电视监控系统智能化和网络化的分析

2011-04-22 10:10:00 来源:互联网
技术/方案频道文章B

[摘要] 视频监控一直是安防技术应用的热点之一,以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于军队、银行、海关、机场、高速公路、商场、医院、学校、机关、社会小区、家庭等各种场合。视频监控系统的智能化水平和集成化发展速度,也直接反映了不同阶段电子与通讯的技术状况...

  视频监控一直是安防技术应用的热点之一,以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于军队、银行、海关、机场、高速公路、商场、医院、学校、机关、社会小区、家庭等各种场合。视频监控系统的智能化水平和集成化发展速度,也直接反映了不同阶段电子与通讯的技术状况。

  一、 电视监控系统智能化和网络化的发展

  电视监控系统实现数字智能化之前,模拟图像电视监控被广泛应用于保安、生产管理等场合。视频监控一般采用模拟方式传输,采用视频电缆,传输距离不能太远,主要应用于小范围内的监控,监控图像一般只能在控制中心查看,纯模拟的视频电视监控不适合智能化合集约化管理的需要。

  后来,基于PC的多媒体监控随着数字视频压缩编码技术的日益成熟,微机的普及化,为基于PC的多媒体监控创造了条件。在远端监控现场,有若干个摄像机、各种检测、报警探头与数据设备,通过各自的传输线路,汇接到多媒体监控终端PC上,通过通信网络,将这些信息传到一个或多个监控中心。

  基于PC的多媒体监控系统功能较强,但稳定性不够好;功耗高,费用高,结构复杂,同时,软件的开放性不好,再加上国内对于PC监控系统软件没有指定标准的接口协议而导致重复开发,传输稳定性和差、整合难度较大等特点,这就要求能更为稳定和先进的智能化数字设备替代传统的监控设备和网络数据传输方式,于是,基于Web服务的远程视频监控系统应运而生。

  基于嵌入式的Web服务器技术的远程网络视频监控主要的原理是嵌入式视频录像主机内置Web服务器,采用嵌入式实时操作系统。摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩,通过内部总线传送到嵌入式录像主机内置的Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看嵌入式录像主机上的摄像机图像,授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行远程操作。由于把视频压缩和Web功能集成到一个体积很小的嵌入式录像设备内,可以直接连入以太网,达到即插即看,省掉各种复杂的电缆,安装方便(仅需设置一个IP地址),用户也无需使用专用软件,仅用浏览器即可观看。随着宽带网的普及,网络视频监控已经成为监控领域新的发展方向,而且也会使得昂贵的数字监控设备逐步走向大众化。

  二、 电视监控系统集约化的发展

  随着人类社会的进步、社会财富的增长和科技水平的提高,某些负面因素导致的犯罪现象和犯罪手段也日渐隐蔽化、复杂化,甚至是智能化,因而在新时期对电视监控系统的发展提出了新的要求。与此同时,工业企业的自动化、信息化建设进入了高速发展阶段,高度现代化与智能化的生产过程日臻完善,对生产过程中的安全监视、控制与管理等问题也提出了新的要求。

  新型的电视监控系统必须完成智能化和集约化的管理,它涉及到入侵报警、电子巡更、电视监控、出入口控制、楼宇可视对讲、证件防伪、GIS地理信息、GPS导航与控制、业务综合管理等诸多领域的集成管理和控制,其中电视监控系统是整个智能化和集成化安保系统中的重要组成部分,它与防入侵报警系统和出入口控制系统共同构成现代综合安全防范技术系统的三大要素,并且,随着安防市场的发展,电视监控系统在安防领域中的地位和作用日渐突出,这是因为图像(视频信号)本身具有可视、可记录及信息量大等特点,它通观全局、一目了然,判断事件具有极高的准确性,“眼见为实”,因此,是报警复核、动态监控、过程控制和信息记录的有效手段。

