一、方案概況

1．建設背景

建設城市視頻監控應用系統是實現城市安全和穩定的重要基礎，是“平安城市”建設的重要組成部分，更成為“智慧城市”的重要載體，它不僅可以滿足治安管理、城市管理、交通管理、應急指揮等需求，在預防、發現、控制、打擊違法犯罪，提供破案線索，固定違法犯罪證據等方面也發揮人防、物防所不可替代的作用，對于提升城市可視化管理水平和政府應急處置能力，維護城市公共安全具有十分重大的意義。

2．建設目標

以創建“平安城市”、構建“智慧城市”為目標，以整合現有城市報警與監控資源為基礎，密切聯系公安實戰應用需求，通過運用高清監控技術、GPS/GIS技術、智能分析技術、業務系統集成技術、物聯網技術等先進安防技術，最大程度地實現現有平安城市監控應用系統的技術升級、應用升級和功能升級。

3．設計原則

平安城市視頻監控系統的建設以“統一規劃、統一標準、技術先進、突出應用、穩定可靠、資源共享、信息安全”為原則，確保系統的設計和建設滿足城市管理的全局需求，體現城市管理的數字化、自動化和智能化的領先水平。

二、需求描述

經過近幾年的努力，平安城市建設取得了顯著的成績，在提高城市公共事業和社會治安動態管理方面發揮了積極作用。但同時我們也應該清晰地認識到平安城市的前期建設還存在著一些不足，制約了“平安城市”建設系統新建擴建、視頻資源的共享和應用業務的整合，制約了社會治安防控體系技術水平的提高，主要表現在以下幾個方面：

1）視頻監視頻監控覆蓋范圍有限，無法形成城區嚴密覆蓋，一些主要道路成為監控死角，導致案件發生后，無法應用監控手段提供線索；

2）監控攝像機分辨率低，夜間成像效果差，無法提供有價值的線索，在一些重要場所往往不能看清人臉或車牌號碼，利用視頻圖像信息進行取證具有一定的困難；

3）平安城市的建設以固定視頻監控為主，缺乏靈活機動的無線視頻監控手段，不能滿足現場執法取證監控和遠程應急指揮的需要；

4）系統硬件品牌繁多，標準不統一，聯網率低，各單位各自為陣，僅以滿足自身管理需要為主，缺乏全面的考慮和統一規劃，視頻資源不能為其他部門和上級機構共享；

5）系統對各類視頻信息數據的綜合應用水平不高，巨大的圖像資源潛力未得到充分挖掘利用，對有效提升公安機關戰斗力形成制約；

6）系統智能化程度不高，對視頻信息的利用主要是事后查證，對平安城市大規模視頻監控圖像缺乏有效的監控手段，缺乏智能化的技術支撐和應用管理；

7）基礎設施建設不能夠滿足將來業務應用的需求，如：傳輸網絡、監控中心顯示系統等，影響了業務的有效開展；

8）城市社會單位監控資源數量龐大，但尚未實現有效接入，導致公安或其它政府單位可調看的監控資源有限，很大程度上影響了城市的可視化防控水平。

三、系統架構

1．系統邏輯架構設計

平安城市監控系統總體邏輯架構自下到上分為分層，依次為：前端感知層、視頻網絡傳輸層、計算與存儲資源層、視頻信息管理層、用戶層。

圖1系統邏輯架構示意圖

前端感知層

負責現場視音頻信號、報警信號、人臉、車輛等信息的采集，為整個視頻信息管理系統提供原始信號源。包括高清治安監控子系統、高清智能卡口子系統、高清電子警察子系統、高清人臉抓拍子系統、高清移動車載單兵監控子系統等五部分建設內容，并通過接入原有公安自建的視頻監控鏡頭資源，整合重點社會行業單位視頻監控資源，實現全市鏡頭資源的統一調度和管理。

