一、项目背景
某市治安(ān)监控系统分(fēn)為(wèi)一个市局中(zhōng)心,下设26个派出所,各个派出所和市局之间為(wèi)星型拓扑结构。某市原有(yǒu)的治安(ān)监控系统市局矩阵与派出所矩阵没有(yǒu)进行统一的 联网,只有(yǒu)市區(qū)几个派出所的矩阵与市局进行了联网,大部分(fēn)派出所矩阵是从输出口上传几路视频到市局中(zhōng)心矩阵的输入端口,必要时,由下级派出所矩阵把市局需 要的视频切换到上传端口,然后经过光端机传递到市局矩阵的某路视频输入端口,然后市局矩阵再切换这路输入,从而实现市局指挥中(zhōng)心看到下级派出所的某路视频 的效果。
系统局限性:
(1)市局无法及时联网调用(yòng)[敏感词]所有(yǒu)派出所的实时图像,一旦发生突发事件这个监控系统在很(hěn)大程度上会影响领导的临场指挥。
(2)系统无法做到设备统一管理(lǐ),给设备维护以及以后的升级带来很(hěn)大的不便。
(3)矩阵系统只处理(lǐ)视频业務(wù),无法处理(lǐ)其他(tā)业務(wù),通用(yòng)性不强。
(4)系统以模拟设备為(wèi)主,扩容不方便。
(5)无法兼容高清数字产(chǎn)品,系统升级潜力差。
二、基于多(duō)业務(wù)网络交换平台的某市治安(ān)监控系统
為(wèi)了完善原监控系统,某市治安(ān)监控系统采用(yòng)了Infinova公(gōng)司的N3100系列多(duō)业務(wù)网络交换平台,在保护原有(yǒu)监控系统资源投入的前提下,实现各级监控中(zhōng)心及派出所视频资源集中(zhōng)调用(yòng),统一管理(lǐ)。
N3100多(duō)业務(wù)网络交换平台可(kě)以完美的兼容原模拟监控系统,是真正解决传输、交换、存储、管理(lǐ)的全数字化统一管理(lǐ)平台。多(duō)业務(wù)系统内视频只经过一次 编解码,系统采用(yòng)超大规模无阻塞背板交换技(jì )术,提供给每路压缩视频或者数据一个专用(yòng)的光纤传输带宽,让视频或数据可(kě)以无延时、无阻塞、无衰减进行传输,实 时性好;多(duō)业務(wù)网络交换平台采用(yòng)Motion JPEG2000视频编码算法的无损压缩技(jì )术,可(kě)获得当今先进的压缩性能(néng),使得图像质(zhì)量异常卓越。
因公(gōng)安(ān)用(yòng)户有(yǒu)其特殊性,对于公(gōng)安(ān)用(yòng)户来说,视频的清晰度以及无延时性直接关系到案件的破获和突发事件的及时处置,而多(duō)业務(wù)网络交换平台完全解决了这两方面的问题。其系统架构图如图一。
三、系统设计
1、市局系统架构
市局指挥中(zhōng)心是整个监控系统的上级单位和管理(lǐ)枢纽,在原系统中(zhōng),市局只能(néng)在派出所的配合下对前端视频进行调看,而利用(yòng)多(duō)业務(wù)网络交换平台搭建系统后,市局 的监控操作(zuò)人员可(kě)以任意调用(yòng)全市范围内任意监控前端的图像并能(néng)随意控制。市局本地的视频直接通过视频输入卡接入多(duō)业務(wù)网络交换平台系统内部,多(duō)业務(wù)网络交 换平台配置一定数量的输出板卡,操作(zuò)人员只要通过主控键盘键入全市范围内任意一个摄像机的伪编码,即可(kě)调用(yòng)对应监控点图像到监视器上显示,摇动键盘上的三 维摇杆,即可(kě)方便的实现PTZ控制,由此,彻底实现了市局对全市范围内监控前端的主动操作(zuò),彻底摆脱了原系统矩阵不能(néng)联网,控制调看复杂不便的缺憾。
下级派出所上传的双向视音频信号经过市局多(duō)业務(wù)网络交换平台相关板卡的输出进入视频会议系统,有(yǒu)效利用(yòng)光纤资源為(wèi)其提供传输通道。
所有(yǒu)前端的视频都将保存在前端派出所监控中(zhōng)心,而市局监控中(zhōng)心只做重要视频资料的二次备份,故市局也需配备一定数量的NVR设备,用(yòng)于保存本地视频资料以及下级重要视频资料以及本地或下级派出所高清视频资料。
2、派出所监控系统设计
派出所是整个城市治安(ān)监控系统的基层单位,派出所监控系统发挥的作(zuò)用(yòng)直接决定整个监控系统的效能(néng)。针对原有(yǒu)派出所的监控结构的不同,我们采用(yòng)以下采用(yòng)两种方案进行设计。
