电信级城市治安监控网络架构及实现

    一、概述

    伴随着城市化的进程，城市规模不断膨胀，城市人口越来越多，人口的流动性也不断增大，给城市治安监管带来很大的压力。为保障城市安全，公安部启动了“科技强警”战略，以科技的手段提高执法监督效率，推进“和谐社会”的构建。

    本方案旨在利用现有的公安系统的专用数据传输线路，以电信级的技术和手段，建设基于IP网络传输的高可靠、可管理的城市治安视频监控系统。

    二、需求分析
    城市社会治安监控的主要作用有：

    1. 开放式居民小区的人流、物流、车流监控，对盗窃、入室等事件进行防范和取证。
    2. 娱乐场所、网吧等场所监控，保证经营活动的健康、合法、有序。
    3. 公共场所、治安死角、案件多发点监控，对盗窃、抢劫等违法犯罪行为进行防范和取证。
    4. 重要路口、路段、卡口监控。
    5. 通过对以前的模拟监控系统进行网络化改造，使之能够方便地进行统一管理。

    在网络管理方面，由于监控设备数量众多，分布广泛，客观上要求对前端设备进行远程统一管理和维护，对监控图像进行统一的录像和存储以及对登陆网络的用户进行统一的认证和授权。

    电信级设备管理和用户管理技术机制及其应用，是保证大型网络监控成功实施的有效手段。作为IT技术发展的最高标准，电信级技术包含以下三个方面的内涵：

    电信级服务质量。电信级服务意味着设备和网络7×24小时的连续、稳定、可靠的服务保障。它不仅要求设备在硬件上具有高稳定性和高可靠性，而且在软件上要具有健壮性和防病毒能力。

    电信级运营管理能力。电信网络是一个面向用户的可运营、可管理的网络，它要求所有的设备都是可管理的对象，而非孤立的系统。它通过一系列的协议和机制，来实现系统中所有设备的统一的配置管理、性能管理、安全管理、故障管理、日值管理等功能。同时，电信级网络需要实现面向用户的管理、认证、计费等功能，实现区别化服务。这就需要一个可靠的认证机制来保证。

    电信级的网络架构和可扩展性。电信级网络是一个开放式、可扩展的系统，它要求系统满足标准化、模块化的设计要求，具有优良的扩展性，以满足网络的扩容需要，同时在成本上要符合经济性的要求。

    电信级技术和服务的这些特点和要求，与网络视频监控技术的发展趋势和内在要求完全一致。卓扬科技在多年电信级网络产品研发的基础上，将电信级的设计理念融合到网络视频监控产品中，为大型视频监控网络的架构和管理提供了全新的解决方案。

    三、组网方案

    城市社会治安网络视频监控系统从结构上划分，一般可分为四级，从上往下依次包括：

    市公安局监控中心
    公安分局监控中心
    派出所监控中心
    前端监控点

    1. 前端监控点

    前端监控点对需要监控的地点，如居民小区、车站、广场、重点路口、娱乐场所等地点，通过模拟摄像机进行图像采集。如果监控点比较集中，可以就近部署卓扬科技多端口的网络视频服务器VE1104、VE1416，如果需要对图像做本地存储备份，则可以考虑采用带存储功能的VE4416；如果监控点比较分散，则可以选用卓扬科技单路网络视频服务器VE1001。网络视频服务器将摄像机采集的视频信号转化成MJPEG、MPEG2或MPEG4格式的压缩码流后，通过以太网口接入公安专用数据网进行传输。

    前端设备支持SNMP网管协议以及radius协议，各监控点只需在设备安装时对设备IP地址等信息进行初始设置，此后无需对设备进行设置和管理。该管理功能由各分局监控中心或更上一级的监控中心统一控制。

    2. 派出所监控中心

    派出所监控中心负责本辖区监控设备的统一配置、维护、监控。在派出所监控中心，利用卓扬科技VSTAR视频管理客户端软件，可以实现对前端设备的配置、图像监控、录像查询、回放、云台控制等功能。

    在派出所监控中心，可以利用PC式监视器对前端监控点的图像实时监控，也可以利用卓扬科技VE2000系列网络视频矩阵将以太网传输过来的图像进行解码，接入模拟监视器或者电视墙进行分组轮巡监控。

    3. 公安分局监控中心

    公安分局监控中心负责对本区社会治安情况进行监控。基于网络化的视频监控技术，可以使得分局监控中心的调度能力大大加强。在分局监控中心的监控主机上，装有卓扬科技VSTAR视频管理软件，不但可以对本辖区内任意一个监控点的信息进行实时监控、查询、回放，还可以实现统一的设备管理、故障管理、存储管理等功能，真正实现分布式监控，集中化管理。

