随着“平安城市”建设的不断深入,各地对城市监控报警联网系统的需求也变得越来越清晰。但是大量视频图像接入后如何有效地进行管理和应用,是城市监控报警联网系统面临的急需思考和解决的问题,同时也向我们展现了城市监控报警联网系统的发展趋势。
文/沈伟斌 李金雄
监控的范围更广、数量更多
目前,各地的城市监控报警联网系统还处于较小规模的建设阶段,大多以基层派出所为单位,初步实现了对辖区内重要目标、重点单位、金融网点、主要交通路口、繁华街道及重点路段、人员密集区域、大型集贸市场、治安复杂区域的图像监控,但密集度不够。随着系统建设的不断推进,要求监控的范围能够涵盖整个城市内部和城市之间的治安卡口、交通要道、重要单位、大型聚集场所、治安负责场所、重点要害部位等。相应的,对如此众多监控点的集中管理也变得尤为重要。
对突发事件做出快速响应
监控系统作为“防范”(重点在“防”)的重要手段不仅体现在它可以为公安各级部门提供现场图像以及便于取证的录像数据(即“远程现场监督和事后取证”),更注重对各类现场的“事前预警”,以便提前发现异常情况,即不仅要提高整个监控系统对犯罪的威慑力,更要提高对犯罪的敏感度。
资源共享,协同作战
从派出所到各区县分局、各区县分局到地市局、地市局到省厅之间,为实现警卫路线、场景预案、动态防御层、历史视频资料等管理功能,资源共享是前提,只有实现多种跨区域资源的共享访问,才能确保多警种互相协同作战的能力,从而有效打击各种犯罪活动。所以建立一个全面的、主动的、智能的、可持续发展的、具有高性价比的适合地区特点的城市监控报警联网系统实战应用平台是当前和未来一段时间内公安部门在城市治安监控方面的一项重要举措。
系统的安全性和保密性
由于城市监控报警联网系统需要将大量的社会监控资源纳入到公安专网系统中来,为了防止外网以数字方式直接接入公安网,需要采用网络安全隔离设备来保证公安专网与外网之间的有效隔离,从而实现社会图像资源接入情况下的公安工作的安全性与保密性。
视频资料的集中存储
目前,城市监控报警联网系统通常基于本地监控,本地分布式存储。视频资料存储时间较短、安全性较低、易用性和扩展性较差。为了解决这些问题,提升整个系统的应用价值,需要采用集中存储方式,实现视频资料的海量存储,更好地为公安业务服务。
城市监控报警联网系统的发展趋势
针对新形势下城市治安监控的需求特征,各地现有的城市监控报警联网系统无论是在规模、功能还是实战应用等方面都存在一定程度的不足。为此,在信息技术和应用需求的双重推动下,城市监控报警联网系统建设正呈现出新的发展趋势。
数字化系统将越来越普及
从城市监控报警联网系统的需求特点和各地公安自身的网络资源两个方面考虑,数字化的视频监控技术将在城市治安监控的建设中越来越普及,数字化处理将贯穿于系统的传输、控制、存储、调用等所有环节。
尽管“模拟矩阵+光端机”的组合能够保证图像、声音的效果和控制的流畅,但该方式在扩展性、组网灵活性、系统整合以及未来的智能化应用方面都存在很大程度的不足。而基于数字化的“编解码器+监控管理平台”的方式在组网灵活性以及对公安部门未来无线移动监控、手持等智能应用上的可扩展性方面均存在无可比拟的优越性,而且随着编解码技术的进一步发展以及公安网络带宽资源的不断拓宽,其图像、声音的清晰度和传输延时将不再是问题。
兼容性要求将越来越高
公安部门已建监控系统模式的不统一,每种模式采用的产品不统一,控制协议和编码格式的不统一,都给建立统一的监控系统实战应用平台以达到公安协同作战制造了障碍。而在目前无权威标准的情况下,加强实战应用平台本身的兼容性也就成了最为可行的解决方案。比如,对各类主流模拟矩阵和不同品牌视频编码器的兼容,以便于对模拟和数字多个不同系统实现远程管理和集中控制。
视频图像存储时间要求越来越长
目前,城市监控报警联网系统主要采用分布式存储模式,前端监控设备(DVR)自带硬盘,将视频数据存储在本地硬盘上,这样可节约存储,减少网络带宽的压力,但是存储容量的扩展受到限制,视频数据极易被人恶意篡改、破坏和销毁,易用性较差。随着监控数据的快速增长,系统管理应用的要求不断提高,监控图像的实际效果不断体现,公安部门对视频图像存储时间要求越来越长,特别是有价值视频资料的存储,这就需要采用集中存储的方式,应用先进的集中存储技术和设备,实现视频数据的海量存储。
