作者:深安集团-凌运宏
摘要:近年来运营商在国内大力部署3G网络,视频监控出现了一个新的承载体。3G无线视频服务器融合了3G传输与视频服务器功能,成为了远距离、大范围视频监控的新亮点。
在传统有线网络视频监控中,视频采集及视频观看的远程接入和传输成本是制约其发展与应用的重要成本。如高速公路监控、公交监控、森林防火、119消防监控等,由于其地域广、监控点分布不均、少而稀疏,加上有线线路户外架设及维护成本非常高的因素,整体有线接入和传输的高成本直接影响了传统视频监控在相当一部分领域和场景的应用。而利用无线网络特别是电信运营商铺设的无所不在的3G移动通信网络进行接入和传输,其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业监控系统采用无线监控方式,建立被监控点和监控中心之间的连接,衍生出更多的应用场景,成为传统网络视频监控业务发展的又一制高点,所以基于3G的无线视频监控技术开始发展壮大,并随着行业、企业、家庭及公众用户的不同需求程度,提供多样化的服务。
深安集团推出“基于3G无线移动防盗+视频监控产品及系统应用”项目,依托3G中的WCDMA网络,通过集成视音频压缩、流媒体管理、数据传输等技术,以无线传输方式攻克了目前固定式监控方式中线路设施投资大、不易更改设备位置以及现有移动监控设备需通过大存储器定期转存数据的3大难题。
把3G手机阅读、视频远程监控、防盗报警、红外线探测、视频摄象传输、图像传输、彩信、云台转动、智能家居系统、联动控制系统、环境监测等智能安防子系统高度集成在同一产品总成内,是深安集团3G网络衍生安防产品集群。
目前,该项目的移动视频监控应用产品可通过其自带摄像头、实现用手机浏览移动监控图像和在监控中心实施监控移动现场情况点面共享。创新性的同时解决了传统视频监控方面的难题。
3G视频监控--环境监测之三大应用(森林防火监控、119消防监控、城市公交车监控)
一、森林防火监控
1、背景
森林火灾是森林最危险的敌人,也是林业最可怕的灾害,它会给森林带来毁灭性的灾难。森林火灾不只烧毁成片森林、伤害林内动物,还会降低森林的更新能力,引起土壤贫瘠和破坏森林涵养水源,甚而导致生态环境失去平衡。
森林火灾每年都有一定数量的发生,造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。因此,对于林业部门来讲,防火工作是重中之重。一旦有火警发生,就必须以极快的速度采取扑救措施,扑救是否及时,决策是否得当,都取决于对林火事件的发现是否及时、分析是否准确合理。所以,实现森林防火工作的规范化、科学化、信息化,及贯彻“预防为主,积极扑救”的方针,是林业部门防火工作的首要目标。
在科技发展日新月异的今天,采用网络智能监控来帮助我们实现防火的梦想已经成为可能,搭建一套高可靠、高质量、高稳定性,可全天候运行,能实现全网监控、全网管理并提供及时优质的维护服务、保障系统正常运转的网络视频监控系统是我们林业部门的首要选择。
2、传统架构困难
森林防火项目监控点数多,覆盖面积大,区域内地形复杂,雨水充足,湿度大、海拔高、动/植物丰富、现场施工难度较大等众多特点,因此,在该类项目中往往面对如下技术难题:
1、监控现场分散,设备安装调试困难,成本高昂,工程周期也难以预计;
2、监控现场地处偏远,现场维护设备困难,维护人员到达时间长,要求相关设备稳定可靠,尽可能减少维护的几率;
3、视频信号难以用传统模拟视频监控系统的传输介质,进行一线一种信号的方式传输到控制中心,这样的线路布设数量和成本会成为天文数字,而且难以检修维护;
4、传输网络带宽不一定能够得到有效保证。网络承运商提供的理论带宽在实际应用中一般会打折扣,情况视线路质量、承运商在当地的核心网络设备处理能力和各网络承运商之间互相开放的接口带宽等多种因素而定;
5、传统的监控系统也采用无线传输方式,目前像卫星通讯、CDMA等。卫星通讯成本高,用于森林防火监控不太现实;CDMA虽然成本低,且不受距离限制,网络覆盖的地方就可以传输信号,但其带宽较低,不能满足森林需要传输大量图像信号的需求;[nextpage]
3、3G无线视频监控 解决方案
