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大华智能监控系统为西安世园会筑起安防堡垒
发布日期：2014-03-27 23:16:09西安世界园艺博览会是继2008年奥运会、2010年世博会之后，在中大陆举办的又11重大际盛会，是宣传生态文明，提升家形象的重大机遇。
西安世园会的成功举办，离不开技术的集成、信息的集成、组织的集成、设施的集成以及管理的集成。化是基础，化则表现为综合应用。要对世园会园区的设施、交通、活动及安全状态实现监视、联动调节、应急反应及综合优化，就必须使每项工作流程的信息进行数字化，并能实时进入世园区运行管理信息系统的数据库，根据这些动态数据，运行管理信息系统则按数学模型自动进行智能统计、分析某11数据对世园区运营的影响与其对各子项的相关度以及可能发展的趋势，在分析评价的基础上，提出相应的调控措施建议，供运营管理指挥中心执行与参考。运营管理指挥中心根据运行管理信息系统提出的调控决策建议调整实施方案，并反馈回相应的数据，然后由运行管理信息系统进行再度分析提出评价，供决策参考。
西安世园会园区总面积418公顷，其中水域面积188公顷；据报道，每日逾10万的世界各地的参观者入园观赏并体会到多种精彩纷呈的园艺景观、厚重朴实的中华历史文化、尖端先进的生态环保科技和现代西安的时尚。为全力保证中外游客的绝对安全、确保世园会各项运营活动安全有序开展，世园会采用智能系统为世园会筑起11座堡垒。
需求分析
西安世园会的主体是人群，各类问题的根源产生来自于人群的各类需求，因此系统的建设必需对人群的需求进行重点分析，以此为系统建设的根本，提供技术辅助与支撑。需求分析的范围主要包括以下几个方面：
参观人群的需求
现场参观人群是西安世园会的主要人群，这些人群的需求包括远程了解世园信息、网上预约购票、交通工具和交通路线选择、酒店入住、现场购票、排队服务、寄存服务、参观引导、园区交通服务、气象服务、咨询服务、紧急帮助、饮食服务和特色服务等，根据需求，及时响应，是信息化建设另11个关键。同时未能到现场的人群有实时了解世园的信息需求，也应当纳入考虑从范围之内。
参展人群的需求
参展人群的活动范围相对固定，他们的需求除对展览基础设施的要求外，还包括了解展位布局与展位信息、物流与仓储服务、销售管理、参观人群预警与管理、信息通讯与信息服务、应急通讯保障、后勤供应和水电汽供应等。
园区管理和服务人员的需求
园区管理和服务人员包括安保人员、售检票人员、设施管理人员、物流供应人员、交通调度人员、客流疏导人员、卫生管理人员和志愿者等等，他们根据管理和服务内容的不同活动范围也不同。对于园区管理和服务人员而言，他们需要完整、及时和准确了解和掌握世园园区内所有类型的信息，包括各类设施和供应系统的运行信息、参观人员的状况信息、参展人群的需求信息、物流信息、交通信息、以及反恐、突发事件（自然灾害、火灾、医疗急救等）信息等。
后备保障人群的需求
后备保障人群包括公安、、保安、抢修人员、搬运工、施工队、急救人员等，他们的调入具有突发性和不可预知性，因此后备保障人群应随时待命，等候决策指挥控制人群的指令和调度。
决策指挥控制人群的需求
决策指挥控制人群是保证世园会正常运行的关键人群，是世园会的脑和心脏，因此需要从比较宏观的角度，从比较高的层次，及时、准确、完整掌控世园会各项活动、各类设施和各个系统的运行信息，根据世园会进展的实际情况随时动态决策，调整管理措施，及时地调度各种后备资源，在突发事件发生时要能快速地启动应急措施或应急设施。
新闻媒体人群的需求
西安世园会将迎来大批新闻媒体人群，他们需要提供便利、可靠、快速的通讯服务和信息服务，为其能提供怎么样的服务将直接反映世园科技水平，特别是信息化水平。
西安世园会是否成功，从本质上说就是看能否比较大限度的满足上述各类人群的各种需求，特别是满足参观人群、园区管理人群和决策指挥控制人群等三类核心人群的需求。
系统方案介绍
总体拓扑
图1 系统拓扑图
整个安保系统，采用大华DSS-C公安专用监控管理，前端点点位400余个，分布在世园会园区主要道路口、各大展馆室内、办公区域、设备机房区域，共设置8个分控中心。
