远程视频联动在平安城市中的应用

        当今世界，随着国际安全局势的日益紧张和工业事故的增加，人类的生存安全正在面临着巨大的考验，比如：恐怖事件的发生;毒气泄漏事件的发生;有毒化学品泄漏的发生……。“911事件”、日本东京的沙林毒气事件不仅造成了大量的人员伤亡，更使受害人留下了无法弥补的后遗症。由此，人们开始认识到对灾难事件做出正确的评估分析和采取及时有效的应急反应已变得至关重要。而要实现这一目标，“平安城市”系统的建设和提高必须同步完成，否则就难以实现真正意义上的实时监控和快速反应。但是，长期以来各国都没有找到有效的解决方法。因此，目前世界各国政府都在积极研究攻克这一难题的方法。

　　在我国，虽然在经历了二十多年的研究发展，安防行业呈现出了蓬勃发展的势头，安防技术水平也不断地提高。但是，我国的安防管理现在大多数还停留在以人防和低端近距离监控为主的基础上，原因在于市场没有提供自动化程度高、高集成化、科学化的安防应用系统，因此给国家造成了大量的损失，同时也无法向国家提供科学的决策依据。尤其是，大城市的重点安防领域、公共安全面临着诸多实际问题，如地铁、机场、高铁和各国际会议场馆及其周边公共区域等。从2005年开始，我国大规模开展的“平安城市”和“科技强警”工程正是为了解决这一难题，使城市真正成为安全的区域。

　    建设背景

　　高空瞭望昼夜型远程动态视频联动指挥系统（以下简称“高空瞭望系统”）作为现代城市安全系统的一个组成部分，作为“数字城市”、“平安城市”系统的重要组成环节，随着城市现代化的快速发展已越来越多的显示出其重要性和必要性。“防患于未然”是城市安全保障的一个重要原则，只有良好的预防措施，才能防止各种违法犯罪行为、非法聚集活动、暴力事件的发生，并对城市交通运行安全、城市大气污染保护监测、城市火灾预警、城市违法建筑监控等违法违规行为起到良好的监控管理；避免（或降低）由于城市安全保卫的漏洞造成破坏和损害国家安全、社会稳定、人民生命财产等关系到国家长治久安、社会和谐发展的事件的发生。

　　城市安全保障措施建设必需突破“报警、接警、出警”的常规模式，利用多样化的信息采集平台，为科学有效的指导城市防空预警、反恐防爆、非法聚集疏散、紧急救援指挥、城市消防预警、自然灾害救护与防治、城市大气污染监测、城市违章建筑监控与管理等方面提供数据信息保障。高空瞭望本为一项古老的城市安全防范理念，随着工业社会现代化的发展、城市现代化的加强，被赋予了全新概念，结合现代化高科技手段，成功实施了从几公里到几十公里范围的“远距离动态视频监控与联动指挥管理相结合的”模式，在实际的运用中取得了良好的效果和积极的作用。

　    应用前景

　　高空瞭望系统不同于普通的视频图像监控，它着力于安装在较高位置的远距离高清晰透雾摄像机实现大范围全天候的图像精准动态监控，采集视频信息流输入智能识别预警系统进行数据分析，对违法行为做出识别预警，并联动后台警务管理系统，为出警提供各种指挥调度协助。

　　高空瞭望系统弥补了普通监控手段无法避免的环境物体阻挡，视野范围狭小，天气条件恶劣、雾天/夜晚无法观看，能见度低的缺点；完全意义上实现了24小时不间断全天候、多角度、无阻挡、大范围、精确化的动态视频监控预警联动指挥功能。

　　高空瞭望系统用途很多，主要包括城市反恐防爆监测、城市消防监控、城市重点目标监控、城市治安监控、核心枢纽监控、城市环境监测、防空安全监测、交通疏导监控、交通肇事逃逸追踪、自然灾害应急监控等等。

