智能小區視頻監控的技術與應用

周海興

?

智能小區視頻監控的技術與應用

周海興

廣東南方電信規劃咨詢設計院有限公司惠州分公司，廣東 惠州 516000

介紹了智能小區視頻監控的特點，簡單介紹了EPON技術及其應用，論述了泛范圍的大型視頻監控系統的現狀與問題，分析了基于EPON技術的智能小區視頻監控系統的實現方式和設計案例，同時說明了這種解決方案的優勢。

EPON技術；智能小區；視頻監控

引言

隨著現代化城市住宅小區制度在我國的普及和發展，小區的信息化建設不斷深入。各小區特別是大中型城市小區都加快了信息網絡平臺的建設，小區系統正逐步轉向利用網絡和計算機集中管理信息的新階段。

為了更好地保護財產及小區的安全，根據小區用戶實際的監控需要，一般都會在小區周邊、大門、住宅、倉庫、機房、停車場等重點部位安裝攝像機。小區監控系統往往將視頻監控、實時監視、多畫面分割顯示、云臺控制等功能有機結合，同時監控主機自動將報警畫面及錄像紀錄，做到報警聯動，有助于及時處理警情，保護小區財產和工作人員的安全，最大限度防范各種入侵，提高保衛人員的工作效率以及處理各種突發事件的反應速度，給管理人員提供一個良好的工作環境，確保整個小區的安全。

1 智能小區監控系統概述

智能小區監控系統可分為周界防范報警系統、數字視頻監控系統、樓宇可視對講系統、出入口控制系統常年連續地穩定運行，保證監控系統的實時性和可靠性要求。

在智能小區監控系統的配置中，有別于銀行、交通等重要行業的監控要求，小區監控重在搭建安全的生活環境，并不需要如重點行業般的全面和嚴密，因此在搭建小區監控系統中，綜合多種因素，需要重點考慮以下三點。

（1）重點區域實施定點無遺漏監控，堵住防范漏洞。小區的重點區域包括小區出入口、電梯、保安崗亭、配電房等危險區域。這些場所需要進行全方位監控。（2）重要區域整體動態監控。這些區域包括小區周界圍墻邊界、主要通道（尤其是車輛通道）、停車泊位區域、中心廣場及電梯廳。這些場所需要進行總體狀態監控。（3）小區監控中心的配置有很多并不具備專業的機房條件和專業的操作人員，因此監控中心的設備配置需充分考慮耐用性、低維護率和易操作性。

2 EPON技術在視頻監控技術中的優勢

無源光網絡（PON）系統由光線路終端（OLT）、光網絡單元（ONU）和光分配網絡（ODN）組成，光纖為傳輸媒質，采用無源光分路器（POS）或耦合器（ODN的一部分）的PON可實現點到多點網絡拓撲結構。以太無源光網絡（EPON）在物理層采用了PON技術，在鏈路層使用以太網協議，利用PON的拓撲結構實現以太網的接入，在以太網之上提供多種業務，EPON綜合了PON和以太網兩者的優點。EPON技術可以低成本提供更高的帶寬和更全面的服務，同時EPON的體系結構也符合G.983標準的大多數要求。EPON技術具有可實現點到多點網絡拓撲結構（星型、樹型等）、組網成本低、無源光纖傳輸、高帶寬、擴展性強、服務重組靈活快速、能與現有的銅纜以太網兼容、網絡管理與傳輸管理極為方便等特點。針對IP視頻監控系統監控前端設備的接入問題，即光纖資源十分有限，或監控點成不規則線形分布，或監控點呈非均勻性密集等情況，將EPON技術應用于IP視頻監控系統中，可為用戶提供低成本、高品質、大規模的視頻監控較佳的接入解決方案。由于EPON可提供高達1?GB/s的傳輸帶寬，因此非常適用于高速公路視頻監控系統的傳輸網絡。目前，基于EPON技術的IP視頻監控系統（簡稱EPON視頻監控系統）是泛范圍的視頻監控系統的最佳組網方式，不僅可滿足視頻監控需求外，而且符合國家倡導的“光進銅退”的政策[1]。

EPON視頻監控系統中EPON支持的基本組網方式為星型和樹型。通過這兩種基本組網結構，結合不同類型的光分路器（均分、固定非均分、可調分光比）可以衍生出其他多種網絡形式，以滿足各種應用需要[2]。較之原有的點到點交換機網絡結構，EPON技術采用的點到多點的星型和樹型網絡拓撲結構大大節省了光纖與光纜的數量，同時也節省了交換機等硬件設備，節約了材料設備的采購成本、現場的運輸施工成本及今后的服務管理成本。

