3G無線快速布防監(jiān)控系統(tǒng)的技術實現(xiàn)

■麥偉寧

本文主要探討如何利用3G無線傳輸技術將應急突發(fā)事件的圖像傳送到公安指揮中心；如何做到無線3G的公網(wǎng)圖像實時接入公安網(wǎng)視頻監(jiān)控平臺；如何做好網(wǎng)絡安全隔離，實現(xiàn)從公安網(wǎng)視頻監(jiān)控平臺中直接對前端3G監(jiān)控圖像進行推拉搖移的控制，很好地為處置突發(fā)事件做好應急保障。

隨著3G無線網(wǎng)絡的發(fā)展，進一步促進了無線移動視頻監(jiān)控的應用，在應急災害及公共安全事件發(fā)生時，要求政府部門能夠快速聯(lián)動響應，各個職能部門單位之間做到信息互通、協(xié)同配合、措施得力，更好保護人民生命和財產(chǎn)安全，特別是對公安應急指揮提出了更高的要求。無線快速布防監(jiān)控系統(tǒng)的架設機動靈活，在應急災害及處突事件工作中，相比傳統(tǒng)固定點的視頻監(jiān)控而言，具有不可替代的優(yōu)勢。系統(tǒng)對災情警情信息獲取、信息共享、形勢評估、指揮決策等起到積極的輔助作用，做到統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一行動，實時為參與實戰(zhàn)指揮的各級領導提供第一手的現(xiàn)場資料，達到快速、高效處置各種應急突發(fā)事件的目的。

現(xiàn)場指揮的實戰(zhàn)需求

在處置應急處突事件工作中，如何快速應對突發(fā)事件，如何及時、準確地掌握應急突發(fā)事件的第一手現(xiàn)場視頻資料，在處置突發(fā)事件中起到了重要的作用。我們將根據(jù)應急處突現(xiàn)場指揮的實際需求，構建3G無線快速布防監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)需求是能在公安視頻網(wǎng)中實時調看及調控3G無線公網(wǎng)的遠程監(jiān)控圖像，同時做到內外網(wǎng)絡的安全隔離，很好地滿足應急處突指揮的實戰(zhàn)需要，系統(tǒng)設備的需求如下。

前端視頻布控終端的需求

3G單兵視頻布控終端，需具備快速移動，容易架設，具備防雨、防高溫，獨立供電，長時間獨立運作的功能。在應急事件中，工作人員能將前端視頻布控終端在現(xiàn)場進行快速架設，及時將突發(fā)事件的現(xiàn)場圖像傳送至指揮中心。

車載視頻布控終端的需求

車載視頻布控終端，設備主要安裝在3G監(jiān)控車輛中，需具備快速移動，簡易操作，獨立供電與車載供電相結合，可長時間移動傳輸?shù)墓ぷ髂Ｊ健９ぷ魅藛T可通過車載視頻監(jiān)控及傳輸系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)場突發(fā)事件的處置需求，將現(xiàn)場的監(jiān)控圖像實時傳送至指揮中心。

監(jiān)控接入平臺的需求

監(jiān)控接入平臺的需求，主要由3G視頻管理服務器、3G視頻解碼器、公安視頻編碼器等組成。能夠承擔前端3G設備的接入服務，能夠對前端的3G視頻布控終端進行視頻編解碼，上傳至公安網(wǎng)的視頻管理平臺，能夠實現(xiàn)在公安視頻網(wǎng)中對3G圖像的實時調看及控制。

系統(tǒng)整體架構實現(xiàn)

系統(tǒng)整體架構圖

系統(tǒng)架構主要分為幾個部分： 3G單兵視頻布控終端、車載視頻布控終端、3G視頻管理服務器、3G視頻解碼器、公安視頻編碼器等。（系統(tǒng)整體架構如圖1）

圖1：3G無線快速布防監(jiān)控系統(tǒng)架構圖

系統(tǒng)的整體技術實現(xiàn)

3G無線快速布防監(jiān)控系統(tǒng)的技術實現(xiàn)，我們可結合圖1進行論述：

無線快速布防的前端。主要分為3G單兵視頻布控終端和車載視頻布控終兩種， 3G布控終端自帶電池，或者通過車載供電，可長時間獨立運作，3G布控終端具有防雨、防高溫的功能，可以根據(jù)工作實際，進行合理的安裝架設，如建筑物的樓頂，建筑物的陽臺及窗邊，現(xiàn)場的制高點，或者在可以保證設備安全的臨時架設點，甚至可進行單兵背負，進行現(xiàn)場的跟蹤拍攝及傳輸。

3G無線傳輸網(wǎng)絡。每套3G無線快速布防的前端都配備了1至2張的3G無線公網(wǎng)傳輸卡，通過運營商的無線公網(wǎng)，將3G單兵視頻布控終端和車載視頻布控終的監(jiān)控圖像，實時傳輸至指揮中心的設備機房。

視頻管理服務器。3G視頻服務器安裝在市局指揮中心機房，可通過專用連接線路對前端的3G單兵視頻布控終端、車載視頻布控終端，以及3G 視頻解碼器進行統(tǒng)一管理及設置,同時承擔無線公網(wǎng)的視頻轉發(fā)功能。

