大型數字高清視頻安防系統改造升級

劉芳

摘 ?要：該項目主要對浦東新區東明路街道辦事處轄區內老舊封閉型居民住宅小區技防設施進行改建。通過對視頻監控系統、出入口控制系統的改建，并結合派出所聯網服務和應用系統、運維保障系統以及遠程傳輸系統等，實現浦東新區東明路街道封閉型居民住宅小區技防重要區域的覆蓋，為浦東新區各小區的安全防范提供良好的信息化支撐基礎，同時真正體現了安全防范系統的社會效益。

關鍵詞：安防系統;系統架構;網絡傳輸

中圖分類號： TP277 ? 文獻標志碼：A

1 項目背景

根據滬委辦發【2017】6號《浦東新區社區治安頑疾治理三年行動計劃》以及滬公浦發【2017】40號《關于對本區老舊封閉型居民住宅小區技防設施建設情況開展排查的通知》、滬公浦發【2017】69號《分局社會治安頑疾治理三年行動計劃（2017-2019）實施方案》，為了全面推進本區社會治安防控體系建設，上海市浦東新區人民政府東明路街道辦事處對轄區內老舊封閉型居民住宅小區技防設施進行改建[1]。

東明路街道凌一等29個小區原來已建成一套小區模擬監控系統，小區門衛室邊懸掛監控110聯網標識牌，各小區監控圖像均通過光纜鏈路連接到派出所監控中心。東明路街道在東明路派出所設置一處機房及監控室對轄區內各小區監控錄像統一監管。

由于小區監控系統建成多年且均為模擬監控設備，部分圖像老舊不清晰，每年設備故障率也不斷升高，已難滿足當前小區高清機智能化監控需求。

同時東明路街道部分小區原已建成部分出入口通行道閘，且大部分道閘均為人工遠程控制，不具備車牌記錄功能。小區主出入口大部分均未設置人行出入控制設備，難以滿足當前小區出入口管理需求。

2 系統改造升級內容

本次老舊小區治安防控安全技術防范系統由老舊小區安全技術防范系統及和派出所集中應用系統2個部分組成。老舊小區安全技術防范系統由視頻監控系統、出入口控制系統（小區出入口車輛、人行道閘）等組成。本次項目建設內容為浦東新區東明路街道29個小區的技防改造。主要內容如下。1）對29個小區的視頻監控系統進行高清改造，并增加人臉識別設備。2）對29個小區的網絡系統進行建設，包含小區內部監控網絡與派出所聯網2個部分。3）對29個小區的出入口控制系統進行改造，新增車輛、人行道閘等設備。4）對派出所的集中應用系統進行建設，包括派出所聯網應用系統及派出所技防監管應用系統2個部分[2]。

3 系統改造技術方案

3.1 監控系統建設內容

根據招標文件要求本項目在小區出入口、主要通道及人員密集處及治安案件多發地、監控中心配置彩色高清數字攝像機。

所有高清數字攝像機的視頻信號均接入小區內監控機房的匯聚交換設備，并在小區本地設置專業級圖像存儲錄像設備（熱插拔）用于保存高清視頻錄像。每臺專業級圖像存儲錄像設備（熱插拔）均配置專業顯示終端[3]。

3.1.1 系統架構

該小區內高清監控系統擬采用網絡IP高清監控系統架構（如圖1所示），整個系統主要由前端視頻信號采集設備、終端圖像存儲及顯示設備、中間環節的系統傳輸設備三部分組成。

3.1.2 前端設計

該項目除出入口車牌采用與出入口控制系統配套的一體化半球定焦攝像機，監控室攝像機采用一體化半球定焦攝像機外，其余攝像機均配置與安裝環境相適應的高清手動變焦鏡頭、室外防塵罩支架及配接電源。同時在出入口攝像機配置夜間照明及SD 卡。在人員出入口部位配置人臉抓拍攝像機。

3.1.3 網絡傳輸

該項目小區內監控系統主要采用網絡+光纖架構。每個小區在安防中心（門衛室）設置匯聚網絡交換機，并以此為起點鋪設光纜并配置接入層交換機構成主干網絡。各攝像機通過網線與接入交換機互通，從而構建起一個完整的小區監控網。

