多维立体视频监控平台设计方案18目 录全时空立体视频监控平台I设计方案I1项目建设背景12需求分析12.1业务需求分析12.2技术需求分析23建设目标与建设内容33.1建设目标33.2建设内容34方案设计64.1总体设计64.2前端数据采集74.2.1摄像机点位规划74.2.2巡更点位规划74.3全时空立体视频监控平台系统74.3.1平台架构74.3.2硬件组成104.3.3多中心部署114.3.4关键技术134.3.6特点与优势224.4传输设计234.5大屏显示系统234.6存储系统设计244.7室外设备防雷设计254.8供电系统设计255系统功能255.1重点区域大场景监控255.2关键路径自动巡航265.3二维/三维信息关联265.4摄像机反向关联265.5球机协同追视265.6历史事件回溯265.7监控盲区查询和补点规划265.8周界入侵检测275.9哨兵异常状态检测275.10跨镜头目标跟踪275.11人脸识别275.12车脸识别275.13异常音频检测285.14系统多级级联286效益分析287技术指标297.1平台性能297.2网络高清枪机307.3网络高清球机307.4存储设备317.5核心交换机317.6高性能图形服务器327.7视频资源接入服务器327.8球机联动控制服务器327.9视频存储管理服务器327.10智能分析服务器327.11光端机337.12防雷元件347.13电源浪涌防雷器348设备配备与型号358.1前端监控设备358.2中心服务设备368.3存储设备378.4传输设备388.5软件配置381 项目建设背景为确保重点地区范围的绝对安全，减少各类安全事故的发生，提高重点地区的管控能力，视频监控系统已经广泛应用于重点地区建设中，它突破了时间和空间限制，通过对重点地区的实时视频监控，将使得重点地区日常管理及安全防范工作上了一个新台阶，为建设新型数字化重点地区迈进了一大步。重点地区具有占地面积大、周围环境复杂、重点地区内设备、人员众多等特点，保障重点地区全时空无死角监控，对重点地区的安全防范管理工作具有极其重要的意义。尽管视频监控的应用已经比较普及，但就实际应用广度和应用深度而言，受限于技术水平，仍处于初级阶段，还有很大的提升空间。现有监控系统普遍采用分镜头监控方式，将多个监控摄像机视频分别显示在一个或多个显示器中，指挥人员需要监控多个分镜头画面。研究表明，人眼最多可以同时观察十五个分镜头画面，而且对于跨镜头区域的运动，由于人眼无法快速、准确的切换分镜头，很难对运动物体进行连续的追踪观察，这给指挥人员的工作带来巨大的压力；同时，面对海量的视频信息，很容易引起视觉疲劳，遗漏掉大部分的视频信息，容易造成大量的漏警，只能事后对保存的视频信息进行查验，视频监控因此成为一个被动性的工具。2 需求分析2.1 业务需求分析XXX重点地区已经建设好营区视频监控局域网（10/100M/100M以太网），要求新构建的视频监控系统能够合理的利用现有的网络。减少埋设视频监控传输线缆的工作量，从而降低整个系统的建设成本。营区监控点分布在不同的地点，在不改变原有局域网网络结构的情况下，把各个点的视频图像通过营区视频监控局域网传输，供各级主管单位随时查阅、监控、管理。要求各监控点的视频图像能在远程客户端、总控室进行调阅。图像声音能够实时传输。可以通过网络实现云台控制及摄像机的变焦、变倍等功能，同时能够在远程客户端、总控室记录各监控点的图像及声音信号。网络视频监控系统必须提供完善的安全管理设制，严密的权限设制，避免非授权人员非法调阅各监控点的图像、声音信号，进一步提高XXX重点地区信息化的安全管理模式。