雪亮工程的建設(shè)探索和應(yīng)用

薛小風

（上海市保安服務(wù)總公司南匯區(qū)公司，上海 201317）

1 建設(shè)任務(wù)

（1）新增總視頻監(jiān)控點位8533個，其中智能固定高清點位4500個，智能云臺高清點位2377個，人臉識別點位1000個，文物安全監(jiān)測點位465個，系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容包括智能攝像機、鏡頭、補光燈、前端通信設(shè)備、機箱電源及智能監(jiān)控模塊、線纜輔材等，解決外場點位供電；

（2）改造經(jīng)常發(fā)生故障控點位6531個，其中改造高空云臺點位11個，改造固定點位2183個，改造云臺點位4337個，改造內(nèi)容包括攝像機、鏡頭、補光燈、前端通信設(shè)備、機箱電源、機箱動環(huán)檢測模塊、線纜輔材等，解決外場點位供電；

（3）改造涉及派出所的現(xiàn)有通信方式，將轄區(qū)內(nèi)所有監(jiān)控點位從原有光端機通信改造為GPON通信方式；本項目新增8533個監(jiān)控點位也采用GPON通信傳輸方式；

（4）利用公安新增及現(xiàn)有點位資源，敷設(shè)光纜至678個社會資源節(jié)點機房，將圖像資源接入圖像網(wǎng)，完成聯(lián)網(wǎng)平臺接入工作；

（5）所有派出所的新建點位視頻圖像通過網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機（NVR）存儲在派出所，視頻滿足30天存儲需求。對涉及外場監(jiān)控點位改造的31個派出所進行存儲架構(gòu)調(diào)整，現(xiàn)有高清視頻資源不再存儲在分控，將新建及現(xiàn)有的高清視頻資源通過網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機（NVR）存儲在轄區(qū)內(nèi)派出所；

（6）完成各派出所新建監(jiān)控點取電工作。

2 系統(tǒng)設(shè)計

浦東新區(qū)“雪亮工程”二期建設(shè)，按照現(xiàn)有的“派出所－分控－分局”三級架構(gòu)進行設(shè)計建設(shè)，二期項目建設(shè)依托于公安“神經(jīng)元感知網(wǎng)”（圖像網(wǎng)），本項目建設(shè)內(nèi)容主要涉及到前端采集和派出所后端存儲，及其配套設(shè)施建設(shè)兩個部分組成：

前端采集部分：前端感知部分主要包含本項目新建、改造的智能高清攝像機、智能化高清一體化云臺等前端采集設(shè)備。前端采集設(shè)備采用網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備進行前端的接入，并通過光纖進行網(wǎng)絡(luò)匯集。視頻數(shù)據(jù)接入到轄區(qū)的派出所/分控進行轉(zhuǎn)發(fā)、存儲，同時提供派出所、分局等單位進行客戶端、電視墻等實時調(diào)閱、控制等相關(guān)管理和控制等功能。采集的智能人臉、人體、車輛、（行為分析）事件等圖片數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸?shù)椒挚刂行倪M行智能圖像解析系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)、存儲和應(yīng)用。

派出所后端存儲部分：派出所（或分控中心）端采用網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機對該區(qū)域上傳的視頻錄像進行存儲，存儲采用全碼率（不低于8M）存儲時間不低于30天。并可通過視頻圖像信息聯(lián)網(wǎng)平臺、流媒體設(shè)備等，完成本地及上級視頻流的客戶端、電視墻等的實時調(diào)閱和上墻顯示等功能。

2.1 系統(tǒng)流程圖

本項目主要完成視頻、圖片及結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的前端采集、視頻存儲和數(shù)據(jù)的上傳調(diào)用。

2.2 前端采集子系統(tǒng)

◆概述

基于犯罪地理學的防衛(wèi)空間理論，開展具有針對性、因地制宜、因時制宜的場景式布建方式，密織“空中、地面”防控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多角度、多層次、多維度的信息采集，對人、地、事物、組織開展全方位、全天候的整體防控。以“前端網(wǎng)絡(luò)立體化，視頻信息存儲全量化、數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)化，上層應(yīng)用智能化”為新時期雪亮工程建設(shè)核心理念。本次智能前端采集系統(tǒng)采用先進的基于深度學習的視頻分析算法，對前端視頻采集設(shè)備獲取的高清畫面進行全畫面分析，能夠識別并提取畫面中的對象內(nèi)容，如人、機動車、非機動車等，并通過后端平臺實現(xiàn)智能化檢索，實現(xiàn)以最短的時間定位嫌疑車輛、人員，為治安防控打擊犯罪提供有力支持。

◆方案設(shè)計

前端采集子系統(tǒng)是指采用高清監(jiān)控技術(shù)針對城區(qū)重點單位、重點場所、重點部位、道路交通、街面道路等實施全方位的覆蓋。主要包括：智能高清攝像機監(jiān)控點、智能高清人臉攝像機監(jiān)控點、智能高清一體化云臺監(jiān)控點。

