智能視頻監控系統在碼頭園區安全防范中的應用

摘 要：近年來，人工智能技術不斷發展，智能視頻監控系統對于提高碼頭園區內的區域安全防范水平以及加快發展以主動預防為主的視頻監控系統起到了重要作用。鑒于此，探討了智能視頻監控系統是如何有效地解決碼頭園區安全問題，做好“事先嚴密防范、事發及時挽救、事后妥善處理”的。

關鍵詞：視頻監控;安全防范;綜合管理平臺;碼頭園區;主動預防;改造

中圖分類號：TP391.41;TN948.6? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2022）12-0052-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.12.014

0? ? 引言

景區視頻監控系統建設，可實現各景區全節點、全場景的數字化，并以網絡通信及數字化技術為基礎，建立一套高集成、高智能化的管理機制，能夠滿足統一的配置管理、數據共享、功能聯動和業務優化等系統需求[1]。以保障游客人身和財產安全為基礎，以提升游客體驗效果為目標，通過對景區服務流程的智能化升級與系統設計，可以實現讓景區管理人員更高效、更貼心，讓游客更舒心、更滿意的目標[2]。

1? ? 案例概述

本項目案例園區共由6棟辦公樓、3個迎賓碼頭、1棟候船樓和1棟輔樓組成，總占地面積約71 489 m2，視頻監控系統需要覆蓋園區主要出入口、停車場、游客集散地、主要車行路段等部位。本項目是根據用戶自身需求對視頻監控系統進行改造升級，改造的目的是提高碼頭園區內的區域安全防范水平，加快發展以主動預防為主的視頻監控系統，從而有效實現“事先嚴密防范、事發及時挽救、事后妥善處理”。

2? ? 項目現狀分析

項目所在地作為黃浦江觀光游輪碼頭，大量游客集中出行，人數不斷創出新高，不但造成園區管理人員管理難度極大，亦帶來了巨大的人身安全隱患及資源破壞危險。在這一背景下，原有監控系統主要存在以下隱患和痛點：

（1）原有監控系統已使用多年，且為模擬監控系統，構架老舊;

（2）監控線路老舊且因園區綠化改造導致挖斷多次，部分主干線纜已經無法使用;

（3）監控機房線路雜亂且無標簽，電源供給系統損耗嚴重，導致供電不足;

（4）監控顯示器老化，成像模糊;

（5）原有模擬監控攝像機無紅外補光燈，夜間圖像顯示模糊，無法起到安全警示作用。

3? ? 視頻監控系統設計思路

本方案的設計以“先進性、可靠性、實用性、標準性、經濟性、擴展性、安全性”為基本原則[3]，監控系統拓撲圖如圖1所示。

系統的設計以滿足用戶實際需求為第一目標，系統硬件采用專業設備，對關鍵設備采取冗余備份措施，采用模塊化軟件，確保本項目的視頻監控系統安全并長時間穩定運行。主要設計思路如下：

（1）采用高清數字監控，具備400萬像素的圖像顯示和信息化管理功能，采用帶紅外功能的攝像機確保夜間也可正常監視;

（2）采用高清攝像機覆蓋園區內主要出入口及停車場、園區主要車行路段等重要位置，采用密度流控攝像機覆蓋游客集散地;

（3）采用先進的智能視頻監控系統管理平臺，為后期功能擴展預留功能接口;

（4）錄像的存儲具備RAID功能，錄像天數不小于30天;

（5）機房顯示采用LCD超窄邊液晶拼接屏，實現畫面的單屏、跨屏、漫游、局部全屏、整屏拼接等功能;

（6）管理平臺系統采用高穩定性的B/S架構，規避了PC中毒、崩潰等問題對系統的影響;