针对该项目中监控点数多,监控范围广、监控目标复杂、监控环境恶劣等众多问题,本公司研发出基于SIP协议的网络智能视频报警联网系统。该系统采用国家公共安全行业城市监控报警联网系统的技术标准并测重于3G无线视频方面的拓展。此方案将结合3G自建基站,实视频的无线传输应用。该方案系统分为前端监控子系统,中心控制子系统,浏览终端子系统(有/无线)三大部分:
(1)、3G无线视频监控前端子系统:
前端是系统的图像及报警信号的采集中心。此方案中自建3G基站,前端设备采用3G无线路由+视频服务器+摄像机组合。
主要功能:
→ 负责采集监控点的音视频数据并进行压缩编码,通过网络传输到指定视频浏览软件、录像服务器或者网络视频矩阵。
→ 支持多路报警输入输出。可接入烟感、红外等报警设备;
→ 支持接入多个厂家的编码器;
→ 支持多个监控前端同时录像,具有手动录像、定时计划录像、报警录像等多种录像方式;
(2)、3G无线视频监控中心控制子系统:
中心由控制管理服务器、设备网关服务器、媒体转发服务器和网络视频矩阵,又称电视墙组成。前三者主要负责信令控制、路由解析、媒体转发等。共同为系统提供视频监控,报警联动,设备管理,用户管理,设备巡检,日志管理,云台控制,录像及回放,地图定位等功能。电视墙主要提供视频信号数字转模拟在电视屏幕上显示。电视墙支持单画面和多画面的轮循操作。
(3)、3G无线视频监控浏览客户端:
浏览客户端支持C/S和B/S两种结构。浏览用户不仅可以通过有线的IP互联网络进行视频浏览,还可以通过3G无线网络在任何地点任何时间进行现场视频画面的浏览切换。
此外,主要功能还有:
→ 组合显示多视频画面进行图像浏览,并可以一对多和多对多的视频轮循。这样,容易出现灾情的地方作重点监控,其余的地方可以轮循监控;
→ 支持监控终端与前端的点对点语音对讲。如果监控中发现前端出现危险行为 ,则可语音警告;
→ 远程控制云台和摄像头等外设。配有对前端的摄像头雨刷功能和图像的色彩度等的调节功能;
→ 报警及视频联动。可以在前端接入烟雾报警器,一旦报警,监控终端立马听到报警声音、收到报警信息,同时系统可以弹出报警点的图像,地图定位显示报警地点的具体位置,方便值班人员准确获取信息,及时向上级林业主管汇报情况;
→ 本地抓拍图像、录像及检索点播录像;
→ 支持历史图像的调用。尤其在森林火灾发生的时候,现场图像信息的保存,可以作为重要的资料记录,方便对火灾的分析,对日后的火灾预防和扑救都有指导性的意义;
森林火灾系统结构图如下所示:
4、3G无线视频监控系统优势
(1)、实现对森林状况实时的大面积的监控。前端的大倍摄像机和自动巡航功能的使用,可以实时的将前端状况传回中心,同时中心人员可以控制云台对局部地区进行重点审视,发现火灾隐患的同时也会发现盗砍盗伐、森林病虫害等问题;
(2)、使用3G无线设备减少了铺设线路的数量又缩短了工程周期,同时降低了检修维护的难度。同时,自建基站使得带宽等不受外界限制,保证系统,提高了音视频传输的稳定性;
(3)、智能的报警联动功能和语音对讲功能及时避免火灾发生的同时大大降低了中心人员的劳动强度,把中心工作人员从枯燥的图像监控中解放出来,实现了自动化和智能化;
(4)、直观的电子地图导航。可以形象、清楚地查看某个地区的监控信息。为处警提供准确、快捷的地理信息导航;
(5)、强大的运营级网络管理功能。包括对设备管理、性能管理、用户管理、报警管理、日志管理,录像管理等;
(6)、大容量的前端接入能力。良好系统架构,支持平滑的服务器扩容,可以提供数量级的用户前端接入;
(7)、高性能的设备检测。可以实时显示服务器(CPU、内存使用情况及系统负荷)和设备的运行状态(离线、正常、检修等)。根据设备的显示状态,可以迅速的对故障进行定位;
(8)、安全的系统保障机制。服务采用双机热备,及时有效的保障系统的运行;
广泛的兼容性。系统采用最新的公共安全行业标准,可以实现与运营商现有的其它符合该标准的计费系统等进行对接;
(9)、灵活的模块化设计。系统单元内设备可以任意裁减、堆叠使用,为系统的扩容奠定了坚实的基础;
(10)、多层次、多级别的组织化管理。每级组织一般只能管理自身和它管辖的组织区域;
