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视频监控系统的工作原理和设计框架


一、前言

随着国家飞速发展,城市的流动人口巨增,管理越来越困难,治安问题不容忽视。而且为了迎合国家公安部的“金盾防御”建设,提出了针对性的方案,利用科技提高出警效率,降低了民警的工作压力,提高办事效率。通过视频监控能对有非法想法的人员进行威吓作用,也可以通过视频录像提高破案效率。

二、视频监控系统的工作原理

视频监控系统的关键设备有智能摄像机、网络服务器、网络数字矩阵、存储主机和智能软件(智能软件可以不需要)。摄像机的模拟视频信号通过编码器转换为数字信号和压缩处理后,再由网络传送到监控中心,最后监控中心的网络数字矩阵IP 数据包还原成模拟信号, 输出到大型电视墙上。存储主机会对视频图像进行全天不间断地录像,然后根据需要可以增加数据转发的功能。分别掌控主机上的授权用户可以监视视频图像,并且可以远程控制摄像机镜头和云台的动作,或对系统进行参数配置操作等。 

三、系统设计

视频监控系统的总体逻辑框架设计如下图,分别有网络传输平台、基础功能支撑、治安监控应用系统、治安监控用户、运行管理体系、公共网络和信息安全保障体系。

系统的总体逻辑框架

(1)网络架构

视频监控系统有前端控点、监控中心、网络传输三大部分构成前端监控点主要由一体化高速球机和编码器组成,负责外场视频图像的采集和编码。传输网络采用2M数据专线将外场视频图像上传到各二级监控中央,各二级监控中央通过4~12M专线汇集图像到交警平台, 并上传到一级监控中央。监控中央平台包括显示控制和存储两部门,显示控制部门主要由交换机、视频解码器、视频服务器、视频治理软件和监督器组成,负责将前端图像还原成模拟图像上电视墙,并通过软件实现对前端监控点的控制和整个系统的治理、监控、维护、图像存储、视频流转发、用户权限治理、数据治理等。存储部门采用提高前辈的IP-SAN 存储系统实现图像的全部存储或按需存储, 实现网络动态存储和治理。

治安视频监控系统整体架构 

(2)软件设计

系统设计采用模块化设计,具有统一性、先进性、成熟性、实用性、开放性和灵活性、可扩展性、互联互通性、安全性与可靠性、易用性。通过不同的部署方式,可灵活支持2万个以上摄像头以及500个以上用户的平台。

(3)系统的功能架构

  ①专家预案功能。系统中预留相应专家预案数据库。通过输入专家预案,存储在数据库中,当相应紧急事件发生时,可以参考调用相应的预案。调度防控系统相关资源,达到高效处警的作用。

联动和电子舆图定位功能。系统提供分层电子舆图。报警或故障时可以在电子舆图上显示相应区域及所属监控点摄像机位置, 在屏幕上弹出相应区域的监控点摄像机调整到预置位的视频图像, 提供相应的声光报警,  并记实报警信息。也可通过手动选择电子舆图上的区域位置,点选相应摄像机进行显示和控制操纵。舆图采用多级树状结构, 图层间可利便跳转。

自动巡检功能。前端设备将每隔预设定的时间向中央治理服务器发送一次定时讲演。监控中央平台人工或自动每隔划定的时间进行一次巡检。巡检过程给出明确的图示, 可以很快地检查出前端设备的工作状态、故障、在线率等。巡检是单独线程, 因此期间不影响信息下载或其它操纵。

信息存储和备份功能。各区县分局监控中央(二级监控中央) 均配IP-SAN 存储系统进行视频图像信息的存储和备份。IP-SAN 存储系统答应用户跨服务器来共享所有存储资源, 能够非常利便地扩展存储容量,同时,便于各级别用户享受网络存储在数据治理和灵活性方面的上风, 经济有效地为自己的分布式环境部署具备完善治理功能的数据中央存储系统。

 信息传输功能。监控点到各区县分局监控中央(二级监控中央)主要传输有视频信号、反向控制信号、局域网IP信号和音频信号。选择电缆传输、无线传输以及用视频编码器就近接入所租用运营商的网络。一级监控中央到二级监控中央采取租用运营商的链路, 共享网络上IP-SAN存储系统资源的方式传输。

信息采集功能。以市场、路口、广场、体育馆、汽车站、火车站等为监控核心区,主要实施监控、控制,  图像信息通过设置在防控核心区、一二三道防线和线两个层面的监控点采集。


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