全县域视频监控系统建设方案.doc

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县“全县域视频监控网络”工程技术方案县政法委县公安局中国联合网络通信有限公司石家庄市分公司2012年3月前 言近年来，在省委、省政府和公安部的领导下，全省各级公安机关积极推进视频监控系统建设，在预防、发现、打击各种违法犯罪活动和服务经济社会发展中发挥了重要的作用。但是，目前全省视频监控系统建设和应用工作相对公安机关打击犯罪、维护稳定、促进经济社会又好又快发展、推进社会管理创新的迫切需要还存在着较大差距。2010年8月，省公安厅在“全省公安机关社会管理创新工作座谈会上”，明确提出了当前和今后一个时期全省公安机关推进社会管理创新的总体思路：按照张越书记“三句话”的总要求，以“三项建设”为载体，以先进典型为引领，以实施“八项工程”为重点，实现对人、地、物、事、网和社会组织的动态掌控，全面提升公安机关维护国家安全和社会稳定的能力。通过“天网覆盖”工程视频监控网的建设，实现视频监控点、线、面的有机结合，形成联打、联防、联管、联控的社会管理新格局。视频监控系统建设将纳入我省“十二五”规划，为“天网覆盖”工程视频监控网建设提供了难得的机遇。全省公安机关要按照厅党委的统一部署，以城市报警与监控系统系列标准为依据，对已建视频监控系统科学整合，对新建系统合理布局，实现各监控点互为补充、有机衔接。力争通过三个阶段建设，2012年底实现视频监控网在全省重点区域和部位的全面覆盖，为公安机关社会管理创新工作提供重要的信息化技术支撑和保障。目 录第 一 章 现状分析11.1 项目背景11.2 现状分析1第 二 章 需求分析22.1 建设需求分析22.1.1 视频监控点建设需求22.1.2 平台建设需求22.1.3 视频传输通道建设需求32.1.4 视频监控系统整合接入需求32.1.5 系统安全的需求42.1.6 系统管理需求4第 三 章 建设任务63.1 总体目标63.2 建设原则63.3 总体建设任务83.3.1 前端监控点的建设83.3.2 监控系统的平台建设93.3.3 监控中心的建设93.3.4 网络建设10第 四 章 系统设计114.1 方案综述114.2 系统结构114.3 建设标准124.4 前端监控采集点124.4.1 模拟监控点的接入124.4.2 高清监控点的接入144.5 视频监控平台154.5.1 平台组成164.5.2 平台功能174.6 监控中心244.6.1 县公安局110主控中心254.6.2 乡镇派出所分控中心254.6.3 村两委会分控室264.7 传输网络264.7.1 MPLS VPN组网方式264.7.2 智能的网络传输技术284.7.3 光纤传输应用314.7.4 IP地址规划324.7.5 传输数据流向344.8 社会资源接入354.8.1 模拟矩阵级联接入方案354.8.2 DVR接入方案364.8.3 数字平台接入方案374.9 平台对接384.9.1 基于GB/T 28181标准的系统对接方案384.9.2 IP地址映射方案404.10 系统安全设计434.10.1 权限管理434.10.2 硬件设备安全性464.10.3 应用安全性494.11 智能分析504.11.1 智能分析应用514.11.2 智能视频诊断应用58第 五 章 建设模式625.1 商务模式（根据实际情况另行商议）625.2 平台建设625.3 前端设备建设625.4 监控中心建设63第 六 章 建设实施64附件1 设计规范和依据65第 一 章 现状分析1.1 项目背景近年来，随着信息技术、网络技术的迅猛发展，特别是各大型城市的数字化工作的开展，全国各地的城市视频监控联网系统发展非常迅速，在省委、省政府和公安部的领导下，各级公安机关按照统一部署，大力推进视频监控联网系统建设，为提高城市防控能力和城市管理能力起到了良好的作用。由于视频监控联网系统在城市防控和管理方面的重要作用，县也积极响应上级的号召，配合城市数字化工作的开展，根据现有资源和实际情况，结合本地具体防控和管理需求建设视频监控系统，宗旨在于通过加强技术手段，提高对全县治安管理等方面的能力。