2014-02-14 10:42:05
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海島型立體化防控體系的建設背景
為了服務并保障海南國際旅游島建設，全面提高海南省的社會治安管理水平，確保社會治安形勢的持續穩定，海南省公安廳提出建設“海島型立體化治安防控體系三大管控系統公安重點建設項目”的任務。在2014年底前，通過全面建設“三大管控系統”來構筑海南省立體化治安防控體系，并對各個地市公安局的治安防控項目建設提供建設指南和遵從標準。
海島型立體化治安防控平臺要求以視頻圖像信息系統為主體，計劃將統籌并整合全省已有和新建的視頻圖像系統，實現全省視頻圖像資源的縱向共享和橫向聯網以及集中管理，同時防控平臺將整合公安其他業務系統的數據信息，通過將系統功能與公安業務的融合，為公安實戰業務的應用提供強大的技術支撐；另外，全島將充分利用海南的獨特地形，建設三級的“車輛卡口”和“人員卡口”防控屏障來進一步提升海南省社會治安的動態管控能力。
“智慧城市”對海南平安城市建設的內在需求
2009年12月，《國務院關于推進海南國際旅游島建設發展的若干意見》正式印發，標志著海南國際旅游島建設上升為國家戰略，海南發展面臨新的歷史機遇；同時海南省萬寧市2013年1月成為國家第一批智慧城市試點單位，2013年10月15日，全球智慧城市高峰論壇(萬寧)在萬寧舉行，現今的萬寧市已經成為第一批智慧城市試點中的示范樣本點。
智慧萬寧作為未來“智慧海南”的先行試驗區，將不斷總結、積累經驗，并逐步在海南省內推廣，力爭海南的智慧城市建設走在全國的前列，探索出一條符合“集約、智能、綠色、低碳”發展理念的新型城市建設道路。
當下海南各地的平安城市建設作為未來“智慧海南”和海南各地智慧城市建設的一個重要組成部分，要求我們規劃平安城市項目時，需要進一步從整個城市層面的“智慧可視化業務”需求角度出發，進行總體的頂層設計和統籌規劃。
大華技術助力打造“智慧平安海南”
大華技術是海南地區平安城市類項目占有率較高的廠商，先后在陵水、臨高、保亭、樂高以及三亞等市縣地區應用了大華技術全系列的產品和平臺軟件。
當前，在平安海南立體化防控項目和國家智慧城市試點規劃建設進入關鍵時期的大背景下，對于視頻圖像的應用也提出了更高的要求，對前端的高清和低時延體驗要求，以及對視頻綜合平臺的聯網標準化、系統整合化、業務智能化、應用實戰化、運維精細化、及對智慧城市可視化業務的融合和開放等多個方面都已經成為公安用戶和整個政府用戶關注的重點。
大華正是從實際應用需求出發，結合當前海南“智慧型平安城市”建設中的需求，有針對性的提出了視頻圖像系統的綜合解決方案和對應的一些列關鍵技術產品。
高清點位建設首選HDCVI技術
在海南已有的平安城市視頻監控系統中，大部分是模擬的標清前端攝像系統，在建設“立體化治安防控體系任務”的要求中，首先便是進行監控點位的高清化改造，變“看得見”為“看得清”。
在進行高清化改造時，在滿足高清要求的前提下，首先要求考慮部署的便利性和建設成本，考慮后續的可維護性和視頻操作體驗-如時延指標等，并充分利用現有公安和社會各層面視頻監控系統已有的基礎設施傳輸資源，避免重復布線、重復建網，符合智慧城市的“集約、低碳”的建設原則。
綜合以上考慮，可選擇大華具有自主專利的HDCVI技術標準來作為最佳的高清監控點位建設方案。