視頻信息傳輸網絡層

該部分網絡主要包括公安信息網、視頻專網、運營商公共網絡等組成。本次項目需構建視頻專網，用于承載視頻信息數據傳輸。視頻專網采用統一的、基于IP的網絡平臺，適應未來的升級擴展要求；使用先進、成熟的產品和技術保證網絡的可靠性。視頻專網為視頻監控數據傳輸、存儲與處理提供可靠的網絡通信保障。

計算與存儲層

為所有業務系統提供計算與存儲資源，通過對存儲資源統一管理和調度，實現計算和存儲資源有效利用。通過強大的容錯能力，確保全市的視頻信息系統的穩定可靠運行。

視頻信息管理層

該層包括視頻共享平臺、視頻聯網平臺、視頻圖像信息數據庫和視頻偵查實戰應用系統。視頻共享平臺實現視頻專網內圖像資源的調度和共享并匯接社會行業單位視頻監控資源。視頻聯網平臺實現公安信息網的圖像資源整合接入，同時通過邊界接入平臺接入視頻專網共享平臺的視頻圖像資源。視頻偵查實戰應用系統提供面向公安的視頻偵查業務應用。視頻圖像信息數據庫是用于存儲從視頻圖像數據中提取的視頻片段和圖像特征信息，并為各部門實戰業務提供智能檢索、交換共享等服務的支撐系統。

用戶層

該層包括公安各警種，如刑偵、治安、指揮中心、督察、交警、監管、反恐等部門用戶。作為視頻系統的直接用戶，通過對業務及基礎功能的應用，完成對基于視頻應用業務的日常處理工作。

制度與標準規范

為了能夠統一協調工程的建設和運營，所有的機構設置與制度建設工作應該依據國家和政府的法律、行政法規、組織原則進行。同時，對于關鍵的應用和數據，應明確統一的編碼標準、聯網標準和接口標準等。

安全保障體系

信息安全體系以網絡基礎設施為依托，為本系統建設涉及到各類業務、用戶、數據、計算機系統和網絡提供安全可靠的運行環境和防范措施。

運行維護管理體系

運行維護管理體系應實現設備資源的綜合管理，定期進行網管信息采集，實現信息的展現與異常報警，保障系統的可用性和完好性

2．系統拓撲結構設計

圖2系統拓撲結構示意圖

上下級平臺聯網交互

上下級平臺系統在進行上下級級聯通信時，上級信令網關（中心服務器）根據信令路由路徑通過聯網網關連接下級信令網關（中心服務器）控制信令網關；上級流媒體服務器在信令控制下與下級或平級流媒體服務器進行連接，接收或轉發媒體流。上下級平臺級連通信時，聯網架構采用信令流和媒體流相分離的結構，如下圖所示。

圖3上下級平臺聯網交互示意圖

上下級平臺的聯網對接應滿足《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》（GB/T28181-2011）的標準要求。

聯網平臺與共享平臺對接

聯網平臺與本級共享平臺的對接需要通過邊界安全接入系統。標準聯網平臺與標準共享平臺對接時，聯網平臺信令網關（中心服務器）通過邊界安全接入系統連接至本級對應的共享平臺信令網關（中心服務器），控制信令的路由；本級共享平臺流媒體服務模塊在信令控制下與本級聯網平臺流媒體服務模塊通過邊界安全接入系統進行連接，接收或轉發媒體流。聯網平臺與共享平臺對接通信時，聯網架構采用信令流和媒體流相分離的結構，如下圖所示。

圖4標準聯網平臺與標準共享平臺互聯示意圖

聯網平臺與共享平臺的對接應滿足《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》（GB/T28181-2011）的標準要求。

共享平臺與社會資源平臺對接

本級視頻專網共享平臺與社會資源平臺對接，需通過防火墻或安全邊界接入系統。本次建設共享平臺、社會資源平臺均為標準國標平臺。標準共享平臺與標準社會資源平臺對接時，共享平臺信令網關（中心服務器）通過防火墻或者邊界安全接入系統連接至對應的社會資源平臺信令網關（中心服務器），控制信令的路由；社會資源平臺流媒體服務模塊在信令控制下與共享平臺流媒體服務模塊通過邊界安全接入系統進行連接，接收或轉發媒體流。共享平臺與社會資源平臺對接通信時，聯網架構采用信令流和媒體流相分離的結構，如下圖所示。