1.2 现状分析县原有监控点位个，多集中在县城城区，利用裸纤采用点对点方式将模拟视频信号接入县110指挥中心，通过模拟矩阵输出电视墙，同时利用硬盘录像机进行视频信息的存储，无网络监控平台，不能实现各级监控中心的联网监控。第 二 章 需求分析2.1 建设需求分析县要求建设以县城为中心，覆盖全县各乡镇的三级管理的监控网络系统。在现有监控密度的基础上，将其下属各乡、镇、村纳入平安城市管理体系，增加新监控点，提高监控密度，新增前端监控点涵盖个乡镇个村，共个监控点位，将分散、独立的监控采集点进行统一监控，统一管理及存储，实现远程监控、管理和信息传递的功能。利用该监控系统解放大量的人力、物力、有效避免新时期违法犯罪等活动的出现，同时对已发生的违法犯罪活动提供有力的线索，随着系统的不断深入建设，系统的监控点将不断扩充，因此，对系统整体上有如下要求：2.1.1 视频监控点建设需求针对社会治安形势的变化，根据违法犯罪活动的规律、特点以及公安工作的实际需求，在全县案件多发区、商业/金融集中区、人员密集区建设监控点，调整监控重点，特别是增加、调整治安重点和情况复杂地区的监控点位。而目前县仅有监控点位个，多集中在县城城区，因此为了满足治安管理的要求，须另增设监控点个。根据环境实际情况需要立杆安装或壁装，要求为球型摄像机，通常情况下将摄像机角度和焦距固定在主要关注区域，在对周边环境进行巡视或有重大事件发生时，可以远程控制摄像机的图像采集角度和焦距，要求具有红外功能，提高夜间监控效果。2.1.2 平台建设需求视频监控平台应实现县新建及原有监控点的集中管理和县、乡/镇及行政村对图像的分级调用，满足对各级用户登录账户的鉴权、安全认证管理，同时支持对社会图像资源的整合；具有视频专网和社会单位其它视频网络间的边界管理、转发功能，为各级部门和其它业务系统提供视频信息；为电子地图系统开放接口，借助电子地图实现多摄像机的配合联动，实现点、线、面、多角度、多图面的智能关联搜索。 对于社会资源以平台方式通过安全接入设备接入“视频应用共享平台”。即将县全县域视频监控联网系统基础接入级平台改造为视频应用共享平台，将社会资源整合后接入至共享平台供各使用单位进行调用。能够实现平台对于所采集的视频数据进行智能分析的功能，根据目前市局监控平台设计的智能分析模块功能进行设计。具体内容项可参考但不仅限于以下功能项：关键区域警戒、物品遗留/拾取、聚众检测、重要场合人流统计、滞留/徘徊检测、异常行为分析、周界防范、视频诊断等 建设中需遵循公安部相关安全规定，支持接入各类视频监控资源；实现对本级监控资源的调用、显示、存储、控制和设备运行状态的实时监控，严格用户访问、授权管理，保障平台与数据库安全，实现各级监控中心对视频资源的阅、控、存、管，确保系统的安全运行。2.1.3 视频传输通道建设需求为了保证视频信息资源传输的安全，应建立视频监控专用VPN通道，监控系统的平台、监控中心和前端监控点通过VPN通道组建监控专网，实现视频监控信息在专网内的流转，同时通过对视频专网的安全设计，实现与公安网的安全链接。2.1.4 视频监控系统整合接入需求为了综合利用各类视频监控资源，充分整合公安机关自建监控资源及县企事业单位、社区等其它社会监控资源，以“就近接入”的原则，系统可采用数字与模拟结合的方式对各单位、各部门原有图像监控系统进行整合，并实现模拟与数字混合监控联网互通互调功能，适用不同的传输环境；接口方式必须遵循部、省及行业标准规范，使系统具有较高的灵活性，方便扩展及与其它系统互联；在前端设备、业务管理、设备管理等方面提供全系列的SDK或API，提供多种业务接口，供定制开发或与其它系统的互联互控。2.1.5 系统安全的需求2.1.5.1 物理安全需求物理安全需求，主要包括网络、设备、防雷及中控室等多种安全需求。其中网络安全性是指承载网络具有一定的防止网络攻击的防御能力和防御措施。监控系统中的设备必须是经过安全技术防范检测的设备，数字设备必须具有安全保护措施。设备安全性是指设备本身的安全装置符合操作维修安全要求。随着设备的大型、高速、自动化的发展，控制系统日益复杂，在可能发生操作失误、出现故障时不致造成大的破坏；在过载荷情况下，设备不会发生严重损坏；在发生事故时，也不会造成大的人身危险。