城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開發(fā)研究

李春彥 萬振凱 天津工業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與軟件學(xué)院 300160

城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開發(fā)研究

李春彥 萬振凱 天津工業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與軟件學(xué)院 300160

近年來，我國整體經(jīng)濟實力顯著增強，但社會治安狀態(tài)也日趨復(fù)雜，公共安全問題不斷凸顯。論文設(shè)計并開發(fā)了一個城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是實現(xiàn)一個城市安全和穩(wěn)定的技術(shù)基礎(chǔ)。城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采用模數(shù)混合型建設(shè)模式，該系統(tǒng)從資源組合與整合的角度上分為公安監(jiān)控中心，傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺，監(jiān)控資源和用戶群四個組成部分。該系統(tǒng)是一個覆蓋整個城市的集成式、多功能、綜合性大型監(jiān)控報警系統(tǒng)，具備良好的可伸縮性、可移植性和可擴展性。

城市監(jiān)控；報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；城市治安管理

一.引言

改革開放以來，我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展導(dǎo)致了城市化建設(shè)速度大大加快，城市建設(shè)規(guī)模也逐漸加大。以人口密集為特征的城市化直接導(dǎo)致了城市治安形勢的嚴(yán)峻，城市的安全問題開始備受人們的關(guān)注。因此，城市公共安全越來越成為城市安定和穩(wěn)步前進的基本保障。按照公安部的統(tǒng)一部署和建議，基于金盾網(wǎng)的城市安全監(jiān)控也提到了日程。[1]現(xiàn)在，政府以派出所為基層單位建立監(jiān)控報警系統(tǒng)。在發(fā)生緊急事件時，警方能夠即時得到現(xiàn)場圖像和聲音信息，針對現(xiàn)場的實際情況做出快速反應(yīng)，保障人民財產(chǎn)和人身的安全，能夠達到預(yù)防犯罪和打擊犯罪的目的。

二.當(dāng)前城市社會治安監(jiān)控建設(shè)的現(xiàn)狀

1.區(qū)域性部署為主，監(jiān)控點位分散且聯(lián)網(wǎng)程度不高

目前，國內(nèi)各個地方的社會面治安監(jiān)控還處于小系統(tǒng)的建設(shè)階段，大多以基層派出所、居民小區(qū)、企事業(yè)等單位的重點部位為單位，初步實現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)監(jiān)控點的圖像監(jiān)控，帶有明顯的區(qū)域性特征。這些監(jiān)控點點位分散，功能較為簡單，聯(lián)網(wǎng)程度不高，監(jiān)控資源很難靈活共享，無法為上級機關(guān)的快速決策提供準(zhǔn)確依據(jù)，因此在對整個社會面的治安防控能力方面顯得比較薄弱。

2.系統(tǒng)設(shè)計五花八門，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

安防領(lǐng)域長期缺乏可供遵循的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。同時，由于系統(tǒng)在建設(shè)時間上不統(tǒng)一，導(dǎo)致了目前分布在各地的各類社會面治安監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)體制、產(chǎn)品品牌等方面千差萬別。從前端信號的采集、傳輸，到中心點的交換、控制，再到后端信號的顯示、存儲等，都在不同程度上存在一定差異。這給大范圍內(nèi)的圖像聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程控制帶來了很大障礙，無法充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的最大利用效率。

3.模擬和數(shù)字并存，監(jiān)控體系模糊

目前社會上治安監(jiān)控，主要存在矩陣聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字監(jiān)控平臺聯(lián)網(wǎng)兩種模式，相應(yīng)的技術(shù)體系也分為模擬和數(shù)字兩種。“金盾工程”的前期建設(shè)為各地公安鋪設(shè)了大量的光纖，為了圖像的清晰度和流暢性，很多地方采用“矩陣＋光端機”模擬方式進行圖像的傳輸與控制，而從便于后期調(diào)用和節(jié)約成本考慮，圖像的存儲大多采用數(shù)字方式。因此整個系統(tǒng)在傳輸、控制、存儲、調(diào)用等眾多環(huán)節(jié)存在數(shù)字和模擬共存的現(xiàn)象，體系不夠清晰。[2]

三.系統(tǒng)總體架構(gòu)

本文設(shè)計開發(fā)了一個城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以信息技術(shù)為先導(dǎo)，優(yōu)化整合不同警種的科技資源，建設(shè)縱向貫通、橫向集成、互聯(lián)互通的信息系統(tǒng)，促進了現(xiàn)場勘查與處置、物證鑒定、探測與監(jiān)控等相關(guān)技術(shù)的綜合應(yīng)用，最大限度地發(fā)揮有限警力的作用。

1.城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)模式

建設(shè)城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)首先要考慮建設(shè)模式。建設(shè)模式的正確、先進與否決定整個系統(tǒng)的成敗。現(xiàn)存的監(jiān)控有模擬與數(shù)字之分，因此，目前全國各地城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)建設(shè)模式主要有兩大類，即一類是模擬接入方式的模數(shù)混合型，一類是數(shù)字接入方式的全數(shù)字形。

圖1 城市報警與監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)拓?fù)鋱D

城市報警與監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)的基層也是最重要的信息應(yīng)用和接收單位是城區(qū)公安派出所。轄區(qū)內(nèi)攝像機視頻圖像和報警信息只有接入派出所才能夠完成公安機關(guān)快速反應(yīng)、精確打擊的目的，才能夠最大限度發(fā)揮城市報警與監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)的效能。模擬數(shù)字混合模式實際上是公共安全網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個階段，是城市報警與監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)的一個前期工程。這個前期工程具有實施簡單、技術(shù)要求較低、成效明顯等特點，因此，本文實現(xiàn)的城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采用模數(shù)混合型建設(shè)模式，該系統(tǒng)的系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D1所示。

