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安防網(wǎng)絡(luò)三級互動(dòng),為平安校園保駕護(hù)航

2010-06-07 07:03:38北京市朝陽區(qū)現(xiàn)代教育技術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)中心李文濤
智能建筑與智慧城市 2010年1期
關(guān)鍵詞:教委專網(wǎng)報(bào)警

文|北京市朝陽區(qū)現(xiàn)代教育技術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)中心 李文濤

北京北控電信通科技發(fā)展有限公司 楊海軍

首都科技創(chuàng)安活動(dòng)正在全面展開,采用技術(shù)防范手段提高安全防范水平,已經(jīng)成為社會(huì)的共識。圖像監(jiān)控信息系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)中重要的組成部分,具有直觀可視、通觀全局、一目了然等特點(diǎn),具有動(dòng)態(tài)控制、信息記錄等功能,能夠完成主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、報(bào)告復(fù)核、人車動(dòng)態(tài)追蹤、事件現(xiàn)場監(jiān)控、可視指揮調(diào)度、事件圖像記錄等工作,可以在加強(qiáng)治安防范,維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定和提高城市管理水平等工作中起到重要的作用。

1 系統(tǒng)概述

北京市某區(qū)教委前期已建成以MSTP光傳送網(wǎng)承載的“校校通”網(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,可以較簡單地實(shí)現(xiàn)教育安防監(jiān)控專網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè),使每一個(gè)連入監(jiān)控專網(wǎng)的教育單位獨(dú)享10M鏈路帶寬資源,從而保證安防監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行,排除因各單位內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜應(yīng)用而帶來的對監(jiān)控專網(wǎng)的不利影響。

監(jiān)控專網(wǎng)體系采用分布式局部自治的體系結(jié)構(gòu),支持各學(xué)校安防監(jiān)控的分期建設(shè)、專網(wǎng)接入單位規(guī)模的無限擴(kuò)展,同時(shí)也支持各單位不依賴于監(jiān)控核心平臺(tái)自成系統(tǒng),獨(dú)立使用,當(dāng)單個(gè)單位出現(xiàn)故障時(shí),不影響核心平臺(tái)及其他單位安防監(jiān)控的正常使用。整個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可劃分為三級平臺(tái),一級平臺(tái)是建設(shè)在300余所教育單位內(nèi)部的,完善本地監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)本單位的內(nèi)部視頻監(jiān)控、視頻存儲(chǔ)和報(bào)警功能;二級平臺(tái)為視頻核心平臺(tái),可以通過監(jiān)控專網(wǎng)把每個(gè)單位的視頻圖像存儲(chǔ)在視頻核心平臺(tái)的存儲(chǔ)設(shè)備中;三級平臺(tái)為設(shè)置在教委辦公大樓內(nèi)的應(yīng)急指揮中心平臺(tái),可以在應(yīng)急指揮中心建設(shè)的電視墻上顯示和控制任意一所學(xué)校的校園實(shí)時(shí)圖像。在監(jiān)控專網(wǎng)建立的統(tǒng)一用戶權(quán)限體系下,用戶可以在其使用權(quán)限允許的范圍內(nèi),從300余個(gè)接入單位中的任意一臺(tái)電腦上,訪問和監(jiān)控每所學(xué)校的圖像。

2 系統(tǒng)特點(diǎn)

穩(wěn)定性是安防系統(tǒng)最基本和最重要的要求。本系統(tǒng)采用“系統(tǒng)組網(wǎng)”的設(shè)計(jì)思路,采用符合SOA面向?qū)ο蟮姆植际皆O(shè)計(jì),是面向視頻聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)視頻監(jiān)控平臺(tái)產(chǎn)品;采用分布式體系局部自治的設(shè)計(jì),有效避免系統(tǒng)級故障的出現(xiàn);核心設(shè)備均采用嵌入式產(chǎn)品,平臺(tái)軟件采用Linux操作系統(tǒng),防備病毒的侵?jǐn)_。

系 統(tǒng) 基 于POSA架 構(gòu)(PowerOn Streaming Architecture),可兼容不同廠家、不同編碼格式的設(shè)備。

本系統(tǒng)采用專業(yè)的NVR產(chǎn)品,單機(jī)可支持128路圖像的并發(fā)錄像,并可同時(shí)支持20路圖像的并發(fā)點(diǎn)播,支持防錯(cuò)冗余,在核心平臺(tái)支持并發(fā)1400路圖像錄像。存儲(chǔ)采用了IPSAN方案,支持RAID5、熱插拔、電源冗余,可保證錄像數(shù)據(jù)的穩(wěn)定。