(1)已有(yǒu)监控系统的升级改造
為(wèi)了保护前期投资,派出所原先的视频矩阵拟予以保留。所有(yǒu)接入派出所的视频将分(fēn)為(wèi)三类:
a. 原有(yǒu)视频监控点的接入
原有(yǒu)监控点视频仍然进原视频切换矩阵。而原模拟矩阵的视频输出口全部(或部分(fēn))接入新(xīn)增的多(duō)业務(wù)网络交换平台的视频输入口,从而实现原有(yǒu)矩阵视频与新(xīn)增加的多(duō)业務(wù)网络交换平台相结合。
b. 新(xīn)建模拟监控点的接入
随着派出所监控规模的不断扩大,需要建设更多(duō)的监控点满足公(gōng)安(ān)对监控的要求,对于新(xīn)建的模拟视频监控点,可(kě)以直接通过增加模拟视频输入卡接入多(duō)业務(wù)网络交换平台。
為(wèi)了节省光纤资源并节省多(duō)业務(wù)机箱的规模,前端新(xīn)建模拟视频的接入可(kě)利用(yòng)64节点光端机,通过一根一芯光纤实现多(duō)路视频的传输,大大节省了光纤资源,布線(xiàn)简单。
c. 高清视频的接入
随着高清视频监控应用(yòng)的日益广泛,在后期的系统建设中(zhōng),除了普通视频切换接入之外,每个派出所将会在辖區(qū)内重要部位设置高清视频摄像机,高清摄像机的接入拟采用(yòng)EPON技(jì )术利用(yòng)EPON接收机直接接入多(duō)业務(wù)平台的机箱。
所有(yǒu)上述视频接入派出所监控中(zhōng)心后,可(kě)通过多(duō)业務(wù)网络交换平台本身对系统内所有(yǒu)接入的视频进行统一的不重复的伪编码设置,通过主控键盘可(kě)以任意切换本派出 所辖區(qū)内的所有(yǒu)监控点图像。也可(kě)以通过分(fēn)配一定的权限,实现对其他(tā)派出所或市局监控中(zhōng)心的图像进行调看。全网图像任意调控功能(néng)的实现将大大增强监控系统的 利用(yòng)效率,同时便于发生突发事件时领导临场指挥。
(2)新(xīn)造派出所的建设
对于新(xīn)增加的派出所可(kě)以直接通过多(duō)业務(wù)网络交换平台建设监控中(zhōng)心。根据传输距离及传输数据的不同,可(kě)以通过多(duō)种方式接入多(duō)业務(wù)平台中(zhōng)。对于距离近的摄像机 可(kě)以直接通过同轴電(diàn)缆接入平台;辖區(qū)内遠(yuǎn)端的模拟摄像机可(kě)以通过64节点光端机接入;高清摄像机或者普通数字摄像机则可(kě)以通过EPON设备接入,这样,视 频都将通过光纤接入派出所的监控中(zhōng)心,大大节省了布線(xiàn)成本,减少了繁琐的同轴電(diàn)缆连接,使系统的布線(xiàn)和连接大大简化,方便使用(yòng)和维护。
派出所监控系统如图二所示:
3、传输系统设计
(1)市局和派出所之间的传输
派出所多(duō)业務(wù)网络交换平台和市局多(duō)业務(wù)网络交换平台之间通过光纤联系,光纤链路上為(wèi)视频会议系统的双向音频通道和程控電(diàn)话信号以及报警信号提供了充足的传 输通道。為(wèi)充分(fēn)利用(yòng)原有(yǒu)光纤资源,市局和各个派出所的多(duō)业務(wù)网络交换平台之间采用(yòng)星型拓扑结构, 中(zhōng)心多(duō)业務(wù)可(kě)以调看系统内任何派出所的任意图像,派出所的多(duō)业務(wù)也可(kě)以调用(yòng)任何派出所的图像。
(2)高清视频的接入和传输(EPON技(jì )术)
高清视频设备的接入对治安(ān)监控系统有(yǒu)非常重大的意义,基于高清视频的图像智能(néng)分(fēn)析和处理(lǐ)将為(wèi)公(gōng)安(ān)机关的快速准确的破案提供强大的技(jì )术保障手段,在一个现 代化的先进的社会治安(ān)监控系统中(zhōng),必须考虑高清视频的接入和管理(lǐ)以及后台智能(néng)分(fēn)析。对于各个高清前端的接入采用(yòng)先进的EPON光端机,实现一点对多(duō)点的组 网方式,灵活简单,大大节省光纤资源。同时也提供优质(zhì)的视频传输质(zhì)量,是平安(ān)城市监控视频接入的佳解决方案