HDCVI是基于同軸電纜的高清復合視頻傳輸規范，它在2013年10月已經被國際HDCCTV組織已經接納，并會將HDCVI作為一項國際標準發布，成為中國安防行業首個納入國際標準的技術規范；HDCVI高清建設方案相對于之前的網絡高清方案和HD-SDI數字高清方案，具有如下比較優勢：
相比HD-SDI技術
首先，HD-SDI目前在傳輸介質較好的環境下能夠傳輸100米，HDCVI目前在使用75-3的線纜時，至少可以傳輸500米，且極低信號畸變；使用75-5或是更好的線纜時，傳輸距離可以進一步延伸，同時也能保證傳輸視頻的質量。
其二，HD-SDI抗干擾能力較差，尤其是存在高頻輻射的環境，比如手機、無線路由器等，導致視頻數據出現高誤碼率，表現為圖像異常、花屏、無法鎖定等。HDCVI采用低頻模擬調制技術，從技術原理的本質上就避免了高頻無線電磁輻射的干擾，即便是在強干擾源環境下，其依然能夠保證高質量的圖像傳輸。
其三，HD-SDI在實際施工中，需要昂貴的專用接口，而對于布線環境選擇、施工方式都有嚴格要求，這些都對施工人員素質、施工成本、安裝和維護的復雜度、線路走線設計提出很高要求。HDCVI技術則沿襲模擬標清的施工要求和走線規范，普通弱電施工人員就可以快速部署高清監控子系統；另一方面，也對于可以通過替換攝像機和DVR，在不改變已有模擬線路的情況下，快速低成本升級為HDCVI高清視頻系統。
相比IPC網絡高清技術
與主流的網絡高清攝像機比較，HDCVI同樣表現出安防行業應用的優勢。
首先，IPC采用以太網傳輸技術，存在網絡抖動、丟包等風險，目前較好的網絡環境點對點傳輸能保證控制在300ms以內，在網絡較差的環境下，延時現象更為嚴重。HDCVI技術在點對點傳輸過程中不存在延時，高清視頻源從攝像機到后端設備預覽過程沒有經過編碼解碼，圖像完全保持原始效果，提供用戶更完美的視覺效果。
其二，目前模擬標清設備的升級換代也可以無縫切換到HDCVI產品，通過更換攝像機和DVR即可實現全面高清監控的需求。模擬標清設備的施工、部署方式是最為廣泛采用的，是目前工程商、施工人員在安防工程建設里主要采用的系統，HDCVI技術沿襲模擬標清的傳輸方式，在施工和部署上最容易被廣大用戶接受并快速開展實施。而IPC對施工人員、拓撲設計、流量設計、節點設備選型都有較高要求。
其三，HDCVI系統的使用方式與標清系統完全一致，模擬攝像機加DVR部署系統設備間即插即用，以DVR交互操作為主。反觀IPC的使用，其易用程度仍無法與模擬系統相媲美。
更為重要的是，由于HDCVI技術不僅兼顧實用價值，適應長距離、無延時、強干擾的傳輸方式以及復雜的部署場合，更具有低成本、高性價比的競爭優勢。基于HDCVI技術的高清視頻監控系統將保持與原模擬標清系統相當的成本，以同等的系統成本，體驗到高清監控的魅力。
統一的聯網建設標準
在海南各地建設“立體化治安防控體系任務”的過程中，為實現與早期建設系統的有效對接，就需要有標準化的對接協議，GB/T28181-2011就是從視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術的角度，對設備與平臺、平臺與平臺的對接做出了標準化的規定。大華作為GB/T28181-2011的主要起草單位，在該標準的執行上嚴格遵循了公安部的要求。基于大華的產品能很好的實現各時期、各廠家不同設備間的有效對接，為整合大數量的監控點位和多樣化的管理平臺提供一種技術手段。