系統(tǒng)支持大容量數(shù)字圖像的多級轉(zhuǎn)發(fā)和并發(fā)錄像,在千兆網(wǎng)上可以實(shí)現(xiàn)最大700M的可用帶寬,視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器單機(jī)最多可實(shí)現(xiàn)高達(dá)350路圖像的并發(fā),視頻轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)可同時(shí)支持500路圖像的并行轉(zhuǎn)發(fā)。

本系統(tǒng)具有完備的權(quán)限體系,可以設(shè)置任何用戶在全網(wǎng)任何一個(gè)圖像資源上的權(quán)限,如可針對每個(gè)用戶設(shè)置訪問和監(jiān)控?cái)z像頭的權(quán)限,包括是否可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史點(diǎn)播、云臺(tái)控制等。同時(shí),系統(tǒng)支持用戶優(yōu)先級級別管理。對同一個(gè)資源,如果兩個(gè)用戶均具備相應(yīng)的權(quán)限,高級別用戶可以搶占低級別用戶的對該資源的擁有權(quán),低級別用戶在控制權(quán)被搶占時(shí)會(huì)得到明顯的通知。此外,系統(tǒng)還支持Keboros加密算法,能夠?qū)崿F(xiàn)用戶權(quán)限的全網(wǎng)漫游。

系統(tǒng)提供專業(yè)的配置管理軟件、維護(hù)管理軟件和網(wǎng)管軟件,通過全網(wǎng)一致的圖形和表格把相關(guān)概念集中起來,使得復(fù)雜的配置網(wǎng)管和維護(hù)管理變得簡單可行。

在實(shí)現(xiàn)本地報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能的同時(shí),系統(tǒng)可將報(bào)警信號轉(zhuǎn)發(fā)至核心平臺(tái)的管理控制系統(tǒng)進(jìn)行集中處理,可在指定的PC客戶端顯示報(bào)警輸入/輸出、運(yùn)動(dòng)檢測、視頻丟失的細(xì)節(jié)信息列表。

本系統(tǒng)的平臺(tái)軟件提供統(tǒng)一的集成開發(fā)接口,可方便實(shí)現(xiàn)學(xué)校可視化管理功能。學(xué)校監(jiān)控子網(wǎng)為學(xué)校內(nèi)網(wǎng)開放一個(gè)端口,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)可通過任一電腦調(diào)閱本地的監(jiān)控圖像并進(jìn)行控制,也可在授權(quán)允許的情況下調(diào)閱非本校系統(tǒng)的圖像資源;在緊急情況下,可臨時(shí)升級學(xué)校的監(jiān)控系統(tǒng),建立臨時(shí)應(yīng)急指揮中心;可將監(jiān)控系統(tǒng)和教委的網(wǎng)站連接,使家長可以通過互聯(lián)網(wǎng)了解學(xué)校狀況;3G開通后,可增加對手機(jī)的支持,實(shí)現(xiàn)通過手機(jī)察看校園情況的功能。

3 系統(tǒng)功能

(1)實(shí)時(shí)監(jiān)控功能

教委應(yīng)急指揮中心大屏幕可按預(yù)先設(shè)定的流程成組(如四畫面一組)或單獨(dú)自動(dòng)巡視各監(jiān)視區(qū)域,也可按手動(dòng)操作定點(diǎn)監(jiān)視重要區(qū)域。用戶可通過鍵盤和數(shù)字顯示終端調(diào)閱全網(wǎng)圖像,并可進(jìn)行PTZ控制。

(2)圖像存儲(chǔ)功能

系統(tǒng)滿足1000多路實(shí)時(shí)圖像集中存儲(chǔ),畫面清晰,圖像存儲(chǔ)介質(zhì)安全可靠。存儲(chǔ)內(nèi)容需保留至少15天,以備發(fā)生事故時(shí)檢索。所有的視頻存儲(chǔ)資料可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)池內(nèi),也可以通過光盤進(jìn)行備份。系統(tǒng)可以根據(jù)不同的要求進(jìn)行不同等級的視頻存儲(chǔ),圖像數(shù)據(jù)保留的時(shí)間長短可以根據(jù)需求分別予以設(shè)定。

(3)歷史圖像回放功能

網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的授權(quán)用戶可以遠(yuǎn)程查詢并點(diǎn)播回放已存儲(chǔ)的圖像資源。