安防中心（門衛室）匯聚交換機除匯聚小區本地監控網外，同時具備上聯端口，并通過光纖連接至所屬派出所，實現小區數字視頻安防監控系統和屬地派出所的聯網。

3.1.4 終端設備

該項目終端設備主要包括專業級圖像存儲錄像設備、防泄密模塊、顯示設備、UPS以及機柜等。

其中，專業級圖像存儲錄像設備（熱插拔）除了用于對所有接入高清數字攝像機視頻流的統一轉換、處理，并進行集中存儲外，同時具有人臉抓拍并發存儲、響應“上海安全技術防范監督管理平臺”主動調閱攝像機圖片（圖像）要求等功能。

3.2 小區出入口控制系統方案

東明路街道部分小區原已建成一套小區車輛管理系統。由于設備建成時間較長且維保響應不及時，大部分道閘均無法滿足當前智能小區出入口管理的新要求。因此本項目對東明路街道29個小區的出入口系統進行了整體換新。

該項目小區出入口控制系統可分為車輛出入控制系統和人行出入控制系統2個部分。

在小區出入口設置車輛出入控制系統，從而實現小區車輛進出信息管理，通過進出車輛車牌識別，動態捕獲車輛號碼，記錄進出場時間、車輛類型和車輛身份等基本信息，增強小區車輛出行效率，方便物業管理。

在小區出入口設置人員出入控制系統。實現小區內部業主、外來人員管理和服務工作，動態管理進出人員身份信息，通過刷卡方式管理社區人員及非機動車進出。

3.2.1 車輛出入口控制系統架構及組成

車輛出入控制系統主要分為前端與中心管理端，前端車輛出入口子系統將基于車輛信息進行充分采集，并匯聚至中心管理端，實現社區車牌數據的采集、更新、權限劃分，最終將大數據匯總至上級平臺，把小區內前端設備捕獲到的智能數據，通過安全邊界設備從小區傳送到公安圖像網，再通過后臺進行數據的挖掘、比對、碰撞、實現深層次的應用，并可以黑名單布控報警。

車輛出入口主要管控通行車輛的進出，記錄過車信息，形成車輛進出行駛軌跡，為后續的管理提供詳實的數據記錄。

系統前端對經過的車輛進行捕獲、抓拍，獲得車輛圖像并自動實時識別車牌字符，記錄車輛經過的事件、地點、車牌號和車牌顏色等數據，實現對車輛出入口的24 h全天候監控覆蓋，記錄所有通行車輛，自動抓拍、記錄、傳輸和處理。同時系統能完成車牌、車主信息管理、收費和對賬等功能。

系統傳輸部分負責完成數據、圖像、視頻的傳輸與交換。

后端完成數據信息的接入、比對、記錄、分析與共享。

3.2.2 人員出入口控制系統組成

該項目根據東明路街道29個小區現場情況，在出入口通道設置全高擋板式電控通道閘。從而實現封閉式出入口，保證行人或非機動車無法避開攔擋部分而強行通過。系統由ID卡、讀卡器、控制器及云端服務器等組成。支持聯機或脫機獨立運行，系統可實現設備資源、人員權限與配置的統一管理。

3.3 派出所集中應用系統方案

該項目派出所集中應用系統主要包括從小區到派出所的網絡傳輸鏈路建設以及派出所監控中心的應用平臺系統建設。其中應用平臺系統建設又可以分為派出所聯網應用系統以及派出所技防監管應用系統。

3.3.1 網絡傳輸方案

該項目在派出所與各小區間通過光纜系統進行聯網，并在派出所設置交換設備，完成派出所系統的網絡交互內容。本次與派出所聯網采用公安專線，我公司僅負責接入部分。

由于該項目的網絡系統為獨立網絡，不與外部網絡實現互聯，因此在網絡安全方案過程中，主要側重于網絡分段和網絡非法接入。

為了保障系統安全性，在該項目網絡系統架構及整體安防聯網系統中，將實行嚴格的安全登陸機制，任何用戶只有通過相應管理授權，才能登陸本系統。

同時在小區每臺專業級圖像存儲錄像設備上安裝防泄密USB防插拔設備，以實現在小區防止圖像數據從專業級圖像存儲錄像設備中導出，合法用戶在授權環境下正常使用數據不做任何限制，一旦進行非法授權操作，將觸發派出所應用系統的報警提示，以提供安全防護。

