解决方案
一、概述
伴随着城市化的进程，城市规模不断膨胀，城市人口越来越多，人口的流动性也不断增大，给城市交通、治安监管带来很大的压力。为保障城市安全，公安部启动了“科技强警”战略，以科技的手段提高执法监督效率，推进“和谐社会”的构建。
平安城市视频监控系统是科技强警建设的重要组成部分，它可以对一些治安重点监控区域，如居民小区、城区路面、商业中心、娱乐场所、车站广场、重点单位、卡口等场所实施远程实时监控，及时了解现场的车流、人流及异常情况，并进行远程录像备份。城市社会治安视频监控系统作为公安集中指挥系统中不可缺少的子系统，可以实现派出所、分局、市局的多级监管，信息共享，起到社会治安综合治理的效果。
二、平安城市视频监控系统的组织架构
平安城市视频监控系统主要应用于城市综合治理，不仅满足城市治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求，而且也可为灾难事故预警、安全生产监控、重大活动组织管理、天气实时报告、消防管理等诸多行业的经营管理和科学决策提供图像、数据资源信息服务。
平安城市视频监控系统的监控资源遍布整个城市的各个角落，是政府、公安机关的“眼睛”。前端监控资源分为两大类，一类是公安机关自建监控资源，即公安机关直接掌控的监控点，主要用于治安防控、交通管理，兼顾防范恐怖袭击和应急事件处理等；一类指社会建设监控资源，即各党政机关、企事业单位、社会管理的监控点，主要用于城市综合管理、交通运政管理、安全生产、水利三防、环境保护和内部管理等。同时，系统整合各行各业原有的监控系统，如医疗卫生系统、金融行业系统、监狱监控系统等，构成了在联网方式下的集中控制和管理，实现了大型和大范围的系统互联、资源整合、报警和音视频互享。
三、平安城市视频监控系统的物理架构
建设城市综合治理信息化管理、远程指挥和视频会务安全可靠的运行平台，实现治安、消防、交通的现代化指挥管理，增强事故的预警防范能力，提高了城市综合治理决策水平，促进了城市综合治理基础设施的建设，形成了防范、控制与打击于一体的完整链条，使打防控一体的网络防范体系成为可能。
四、平安城市视频监控系统的网络架构
平安城市视频监控系统分为三级结构、逐级管理、独立运行。一级中心为市公安局级调度指挥中心平台。二级中心为县、分局、交管局、公交治安总队、消防局级以及政府部门、社会资源的综合监控管理平台。三级中心为治安派出所、交通支队、消防支队级以及政府部门下属的监督检查站的监控管理平台。
平安城市视频监控系统中，以不同的功能、地域划分为若干个区域，在每个区域中，设置一个控制中心，各个区域内的视频监控点通过同轴电缆或光传输方式将视频信号进行汇总，然后进入到各派出所中的数字硬盘录像机中，在市局总控中心和县、分局二级中心内，设置IP数字矩阵切换控制主机、网络集群管理平台，通过TCP/IP 网络，将各派出所内的数字硬盘录像系统和总控中心及二级中心内的IP 数字矩阵切换控制主机和网络集群管理平台联接在一起，依托于视频还原功能、控制管理功能，从而实现各县分局二级中心和市局总控中心对于各监控现场中各前端监控点的全方位监视功能。
对于防盗报警系统，采用闭路电视监控系统的解决思路，各报警探测点采用多线制或总线制的方式传送到各分控区域内的控制中心中接入到区域报警管理主机中，区域管理主机通过IP 转换设备将各类信息数字化后传送到总控中心内的综合安防管理平台中，依托于直观的多媒体显示方式，将各类报警信息实时的显示出来，同时依托于网络，在综合安防管理平台上，对各分控区域内的报警设备的状态情况进行实时的监控。借助与综合安防管理平台，依据约定的相关协议，实现防盗报警系统和闭路电视监控系统之间的智能联动。