  三、 完善的电视监控系统智能化和集约化的实现

  智能化是指智能判断门禁、报警等信息,触发DVR产品记录下重要的信息,DVR智能根据移动数据状况动态地记录下有用的信息,而不必要记录下太多的无用信息;集约化是指将电视监控、门禁系统、报警系统等独立功能模块的信息通过一定的软件平台集成,进行有效的关联处理,并达到实时预警和控制管理的目的。

  目前,北京银河伟业数字技术有限公司成功推出了以智能化和集约化为主的TM-XP2.0电视监控系统集成管理平台,旨在将安全防范领域的各类报警、多种门禁等出入口控制、各类主流嵌入式监控、各类主流插卡式监控、卡号捕捉、地理信息、电子地图、运钞车导航、值班管理、巡更系统等技防设备完全集中管理和控制并达到相互关联、信息共享的目的,从真正意义上实现了电视监控系统的智能化和集约化。

  一个完善的电视监控系统的智能化和集约化应该具备以下几个基本功能的集成:

  1、多级网络拓扑结构。采用逐级汇接的拓扑结构,可由监控中心、监控分中心、端站监控单元及监控模块组成树形网络拓扑。

  2、数字网络监控与模拟监控兼容并蓄。

  3、基于大型数据库和B/S架构。作为一个理想的综合管理系统,就必须考虑到某些大型应用的场合,实现无论何时何地,经过授权的任何人都可以远程监控、管理和控制。[nextpage]

  4、支持组播技术。能够有效利用网络带宽,对于多个监控访问,同一图像信号只需传输一次。

  5、流媒体转发(分中心)与端站网络带宽有限时,为了满足中心(分中心)或其他远程客户同时对远程端站监控场所设备的访问,中心(分中心)还需要配置流媒体转发服务器,内置流媒体转发服务器软件用于流媒体转发。

  6、防火防盗应用。在防火防盗领域,支持形形**的可接入设备,象烟感、气体探测器、红外对射、玻璃破碎入侵探测器、门禁等。这些探测器,在系统内与图像、音频依据用户定义的方式进行关联,包括启动声光、开启灯光、向指定的手机号发送短消息、向指定的邮箱发送邮件、推出告警画面等等。

  7、远程数据采集应用。在许多应用场合,需要远程采集端站的一些环境参量和设备运行情况,需要支持用户通过自定义的方式接入各种模拟数据采集设备,如环境温度、环境湿度、电流、电压等。

  8、分布式图像存储/集中式图像存储。

  9、通讯中心,支持短消息、电话、电子邮件等通讯手段,当有告警源产生告警时,自动给设定的手机号打电话,向指定的若干个手机号发送短消息,或者向指定的邮箱发电子邮件;这种功能对于减轻监控工作人员的工作难度大有裨益。

  10、电视墙功能。在监控中心或者监控分中心,如果建设了电视墙,可直接利用本系统的电视墙功能,把监控图像解码到电视墙上。系统对电视墙的格局不作限制。

  11、提供强大的集中的用户认证及权限管理,用户可以隶属于中心,也可以隶属于分中心;为了方便给工作人员分配权限,需要考虑权限组概念。

  12、控制权协商管理。当多个用户涉及资源竞争时,按优先级获得控制权。

  13、智能图象应用。当发生图像丢失、图像遮盖、图像预先定义的区域发生移动侦测报警时,本系统将自动产生报警;

  14、提供电子地图的监控模式,以图形化的形式,动态的表现出各个设备的运行情况以及各个报警监测点的当前状态,当报警发生时,迅速准确的以醒目的红色图标以及不同的报警声音提醒监控人员报警事件的发生,同时弹出报警画面。现在以我们熟悉的TM-XP2.0电视监控系统集成管理平台为例讲述完善的电视监控系统智能化和集约化的实现。

  1、集中显示与控制

  整体功能界面的集中管理和控制。操作界面专业化和人性化。本系统清晰划分各功能区域,视频预览、录像回放、设备状态、电子地图、GIS地理信息、GPS导航管理、电视墙、门禁管理、业务系统、事件日志等功能模块一目了然,操作简捷方便,并针对各功能模块设置了快捷按钮,简单、快捷、明了地完成操作和日常值班工作。