各监控点主要分布于办公楼、训练场、油库、弹药库、宿舍楼、出入口等重要部位。实现24小时全天候视频监控，进行实时监视和记录；采用性能价格好的主流产品，各系统具有强大的智能化管理能力，为今后XXX重点地区信息化管理提供一个开放的、灵活的、先进的和可扩展的平台。2.2 技术需求分析现有视频监控系统受各种主客观因素的制约，在以下几个方面不能完全满足重点地区安全管理的实战需要：(1) 在现有视频监控系统中，监控人员需要监控多个分镜头画面，分镜头视频监控只有局部视角，无法对大场景进行全局实时监测和把握，缺乏对海量视频信息的无缝融合集中展示，从而无法真正实现重点地区全场景的宏观指挥、整体关联和综合调度。(2) 在分镜头视频监控中，对可疑目标的实时观察主要依靠操作人员手动切换，视频的切换给现场指挥人员很强的视频跳变感觉，很难对运动目标进行连续的观察，一旦发生紧急情况，现场指挥人员无法及时通过监控系统观察目标在全场景中的整体行为轨迹并快速选择最佳视角对目标进行观察，从而无法为开展精确指导、精确防控、精确打击的综合管理业务工作提供强大的技术支撑。(3) 现有的分镜头视频监控系统缺乏有效的手段识别多个体、多区域、跨镜头的协同活动，从而有可能造成分析的偏差或错误，决断的延迟或错漏，乃至应急响应的迟误。(4) 同样的问题也存在于基于视频资料的历史事件查找回溯中，如对可疑人员进行反向追查。在现有视频监控系统中，依靠手工查验海量视频数据，不仅费时费力，而且无法清晰的看出可疑人员在全场景中的整体运动轨迹，从而无法为辖区综合管理提供有力的技术支撑。(5) 缺乏对突发事件和特定异常行为（如周界非法入侵、哨兵状态异常）的智能分析、判断并进行预警提示的能力，从而影响管理部门及时决策、调整人员部署、应对突发事件的响应时间、做出及时处置。(6) 如何实现重点地区监控摄像机的无盲区规划，基于高效、科学、减少资源浪费的原则，真正做到重点地区的全覆盖是在新建监控系统时需要考虑的重要问题。针对以上问题，为了能够提高重点地区的安全防范能力，直观了解地区整体情况、增强指挥决策工作的直观可视化，需要建立一套先进、实用的视频监控指挥平台。该平台将实现对监控区域整体大场景的全局实时监控，充分发挥监控视频在高效管理中的科技支撑作用，将对提高重点地区安全管理水平产生积极的影响。3 建设目标与建设内容3.1 建设目标面向重点地区安全防范的实际需求，有针对性的解决安全防护管理中的关键问题，构建满足安全管控需求，具备全景可视、安全态势感知功能的全时空立体视频监控平台，增强安全管控工作的直观可视化、统筹分析判断、科学动态指挥和快速反应处置能力，为重点地区日常安全管理、应急指挥、反恐等提供直观的数字化展示及管理平台，切实提高重点地区防卫安全的能力和处置突发事件的能力。3.2 建设内容为实现上述目标，针对重点地区安全管控工作中的具体需求，提出了一种创新性的视频监控解决方案全时空立体视频监控平台。建设内容具体如下：(1) 全景防护与局部锁定对重点地区进行三维数字化重建，将处在不同位置、具有不同视角的高点监控视频实时拼接融合到重点地区三维模型中，实现对整体区域的全方位、全天候实时全景立体监控，使指挥中心能够直观、实时地掌控全局情况，指挥人员无须了解具体监控摄像机位置及其覆盖范围，无需切换任何摄像机监控画面，即可在整体场景下用所需的视角对事件过程进行全时空监控。为了对局部区域进行精细观察，监控点位配置为高点枪机与低点球机的配合应用，当在全景监控画面中框选出可疑目标或区域时，系统自动调用球机锁定该区域并可手动调节球机焦距实现细节观察，从而实现动静结合的优化显示，对于高视点、大视野的情况，采用固定高点摄像机进行拼接融合显示，以满足“全景防护”的应用需求，当在全景中发现可疑目标时，球机协同追视，以满足“目标锁定”的应用需求。