（7）方案設計以網絡通信及數字化技術為基礎，搭配智慧景區管理平臺，便于用戶通過后期二期項目實現和完善智慧景區管理系統。

4? ? 前端攝像機設計思路

本項目的前端攝像機采用筒型網絡攝像機及網絡高速球機，覆蓋園區的主要出入口及停車場、園區主要車行路段、游客集散地等位置，前端攝像機點位表如表1所示。

4.1? ? 主要出入口及停車場監控點位設計方案

主要出入口及停車場作為游客、各類人員、各種車輛的必經之路，是最容易出現安全問題的重點位置之一[4]。它是園區管理的重中之重，其視頻監控系統的完好性直接關系到游客的生命和財產安全，因此采用高清攝像機進行全面監管。

4.2? ? 園區主要車行路段監控點位設計方案

對主要車行路段進行實時監控，能方便管理人員及時排除交通意外事故和對車輛的流量進行實時監控，故采用高清攝像機進行全面監管。

4.3? ? 游客集散地監控點位設計方案

園區內游客的流動，容易造成景區內發生意外事故或對景點造成生態上的破壞，故通過高清視頻監控，隨時掌握游客在景點內的情況，在發生意外情況時，安保人員和相關人員能第一時間趕赴現場，確保人員的安全并提供救援，降低各項危險發生概率，因此采用高清攝像機（云臺球機）進行全面監管。

4.4? ? 前端攝像機存儲容量設計方案

本項目新增加的攝像機共計32臺。其中400萬像素筒型攝像機29臺，400萬像素球機3臺，錄像采用H.265編碼格式，設計錄像存儲天數為不小于30天。錄像的存儲需要具備RAID功能，整個系統所需要的存儲容量為：

400萬像素筒型攝像機：29點位×4M的平均碼流/

8位每字節×3 600 s×24 h×30 d×CBR系數1.1=

41 342 400 MB≈39.42 TB。

400萬像素球機攝像機：3點位×4M的平均碼流/

8位每字節×3 600 s×24 h×30 d×CBR系數1.1=

4 276 800 MB≈4.07 TB。

說明：此處碼流以Mb/s為單位，錄像存儲裸容量以TB為單位。400萬像素筒型攝像機采用H.265編碼格式碼流按4M計算，400萬像素球機采用H.265編碼格式碼流按4M計算，CBR系數按1.1計算。

30天錄像所需硬盤空間合計為39.42+4.07=43.49 TB，本項目采用8 TB硬盤作為存儲介質，共需6塊硬盤。所以，為了創建RAID5需要的硬盤數量為7塊（比實際需要的多1塊硬盤，RAID的硬盤陣列編號為2號至8號），同時還需要1塊沒參與RAID的1號硬盤作為熱備盤使用，也就是當陣列中出現了任意一個故障硬盤的時候，該熱備盤就可以自動替換掉發生故障的硬盤并自動重組陣列，讓RAID在出現故障盤時能得到及時處理，以提高RAID的安全性。綜上所述，本項目最終使用了8塊8 TB的硬盤。

5? ? 傳輸網絡系統設計思路

傳輸網絡系統是項目建設重要的組成部分，是保障前端設備能夠安全、高效、準確傳輸的環節，本架構適合視頻監控系統的應用，其原因在于監控系統95%以上的數據流是單向傳輸，整體網絡傳輸采用如下方案：

（1）監控中心至各室外不銹鋼防水箱網絡傳輸采用6芯室外單模光纜，分路供電采用室外電源線;

（2）各室外不銹鋼防水箱至各攝像機網絡傳輸采用6類室外非屏蔽網線，分路供電采用室外電源線。

6? ? 監控中心設計思路

監控中心負責實現所有攝像機實時畫面資源的匯聚、結構化數據的分析與展示，可對其提供統一管理。監控中心系統架構圖如圖2所示。

6.1? ? 智能視頻監控管理平臺介紹

本方案的監控管理平臺采用LINUX系統，該管理平臺通過把前端網絡高清攝像機、后端高清存儲設備、視頻綜合平臺和顯示大屏等進行有機組合，實現整個系統的全高清、全網絡化，體現出系統的高集成化、高智能化、高可靠性、高擴展性、高易用性等優勢，平臺也具備良好的運維管理功能。