  电视墙的集中控制和管理。TM-XP2.0系统电视屏幕墙图像显示方式采用软解压上墙方式(高成本的解码卡方式和低成本的VGA软解压方式),通过显示控制终端,实现对所有电视墙集中控制和管理,可以通过一台电脑对所有电视墙进行控制。

  ; 图像显示快捷灵活。对于联入系统的视频图像,监控中心随时可以选择查看任意一路实时图像,可在电视屏幕墙的任一位置显示。

  调阅图像多种路径。选择调阅图像可以通过树状组织结构、电子地图、单位名称搜索等多种方式快速调阅查看。

  同屏多路显示。支持在同一个屏幕上进行1、4、6、7、8、9、10、13、16画面分割显示,既可显示同一网点的多路图像,又可以显示不同网点的不同图像。

  图像分组方便。所有接入系统的视频图像均可随意组合编组,可随时调阅预设置的图像分组画面。同类型的图像可集中显示,便于业务查看和跟踪。

  分组轮巡功能。对于编好组的图像,可以设置每组图像的显示、轮巡策略,可以方便地手动启动、停止或自动启动、停止分组图像的显示与轮巡。[nextpage]

  优先级访问和接入授权控制。支持按机构和监控点点设置最高图像访问路数,控制监控系统的网络带宽占用,保证网络通畅。在有限的带宽下、保证高级用户对视频的调用优先。

  远程视频参数调整。集中监控中心特权用户可对前端视频图像效果(包括亮度、对比度等)进行适当参数调整。

  云台控制。对于前端安装了云台或快球的摄像机,监控中心可以根据授权进行远程控制和调整。

  录像资料远程下载和回放。集中监控中心对前端任意一台监控主机上的录像可以查询,下载和回放。

  多级流媒体转发。采用流媒体多级管理、转发控制、负载均衡技术,创立多级监控中心、多个OA分控用户、多方式浏览实时视频监控的访问平台。实现视频数据共享。

  2、报警处理系统能解读各种接入的报警类型。

  报警示警方式多种组合。系统收到报警事件后,能够根据报警类型和级别启动对应的示警方式。示警方式完全支持图、文、声、光、像自定义组合。

  高级别报警优先。报警信息按照重要和紧急程度进行分级,针对每一级采用不同示警方式和预警处理预案,当同时出现报警信息时,保证高级别的报警信息被优先处理。

  报警处理预案程序化。预警信息处理流程设计在程序中,当预警信息出现时系统按照预定的示警方式自动提醒处理。

  预警联动显示屏自动分配。当出现报警信息时,电视屏幕墙自动分配用于报警的显示屏。

  报警远程布撤防。监控中心可以对前端接入的报警设备进行布撤防,支持对每台设备按照报警类型进行布撤防时间设定。

  报警日志自动关联图像。以最直观的方式进行报警现场的图像回放。报警发生后自动记录日志,并且和报警录像自动关联。

  报警联动远程录像自动化。任何一个报警在联动显示的同时,监控中心系统即可根据预定义录像方式自动录像,报警日志处理记录直接关联该录像文件。

  报警信息逐级上传。前端发生报警后直接发送给本级监控中心,系统根据报警的等级设定和处理预案确定是否需要上报到上级监控中心。每级监控中心都可以制定自己的处理预案。

  前端设备报警联动功能。对于前端(包括金库、网点、自助设备、办公楼等)安装的报警、门禁、门磁、电子身份验证、消防等探测或控制设备能有效关联。对报警或预警信号能实时上传监控中心系统,并对发生报警的时间、地点、报警类型、处理情况等自动记录。

