“城市报警与监控系统”是平安城市建设的重要组成部分,该系统的规模大、覆盖的范围广、涉及的技术设备多,对人民的社会生活及经济活动影响重大,是一个系统工程,因此,每个“城市报警与监控系统”的建设,都应综合多种要素,以确立最合理有效的建设模式。
1. 需求影响因素分析
通过城市报警与监控系统建设的项目实践可以总结出,城市当前社会经济发展状况和治安状况会对该城市的报警与监控系统建设模式的具体需求产生很大的影响,决定了监控的目标、范围、规模、投资状况和实施步骤,相应的可以选择的技术路线也会不一样。因此,了解和分析这些影响因素是确认一个合理、有序的建设模式的基础。
具体需要调研分析的需求影响因素包括两大类、12个子要素,如下:
1)城市社会经济状况:一组相互关联的因素,影响投资规模和实施步骤
a) 城市地理环境:地质结构、是否临江临海、交通条件等。
b) 人口结构:总人口,本地外来人口比例。当地教育水平,人口素质。
c) 产业架构:工(轻、重)、农、第三产业(服务业、旅游业…)、高科技产业等产业的基本情况,占城市产业架构重的地位。这些因素影响了经济水平和服务对象。
d) 经济实力:GDP、财政收入、财政收入组成、人均收入等。这些经济因素影响了投资模式和建设规模。
e) 社会治安状况:各类重大案件数量、发案率、破案率、案例类型与组成,各类统计近年来的变化情况,存在的主要问题。这些情况将影响监控前端的布点密度、监控需求的重心(实时打击还是事后取证)等建设要素。
2)原有技防监控设施状况:影响对原有设施保护、接入或改造更新措施的制定
a) 公安自建监控系统状况:视频监控系统建设的前端数量、覆盖的城市部位(道路、伏在区域、公共场所、防控单位、社会单位)、采用的技术路线(模拟还是数字还是相结合)、当前使用状况,是否需要保留接入还是统一改造更换等。
b) 公安自建报警中心状况:是否建设3台合一系统,使用情况,误报率。是否建设110自动联网报警中心社会报警运营中心,接入的单位数,误报率。对和视频监控系统相整合的潜在需求情况。
c) 原有重点保护单位状况:如各级党政机关、大型活动场馆、机场港口车站、能源、水务、金融、通信等单位的监控系统现状(数量、技术水平)。
d) 原有一般社会单位状况:社区、写字楼、一般企业、商场超市、文化娱乐场所等的监控系统现状(数量、技术水平)。
e) 原有技防从业单位状况:技防管理现状,各类保安公司现状,各类资质的安防工程商数量、质量,各类资质的系统集成商的数量、质量,当地厂商情况等。该因素对建设运作模式有影响。
f) 政府对城市报警监控指挥中心和应急联动指挥中心建设的相关政策:是否有相关政策和管理机构,如果有,相关建设要求和实施计划等。这些因素对组网方式、建设步骤和投资方式有影响。
g) 其它政府单位对共享公安监控资源的需求状况:如各级政府、城管、交警、消防、武警边防、海关商检、应急联动等单位对城市监控资源的共享需求情况。对组网方式有影响。
在分析建设内容的各项要素时,首先需要构架一个建设要素的分析模型,一个通用的建设要素模型如下:

这个模型只考虑了视频监控的建设要素,报警系统作为已经存在的系统,只考虑在综合应用层的集成,不纳入分析模型中。模拟系统中的矩阵处于控制管理和综合应用两个层面。这里分析时,主要作为模拟系统的核心控制管理设备考虑。
2.2 建设要素分类
下面针对建设要素模型的每个层面,具体展开介绍需要考虑的建设要素:
1)监控接入层
a) 场所类型(城市出入口、交通要道、公共场所、党政机关、重要单位等)
b) 场所重要性(建设优先级排序)
c) 密度(不同类型的监控密度,距离、数量)
d) 摄像系统类型(固定枪机、普通云台、高速预制位球机)
e) 视频压缩方式:数字非压缩方式(光端机传输平台,模数互控)、数字压缩(MPEG2/MPEG4/H.264等)方式,全数字平台。
f) 模拟视频质量要求(清晰度、照度、信噪比、逆光补偿、车灯炫晕补偿)
g) 数字视频质量要求(D1/4CIF/CIF/2CIF,码流)
h) 存储方式:本地存储还是中心存储
i) 光端机选型要素:类型、端口类型;
j) 视频服务器(编码器)选型要素:
2)承载交换层:
a) 接入网要素:对采用VPN专网、ADSL公网、非压缩监控裸纤专网、SFP裸纤专网和EPON无源光纤专网等接入网要素分析。组播支持能力分析。
b) 汇聚网要素:对采用IP监控专网、VPN专网还是公安专网的要素分析。组播支持能力分析。
c) 核心网要素:对采用IP监控专网还是公安专网的要素分析。组播支持能力分析。
d) 流媒体平台要素:兼容性、技术架构、并发处理能力等性能指标。
