社会治安监控系统建设方案设计

李贵鹏

(首都经济贸易大学密云分校，北京 101500)

为保护国家与人民的财产安全，建设良好的社会治安环境，某省决定在该地区建设社会治安视频监控系统，以实现科技强警，更有力地预防和打击犯罪。视频监控系统处于模拟系统已发展成熟、性能稳定、在实际工程中得到广泛应用，数字系统迅速崛起但尚未成熟，数字和模拟混合应用将逐渐向数字系统过渡的阶段。前者技术发展已经成熟并且性能稳定，在实际工程中应用广泛。后者是新崛起的以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统，该系统解决了模拟系统部分弊端，但仍需完善和发展。文中主要探讨了社会治安监控系统建设方案设计的相关问题［1］。

1 视频监控系统及其建设需求

1.1 片区视频监控系统现状

项目所在片区的辖区面积约2平方公里，属于其所在行政区域内经济较发达的地区，人口稠密、道路纵横、住宅密布、企事业单位众多，面临的城市治安管理任务日趋繁重。

根据相关调研及现场查勘情况，该片区视频监控系统等安防设施建设还处于起步阶段，该片区所属派出所之前并未进行过公安专用视频监控系统的建设，需新建监控中心机房。但该片区内新型社区、大型企事业单位等部门根据内部管理的需求，自筹资金建设了规模不等的独立监控系统。这些监控系统的功能侧重点不同，设备品牌众多，多采用模拟图像模式，是重要的社会资源，后期需逐步整合到社会治安视频监控系统中。

1.2 片区视频监控系统建设需求

根据规划，项目拟在该片区部署建设视频监控系统，对该区域的主干道路、重要街道、交叉路口、党政机关、企事业单位、社区和居民小区及案件多发地段等重点部位进行视频监控，形成基本覆盖社会治安防范区域的全天候监控网络，有力地预防和打击犯罪行为，提高紧急事件应急处置能力，提升城市管理水平，创建适宜居住、适宜创业和安全稳定的和谐环境。根据相关调研及现场查勘情况，该片区所辖区域内有市级主干路2条，次干路2条，支路4条。主要交叉路口8处。主要党政机关有区检察院、街道办、派出所等，此外还有若干工业企业、医院、学校等企事业单位［2］。

2 系统总体要求

2.1 总体框架结构

根据要求，该市社会治安视频监控系统应由各类视频监控点、传输网络平台、视频数据平台、综合管理应用系统、各级监控中心、统一的信息安全保障体系、统一的标准规范和管理体系等7部分构成。

社会治安视频监控系统的网络拓扑主要表现为“三横两纵”结构。“三横”是市、区、街3个层次，“两纵”指公安视频专网和城市视频网络。该市社会治安视频监控网络分为:接入层、汇聚低层、汇聚高层、核心层。相应的实体为:接入点、三级监控中心、二级监控中心、一级监控中心［1］。

2.2 功能要求

某市社会治安视频监控系统应具备的基本功能有:(1)信息采集功能:利用摄像机对监控现场的视频信号进行采集。(2)信息传输功能:通过有线或无线等传输媒介，将前端设备的图像及报警信号传输至控制设备。(3)权限管理功能:拥有统一的用户权限管理功能，使得授权用户可远程调看监控点的实时图像和历史图像。(4)信息存储和备份功能:前端监控设备、各级监控中心，均应对巡检、报警、视音频、系统日志等信息予以存储。(5)系统控制功能:系统能依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备，实现监控中心及授权用户对前端重要监控图像的调用和控制。(6)自动巡检功能:有定时自动巡检和人工自动巡检两种方式，巡检内容包括:系统工作状态、故障、在线率等。

3 设计思路

项目片区属南方某市行政区管辖的一个街道范围，片区内的社会治安视频监控系统归属该片区街道派出所管辖。此前，该片区街道派出所未进行过公安专用视频监控系统的建设，项目属该片区首次、新建公安专用视频监控系统，在网络拓扑结构上，属三级公安视频专网建设。为能在片区范围内搭建一个覆盖全片区内监控区域的效率高、经济性好的监控网络，结合当前视频监控技术的发展现状，文中关于项目方案的设计思路主要包含以下几个方面。

3.1 监控系统的模式选择

设计一个监控系统，最先需考虑的就是基于文中所介绍的模拟监控系统和数字监控系统的发展情况、性能特点及比较，选择采用何种信号传输与处理模式。在本项目系统模式的选择上，考虑到所在片区范围较小，监控网络规模相对较小，从而所需建设的传输网络规模也较小，这就为组建模拟网传送视频信号提供了有力的条件。此外，建设单位对网络的安全性、设备的可靠性、监控图像的质量等提出了较高的要求，而当前模拟监控系统设备高度成熟、性能稳定可靠、应用更为广泛，因此使用模拟监控系统处理视频信号是可行的、合理的。而模拟系统简明的网络结构、相对独立的系统界限，也使得日后的维护工作更加方便。