　　1、系统主要用途（如图示）。

　　2、系统运行模式（示意图）

　    建设目标

　　 通过高空瞭望系统，能够在城市全城区内实现全天候实时监控职能识别预警。并将系统接入公安网平台，与现有公安网信息联动预警，统一管理统一指挥调度，增强了城市安全的防卫力度，利用高科技手段对现有警力进行有效的整合，即加强了城市安全力度，又节约了警力资源。

　　高空瞭望系统作用距离白天从几公里到十几公里，最远可达40多公里以上，夜晚最远可达10多公里以上半径范围内的所有目标进行全天候的动态视频监控识别预警。

　　监测范围示意图

　　1、要点分析

　　由于高空瞭望系统都是设置在几十米、上百米、乃至几百米的高空，安装位置风速较大，因此云台的抗风能力以及自身的运行间隙控制是影响图像稳定的关键；摄像机锁定目标的监控范围从几公里到十几公里，如何配置摄像机、镜头、云台，使远处的图像清晰可见是系统配置的一个要点，也是一个难点。

　　高空瞭望系统覆盖的范围较大，为了确保系统的全天候工作，夜间采用远红外热成像系统，实现远距离大面积的夜视监控；由于受天气因素影响，在城区有雾的情况下，系统配置中又采用了透雾摄像机，提升了系统在恶劣天气环境下的监控效果。

　　深圳亿成安科技公司作为一家专业的高端安防企业，将高空瞭望系统的要点一一攻克，研发了一套以前端视频采集和预警识别系统与后台控制软件相结合的完整的、可靠的、稳定的智能化全天候高空瞭望综合监控系统；真正实现了全天候视频监控的目的。

　　2、应对策略

　　高空瞭望系统利用高新技术，包括水平转角、垂直转角、回转速度、镜头光圈、变焦距离、聚焦距离、白平衡方式、增益强度、监控位置坐标定位、角度回传、目标物体锁定等，对云台、摄像机、镜头进行双向的精确控制和管理，使得高空瞭望技术从全局监控到局部重点监控可随意转换，真正使高空瞭望技术从理论转变为现实。

　
　　设计原则

　　本系统方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、性价比高的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并为今后的发展、扩容、升级等预留扩展空间。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的、创新的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性、稳定性、安全性。

　　1、先进性与适用性

　　深圳亿成安科技有限公司在引进国外先进技术的同时，加强自身科学研究，经过多年努力研发出具有独立自主知识产权，在国际处于先列的高空瞭望系统，系统的技术性能和质量指标均达到国内领先水平；本系统集成了国际上众多的先进技术，系统的功能配置以舒适、安全、方便、快捷、易懂为准则；同时系统的安装调试、软件偏差和操作使用又简单明了、容易掌握。

　　2、经济性与实用性

　　系统充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和性能都符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性价比，在节约系统投资的情况下，保证系统稳定、安全、经济实用。

　　3、可靠性与安全性

　　系统的设计具有很高的可靠性，在系统故障或者事故造成中断后，能确保数据有效存储，并在系统修复后能迅速恢复。

　　4、开放性

　　以现有的成熟产品为设计对象、同时考虑到周边信息通信环境技术的发展趋势，可现有的公安警务系统平台联动。

　　5、可扩展性

　　系统设计中考虑到以后技术的发展和使用的需求，具有更新、扩容和升级的功能。并根据今后该系统的实际需要，对系统进行扩展，同时本方案在设计中留有冗余，可以满足今后的发展要求。

　　最全最优化的系统配置在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等方面要求的前提下，追求系统的稳定性、安全性、可靠性、可操作性、高性能等均达到最大化。

　　
　　系统组成

　　 高空瞭望系统由“视频采集系统---识别预警系统---数据传输系统---监控中心管理系统”四部分组成。

　　视频采集系统：高清晰透雾摄像机、高清长焦透雾镜头、红外夜视成像系统、激光辅助照明系统、室外载重高精度云台、IP66高密度防护罩、前端控制柜、防雷、接地等部分组成。