圖5共享平臺與社會資源平臺聯網示意圖

社會圖像資源整合平臺的對接應滿足《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》（GB/T28181-2011）的標準要求。

社會資源平臺聯網交互設計

本次建設社會資源平臺用于接入各類社會資源包括公共區域視頻資源、社會單位視頻資源等。

非標準平臺升級改造國標接入

對于社會行業單位自建有視頻監控管理平臺，且此第三方平臺能夠對外提供對接開發接口，具備平臺國標升級對接能力的，建議此類第三方非標平臺通過平臺自身軟件升級的方式改造為標準平臺，輸出標準信令與標準碼流，并采用國標協議實現與本次建設社會資源平臺的無縫國標化級聯對接。

全網時鐘同步

系統采用NTP協議進行全網時鐘同步。

全網統一監控圖像信息標注

全網的視頻監控圖像信息標注標注內容應滿足參照《視頻圖像文字標注規范》（GA/T751-2008）要求進行標注。

四、系統功能

對進出城市的所有道路進行監控進行全局管控，包括高速公路出入口、車站碼頭等，各縣（市、區）形成自己的小“圈”，全市形成一個大封閉“圈”。以省道、城主干道、次干道、橋梁、隧道等為基礎，在區縣、城際、省際接壤的道路出入口部署高清卡口系統或高清監控系統，通過“市際卡口、縣際卡口、區塊卡口、重要線路卡口、重點部位”形成多層次視頻封鎖圈，實現對機動車輛、非機動車輛及行人的雙向實時監控，及所有車輛的抓拍、識別、比對和可疑車輛的報警、布控和攔截，構筑起全隔離的封鎖“圈”。“圈”的設置可劃分為：外環圈、中環圈、內環圈三層包圍圈。

五、系統特點及優勢

1．高清的視頻體驗

領先的高清視頻監控：130/200/300/500萬像素IP高清與HD-SDI高清方案可選，超低照度、實時透霧、3D數字降噪、SmartIR、數字寬動態等多種視頻圖像處理技術保障高清體驗；

超強的高清編碼壓縮：業界先進的高保真低碼率算法，可使網絡帶寬減少1/2、存儲空間減少1/2；

高效的高清視頻存儲：業內領先的流媒體直寫存儲技術，全面符合新國標要求，可直接通過RTP協議將高清視頻流寫入存儲設備；大規模組網時采用監控專用云存儲系統，可實現全域集群化部署、資源虛擬化管理，滿足對海量視頻監控數據的存儲、管理、應用等需求；

統一的高清控制顯示：高度集成的B10/B20視頻綜合平臺，實現了高清視頻統一接入、統一切換、統一控制和統一顯示，完全滿足公安監控中心統一化操作、集約化控制的需要。

2．智能的信息感知

卡口智能抓拍：車牌前端識別技術，前端高清抓拍機集視頻采集、視頻處理、車牌識別等核心功能于一體，全天候車牌識別準確率不低于95%；

違章自動檢測：高清視頻電警一體機內置具有自主知識產權的交通類車輛檢測、識別、違章檢測算法，可對多種路口型違法行為進行檢測和記錄，同時具備通行車輛抓拍和記錄、全天視頻監控錄像、交通參數采集等多種復合功能；

人臉抓拍比對：高清人臉抓拍機內嵌人臉抓拍算法，可對圖像中的人臉進行自動抓拍和上傳，建立人臉信息數據庫，提供黑名單預警、人員布控、人臉檢索、大庫比對等智能化應用；

智能分析處理：智能運動跟蹤、高清視頻拼接、視頻智能分析等多項智能應用技術，變被動式監控為主動型防范，大幅提高視頻使用效率。

3．強大的實戰應用

可視化圖上作戰：依托公安PGIS系統，實現人、車、物的軌跡刻畫和案件線索分析，提高案件偵破的效率，同時實現可視化指揮調度功能；

模型化實戰技法：將公安車技法模型化，實現連續違法分析、頻繁過車分析、初次入城分析、車輛落腳點分析、同行車輛分析等功能，可服務于案件偵查和交通管制等業務應用；

實戰化視頻應用：融合視頻標注、視頻摘要、智能排查、濃縮播放、圖像增強、圖像編輯、萬能播放器等多樣化的智能工具，提高視頻偵查的工作效率，縮短反應時間、減少人力耗費；

