矩阵系统在市公安监控管理平台的应用 - 安防知识网

随着社会公共安全突发事件的不断增加，以及人们对公共安全防护要求的提高，将公安局现有的监控资源整合起来，共建一个高度统一的监控系统就显得特别的有意义，这也是公安系统信息化建设的发展趋势。

虽然该市公安局在各重要监控网点均配备了视频图像监控与报警系统，但是由于这些系统是在不同时期、不同技术条件下由不同的系统集成商设计、承建的，所以功能参差不齐，缺乏统一规划，兼容性也较差，从而使得整体功能受到了极大的限制。特别是消防、交警治安及其它治安单位的现有监控系统都相互独立，信息不能共享，在发生突发事件时，就突显出现有的系统不能满足社会治安的整体需要。因此，将公安局所辖的各监控资源整合起来，共建一个高度统一的监控系统就显得有特别重要的意义，这也是公安系统信息化建设的发展趋势。

系统建设目标

根据该市公安局的实际情况，在充分利用现有系统、硬件设备和网络架构的基础上，建设一个高度集成市局所辖的交通、治安及其它治安单位的监控报警系统的平台，是该市公安图像监控系统升级建设的主要目标。该目标具体要求如下： 1、建立一个高度集成的管理平台，能将消防、交警及治安三个部分的监控网点接入到统一的平台进行统一管理，为实现110、122、119联网接警处警奠定基础，加强不同警种与联动单位之间的配合与协调。将已建的固定目标，如自动报警系统、图像监控系统、城市交通监控系统、移动目标GPS卫星定位系统和有线、无线调度子系统等集成为一个智能化的综合管理平台，实现各系统资源共享，发挥各系统的综合效能。 2、建立一个远程联网型的管理平台，将市公安局所属的各分局、派出所、治安报警中心，以及交警支队、消防支队的监控信息通过各类型网络集成在一个联网型管理平台，构成一个有机的整体，实现信息共享。一旦网点有事发生，市局领导能及时全面的掌握有关情况。 3、建立一个统一的监控管理平台, 为其它单位，如市应急指挥中心、供电局等提供统一的信息接口，实现在紧急情况下信息共享，为市民发布警情通报，实现在紧急情况下公众的知情权，为城市的公共安全提供强有力的保障。 4、将监控系统构建在日益普及的光纤和宽带以太网上，使得任何一个管理者在授权的情况下都可以通过网络在本地和远程实现集中监控管理，从而扩展了监控的领域和范围，便于根据管理的规模灵活的扩展和升级，大大提高了监控的效率。 5、采用统一的可以兼容各种硬件监控设施的监控管理平台，对于系统的改造，在保证实际效果的同时，能够充分地利用现有的监控设备和监控系统的硬件设施。本地监控和远程监控系统的设备要能够有机的融合，节省资金投入。根据以上建设目标和该市的实际情况，系统设计时保留了传统的系统组成结构，且增加了综合监控管理平台，将原有的监控管理服务统一整合到该综合监控管理平台上，以实现该市公共治安的集中管理和提高相关的“联动”综合效能，同时也为今后的系统升级和功能扩展提供了广阔的空间。

系统网络结构

依据该市公安局所提供的网络条件，在系统设计方案中采用了二级网络管理模式，即以市公安局监控中心作为整个系统的网络枢纽，各分局中心、派出所中心为二级网络结点。通过光纤和某网通VPN及各单位内部网络，将每个网点接入网络，建立一个整体性的远程网络监控体系，实现了统一的监控管理。各网点功能上独立，但在资源管理上可以共享。

系统实现原理

下面就以红苹果的PE矩阵综合监控管理平台为例，谈谈其在各个网点的具体实施方案：前端监控信息主要包括城市各监控点、交警路况监控和消防高空了望点等处的监控视频信号。这些监控视频信息对市公安局领导应急指挥和决策调度起到非常重要的作用。为实现市公安局对所辖的交警、治安、消防三个部分的图像信息在该矩阵综合监控管理平台的接入，特拟定如图2所采用的实施方案。该市视频信息包括交警及治安和派出所辖区二个部分的图像，由于这二个部分的现有图像监控的实现方式不尽相同，因此将分别论述这二个部分的图像监控原理。

1、治安和交通监控部分

治安，交通部分包括大量城市重要的监控点的视频信息，前端一般采用一体化日夜型球机，经由单路视频带一路反向数据的数字式光端机和一芯裸光纤，将视频信号传输到市公安局监控中心。到中心后由光端接收机还原为标准广播级视频信号，之后再进入视频分配箱，视频分配后，一路进矩阵实现电视墙实时监视，另一路进入硬盘录像机进行实时存储。快球控制通过光端机的反向485数据口，以实现在控制中心对前端球机的远程控制。

