天津市河西區規劃分局視頻監管綜合應用技術方案

天津市河西區規劃分局 （天津市河西區規劃分局 天津 300201）

天津市河西區規劃分局視頻監管綜合應用技術方案

天津市河西區規劃分局 （天津市河西區規劃分局 天津 300201）

隨著我市全新城市定位的出臺，工程建設量逐年提高，工程管理要求愈加嚴格，城市規劃管理也面臨了新的挑戰。因此，實現項目的隨時監管成為當前執法監察工作亟需研究的新課題。視頻監管綜合應用技術的開發和利用，解決了這一難題。概括介紹了該系統的設計原則，簡要分析了該系統的應用需求，并對其總體設計方案進行敘述。

城市規劃 執法監察 視頻監控 3G

1 項目概述

視頻監控系統設計時應遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則，并綜合考慮維護及操作因素，為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統設計內容是系統的、完整的、全面的，設計方案具有科學性、合理性、可操作性。

1.1 先進性

該系統集國際上眾多先進技術于一身，體現了當前計算機控制技術與計算機網絡技術的最新發展水平，適應時代發展的要求。

1.2 經濟性與實用性

充分考慮視頻監控系統實際需要和信息技術發展趨勢，根據施工現場的特點，設計選用功能適合現場情況、符合視頻監控要求的系統配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現最佳的性能價格比。

1.3 可靠性

本系統基于可靠的網絡通信技術，能確保系統級別的高穩定性和可靠性，滿足7×24小時、全年365天的全天候長期穩定運行。

1.4 穩定性

視頻監控系統的設計具有較高的穩定性，系統具有一整套完善的系統管理策略，可以保證系統的運行安全。

1.5 擴展性

視頻監控系統設計中考慮了今后技術的發展和使用需要，具有更新、擴充和升級的可能。

2 需求分析

目前系統需求描述如下：

①建立視頻監控系統，對每個工地安裝1～3個攝像機，全部使用室外一體化云臺方式安裝，要求具有云臺轉動和變焦變倍功能，一體化云臺攝像機安裝在戶外立桿上方，用于監控現場施工項目是否違規。

②前端工地部署3G網絡視頻服務器，可以內置一塊硬盤用于存儲現場實施視頻，滿足用戶日后查證和檢索的需要，規劃局可以通過3G網絡對現場進行監控。

③建立視頻監控綜合應用系統，對施工現場的圖像進行集中監控管理和控制。

④當發生緊急事故或視頻監控中心對圖像要求比較高時，規劃局監控中心對部分重要視頻信息做二級備份存儲，視頻數據在本地存儲的同時，傳到規劃局監控中心，由監控中心再進行二次存儲，以此達到熱備份存儲的目的。

⑤建立網絡化監控中心，在天津市河西區規劃分局部署視頻監控管理平臺，通過公網，可以實時察看各個工地的現場情況。

⑥天津市河西區規劃分局各級領導通過客戶端連入監控平臺，通過統一平臺授權，實現所轄區域范圍內監控的察看與管理。

3 系統總體設計

3.1 總體設計說明

本系統將從視頻監控系統的實際需求出發，通過嚴謹的設計，建立起高效的、全方位、全天候的、立體化的安全防范網絡。管理人員通過此高科技手段，能實時掌握工地各個監控點的動態變化，能隨時記錄、調用有關信息，能進行有針對性的監管。

本系統設計應能實現的目標為：施工現場遠程巡查；錄像存儲；遠程在線錄像資料的智能化檢索、回放、保存；視頻監控需能實時反映施工現場總體情況；若前端主動發出報警信息后，監控中心監控圖像應自動切換到發生報警的施工現場；系統能對設備進行管理；系統能對登錄平臺用戶進行管理，為不同級別用戶配置權限功能。

3.2 系統結構（見圖1）

視頻監督管理系統是基于網絡的視頻監控系統，利用網絡傳輸視頻信號及相應數據，監控中心可以實時查看施工現場情況。系統由工地監控系統、天津市河西區規劃分局監控中心、傳輸網絡組成，再配合相應的軟件平臺。按功能總體可以分為4層結構：設備接入層、網絡傳輸層、中心管理層和業務處理層。

3.2.1 設備接入層 設備接入層主要指安裝在施工現場，對施工現場情況實現實時音視頻采集及報警信號采集，主要包括視音頻、報警信息的采集設備、報警聯動輸出設備和音頻功放設備等。

3.2.2 網絡傳輸層 網絡傳輸層是依托現場3G網絡，通過3G網絡進行傳輸。

3.2.3 中心管理層 中心管理層包括接入服務器、管理服務器、數據庫、流媒體服務器、存儲服務器、報警服務器等模塊，為整個系統的運行提供管理支撐。

3.2.4 業務處理層 業務處理層是整個系統的最終展示，它實現了對視音頻數據的瀏覽、對各種采集數據的匯總以及處理等功能。

3.3 系統組成

3.3.1 監控前端系統組成 前端視頻采集通過設置在工地的監控攝像機來實現；視頻信號通過視頻線接至監控專用3G視頻服務器，實現錄像存儲；根據需要及實際網絡情況，把視頻圖像等傳輸至遠程監控中心。