四、系统技(jì )术亮点
实时性好——多(duō)业務(wù)传输视频只经过一次编解码,采用(yòng)全实时连接传输,每个视频都分(fēn)配了固定的带宽,保证传输的实时性。采用(yòng)背板硬交换、划分(fēn)视频专用(yòng)带宽的方式,图像传输延时小(xiǎo)。
采用(yòng)JPEG2000视频压缩方式,图像质(zhì)量高——Infinova多(duō)业務(wù)网络交换平台采用(yòng)的是JPEG2000无损视频压缩算法,视频图像不进行帧间压缩,完好的保存了实时画面信息,提供高品质(zhì)的图像质(zhì)量。
数模系统的结合,平台开放性好——為(wèi)了不浪费原有(yǒu)模拟系统的资源,Infinova多(duō)业務(wù)网络交换平台大限度的保证了原有(yǒu)投资不被浪费,同时,尽量保持 了原有(yǒu)系统的操作(zuò)习惯。原系统中(zhōng)主要有(yǒu)INFINOVA矩阵和PELCO矩阵,对PELCO矩阵的控制是通过V2415多(duō)系统集成器实现。
在与模拟矩阵相结合的过程中(zhōng),多(duō)业務(wù)网络交换平台主要起到传输干線(xiàn)的作(zuò)用(yòng),所以即使多(duō)业務(wù)系统出现问题,也不会影响到本派出所的监控系统的运行,大限 度的保证了系统的稳定和可(kě)靠性。派出所的监控系统中(zhōng)仍将采用(yòng)视频分(fēn)配器,所以,系统中(zhōng)原有(yǒu)的DVR都将继续使用(yòng),从而充分(fēn)的利用(yòng)了原有(yǒu)资源。
视频会议系统——某市的治安(ān)监控系统以多(duō)业務(wù)系统為(wèi)骨干,為(wèi)充分(fēn)利用(yòng)设备资源,在不增加过多(duō)设备的前提下,可(kě)以实现一套简单实用(yòng),稳定可(kě)靠的视频会议系 统。多(duō)业務(wù)系统之间的光纤不但用(yòng)于传输监控的视频或者网络信号,还可(kě)以传输视频会议系统的音频视频信号。系统结构如图三所示。
视频统一切换管理(lǐ)——多(duō)业務(wù)网络交换平台可(kě)以通过配置的主控键盘,输入相应的摄像机伪编码,实现任意派出所或者市局对换某市所有(yǒu)的监控点进行实时视频切换,全网进行统一管理(lǐ),全网的伪编码由中(zhōng)心多(duō)业務(wù)统一编码分(fēn)配。
系统容量大——系统容量大,单站点可(kě)实现1024×1024输入输出,大可(kě)以有(yǒu)255个站点。目前某市治安(ān)监控系统前端共有(yǒu)近4000个,以后还会 继续增加。多(duō)业務(wù)网络交换平台采用(yòng)先进的时空时大容量背板交换技(jì )术,支持上万个甚至几万个点的监控,且系统运行稳定,实时图像质(zhì)量高。
模块化设计——模块化设计,功能(néng)丰富,增加新(xīn)功能(néng)方便简单,类似于视频会议功能(néng);多(duō)业務(wù)系统还提供IP電(diàn)话、视频存储等功能(néng),只需增加功能(néng)板即可(kě)。目前多(duō)业務(wù)网络交换平台可(kě)任意[敏感词]16块不同的功能(néng)卡,體(tǐ)现多(duō)业務(wù)平台的“多(duō)业務(wù)”性能(néng)。
组网灵活——组网灵活方便,全光纤布線(xiàn)。多(duō)业務(wù)系统支持星形、树形、环形、链形结构,组网灵活;多(duō)业務(wù)系统以光纤為(wèi)媒质(zhì),全系统采用(yòng)光纤布線(xiàn),传输带宽大。
五、结束语
英飞拓公(gōng)司以其强大的研发实力,為(wèi)客户提供高性能(néng)通用(yòng)产(chǎn)品的同时,还能(néng)根据客户的个性化需求為(wèi)客户提供量身定制的产(chǎn)品。在某市治安(ān)监控项目 中(zhōng),INFINOVA品牌的多(duō)业務(wù)网络交换平台及相应的光纤传输产(chǎn)品以其优良的品质(zhì),良好的操控性,高可(kě)靠性以及强大的自主研发能(néng)力赢得了某市领导的充分(fēn) 肯定,為(wèi)构建和谐社会做出了应有(yǒu)的贡献。