2.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

本文設(shè)計實現(xiàn)的城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是一個覆蓋整個城市的集成式、多功能、綜合性大型監(jiān)控報警系統(tǒng)。系統(tǒng)業(yè)務(wù)范圍涵蓋治安、交管、消防、刑偵、內(nèi)保等多個公安警種，包括圖像監(jiān)控與報警系統(tǒng)、重點要害部位監(jiān)控與報警系統(tǒng)、居民小區(qū)技術(shù)防范系統(tǒng)、道路交通監(jiān)控和卡口系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅對以上各個子系統(tǒng)進行了完善的建設(shè)，還對以上系統(tǒng)和相關(guān)資源進行了整合與集成。該系統(tǒng)從資源組合與整合的角度上分為四個組成部分：公安監(jiān)控中心，傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺，監(jiān)控資源和用戶群。監(jiān)控資源是信息的提供者，用戶群是信息的服務(wù)對象，公安監(jiān)控中心是信息的管理者，是信息存儲與共享的平臺，傳輸網(wǎng)絡(luò)提供了各種數(shù)字和模擬信息的傳輸通道，連接了以上三個部分。

城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)從物理結(jié)構(gòu)上分為圖像和報警信號采集、信號傳輸和中心控制、顯示和存儲三個部分。該系統(tǒng)的接入容量十分龐大，涉及的控制功能要求更加網(wǎng)絡(luò)化，同時需要對接公安部門的其它系統(tǒng)如GIS、110指揮、接處警等等。因此，本文討論的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，涵蓋的內(nèi)容更加豐富。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

（1）前端設(shè)備層

前端設(shè)備層包括所有放置在監(jiān)控點位的設(shè)備，如攝像設(shè)備、控制解碼器、云臺、報警發(fā)生器、網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器等。它是整個系統(tǒng)的信號源，由它產(chǎn)生模擬的視頻信號，或者直接通過銅軸電纜或光纖傳輸，或者在現(xiàn)場直接轉(zhuǎn)換稱為MPEG4、H.264數(shù)字信號通過IP網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。前端設(shè)備層可以是公安局自建的監(jiān)控報警點位，也可以是社會上各個單位或者組織建設(shè)的監(jiān)控報警點位資源，如社會小區(qū)的安全防范系統(tǒng)、重點企事業(yè)單位的監(jiān)控報警系統(tǒng)、金融部門的監(jiān)控報警系統(tǒng)等等。

（2）傳輸網(wǎng)絡(luò)層

傳輸網(wǎng)絡(luò)層包括兩個部分，一個部分是從前端設(shè)備到控制顯示中心的數(shù)據(jù)傳輸，另一個部分是不同監(jiān)控管理中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。傳輸網(wǎng)絡(luò)層主要分為模擬傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)。模擬傳輸網(wǎng)絡(luò)主要包括各種類型的數(shù)字或模擬光端機、光纖，也可以建設(shè)高性能的綜合業(yè)務(wù)傳輸平臺；數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)主要是指IP寬帶網(wǎng)絡(luò)，涵蓋了DSL、千兆以太網(wǎng)、VPN、無線網(wǎng)絡(luò)WLAN、GPRS數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)等各種傳輸技術(shù)。傳輸網(wǎng)絡(luò)層在接入運營商的傳輸網(wǎng)絡(luò)時，因為考慮到數(shù)據(jù)的安全性，系統(tǒng)采用了運營商承建的視頻傳輸專用網(wǎng)絡(luò)。

（3）監(jiān)控管理層

監(jiān)控管理層管理所有的用戶、數(shù)據(jù)和

四.結(jié)論

圖2 城市報警與監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

控制信號，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的切換、顯示、存儲和相關(guān)處理，發(fā)出用戶的控制命令，同時也負(fù)責(zé)用戶的認(rèn)證和授權(quán)。從硬件上它包括矩陣、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、數(shù)字式硬盤錄像機、數(shù)字視頻中心服務(wù)器、視頻解碼器、錄像服務(wù)器等，在軟件上它包括用戶的認(rèn)證與授權(quán)、視頻的切換、數(shù)字視頻的還原、模擬信號的壓縮與數(shù)字化等模塊。

（4）業(yè)務(wù)接口層

城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是平安城市系統(tǒng)工程中的一個重要組成部分，它不僅作為一個獨立系統(tǒng)發(fā)揮重要作用，同時為了實現(xiàn)公安部對社會治安“全面控制、重點防范、快速反應(yīng)、精確打擊”的管理目標(biāo)，它還必須與其它系統(tǒng)共享資源，統(tǒng)一協(xié)作。例如，系統(tǒng)需要與GIS地理信息系統(tǒng)、GPS定位服務(wù)、城市應(yīng)急指揮聯(lián)動系統(tǒng)、110接處警系統(tǒng)等等系統(tǒng)進行順利對接，為此，本文實現(xiàn)的系統(tǒng)為上述系統(tǒng)提供了開放的開發(fā)接口。

本文實現(xiàn)的城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系采用了高性能、可伸縮、可移植、易擴展的系統(tǒng)架構(gòu)，應(yīng)用了諸多先進的智能化技術(shù)，并對公安業(yè)務(wù)需求進行充分的挖掘、整理和分析。該系統(tǒng)在實用性、智能化、穩(wěn)定性和可靠性等方面都得到了提升和保障。經(jīng)過一年多的運行和實際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)的建設(shè)是成功的。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2010.13.047

李春彥，碩士研究生，工程師，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。