五、平安城市视频监控系统计算机网络拓扑结构
社区警务室需要与其所在的派出所通过光纤实现光纤联网，派出所至县分局二级中心利用现有的TCP/IP监控视频专网联网，县分局局二级中心和市局总控中心利用现有的TCP/IP监控视频专网联网。公交治安总队、交管局、消防局利用各自内部现有的TCP/IP专网分别联网至市局总控中心。市局总控中心通过安全网关、防火墙分别联网至公安内网、市政府办公室、互联网。 政府部门（安监、医疗卫生、防汛指挥等）利用各自内部现有的TCP/IP视频监控专网分别联网至政务专网、互联网。 社会资源的视频监控网络联网至互联网。 计算机网络的结构是层次化的，正确理解网络层次的划分和每个层次的主要作用，有助于我们合理选择网络拓扑和网络技术。大型网络从理论上可以划分为三个层次，即核心层（Core Layer）、汇聚层（Distribution Layer）和接入层（Access Layer）。包含核心交换机、路由器、防火墙、行为管理、汇聚交换机、接入交换机、无线等设备。
核心层主要承担高速数据交换的任务，同时要为各节点提供传输通道。主要任务是把大量来自接入层的访问路径进行汇聚和集中，承担路由聚合和访问控制的任务。这就要求设备必须具备良好的可扩展性，必须使用模块化的体系结构，可通过增加板卡提高端口密度，以便汇接更多的接入层设备。平安城市视频监控系统网络的核心层设在市公安局级调度指挥中心。
汇聚层的主要任务是把大量来自接入层的访问路径进行汇聚和集中，承担路由聚合和访问控制的任务。这就要求汇聚层设备必须具备良好的可扩展性，必须使用模块化的体系结构，可通过增加板卡提高端口密度，以便汇接更多的接入层设备。平安城市视频监控系统网络的汇聚层设在县、分局、交管局、公交治安总队、消防局级二级调度指挥中心。政府部门、社会资源的视频监控系统网络根据实际需要设为二层网络结构，可不设网络汇聚层。
接入层的主要任务是完成用户的接入，它直接和用户连接，可能遭受ARP风暴、MAC扫描、ICMP风暴、带宽攻击等等攻击方式，对安全性的要求很高，另一方面必须提供灵活的用户管理手段。平安城市视频监控系统网络的接入层设在治安派出所、交通支队、消防支队级以及政府部门下属的监督检查站的监控管理平台。
核心交换机采用机箱式双机，每台配置双引擎、双电源、N+1交换网板，业务网板支持防火墙、IPS、防病毒、流量控制业务板卡，支持万兆SFP+业务板卡；汇聚交换机采用万兆三层交换机，万兆上联核心交换机，万兆/千兆下联接入交换机；接入交换机采用24口、24口POE、48口千兆/百兆交换机，并且支持万兆/千兆光纤上联接口。
六、平安城市视频监控系统的视频信息传输
所有监控点通过光纤、光端机或者同轴电缆以模拟图像的方式分别接入监控分中心的监控主机，所有监控图像不直接接入分局监控中心，而是通过现有的派出所——分局的光纤网以数字化图像接入分局监控中心，分局监控中心通过网络可以调看各派出所所有监控图像中的任一路图像。非公安的监控中心，采用光端机进行光纤复用，将多路图像信号以模拟图像的方式传输到派出所或社区警务室，再由派出所或社区警务室将图像进行数字化。
基于各摄像点的分散以及复杂的地形，采用汇接局集中传输的模式来对前端绝大部分摄像点进行视频与控制信号的传输，即在各个社区监控中心范围内，以小片区域划分各个摄像点，把就近的几个摄像机的视频点通过同轴电缆集中传输到某个汇接局，然后在汇接局，通过一路或者多路数字单模光端机，把附近区域的摄像点通过光纤集中统一传输到相应的社区监控中心或派出所监控中心。集中传输模式便于管理与维护，考虑光纤传输的特点，视频图像质量及稳定性均达到视频点对点的传输要求和优势。