智能前端采集系統(tǒng)主要完成現(xiàn)場各種信息的采集、處理，系統(tǒng)架構(gòu)主要包括：以原始信息采集、處理、編碼、傳輸為主線，以配套設(shè)施為支撐，系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示：

（1）信息采集層

負責視頻、告警信息、設(shè)備狀態(tài)信息等匯聚（采集信息以實際攝像機功能為準）。采集的原始信息將結(jié)合不同的功能需求做進一步的信息挖掘。

（2）數(shù)據(jù)處理層

負責圖像處理、智能信息識別等，對采集的視頻數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)切合用戶需求進行信息深度挖掘。在前端采集系統(tǒng)內(nèi)部進行信息挖掘和識別，將節(jié)省網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和中心服務(wù)器投入成本。

（3）數(shù)據(jù)編碼壓縮層

負責視頻數(shù)據(jù)壓縮和圖片數(shù)據(jù)壓縮。

◆智能方案

前端智能分析的優(yōu)勢在于每一路前端攝像機都可以做智能的實時分析，減輕后端的計算壓力，可以做到無遺漏的智能分析。同時，解放后端的計算資源，以集中優(yōu)勢計算資源做更深入的分析。針對上海浦東公安目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)情況，在新建的基礎(chǔ)上，充分利舊原有視頻資源，給出不同的前端智能解決方案。新建、改造前端智能監(jiān)控點位可實現(xiàn)對，前端采集信息全量感知，智能識別場景中的“人、車、物、事件”等信息。實現(xiàn)信息邊緣感知和中心匯聚。

◆智能高清攝像機子系統(tǒng)

改造、新建的智能高清攝像機子系統(tǒng)，從人員管理、車輛管理以及事件管理入手，開展智慧化應(yīng)用，對過往人員、車輛、事件進行結(jié)構(gòu)化分析，抽取并保存相關(guān)要素，形成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。并以此為基礎(chǔ)進行人臉識別，車輛特征提取，人車軌跡，行為模式分析等應(yīng)用。

浦東新區(qū)“雪亮工程”二期項目，針對于浦東雪亮工程重點管控區(qū)域，新建、改造的智能攝像機采用“一對一”方式進行接入部署，通過接入對應(yīng)的傳輸設(shè)備，經(jīng)光纖回傳，前端系統(tǒng)架構(gòu)如下所示：

智能高清攝像機子系統(tǒng)拓撲架構(gòu)示意圖

人臉信息采集、人體信息采集、車輛信息采集、人臉人體關(guān)聯(lián)采集

◆文物安全監(jiān)測攝像機子系統(tǒng)

●系統(tǒng)概述

文物古建為國家重點文物保護單位，文物具有不可再生性，一旦發(fā)生火災(zāi)事故、破壞事故，將是國家和民族的重大損失。

本項目采用雙目熱成像攝像機系統(tǒng)作為文物安全監(jiān)測專用攝像機，根據(jù)文物古建火情監(jiān)測、安全監(jiān)測的需要，通過對整體火情監(jiān)測，區(qū)域火情檢查，違規(guī)行為檢測、安全檢測等手段，在危險情況發(fā)生前及時預(yù)警，并結(jié)合高清可見光相機，達到更高精準性的整體監(jiān)測。

●系統(tǒng)架構(gòu)

前端智能文物安全檢測相機，通過網(wǎng)絡(luò)將視頻數(shù)據(jù)，識別火情或智能分析數(shù)據(jù)，通過文物局物聯(lián)感知網(wǎng)傳輸至后端存儲以及文物保護管理應(yīng)用平臺，系統(tǒng)組成架構(gòu)如下：

●系統(tǒng)功能

一體化設(shè)計、高分辨率探測器、全天候監(jiān)控、抗干擾強、AI智能分析功能、語音報警提醒、視頻聯(lián)動及雙光融合；

●應(yīng)用效果展示

雙目視頻圖像效果、火點檢測、抽煙檢測、打電話檢測、建筑物檢測。

2.3 機箱動環(huán)及電源模塊方案

◆項目背景

本項目需安裝2733個前端機箱動環(huán)及電源模塊，實現(xiàn)遙測、遙信、遙控，實時監(jiān)視電源設(shè)備，遠程處理，記錄和處理相關(guān)數(shù)據(jù)，及時偵測各類故障并通知相關(guān)人員進行處理；并提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)和報表，制定出合理的設(shè)備維護與管理；

◆系統(tǒng)架構(gòu)