　　识别预警系统：视频图像分析硬件化识别预警系统，采用模块化设计，对目标视场进行分析，做出识别预警，识别预警率在98%以上，误报/漏报率极低。

　　传输系统：系统传输方式使用公安专网光缆专线传输，以加强数据信息的保密性，避免外界因素的干扰，也加强了系统传输的稳定性、可靠性。

　　监控中心管理系统：主要有显示、存储、回放设备，以及监控中心管理软件平台；是整个高空瞭望系统的指挥中枢。

　　系统组成图：

　　
　　系统功能

　　1、 巡检预警功能

　　高空瞭望系统，最主要的作用就是对城市空间领域进行全方位立体化综合视频监控；通过高空瞭望系统的巡检功能，定时不间断地对城市进行全方位的立体式监控扫描，值班人员可以根据图像画面上所发出的报警信息，及时定点跟踪确认；第一时间进行力量调度，并对事件的发展情况和事态的全程变化状况全程跟踪、实时录像、调查取证。

　　2、警情核实功能

　　利用高空瞭望系统，可以准确地对城市报警情况进行核实。当接到报警信息后，可以将摄像头调整到报警位置，进行识别判断；确认报警信息是否属实。

　　3、 救援指挥功能

　　高空瞭望远程视频监控系统由于位置高、监控距离远、视角广的特点，在发生某些特定事件救援时，可以有效的对救援点交通进行一个诊断，减少或者避免由于客观原因造成的事态扩大。

　　4、协作配合功能

　　 高空瞭望远程视频监控系统可以有效的将城市各安全保障职能部门的工作进行融合整合、综合监控。既可以配合公安、反恐、防暴部门对危害社会安全的现象加以甄别预警；又可以配合环保、城管部门，对城市环境污染、城市非法建筑、城市乱占乱倒现象及时发现、及时处理；也可以配合交警部门对交通肇事逃逸车辆、重大交通事件、重要交通路段的交通整治管理工作提供有效的协助。

　　5、综合调度功能

　　高空瞭望远程视频监控系统在独立使用，发挥重要作用的同时，也可以与现有的各类信息系统结合使用，以期发挥更大的作用；如，城市地理信息、天气预报信息、交通状况信息等。

　　6、智能识别预警功能

　　系统在实时检测当前视场范围内的所有情况，当发现人员、车辆过度密集，火灾险情，大气污染，交通事故等情况时，系统可自动甄别判断，并发出预警信息；并且能够针对预先输入系统的可疑人员、犯罪嫌疑人、恐佈份子、偷窃人员、交通肇事逃逸车辆等事件相关信息进行图像识别、录相取证功能。对平安城市防灾与反恐侦察具有辅助取证分析等功能，为科技强警、数字化城市管理提供有效的高科技支持。

　　7、 城市GIS系统联动功能

　　将城市的地理数据数字信息系统（GIS系统）数据结合到高空瞭望系统中，可以实现目标定位功能，通过已经建立的城市GIS数字化坐标，对报警方位进行精准确定。综合前端视频图像方位、GPS数据、城市实际地理数据、接警信息等，与地图位置进行对应，在地图上标定出报警点位置，联动相应的视频图像信息，有效提供可靠信息，方便指挥调度。

　　系统工作流程

　　系统正常工作时，前端采集设备全天候巡检全城区状况，并将采集到的视频图像通过传输系统传送到视频监控管理中心，监控中心分别配置网络监控平台、图像识别预警平台、GIS联动平台、视频图像存储系统、短信联动平台等，将采集回来的视频图像进行视频转发、录像存储，并通过实时分析数字视频流，检测当前监控场景有无异样预警信息，如果检测到预警信息，则与GIS系统联动，驱动前端设备定位到告警信息发生点，并实时在地图上标注地理位置信息。