七、派出所控制中心实现的功能
1. 嵌入式数字硬盘录像功能 视频和音频的实时显示、记录和网络传输 一个系统主机可同时处理最多16路音视频源，可同时实时显示 / 记录 / 回放，并可同时通过各种网络进行传输。 灵活方便的录像资料回放工具 系统支持按摄像机通道、驱动器、录像文件类型、按时间等多种条件进行录像文件的模糊查询。
2.报警提前预录 在报警发生时（图像动态侦测或外部报警），系统不仅能对报警发生后一段时间的现场情况进行录像，还能将报警发生前一段时间的报警现场图像记录下来，预录时间10秒到3分钟可调，确保报警现场录像资料的完整性。
3.多种报警联动输出控制形式 报警联动录像、报警切换单画面、报警自动调用外部连接快球预置位、报警信息与对应联动摄像机图像向指定IP客户端上传或转发、报警联动输出打开外部灯光等一系列复杂联动动作。
4.视频会议功能 任意客户端、DVR、NVR、数字矩阵、视频管理软件之间均可作为一个主/分会场发起或加入视频会议中。
5.实现多种画面分割形式的模拟视频输出显示功能 系统可以实现多路图像多画面分割形式同时显示在一个监视器上，还可以进行多画面序列切换。
6.基于对图像的数字处理 可以在实现视频切换的同时，对图像进行很多处理，比如叠加字符等。
八、县分局二级控制中心实现的功能
1.显示、录像与回放功能 采用纯硬件解压缩结构，一台矩阵完成最多24路网络视频和音频的实时显示；支持手动和自动录像模式；支持本机与远程DVR主机录像文件回放；支持远程回放，可按通道、现场监控主机名等多种形式检索。
2.报警接收与多媒体管理功能 报警多媒体管理功能，支持中文详细报警信息显示与报警电子地图；多媒体音响声音提示 报警生成历史记录并可按时间、报警主机、报警防区分类或交叉查询；报警联动功能；收到报警后声音或语音提示；收到报警后弹出电子地图；收到报警后在指定监视器上自动弹出前端报警现场图像；报警自动调用外部连接快球预置位；收到报警后将报警信息向指定IP的DVR转发
3.数字矩阵切换功能 能够以摄像机名称列表和电子地图中摄像机图标的方式灵活的实现模拟矩阵系统所特有的功能，在单个监视器任意调看任意摄像机图像；将网络中前端数字主机连接的任意个摄像机编成任意个序列，可以很方便地在任意一个指定的监视器上顺序切换单个序列；多画面序列调看，实现多路图像同时多个监视器上一次性调看显示。 多画面群组切换，实现多个序列在多个监视器上自动群组地切换显示。全方位摄像机的全功能控制，支持串口接入快球控制键盘控制。
4.多媒体可视窗口与智能综合控制功能 综合的多媒体控制管理功能，操作简便、直观、灵活；系统支持多层电子地图控制管理的功能，可设置若干级主图和子图，支持各级地图中的关联点跳转操作。在软件界面上打开单个窗口进行图像调看，并可方便地控制全方位摄像机的各种动作。 在矩阵连接的VGA显示器上以多画面分割窗口全屏显示所有矩阵监视器输出的图像
5.视频会议功能 可与任意客户端、DVR、数字矩阵、VideoManager管理软件之间发起或加入视频会议。
6.远程模拟矩阵控制能力 如果系统中前端DVR主机连接了模拟矩阵，可以通过相应的设置，在数字矩阵的调看前端图像的同时，通过网络向远程DVR发出矩阵切换命令，实现任意切换调看模拟矩阵输入端图像的功能。
