城市公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)及改造要點(diǎn)分析

周佳靜

上海市浦東新區(qū)保安服務(wù)有限公司 上海 200125

引言

城市公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)為治安防控、社會管理、刑事案件偵破提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，逐步成為各項(xiàng)城市管理工作的重要基礎(chǔ)信息資源，視頻監(jiān)控將成為維護(hù)國家安全和社會穩(wěn)定、預(yù)防和打擊暴力恐怖犯罪、提升城市管理水平及創(chuàng)新社會治理體制的重要手段。

1 公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)原則

為充分發(fā)揮系統(tǒng)在日常社會安防、重大事件保障、預(yù)防和打擊公共安全犯罪，以及為各類案件的快速偵破提供有效的手段，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)遵循以下原則：

1.1 可靠性

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及公安部門關(guān)于安全技術(shù)防范的要求，質(zhì)量優(yōu)先原則，保證系統(tǒng)的可靠性。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)化

應(yīng)采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的軟件、硬件、通信和網(wǎng)絡(luò)等方面的接口與協(xié)議，使系統(tǒng)具備良好的兼容性和擴(kuò)展性，以利于今后系統(tǒng)的擴(kuò)展，同時保證不同供應(yīng)商設(shè)備的協(xié)同運(yùn)行，便于施工、維護(hù)和降低成本。

1.3 先進(jìn)性

應(yīng)在滿足可靠性、標(biāo)準(zhǔn)化需求的前提下采用國內(nèi)外先進(jìn)的系統(tǒng)，特別是應(yīng)選用圖像監(jiān)控、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)前沿且應(yīng)用成熟的系統(tǒng)。

1.4 安全性

應(yīng)具有前端設(shè)備防雷擊，網(wǎng)絡(luò)、中心端設(shè)備防斷電、人為損壞的安全性功能。系統(tǒng)應(yīng)能通過授權(quán)、鑒權(quán)，對設(shè)備接入和用戶的使用、訪問、查詢等進(jìn)行控制。

1.5 經(jīng)濟(jì)性

應(yīng)在滿足系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、性能良好的基礎(chǔ)上，兼顧先進(jìn)性的同時，按需選型設(shè)備和容量，為今后系統(tǒng)的擴(kuò)展留有接口，做到合理、實(shí)用，降低施工成本和運(yùn)營成本。

2 公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)要點(diǎn)分析

2.1 視頻監(jiān)控前端系統(tǒng)建設(shè)

視頻監(jiān)控前端系統(tǒng)攝像機(jī)部署于監(jiān)控立桿，網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、光纖盒、電源等部署于室外機(jī)箱。

2.1.1 前端點(diǎn)位部署。根據(jù)城市重點(diǎn)區(qū)域劃分的原則，及現(xiàn)有監(jiān)控建設(shè)的實(shí)際情況，前端點(diǎn)位部署應(yīng)遵循：

2.1.1.1 增點(diǎn)擴(kuò)面，提升覆蓋。為充分發(fā)揮系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)、預(yù)防、威懾違法犯罪的重要功能，應(yīng)盡可能提高監(jiān)控覆蓋面，包括交通要道、重要單位和大型聚集場所等，減少監(jiān)控盲區(qū)。

2.1.1.2 單點(diǎn)復(fù)用，優(yōu)化利用。早期治安監(jiān)控點(diǎn)位建設(shè)受限于攝像機(jī)的性能與功能，一般單點(diǎn)用途較為單一。通過更換攝像機(jī)，對單點(diǎn)設(shè)備功能的挖掘利用，從各業(yè)務(wù)角度，加強(qiáng)點(diǎn)位復(fù)用，提升點(diǎn)位附加值，發(fā)掘新型應(yīng)用模式，優(yōu)化資源利用。