→ 优先级控制与权限管理。系统单元内部用户设置不同控制优先级,相同优先级用户实行时间响应机制,不同优先级实行权力机制;上级对下级有绝对优先控制权;
→ 设备的智能状态检测及故障分析。对服务器及前端设备实时运行状态进行远程检测;
→ 具有网络保护和恢复功能。某一分中心出现故障,可以越过故障节点直接级联更上一级;故障排除,系统恢复,保障系统可靠。
5、小结
融合3G的网络监控系统使视频监控方式有了更深度的应用。其系统安装更加方便、灵活。高带宽、高性价比等特性是此方案的又一制高点。先进的防火报警联动体系,电子地图定位功能,进一步提高了对突发性森林火灾的监控水平和处置能力。
二、119消防监控
1、背景
每年都有很多起意外火灾的发生,对人民财产和人生安全产生了严重的威胁,甚至造成重大损失。119火警消防急救,就是挽救损失和防范火灾的职能部门。“时间就是金钱,时间就是生命 ”,越早发现和解决问题,损失就越小。对于出勤人员,火灾现场灾情千变万化,希望能得到指挥中心的专家领导的及时指导,同时提供及时汇报现场警情的系统;对于指挥管理人员,希望及时了解出勤过程中、以及救灾现场情况,分析研究指导救灾,如同亲临现场坐镇指挥。这些都是摆在目前119火警急救系统面前的迫切问题。[nextpage]
在传统有线网络视频监控中,视频采集及视频观看的远程接入和传输成本是制约其发展与应用的重要成本。由于其地域广、监控点分布不均、少而稀疏,加上有线线路户外架设及维护成本非常高的因素,整体有线接入和传输的高成本直接影响了传统视频监控在相当一部分领域和场景的应用。
随着通信运营商的3G业务的推出,3G无线上网以其上网速率高,无需布线,移动等特点,提供了光纤专线,ADSL宽带上网无法比拟的便利性,正逐步的成为目前宽带接入不可缺少的补充的方式,在一些无固定地点,有线宽带无法到达的地方,但是又需要高带宽接入的环境下发挥独特的作用。3G技术的移动性、高带宽等特性使得传统的安防监控方式有了更深度的融合应用。利用3G无线移动通信网络进行接入和传输,把火灾现场情况传到消防指挥中心,以便中心及时掌握现场火灾态势,实时组织调度消防力量,提高快速反应能力,以最大限度地减少损失,还可把救火现场情况存储下来,方便分析起火原因和总结救火的经验教训。可以说,3G无线技术的应用充分解决了目前119火警系统在消防过程中所遇到的种种问题。
2、解决方案
考虑现有119火警系统所存在问题的基础上提出了基于3G无线的119车载移动视频监控解决方案 (如图1):在119消防车上安装无线视频终端,将前端摄像头采集到的视频图像传输最近3G无线网络中,远方的领导便可方便的通过Internet访问中心管理服务器,从PC客户端获取第一手的现场实时图像,辅助领导做出决策,指挥现场救援。
本方案采用基于SIP协议的VSIP视频监控联网报警系统,遵循国家公共安全行业城市监控报警联网系统技术标准,是集远程视频监控、报警联动、录像、设备接入和数据采集等功能于一体的安防监控平台。该系统可将现有非标准的视频监控报警系统和不同厂家的DVS、DVR、编码器、报警器等设备接入到符合国家标准的城市报警安防系统中,并且可以通过系统的转换设备实现对非标准系统和设备的管理、控制,在此基础上用户不但可以实现对不同监控报警系统、通信系统和视频监控系统之间的互联、互通和互控,同时还可以为用户提供远程视频监控、数据采集和视频报警联动等多种业务的应用服务。
基于3G无线的119消防车载移动视频监控系统主要是由119消防车前端以及119消防监控指挥中心两部分组成。
[nextpage]3、3G无线视频监控消防系统功能介绍
1) 电子地图
系统支持电子地图访问,以空间数据库为基础,将应用数据与地图有机结合,提供强大的空间分析和查询功能,丰富的表达方式直观地显示结果。
2) 分级管理
本系统采用多级用户管理和分级授权访问的机制。用户分成两类,一类是系统管理员,拥有系统级权限,可以添加、删除和修改用户,进行用户的分配和管理,可以对系统进行安装、配置和检查,保障整个系统的正常运行;另一类是操作用户,在操作用户中设置权限,用户根据权限执行相应的监控范围。
3) 现场的实时视频监控和采集
通过配置高质量的紅外线摄像机,对监控点的监控达到在正常光照条件或夜间光照条件较差的情况下仍能进行高质量的视频采集以及音频的实时采集。
