道路视频监控系统

XXX道路视频监控系统

XXX道路视频监控系统

刖百

城市道路监控系统作为城市治安防控体系的基本骨架，在治安防

控中发挥着重要的作用。系统为［刑事犯罪侦查警察］、［治安警察］、［交

通警察］、［巡逻警察］等诸多警种提供信息及技术支持，通过视频资料

查找与案件相关的蛛丝马迹，为刑事、治安、交通肇事逃逸等案件的

侦破提供有用的线索，大大的提高了公安机关的执法办案水平和效率。

过去十年，城市道路监控系统的建设在全国范围内如火如荼的展

开，取得了可喜的成绩，各地道路监控网格已初步显现，城市治安状

况明显改善。海量的监控探头为我们带来大量可用视频资源的同时也

带来了严峻的问题，若仍以传统的人工查证的方式想在如此海量的图

像数据中去查找某一特定视频对象的话，无疑犹如大海捞针，费时费

力。

这就为下一代城市道路监控系统提出了新的要求，它需要能够在

海量视频录像中快速检索、定位到所需要关注的特定对象的视频；它

需要能够实时分析、发现假/套牌车辆等高危对象并提示报警；它需

要能够实现主动的视频防控；它还需要具备完善的运维保障机制。

第1页

XXX道路视频监控系统

系统简介

系统概述

城市道路智慧监控系统（以下简称：智慧监控系统）是一种面向

城市治安防控和交通管理的复合型的高清视频监控系统。在［满足常

规道路监控系统对道路断面全覆盖的视频监控需求以及全天候的高

清录像需求］的同时，智慧监控系统引入全画面视频检测、视频跟踪、

车牌识别等多种业内领先的视频智能技术，使得传统的道路监控系统

具备了以下［新的能力］:

1、机动车通行记录、抓拍1张图片；

2、机动车特征属性（车牌号码、车牌颜色）自动提取；

3、特征属性视频标签自动叠加；

结合中心智慧平台的研判分析模块可实现以下［新的业务应用］:

4、基于特征属性的视频录像及图片快速检索；

5、假/套牌主辆实时分析及报警；

6、基于特征属性的车辆智能研判；

智慧监控系统解决了传统的视频监控模式海量视频录像堆砌在

中心，需要大量人力投入进行［人工查证］的问题；同时促成监控叱务

模式从事后查证到［主动视频防控］的质的飞跃！

第2页

XXX道路视频监控系统

典型结构

图：典型系统结构图示

信息流向

实时预览

图：实时预览流图不

第3页

XXX道路视频监控系统

录像回放

图：录像回放流图示

录像检索

/雌中心

图：录像检索流图示

第4页

XXX道路视频监控系统

图片存储、预览及回放

电视墙

图：图片存储、预览及回放图示

第5页

XXX道路视频监控系统

视频检索协助破案示例

1.2012年10月12日17:30左右，XX路段发生一起交通事故、肇

事车主驾车逃逸；

2.具现场目击者反映，肇事车辆为一辆红色轿车车牌为浙AJ26?V；

3.因事故现场没有安装监控系统，故扩大搜索范围，选定距离事故

地点20分钟车程范围内的所有智慧监控点；

4.进行条件为：车牌为浙AJ26?V的条件搜索；

5.发现下午2012年10月12日17:19:25在附近的江晖路的智慧监

控点出现过一辆牌照为蓝浙AJ260V的深红色轿车与目击者反

映的车辆十分相近；

第6页

XXX道路视频监控系统

检索到的录像视频如下：

播放位置：从嫌疑车辆出现时前10秒（可根据需要调整）处开

始播放视频。

第7页

检索到的对应的抓拍图片如下:

6.在智慧监控系统全网范围内搜索该车辆，通过比对事故时间点前

后车辆外观的差异，最终锁定该车辆为肇事逃逸车辆，

7.通过在全网范围内对该车辆进行布控，终抓获肇事逃逸车主。

XXX道路视频监控系统

应用环境

本系统适用于城市快速路、主干道、次干道、支路等城市道路环

境，主要用于［次干道］及［支路］的道路路面监控。建议单台智慧监控

单元监控覆盖视场不大于双向6车道。

［最优应用环境］:双向4车道道路断面/单台智慧监控单元

巨0

智慧监控单元加%。山:国—

《200万像素）那汨〉、刑〉色国一

滨

康

路*、监控覆盖范围

■/3.75m

［常规应用环境］:双向6车道道路断面/单台智慧监控单元

0北

智慧监控单元

抓拍识别范围一

（200万像素）

O(:

火

信

炬

城

大

路

道

3.75m

,、3.75m

单台智慧监控单元可实现对6车道及以下道路断面的高清视频

监控的全覆盖；同肘对临近智慧监控单元的2条车道的机动车进行自

动抓拍，并完成对机动车特征属性的自动提取以及视频标签的自动叠

加。

第9页

XXX道路视频监控系统

用户体验

道路［全断面］高清视频监视/1920x1080pixel

［全实时］高清录像/25fps@1920x1080pixel

第10页

XXX道路视频监控系统

机动车特征［属性自动提取］

・车牌号码识别

阿拉伯数字“0〜9”十个

英文字母“A〜Z”二十六个

京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、

省市区汉字简称豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、

渝、港、澳、台；

04式军用车牌汉字军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成

号牌分类用汉字警、学、使、领、试、境

07式武警车牌字符WJ样式的字母数字

•车牌颜色识别

黑、白、蓝、黄、绿五种车牌颜色。

基于特征属性的［快速检索］

图片检索

AQ-VLU珀*会国JM41W

♦❶籍公10.M62.1V

曰S3年比■£愎，U

♦。・•图，W〃b••Mip-z/o留百X❸适*，只QM■81RB2OB令龙附含孑・金一••\,・fl-」"・

・■■・»?»«>«

nawIRSQ1--

克3r▼?M9：4«M1*

s^srIff.BMW£•▼MAX26^v二」

・找C量05身与女・*♦.QoMO：

11H：

ri生―

*--二^、

，。色&0邑/断色71«初ne/raa

J，

HMJtt®2例/肥J怩P

118・"_______________

・mae-ee，cev«aMwee

»：210*1600^040ttW：”以C26?3:SS

IW*iH▼

«ned/«o«..

¥M£»VSHIfiKiUtASQM占3r万OM年MF

日Sfl.