系統(tǒng)具備按存儲(chǔ)時(shí)的圖像質(zhì)量進(jìn)行回放的功能,回放品質(zhì)能達(dá)到畫面清晰、能辨析細(xì)節(jié)的水平;可多次回放,且多次回放后圖像質(zhì)量沒有損傷;可以快速方便地對存儲(chǔ)資料進(jìn)行檢索;回放過程中可控制畫面快放、慢放、逐幀顯示、區(qū)域放大,方便分析。

(4)實(shí)時(shí)報(bào)警功能

系統(tǒng)具有報(bào)警功能,在每個(gè)學(xué)校配備有報(bào)警主機(jī),可接入報(bào)警信號,在報(bào)警信號觸發(fā)時(shí)可進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像和處理,并可將報(bào)警信息轉(zhuǎn)發(fā)至教委應(yīng)急指揮中心。系統(tǒng)支持語音對講,可進(jìn)行現(xiàn)場指揮。

(5)資源共享及管理功能

系統(tǒng)可與政府、公安等圖像平臺(tái)互聯(lián)互控。系統(tǒng)具備全網(wǎng)統(tǒng)一的權(quán)限及認(rèn)證系統(tǒng),可對實(shí)時(shí)圖像、歷史圖像、視頻干線等資源按使用者權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一分配。網(wǎng)管系統(tǒng)可對全網(wǎng)的圖像資源和設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的配置管理、網(wǎng)管和維護(hù)管理。

4 系統(tǒng)架構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)由三個(gè)平臺(tái)集成而成,其中視頻核心平臺(tái)作為視頻資源管理、調(diào)度、存儲(chǔ)的核心,將對整個(gè)系統(tǒng)視頻資源的共享和其他應(yīng)用服務(wù)起到支撐作用。視頻核心平臺(tái)配備了萬兆骨干路由交換機(jī),依靠其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和高強(qiáng)度的安全性,提供高密度的千兆端口及光口,分別用來同視頻業(yè)務(wù)服務(wù)器和IP-SAN存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行千兆連接,充分保證系統(tǒng)的帶寬。核心交換機(jī)通過千兆鏈路與該區(qū)現(xiàn)有的傳輸骨干網(wǎng)絡(luò)連接,通過千兆鏈路上連到教委應(yīng)急指揮中心,其提供的數(shù)據(jù)影像傳輸服務(wù)及全區(qū)所有的操作和應(yīng)用均可由此實(shí)現(xiàn)。

學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)由本地視頻接入和本地監(jiān)控兩部分組成,既具有指揮中心的部分功能,又為視頻核心平臺(tái)提供視頻源和報(bào)警源。學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)在滿足日常監(jiān)控工作的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化統(tǒng)一管理、應(yīng)用靈活的特性,可使領(lǐng)導(dǎo)在辦公室里通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控校內(nèi)任意一個(gè)監(jiān)控點(diǎn),并可將視頻數(shù)據(jù)保存在本地存儲(chǔ)設(shè)備中。學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)部署三層交換機(jī)作為視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的專用網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,通過這種部署方式使視頻流與校園網(wǎng)的業(yè)務(wù)流相分離。這樣做一方面保證只有合法的用戶或部門才能夠?qū)?shí)時(shí)監(jiān)控影像數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問瀏覽,保障監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的安全性及私密性;另一方面能夠提供可保證的獨(dú)立帶寬,滿足視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜要求,從而保證視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行,系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

通過對整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行如圖1所示的部署,所有的視頻圖像都將通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸至視頻核心平臺(tái),并存儲(chǔ)于IP-SAN架構(gòu)的存儲(chǔ)設(shè)備中。系統(tǒng)采用層次化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并對IP地址、QOS、安全策略進(jìn)行規(guī)劃,為了能夠確保視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的安全性,需要建立與現(xiàn)有校園網(wǎng)相對隔離的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在安全可控性方面,系統(tǒng)通過VLAN、TRUNK、路由協(xié)議的認(rèn)證、設(shè)備的分級密碼設(shè)置、IP地址綁定及端口安全等多種策略進(jìn)行全網(wǎng)安全的層次化部署,確保網(wǎng)絡(luò)接入訪問具有高可控性。系統(tǒng)通過設(shè)備支持高級端到端的QOS體系保證視頻圖像傳輸?shù)姆?wù)質(zhì)量。在網(wǎng)絡(luò)管理方面,可以通過網(wǎng)絡(luò)管理工具進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)控、部署和調(diào)試,提高網(wǎng)絡(luò)管理的便捷度和故障解決的效率。

