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构建3G智能视频监控系统方案

伴随着3G在网络、影视、通话、手机电视、手机定位以及汽车导航等领域应用的不断深入,用户对3G领域的“杀手级应用”也越加充满期待。然而,在追求个性化、定制化的移动互联网中,3G业务虽则呈现全面开花的局面,但并没有哪个业务能够占据绝对的优势份额,也就是说单个的“杀手级应用”并不存在...
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  伴随着3G在网络、影视、通话、手机电视、手机定位以及汽车导航等领域应用的不断深入, 用户对3G领域的“杀手级应用”也越加充满期待。然而,在追求个性化、定制化的移动互联网中,3G业务虽则呈现全面开花的局面,但并没有哪个业务能够占据绝对的优势份额,也就是说单个的“杀手级应用”并不存在。

  所谓的“杀手级应用”,即为足以诱使你为了一个应用服务,花钱去买一部3G手机并持续使用该项服务。就2.5G时代的短信、彩信和图铃下载而言,被称为“杀手级应用”意味着至少有60%至70%的用户不假思索地选择它。

  近几年来,虽然各家运营商加大了研发、硬件等投入,但仅仅依赖诸如手机上网、收邮件、影视点播、手机监控等业务,很难奏响3G市场飚进的“凯歌”。正如某省级电信老总所言:3G应用要想真正展开应用,不能像是维生素——吃也行不吃也没事,而应该是特效药——治病救人、立马见效。


  3G智能视频监控系统布局

  当前,3G监控系统实现已具备实时查看、录像、云台控制等功能,而在此基础上,要想实现智能视频分析则需对前端、传输端、服务器端、客户端做一系列的改动或开发工作。由于目前设备采集方式及智能视频分析的算法实现模式各异,因而需要根据不同的产品形态和应用环境进行相应的研发、修改、集成及测试工作。

  将3G监控升级为智能视频监控系统,首先,在前端加装智能视频分析设备,将图像压缩编码、传输、云台控制及智能视频分析功能在前端全部实现。此做法的好处是,即便在网络链接状况很差的情形下,依旧可以实现智能分析、预警、报警等,由此极大地提高了系统的网络适应性。

  其次,在传输端、服务器端、客户端,需要选用多级C/S模式架构,实现多级流媒体转发、权限控制、设备管理、注册服务等功能。其既可以兼容固网DNS、ADSL等方式的接入,同时实现3G、wifi、wimax等方式的无线接入;在服务器端可以实现PC客户端和手机客户端自动的接入和切换。当一个请求过来时,自动可以分辨出是是手机还是PC、手机是什么系统、对应的权限是什么、当什么告警产生时才发信息、信息发送时是只发短信还是彩信或是否需要视频推送等等匹配工作,以充分满足多用户并发访问时不同客户端的区别。为了更好地满足家庭用户的使用,提出家庭用户可以租用电信的3G智能视频分析监控系统,只需要在家中通过ADSL拨号就可以连接到电信的注册服务器,并通过流媒体转发的功能实现PC、手机客户端的音视频数据请求和告警自动发送请求,从而可化解了客户前期投入过大而导致推广不力的困境。

  技术整合过程中遇到的问题及解决办法

  由于3G智能监控系统并没有现成的完整应用模式,笔者在这个技术整合过程中遇到了很多前所未有的问题,并一一解决,以下与业界人士共享。

  智能视频系统依托于行业的标准化

  虽然智能视频分析技术已经出现了一些成熟的应用,但要真正做到根据行业构建一个标准化的系统让行业认可并大规模推广,仍是整个安防行业的难题。比如当面对客户沟通时,就存在信息不对称的问题。一方面,客户只能按照说的去理解,对基于行业衍生出来的需求,客户自己并不清楚;另一方面当客户描述自己的需求时,并不能深层次理解客户的实际需求。

  针对这种情况,应该从一开始便与客户进行实际环境和应用场景的现场走访,听取一线技术人员的意见和建议,并根据智能视频的技术可行性,提出一个类似于抛砖引玉式的系统,然后交付给客户试用。客户在试用的过程中,一方面会根据现场的情况提出新的需求;另一方面也能对系统进行有效的测试。如出了问题则直接可到客户现场进行修改,双方还可积累了很多根据智能视频技术衍生出来的新功能。当跟一个行业客户做好了一个系统,客户充分认可并没有什么新的功能提出的前提下,然后迅速地进行行业复制,再到相同行业的其他客户处试用。如此基本上经过2-3个行业客户的试用,整个行业的需求就固化了,这样就可形成了一个标准件提供给行业。[nextpage]

  同一行业应用背景环境不同造成的误报

  虽然经过行业标准化的工作后,客户需求基本固化,但是因为智能视频分析本身对环境的要求很高,很多时候即使功能相同,环境不一样的情况下也会出现不同的效果。因此在这方面也做了很多的尝试,最终选择在施工阶段做出标准化要求。

  “智能视频分析”重在“视频”,由于现场环境、光线等情况都会造成摄像机摄取的图像的变化,造成误报,所以在前期试用阶段就总结出使每一个功能最优的摄像机类型、角度、光线、噪度等重要参数。在进行行业复制的时候,将这些施工要求严格执行,尽可能地将这些视频参数也复制,从而实现良好的监控效果,降低误报。