該項目老舊小區安全技術防范系統與所屬派出所擬采用數據結構獨立的專用網絡，并保障傳輸帶寬。運維保障管理系統具備與“上海安全技術防范監督管理平臺”的互聯互通功能。

3.3.2 派出所聯網應用系統方案

本項目在派出所監控中心建立了一套聯網應用系統。該系統主要包括派出所匯聚交換機、接入安全網關、中央信令服務設備、全交換流媒體服務設備、集成顯示應用工作站、雙路高清解碼設備以及42寸高清彩色專業液晶顯示器。其系統架構圖如圖2所示。

3.3.3 派出所技防監管應用系統方案

該項目在派出所監控中心建立了一套技防監管應用系統。系統主要包括技防監管數據庫服務設備、技防監管系統應用軟件及客觀評價應用軟件、集成顯示應用工作站。

整個監管應用系統能自動監測技防設施及系統的運行狀態，并根據監測情況對數據進行分類，將故障信息自動分發至維護保養單位。

4 項目具體重難點分析

本項目因為涉及老舊小區系統改造，所以實際情況非常復雜，各種矛盾凸顯。由于項目施工必定會涉及到路面開挖，也就給居民出行造成一定影響，后通過告示板和居委會、物業的介入來協調與居民的關系，得到絕大部分居民的理解和支持，為后期項目能夠順利實施提供了保障。

在施工過程中，出現了錄像回放質量差的問題，有一臺攝像機回放錄像出現馬賽克現象，特別是對于運動圖像，會更加模糊不清，在檢查線路傳輸和電源電壓、更換設備后都沒有發現問題，后來考慮是否是因為攝像機亮度過低造成的，重新調整攝像機亮度加以補償后回放錄像馬賽克現象消失。

在智能車輛道閘系統施工過程中有一個小區的道閘閘桿升起后，車輛通過后不落桿。經過檢查電閘主控板，發現正常情況下PCB控制板在有供電時，PCB板上的“RUN（運行）”指示燈應點亮，操作PCB板上的“升”“降”“停”按鈕指示燈應點亮，電閘應做相應動作。電閘做升閘動作時，固態繼電器驅動指示燈“Motor（電機）”應點亮;做降閘動作時，“Motor（電機）”及換向繼電器驅動指示燈“Relay（繼電器）”應同時點亮，換向繼電器應有吸合動作。升降過程中，PCB板接收傳感器的到位信號而結束動作。如果6 s內接收不到相應的到位信號，CPU會自動保護電機而結束動作。現場的PCB板上的“Run”燈一直在閃爍，按‘復位鈕后仍不能恢復正常，說明是PCB板有損壞，更換道閘主機后恢復正常。

5 應用效果分析

經過85個日歷日的項目建設，東明路街道凌一等29個小區安防設施改造項目如期完成。監控系統經過改造，已經實現全部圖像高清化，并在出入口具備人臉識別功能，對小區的綜合治安管理起到重要作用。

在對原有出入口控制系統拆除并新建一套出入口管理系統后，車輛出入口控制系統除了滿足車輛管理及出入口控制要求外，還具有全自動識別、自動比對、自動結算功能。人員出入口控制系統除滿足人員安全管理及出入口控制要求外，同時具有刷卡識別功能，并具備人臉比對自動識別接口。

本項目將小區監控系統及出入口管理系統通過光纜接到屬地派出所監控中心，從而使管理更有效便捷，一旦發生案件，即可實時響應。系統建成后既能滿足小區安全和動態管理需要，又能提高快速反應能力。

6 結語

本項目為老舊小區改造，施工環境比較復雜，又存在工期緊、任務重的現實問題，由于我們前期認真地對現場進行勘察，系統深化設計，通過了由浦東新區公安局治安支隊技防職能管理部門、建設單位、專業設計單位、上海安全防范報警協會技術專家組成的深化設計評審會。在施工過程中遇到問題解決問題，使項目能夠順利竣工，在設備安裝調試完畢后，根據《安全防范工程技術規范》（GB 50348—2004第7章）要求進行系統檢測合格，并經過上海市公安局技防辦驗收合格。

參考文獻

[1]潘仲毅.工業園區數字高清視頻監控系統設計[J].電子技術與軟件工程，2018（10）：52-53.

[2]徐定宇.數字視頻監控系統的智能化建設與實現研究[J].信息與電腦（理論版），2017（9）：111-112，115.

[3]李重.數字視頻監控系統的設計與實現[J].新媒體研究，2015，1（15）：17，41.

[4]王志.探討大數據時代的高清視頻監控存儲[J].信息通信，2016（9）：92-93.