(2) 重点地区巡航与巡更管理根据用户需求定义巡航路径和巡航速度，系统遵循定制的巡航路线对重点区域进行巡航，代替传统监控系统通过不停切换分镜头视频进行巡航的模式。既保障了对重点区域全天候不间断的巡航监测，又节省了人力，同时平台显示的大场景画面，明显优于人员小范围巡逻，便于及时发现问题、快速处置问题。在办公大楼、仓库门口、车库门口、坑道口重点区域安装巡更按钮设备，当巡更人员触发巡更按钮时，系统自动抓拍图像存档以供管理查询。(3) 重点地区内部重点出入口监控实现出入口、坑道口、仓库门口、车库门口、办公大楼出入口及办公大楼内部重点区域的实时监控。实现监控视频与温湿度、烟雾、红外对射、红外探测、震动等传感器联动，当传感器报警时，自动弹出对应的监控视频。在重点出入口设立人脸识别系统，通过人脸识别发现非法人员进入即刻报警，自动弹出对应的监控视频，并抓拍图像存档。在重点出入口实现视频监控与门禁系统的联动，门禁刷卡触发监控视频弹出，以便实时观察刷卡人员。在出入口、坑道口和仓库口等重点出入口或关键点，利用人脸识别、车脸识别技术识别人、车，发现可疑人、车智能报警，并对可疑目标运动轨迹进行连续跟踪观察。(4) 岗哨异常智能报警依据监控视频实时监测哨兵状态，发现异常（离岗、倒地、睡岗）自动报警，并与对应的监控视频联动。在岗哨安装报警器，当发生紧急情况时，哨兵一键报警，快速联动监控视频，便于处置突发事件。(5) 周界入侵检测基于监控视频，在重点地区周界设置虚拟警戒线，实现跨镜头设置警戒线的智能报警功能，当发现有目标非法进入警戒区时，系统自动报警，以便快速发现入侵行为。基于已建好的电子围栏、传感器报警（如震动、红外对射、红外探测等）设备接入并实现报警联动。(6) 异常声音检测在出入口、坑道口、仓库门口、车库门口、办公大楼出入口及办公大楼内部重点区域的设立音频探测器，在布防时间段探测到声音，即刻报警，自动弹出对应的监控视频。4 方案设计4.1 总体设计图1 系统结构图平台由前端数据采集、网络传输和后台系统三部分组成。l 前端数据采集：根据营地现状建设高清数字摄像机，实现全景防护与重点区域的局部细节监控。l 网络传输：实现数据实时、同步、安全传输。l 后台系统：实现项目主要功能，即重点地区的全景防护与局部锁定、重点地区巡航管理、重点出入口监控以及特定区域异常行为智能报警功能。4.2 前端数据采集前端由监控摄像机、报警传感器（哨岗）、巡更按钮设备组成，实现对现场的视频监控、哨岗报警和巡更人员到岗记录。4.2.1 摄像机点位规划重点地区摄像机点位规划分为以下几类：1 在高点部署枪式摄像机，用于全景立体监控，实现重点地区的全景防护；2 在重点区域部署低点球型摄像机，用于球机协同追视，实现全景下的重点区域目标锁定；3 在出入口、坑道口、仓库门口、车库门口、办公大楼出入口及办公大楼内部重点区域部署摄像机，用于实现出入口及关键点位的视频监控以及与门禁系统的联动；4 在办公大楼、仓库门口、车库门口、坑道口等重点区域巡更按钮设备区域安装部署监控摄像机，实现对巡更人员关键巡更点的视频监控；5 在岗哨区域部署监控摄像机，用于对哨兵状态的实时检测以及对紧急情况的视频联动。【说明：将根据现场实际环境确定具体点位设计方案】4.2.2 巡更点位规划巡更点位根据巡更人员具体的到岗记录位置设定。4.3 全时空立体视频监控平台系统4.3.1 平台架构平台架构如图2所示。