大型数字高清视频安防系统改造升级

刘芳

摘  要：该项目主要对浦东新区东明路街道办事处辖区内老旧封闭型居民住宅小区技防设施进行改建。通过对视频监控系统、出入口控制系统的改建，并结合派出所联网服务和应用系统、运维保障系统以及远程传输系统等，实现浦东新区东明路街道封闭型居民住宅小区技防重要区域的覆盖，为浦东新区各小区的安全防范提供良好的信息化支撑基础，同时真正体现了安全防范系统的社会效益。

关键词：安防系统;系统架构;网络传输

中图分类号： TP277   文献标志码：A

1 项目背景

根据沪委办发【2017】6号《浦东新区社区治安顽疾治理三年行动计划》以及沪公浦发【2017】40号《关于对本区老旧封闭型居民住宅小区技防设施建设情况开展排查的通知》、沪公浦发【2017】69号《分局社会治安顽疾治理三年行动计划（2017-2019）实施方案》，为了全面推进本区社会治安防控体系建设，上海市浦东新区人民政府东明路街道办事处对辖区内老旧封闭型居民住宅小区技防设施进行改建[1]。

东明路街道凌一等29个小区原来已建成一套小区模拟监控系统，小区门卫室边悬挂监控110联网标识牌，各小区监控图像均通过光缆链路连接到派出所监控中心。东明路街道在东明路派出所设置一处机房及监控室对辖区内各小区监控录像统一监管。

由于小区监控系统建成多年且均为模拟监控设备，部分图像老旧不清晰，每年设备故障率也不断升高，已难满足当前小区高清机智能化监控需求。

同时东明路街道部分小区原已建成部分出入口通行道闸，且大部分道闸均为人工远程控制，不具备车牌记录功能。小区主出入口大部分均未设置人行出入控制设备，难以满足当前小区出入口管理需求。

2 系统改造升级内容

本次老旧小区治安防控安全技术防范系统由老旧小区安全技术防范系统及和派出所集中应用系统2个部分组成。老旧小区安全技术防范系统由视频监控系统、出入口控制系统（小区出入口车辆、人行道闸）等组成。本次项目建设内容为浦东新区东明路街道29个小区的技防改造。主要内容如下。1）对29个小区的视频监控系统进行高清改造，并增加人脸识别设备。2）对29个小区的网络系统进行建设，包含小区内部监控网络与派出所联网2个部分。3）对29个小区的出入口控制系统进行改造，新增车辆、人行道闸等设备。4）对派出所的集中应用系统进行建设，包括派出所联网应用系统及派出所技防监管应用系统2个部分[2]。

3 系统改造技术方案

3.1 监控系统建设内容

根据招标文件要求本项目在小区出入口、主要通道及人员密集处及治安案件多发地、监控中心配置彩色高清数字摄像机。

所有高清数字摄像机的视频信号均接入小区内监控机房的汇聚交换设备，并在小区本地设置专业级图像存储录像设备（热插拔）用于保存高清视频录像。每台专业级图像存储录像设备（热插拔）均配置专业显示终端[3]。

3.1.1 系统架构

该小区内高清监控系统拟采用网络IP高清监控系统架构（如图1所示），整个系统主要由前端视频信号采集设备、终端图像存储及显示设备、中间环节的系统传输设备三部分组成。

3.1.2 前端设计

该项目除出入口车牌采用与出入口控制系统配套的一体化半球定焦摄像机，监控室摄像机采用一体化半球定焦摄像机外，其余摄像机均配置与安装环境相适应的高清手动变焦镜头、室外防尘罩支架及配接电源。同时在出入口摄像机配置夜间照明及SD 卡。在人员出入口部位配置人脸抓拍摄像机。

3.1.3 网络传输

该项目小区内监控系统主要采用网络+光纤架构。每个小区在安防中心（门卫室）设置汇聚网络交换机，并以此为起点铺设光缆并配置接入层交换机构成主干网络。各摄像机通过网线与接入交换机互通，从而构建起一个完整的小区监控网。