XffBZfiifl.，，，*♦***■*

aJbCflWCOMMMK•QetD&♦下■•一一..・

第11页

视频检索

(1)按车牌号码、车牌颜色等条件，查询过车信息。

▼71蚣弓

匚*—MAi.」，«*»*二，卜度5»)吩皿，:乂gR“・HU2*B5

niKv/ne直色Kay—44KArJMxi，o&niyoooi4sn»-KMa

*万DSCVO■e41Id擢8ft2VQ4M-1)n00014M

97A1MA«XQL个0MXuM2012-00-13130001MO4M＞人:制大fl

MH万CMM7Xft.0a!*ia2012-08-131300。1卬大■

90UMM19n色口M*—0OAXH，＜KnixnmAra

〃民用，(＞阳--

•、'US3587713UM•RKH£♦火—0vMANHKU12000130A1

MJ

万cxxxnswe.怆火是用军43QK7JPCS,2VI7-4M-13130001MI)«ss»JF*n

丝c..一■■■,1*■"一—n*Wf9n，九naiaitrnm优，cegf

«|M

qwi/W9X＞»i?■不**聂尔，竽X333MXCM»i

(2)点击回放按钮，回放与该过车时间点关联前后的录像。

XXX道路视频监控系统

［套牌车辆］实时分析及布控

基于特征属性的［车辆智能研判］

系统能够提供的车辆智能研判包括行车轨迹分析、关联性分析、

频繁过车分析、初次入城分析、区域碰撞分析。

电子纳B!夕看X按布控Hil运热*现¥无配置

婚由列表也明度说立迹

王除号招：苏▼060167

开间悯：2012-06-1300:00:00

编束时间：2012-06-1323:59:59

□实时加3□车殳Sffl口

号

C，

车牌g码过军期司路口6称D

H

1苏060167

ll

2SW01672012-06-13r'l

0623:37

350601672012-06-13<<9*-

062516密大

4350601672012-06-131Za«-

062651永匿路

59MW0167201206-13

0632:25〃段城6

&B土法涕喝鄂t分房

65W0167201206-13ftms

0035.47人力过

谀市场

7皿601672012-06-13武南四

070414人力费

设市场

元宠统计：前拄点个数：12军拿个数:5015口个数:112

至标U994976.311Z»3

第13页

XXX道路视频监控系统

£6»M5f«

y&HM

开!》?&：2012<M-2600:00:00电和!日：2012-04-»23:»99

wwe.

行轨的&

美技

«»在"&

秘入MM

区域皿WAm

详见本方案“65平台简介”

系统运行［闭环运维保障］体系

系统平台运维管理模块包括网络管理和资产管理两大部分，具有

软硬件运行状态监测、运行异常报警、维修需求通报、维修反馈登记、

日常运维监督等五大运维管理机制，共同构成系统运行的闭环运维保

障体系，确保系统长期有效的为用户提供赧务。

详见本方案“6.5平台简介”

第14页

XXX道路视频监控系统

第15页

XXX道路视频监控系统

应用功能

道路全断面视频监视

在满足系统应用环境要求的条件下（见本方案第2章），单台智

慧监控单元能够在保证视频检测分析区域对像素点要求的同时实现

对整个道路断面的监控视场全覆盖，监控中心可实时调看智慧监控单

元的高清视频图像C

全天候高清视频录像

智慧监控单元在进行机动车抓拍的同时还能够提供一路全实时

的高清视频流（25fps@1920X1080pixel）,视频流传输至监控中心通

过部署在监控中心的NVR进行录像存储。

机动车通行记录抓拍

系统能够对通过智慧监控点视频检测分析区域（临近智慧监控单

元的2条车道）的机动车进行自动记录，抓拍1张照片并生成一条机

动车通行记录。

机动车车牌识别

系统通过机动车号牌定位、字符切分、字符匹配和图像预处理实

现号牌自动识别功能。可识别“92式”“02式”民用车牌和军车、警

车等特殊号牌，可以识别车牌颜色。系统可以识别蓝、黄、黑、白、

第16页

XXX道路视频监控系统

绿五种号牌颜色，并可根据不同的号牌颜色区分车辆类型。

•系统识别的车牌类型部分示例

1、蓝色民用车牌8、双层军用车牌

2、黄色民用车牌9、单层武警车牌WJiol9019

3、黑色民用车牌=WJuicT

10、双层武警车牌19103

4、黄色民用尾牌11、港澳车牌号ZHEl。港

5、02式车牌I商”我12、教练车牌丽0口18字|

6、警用车牌［由A2521|13、使馆车牌

7、单层军用车牌库第。060同14、民航车牌民献・AI570

•前端识别技术

车辆牌照识别算法（车牌号码识别、车牌颜色识别）集成在智慧

监控单元中，无需专门配置单独的车牌识别服务器。

视频标签自动叠加

系统自动将车牌号码、车牌颜色等车辆特征属性信息的识别结果

以视频标签的形式叠加到录像视频流中并与抓拍的图片进行关联。

录像视频及图片快速检索

用户可根据车辆号牌、车牌颜色等车辆特征属性信息结合通行地

点、通行时间进行精确或模糊条件查询，快速检索定位到所需关注的

对象的录像视频及图片。

第17页

XXX道路视频监控系统

套牌车辆实时分析及布控

系统可根据智慧监控前端点位坐标信息计算出任意两点之间的

最短路径和理论最短行程时间，自动比对不满足最短行程时间间隔规

则的相同号牌的车辆，实时发现锁定套牌嫌疑车辆，提示报警并执行

套牌嫌疑布控。系统支持人工复核，如果确认不是套牌，可将该条记

录从数据库套牌嫌疑过车表删除。

图像防篡改功能

系统记录的原始图像信息具备防篡改功能，避免在传输、存储、

处理等过程中被人为篡改。

网络远程维护功能

智慧监控前端子系统预留了时间校正接口、参数设置接口、运行

情况的诊断接口和恢复接口，可对前端设备进行设置、调试及维护。

管理员可以实时查看前端设备的运行状态。可通过网络实现远程维护、

远程设置和远程升级等功能。

第18页

XXX道路视频监控系统

应用性能

序号项目指标

1道路断面监控支持、25fps(1920X1080)