2、派出所监控部分

派出所部分，前端监控点除其所管辖的公共点外，还包括所内审讯室监控点。其前端监控设备一般采用固定摄像机、隐蔽摄像机及带可控制云台的动点摄像机等。派出所部分的前端摄像点采用多路双向音视频带一路双向数据的数字式光端机和一芯裸光纤，来完成将前端视频信号传输到市公安局监控中心，到市局监控中心后由光端接收机再还原为标准广播级视频信号，并进入视频分配箱。视频信号经分配后一路进入矩阵实现市局监控中心电视墙的实时监视功能，另一路进入硬盘录像机进行记录存储。同时，市局监控中心将矩阵输出端视频通过光端机反向再传回给派出所。通过光端机的双向数据口连接矩阵的副控键盘，实现派出所对图像的直接控制，（矩阵可对中心嵌入式硬盘录像机进行控制）也可实现对图像的查询功能。光端机上还可以加配百兆网口，实现与中心机房的局域网连接。系统在派出所分中心配web端浏览软件或服务器软件，可实现数字式的控制切换，与模拟方式并存，使整个系统功能更可靠。如果考虑工程造价而只能使用一种方式，推荐后者。

3、市局监控中心组成

市公安局监控中心作为整个系统的核心，是系统的数据管理、存储的中心。配置数据备份服务器、中心管理服务器、流媒体管理服务器、监控工作站和网络交换机等设备。由于监控平台提供市地理信息系统GIS接口，因此可接入消防GIS模块和交通GIS模块及消防、交通信息数据库，使系统功能得到极大的改进。中心接警以后，可以利用电子地图系统快速定位事件发生单位的位置，并获得周围道路、交通、水源情况等信息，能根据警情为指挥人员提供该单位的预设方案。根据警力的分布情况可设计出出警车辆的最佳行进路线，供指挥人员参考。与此同时还可以通过消防、交通信息数据库系统检索出该单位的详细资料，以便根据实际情况确定相应的应对措施。方案确定以后，指挥系统可以通过计算机网络将出车命令直接下达到各个派出所等作战单位，以提高出警的速度。在日常情况下，对消防、交通、治安力量进行实时监控，随时记录各种车辆的备战情况及当前的工作状态等。由于该平台采用了基于网络C/B/S/M的混合架构，如果出警车辆配有移动数据终端，通过GPRS传输，出警车辆能获得市局监控中心的数据和图像信息。监控中心监控工作站安装了PE中心端软件，包括数据库系统、嵌入式DVR、视频服务器和IP摄像机等设备都管理起来，并维护网络连接。能对所有网络中的用户实现授权管理，个类用户可根据不同权限对图像进行监视、查询、录像、回放等操作。实现整个系统中所有服务器软件的数据库同步功能，实现数据统一管理。 WEB管理服务器安装PE服务器软件, 系统允许客户端电脑通过IE浏览器访问WEB SERVER并下载WEB控件，同时限定IE浏览器访问客户机数量和权限。数据备份服务器采用海量存储，配备两台数据服务器，并采用双机热备份方式，两个数据服务器与磁盘矩阵以SCSI接口连接，并分别连接在网络上。一个设为主机，另一个设为备份机，主机和备份机之间相互连接（心跳线），当主机发生问题时备份机将自动运行应用程序，并负责接收数据和访问，保证数据存储安全。当数据很多时，可以将历史记录备份到其它设备，如光盘、数字磁带上（在该系统中不推荐使用）。