首先：各級平臺間的聯網需要遵循安全、穩定、可靠的數據傳輸要求。公安信息網和視頻專網之間需要通過標準化的安全邊界接入系統實現數據的安全；視頻專網和社會面資源（社會公網）之間可以采用防火墻（或更安全的網閘方式）實現專網的安全；不同網絡間的各級平臺級聯符合GB/T28181-2011的標準規范。
其次：對于不同廠家間的設備和平臺的對接，可能存私有協議不兼容的情況，大華提供了設備網接入網關和平臺接入網關，實現將GB/T28181-2011的協議轉和大華私有協議間的相互轉化，解決了不同廠家和產品間的兼容性問題，提高了全系統的兼容性。
平安城市綜合業務平臺建設
在遵循聯網規范的基礎之上，大華推出了整合平安城市三大關鍵系統-“視頻基礎平臺+智能實戰平臺+網管運維平臺”的綜合業務平臺。
平安城市綜合業務平臺以公安實戰業務應用為導向，以視頻基礎圖像應用平臺和智能應用為主要手段，綜合城市治安監控、治安卡口監控、闖紅燈電子警察監控、人員監控、移動監控以及社會面資源監控等多種監控應用系統，構建大安防體系架構，并融合了豐富的公安實戰應用和作為日常運行保障的網管運維系統，為全力構建平安城市應急指揮體系奠定技術基礎與應用支撐，是多業務應用的全方位管理的綜合平臺，下面將重點介紹一下視頻基礎平臺中的智能分析、智能實戰和運維網管這三個具有特色的功能部分。
智能分析應用豐富化
智能化技術作為視頻監控點位數量急劇增長后，為了提升監控效率，降低監控人員人為分析產生的差錯，提高視頻應用水平而發展起來的先進技術，大華主要從以下三個方面進行了規劃：
提升視覺體驗。隨著前端監控點位覆蓋面的擴大、監控時間的延長，復雜場景的監控需求不斷提升，雨天、霧天、低照度、強光、抖動等各種環境因素都會影響實時視頻和卡口拍照的監控效果。大華的視頻和圖像智能分析功能，基于智能化算法，將影響視覺效果的場景因素進行優化，通過電子透霧、寬動態、強光抑制、電子防抖、圖像復原等先進的技術確保了大場景、全范圍內的視頻監控和卡口應用效果，提供最佳的用戶體驗感。
實時分析應用。城市監控對象主要是人、車、物等要素，隨著城鎮化趨勢的不斷深入，有越來越多的人和車涌入了城鎮，人臉的識別比對、車輛的識別比對、人流和車流的統計分析、違章違法行為的查處、處罰等都需要通過視頻監控系統完成。大華推出了行為分析、人臉識別、車牌識別、交通事件檢測等多方面的針對人的身份判斷和行為分析、車的運動軌跡分析的智能分析服務器，全方位滿足了海南地區對人、車、物的智能化監控。
事后分析應用。海量的監控點位必定產生海量的視頻，城市案事件的分析處理往往需要調取大量的視頻資源，如何提高事后視頻資源的分析效率是體現視頻資源利用率的關鍵。大華針對性的提出了視頻濃縮智能技術，通過對原始視頻中的人、車物等運動物體的關鍵要素設定，實現了原始視頻的后處理，根據指定對象的特征，快速提取有效信息（如白色車輛），可在短時間內完成對目標物體的視頻查閱，大幅度提高了視頻查閱效率。為案事件的嫌疑人員、嫌疑車輛的快速定位提供了技術手段。
智能實戰平臺圍繞公安實戰應用展開，為各警種提供基于視頻監控系統的業務應用，滿足公安各警種對視頻的實戰應用需求，包括：視頻綜合防控、指揮調度視頻輔助、案事件視頻偵查研判、視頻警務督察、智能交通指揮等幾大類。視頻業務應用系統是在視頻監控、城市報警、智慧物聯等平安城市聯網工程之后，進一步提高公安信息化水平，發揮高科技優勢，實現技防系統的針對公安業務的深度應用，是符合解放警力、維護社會穩定的重大技術創新。