2.1.1.3 結(jié)合實(shí)際，拾遺補(bǔ)漏。分級配比，配合“1+X”部署模式（即“1”個可控?cái)z像機(jī)加“X”個固定攝像機(jī)），以保證實(shí)際應(yīng)用中無盲區(qū)。

2.1.2 老舊視頻監(jiān)控改造。對早期模擬視頻監(jiān)控點(diǎn)位和老舊高清視頻監(jiān)控點(diǎn)位進(jìn)行改造，統(tǒng)一升級為高清監(jiān)控點(diǎn)位，盡量利用原有監(jiān)控立桿和基礎(chǔ)，同時考慮應(yīng)用場景，選擇多用途攝像機(jī)，包括固定攝像機(jī)升級為可控?cái)z像機(jī)、固定攝像機(jī)升級為車牌人臉抓怕攝像機(jī)等，滿足智能化應(yīng)用要求。

2.1.3 新建視頻監(jiān)控建設(shè)。綜合考慮城市發(fā)展需求，結(jié)合建設(shè)投資及建設(shè)能力，按照設(shè)計(jì)原則，進(jìn)行重點(diǎn)公共區(qū)域視頻監(jiān)控點(diǎn)位的建設(shè)，分別部署于黨政機(jī)關(guān)、重點(diǎn)區(qū)域、人員聚集場所及城市道路區(qū)域。

2.2 視頻監(jiān)控前端系統(tǒng)配套基礎(chǔ)工程建設(shè)

視頻監(jiān)控前端系統(tǒng)配套基礎(chǔ)工程建設(shè)包括監(jiān)控立桿、基礎(chǔ)、室外機(jī)箱和取電。

2.2.1 立桿、機(jī)箱設(shè)置。

2.2.1.1 立桿設(shè)置。以道路路口作為監(jiān)控目標(biāo)時，監(jiān)控點(diǎn)位不宜超過5個，立桿應(yīng)對角布置。在沒有遮擋的前提條件下，盡量設(shè)置在路口與路段的切點(diǎn)附近。當(dāng)路口設(shè)置單個監(jiān)控點(diǎn)位時，為保證監(jiān)控有效范圍，應(yīng)設(shè)置在距離路口15～20m處；以重點(diǎn)單位、重點(diǎn)場所為監(jiān)控目標(biāo)時，應(yīng)盡可能涵蓋周邊道路；以公交車站為監(jiān)控目標(biāo)時，立桿應(yīng)設(shè)置在公交車站前方5-10m處，監(jiān)控方向?qū)χ囶^。根據(jù)車站附近是否有遮擋物或候車棚，選擇3m立桿無挑臂或6m立桿加挑臂方式；對無特殊要求的，考慮到陽光直射對監(jiān)控圖像的影響，路口的監(jiān)控立桿一般設(shè)置在路口東南角或西北角；立桿位置應(yīng)盡可能避開地下管線。

2.2.1.2 挑臂設(shè)置。挑臂長度根據(jù)應(yīng)用場景確定，若該處同時有2個以上監(jiān)控點(diǎn)位，一般按3m考慮，挑臂安裝方向應(yīng)考慮固定攝像機(jī)。

2.2.1.3 機(jī)箱設(shè)置。機(jī)箱應(yīng)采用掛桿式安裝，機(jī)箱門應(yīng)靠人行道側(cè)開啟。

2.2.2 取電。①前端設(shè)備取電。220V市電引入機(jī)箱，經(jīng)過分配、穩(wěn)壓、變壓后給機(jī)箱內(nèi)設(shè)備及攝像機(jī)供電。②取電方式。可分為路口交通信號燈控制箱取電、原有監(jiān)控點(diǎn)位取電以及電力公司低壓用電申請等。供電管線應(yīng)采用永久性設(shè)計(jì)，符合國家相關(guān)供電要求及安全標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 光纜及管道建設(shè)

2.3.1 光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)。光纜網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)的靈活性關(guān)系密切，通常采用樹形、星形或點(diǎn)對點(diǎn)結(jié)構(gòu)。