3.3.2 規劃局工地監管系統組成 監控中心系統由以下部分組成：

①管理服務器：是整個系統的核心組件，提供統一的認證、授權、管理服務。

②存儲服務器及IPSAN：當發生緊急事故或視頻監控中心對圖像要求比較高時，規劃局監控中心對部分重要視頻信息做二級備份存儲，以此達到熱備份存儲的目的。

③流媒體服務器：支持實時視頻數據的轉發及分發；支持存儲數據的回放點播（VOD）；支持Qos管理，對帶寬進行合理使用；支持用戶和事件的優先級管理；支持級聯和分布式部署；支持視頻流相關的統計信息。

④電視墻及解碼器：支持軟件解碼大屏輸出，支持解碼卡、解碼器、模擬/數字矩陣控制輸出，支持鍵盤、3D搖桿控制，支持高清解碼輸出，支持文件回放上墻，支持報警聯動上墻；支持對其他標準客戶端軟解碼VGA輸出的協同控制。

⑤WEB服務器：為系統管理、流媒體、報警轉發、集中存儲檢索等所有應用服務器提供統一WEB訪問界面，為前端監控設備提供統一遠程監視、查詢、系統管理預維護、參數設定、設備監測等B/S訪問界面。

⑥報警服務器：為系統實現所有報警（觸發）事件的管理、分發以及與技防聯網報警系統等集成信息的分發及上傳服務。

⑦客戶端（包括手機客戶端）：實時監控。認證訪問監控所有現場設備，可以實現輪循預覽、電子地圖等功能。

3.4 功能設計

通過以上分析可知，系統應能實現如下功能：①監視功能：采用高品質攝像機，獲得監視范圍內清晰的視頻圖像，滿足施工現場不同部位的監控要求，實現24小時監控。②報警聯動功能：實現報警系統和視頻監控系統的聯動，在監視器上顯示報警所在位置的視頻畫面，提醒值班人員快速處理。③管理功能：管理人員或授權訪問人員，能通過訪問監控系統，實時預覽監控畫面、回放歷史監控圖像、下載監控資料等。④預留擴展接口：滿足今后監控點位增加的需要。⑤客戶端：河西區規劃分局各級通過平臺授權訪問前端的相應視頻。

4 系統優勢分析

本系統在設計充分考慮了系統高分辨率視頻圖像和較低帶寬的現實條件，采用了先進的H.264視頻壓縮技術、動態調整編碼參數、視頻雙碼流技術等，較好地解決了高分辨率視頻存儲與低帶寬網絡傳輸的要求。

4.1 先進的H.264視頻壓縮技術

視頻監控終端采用H.264數字編碼技術，高編碼效率（相同的重建圖像質量，碼率較MPEG-4節約30%左右），靈活的編碼策略，適應不同應用和不同網絡帶寬。

4.2 視頻雙碼流

為了滿足系統更好的適應網絡帶寬以及存儲高質量圖像的要求，本系統選用的網絡攝像機支持雙碼流，即本地可采用高分辨率存儲高畫質的視頻圖像，而針對網絡帶寬較低的情況則采用低分辨率的實時流網絡傳輸滿足實時監控的要求。

4.3 系統可用性高

本系統設計時，充分考慮到系統全天候、24小時的要求，在系統構架上選用網絡攝像機+企業存儲模式。

4.4 管理平臺特點

平臺可適應局域網、廣域網、3G移動網絡、Wifi網絡等多種網絡集合，平臺支持NAT穿越，可穿越防火墻、網閘。

支持視頻圖片電子放大；支持3D放大功能，當選定球機圖像的區域后，鏡頭可直接縮放到框選區域；支持設備斷電記憶功能，當前端球機斷電恢復供電后，仍然恢復到斷電前狀態。

4.5 實際工作中顯示出的優勢

4.5.1 提高工作效率 監管人員通過這一系統，只需輕點鼠標或手機觸屏，通過寬帶網絡，可以從顯示器或者3G終端看到清晰、逼真的實時監管圖像。還可以通過監控系統對在建項目進行每日、每周的定期檢查，尤其手機監管模式，無需固定辦公地點，凡是有網絡覆蓋的地點，都能隨時調取施工現場監控，在節省人力、物力、財力的基礎上，最大限度的提升了工作效率。

4.5.2 提高監察質量 通過在施工現場安裝“建設項目實時監察系統”的方式，能有效地實現對在建項目的實時管理。工作人員能第一時間了解施工現場狀況，掌握施工部位，調取項目相關信息，使建設過程中的問題得以及時發現。

4.5.3 革新工作方式 這種新型技術的運用，是執法監察工作方式的一次重大革新。在很大程度上方便管理人員及時了解建設工程現場施工情況，掌握施工進度第一手資料。這種遠程監控系統的開發研究，能真正實現對在建項目的實時監控，督促建設項目按照審批要求建設，促進了監察工作方式的轉變。

2011-11-06