2视频压缩标准H.264

3压缩输出码率32Kbps"16Mbps

4机动车抓拍支持、通行抓拍1张照片

5车辆号牌识别率车辆号牌识别率85%,号牌识别准确率80%

6图片格式及占用空间JEPG,24bit彩色。每张约300KB。

车牌类别：民用车牌（除5小车辆），警用车牌，

7识别牌照种类04式新军用车牌，07式武警车牌。

车牌颜色：黑、白、蓝、黄、绿。

8接口RJ45,10/100Mbps以太网，TCP/IP协议。

9防护等级IP54。

10供电电源100VAC〜240VAC,48Hz〜52Hz。

11总功耗<36WO

12工作环境温度无加热、散热装置时，〜+60C。

13工作环境湿度<95H@i4O，C,无凝结。

第19页

XXX道路视频监控系统

方案设计

系统结构

图注：

®光纤

_____________网线

____________同轴电瓶

高清视频线

智慧监控单元光纤收发器

」传输网络

智慧监控单元光纤收发器电视墙

视频综合平台

前端子系统传输子系统后端子系统

图：道路智慧监控系统•系统结构图

系统组成

道路智慧监控系统由前端子系统、网络传输子系统和后端管理子

系统组成。实现对监控点道路全断面的视频监视、图像传输、图像预

览、录像存储、录像检索回放及管理，同时实现对机动车进行图片抓

拍、识别、传输、处理、分析与集中管理.

前端子系统

负责完成道路断面的高清视频图像采集、编码、压缩及图像上传,

同时负责完成对机动车的信息采集和分类。包括车辆特征照片、车牌

号码与车牌颜色等c并完成图片信息识别、数据缓存以及压缩上传等

第20页

XXX道路视频监控系统

功能，主要由智慧监控单元、光纤收发器组成。

网络传输子系统

负责系统组网，完成数据、图片的传输与交换。一般通过租用运

营商光纤链路组建专网（裸光纤或带宽租用），对于市区较密集的点

位可通过EPON方式组网，对于偏远地区也可采用无线方式组网。

后端管理子系统

负责实现对辖区内相关数据的汇聚、处理、存储、应用、管理与

共享，由中心管理平台和存储系统（嵌入式NVR）组成。中心管理

平台由搭载平台软件模块的服务器组成，包括：管理服务器、应用服

务器、Web服务器、图片服务器和数据库服务器等。

施工安装

JU7U”

