的传输网络提出了更高的要求。为此,海康威视将公安信息网、公安视频专网、社会视频资源网“三张网”设计为彼此独立运行,且各自承载着海量的视频图像数据接入。在该平安城市整体解决方案中,主要针对公安视频专网规划,采用省、市、县三级网络架构模式建设,各级监控中心均设置两台核心交换机来实现灾备冗余机制,通过公安专线组网,前端监控点采用成熟的EPON技术接入运营商提供的核心交换机,并通过机房的核心交换机实现数据上传。


传输网络拓扑示意图
 

  基于三层网络架构,前端监控点通过海康威视视频接入网关实现跟平台的对接,将视频汇聚并实现集中管理,不同的平台按照规范统一接入视频共享平台及联网网关,经过边界接入设备公安信息网,确保信息资源的安全与共享。

  完整可扩容存储方案

  在平安城市整体解决方案中,海康威视采用视频云的存储方案,该方案由存储节点和管理节点两部分组成,支持存储容量在线升级、资源池虚拟化应用,形成一站式存储集群灾备特性,其主要特色功能如下:

  第一大特色:在线升级扩容。在平安城市建设过程中,每一个地区/片区前端设备数量都不一样,在海康威视云存储方案的容量弹性扩建支持下,能适应由小到大不同规模的云存储系统,且图像存储系统在扩展过程中不会中断。


在线容量扩容
 

  第二大特色:资源池的虚拟化管理。无论云存储系统有多少台存储设备,都只对一个唯一的总存储容量进行管理和分配,并能根据需求对容量进行任意划分,且不需要考虑具体存储设备的情况,且容量分配完成后,还可以对容量进行后期的存储空间扩容、缩小的调整。


资源池虚拟化
 

  第三大特色:离散式存储。这是通过后端离散算法支持的存储方式,当存储设备发生故障时,能确保数据不会丢失,且支持视频录像的并发下载,提高下载速度(高速下载模式下,存储设备越多,下载速率越快)。

  第四大特色:云存储的集群容灾。云存储系统能够通过负载均衡算法和前端设备的变化、存储设备的变化,动态调整存储策略,提高存储的安全性和高效性,即使单元设备出现故障,云存储系统也能完整地还原数据。

  完善的大数据处理机制:提炼有效数据

  在系统完成前端点位的科学布建和视频资源的整合云存储后,接着就是通过技术手段对视频图像进行处理,形成能为业务应用提供更利于处理与分析的结构化数据。

  在海康威视平安城市整体解决方案中,围绕实战业务需求,建立一个基于公安信息联网平台、公安视频共享平台、社会视频监控平台为依托的数据处理中心,并通过三个步骤实现数据的结构化处理及应用:

  ·视频数据结构化过程:①海康威视采用的智能前端设备能自动对视频进行结构化标注,完成自动入库;②对前端DVR、移动终端设备采集的视频图像,经过视图档案管理站,进行人工结构化信息标注、数据库导入实现数据结构化;③对早期监控点采集的视频图像,可在后端增加一个视频服务器进行结构化处理,实现人、车等目标的分离、入库;

  ·数据洞察力形成:完成数据结构化处理后,需要对数据进行整合,使之形成具有各类特色的数据库,如针对公安业务建立的案件库、疑情库、车辆库、监控资源库等,并通过后端的大数据处理,对入库的信息进行关联分析;

  ·数据价值体现:经过对大数据分析后,能够建立索引,支持一键式快速检索、高级目录、全文检索等,可有效地对数据进行定位,实现快速查找应用,目前已经实现了百亿数据5s内极速检索及反馈应用。

