“雪亮工程”视频应用系统建设方案解析

一、项目背景

目前，针对各类社会治安突出问题，各级政法综治部门注重“打防结合”，积极构建立体化社会治安防控体系。持续组织开展“打黑恶、反盗抢、防诈骗、扫毒害、追逃犯”系列安民行动，严厉打击各类违法犯罪行为；狠抓公共安全管理，加大隐患路段、重点车辆、重点人员摸排管控力度，与此同时，创新推进综治“雪亮工程”，积极推进以县乡村三级综治中心联网为纽带，以视频监控联网应用为核心，与专业化公安“金盾工程”联动互补的群众性综治“雪亮工程”建设，进一步提升了立体化治安防控体系实战效能。

针对城际、县际、乡镇、村未能实现全覆盖，而且未能形成网格化监控布点，再者是目前系统图像应用程度相对较低，前期项目主要是加大监控系统的覆盖面，较少涉及智能识别方面的应用，当出现案情时，需要从海量的视频资源中查找，费时费力，亟需一套实战性强，业务功能丰富的图像综合研判应用系统为应用。

二、项目建设需求

1、项目主要是在县辖区内各镇、各村（小区、院落）以及主要的出入口、道路、公共活动场所、等新建1080P以上的高清网络摄像机，实行二十四小时监控，主要建设内容如下。

1）、县辖区内各镇、各村（小区、院落）以及主要的出入口、道路、公共活动场所、等新建1080P以上的高清网络摄像机。

2）、县辖区内各镇、各村主要的出入口、道路部署智能化感知人员卡口及车辆卡口系统实现对人、车辆图像抓拍结构化描述。

3）、对各村（小区、院落）部署感知人员卡口系统、智能跟踪系统。

2、“雪亮工程”系统采用分层架构、物理分布部署、逻辑统一管理；形成省、地市州、区县政法委视频监控管理平台、乡镇综治办分控中心（或村警务室）四级架构建设，实现各级监控管理系统能独立运行、上级平台对下级平台设备具有管理、监控、实况查看、录像回放、远程维护等功能，同时在地市州部署图像综合运用系统，实现图像分析、研判、应急指挥等功能应用。

3、系统图像资源分为两类监控资源

1）、自建视频监控资源即自建视频监控点；

2）、社会视频监控资源接入；

4、地市州平台侧建设图像综合研判应用系统，系统集成了多种图像实战应用能力，包括视频监控业务、图像侦查应用，智能分析应用等。

三、建设原则

1、统一平台，资源共享

建立统一图像信息综合共享应用管理平台，对各类重要视频监控、社会资源进行整合接入和管理，避免重复建设和资源浪费，实现社会治安防控和应急指挥视频图像资源的一体化调用和共享，最大限度地发挥系统建设的整体效能。

2、法规遵从，统一规范

系统建设必须遵循国家的相关法律法规，所有前端建设必须在公共部位，不允许侵犯公民及单位的隐私权；在前端点建设附近必须有明确标识提示，不扰民、不侵民。

系统建设应首先遵循国家规范，然后遵循国际上较为通用的通用技术标准。不同建设主体新建设的图像综合平台，应遵循统一的技术标准，以GB/T 28181-2011《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》为基础，以系统架构、信令处理、媒体流交互等核心技术为核心，以图像信息综合应用为体现，实现互联互通、资源共享。

新建的前端接入应遵循ONVIF标准实现无缝接入，视频编码方式应遵循H.264视频编码标准，平台间互联应遵循GB/T 28181-2011《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》，网络管理应遵循SNMP简单网管协议，并有完善的MIB库。通过标准的遵从，实现多种前端、多种平台的数字互通。

四、设计原则

系统在设计时遵循以下设计原则：

建设应以“实用、可靠、先进、经济、开放、安全”为指导思想，并综合考虑施工、维护以及操作因素，使得设计方案具有科学性、合理性、可操作性。

1、实用性原则：监控系统覆盖面和图像质量须满足管理部门实战需求，图像质量必须满足监控使用要求，提供清晰、可分辨的图像。

2、可靠性原则：监控系统采用的主要安防设备须经过具有公安部批准的相应资格产品检测中心的测试，质量达标，性能稳定，能持续有效运行。

3、先进性原则：采用成熟、主流的技术构建系统平台，充分兼顾需求和技术的发展，充分考虑与其他系统的连接，建设可扩展的、开放的平台。主要设备可采用搭积木的模块式方便扩容，保护原有投资。