目前,基于网络的集中存储方式主要有NAS和SAN(包括FC SAN和IP SAN)两种存储技术。NAS通过CIFS、NFS、AFP、WebDAV和FTP等协议向Windows、Unix/Linux和Mac OS等服务器和客户机提供异构平台的文件共享服务。SAN通过FCP或iSCSI等协议向服务器提供数据块共享服务。基于网络的集中存储方式不再附属于服务器,可支持多台服务器的并发访问;采用统一调度的存储管理策略,可为每个存储需求分配独立的存储空间;采用分流式负载均衡策略,提升系统的整体性能;可实现链路冗余、设备关键部件冗余;采用图像WORM存储功能,保证视频数据的安全;可实现“数据原地不迁移”,轻松实现系统存储容量和性能的平滑扩展。集中存储方式的广泛应用将极大的提升城市监控报警联网系统的实际应用价值,使视频数据的管理和使用更有效。
流媒体技术的广泛应用
城市监控报警联网系统中,当多个远程用户需要同时查看某监控点的视频图像时,势必会造成在一条通讯网络线路上的数据拥堵,严重浪费网络资源。流媒体技术支持音视频流的转发,当有多个客户端需要同时访问同一远程视频图像时,可以通过流媒体服务器进行转发,在转发服务与前端视频通道之间只占用一路通道带宽的网络资源,再由转发服务器将数据分发给多个用户,在大量用户访问视频服务器视频流的情况下保障视频服务器的稳定运行,提高了网络带宽的利用率,并可提供多级权限认证与管理,实现对管理人员调用监控图像的权限进行规定和限制。
流媒体技术的广泛应用,实现了在低带宽环境下远程提供高质量的视频信息;保证不同连接速率下的用户能够得到不同质量的视频图像效果;减少视频服务器端的负荷,最大限度地节省带宽,同时增强了城市监控报警联网系统的管理应用的顺畅感和高效性。
管理应用平台将走向多级级联的组网架构
资源共享是建立强大监控系统的必要条件,如何发挥系统的整体优势,如何利用科技实现治安隐患的快速发现、快速决策,这些问题都直接与资源共享相关。
公安部门以属地化管理为主,各级公安要建立各自的管理平台以实现本级的集中统一管理,同时平台之间也应能够全面互联,实现各类监控资源的有效共享, 以便实现所有机构的上下级调用和协同作战。因此平台与平台之间的联网架构显得尤为重要,它必须完成联网状态下的级联管理、权限管理、控制管理以及应用管理等能力,同时通过分布式体系结构,为城市治安监控提供强大的基础支撑。
网管系统将日趋完善
城市监控报警联网系统是一个联网的系统,设备众多,线路复杂。为了保证整个系统音、视频以及数据业务的正常运行,建立一套完善的网络管理系统尤为重要,它是整个系统得以顺利运行的保证。网管系统必须基于SNMP标准网管协议,通过它可实现对整个监控网络的图形化配置和全程集中管理,同时提供全网故障分析、故障定位和性能综合研判分析等功能。
智能化分析将成应用核心
城市监控报警联网系统中,要实现真正的应用整合必须依赖于智能化的视频分析技术。从视频图像中根据其特征特性,过滤掉海面的水波及潮汐、风摇树影与光线照明的变化等自然现象干扰,将影像中的人、车或特征物体的状态从背景中分离出来,加以辨认、分析和跟踪。比对出所跟踪对象的行为模式与预设的安全规则,若发现违规之处,立刻通过网络发出报警信息显示在实战应用平台上,同时把信息记录在管理服务器上以供未来调阅、复核。这样可依据不同应用需求的安全策略,在潜在危险的征兆之初,即可侦测出危机并加以反应,可大大提高监控系统的预警能力。
定制化开发以满足应用需求
由于城市治安监控是一项非常复杂的系统工程,各地公安的业务流程不尽相同,在整个项目的规划和实施过程中,会有很多个性化的应用需求,而有些需求本身并不具备标准化特征,因此,定制化开发将在今后的城市监控报警联网系统建设中越来越普遍。比如,定制开发满足特定需求的各种预案功能以及与公安各类应用系统的智能整合功能等。
着眼于多业务应用
城市监控报警联网系统实战应用平台的形成