安防中心（门卫室）汇聚交换机除汇聚小区本地监控网外，同时具备上联端口，并通过光纤连接至所属派出所，实现小区数字视频安防监控系统和属地派出所的联网。

3.1.4 终端设备

该项目终端设备主要包括专业级图像存储录像设备、防泄密模块、显示设备、UPS以及机柜等。

其中，专业级图像存储录像设备（热插拔）除了用于对所有接入高清数字摄像机视频流的统一转换、处理，并进行集中存储外，同时具有人脸抓拍并发存储、响应“上海安全技术防范监督管理平台”主动调阅摄像机图片（图像）要求等功能。

3.2 小区出入口控制系统方案

东明路街道部分小区原已建成一套小区车辆管理系统。由于设备建成時间较长且维保响应不及时，大部分道闸均无法满足当前智能小区出入口管理的新要求。因此本项目对东明路街道29个小区的出入口系统进行了整体换新。

该项目小区出入口控制系统可分为车辆出入控制系统和人行出入控制系统2个部分。

在小区出入口设置车辆出入控制系统，从而实现小区车辆进出信息管理，通过进出车辆车牌识别，动态捕获车辆号码，记录进出场时间、车辆类型和车辆身份等基本信息，增强小区车辆出行效率，方便物业管理。

在小区出入口设置人员出入控制系统。实现小区内部业主、外来人员管理和服务工作，动态管理进出人员身份信息，通过刷卡方式管理社区人员及非机动车进出。

3.2.1 车辆出入口控制系统架构及组成

车辆出入控制系统主要分为前端与中心管理端，前端车辆出入口子系统将基于车辆信息进行充分采集，并汇聚至中心管理端，实现社区车牌数据的采集、更新、权限划分，最终将大数据汇总至上级平台，把小区内前端设备捕获到的智能数据，通过安全边界设备从小区传送到公安图像网，再通过后台进行数据的挖掘、比对、碰撞、实现深层次的应用，并可以黑名单布控报警。

车辆出入口主要管控通行车辆的进出，记录过车信息，形成车辆进出行驶轨迹，为后续的管理提供详实的数据记录。

系统前端对经过的车辆进行捕获、抓拍，获得车辆图像并自动实时识别车牌字符，记录车辆经过的事件、地点、车牌号和车牌颜色等数据，实现对车辆出入口的24 h全天候监控覆盖，记录所有通行车辆，自动抓拍、记录、传输和处理。同时系统能完成车牌、车主信息管理、收费和对账等功能。

系统传输部分负责完成数据、图像、视频的传输与交换。

后端完成数据信息的接入、比对、记录、分析与共享。

3.2.2 人员出入口控制系统组成

该项目根据东明路街道29个小区现场情况，在出入口通道设置全高挡板式电控通道闸。从而实现封闭式出入口，保证行人或非机动车无法避开拦挡部分而强行通过。系统由ID卡、读卡器、控制器及云端服务器等组成。支持联机或脱机独立运行，系统可实现设备资源、人员权限与配置的统一管理。

3.3 派出所集中應用系统方案

该项目派出所集中应用系统主要包括从小区到派出所的网络传输链路建设以及派出所监控中心的应用平台系统建设。其中应用平台系统建设又可以分为派出所联网应用系统以及派出所技防监管应用系统。

3.3.1 网络传输方案

该项目在派出所与各小区间通过光缆系统进行联网，并在派出所设置交换设备，完成派出所系统的网络交互内容。本次与派出所联网采用公安专线，我公司仅负责接入部分。

由于该项目的网络系统为独立网络，不与外部网络实现互联，因此在网络安全方案过程中，主要侧重于网络分段和网络非法接入。

为了保障系统安全性，在该项目网络系统架构及整体安防联网系统中，将实行严格的安全登陆机制，任何用户只有通过相应管理授权，才能登陆本系统。

同时在小区每台专业级图像存储录像设备上安装防泄密USB防插拔设备，以实现在小区防止图像数据从专业级图像存储录像设备中导出，合法用户在授权环境下正常使用数据不做任何限制，一旦进行非法授权操作，将触发派出所应用系统的报警提示，以提供安全防护。