一站式網上作業：構建視頻警務門戶，可集中展示視頻警務工作開展的應用成效、工作動態、典型案例、協查通知等公共信息；同時實現統一用戶認證和單點登錄，大幅提升使用的便捷性。

4.高效的視頻運維

集中化運維：可對視頻資源進行統一監控、統一管理、統一分析、統一預警，使系統運維從傳統的單一、被動和低效的管理方式逐步轉變為統一、主動和高效的管理模式；

智能化運維：采用自動化巡檢操作，通過智能化診斷分析，快速確定故障發生原因，實現運維管理效率和服務管理質量的同步提升；

可視化運維：結合GIS系統實現運維資源空間化、可視化管理。

5．友好的用戶界面

界面友好性：用戶在操作界面時提示友好、易懂，例如控件有新版本發布更新提示用戶進行下載安裝。并且更新后保留用戶原來配置。提供豐富的快捷鍵：提供云臺控制、抓圖、緊急錄像以及解碼上墻等功能的快捷鍵，同時用戶可根據自身使用習慣對快捷鍵進行自定義配置和修改。

平臺易用性：平臺遵循易用原則，實現配置便捷化。系統配置時提供合理的默認值，用戶在執行配置操作時盡可能根據默認選項，無需完全由用戶點選、勾選實現。支持批量配置：支持告警聯動批量配置、監控點批量導入導出功能、用戶信息批量導入導出功能，并提供模板下載。

健全的用戶驗證機制：平臺支持四種登陸驗證機制，包括普通登陸、用戶PKI登錄，MAC地址綁定，合法IP地址，提高平臺訪問安全性。

6．良好的系統開放性

標準性：系統遵循《安全防范視頻監控聯網系統傳輸、交換、控制技術要求》（GB/T28181-2011）標準要求，采用標準化的架構、網絡協議、視頻編解碼協議、應用接口、文件格式等。系統支持ONVIF、PSIA協議、支持滿足ONVIF、PSIA協議的前端設備接入。媒體流傳輸協議符合RTSP標準要求；媒體編碼格式支持當前主流的H.264編碼協議。具備良好的兼容性。

開放性：系統具備良好的集成能力及二次開發能力，可提供開放的接口，實現與各類信息系統的對接和集成應用。該系統的選擇，將平安工程監控系統建設提高到一個新的技術高點，為后期與省級聯網及系統應用開發打下了良好的基礎。

7．彈性的系統部署

雙機冗余部署：根據客戶需要，系統核心管理控件部件可采用雙機配置，無單點故障。

視頻云存儲部署：支持云存儲架構，滿足長時間錄像存儲和備份的需要。

流媒體集群部署：系統流媒體轉發單元支持負載均衡，可實現流媒體服務的集群部署。

平臺虛擬化部署：支持虛擬化部署方案，實現資源池化，高效利用，虛擬化部署方案具有完善的故障、備份管理機制，可保證系統可靠連續運行。

平臺多域部署：支持多域部署架構，各個區域的系統可業務自治，域間網絡中斷不影響域內業務的正常進行。

系統靈活擴容：根據監控點規模的不同，視頻信息管理系統可靈活部署在PC機、服務器、刀片式服務器以及小型機上，根據業務發展要求進行靈活擴充，可適應從幾十路，到幾千上萬路的平安城市項目需求，充分保證系統的可擴展性。平臺采用微核心＋插件技術，支持操作系統移植，支持服務器CLUSTER技術，可以隨著用戶系統規模的不斷擴大而擴展。

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