系统主要功能

1、监视功能：可通过网络对全局所有监控网点进行实时图像监视。 2、监测功能：对全局所有监控网点接入的图像、报警、供电、门禁等设备的运行情况进行监控和管理，实时显示各种设备的运行数据和告警信息。 3、控制功能：对全局所有监控网点的普通云台控制、一体化球形摄像机控制和视频矩阵等图像设备实现远程控制，镜头变倍、调焦、调节光圈、云台转动（上下左右、定位预置点、巡航、调节速度、步进控制）、照明控制（红外补光射灯、射灯）。 4、语音对讲功能：对前端安装有语音设备的监控点，可实现实时语音对讲。 5、数据存储功能：对下达出动命令、应急处理全过程的语言和数据实时记录，而且对全局所有监控网点监控数据、图像信息、运行数据、告警信息、操作记录、配置信息，进行本地存储和中心备份。 6、数据管理功能：对全局所有监控网点进行信息管理，对各类信息资料进行汇总、查询、统计、分析、核实各种运行数据和报警信息，生成和打印各类设备运行图表（“三统一”报表、用户自定义报表等）。 7、图像查询功能：中心也可以调用图像记录信息，支持实时录像查询，回放速率可设置为多种倍速。 8、告警管理功能：记录并显示设备、系统和通信部分的告警，并记录告警的处理情况。对于重要告警等情况可呼叫相关中心人员的BP机或通过手机发送短信。 9、权限管理功能：对全局所有三级网络结点、行业分控市局指挥中心的权限设置，进行权限管理。各监控网点本地查阅录像时须得到中心的授权，才能登录回放程序。 10、电视会议功能：可实现向全局所有网络结点、网终端机发送音视频信息，形成一个中心对全局监控网点的远程视频会议系统。 11、网络安全功能：由于行业特殊性，其信息有着重要的机密性，因此对网络有高安全性的要求。系统设计采用经公安部及国家保密局认证通过的专用于VPN网络安全的SVN网络安全技术来保证公安部门数据及视频信息的链路传输保密。SVN是集VPN、防火墙、IDS、防病毒、CA，基于企业策略的信息管理软件集成在一起的Internet解决方案，实现公安与外网之间端到端的信息加密及解密，对于其它联动部门数据包的传输都是透明的。为防止来自网通中心及公安内网的各种网络攻击和网络监测及扫描，系统设计采用PIX515E-UR-BUN防火墙来保证公安业务网的安全。 12、系统扩展功能：由于综合监控系统采用C/S多层架构和OPC技术，支持WEB浏览，并支持动态数据交换DDE协议，因此系统具有高度的开放性和广泛的接入性，可以为应急指挥系统的应用层、应用支撑层及设备接口层提供标准的扩展接口，以实现能无缝地融入到其它的系统和平台。 ·为公安局其它应用平台提供接口，可以无缝地融入应急指挥系统的其它应用层。为信息维护系统、领导辅助决策系统、办公自动化系统等提供接口，实现数据信息的共享，提高处警效率； ·系统提供大屏幕系统接口，用以显示GIS应急联动应用界面和（或）输入的视频图像信息，能够清晰的反映现场的状态； ·系统能够提供视频会议接口，用以在非常时期采用视频会议系统召开会议，为争取时间、及时商讨决策和及时贯彻上级重要指示与取得重要信息等方面提供便利； ·系统能够为其它类型的应用系统提供接口：如政府专网接口、无线调度接口、有线调度接口等。

系统技术特点

系统具有以下独有的特点: 1、综合监控管理平台采用了基于网络C/B/S/M混合架构，通过公安局内部网络及电信、网通公司网络平台能够覆盖全局的所有的监控网点，为市公安局领导决策提供充分的信息。 2、综合监控管理平台能够直接连接硬件设备，实现防盗、图像监控、设备监控、供电监控、环境监控、一卡通管理和中央矩阵管理等所有弱电监控功能的综合监控管理平台，监控对象最大化，系统的功能得到充分扩展。 3、综合监控管理平台采用了支持动态数据交换的DDE协议和ODBC接口，并提供丰富的I/O驱动程序，能够处理各种主流图像解压缩板卡和模块设备，系统可以充分的支持现有DVR、多媒体控制器、嵌入式硬盘录像机、视频服务器等设备，实现不同平台跨接。系统能够提供标准的接口，为其它应用系统，如地理信息GIS系统、GPS车辆定位监控系统等提供接口，实现信息交流、共享资源。 4、综合监控管理平台可以与采用RS485、LonWorks、工业以太网等多种不同控制协议开发的智能化系统或设备进行相互通讯和方便连接。系统可以充分的利用现有云台摄像机、一体化球型摄像机、音视频矩阵控制器、前端报警主机等硬件设备。在项目升级改造中，能够充分地利用现有的监控设备和监控系统，最大化的节省资金投入。 5、综合监控管理平台支持所有主要的网络传输协议，如TCP、UDP（LAN，E1，ISDN，ADSL，MODEM，GSM，GPRS，CDMA）、组播和所有主要的设备通信协议TCP/IP、串口协议等，系统升级不需作较大的改动，系统可以充分的利用已建监控系统的网络结构。 6、综合监控管理平台提供独特的数据库配置工具（DBTool和DBset）和界面组态工具（PageBuilder）、自带的图库和模板以及操作向导，系统维护使用人员能够灵活组态。 7、综合监控管理平台采用了模块化结构，包括前端服务器软件、监控中心软件和Web服务器软件三个部分。系统建成后能够便捷维护、灵活扩展系统硬件设备，方便软件升级。

结语

该综合智能监控管理平台是针对城市公安应急指挥需求特点推出的联网监控系统升级、改造软件平台，成为公安局应对紧急情况切实、有效的解决方案，推动了公安系统信息化建设的发展。