常顺淑咯腼拄十杯1小6米、插口|米

智慧监控单元抓拍识视频检测

别区域分析区域

（200万像素）

火视频监控区域

信

炬

城

大

路

道G

3.75m

⑦

①3.75m

3m

第21页

XXX道路视频监控系统

图：外场设备安装布局图

图：外场设备安装效果图

第22页

XXX道路视频监控系统

存储设计

存储总体架构设计

第一圾：前端缓存

第二级：派出所存储

第三级：区县级存储

第四级：市级存储

县公安局视频专网

网络球机付总脍控单元网络球机智超监控单元

图：存储系统总体架构

本方案采用四级存储架构保障策略：前端缓存、日常录像/图片

存储、重要监控点录像/图片备份以及重要事件/案件录像存储，保证

视频录像存储的安全性与可靠性。

1)本设计采用的前端智慧监控单元/监控摄像机配置1张32G

SDHC内存卡，当视频监控网络出现故障无法回传监控视频图像时,

可实现3.5小时以上监控视频图像的缓存。

2)各个派出所部署相应数量的NVR网络视频存储设备，对前

第23页

XXX道路视频监控系统

端所有监控点的日常监控视频数据进行实时存储，存储周期设置为

30天；对机动车的通行抓拍图片进行存储，存储周期设置为30天0

3）在各县（市、区）公安局分别部署IP-SAN存储设备对所辖范

围重点监控区域的监控视频（取所有监控点数量的10%）进行实时备份

存储，存储周期设置为30天，由前智慧监控单元/监控摄像机直接出

两路流，一路给派出所NVR存储设备，一路给县级IPSAN存储设备。

对智慧监控点前端捕获的机动车抓拍图片进行备份存储，存储周期设

置为2年。

4）市公安局部署IP-SAN存储设备对全网范围内的重要事件、

案件调查取证的监控录像及管理图片和数据记录（50000起）进行集中

存储和永久保存。市级案事件监控录像来源分为三类：一、市局公安

干警实时视频巡逻过程中发现的可疑信息，该类案件相关视频直接从

前端设备取流；二、对于派出所报案、三台合一报案等案件来源，需

要事后查找相关视频录像，该类案件相关视频可从前端派出所NVR

存储设备中查找相关视频；三、对于前端直接接入县（区）级的前端

监控点，需要事后查找相关视频录像，该类案件相关视频从县（区）

级IPSAN存储设备中取流。

派出所存储系统设计

各个派出所监控中心用NVR网络存储录像机根据所需接入视频

监控录像的数量，直接对前端监控系统传输回来的视频画面进行24

第24页

XXX道路视频监控系统

小时实时存储录像，存储周期设置为30天；对机动车的通行抓拍图

片进行存储，存储周期设置为30天。各派出所监控中心设置对应数

量的NVR网络存储录像机，并分别通过千兆以太网线路接入到派出

所节点主干交换机上。采用就近存储、快速存储、分散存储的策略,

保证数据尽可能早的存储，有效规避网络异常等问题，把单点故障的

风险降到最低。

存储系统架构如下图所示:

.实时流

NVR网络存储

录像机・回放流

出所节点

交换机

光纤收发器组

视频专

光纤收发器光纤收发器

智慧监控单元高清网络球机

图：派出所存储架构示意图

第25页

XXX道路视频监控系统

各区县存储系统设计

在各县（区）采用IPSAN存储，它使用iSCSI协议代替光纤通

道（FC）协议来传输数据。IP-SAN可以将存储设备分成一个或多个

卷，并导出给前端应用客户端，客户端计算机对这些卷的访问方式为

设备级的块访问，块级访问的特性决定了iSCSI数据访问的高I/O性

能和传输低延迟，本方案采用的IPSAN存储采用独特算法和优化资

源分配，保障高清监控存储系统能长时间运行在大并发量、大码流的

工作环境下，在写性能、高并发度和高可靠度方面均达到工业级水平C

各县（区）公安局分别部署IP-SAN存储设备应实现对所辖范围重

点监控区域的监控视频（取所有监控点数量的10%）的备份存储，存储

周期设置为30天；对直接接入县（区）公安局的监控点日常监控录像

进行实时存储，存储周期设置为30天，对监控点数量不超过10个的

派出所，进行日常监控录像实时存储，存储周期设置为30天。通过

设置对应数量的IP-SAN存储磁盘阵列设各，并分别通过千兆/万兆以

太网线路接入到县（区）公安局节点主干交换机上。

1）重点区域视频监控图像备份存储（取所有监控点

数量的10%）：在前端重点区域的监控摄像机上做设置，

摄像机直接出两路流，一路传给派出所NVR存储设备，

另一路传给县（市、区）局监控中心IPSAN设备。

2）对需要直接接入县（市、区）公安局的高清视频

第26页

XXX道路视频监控系统

监控点以及对于派出所监控点数量小于等于1（）个的，监

控点录像直接接入县（市、市、区）公安局进行集中存储。

3）对智慧监控点前端捕获的机动车抓拍图片进行

备份存储，存储周期设置为2年。

存储系统架构如下图所示:

重点区域前端监控点

县（市、区）级监控管理分平台

＞回放流

图像控制&示区域

智玄监控单元光纤收发器

视频存储流系统管理服务器

令

视频管理服务器

高清网络球机光纤收发器

存储服务器

光纤收发流媒体转发朋务器

器组

图像控，显示K域

■I回一^交换机视频综合平台

智裁监控单元光纤收发器频回放流r

IPSAN

管理电脑

图：区县存储系统架构

市局存储系统设计

市公安局监控管理中心的存储系统，主要存储的视频录像是对

全网范围内的重要事件、案件调查取证的监控视频录像进行集中存储

和永久保存。通过在市公安局监控管理中心配置IP-SAN存储磁盘阵

列设备，通过千兆/万兆以太网线路接入到市局节点主干交换机上。

市级案事件监控录像来源分为三类：一、市局公安干警实时视

第27页

XXX道路视频监控系统

频巡逻过程中发现的可疑信息，该类案件相关视频直接从前端设备取

流；二、对于派出所报案、三台合一报案等案件来源，需要事后查找

相关视频录像，该类案件相关视频可从前端派出所NVR存储设备中

查找相关视频；三、对于前端直接接入县（区）级的前端监控点，需

要事后查找相关视频录像，该类案件相关视频从县（区）级IPSAN

存储设备中取流。

多级存储方案优势

1）前端缓存的优势分析

前端缓存存储介质采用高清网络摄像机内置的高速SDHC存储

卡，同时采用自动循环覆盖的数据存储机制，当存储达到最大储存容

量时，自动进行循环覆盖当前最早的数据信息。当前端摄像机至后端

公安机房数据中心之间的专线网络故障导致数据传输中断后或派出

所NVR存储出现异常，前端视频流在存储硬件（SDHC存储卡）中

临时存储数据，并在网络恢复后或NVR恢复正常后自动断点续传回

后端管理平台，以防止数据丢失，保证前端采集数据的完整性。

2）分布式与集中存储相机合存储方案优势

在派出所选用嵌入式NVR分布式存储实现对前端监控视频图像

的日常存储，在县（市、区）公安局、市局选用IPSAN存储设备分别对

所辖范围重点监控区域的监控视频及抓拍图片进行备份存储，对案事

件相关视频进行集中永久存储。优势分析如下：

第28页

XXX道路视频监控系统

缓解网络压力、降低故障率：平安城市的建设和改造，监控点数

量庞大，如果全部采用IPSAN集中存储的模式，每个高清监控点需

要6M到8M左右的带宽（以1080P高清为例），在IP汇聚网络（城

域网）中要24小时一直传输几十G的IP数据，对于网络的压力以及

对带宽的占用是非常巨大的，同时因为所有存储数据集中到网络少数

几点，可靠性难以得到保证，因网络故障引起大面积监控点存储瘫痪

的风险较高。采用嵌入式NVR并采用分布式存储的模式，因为图像

资源都分布存储在前端，汇聚到中心的只有极少量实时图像中心调用

或者是录像调用产生的流量，对汇聚网络压力小。

有效降低成本：在存储介质的选择上，IPSAN要求企业级硬盘，

而嵌入式NVR,多写少读的特性，决定了监控硬盘已经可以满足需

求。两者都是专业级硬盘，但从目前存储戌本上来看，企业级硬盘的

成本是监控级硬盘的两倍多。另外，采用嵌入式NVR存储较IPSAN

存储而言，也大大节省了电费及UPS等相关投资成本、机房建设投

资成本以及运行维护投入成本

升级和改造方便：目前城市监控（模拟摄像机）基本采用的是派

所DVR的存储模式，后续高清监控项目很大一部分将会是原有系统

的改造而非全部新建。使用派出所嵌入式NVR存储的模式，完全符

合原有嵌入式DVR的网络结构和使用习惯，升级和改造非常便利，

系统中较多设备（包括网络传输设备）可乂利旧不需新建。

多级备份，确保数据存储安全；派出所NVR存储实现对前端监

第29页

XXX道路视频监控系统

控点的日常存储，区县级对重要区域视频录像采用IPSAN存储进行

备份存储，IPSAN存储特点是高共享性、高吞吐量和RAID冗余能

力，对重要区域视频备份