e) 远程访问要素:网闸、其它安全措施。并发处理能力等性能指标。
3)控制管理层
a) 认证网管服务器:单项目是单个认证管理体系还是多级多域认证管理体系,多域访问需求,是否需具备统一网管能力,是否具备联动策略管理能力,并发处理能力等基本性能指标要求。
b) 信令控制服务器、网关:服务器类型、模块组成,包括注册保活、云台控制指令转发、报警信息转发、配置信息转发、模数互控信令控制转发等要素在内的功能要求。基本性能指标要求。
c) 视频矩阵相关技术要求要素
4)综合应用层
a) 存储平台:DAS/NAS/IPSAN的选择,存储是否通过流媒体服务器,前端设备对存储的支持。网管平台对存储的支持。存储时间和容量要求,存储数据备份要求。存储的部署方式和管理方式。相关并发处理能力的指标。
b) 客户端:本地和远程访问客户端的需求,B/S和C/S架构。共享的信息,共享信息的性能要求;
c) 报警系统集成需求:基于智能轨迹分析的事前报警;基于智能分析、三台合一集成、110自动联网报警系统的事中集成联动;基于网络存储的事后取证案宗管理等系统的集成。
d) 解码设备:数量,功能要求。
e) 电视墙:数量、类型、控制方式等要素。
f) 原有设备接入管理:接入设备的种类、数量和相关要求。模数互控的相关要求。
技术路线的选择本质上是各建设要素选择的组合,总体上来说可以分为数字监控路线和模数结合路线两大类,具体如下:
3.1 数字监控技术路线
以全系统采用数字技术和网络技术为主的联网监控系统技术路线,这类系统可以部分采用或保留原有的部分模拟监控系统(如前端的摄像和传输系统),但新建系统和整个管理平台以数字化、网络化监控技术为核心。根据其中存储架构不同,又可以分为三小类:
1) 基于前端存储的数字监控路线:
以前端DVR存储加中心流媒体服务器和网络备份设备为存储架构核心的数字监控路线;前端到中心网络有限,实时数据存放在前端DVR的硬盘中,根据需求将部分数据备份到指定设备上。
2) 基于中心流媒体存储的数字监控路线:
以前端视频服务器(编码器)加中心流媒体服务器和网络存储设备为存储架构核心的数字监控路线;前端编码器输出流格斯,通过流媒体服务器转换写入NAS/IPSAN等网络存储设备,流媒体服务器是核心承载交换平台和系统性能的瓶颈。
3) 基于端到端IPSAN存储的数字监控路线:
以前端视频服务器(编码器)直接存储到中心IPSAN盘阵为存储架构核心的数字监控路线,前端编码器支持ISCSI协议,直接将存储数据写入IPSAN,中间无需流媒体服务器。简化存储架构。
在各种数字监控技术路线中,个别建设要素的选择可以根据实际情况有所不同,如实时流的处理、报警集成技术的采纳、多级管理架构的实现、存储设备的部署等,但都不影响整体架构。考虑到城市监控系统的规模和对可扩展性,及未来图像综合应用的需求,推荐采用方式3,架构最简单,效率最高。
3.2 模数结合技术路线
指图像传输切换和控制以模拟(或非压缩数字)技术为核心,采用光端机和矩阵等模拟设备完成图像图像传输切换和控制;存储和联网资源共享以数字技术为核心的模数结合技术路线,采用DVR/DVS、流媒体服务器、网络存储盘阵等设备完成存储和资源共享。由于模数结合系统需要对两种架构分别采用的技术和相互整合采用的技术等多个维度进行分析总结,很难用一个维度分出不同的技术路线,下面从三个维度介绍模数结合系统所采用的技术路线:
1) 从模拟及数字传输维度分类:
a) 同构模拟传输平台:采用统一品牌、通讯协议的多级矩阵构建传输切换平台。这种方式最多。
b) 异构模拟传输平台:采用不同品牌、通讯协议的矩阵级联联网平台,需要通过协议转换设备或控制网关实现多级异构矩阵的互控。
c) 模数混合传输平台:接入层采用单级矩阵,汇聚层和核心层采用数字压缩传输方式。
2) 从模数互控控制维度分类:
a) 不互控:只需要实现模拟系统的控制,数字系统不控制模拟系统的前端云台和矩阵切换。数字系统主要用于存储。这种方式目前越来越少。
b) 简单互控:实现两个相互独立系统的权限管理,通过简单通用的控制网关,实现模拟和数字两台体系的简单权限管理和互控,既可以设定模拟系统的控制权限比数字高或反之。该方式实现简单,成本低,未来逐步将模拟系统淘汰。
c) 完整互控:实现两个相互独立系统的权限统一管理,对于任何一个模拟系统用户和数字系统用户可以实现统一灵活的权限控制和互控,需要通过专用的控制网关和管理服务器实现两大系统统一权限管理和视频干线管理。该方案实现复杂,成本高。
3) 从数字部分的存储维度分类:同数字系统中的存储架构分析一样,也分为三种,这里不详细展开。
a) DVR存储
b) 中心流媒体存储
c) 端到端IPSAN存储