  短信群发功能。重要报警信息能通过短信平台以短信群发方式自动通知需要发送的对象(如单位负责人、保卫负责人等)。

  手机实时监看功能。出现重要报警情况下,相关负责人可通过3G手机远程无线及时查看现场情况,以第一时间作出最准确判断。

  智能监控报警系统接入。系统对使用较为普遍的智能识别设备有效支持。

  3、综合管理集成

  工作流程跟踪及管理。为提高管控能力及工作效率,系统提供对某些业务过程的部分或全部自动化流程管理,对需要处理的工作任务或待处理报警信息进行流程跟踪、查询、统计汇总。

  设备管理。对连入系统的设备(包括监控主机、报警、门禁等技防设备)按照不同类别进行管理。上级监控中心可通过网络远程查询和统计下级监控中心连入设备的档案信息资料。[nextpage]

  故障信息管理。能够以拓朴图形式展示中心设备(数据库服务器、中心服务器、中心视频监控存储管理器、流媒体分发服务器)和前端设备(嵌入式硬盘录像机)及相互的连接分布情况。并实时采集所有设备的主机指标和故障信息。(如:系统的CPU使用率、系统内存的大小、内存使用率、系统中的进程数、网卡的入/出方向的流量、CPU使用能力百分比超过阈值报警、磁盘使用空间百分比超过阈值报警、内存使用百分比超过阈值报警、视频输入信号中断报警、磁盘故障报警等)。能够按照预备的规则,在拓朴图上显著的标识出故障发生的具体设备,同时自动显示故障信息,也能通过手机短信方式将故障信息的文字描述发送给指定人员。故障信息查询和统计能够通过设备的IP地址、设备的名称、设备所属级别、时间段等条件查询设备的故障信息。故障信息包括:故障发生的时间、故障类型、故障恢复时间等信息。能够对指定时间段内前端监控点位的可用率进行统计。能够对所有管理设备主机指标和故障指标进行查询,也能够生成历史记录的报表。

  前端监控主机巡检功能。对系统连入的前端监控主机设定巡检策略,定期或不定期进行巡检,自动获取前端主机的运行状态。

  自动批量校时功能。对所有连入系统的前端监控主机进行手动或自动定期校时,保证前端设备时间和中心的一致性。

  系统操作日志管理。对系统配置、参数设置、本地登陆操作、远程登录操作、更改前端配置、系统维护等所有行为完整记录到系统操作日志中。上级监控中心可通过远程调阅上述系统操作日志信息,以实现上级监控中心对下级监控中心系统操作情况的监管。

  系统与GPS对接。能在GIS地图上通过GPS系统直观反映运钞车行进途中位置和编制运行轨迹。

  任务计划分配。系统支持对每个登录用户分配任务计划功能,自动记录任务完成情况和完成率。

  报表处理。对系统运行、设备操作、业务检查、报警、关注、身份验证等日志记录进行查询,能按不同条件自动生成报表,并可导出为Excel文档。对生成的报表进行打印。

  柜台业务监管。通过OA分控方式对柜台业务需要监管的票据凭证进行远程监督,为业务部门提供非现场检查监督平台。

  集中存储管理。系统支持磁盘阵列集中存储,实现对监控中心各类关键视频的长久存储,对任意查看的图像可手动或者自动选择远程录像存储;报警联动视频图像自动存储。对增加视频服务器网点,在夜间或设备故障时,自动联动到中心进行录像,保证了录像资料的连续性。

  多级交互管理,数据同步。系统采用性能强的分布式数据库管理,达到多级监控中心间的数据同步、信息交互、信息转发、系统自动更新等功能。

  系统安全控制管理。对于使用系统的所有用户,系统进行了严谨的权限配置和管理。从用户申请、审批、权限分配等各环节严格把关,统一管理。

  系统网络资源控制。对前端DVR设备访问通道路数进行有效控制,当超过访问路数时,可进行必要的限制,优先级高的优先访问;超过访问限制时,按照优先级排队等候。

  4、语音对讲

  语音对讲中心。语音中心系统是针对远程集中监控、远程培训、远程会议、办公通讯、呼叫服务等需求,在利用网络资源和语音资源的基础上提供最佳语音对讲效果。

  语音广播和呼叫。利用办公电脑上的语音设备与语音中心系统建立“呼叫”和“被呼叫”关系,达到清晰的通话效果。

  语音会议。在语音中心系统中建立广播群,若与视频图像关联配置,可实现多网点的远程视频会议、视频培训等。

  即时对讲。在调阅视频图像过程中,随即启动语音对讲。

  自助银行喊话。对于自助银行区域经常发生的滞留时间过长(乘凉、借宿)、聚众、或者其他安全事件,可以在监控中心对其进行喊话和对讲,进行驱赶或喝止,防止案件发生。[nextpage]