4、经济性原则：在确保实用性、可靠性、先进性的前提下，注重系统建设成本和投入的阶段性，以技术建设与应用机制的协调发展，确保系统效益。

5、开放性原则：系统应遵循开放系统的原则。系统应符合国家标准和行业规划，能提供软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口和工具，使系统具备良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植性。

6、安全性原则

在考虑系统的安全性和保密性时，除应考虑各种外界干扰外，还需在各个环节提供安全、保密措施。系统的安全性和保密性可从以下方面加以保证。

（1）网络的安全性

数字图像网络借助于单位数据专网，因此不允许与其他非内部专网进行物理链接。

（2）软件系统的安全性

操作系统级的安全规范必须满足国际C2级标准，可以保证不被身份不明的黑客所攻击。数据库的超级用户帐号即密码由服务器的系统管理员设定，数据库的一般用户帐号和权限由数据库超级用户（数据库管理员）设定。系统维护人员可随时方便地对数据进行备份和恢复。

（3）应用程序级的安全性

所有的操作人员进入系统前均应登录自己的帐号和密码，并通过权限管理服务器认证，核对准确后方可进入系统。所有的操作人员均应规定相应的级别及权限，任何越权的操作必须被拒绝。所有的操作、错误均应有日志记录，并可以根据工号或操作查询。除了用户管理的基本资料外，工作人员不得对用户的其它资料和数据进行更改和操作，除非有用户指定授权人的授权。

7、灵活性原则

对任何一种设备，都可以通过管理服务器进行集中配置，管理服务器可以对指定范围内的设备进行批量的配置。

五、总体建设思路

本次项目建设拟在区县辖区内各个区域、乡镇及村（小区、院落）新建高清摄像；县辖区内各镇、各村主要的出入口、道路部署智能化感知人员卡口及车辆卡口系统实现对人、车辆图像抓拍结构化描述；对各村（小区、院落）部署感知人员卡口系统、智能跟踪系统。

县设立平台并对本辖区内的各个乡镇以及村（小区）的监控资源进行统一控制和运维管理，县平台与地市平台、省平台对接；另外，部分已建设监控系统的社会资源也需要接入到县局平台。

地市州平台侧建设图像综合研判应用系统，系统集成了多种图像实战应用能力，包括视频监控业务、图像侦查应用，智能分析应用等。

六、“雪亮工程”总体架构及设计

如上图所示：考虑到本次项目的广泛性和复杂性，采用分布式存储、统一控制的架构，一方面能够本地流量集中、节省网间流量和线路租用成本，另一方面分控中心与各上级控制中心能够协同作战，当所辖区内出现紧急事件时，领导可通过总控中心指挥调度各方资源、“现场指挥”等，同时当县局中心出现网络故障等情况的时候派出所分控中心完成本地警务自治。在管理上以乡镇派出所为单位，能够对本辖区内的监控资源进行统一管理和运维，强化一线的警务责任意识。

1、采集子系统

辖区内主要路口、广场部署1080P以上分辨率的高清摄像头，接入 NVR设备进行本地管理和存储。并且摄像头增加报警按钮，当触发警情后，监控中心能自动弹出报警信息，同时自动将报警发生前后的录像存储到NVR设备上和县级控制中心的存储设备IP SAN上。

本辖区内各个区域、乡镇及村（小区、院落）新建高清摄像；县辖区内各镇、各村主要的出入口、道路部署智能化感知人员卡口及车辆卡口系统实现对人、车辆图像抓拍结构化描述；对各村（小区、院落）部署感知人员卡口系统、智能跟踪系统，信号接入乡镇NVR设备和地市州级图像综合研判应用系统。

2、视频存储子系统

1）、存储方案设计

存储系统是视频监控监控系统中非常重要的一个子系统，视频监控系统中大部分都是无用信息，如果以人力去不断浏览每一路前端实时图像，是非常困难也是不现实的，因此事后录像回溯和调查取证是非常重要的。这就要求存储系统必须具备大容量、高可靠性、高安全性等特性。

根据项目建设要求，本次我们采用集中存储和前端分布式存储。每个乡镇部署台NVR做本地化存储，将存储与信令处理、媒体转发处理相分离，且可以用来减少前端存储占用的带宽。针对录像的高可用性需求和高可靠性需求，提供完善的RAID磁盘保护技术，重要点位、重要时间段、报警录像采用双存储和备份的方式存储到县局监控中心，实现异地存储备份。