一般采用主干光纜+光纜交接箱+配光纜的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)靈活性好，通過光纜交接箱的活動連接和調(diào)度功能，可方便地進(jìn)行光纖資源的調(diào)配、維護(hù)，主干光纜的利用率高，配光纜擴(kuò)容便利。配纜根據(jù)接入點(diǎn)的分布，采用星形或樹形結(jié)構(gòu)，為有效使用光纜交接箱周邊管道，進(jìn)入光纜交接箱的配纜容量控制在12芯以上。每個監(jiān)控點(diǎn)位按敷設(shè)4芯光纜，通常一條配光纜會下掛十幾個甚至幾十個監(jiān)控點(diǎn)位[1]。

2.3.2 配光纜光纖容量的配比。光纜交接箱——接入點(diǎn)用戶光纜配線比為1:1.2～1.5，配線光纜預(yù)留20%～50%在分支點(diǎn)處，以便今后的擴(kuò)容。

2.3.3 光纖適配器選型。常用光纖適配器有FC、SC及LC。

光纜交接箱采用LC型，提高空間利用率；前端控制機(jī)箱采用帶LC和SC連接器的尾纖，以適應(yīng)不同型號的光收發(fā)器。

2.3.4 光纜敷設(shè)方式。光纜敷設(shè)遵循“管道為主，架空為輔”的原則，在允許架空的路段，如沒有管道資源可利用的，方可采用架空敷設(shè)方式。

2.3.5 管道使用及建設(shè)。應(yīng)優(yōu)先考慮自有管道，視情況選用電信、信息管線、移動、聯(lián)通、東方有線等運(yùn)營商管道。

自監(jiān)控立桿至新建手孔、新建手孔至最近的市政道路人（手）孔的溝通管道一般采用1孔DN65的鍍鋅鋼管。新建溝通管道時應(yīng)整體考慮，杜絕二次開挖。

3 公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用案例

3.1 項(xiàng)目概況

浦東新區(qū)“雪亮二期”工程是在一期的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高公共安全視頻監(jiān)控的覆蓋范圍和公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)規(guī)模，擴(kuò)展共享社會資源的視頻圖像信息，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控圖像拓展深化。結(jié)合浦東實(shí)際情況，新建公共安全視頻監(jiān)控探頭8342個；改造老舊監(jiān)控探頭6531個；聯(lián)網(wǎng)接入5000路社會資源視頻；擴(kuò)展共享社會資源的視頻圖像信息和視頻監(jiān)控圖像應(yīng)用拓展深化。

3.2 建設(shè)重難點(diǎn)

3.2.1 GPON技術(shù)的應(yīng)用。GPON（Gigabit-CapablePON千兆比無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)，具有高寬帶、高效率、大覆蓋范圍[2]。主要由OLT（光線路終端），ODN（光纖配線網(wǎng)絡(luò)），ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）組成。GPON技術(shù)可以大幅度節(jié)省主干光纜資源。①ODN建設(shè)。主干光纜和配光纜采用星形結(jié)構(gòu)，光分路器考慮GPON的傳輸距離、ONU帶的點(diǎn)位數(shù)、PON系統(tǒng)內(nèi)帶寬分配，按1:16選用。②OLT設(shè)置。考慮到OLT的冗余能力，按單臺OLT接入576路監(jiān)控，若大于576路，則放置多臺OLT。③ONU設(shè)置。ONU的部署位置對設(shè)備管理與維護(hù)、設(shè)備端口的利用率、投資等影響較大。本項(xiàng)目采用FTTH/O模式，即光纖通過分光器后直連到ONU，一個ONU僅供一處監(jiān)控點(diǎn)位使用。單臺ONU具備4個電口，采用LOID方式認(rèn)證，安裝在前端控制機(jī)箱內(nèi)。④設(shè)備調(diào)試。本項(xiàng)目改造包括網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，即以派出所為單位，新建、原有監(jiān)控點(diǎn)位全面升級為GPON系統(tǒng)。若選用華為的OLT和ONU時，應(yīng)注意華為的PON系統(tǒng)要求ONU上行是時分復(fù)用，若復(fù)接光纖收發(fā)器，由于光纖收發(fā)器是長發(fā)光，會導(dǎo)致OLT收到的光信號檢驗(yàn)出錯，影響ONU上線，且該問題排查工作量較大。