这要求设备设计制造具有较高的安全系数，控制系统完善，并应具有各种故障监测和指示装置，防雷及中控室安全同样应符合相关国家及行业标准。2.1.5.2 信息安全需求在新建的视频监控系统中，为了保证信息来源的真实可靠，保证信息使用的合法有效，需要有一种机制来验证系统中各方的真实身份。安全认证是该监控系统正常运行的保证。在全县域视频监控网络系统中，将采用访问控制、身份认证、数据完整性检测等技术手段保证整个系统的安全。2.1.6 系统管理需求新建的监控系统需要结合分级、分层、分权的管理机制进行图像资源的合理化调用，不同级别、不同层次的用户对图像资源的使用权限、优先次序是不同的。这就要求系统必须支持分层组网架构，且具有灵活的用户管理能力。对基于图像资源的设备管理、应用人员管理和维护管理等做进一步深化设计，须保证公安部在门全网中的最高权限。并可根据实际需求，设置多重管理权限。即县公安局管理员拥有全县域视频监控联网系统最高权限，此权限不受平台提供商管理，并可独立自主分配各分支结构的管理及使用权限第 三 章 建设任务3.1 总体目标通过全县域视频监控网络系统的建设，建立视频应用共享平台，依托平台和视频传输专用通道实现县主控，乡/镇派出所、村两委会分控的联网监控体系，对已建视频监控系统科学整合，对新建系统合理布局，全县视频监控网络的各监控点互为补充、有机衔接，到2012年底前实现视频监控联网系统在全县重点区域和部位的全面覆盖。加强专业技术队伍建设，组建一支专业化的“电子警察”巡查队伍。实现区域独立作战向全县协同作战转变、常规治安防控向立体化动态防控转变和传统指挥调度向扁平化指挥调度转变，形成信息化条件下点、线、面有机结合的打、防、管、控新格局。3.2 建设原则本方案依据GA/T 6692008城市监控报警联网系统系列标准，按照省公安厅“天网覆盖”工程设计方案引用的国家、行业标准规范以及省公安厅要求进行系统设计，以技术先进成熟、系统实用、结构合理、产品主流、维护方便作为基本建设原则，规划系统的整体构架。1、 标准化系统中采用的控制协议、编解码协议、接口协议、媒体文件格式、传输协议等符合相关国家标准、行业标准和公安部颁布的技术规范，能支持多种系统，多种协议和多种软硬件平台，以充分保证系统、设备间的互联互通，保护原有的投资，满足与其他部门系统的整合、互连、共享的需要。2、 安全性物理安全方面采取全面的安全保护措施，采用专业安全硬件、软件系统，提高系统防范及安全运行的能力，建立包括内、外网连接管理，具有防病毒感染、防黑客攻击措施，避免系统遭到恶意攻击和图像信息被非法提取，同时在防雷击、过载、断电和人为破坏方面进行加强。系统支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施，有较强的容错和系统恢复能力，能够保证系统长期正常运行，具有高度的安全性。信息安全方面会对系统接入的设备和用户进行严格的认证，采用认证机制来验证系统中各方的真实身份。安全认证是该监控系统正常运行的保证，它涉及到访问控制、身份认证、数据完整性等过程。3、 先进性与实用性相结合在产品设计上，整个系统的软硬件设备建立在成熟稳定且普遍应用的基础上，媒体数字化、压缩、解压、传输等关键设备均处于主流的技术水平。在满足现期功能的前提下，系统设计具有前瞻性，在今后较长一段时间内保持一定的技术先进性。在系统设计时，充分考虑系统容量及功能的扩充，方便系统扩容及平滑升级。系统对运行环境（硬件设备、软件操作系统等）具有一定的适应性，不依赖于某一特定型号计算机设备和固定版本的操作系统软件。在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量进行设备利旧，保护原有投资，采用经济实用的技术和设备，利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护成本。系统具有向上兼容性、 向下兼容性、前后版本转换等功能。本系统提供清晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操作简便、灵活、易学易用，便于管理和维护。