县级中心采用IPSAN作为备份存储设备，强大的存储性能和全面的RAID冗余技术、磁盘热备技术引擎能够提供超大规模路数的监控存储带宽和99.999％的电信级高可用性。

2）、监控存储容量计算

本系统前端均采用全IP高清摄像机，支持H.264 High Profile编码,采用高性能的视频压缩技术，压缩比更高，且处理非常灵活，在低码流下可以保持较高的图像质量，并极大节省视频存储空间，在相同画质下，存储空间可节省一半以上。1080p清晰度的视频码流可以降到3-4M；720p清晰度的视频码流可以降到1-2M。此次所有前端摄像机的码流按照5M进行计算。

单个通道24小时存储30天的计算公式∑(TB)＝码流大小（Mbps）÷8×3600秒×24小时×30天÷1024÷1024×1.1。

单个720p通道按2Mbps码流计算，存放30天的数据总量为：∑(TB)=2Mbps÷8 × 3600秒 × 24小时 ×30天÷1024÷1024≈0.66TB

单个1080p通道按4Mbps码流计算，存放30天的数据总量∑(TB)=4Mbps÷8 × 3600秒 × 24小时 ×30天÷1024÷1024≈1.43TB

3、传输网络子系统

整个系统采用IP网络传输监控视频图像，不存在图像衰减问题，同时可以通过媒体转发方式支持多个监控终端（客户端）对同一监控点的并发监看，系统可实现无阻塞交换，避免瓶颈，保障这样大规模监控系统的“监、控、查、管”综合性能。

4、显示与控制子系统

“雪亮工程”项目采用分布式显示与控制方式。

在乡镇选用NVR为中心设备构建经济型显示与分控中心，提供HDMI、VGA、等多路视频输出接口，支持1080P、720P的显示分辨率对前端图像进行预览、云台控制、回放、多画面轮巡、报警处理、语音广播与对讲。

在县级部署统一监控中心，以液晶拼接大屏为核心显示设备，对监控资源进行安全防范与指挥调度。中心配置嵌入式多路高清解码器或万能解码器，将前端的压缩图像还原解码成模拟图像接入中心电视墙，通过客户端的灵活控制和系统报警联动，实现数字矩阵的功能（预览、云台控制、回放、多画面轮巡）。同时，通过客户端实现报警处理、报警联动、以及与前端的语音广播与对讲。

5、业务管理平台子系统及图像综合研判应用系统

在省级、地市州级、区县部署综合业务监控管理平台对监控系统进行统一管理和维护。

综合业务监控管理平台是整个监控业务系统的核心信令服务器，用于整个系统的认证注册管理、系统设备管理、WEB服务以及相应的实战应用。合业务监控管理平台还需要支持对已有设备的利旧接入和其他厂家设备的统一接入。

媒体交换服务器主要用于构建监控媒体流的集群系统，提供非监控专网单播客户对监控专网组播视频源的转换访问和分发服务。

地市级部署图像综合研判应用系统，实现警情录入、案件串并联、GIS地图、视频巡逻、动态可视域、网格追踪、轨迹重现、现场还原、图像优化处理、视频摘要、浓缩的应用。

6、运维管理与视频诊断平台子系统

运维管理、视频诊断平台都是为了方便后期监控系统维护而建设的平台。

运维管理服务器能够提供设备的批量配置和管理、支持对摄像机录像的批量下载、设备拓扑分析，视频质量诊断管理、录像状态侦测管理、设备状态检测、设备异常告警、设备远程控制等功能。

视频诊断服务器能够提供视频质量诊断（视频亮度异常检测、偏色检测、视频信号丢失检测、遮挡检测、对比度异常检测、画面冻结检测)、录像状态侦测（前端的录像状态检测、平台接入的第三方前端的录像状态检测、高速的录像巡检）、统计查询（视频诊断结果的实时查询、录像状态侦测结果的实时查询）等功能。

7、监控系统的社会资源接入

在建设本次系统前，部分行业自行建设的视频系统，有覆盖局部特定区域的系统，也有纵向广域的大系统，它们都针对特定行业的监控需求部署。例如人防监控系统、环保污染源视频监控系统、政府和各行业应急指挥视频监控系统、网吧监控、娱乐场所监控、楼宇智能监控、小区监控、各社区监控、超市治安监控、商铺监控等，本系统需要整个原有杂乱的社会资源监控系统，以便县控中心监管、调阅前端视频资源、应急指挥等。

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