选择使用模拟监控系统，并不代表在系统的全部环节上均使用模拟技术。在视频信号的传送模式上，采用光纤作为介质的光信号在传送距离、图像质量上均好于同轴电缆上的模拟电信号传输方式。而数字非压缩光端机在保证传输质量的同时，又避免了多路模拟光信号的交调干扰问题。与传统的磁带录像机相比，视频信号的数字记录具有容量大、清晰度高、检索方便、磨损小等优点，因此当前的模拟监控系统中，图像信号的数字化记录已相当普及，各种数字硬盘录像设备已取代了磁带录像机。视频信号存储也选用数字方式［4］。

综上所述，新建的模数混合监控系统，拟采用以模拟监控技术为主，在传输、存储环节上采用数字技术的模拟、数字混合模式。以模拟矩阵控制方式处理视频图像的实时监视与控制，使监控系统具有传统模拟系统的稳定性:而在图像的传输方面，采用数字非压缩制式，保证了图像传送的质量和距离。在图像的存储方面，采用数字化存储技术，以满足视频监控系统对大容量信息存储、调用的需求。

3.2 监控系统的网络分层

确定了系统模式后，可将视频监控系统从逻辑上分为系统接入层、系统传输层和应用管理层3个层面，而从功能实体上则可分为前端系统、传输平台、监控中心3部分，其中前端系统对应系统接入层、传输平台对应系统传输层、监控中心对应应用管理层［5］。

(1)传输平台。传输平台负责将位于前端的摄像机和位于后端的监控中心相连以组成整个视频监控系统。传输设备、传输介质、传输制式是传输层设计的主要问题，对其进行正确的设计与选择，直接关系到视频监控系统的图像质量和系统可靠性。

(2)前端系统。前端系统是整个系统的“眼睛”。前端系统的设计，包括前端的选点、设备的选型与安装以及供电、防雷接地系统的设计等，难点在于前端的选点。

(3)监控中心。监控中心负责辖区内前端监控点的视频接入及控制、视频图像的显示及存储，同时负责上传指定的视频信号N－级监控中心。监控中心的设计，包括所要具备的功能、设备的选型、供电及防雷接地系统设计等。

4 系统架构设计

4.1 系统架构概述

根据设计思路，项目在前端选点，按用户单位对监控地点及监控范围的要求，根据现场查勘的结果确定。前端摄像设备采用模拟制式，分散供电方式。前端采集到的监控信号，由视频光端机通过光纤传送到监控中心，由监控中心内对应的视频光端机还原成电信号后，分别送往模拟矩阵系统予以显示和录像设备存储。光缆组网采用星形组网结构，将每个前端监控点与视频监控中心直接相连。

基于模拟监控系统的特点，该系统在监控中心采用集中式管理。系统采用专用监视墙安装的监视器作为监控视频的主要显示部分，视频矩阵作为前端摄像机控制和视频图像切换显示的控制核心，用数字硬盘录像机对监控视频数据进行集中备份存储、回放和检索等管理和控制。

4.2 系统架构图

项目系统的架构如图1所示［6］。

图1 系统架构图

对子系统的划分，是从功能区分的角度，以视频光端机为界进行划分的。在实际施工中，为有利于施工范围的界定以及各部分施工质量的验收，可不以此为界进行工程分包。如可考虑以监控设备箱的光缆成端模块为界，将成端模块至摄像机的部分，包括立杆、摄像机与设备箱的安装布线等作为前端系统整体打包招标，将监控中心内的光缆成端模块毗内的部分，包括监控中心的装修、设备安装与调试等，打包给系统集成商，将其余的管线施工部分委托给专门的施工单位。

5 结束语

在认真理解相关文件内容的基础上，结合通信接入网工程上的设计经验，给出了本项目的具体实现方案。将片区派出所级别的视频监控系统分成前端子系统、监控中心子系统、传输子系统3个子系统进行设计，各子系统既有紧密联系又相互独立，有利于系统的设计及实施。

［1］ 黄翔，宋锐，吴成柯，等.基于FPGA的嵌入式视频编码系统研究与实现［J］.电子科技，2009，22(7):63 －65，69.

［2］ 王静，赵亚婉.基于Internet的远端教学系统中实时音/视频传输技术［J］.西安邮电学院学报，1999(4):30－34.

［3］ 张科，王聪，王利恒.基于Vega的弹射救生可视化仿真系统研究［J］.计算机仿真，2006(12):36－39.

［4］ 曹军梅.数字水印技术分析及其在电视领域的应用［J］.电子设计工程，2009(6):83－85.

［5］ 张强，张园林.视频传输中的反向复用技术［J］.现代电子技术，2004(20):65－66.

［6］ 张国欣，张殿富，范柳青.运动目标检测方法的对比分析和仿真实现［J］.电子科技，2011(12):116－117.