  多系统融合的3G智能视频监控大平台

  在信息化和数字化的大趋势下,很多政企部门在过去十几年里陆陆续续架接了很多信息化系统。然而由于这些系统各自为政,在方便日常公务的同时也存在很多的弊端。比如信息的冗余浪费、各个系统的兼容性不强等,造成当机的情况时有发生,其中最大的弊端在于不能协同配合使用,这在安防系统中尤为普遍。

  根据客户的实际需求,以视频分析作为核心点,再逐步拓展外围系统。根据物联网的设计要求,将这些系统梳理一遍,并找到与核心点的关联关系。据此将整个系统的数据统一起来,做成一个以智能视频分析为中心的大平台。比如在做某省电网营业厅监控系统时,就是以智能视频分析为中心,将外围系统如OA系统、员工排班管理系统、排队机序列系统、员工绩效考核系统等集成到一起,形成具有行业特色的3G智能视频分析监控系统——某省电网营业厅窗口服务质量综合监测系统,极大地方便了客户,得到客户的认可。

  多家前端设备的兼容

  安防行业设备的兼容性是老问题。软件系统的融合和集成是软件之间的相互接口开放;而硬件更多的是将众多硬件厂家的硬件接口拿过来,用开放的协议进行对硬件设备的控制和读取信息。

  某部武警营房的3G智能视频分析监控系统项目,实施时间是7个月,其中4个月的时间在做硬件兼容的系统软件开发工作。比如在团部的实施中,光硬件厂家就有7~8家,设备10多种,有分贝器、军营大门联控装置、枪械室门禁、弹药库门禁、监控大厅反干扰器等等。参与项目的厂商将所有的硬件都接入到3G智能视频分析系统中,真正组建了立体的基于3G的智能视频分析营房综合监测系统。[nextpage]

  3G智能视频监控应用实例

  内蒙古地理环境特殊,而且不同行业的需求不同,下面以风车保护为例,对3G与智能分析的结合并实现本地化进行说明。

3G智能视频分析监控系统架构图

  内蒙古自治区位于祖国的北部边疆,地域辽阔、横跨东北、华北、西北三大区域。对于内蒙古交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网和近期内电网还难以到达的农村、边疆,采用风力发电是解决生产和生活能源的一种可靠途径,就起到了极其重要的作用。因为偏远固网铺设的限制,所以只能选用3G作为传输途径来实施视频防护,但是随着风电站的逐步实施,加之地处偏远,这就给了犯罪分子可乘之机。通过3G智能视频分析监控系统可有效预防此类犯罪行为的产生,同时结合对前端硬件设备的软件系统融合实现了风电站防护的综合效力。主要解决的问题是:

  · 大型风电设备的防护:在风电设备上加装摄像头和智能视频分析设备,可以对风电设备进行防护。当有人接近风电设备时经行一级报警,当有人破坏时,包括放火烧、砸等犯罪行为时,进行紧急报警并上报相关图像,通知相关电站人员马上制止。一经发现破坏行为,设备会自动发出声光电报警,起到震慑犯罪分子的作用;

  · 风电设备工作状态的排查:过去需要到现场进行设备工作状态的排查,一方面需要人力、物力较多,更多的是排查时间较长,效率不高。使用智能视频分析技术,可以通过智能分析设备判断风叶是否转动,以及转体、尾翼工作情况,就可以知道设备的运行状态。这样,就可极大的地减轻了现场人员的工作量;

  · 风电站非法入侵检测:在非工作时间内,当有人进入到风电站内或者进入到风电站重要设施地点时,可自动预警并发送现场视频到相关人员;

  · 风电站基础设备盗抢、非法遗留物检测:风电站内的基础设施如电箱、配电室、工控设备等发生被盗,或者有人遗留物体到重要设施区域时,立即报警;

  · 充电器、数字逆变器破坏、丢失检测:充电器、数字逆变器是风电站的重要设备,没有这两样风电站就没有意义,所以要对这两个设备进行预警保护。当有人破坏、或被盗情况发生时,就立即报警;

  · 站内工作人员到岗监测:站内工作人员必须每天在规定的时间对站内和风电设备进行安全检查。如果没有按照规定检查,系统会自动记录并上报上级领导,由上级领导做出处罚,有效的保证了人员的工作状况。

  结语

  目前,3G智能视频分析监控系统手机客户端及支持的手机系统类型如图1所示,其系统架构如图2所示。它已经获得全国多个行业的认可,并取得了良好的社会效应和市场经济效益,现可广泛应用于营业厅、无人值守机房、电信基站、公安局、监狱看守所、矿山采集、草原风能站、重点区域的安保等领域。,特别是营业厅窗口服务质量综合监测系统、监狱看守所立体防越狱系统、武警哨兵综合防护系统等,已经在行业中形成了有较大规模的应用。

  随着3G技术的不断完善,其带宽、安全性、稳定性逐渐完美时,即可将智能视频分析技术引入到3G视频监控系统中,并依托各个行业进行行业的深化需求分析,不仅实现了传统的视频监控,更大的突破在于这样,即能将监控人员尽可能的地解放出来,在减少传统监控的人力成本投入的同时,提升整个监控系统的效率和优势。

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