九、市局总控中心管理系统实现的功能
1.显示、录像与回放功能 采用纯硬件解压缩结构，一台矩阵完成最多24路网络视频和音频的实时显示；支持手动和自动录像模式；支持本机与远程DVR主机录像文件回放；支持远程回放，可按通道、现场监控主机名等多种形式检索。
2.报警接收与多媒体管理功能 报警多媒体管理功能，支持中文详细报警信息显示与报警电子地图；多媒体音响声音提示，报警生成历史记录并可按时间、报警主机、报警防区分类或交叉查询；报警联动功能，收到报警后声音或语音提示，收到报警后弹出电子地图，收到报警后在指定监视器上自动弹出前端报警现场图像，报警自动调用外部连接快球预置位，收到报警后将报警信息向指定IP的DVR转发。
3.数字矩阵切换功能 能够以摄像机名称列表和电子地图中摄像机图标的方式灵活的实现模拟矩阵系统所特有的功能，在单个监视器任意调看任意摄像机图像；将网络中前端数字主机连接的任意个摄像机编成任意个序列，可以很方便地在任意一个指定的监视器上顺序切换单个序列；多画面序列调看，实现多路图像同时多个监视器上一次性调看显示。多画面群组切换，实现多个序列在多个监视器上自动群组地切换显示。全方位摄像机的全功能控制，支持串口接入快球控制键盘控制。
4.多媒体可视窗口与智能综合控制功能 综合的多媒体控制管理功能，操作简便、直观、灵活；系统支持多层电子地图控制管理的功能，可设置若干级主图和子图，支持各级地图中的关联点跳转操作。在软件界面上打开单个窗口进行图像调看，并可方便地控制全方位摄像机的各种动作。在矩阵连接的VGA显示器上以多画面分割窗口全屏显示所有矩阵监视器输出的图像。
5.频会议功能 可与任意客户端、DVR、NVR、数字矩阵、视频管理软件之间发起或加入视频会议。
6.远程模拟矩阵控制能力 如果系统中前端DVR主机连接了模拟矩阵，可以通过相应的设置，在数字矩阵的调看前端图像的同时，通过网络向远程DVR发出矩阵切换命令，实现任意切换调看模拟矩阵输入端图像的功能。
十、智能视频分析技术在平安城市视频监控系统中的应用
随着经济水平的发展和科学技术的进步，人们对安防的需求不断增长，要求也越来越高。利用高科技提升安防系统的安全水平，已经是业内共识，智能视频分析技术的应用，必将对整个安防产业的发展产生积极影响。监控面临的主要问题：防盗、防破坏、反恐，如何防止护栏被破坏，如何在护栏被破坏之前或者以后报警，如何防止护栏被破坏以后有人或者其它物体在防范区域上遗留或逡巡，成为智能视频分析的主要需求。
1.警戒区入侵检测 可对人、车、物、动物等进行分类判别，可对目标的实际尺寸、速度、方向、行进距离进行判别，可对目标入侵模式进行判别：进入、出现、离开、消失。
2.警戒线穿越检测 单方向穿越，双方向穿越，多警戒线组合穿越。
3.徘徊、滞留检测 可调整徘徊报警时间，可设定徘徊报警人数。
4.岗哨异常行为分析 脱岗检测，睡岗检测，袭击哨位。
5.物品被盗、移动检测 可调整物品被盗报警时间，可同时监测多个物品。
6.遗留、遗弃物品检测 可调整物品遗留报警时间，可同时监测多个物品。
7.人群流量统计 即时人数统计，断面双向人流量统计，人群步速统计、异常跑动报警。
8.人群事件检测 人群集会、游行、拥挤、骚动、排队等行为分析。
9.剧烈运动检测 打架斗殴，抢夺抢劫。
10.烟雾检测 建筑物防火、城市轨道交通、森林防火。
11.火焰检测 报警速度快、探测面积大、抗干扰能力强，适用于户外及室内高大空间。
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