從“平安海南”維穩的角度看，公安部門是視頻監控系統最直接的使用者，為了能使公安干警充分運用視頻監控資源，在日常案事件處理過程中大幅度提升工作效率，是將視頻監控真正落到實處的關鍵。大華基于長期的行業積累和項目經驗，推出了貼合公安實戰業務的智能實戰圖偵平臺。
圖偵業務流程
從圖偵應用的流程看，主要分為以下3個方面，主要從圖偵和刑偵的關聯性角度進行了業務需求的設計
1.）案事件管理
案事件管理應用功能以案事件偵查業務模型為中心展開，包含案情錄入、案情分享、案情查詢、協同辦案、串并案分析、偵查研判、結案破案、建立電子卷宗等完整的管理流程，是整個智能實戰應用的主線。案件電子卷宗包含案件相關的各種人事物等信息，以及與案件相關的重要視頻和圖像信息，這些信息統一在案事件管理功能單元進行管理，用戶根據相應的權限進行案事件信息進行相關操作。提高了公安人員辦案效率和業務水平。
2.）視頻偵查研判
視頻圖偵研判應用利用視頻監控領域的最先進的智能分析技術，提供智能化的偵查研判功能，辦案人員可以根據案情相關的可疑人、可以車輛、可疑對象目標，從海量的相關視頻圖像信息庫數據中，智能地搜索出案件相關視頻圖像信息及其他相關證據，為案件分析研判提供了關鍵性的素材和技術信息，大大縮短了人工偵查的時間。
3.）PGIS掛圖作戰
PGIS掛圖作戰工具，為案事件偵查業務提供了時空分析功能。案件相關的線索在PGIS電子地圖上相應的地理位置上進行標注，并根據線索出現的時間順序以活動軌跡的形勢進行展示。這種對案情信息進行時空展示的方式，加上圈蹤、扇形跟蹤、路線跟蹤、視頻接力等作戰工具進行分析，容易快速鎖定嫌疑目標。
視頻技戰法
圖像偵察過程中提供一種簡單有效的方法幫助辦案人員從海量的視頻數據中甄別案件的有效線索信息，它主要包括：圖像采集、濃縮與檢索、軌跡時空分析、串并案分析、圖像增強等。
1）圖像采集：圖像采集是后續視頻偵察順利展開的基礎，通過與PGIS的結合，可在電子地圖上
直觀的實現海量視頻圖像的快速采集；
2）特征分析提取：通過視頻濃縮和檢索幫助辦案干警更有效篩選視頻中嫌疑人的特征信息；
視頻濃縮：可將場景中各類移動目標集中展現，過濾沒有活動的畫面，縮減查閱錄像的時間，實現快速預覽。可以通過配置靈敏度提高物體的檢測率，配置濃縮密度可以更好的檢測目標。
視頻檢索：可按人，車進行分類檢索，可根據車輛顏色，人員全身及上下半身顏色進行檢索，檢索后的結果將會把最符合檢索結果的記錄顯示在最前面。
3）軌跡時空分析：根據采集到的嫌疑人信息，對其活動時間和空間在地圖上標注，展現軌跡圖。通過了解嫌疑人活動軌跡，為判斷嫌疑人活動規律、逃離方向提供分析研判數據。
4）串并案分析：針對未偵破案件，時空串并案對未偵破的案件進行串并案分析，提供視頻影像資料、卡口、電警資料分析各案在空間、時間、案件特征上的相關性，給辦案民警甄別線索提供幫助。
車輛技戰法
車輛技戰法以卡口、電警過車數據為基礎，針對車輛的特征信息和駕駛行為提供各類研判工具，幫助辦案人員從中甄別案件的有效線索信息。車輛技戰法包括了無車牌分析、套牌假牌分析、連續違法車輛分析、頻繁過車分析、首次入城分析、區域碰撞、行車軌跡分析、車輛落腳點分析、同行車輛分析，紅白名單、車流量統計等功能。
1）無牌車分析：嫌疑人車輛往往會通過一些偽裝手段來反偵察，特別是車牌的偽裝，因此系統支持篩選出無法識別牌照的過車信息，進行重點偵查，并支持將該車輛信息自動轉入無牌照信息庫，以便日后的串并分析。