4) 监控信息的存储和备份
前端摄像的音视频信号经过模数转换,编码压缩,即可以在本机实现本地存储(可选功能),也可以传送到监控中心的中心管理服务器,给计算机或磁盘阵列,录制的文件方式保存在硬盘中,支持长时间连续不间断的录制和存储。支持704×576和352×288分辨率的图片抓拍功能。
5) 报警信息的采集和联动管理
可以管理报警器的输入节点。当前端有报警发生时,在监控中心,系统会以声音方式通知值班人员,并在监控软件上弹出报警摄像画面。系统具有同时处理多任务能力,对于多个地方的同时报警情况也可以及时处理。
6) 全方位云台及周边设备的控制
远程监控系统可对摄像机镜头进行光圈、焦距、景深距离的控制操作,对云台也可做全方位控制。
7) GPS定位(可选功能)
集成GPS定位功能。
8) 现场应急指挥
紧急状态时总指挥可以利用监控终端与现场进行实时双向语音对讲,将现场图像转发到指定的分控点,以实现共同分析、决策的实战需求。
9) 设备在线管理
对编码器、转发服务器等关键设备提供注册、检测的管理能力,凭借系统强大的网络管理能力,系统能直观、方便地检测设备和线路的工作状态。通过客户端控制3G无线设备上线或下线。
4、方案的优势和特点
■ 实时性
通过该套系统,监控指挥中心和指挥车能通过现场车载3G无线视频及时观看到火场内外的真实情况,做到随调随看,身临其的效果。
■ 高效性
系统指挥中心平台能够显示各辆119消防车位置,建立多层次综合数据库,当119移动中的车辆发生接警时,能够在最短的时间内依据各种数据做出科学快速的决策,并保证上下级的互动指挥能力。指挥中心能够随时随地及时指导现场的抢险救灾工作,通过回传的图像,及时指挥、调度各项资源。
■ 标准化程度高
该解决方案中运营平台采用VSIP视频监控联网报警系统软件平台,符合中华人民共和国公共安全行业标准--《城市监控报警联网系统通用技术要求》(GA/T669-2006)和《城市监控报警联网系统通用技术要求》(GA/T669-2008),可以根据公安系统的需要将娱乐场所的监控资源无缝的接入到公安接警中心和公安网。[nextpage]
■ 兼容性广泛
系统兼容各种类型的移动通信网络接口,兼容现有国内多个网络系统,并适应3G网络发展,灵活构建移动网络信息传输平台;系统能够基于互联网络(Internet与Intranet)实现远程广域的定位、视频、报警和指挥等信息的发布与访问。同时该解决方案符合最新的公共安全行业标准,不但可以与该标准下的所有安防系统进行无缝隙的融合,还可以将现有的非标准的视频监控报警系统和不同厂家的DVR、DVS、编码器、报警探头等设备接入到符合行业标准的视频监控报警系统中,实现对不同报警系统,通信系统和视频监控系统之间的互联、互通和互控,满足娱乐场所模拟和数字接入公安接警中心的需求。
■ 全面的系统功能
该解决方案可以向用户提供视频监控、报警联动、语音对讲、录像、录像回放、网络视频矩阵、设备巡检和系统日志等多种可定制的服务,同时中心平台还支持对前端设备的管理,服务器的管理、用户的管理,报警的管理,系统的管理、日志的管理和录像的管理等,满足用户的各种应用需求。
■ 良好的系统扩展性
该解决方案中运营平台采用分布式结构,模块化设计。核心服务器具有大容量的存储和处理能力,支持同类服务器的集联,便于系统的平滑升级,同时服务器各个模块之间互相独立,可以根据用户的容量的变化,任意的增加组合各功能模块进行平台的业务扩展。
■ 良好的经济性
该解决方案中对于娱乐场所视频监控系统的新建、升级和扩容都提供了良好的解决机制,系统中的所有功能都可根据用户和接警中心的需求和租金进行定制,节省了用户自建系统的成本,同时系统拥有智能的系统检测功能,中心可以实时的检测出远程设备的性能和状态,大大减少运营中心对系统的维护成本。
5、 总结
基于3G无线网络的119车载移动视频监控系统,是一套为119消防打造的专业系统,它不仅充分的发挥了3G无线在现代安防中的各种优势,更重要的是它将目前119消防系统中存在的问题做出了很好的解决。相信在未来3G无线系统的不断成熟中,会给119消防系统带来更大的方便和利益。