5 平臺(tái)建設(shè)

(1)視頻核心平臺(tái)

視頻核心平臺(tái)負(fù)責(zé)區(qū)教委管轄范圍內(nèi)的圖像資源的共享和整合,滿足教委對圖像資源統(tǒng)一管理的要求,是圖像資源的匯聚、共享的樞紐。視頻核心平臺(tái)將根據(jù)各應(yīng)用部門(如指揮中心)、各職能部門及各位領(lǐng)導(dǎo)的權(quán)限分別為其提供所需的實(shí)時(shí)和歷史圖像資源。視頻核心平臺(tái)具備對各教育單位報(bào)警信息進(jìn)行管理及智能分析處理的能力,可實(shí)現(xiàn)與區(qū)內(nèi)其他圖像信息管理系統(tǒng)的對接。

視頻核心平臺(tái)涵蓋300余所教育單位,實(shí)時(shí)傳輸?shù)狡脚_(tái)進(jìn)行存儲(chǔ)的視頻數(shù)量為1000多路,可為教委應(yīng)急指揮中心、公安分局內(nèi)保處指揮中心及區(qū)政府應(yīng)急指揮中心提供圖像,實(shí)現(xiàn)三級監(jiān)控體系互聯(lián)互通以滿足日常監(jiān)控、應(yīng)急事件處理及報(bào)警等需求。

視頻核心平臺(tái)包括視頻管理控制系統(tǒng)、視頻轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)以及圖像存儲(chǔ)點(diǎn)播系統(tǒng)、邊界系統(tǒng)、減幀系統(tǒng)等。

(2)教委應(yīng)急指揮中心

教委應(yīng)急指揮中心集指揮、監(jiān)控、管理功能于一體,依托于視頻核心平臺(tái),依據(jù)相關(guān)權(quán)限管理共享視頻資源,是教育安防監(jiān)控工程的總指揮所。指揮中心領(lǐng)導(dǎo)、監(jiān)控人員可以通過指揮中心的顯示系統(tǒng)方便地實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)視,也可以利用模擬控制鍵盤實(shí)現(xiàn)對任一視頻源的控制、切換。在中心的數(shù)字化顯示終端上不僅能夠?qū)崟r(shí)瀏覽、控制視頻圖像,還能夠通過輸入查詢條件從視頻核心平臺(tái)中查詢到歷史視頻。當(dāng)接入單位的報(bào)警主機(jī)進(jìn)行報(bào)警時(shí),應(yīng)急指揮中心內(nèi)的數(shù)字化顯示終端將出現(xiàn)報(bào)警信號,同時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)對報(bào)警視頻進(jìn)行幀標(biāo)記存儲(chǔ)。

(3)學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)

全區(qū)300余所接入單位的本地監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)單位不同的校園規(guī)模和資金情況進(jìn)行配備和建設(shè)。單位監(jiān)控系統(tǒng)要求支持1~16路圖像的本地實(shí)時(shí)監(jiān)控,支持15天D1分辨率或CIF分辨率圖像的存儲(chǔ)。通過監(jiān)控專網(wǎng),學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)可選擇1~4路重要場所的圖像傳送至視頻核心平臺(tái)進(jìn)行集中存儲(chǔ)。

學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)配備報(bào)警主機(jī)和周界報(bào)警系統(tǒng),利用紅外雙束對射探測器將學(xué)校的周界控制起來。當(dāng)探測器被觸發(fā)時(shí),會(huì)立即將報(bào)警信號發(fā)送到報(bào)警主機(jī),通過視頻管理設(shè)備進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)處理。

學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)可通過校園網(wǎng)和學(xué)校的MIS系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián),使視頻管理設(shè)備可將圖像轉(zhuǎn)發(fā)至MIS系統(tǒng),達(dá)到學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)在任何辦公室都可監(jiān)控到學(xué)校各個(gè)角落的效果。

6 結(jié)束語

該項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的三級互動(dòng),各教育單位前端監(jiān)控視頻、報(bào)警與存儲(chǔ)中心及應(yīng)急指揮中心的互動(dòng),并且在視頻核心平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)教育的監(jiān)控專網(wǎng)與公安內(nèi)保監(jiān)控專網(wǎng)的連接互動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的多級存儲(chǔ)、監(jiān)控管理和指揮的互動(dòng)和協(xié)調(diào)功能,體現(xiàn)真正意義上的視頻聯(lián)網(wǎng)、資源管理和共享。

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