　　1、系统组成结构图

　　2、系统拓扑图

　　
　　前端设备选型要点

　　高空瞭望系统属于一个特殊环境监控系统，对产品的要求很高，在系统产品选择中要从以下几个角度进行综合考虑：

　　 多传感器一体化结构设计：前端视频采集预警识别系统为整装一体化产品结构，性能更加稳定，在高空环境图像质量优质、视频效果显著；并且提供一体化产品国内实用专利认证、CE认证、IP防护等级认证、电磁辐射兼容测试认证等证书，确保产品质量的可靠性。

　　摄 像 机：百万像素级别分辨率的高清摄像机，具有透雾功能；

　　长焦镜头：百万像素级别分辨率、优良的光圈范围、适中的焦距范围、具有透雾、自动聚焦功能、预置位功能；

　　夜间监控：应具备大范围搜索、探测、发现目标的被动式远红外热成像系统，同时，也具备查看目标细节、对目标进行取证的主动式激光照明补光系统；

　　热成像仪：  非制冷氧化钒焦平面探测器，利用图像增强DDE技术，确保在夜晚无光照情况下的正常成像；

　　激    光：红爆、无红爆可选；同步跟踪变焦或电动控制，YCA标准军工品质；

　　云    台：高精度云台实现精准定位，定位精度≤0.01°；同时必须具备水平转角、垂直转角定位参数的回传功能，可实现云台与GIS系统的联动集成；

　　防 护 罩：高密度防护罩具有防水、防尘、耐酸雨功能，并具有强的抗风能力；防护等级IP66。

　　系统功能要点

　　1、昼夜成像功能要点

　　白天采用彩色成像模式；

　　雾天采用红外透雾成像模式；

　　夜晚采用红外热成像模式大范围搜索、发现目标；利用激光辅助照明模式查看目标细节，对重点区域设置预置点，重点监控；实现24小时无缝立体式动态监控。

　　2、高清成像功能要点

　　数字百万像素摄像机搭配百万像素镜头组成的成像系统在抗电磁干扰性、逐行扫描、画面分辨率方面都拥有传统模拟摄像机所不能比拟的优势；色彩效果更加的逼真、富有层次感、画面饱和度更佳；系统要求画质不能出现行间闪烁效应、并行现象、垂直边沿锯齿化现象、视频图像拖尾现象等不良效应。

　　3、透雾成像功能要点

　　摄像机、镜头组成的可见光成像系统必须具备透雾成像，深化云烟功能。

　　
　　4、红外夜视功能要点

　　红外夜视系统可以在夜晚全黑状态下对目标范围实现有效监控。

　　
　　4、必需具备镜头自动聚焦、激光同步跟踪变焦功能，智能化程度高

　　夜晚利用激光辅助照明系统对重点目标实现高效监控。（图例为2公里范围对船号实现重点监控）；

　　5、云台必需具备水平转角、垂直转角定位参数的回传功能，实现云台与GIS系统的联动集成。同时具备预置位、自动扫描、自动巡航、守望位功能

　　6、一体化结构、便于安装、采用三防处理，有利于室外环境长时间使用

　　综上所述；高空瞭望系统未来的发展方向，就是要整合政法专网和社会网络资源、治安专用和社会视频监控资源、区域报警联网系统资源、社区安防系统资源、警用地理信息系统资源、交通状况监控系统资源、交通违法鉴别系统资源、交通导引系统资源、卡口车辆识别系统资源、灾害预报系统资源、环境污染监控系统资源等所有与城市安全密切相关的各类资源，并利用其自身的性能特点，对城市的反恐防暴、防空预警、城市火灾预警等强大功能体系，综合利用和处理监控视频（道路监控、平安城市监控、治安监控、高空瞭望等视频信息）、地理信息、电子警察和卡口识别等与警务相关的信息资源，以不同警种的业务应用为导向，通过信息采集处理和数据交换，在一个平台上实现对不同专业警种业务的应用服务和资源共享，打造标准化、通用化、智能化的信息共享平台，通过信息互通、资源共享、城市管理机制创新和业务流程的重构，构建稳定可靠、功能强大的城市安全动态视频联动指挥系统体系；开创“平安城市”建设的新时代。