三、公交车移动视频监控解决方案
1、前言
随着我国经济的飞速发展,城市人口的剧增,给交通运输行业带来了巨大的商机,同时安全和有效管理成为本行业的一大难题,传统的视频监控系统已不能满足当前的发展,基于3G网络的视频监控系统应运而生,通过在公交车上安装视频监控系统,管理中心可以随时了解车内的人员情况和车辆运行的情况,及时进行车辆的调度。对于车内的一些纠纷通过录像取证得到解决;对于一些犯罪分子途中换乘,采用联网调取视频录像,在很短的时间内将犯罪分子绳之于法;对于特殊的情况采取联动报警,最大限度的保护生命财产安全。
2、系统构成
该系统有三大子系统构成:中心服务子系统,3G网络传输子系统,前端子系统。
1) 中心服务子系统
中心服务子系统,位于监控中心主机房内,主要负责信令的接受和处理,设备的接入和媒体的转发。这里监控人员可根据现场的视频及录像资料判断警情,及时的向公安部门报警。通过深安视频监控系统在庞大的线路公交车交通管理中,可最大限度优化管理效率,提高公共服务质量。
2) 3G网络子系统
3G网络子系统主要是数据的无线时时传输网络。3G网络目前的运营商中国电信,中国移动,中国联通,运营商基站能覆盖到的地方,深安集团视频监控系统就可以把前端系统接入,全面保证公交车视频监控的数据流畅通传输。[nextpage]
3) 前端子系统
在公交车上安装前端子系统,采集前端图像并通过3G网络传送到中心服务器系统,值班人员可及时了解车辆的运行情况。在公交车内配备监视器,司机利用监视器开关后门,方便乘客的上下车。本地视频通过DVR也随时录像,尽量减少了乘务员服务态度差,乘客的逃票及其他意外事件的发生。车内的前端系统可以接入麦克和拾音器 ,发生意外情况,乘务员通过申请和中心进行信息的双向交流,中心对车辆的指挥调度,全面保证乘客的人身和财务安全。该前端系统还包含报警设备,发生交通事故及时联动服务中心的,总站协调各部门尽快处理交通事故,把损失减少到最低。
3、3G无线视频监控系统拓扑图
(无线公交监控系统图)
4、系统优势和特点
1) 无线接入
“基于3G网络的公交车视频监控解决方案”填充了公交车不能联网视频监控的空白,完善了公交公司对车辆的管理。公司中心对车辆的运行情况通过电视墙时时监控,全面保障客运安全;对发生意外情况的现场了解更为直接和及时,处理更加迅速。
2) 标准化程度高
该解决方案中监控平台采用深安集团视频监控联网报警系统软件平台,符合中华人民共和国公共安全行业标准--《城市监控报警联网系统通用技术要求》(GA/T669-2006)和《城市监控报警联网系统通用技术要求》(GA/T669-2008),达到城市交通视频监控联网集中管理的目的。
3) 兼容性广泛
该解决方案符合最新的公共安全行业标准,系统可以接入公交车上已建立的非标准视频监控,报警系统和不同厂家的DVR、DVS、编码器、报警探头等设备,这样就可以减少公交车视频监控的重复建设,节省公交公司的财政开支。该方案采用深安集团监控系统可以实现对不同报警系统,通信系统和视频监控系统之间的互联、互通和互控,满足城市公交车视频监控的要求。[nextpage]
4) 全面的系统功能
该解决方案可以向用户提供视频监控、报警联动、语音对讲功能,公交车上发生意外情况及时向中心报警,并且通过语音进行信息交流,及时处理事件,全面保证乘客人生和财产安全。通过录像,录像回放功能分析事故的原因和取证一些纠纷事件。同时提供网络视频矩阵、设备巡检和系统日志等多种可定制的服务,同时中心平台还支持对前端设备的管理,服务器的管理、用户的管理,报警的管理,系统的管理、日志的管理和录像的管理等,满足用户的各种应用需求。
5) 良好的系统扩展性
该解决方案中运营平台采用分布式结构,模块化设计。核心服务器具有大容量的存储和处理能力,支持同类服务器的集联,便于系统的平滑升级,同时服务器各个模块之间互相独立,公交公司根据用户的容量的变化,可以任意的增加组合各功能模块进行平台的业务扩展。
5、结束语
“基于3G网络的公交视频监控应用”是在新网络环境下的提出的可行性方案,增加区域公交车视频监控系统级联,集中规划布局,分级自治管理。符合新形式下公交车管理中心的发展,为城市公交车工作的进展提供良好的服务平台。