EPON視頻監控系統中，室外監控點的攝像機內置編碼器上集成了ONU模塊，使其具有ONU功能。當攝像機完成圖像采集之后，編碼器進行數據壓縮處理，最后形成的IP報文，通過ONU模塊向上傳輸到OLT，這樣就完成了EPON方式接入[3]。

EPON視頻監控系統中OLT提供了靈活的主干鏈路保護功能。OLT上任意兩個PON接口既可互為主備冗余，又可各自獨立傳輸信號。OLT這種設置可滿足靈活配置和應用。OLT的GE（千兆以太網）接口既可接光纖，又可接電纜，這為視頻監控中心提供了多種傳輸方式。如果傳輸的數據量很大，那么可以將OLT的4個GE端口聚合組成相關鏈路。這不但能夠保證帶寬，還可以對傳輸的數據起到保護作用。OLT的PON接口通過光纖連接至POS進行無源分光后，再通過光纖分別連接到各個監控點的攝像機內置的ONU，經ONU上的FE（快速以太網）接口通過電纜連接到高清視頻攝像機進行監控。EPON中一個OLT可以覆蓋20?km，最多可以接入256個ONU節點，組網時可以根據現場情況提供不同的接入方式。EPON中OLT和ONU都具有強大的二層功能，可以采用VLAN、QoS、QinQ等手段對用戶的視頻監控業務進程進行各種控制，保證服務質量與安全[4]。

3 EPON技術在視頻監控技術中的主要功能

通過監控中心的視頻系統的接入管理、認證以及權限分配功能，中心管理平臺完成數據的管理功能，可通過平臺完成存儲資源分配以及存儲設備檢查和存儲數據的檢索功能。EPON技術在視頻監控技術中的主要功能包括以下幾個方面。

（1）系統管理。具有自愈能力，快速故障恢復；只處理認證、控制、配置、注冊等信令信息，服務器故障時，不影響視頻流的存儲和監視；系統內設備實時監控，支持記錄所有功能操作、異常情況的日志，并提供多種檢索、查詢方案；采用國際標準IP傳輸協議和SIP信令協議，為今后開發多種業務應用服務器提供通用接口；支持統一網管功能及對各管理服務器、存儲和編解碼器的統一管理等。（2）查看實時圖像。實時調閱查看所有攝像頭圖像；支持攝像機顯示列表，支持解碼器輸出控制；實時視頻傳輸支持從IPC直送客戶端和解碼器，無須經過視頻管理服務器轉發；支持輪切功能。（3）管理和回放歷史圖像。實現對所有存儲的歷史圖像資源進行檢索、調閱、本地下載、回放等功能；被授權人員可對各監控點的歷史圖像進行回放。（4）攝像機控制。對所有攝像頭進行控制，可以通過客戶端顯示任意圖像，并可遙控球型攝像機或者槍機云臺的轉動以及對變焦鏡頭調節。

4 結論

使用全數字的方式傳送視頻信號，特別是用IP網絡傳送視頻信號，對于現如今的視頻監控系統有非常多的優勢，但對于大規模范圍IP視頻監控系統，常規傳輸網絡需要投入大量的交換機，組成二層或三層計算機網絡，同時還要使用大量的光收發器、視頻光端機等設備，再加上大量的售后維護與服務，為此我們必須另辟蹊徑。

[1]胡玉輝. EPON將成IP視頻監控應用主流[N]. 通信產業報，2014-02-23（7）.

[2]蒙國華. 應用于區域實時監控的EPON網絡設計與實現[D]. 西安：西安電子科技大學，2015.

[3]王立新，胡保民. 長距離EPON的研究[J].中國有線電視，2010（5）：588-590.

[4]蔣晨，施俊. 基于EPON的IP視頻監控系統管理[J].管理觀察，2011（16）：56-57.

Technology and Application of Intelligent Community Video Surveillance

Zhou Haixing

Guangdong Southern Telecom Planning and Consulting Design Institute Co., Ltd., Huizhou Branch, Guangdong Huizhou 516000

The paper introduces the characteristics of intelligent cell video surveillance, briefly introduces EPON technology and its application, discusses the current situation and problems of large-scale video surveillance system, and analyzes the implementation and design of intelligent community video surveillance system based on EPON technology. The case also illustrates the advantages of this solution.

EPON technology; intelligent cell; video surveillance

TN946

A