目前,通过城市监控报警联网系统的建设系统能够接入前端的实时图像,能通过电视墙实时地显示前端的监控图像;能通过视频矩阵灵活的切换前端的监控图像,能够通过DVR实现所有前端图像的实时录像。而从公安业务实战角度来看,这是远远不够的,大量视频图像接入后如何有效地进行管理;图像信息作为公安信息的一个组成部分,如何与其他公安信息相结合。因此形成一个集系统应用、信息共享、服务实战于一体的、全面的、主动的、智能的、可持续发展的、具有高性价比的适合地区特点的城市监控报警联网系统实战应用平台,成为了当前各地公安部门急需或正在建设的一项重要工作。
从2004年开始,经过几年的思考与建设,城市监控报警联网系统实战应用平台已在个别城市成功建设。从实战应用平台的实际建设来看,平台基于网络,实现对各前端信息的采集、传输、监视、检测、存储、处理、发布、回放、流转、备份等管理。主要包括实时视频实战、历史视频管理系统、信息服务中心、数据中心、流媒体服务和LED显示等模块。突出的功能特点有基于城市地理信息系统(GIS)的动态防御层监控;历史视频同一时段的多点同步回放,单点不同时段的同步回放;前端设备状态的智能检测和控制;视频图像智能化分析处理;视频图像集中存储的管理与应用。
城市地理信息系统具有强大的空间分析功能和强有力的可视化表达能力,可与现有的警务系统有机结合,使图像信息、警务信息、空间信息的管理融为一体,多层次、全方位直观的显示相关信息,全面提高应对突发事件和应急指挥的能力。
城市监控报警联网系统实战应用平台的成功建设,将更好的用科技手段来实现监控图像的实战应用,服务于公安日常管理和应急指挥的需要,达到社会治安的动态管理,乃至反恐的目的,为创造平安城市、构建和谐社会作出了贡献。
公安业务信息实战应用平台的形成
目前,全国各地公安部门都在开展派出所端、各区县分局端的城市监控报警联网系统的建设,并且已初见成效,并且大部分视频图像已接入到地市局。图像信息作为公安业务信息的一个重要组成部分,如何与其他公安业务信息和实战需求相结合,实现公安治安管理的最终目标(如快速预警、快速反应、精确打击、全面控制等等)。基于这些城市监控报警联网系统实战应用当前需要思考和解决的问题,需要构建一个以计算机网络系统(千兆网)为基础,以指挥调度系统为核心,以无线、有线通信系统为纽带,集成城市地理信息系统(GIS)、大型数据库、视频监控、接处警、GPS,集指挥、控制、情报、通信于一体,平战转换自如、提供监控预警和辅助决策的智能化高效指挥实战应用平台。实现监控系统(城市治安监控系统、公安内部监控系统)、市际卡口系统、环城卡口系统、高危车辆管理系统、交巡警系统、接处警系统、GPS系统、人口信息系统、高危可疑物品管理系统、以及其他系统的互联互通、资源共享、统一操作、集中管理,实现系统建设的“大平台”,打破“信息孤岛”,整合系统资源,使公安指挥中心能够综合查询各种公安数据库,实现局内信息的最大共享,获得最大的信息支撑。这是当前有关公安部门正在思考的问题,该平台的建设将极大的提升公安科技手段的实战应用水平和效率,真正地达到“建为用、用为战”的目的。
城市图像信息综合应用平台的形成
目前,监控系统的建设已相当普及,涉及到各行各业,比如金融网点、企事业单位、政府机关、娱乐场所、购物广场、零售商店、旅游景点、住宅小区、学校等等,我们要认识到图像的接入仅仅是一个方面,更重要的是图像如何作为一个资源共享的公共信息,供其他政府管理部门享用。因此如何以公安系统已经建成的图像监控系统为骨干,整合其他社会图像监控资源,建立图像监控网络(万兆网),综合利用各种图像监控资源,包括音视频监控设备、报警探测设备,多媒体、通信网络、图像处理、GIS、GPS、智能分析等技术,在城市范围内构建的能够对设防区域进行实时图像监控和历史图像查阅以及报警联动的结构完整、功能全面、反应灵敏、运转高效的城市图像信息综合应用平台,为政府行政部门的管理和决策提供基础的信息支撑。各个政府管理部门根据职能的不同,管理要求的不同,管理对象的不同,通过城市图像信息综合应用平台,各取所需,各尽其职,共同提高城市公共安全常态管理和重大事件保卫或突发事件应急处置能力,确保城市平安和社会和谐,提高反恐水平。这是城市监控报警联网系统建设下一步所需思考的问题。城市图像信息综合应用平台的建设将真正实现各系统的联网、互动和集成,真正做到资源共享、应用管理。