大型安防集成系统技术白皮书

大型安防集成系统技术白皮书内容摘要：

出，如果想要对画面中的车牌进行 辨别 ，在 传统视频监控系统 中，一般需要 通过 拉近 等 PTZ； 而假如采用高清 摄像机 （ 200 万像素 ） ，清晰度可以比 D1/4CIF 摄像机高 5 倍，那么即使车牌占整个画面虽然比例不大，依然可以识别。 图像智能分析的典型应用包括如下： 视频图像的智能分析增值应用 车牌识别 自动获取进出出入口、重要场所的车辆信息 车流分析 流量分析 车行为分析 电子警察、违章检测 人脸识别 出入口的人员识别 人行为 识别 非法闯入等异常预警 人流分析 人员聚集等异常情况预警 环境识别 烟雾 、火灾 等异常预警 智能视频检索 报警检索、帧检索等 集成化 随着探测技术、传感技术、图像处理技术等众多新技术在安全防范工程的深入应用，安防 系统的规模及规划已经 越发庞大 ，或者让使用者有点 望而 生畏。  数量众多的摄像头采集的图像如何监看。  数量众多的编解码设备如何管理。  各种技术防范子系统如何协调。  新建扩建设备如何与原有系统保持兼容。  不同厂家的设备如何 统一管理。  数量众多的后端服务器如何配合及管理。  …… 单纯依靠人力或设 备间离散式的联动无法解决这些问题， 打造一个 集成化 管理平台的需求就显得非常迫切。 集成化管理平台 除了实现各子系统的集中管理之外，还将各个子系统无缝集成，解决了传统的安防系统中各个部分相互无法兼顾的问题，真正达到了一加一大于二的效果。 以平台为核心 ，实现集中管理 通过搭建集成化管理平台，将 所有的摄像 设备、 报警 探测设备、出入口控制设备 纳入管理 ； 将所有的编解码设备 、传输控制设备 纳入管理 ； 将所有的后台服务器 、存储及检索设备 纳入管理， 实现整个安全防范技术系统的 顺畅运行。  集中式管理 任何系统的配置变化以及新单元的加入都 由中心管理服务器进行统一认证，分配，调度，从而保证系统的一致性，可用性，安全性 ； 并使接入系统中的各个单元得到及时的一致性的信息与指令。  分布式服务 由于一个服务器无法承担过多的设备访问，要保证大量的并发访问，可采用多服务器形式，进行分布式服务，同时对不同的访问类型也要进行分服务器处理。 中心控制服务器按一定的策略协调服务器之间的负载。 以 开放 协议为枢纽 ，实现互联互通  统一接入协议 要想把各个不同厂家的设备接入到 安全防范 系统中来， 必须定义一个统一、通用、可扩展的设备接入协议，各种 设备按照设备接入协议来通信。 只有 整个系统中所有的设备讲的是同一种语言，整个系统才能实现互联互通的目的。  中间件技术 系统集成 管理平台需要是一个具有很大开放性的 中间件接口集 ，能够提供各种开发接口：输入的、输出的、中间控制的等等。 在这个中间件平台上提供 ：设备 集中管理、设备接入、媒体转发、集中存储、电子地图服务、报警接入 、事件联动 等等。 以联动预案为 驱动 ，实现 集成融合 通常大型安全防范工程中设计了多种报警探测 手段，包括：红外对射、振动光纤、微波、多普勒、门磁、视频智能分析，以及胁迫手动报警、门禁胁迫密码报警等。 对于整个集成管理系统而言，其核心就是接收各种报警信号，并“智能”地进行报警显示（电子地图、模拟显示牌）、联动响应（视频切换及控制、远程控制、指挥调度等）、分析及预案改进。 如图所示，集成管理系统中设计了事件库、动作库及预案库，并结合与各子系统的接口协议，实现了整个报警的信号接收、显示及联动处理，具备良好的扩展性及灵活性。 3 系统架构 整个安全防范工程包括视频监控、出入口控制、入侵报警、防爆安检、电子巡更、 保安通信、供配电、照明、专用网络以及集成管理系统等众多技术防范子系统，如下图所示： 入侵探测报警系统是用于及时有效探测进入和通过隔离受控区域的入侵并产生报警信号；而视频监控系统除用于监视和日常巡视外，还有视频复核功能，使保卫人员能及时鉴别并评估现场重要区域的报警状况； 出入口控制系统主要保证有授权的人、车、物经安检能进入相应区域；防爆安检系统用于重要出入口进行违禁物品的检测，防范非法携带进出。 