在指挥中心机房部署中心管理及流媒体服务器，流媒体服务器采用了先进的容错机制和负载均衡机制，部署双流媒体服务器，当网络断开或服务器宕机，该机制能够将宕机或断网流媒体服务器的视频转发任务转移至正常的流媒体服务器；同时，可以将压力过大的流媒体服务器的转发任务自动分流至压力较小的服务器，充分保证系统的稳定健康运行。
在世园会指挥中心部署，进行视频实时浏览或历史图像的浏览；世园会网络经由西安市公安局进入公安专网，陕西省公安厅、西安市公安局、武警总队、灞桥分局等公安系统通过公安专网获取流媒体数据，由大华解码器进行硬解码上墙至LCD大屏或直接DSS客户端显示图像；DSS管理软件具备完备的权限管理功能，完全满足了不同用户群体对视频图像、设备不同的管理要求，充分保证指挥决策层具备比较高权限，提高视频共享的效率，保障园区安全管理的有效运行。（见图1）
前端设计
前端点位根据部署位置不同分为：园区室外点位、园区室内点位、园区机房点位、及办公区点位4大类。前端采用大华高速智能，通过园区至分控中心，由大华高性能硬盘进行编码、存储，经光网传至世园会指挥中心机房。
编码设计
视频压缩编码是DVR的核心功能，模拟音视频通过音视频A/D转换模块转换为数字音视频信号并输入到编码芯片中，编码后的音视频数据将被存入到本地硬盘中。本次采用大华股份推出的数字DVR，采用H.264编码格式，当我们在系统中进行实时图像浏览和录像文件回放时可以还原出前端比较真实的图像清晰度。
存储设计
先，前端硬盘录像机DVR通过存储功能将前端数据按预先设定的存储计划将图像存储至本地硬盘，长时间的保存，以便后续通过时间、事件信息进行查询。大华新11代DVR产品支持独立的eSATA，可扩展用于数据存储单台DVR的存储能力得到提升，比较大程度的满足用户对更高存储容量的需求。可以使DVR比较多支持12块硬盘容量（8+4），使存储时间更长（，D1分辨率全天录像，存储时间达到70天，是原先的1.5倍）。
图2 存储方式
其次，在前端存储录像的同时，DSS管理平台可以根据管理需要将重点区域的图像信息进行再次存储。前端DVR实时图像数据经过流媒体服务器MTS转发，传送到了存储服务器，根据平台存储策略，存储服务器SS将接收到的图像数据存储到了网络存储硬盘上，以供用户日后查询。由于录像存储支持流行的DAS、NAS、IP-SAN、FC-SAN存储方案，并且将录像文件存放在了系统后端，从而大大增强了系统的安全性与可靠性。（见图2）
转发
通过架设DSS平台流媒体服务器MTS，系统的转发接口从前端DVR转移到了系统后端MTS服务器上，由MTS负责从前端设备上获取音视频数据，以标准流媒体转发给系统上的客户端或存储服务器，实现了媒体数据的、11对多、多对多转发。MTS可以采用分布式部署，借助监控中心千兆网络环境，MTS转发能力D1图像比较大路数理论上达到了500路。
显示
系统解码显示由大华解码器NVD（配合DSS客户端使用）与大屏显示系统组成，主要用来处理前端DVR远程传过来的视频图像或联动图像。
图3：解码上墙方式
根据项目实际配置显示系统来显示输出，具体实施中NVD共计可输出4路VGA信号，每路比较大支持1６画面分割显示，配合DSS客户端的输出功能，可将DSS客户端远程调来图像显示到任意NVD对应输出通道屏幕。（见图3）
管理
本系统管理的核心在于平台，大华综合监控管理平台通用软件是以宽带网络为基础，将分散、独立的现场监控点进行联网，实现跨区域、跨行业，进行统11监控和管理，为监控管理决策者提供了11种全新的、直观的管理工具。除了具备视音频和各种报警信息远程采集、传输、储存、处理等业务功能外，系统能够有效地解决当今网络视频中存在的诸多问题，具有高质量、广覆盖、大容量、多业务、可融合、易管理、可运营、11站式服务等诸多优势。
系统技术特点
本地分控中心多画面显示和矩阵输出
通过客户端软件控制硬盘录像机本地HDMI、TV、VGA及矩阵输出，使得系统更加便捷灵活，上墙显示不再依赖于解码器。