该项目老旧小区安全技术防范系统与所属派出所拟采用数据结构独立的专用网络，并保障传输带宽。运维保障管理系统具备与“上海安全技术防范监督管理平台”的互联互通功能。

3.3.2 派出所联网应用系统方案

本项目在派出所监控中心建立了一套联网应用系统。该系统主要包括派出所汇聚交换机、接入安全网关、中央信令服务设备、全交换流媒体服务设备、集成显示应用工作站、双路高清解码设备以及42寸高清彩色专业液晶显示器。其系统架构图如图2所示。

3.3.3 派出所技防监管应用系统方案

该项目在派出所监控中心建立了一套技防监管应用系统。系统主要包括技防监管数据库服务设备、技防监管系统应用软件及客观评价应用软件、集成显示应用工作站。

整个监管应用系统能自动监测技防设施及系统的运行状态，并根据监测情况对数据进行分类，将故障信息自动分发至维护保养单位。

4 项目具体重难点分析

本项目因为涉及老旧小区系统改造，所以实际情况非常复杂，各种矛盾凸显。由于项目施工必定会涉及到路面开挖，也就给居民出行造成一定影响，后通过告示板和居委会、物业的介入来协调与居民的关系，得到绝大部分居民的理解和支持，为后期项目能够顺利实施提供了保障。

在施工过程中，出现了录像回放质量差的问题，有一台摄像机回放录像出现马赛克现象，特别是对于运动图像，会更加模糊不清，在检查线路传输和电源电压、更换设备后都没有发现问题，后来考虑是否是因为摄像机亮度过低造成的，重新调整摄像机亮度加以补偿后回放录像马赛克现象消失。

在智能车辆道闸系统施工过程中有一个小区的道闸闸杆升起后，车辆通过后不落杆。经过检查电闸主控板，发现正常情况下PCB控制板在有供电时，PCB板上的“RUN（运行）”指示灯应点亮，操作PCB板上的“升”“降”“停”按钮指示灯应点亮，电闸应做相应动作。电闸做升闸动作时，固态继电器驱动指示灯“Motor（电机）”应点亮;做降闸动作时，“Motor（电机）”及换向继电器驱动指示灯“Relay（继电器）”应同时点亮，换向继电器应有吸合动作。升降过程中，PCB板接收传感器的到位信号而结束动作。如果6 s内接收不到相应的到位信号，CPU会自动保护电机而结束动作。现场的PCB板上的“Run”灯一直在闪烁，按‘复位钮后仍不能恢复正常，说明是PCB板有损坏，更换道闸主机后恢复正常。

5 应用效果分析

经过85个日历日的项目建设，东明路街道凌一等29个小区安防设施改造项目如期完成。监控系统经过改造，已经实现全部图像高清化，并在出入口具备人脸识别功能，对小区的综合治安管理起到重要作用。

在对原有出入口控制系统拆除并新建一套出入口管理系统后，车辆出入口控制系统除了满足车辆管理及出入口控制要求外，还具有全自动识别、自动比对、自动结算功能。人员出入口控制系统除满足人员安全管理及出入口控制要求外，同时具有刷卡识别功能，并具备人脸比对自动识别接口。

本项目将小区监控系统及出入口管理系统通过光缆接到属地派出所监控中心，从而使管理更有效便捷，一旦发生案件，即可实时响应。系统建成后既能满足小区安全和动态管理需要，又能提高快速反应能力。

6 结语

本项目为老旧小区改造，施工环境比较复杂，又存在工期紧、任务重的现实问题，由于我们前期认真地对现场进行勘察，系统深化设计，通过了由浦东新区公安局治安支队技防职能管理部门、建设单位、专业设计单位、上海安全防范报警协会技术专家组成的深化设计评审会。在施工过程中遇到问题解决问题，使项目能够顺利竣工，在设备安装调试完毕后，根据《安全防范工程技术规范》（GB 50348—2004第7章）要求进行系统检测合格，并经过上海市公安局技防办验收合格。

参考文献

[1]潘仲毅.工业园区数字高清视频监控系统设计[J].电子技术与软件工程，2018（10）：52-53.

[2]徐定宇.数字视频监控系统的智能化建设与实现研究[J].信息与电脑（理论版），2017（9）：111-112，115.

[3]李重.数字视频监控系统的设计与实现[J].新媒体研究，2015，1（15）：17，41.

[4]王志.探讨大数据时代的高清视频监控存储[J].信息通信，2016（9）：92-93.