保安通信系统保证监控中心、重要出入口、保卫人员以及车辆之间及时、畅通的通信联系与指挥； 电子巡更系统主要满足对保 卫人员日常巡更的管理；保安照明系统为实物保护系统对各保安区域进行嘹望观察、为威胁和制服入侵者提供了支持；供配电和防雷接地等系统是为所有技防子系统提供了一套可靠的电源及保护系统，保障系统的正常运行。 集成管理系统对所有技防子系统进行数据采集、联动处理和综合显示管理，它是整个系统的核心和集成平台。 整个安防防范系统的功能架构示意图如下： 4 视频监控系统 谈到视频监控技术和方案的发展历史，业内人士都会如数家珍，模拟、数模结合、矩阵、 DVR、网络数字系统、全数字系统等等。 20 多 年视频监控技术的发展，逐步的从关注 图像技术本身 (例如分辨率、照度、环境适应、光增益光抑制、压缩算法、延时等 )，向图像的传输 (光纤 /IP)、接入 (无线 /IP Camera)、保存 (本地、集中式、分布式、备份 )、 增值业务 (智能分析、联动 )方向发展。 随着 CCD 技术、数字传输技术、视频图像智能分析及视频检索等各项技术的快速发展， 技术创新必将推动业务创新， 视频监控系统需要从最初的“看得见”，逐步发展到“看得清”，以及“看明白”的主动监控。 应用 趋势 高清 信号源 目前安防行业通常采用 传统摄像机 ， 这些摄像机 CCD 或 CMOS 的有效像素通常为 28 万像素至 40 万像素，也就是人们常说的 480 线。 这种摄像机能提供的最大精度为 768*576。 博康公司新型数字高清摄像机， 像素高达 200 万，提供 16201226（ 19201080） 分辨率的高清图像。 相比较传统摄像机，高清摄像机具体如下优势：  高清晰的图像质量 高清 摄像机能提供清晰度更高、色彩更艳丽、对比度更强的视频图像， 具备更强的气候条件、环境光等监控场景适应能力。  宽广的视场 由于分辨率的提高，摄像机可以覆盖更广阔的空间。 比如车牌识别 、看清人脸等 应用中； 一般而言配合合适的镜头， 1 台 高清（ 200 万）摄像机可以覆盖 2个 或 以上传统摄像机的监控范围。 高带宽传输及交换 以通常 的 25 帧 /s 计，单路 D1 标清视频图像编码前约为 165Mbps 码流； 而200 万像素 的 高清视频图像则高达 829Mbps 码流。 因此制约高清视频监控的应用推广的关键，一直都是缺乏与 之匹配的高带宽视频传输及交换平台。 低延时 视频监控系统的另一关键要求就是低延迟， 视频的延时一般会有下面三种情况：对视频进行压缩和解压缩处理时带来的延时；网络自身的延时；流媒体转发带来的延时。 某些现有的传输网络如 PON、 SDH、 IP 网络，也具备高带宽、扩展性强等特点，但这些系统 不是为视频监控系统专门设计，一般 都 存在： 以太网多变的延迟与损失 、视频编码与解码延迟等 问题 ；无法实现高清视频监控低延时要求： 视频智能分析 传统的监控系统采用人工的监视和回放，起到的作用主要是事后防范，视频智能 分析的主要应用包括：人流统计、虚拟周界、车辆识别、非法滞留、物体追踪、高级视频移动侦测、人物面部识别、人群控制、注意力控制、交通流量控制、突然入侵检测、移动物体检测、运动路径检测和指向接近检测等等。 基于这些应用，就可以实现事先预警处理，一般发生警情，监视器会立即显示相关提示并有声音报警，非常的实用。 而这 些是传统的监控系统是无法实现的，节省了大量的人力物力，提高了监控的效率 多业务承载 对于大型安全防范工程来说，监控点通常有摄像机、入侵探测设备、巡更设备等等，这些设备都需要与控制中心进行数据交互。 因此安防专用网络 不仅仅是视频、音频的接入交换和应用，还 需 包括相应的低速数据、 IP 数据、电话等其它应用，这些业务数据传输需求的重要性等同于视频信号，因此系统必须提供多业务数据的传输交换。 兼容原有系统 及扩展性 视频监控系统发展较早，用户通常都经过了若干次的。