2）套牌假牌分析：嫌疑人在作案過程中為，往往會采用套牌、假牌方式來躲避技偵的追蹤，針對這類作案特征，系統支持套牌、假牌分析比對功能，實現對該類嫌疑車輛的篩選。
3）連續違章：嫌疑人在犯案后可能因心理情緒不穩駕車慌亂逃竄，駕車逃竄中可能出現連續違法。系統支持對連續違章車輛進行篩選，同時還可對該車進行軌跡分析、落腳點分析等車輛技戰法應用。
4）頻繁過車：針對嫌疑人案前踩點等行為，會駕車在某些路段頻繁出現的特征，系統通過設定過車頻率閥值，根據時間段、路段區域信息，分析活動異常的車輛。
5）首次入城：針對嫌疑人流竄作案、假牌作案、套牌作案等特點，在某些案件中首次入城車輛具有較大作案嫌疑。系統根據時間、區域、車輛特征對首次入城車輛進行可疑分析，有助于案件線索排查。
6）落腳點分析：當卡口點覆蓋率達到一定程度后，可根據嫌疑車輛在卡口系統中出現的行車軌跡，自動按規定時間分析車輛出現位置，分析嫌疑車輛可能的落腳點。
7）同行車分析：某些案件中嫌疑車輛會有結隊出行的活動特征，另外一些案件中嫌疑人會駕車跟蹤、盯梢被害人，針對這些駕駛特征，系統支持按照時間、車輛號牌、類型、前后跟車時間及路口數量為條件，自動分析可能的同行車輛。
8）卡口積分研判：通過與業務信息庫的對接，實現人、車、關系人三者之間的整合，根據設定的積分規則，對數據進行處理分析，對高危人、車進行研判結果展現，實現對卡口數據的深度挖掘。
運維管理精細化
運維管理平臺統一對系統的設備、業務、視頻質量進行綜合監控與管理核對，確保視頻圖像資源的完好率。運維管理平臺是視頻監控系統中平臺系統、前端設備、后端存儲設備等的各項業務能夠持續穩定運行的保障。
運維管理平臺主要包括四部分內容：設備管理、業務管理、視頻質量管理及運維報表管理。
1）設備管理：實現對安防設備、網絡設備、服務器等各類設備狀態信息、異常報警信息的檢測和管理；
2）業務管理：實現對平臺各類業務進程、錄像業務、視頻通道等狀態信息、異常報警信息的檢測和管理：
l 平臺業務管理：對中心管理、設備管理、流媒體、存儲、上墻、卡口等各項平臺服務的總體數量及在線狀態進行統計，并可對各平臺服務分項進行詳細管理；
l 錄像狀態管理：統計錄像的完整性，并以圖表形式展現；
l 通道狀態管理：檢測通道在線情況、視頻質量情況等信息；
3）視頻質量管理：提供質量診斷報告、各通道詳細檢測結果
4）運維管理：包含流程管理、圖形化報表統計、在線率統計、視頻質量統計等；
l 流程管理：系統故障設備的運維保修流程管理
l 圖形化報表統計：包括設備在線情況、設備種類、硬盤統計、報警統計、健康狀態等。
l 在線率統計：統計各區攝像頭在線率，按各區在線與離線數量、離線歷史時間等分項進行統計
l 視頻質量統計：統計各區域質量達標率，及各區按清晰度、亮度、對比度、視頻遮擋、抖動、噪聲、條紋、偏色進行分項目統計。
可視化智慧城市引擎
當下海南各地的平安城市建設作為未來“智慧海南”和各地智慧城市建設的一個重要組成部分，要求我們規劃平安城市項目時，需要進一步綜合從城市各個行業應用層面的“可視化智慧業務”需求角度出發，進行總體的頂層設計和統籌規劃。
大華技術作為國內智慧城市產業聯盟理事單位，對智慧城市的業務架構和可視化業務的應用有著深入的行業理解和項目經驗，在這里我們認為建設智慧城市背景下的平安城市項目，主要需考慮兩個方面的問題即“大規模視頻數據的處理問題”和“可視化能力的開放應用問題”。