  完成数据结构化分析及提炼后,进入到后端结合了各类公安警务特色的平安城市实战业务平台,该平台由管理服务器、数据库服务器、应用服务器等物理架构服务器集群组成,能够将视频图像信息、数据库资源整合平台上传的数据结合公安业务系统进行应用处理。与此同时,根据实际应用需求,可设置不同的应用服务器选配,以实现以图搜图、案件串并、行车轨迹追踪等一系列不同的可视化应用,增强实战应用价值。以“以图搜图”为例介绍,海康威视平安城市解决方案平台可以通过如车辆图片的区域特征,快速在数据库中查找到相同区域特征相似度接近的同类型图片,解决诸如频繁变换车牌车辆信息的海量检索问题。


数据处理中心

  另外,随着建设的不断深入和智能化的不断发展,现在平安城市需要管理的前端设备越来越多,系统也越来越大,单纯地通过传统的人工运维方式已经不能满足发展需求,海康威视为此还建立了运维管理中心,能够对系统内的所有设备的运行状况进行诊断,并可实现报警信息自动上报,也可以对视频图像质量进行在线分析,如清晰度异常、雪花干扰等,自动检索潜在风险,提升后期项目维护的效率,并降低运维管理成本。

实战应用平台拓扑示意图

 

优势凸显,完好满足平安城市建设需求

  海康威视的平安城市整体解决方案完全依据国家的标准与规范进行设计,如GB/T28181国家标准以及城市监控报警联网市场规范、公安部制定的相关支持文件等行业标准级规范,符合国家公安部视频图像信息整合要求。

  该方案满足了科学合理的采集手段、安全可靠的数据存储中心、完善的数据管理机制、快速准确的查询方式、全警共享的业务应用的建设需求,能解决平安城市建设过程中前端视频图像采集不清晰、数据存储不可靠、管理机制多样化、海量数据搜索困难、业务应用繁琐等问题;而其科学布建、分级架构设计,具有前端视频高清化/全方位采集、中心存储海量化、资源整合共享化、数据处理高效化、业务应用可视化/智能化/模型化、系统维护集中化/可视化/智能化等优势特点,通过平安城市建设,能构建富有地方城市特色的动态视频监控防控网络保障机制和应用体系,形成全方位、广覆盖、多层次的城市体系格局,充分发挥视频监控在治安防控、打击犯罪和社会管理中的应用效益,进一步提升全社会管控能力、维稳处理突发事件能力、城市现代化管理水平。


海康威视平安城市方案优势
 

  更为重要的是,海康威视之所以有能力提出平安城市整体解决方案,绝不仅仅是因为其稳坐安防头把交椅,而是受益于其在以胡扬忠为代表的企业领导带领下,总能以全局的眼光看待社会的需求与发展,并较众多同行提前数年进行战略布局,这也让海康威视往往在技术发展、产品更新、市场竞争中取得先机;而平安城市整体解决方案,正是其整体竞争实力的体现。与此同时,海康威视的平安城市整体解决方案从提出至今,已经过了大大小小项目的历练,积累了丰富的实战经验:

  ①富阳市视频资源汇聚共享平台项目:该项目是一个典型的“三网三平台”案例,接入到平台的监控点约有9271个,实现了视频专网共享平台、公安内网共享平台、社会资源汇聚共享应用平台的统一接入及管理,具有政府视频资源共享汇聚、社会单位视频资源互联、系统稳定、安全可靠的特点。

  ②长沙市天网工程项目:该项目在长沙市6区4县新建26840个高清监控点和90个高清治安卡口,并整合2007年已建的4213个监控点,共计接入超过3万个监控点;为全高清建设,规模大;后端管理平台功能采用专职化划分;系统支持四维视频图像库体系,并实现了视频可视域应用。同时,建设的视频管控平台,达到了“一平台,全网化”的使用与管理目的。

  ③贵阳市高清平安城市项目:海康威视在该项目中建设了一套基于视频云架构的视频监控管理平台,这也是一套基于数字全景地图的服务平台;负责接入新建7000多路高清点位、200多套高清电警和10多套无线终端,并整合原有4000多路高清监控资源,在网视频资源达到万路以上。同时,建设50PB海康视频云存储系统。

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