与本地警务模式相适应，并充分考虑警务模式的发展需求；具有公安行业习惯操作的客户端界面，在快速操作处理突发事件上有较高的时效性，能够满足联网指挥的统一行动。4、 易维护系统操作简单，实用性高，具有易操作、易维护的特点，系统具有专业的管理维护终端，方便系统维护。并且，系统具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，能实现及时、快速的自维护。5、 可扩展系统具备良好的输入输出接口，可为各种增值业务提供接口服务，例如PGIS地理信息系统、移动监控、智能应用等系统。同时，系统可以进行功能的定制开发，可以实现与上级管理部门监控系统的互联互通，兼容各种图像格式的音视频信息。6、 开放性按照公安部的要求开放标准接口和协议，实现对娱乐场所、金融机构等现有社会监控资源的整合接入，同时满足向上级监控系统进行互联互通的要求。3.3 总体建设任务视频监控联网系统建设任务主要包括视频监控点建设、视频应用共享平台建设、视频专用网络传输通道建设、视频监控系统整合建设、监控中心（室）建设。针对其总体建设任务所含工作量可以分为两个阶段进行：第一阶段：完成前端监控点的建设；平台建设达到基础接入级的标准，具备对用户、设备的基本管理能力，实现对新建监控点的资源调用；完成VPN视频专网传输通道的建设。第二阶段：完成平台的升级扩容，达到视频应用共享平台的标准；完成视频智能应用模块的建设；根据上级主管部门的要求完成与市级监控平台的对接。3.3.1 前端监控点的建设前端摄像机对监控目标的图像信息采集，是监控系统的原始信号源，其选址、设备质量及图像可辨识度决定着整个系统的功能与性能水平。新建视频监控点的布点按照城市监控报警联网系统管理标准第1部分：图像信息采集、接入、使用管理要求（GA/T792.1-2008）执行。新增监控点按照关注重点的不同可以分为三类：第一类为县公安局确定的核心监控区域及城区内的交通枢纽、要害单位等。该区域为全县核心的监控和警卫目标，覆盖县党政机关、政法机关、县区主要干道、交通枢纽、要害部位、人流密集地段、案件高发地段以及重点警卫单位。第二类为乡镇派出所确定的重点监控区域内的重要公共场所。范围覆盖各乡镇党政机关、政法机关、乡镇属重要道路、人流聚集点、治安黑点、案件多发地段以及辖区内的重要公共场所。第三类为村两委会确定的一般治安监控点，主要分布在下属各自然村内的主要路口、广场、村大队等人员流动和人员密集区。按照以上三类监控点的要求，依据小村安装510个摄像头，中等村安装1015个摄像头，大村1520个摄像头的原则，结合实际，针对社会治安形势的变化，根据违法犯罪活动的规律、特点以及公安工作的实际需求，查找监控盲区，调整监控重点，特别是增加、调整治安重点和情况复杂地区及重要的城市制高点的监控系统点位，共需安装摄像头个及其它前端设备，完成前端传输通道的建设。3.3.2 监控系统的平台建设第一阶段完成基础接入级平台的建设，包含中心管理功能模块和媒体管理功能模块，安装高性能服务器设备，实现系统设备的接入管理、客户端用户的认证鉴权、用户管理和媒体信息的管理。第二阶段完成基础接入级平台向视频共享应用级平台的升级，增加智能应用管理模块，安装智能管理服务器，通过对监控图像设置规则实现绊线、越界告警、遗留、徘徊和非法聚集等智能分析和对前端视频质量的智能诊断；增加边界安全管理模块，对上要实现与上级管理部门监控平台的对接，为市局监控中心提供所需图像，对下要整合本县域内社会监控资源，利用该监控平台实现对社会监控资源的综合调用。3.3.3 监控中心的建设监控中心是监控系统中视频展现部分，汇接各种监控资源，将所需的视频、数据信息进行实时播放、检索和浏览，为各级公安机关、业务部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供及时、可靠的监控和报警信息。监控中心的建设以县公安局为中心。监控中心按照县、乡（镇）、村分权限设置主控中心和分控中心（室），依据管理权限的不同实现对本辖区监控点的浏览、控制和录像回放等功能；并设置相应的图像显示终端。主控中心设在县公安局110指挥中心。