  5、OA分控使用管理

  支持WEB客户端。支持不安装任何客户端程序的情况下,OA分控使用人员通过浏览器共享监控中心信息及进行相关业务处理。

  OA分控用户管理。对安装OA分控软件的用户,按照工作需要进行权限和使用职责范围分配,可以细分到具体的每个摄像机通道。

  关注录像功能。在对视频图像进行调阅查看时,对发现违规或需要重点查看时,随即可以发起“关注”,保存实时图像。对“关注”情况处置信息在系统中进行记录,并反馈结果。

  OA分控使用管理和监督。对使用OA分控用户的操作信息进行轨迹记录和查询,包括登录的时间、地址、登录时长、查看的网点和图像信息等。

  6、电子地图导航

  电子地图与报警联动。所有前端报警信息都会发送到电子地图服务器上进行示警和处理,包括电子地图自动定位报警地点、图像自动弹出、声音文字提示、大屏幕上信息输出等。

  电子地图快速导航。以最新的技术,将电子地图与视频图像融合在一起,用户通过简单的点击可直接选某个位置的图像。

  电子地图编辑。按照中心所在地域设置其全辖范围电子地图(本辖区的顶层图),可向下逐层推拉缩放,由本级完成机构和设备配置的多级电子地图。上级或下级中心对电子地图配置或修改后,系统自动同步更新。

  电子地图自动链接。电子地图支持任意多级地图配置,通过电子地图热点可以显示目标区域位图,点击关联响应的技防设备,可以直接查看现场监控图像和设备状态。

  四、 电视监控智能化和集约化在国内的应用现状

  1、 平安城市“311”工程

  随着中国各级政府构建“平安城市”战略的实施,全面有效地推动视频监控智能化和集约化管理的发展,大力改造现有网络条件和网络基础设施,以中国电信为骨干的基础网络建设已经基本能够满足目前局部集约化需要,全国的主要城市都以各地公安部门为中心,大规模部署智能化和集约化的网络视频监控系统。系统建成后,纳入包括公安专网和外部网两类监控资源,从而形成一个覆盖城市各个主要公共区域的“天罗地网”。在这样一个大规模的监控联网系统应用中,实际上并没有完全实现视频监控、报警联动、门禁系统、卫星导航、GIS电子地图等的综合集成和管理,而是实现视频监控和报警的简单传输。以银河TM-XP2.0为代表的视频监控联网管理平**全能够满足平安城市建设的综合集成需要。

  2、金融行业安全保卫工程

  目前简单实现局部智能化和局部集约化管理的金融行业电视监控系统主要有中国银行、中国人民银行、中国建设银行、中国农村信用社等,他们在采用集中管理系统时,仅仅集成了视频、报警、电视墙输出等功能,其他功能的实现还需要一定时日。

  3、其他行业

  其他行业主要涉及的是酒店、网吧等娱乐、服务行业。

  五、 总结

  传统电视墙监控向智能化和集约化的发展经历了漫漫长路,随着经济的发展,安全防范工作变得越来越重要的今天,宽带网络已经普及、数字化设备也越来越健全,利用先进的网络技术对视频图像、报警处理、语音对讲、门禁控制、电子身份认证、灯光联动、远程调度、电子地图等设备或子系统的综合集成,构建具有信息采集、传输、控制、显示、存储、管理等功能,对需要防范的目标实施报警、视频监控和安全管理的智能化和集约化发展已经势不可挡。

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[责任编辑:郭小青]

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