前端設(shè)備機箱內(nèi)部采用機架結(jié)構(gòu)化設(shè)計，分為監(jiān)控區(qū)、通信設(shè)備區(qū)，在箱體頂部安裝散熱風扇。其中，監(jiān)控區(qū)配置機箱動環(huán)及電源模塊，對前端監(jiān)控系統(tǒng)的供配電、電源防雷、設(shè)備狀態(tài)感知、設(shè)備控制、安全防范等進行一體化設(shè)計，維護簡單易操作；通信設(shè)備區(qū)可放置ONU、交換機等設(shè)備。

增加了對前端設(shè)備的運維管理功能，能夠隨時掌握前端設(shè)備的運行狀態(tài)，具備智能監(jiān)控功能，支持市電檢測、用電監(jiān)控、視頻故障分析、網(wǎng)絡(luò)故障修復(fù)、風扇溫控、遠程重啟控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸監(jiān)控、柜內(nèi)溫度濕度監(jiān)控、監(jiān)控箱防盜等功能。

機箱動環(huán)及電源模塊系統(tǒng)實現(xiàn)前端設(shè)備的遠程集中監(jiān)控，后端運維管理功能可以真實記錄設(shè)備運行狀態(tài)，生成各種類型的統(tǒng)計報表供決策參考。通過監(jiān)控中心平臺軟件，管理人員可實現(xiàn)對前端設(shè)備的管理，遠程實時查看前端設(shè)備運行情況，操作設(shè)備供電狀態(tài)。當前端設(shè)備出現(xiàn)異常時，監(jiān)控中心可通過聲光告警、語音、郵件等多種形式通知管理人員，并形成派工單，通知維護人員，及時進行故障排除。

機箱動環(huán)及電源模塊系統(tǒng)：精準定位故障點，大數(shù)據(jù)分析，全面提升確保設(shè)備完好率。

機箱動環(huán)及電源模塊系統(tǒng)：精準定位故障點，大數(shù)據(jù)分析，全面提升確保設(shè)備完好率。

◆設(shè)計功能與特色；

●智能區(qū)分前端斷電、斷網(wǎng)狀態(tài)；

●前后端結(jié)合模式，提升故障發(fā)現(xiàn)及時性；

●多維度融合算法，精準定位故障；

●用電監(jiān)測管理；

●輔助燈的管理，節(jié)約電能；

●開箱報警檢測；

●集成式模塊化設(shè)計；

●匯總信息大屏呈現(xiàn)，運行指標直觀明了；

●每日臺賬報表，歷史情況可溯源；

●工業(yè)級品質(zhì)；

●多重安全機制提升可靠性；

●智能策略減輕運維工作。

2.4 前端補光設(shè)計

◆前端補光燈

常亮燈是一款以高亮度LED為光源的監(jiān)控用特殊專業(yè)燈具，產(chǎn)品采用自主設(shè)計的燈具散熱結(jié)構(gòu)和恒流驅(qū)動控制方式，選用進口大功率LED芯片為光源，經(jīng)過精確的光學設(shè)計，使光強均勻有效分布，達到整體高亮效果，為視頻監(jiān)控、車輛行人等目標檢測和抓拍提供專業(yè)補光。產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于治安卡口、收費站、出入口管控及道路監(jiān)控等系統(tǒng)中。

◆工作原理

將常亮燈電源線與220V電源進行連接后在黑暗環(huán)境下即可點亮。

◆系統(tǒng)架構(gòu)功能

配合機箱動環(huán)及電源模塊系統(tǒng)實現(xiàn)補光燈遠程控制，遠程亮度調(diào)節(jié)和光敏閥值可調(diào)，在線實時監(jiān)測補光燈狀態(tài)。

3 結(jié)束語

當前，社會治安形勢日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的治安防控措施已經(jīng)難以滿足現(xiàn)實需求。近年來，大力推進天網(wǎng)工程、視頻監(jiān)控全覆蓋工程，群眾對這項工作非常認可，但仍然存在著一些薄弱環(huán)節(jié)，制約著視頻監(jiān)控系統(tǒng)作用發(fā)揮和社會治安防控體系建設(shè)成效。實施“雪亮工程”建設(shè)，對視頻監(jiān)控增點擴面，整合網(wǎng)絡(luò)信號，智能化運維，既是對天網(wǎng)工程、視頻監(jiān)控全覆蓋工程的鞏固和延伸，也是“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下加強和創(chuàng)新社會治安防控體系建設(shè)的重要途徑。“雪亮工程”是一項群眾性的民安工程、民心工程，實施“雪亮工程”，是把治安防范措施進一步延伸到群眾身邊，發(fā)動社會力量和廣大群眾共同監(jiān)看視頻監(jiān)控，筑牢治安防控的“籬笆”，不僅為群防群治注入新的內(nèi)涵，煥發(fā)新的活力，而且能夠增強群眾對社會治安的認同感和主體責任感，有效解決群眾安全感滿意度“最后一公里”的問題。