6.2? ? 顯示系統介紹

本方案顯示系統選用4塊窄邊拼縫LCD拼接大屏。LCD拼接大屏是一種性價比較高的顯示系統方案，相比于DLP、LED全彩大屏，LCD大屏具有經濟性好、亮度相對高、使用壽命長等優勢，也是業界主流的大屏拼接顯示方案之一，可實現畫面的單屏、跨屏、漫游、局部全屏、整屏拼接等功能。

6.2.1? ? 單屏任意分割顯示模式

每一塊LCD拼接大屏可單獨顯示不同的輸入源信號，單屏任意分割顯示模式如圖3所示。

6.2.2? ? 整屏拼接顯示模式

整屏拼接顯示模式如圖4所示，即4塊LCD拼接大屏作為一個合并的大屏顯示輸入源信號。

6.3? ? 機房配套系統介紹

6.3.1? ? 機柜設施

根據項目實際情況統計各種設備的安裝尺寸，從而計算所需占用的機柜空間，并合理進行規劃，整體考慮機柜尺寸、承重、線纜走線情況等，規劃好設備在機柜內的部署。

6.3.2? ? 配電設施

設備供配電配套設施是設備正常運行的前提和保證，設備供電的穩定運行對視頻監控系統而言尤為重要，每個室外箱采用獨立一路的供電方式，并且和監控中心設備供電分開，所有的供電均需采用不間斷供電系統。

7? ? 平臺預留智能化監控功能探討

本方案選用的智能視頻監控管理平臺具備良好的擴展性，便于用戶通過后期二期項目實現和完善智慧景區管理系統，以網絡通信及數字化技術為基礎，建立一套高集成、高智能化的管理機制。平臺主要有以下預留功能：

7.1? ? 游客分析統計

二期項目可通過安裝支持客流統計的攝像機及支持人臉抓拍的攝像機實現對園區內各類人員及游客人數的統計和分析，便于用戶的管理人員更好地把控人員數量的統計情況，有預期地及時采取相應的管理和安全保障措施。

7.2? ? 旅游交通管理系統

二期項目可通過安裝各景點通行道路卡口，分析檢測道路流量信息。隨著園區車輛保有量的不斷增加，園區極易在黃金周期間發生擁堵，旅游交通管理系統可對未來一段時間內的車輛流量進行預測和判斷，建設基于車牌識別的出入口系統實現自助繳費快速通行，同時將停車場內的空余車位通過通景道路及移動端進行信息發布，方便游客選擇景點及停車場，規劃出行路線;旅游交通管理系統還可對各景點擺渡車及游船進行軌跡分析和視頻報警管理，同時對部分路段進行違章停車檢測，對園區內的車輛進行有效監管，保持道路正常的通行秩序。

8? ? 結語

近年來，人工智能技術得到了不斷發展，亦促進了傳統意義上的視頻監控系統更進一步向智能化視頻監控系統升級。AI給用戶的最終價值是應用，當前大部分旅游景區均處于向智能視頻監控系統發展突破的階段，本文旨在分析如何利用智能視頻監控平臺、基于大數據來優化園區管理運營效率，提升旅游服務品質，加強市場營銷效果，從而為未來景區的全方位智能化打下堅實基礎。

[參考文獻]

[1] 秦健勇，楊麗君.基于物聯網技術的樓宇智能化綜合安防監控系統設計[J].自動化與儀器儀表，2021（5）：82-86.

[2] 孫侃.網絡視頻監控系統現狀和發展趨勢[J].科技資訊，2017，15（24）：31-32.

[3] 伍小青.高清網絡的視頻監控系統的設計與應用[J].數字通信世界，2016（4）：232.

[4] 鄧澤國.安防視頻監控實訓教程[M].2版.北京：電子工業出版社，2015.

收稿日期：2022-03-17

作者簡介：巢旭（1982—），男，上海人，工程師，研究方向：建筑智能化。