3G視頻解碼器。接受視頻管理服務器的統(tǒng)一管理，對3G單兵視頻布控終端及車載視頻布控終端回傳的圖像進行解碼，一路視頻解碼器對應一臺視頻布控終端，通過解碼的圖像將接入公安網(wǎng)的視頻編碼器，同時接受公安網(wǎng)編碼器傳來的控制信號，對應回傳到3G無線快速布防的前端。

公安視頻編碼器。公安視頻編碼器對3G視頻解碼后的圖像進行編碼上傳公安網(wǎng)，接入公安視頻監(jiān)控平臺。同時，公安視頻編碼器還承擔視頻錄像存儲的任務，承擔將公安視頻監(jiān)控平臺發(fā)來的控制信令回傳到3G視頻解碼器的反向數(shù)據(jù)控制接口，實現(xiàn)公安網(wǎng)視頻監(jiān)控平臺對前端3G圖像的遠程控制。

系統(tǒng)主要設備描述

3G單兵視頻布控終端。3G單兵視頻布控終端使用的是3G無線傳輸模塊，可支持電信EVDO、聯(lián)通WCDMA、移動TD等通信模式，單兵視頻布控終端頂部攝像機所拍攝的圖像通過3G模塊，傳輸?shù)街笓]中心設備機房的3G系統(tǒng)管理中心和3G視頻轉發(fā)單元，經(jīng)過圖像解碼后與公安指揮中心的視頻轉發(fā)單元（流媒體）對接，確保指揮中心在處理3G視頻圖像時延時小，控制穩(wěn)定可靠。3G單兵視頻布控終端的描述如下：

具備防雨、防烈日暴曬、防高溫；配置大功率電池，支持長時間的電池獨立供電運作，同時配備大功率備用電池；在有市電的環(huán)境，具備市電的接入功能，進一步增強使用時間；前端的攝像頭具備遠程的PTZ等控制功能，指揮中心可進行遠程控制前端攝像機，調整實時監(jiān)控的角度及視覺范圍；前端設備架設需快捷方便，可做到徒手安裝，根據(jù)具體情況進行隱蔽安裝；有獨立的運輸行李箱，做到快速反應。（3G單兵視頻布控終端及運輸行李箱的外形及結構如圖2、圖3所示）

圖2：3G單兵視頻布控終端設備圖

圖3：快速反應運輸行李箱

車載視頻布控終端。車載視頻布控終端由車載云臺攝像機、車內控制顯示設備、3G視頻傳輸模塊、3G圖像無線接收設備等組成。車載視頻布控終端設備由3G車載視頻終端、3G天線、3G卡、點煙器等組成，3G車載視頻布控終端模塊如圖4所示，車載監(jiān)控終端所拍攝的圖像通過3G傳輸設備（支持電信EVDO、聯(lián)通WCDMA、移動TD等模式）直接傳輸?shù)街笓]中心設備機房。

特別在車頂監(jiān)控攝像機方面，由于車頂攝像機是監(jiān)控系統(tǒng)的前沿設備，是車載視頻布控終端的“眼睛”，因此攝像部分的視頻圖像質量將影響著整個系統(tǒng)的效果，合理選擇和配置攝像設備至關重要。系統(tǒng)是采用紅外夜視車載云臺一體機，紅外距離大于100米，符合全天候環(huán)境設計，帶雨刷功能，超強抗震特性（紅外夜視車載云臺一體機安裝后車輛外觀如圖5所示），將很好地滿足黑夜無照明條件也能拍攝的功能。

圖4：3G車載視頻布控終端圖

圖5：車載視頻布控終端安裝車輛外觀圖

監(jiān)控接入平臺描述

視頻管理服務

3G平臺視頻管理服務器安裝在市局指揮中心機房，可通過專用連接線路對前端的3G單兵視頻布控終端、車載視頻布控終端，以及3G 視頻解碼器進行統(tǒng)一的資源調配，進行統(tǒng)一的管理及設置。

視頻轉發(fā)服務

中心管理平臺服務器具備視頻轉發(fā)功能。當多個客戶端需要同時查看某監(jiān)控點的相同畫面時，將造成在一條通訊網(wǎng)絡線路上的數(shù)據(jù)擁堵，嚴重浪費網(wǎng)絡資源。服務器視頻轉發(fā)單元支持視音頻流的轉發(fā)，當有多個客戶端需要同時訪問同一遠程畫面時，可以通過視頻服務器的轉發(fā)單元進行轉發(fā)，在轉發(fā)服務與前端視頻通道之間只占用一個通道帶寬的網(wǎng)絡資源，再由視頻轉發(fā)單元將數(shù)據(jù)分發(fā)給多個客戶端。

無線視頻監(jiān)看終端

該系統(tǒng)可實現(xiàn)多種監(jiān)看及調控方式。除可以直接使用公安網(wǎng)視頻平臺進行調控的同時，在沒有公安網(wǎng)的應用場合，或在行進的車輛中，通過授權，也可通過無線3G網(wǎng)絡，接收及控制前端的多路視頻監(jiān)控圖像,滿足應急處突工作的不同需求。