主控中心在本县域内具备最高的管理权限，全县域的监控资源都受到一级监控中心的管理和控制，可以实时浏览本县域内所有监控采集点并进行云镜控制且在本县域内具有最高优先级，调取本县域所有监控点的录像，实现对下属乡镇派出所用户和村监控室用户的管理。分别在个乡镇派出所和1个城区治安大队设立个乡镇分控中心，负责对所辖的各村监控点进行统一管理和调用，同时也接受主控中心的管理。村两委会是监控系统的基层使用单位，在各村两委会设立个分控室，对所辖区域负有直接责任，是视频监控资源控制管理和应用的基础和源头。由于村两委会在视频监控系统使用方面的技术力量较薄弱，因此该分控室对系统的应用和操作应该具备简单、方便、可靠的特点。村两委会分控室可以调用本辖区内前端设备，接受来自上级监控中心的管理，其优先级最低。3.3.4 网络建设将采用 VPN方式或专线方式组建视频监控专用传输通道。将监控平台、主（分）控监控中心和前端设备进行VPN方式组网。个前端采集点到硬盘录像机将建设光纤专线，实现点对点传输，硬盘录像机到监控平台将通过光纤进行VPN组网，主、分控中心（室）共余个监控终端到平台将利用光纤进行VPN组网，光纤条件不具备的采用ADSL VPN专线接入。第 四 章 系统设计4.1 方案综述为了满足县需求，在相关位置建立符合要求的监控点，通过建设全县域视频监控网络系统将加强公安机关对三口三区等部位的技术防范能力，提供视频监控服务和视频应用服务，通过该联网系统还可以整合各种社会图像资源、社会综合治理信息资源，从而实现建立健全社会治安管理指挥网络，建立以县公安局监控中心为依托，覆盖“三口三区”的网络视频监控体系，实现基于治安打、防、控、管的总体建设目标。4.2 系统结构全县域视频监控网络系统由视频监控应用共享平台、各主、分控中心（室）和前端监控点组成。立足于整合多种资源、多种业务、多种应用，具备较高安全性，采用“乡镇、村基层分控、县110指挥中心主控的运行模式。该系统具备的输入输出接口，可为其他警务应用系统提供对接条件，例如GIS电子地图、移动监控、智能应用等。同时，系统可以进行功能的定制开发，可以实现与上级监控系统的互联互通，具有良好的可扩展性，同时按照国家及公安部的要求提供标准协议，开放标准接口，其他社会监控资源（例如娱乐场所、金融机构等）均可根据该标准协议和接口接入到全县域视频监控网络系统中来，实现多种监控资源的整合。总体架构如图1所示： 图 1 总体构架图4.3 建设标准本系统按照城市监控报警联网系统 系列标准（GA/T 6692008）进行设计。对于已经建设的社会监控资源，按照城市监控报警联网系统 系列标准（GA/T 6692008）规定和本方案的要求进行转换接入改造。本方案涉及的其它标准详见附件1。4.4 前端监控采集点4.4.1 模拟监控点的接入前端监控采集点主要由光端机、模拟摄像机、硬盘录像机等主要设备组成。前端监控点担负着监控系统的数据采集和控制命令的执行，是整个系统重要组成部分之一。主要完成视频采集及编码和传输、摄像机的控制工作。全县域视频监控网络系统使用的是模拟摄像机接入方式。根据需要，可以灵活的搭配硬盘录像机。本方案中新增的硬盘录像机（DVR）就近接入联通模块机房或各支局机房，保障设备的良好运行环境。新立杆、利用旧有杆路资源或依托附近建筑安装摄像机，采用室外型金属防护箱，将光端机、防雷器和电源设备置于箱体内，防护箱内置空开电源，将市电接入空开电源中，若市电不稳或短路，空开电源立刻作出反应，切断市电输入，保证箱体内其他设备的安全；箱体内含融纤盘，方便光纤盘留。防雷器可降低感应雷所形成的浪涌对前端设备的损害。每8路或16路摄像机的模拟视频信号由单路视频光端机传送至就近安装的光汇聚设备中，由光缆传输至联通分公司支局机房，接入支局机房的硬盘录像机（DVR），经交换机汇聚后通过VPN专用链路接入媒体管理功能模块。从媒体管理模块到硬盘录像机的链路完全采用VPN专线传输，根据各主、分控中心的浏览需求，通过中心管理模块的信令调度，完成流媒体的复制和并发，实现资源在该监控专用网络的共享。前端连接示意图如下：4.4.2 高清监控点的接入随着对监控清晰度要求的不断提高和监控技术的不断发展，各种数字高清摄像机在