大規模數據的處理問題
在以城市為單位來規劃可視化業務的背景下，整個平安城市系統對視頻的轉發、存儲、以及分析處理能力都提出了很高的性能和架構上的要求，大華推出了一系列成熟的“云監控”產品和方案來滿足這種爆炸性的增長需求：
1.監控業務云：使用大華推出的DSS-7016一體機產品，通過對視頻業務規模的合理規劃，可使用DSS7016的堆疊和級聯組網夠成集群，可以線性的增加系統對視頻和圖像數據的接入管理、轉發和處理等能力規格要求，滿足大型平安城市項目的需要。
2.存儲業務云：大華云存儲系統(DHS)是面向海量數據存儲和高并發訪問的應用而設計的大規模通用集群存儲系統，采用通用智能存儲節點（如DH-ESS系列產品）作為基本的構建單元，為應用提供全局統一存儲服務
大華云存儲系統（DHS）通過在線擴展管理文件檢索信息的元數據服務器數量來提升文件的查找效率，消除可能存在的瓶頸。DHS系統可支持高達10PB的統一共享存儲空間，高效的管理上千萬個文件。通過數據在存儲服務器集群中的條帶化分布實現高效、全面的負載均衡功能，充分利用硬件和網絡的性能，發揮出最高IO吞吐量。
大華云存儲系統可以支持動態的擴展存儲容量，而無需中斷應用的運行。用戶可以通過系統內配置工具動態添加存儲服務器以擴大系統的容量和規模，而且隨著存儲服務器數據的增多，整套系統的聚合帶寬也會線性的增長，完全可以滿足業務不斷發展所產生的容量和性能需求。
3.大數據檢索引擎：大華DSE-海量數據搜索引擎是一個采用了頂級全文搜索項目進行開發的分布式全文搜索系統；DSE系統可以處理10億級別以上的海量數據，能夠通過簡單的增加服務器硬件數量使系統處理能力線性增長，具有極強的伸縮擴容能力；
以最典型的卡口系統應用為例，采用DSE系統后預期能達到的效果：
平安城市的可視化能力開放
城市的可視化管理和應用是智慧城市建設的重要組成部分，本著建設集約和能力共享的原則，需要將平安城市的“可視化能力”開放給智慧城市的其它應用項目使用，將公安的視頻基礎設施在城市層面對其它政府機構進行整合規劃和利用。
大華視頻平臺開發采用目前主流的可擴展模塊化架構以提高系統的可靠性、可擴展性和可維護性，滿足不同系統對接整合、兼容應用和可持續發展的需要。
大華平臺提供開放的第三方業務系統集成接口PSDK，并遵循標準統一的平臺級聯協議（GA/T669、GB/T28181-2011等），能夠最大程度地實現跨地區、跨不同城市職能部門（如城管、城市運行監控平臺、應急、交通、安監、環保等部門）視頻監控資源的共享和互聯互通互控，充分發揮了視頻監控在加強城市管理等方面的作用。
同時，大華提供的第三方業務系統集成接口可以“視頻能力開放引擎”的形式通過應用集成的方式，整合到智慧城市公共信息平臺之上，供其它系統來調用大華平臺的可視化能力；同時在用戶策略允許下，進一步使用大華平臺的存儲、轉發、智能分析和大數據引擎能力，乃至公安的視頻和過車記錄等數據資源，促進整個智慧城市的可視化業務管理和應用水平。
結束語
大華從海南平安城市建設和智慧城市建設的內在要求出發，結合本身對安防行業的深刻理解以及大量的項目經驗，分別從“高清前端建設”、“綜合業務平臺”、“智慧城市需求”三個最重要的角度切入，給出了平安海南建設的參考建設方案。該方案集成了HDCVI、標準聯網、綜合平臺、智能分析、公安實戰、運維網管、云監控和大數據以及視頻能力引擎等核心技術，會成為未來平安海南建設方案的重要選擇之一。