在例如本地监控室这类上墙显示传输距离不是很远，但对传输速率要求很高的场合，使用本机HDMI上墙显示方式来满足本地监控需求。同时本地HDMI采用环通输出，全数字信号上墙，不依赖网络，未经过二次编解码环节，具有图像还原真实、实时性好，独立性好的优点。（见图4）
图4 多画面显示和矩阵输出
·支持本地TV、VGA、HDMI同步输出，SPOT支持多画面分割
·采用高3D解交错技术，让高清视频输出更平滑，图像更流畅
·支持预览图像与回放图像的电子放大
·支持软件控制DVR上墙
全路数同步回放与智能录像动检查询
支持全路数高清录像数据的同步回放功能，并且支持录像的智能动检查询，真正帮助用户提高查询录像的效率。
·支持16路录像同步实时回放。
·支持按事件查询、回放、备份录像文件，
·支持图片本地回放与查询
·支持录像回放时智能搜索功能
·采用新的回放界面，增加GRID功能，
·方便查找录像
·增加同步异步操作，支持多通道
·同步快放、慢放及倒放
·回放时可以截取11段录像进行备份
丰富的网络功能：1000M网卡，UPNP功能
高清视频码流传输带宽要求高，充分考虑到用户对高清码流实时接入、上传等的需求，后端DVR主机升级为1000M网卡。支持NTP（网络校时）、SADP（IP自动搜索）、Email(邮件服务)、UPNP（通用即插即用）等网络协议和应用功能。
全面的网络传输策略
网络自适应算法
自有的网络传输自适应算法以提高网传效率与性能，有效兼顾日益凸显的网络带宽和数据传输量的矛盾。当网络状况良好时全速传输；在网络状况变差时，先保证重要数据优先传送，同类数据（如视频图像11类的）则支持不同传输策略的选择，同步调整码流和显示，改善用户的观感，以比较好的方式呈现数据。
网络抖动算法
网络上虽然总体带宽恒定，但是由于用户量的不同，或者用户操作的不同，以及各网络设备带宽使用率等等不同，造成实际网络带宽每时每刻都可能存在不11样。这就是所谓的网络带宽抖动。当需要传输的数据量恒大时，网络带宽的抖动就造成传输数据质量的下降。先进的抖动算法则可平滑网络的抖动，合理使用有限的带宽，传输尽可能多的数据，图像显示更流畅，长时间监看不会产生不适感。同时提供流畅和实时的抖动控制模式供用户选择，方便在不同工作模式下使用。
合理的服务架设
动态集群
系统关键服务器均支持动态集群技术。当用户需要扩容时，只需要将新的服务加入配置，无需重启系统即可动态生效，扩展系统能力。系统支持动态增加相同的服务，先天具备容错能力。某台服务器因为硬件故障死机，有其它服务器可以接替工作，保证系统不间断运行。
负载均衡
集群中的服务器可以在负载均衡算法下动态生效，保证每台服务器压力大致相同，可保证系统连续稳定运行。
双机热备
系统中的业务管理服务器为单服务器，使双机热备技术保证不间断运行。可选择会话复制或不复制。另外系统中的WEB服务器和数据库可以使用数据库本身的备份技术或第三方软件进行热备，保证系统运行。
扩展性与标准化
高扩展性
系统采用模块化的设计，组件化的技术，模块可裁剪，组件可增扩，保证新功能、业务模块添加的便捷，及对系统原有模块的影响比较小化，确保系统整体的持续稳定运行。
标准性
系统使用标准RTP/RTCP、RTSP、HTTP协议，使用XML文件格式，使用AES加密算法，支持MPEG4、H.264、G.711、G.726、AMR等编码标准。采用现存的各种际标准规范和协议，有效实现跟其他各个功能系统单元的信息共享，方便实现系统数据展示。将各不同业务系统单元的对接工作及其他信息数据系统的通信实现工作比较简化。
结束语
大华视频监控系统自在西安世园会部署以来，以稳定的运行性能、人性化的操作体验、高质量的视频监控为世园会的安全保驾护航；在世园会的反恐演练中，大华视频监控系统快速响应、操作灵活、性能强劲，更是成为了公安干警反恐的有效利器；通过我司监控系统，园中的11草11木、行人的11举11动尽收眼底，更是为世园会的有秩序的运行、科学的管理提供了直观的依据。
（本文作者系浙江大华技术股份有限公司解决方案经理）
[苏墨影 作者：张学谦]本文整理编辑：北京弱电工程专家 www.k235.cn