    在分局监控中心，也利用卓扬科技VE2000系列网络视频矩阵将以太网传输过来的图像进行解码，接入电视墙进行监控。

    4. 市公安局监控中心

    市公安局监控中心不仅负责对全市社会治安情况进行监控，而且对交管、消防等部门的监控也要纳入统一管理。网络化的视频监控技术，建立在标准视频编解码以及TCP/IP网络传输技术之上，无论是城市治安监控，还是道路交通监控、消防监控，甚至是重点企业、学校的监控，都可以纳入统一的市局监控中心进行集中调度和管理，这大大增强了公安部门的指挥调度能力。

    市局监控中心的认证服务器，支持电信级Radius认证机制，负责对用户统一进行帐号生成、授权、认证，杜绝非法用户对网络的入侵和非法监视。市局监控中心的监管人员，可以享有最高权限，可以对全市所有监控点进行管理和调度。各分局及派出所的监控人员，根据授权的不同，享有不同的监控、管理权限。

    在市局监控中心的管理主机上，装有卓扬科技VSTAR视频管理软件，它不但可以对任意一个监控点的信息进行实时监控、查询、回放，还可以实现统一的用户管理、设备管理、故障管理、存储管理等功能，真正实现分布式监控，集中化管理。

    VSTAR视频管理系统支持基于IP SAN技术的分布式存储解决方案。存储包括两级，一级是在设备侧，即存储在本机的IDE硬盘中，另一级是区域存储中心，每一个区域存储中心，根据设置选项保存它所负责的视频产品的音视频录像数据。考虑到线路资源的占用，本方案中我们建议在市局制定统一的存储规划，在各分局或派出所部署存储服务器，实行统一规划、分布存储、分区管理。

    利用卓扬科技VE2000系列网络视频矩阵，可以将以太网传输过来的道路交通、武警消防、道路、治安监控的图像进行解码，接入电视墙进行监控，单台网络视频服务器可以通过以太网接收前端2048路视频信号。

    四、系统优势

    借助电信级技术，VSTAR视频监控管理系统将监控技术由模拟化、数字化时代，推进到网络化时代，并实现了全网统一管理和调度。与传统的模拟监控相比，网络视频监控具有不可比拟的优越性：
   
    (1) 远程监控
    数字化、网络化已经成为未来技术和管理的趋势，借助网络视频监控技术，可以充分利用公安系统现有的传输平台，轻松实现远程监控。

    (2) 集中管理
    VSTAR视频管理系统，支持Radius用户认证、SNMP设备管理、分布式存储管理以及多种图像查询调用方式，改变了以前模拟系统分散管理的弊端，大大提高管理效率和调度能力。同时，还可以将多路告警信息同时传送到监控中心统一管理和监控。

    (3) 灵活升级
    VSTAR视频管理系统基于开放式标准设计，提供了监控点数无限升级的可能性，系统容量不再依赖于传输及节点设备，而是可以任意扩容，随时接入。

    模块化、可插拔的结构设计，使得本地扩容只需要增加视频板卡就可以实现，无需购置新的设备。

    (4) 经济型架构
    VSTAR视频管理系统基于IP 架构，网络视频服务器可以在监控点处安装，通过双绞线或者光纤传输，不需要额外铺设长距离视频线和控制线到监控中心（CCTV 安装项目中一项较大的开支），系统可以同时管理数据、视频、音频和其他文件，实现高效、低成本的管理，节省了系统投资和施工成本。

    (5) 安全性高
    VSTAR视频管理系统提供电信级的Radius用户认证，确保用户访问的合法性；同时，VSTAR视频管理系统对网络病毒攻击采取了独特的防范机制，大大提高了系统的安全性。

    (6) 可靠性强
    VSTAR视频管理系统的硬件遵循电信级产品设计理念，其嵌入式操作系统、模块化结构设计，大大提高了设备稳定性和可靠性。

    VSTAR视频管理系统提供的集中管理功能，也为监控设备稳定运行、及时响应故障告警提供了支持。

    (7) 开放式接口，可定制开发
    VSTAR视频管理系统提供CGI/ActiveX/Java接口，支持二次开发。可以将视频监控功能融入公安系统的统一的信息管理平台中。

    (8) 智能化应用
    VSTAR视频管理系统支持移动