3.2.2 人臉識別攝像機(jī)的部署人臉識別攝像機(jī)前端點(diǎn)位分布在城市的各個角落，一般是重點(diǎn)場所的人員出入口通道或者大門位置。由于安裝位置直接影響抓拍效果，應(yīng)針對布局選點(diǎn)。本項(xiàng)目主要部署在學(xué)校大門、地鐵出入口等。①攝像機(jī)架設(shè)。攝像機(jī)的安裝的最佳高度在2.3～2.8m；攝像機(jī)與人臉的連線，與水平線的夾角在8°～15°；攝像機(jī)與人臉的連線，與行人行走方向的夾角在5°以內(nèi)[3]。攝像機(jī)安裝位置應(yīng)以向光方向安裝。②設(shè)備調(diào)試。本項(xiàng)目選用的是華為800萬人臉抓拍攝像機(jī)和賓得鏡頭。為保證人臉大小150×150像素且滿足識別要求，應(yīng)選擇盡量小的視場角和較高的清晰度。

視場角的選擇，為了抓拍的人臉更清晰，盡量選擇小的視場角。

俯仰角度調(diào)整，安排測試人員站在規(guī)劃抓拍位置正中央，調(diào)整攝像機(jī)俯仰斜角度，使人臉部在畫面中間位置。

清晰度調(diào)整，攝像機(jī)一般在畫面中部和下部抓拍人臉，故優(yōu)先確保畫面的中部和下部近景聚焦清晰。測試人員手持太陽圖放置臉側(cè)，站位調(diào)整后，對太陽圖聚焦，通過太陽圖內(nèi)部的清晰度保證聚焦效果。

抓拍人臉像素大小的確定，登錄攝像機(jī)Web界面，選擇“高級配置＞ 智能分析＞ 人臉參數(shù)”，勾選“啟用人臉檢測”和“發(fā)送人臉全景圖”，然后在“人臉檢測”頁面單擊開啟實(shí)時收圖按鈕，界面右側(cè)將顯示實(shí)時抓拍的人臉。使用畫圖工具打開抓拍的人臉圖片，用框選出抓拍的人臉，查看人臉畫面寬度是否達(dá)到了150像素，其中框選人臉寬度應(yīng)從左側(cè)耳根到右側(cè)耳根寬度。

3.2.3 夜間燈光補(bǔ)償眩光問題。監(jiān)控補(bǔ)光燈是安裝在監(jiān)控設(shè)備周邊，為夜間監(jiān)控拍攝補(bǔ)充光照的。本項(xiàng)目選用的LED常亮補(bǔ)光燈支持光敏觸發(fā)、定時開關(guān)方式，且常亮光敏閾值可調(diào)，內(nèi)置延時避免頻繁開關(guān)燈。

本項(xiàng)目中，治安監(jiān)控?cái)z像機(jī)安裝高度為6m，與監(jiān)控目標(biāo)距離是15～20m左右，補(bǔ)光燈安裝在攝像機(jī)一側(cè)，以人高1.7m，經(jīng)計(jì)算，補(bǔ)光燈傾斜角度應(yīng)控制在12°～16°，即大于16°的光沒有用。通過增加遮光板、覆亞光膜等試驗(yàn)，最終確定以加覆格柵式亞光膜的方式減弱散光，起到防眩光、避免引起眼部不適的作用。

4 結(jié)束語

最大限度發(fā)揮公共安全視頻監(jiān)控應(yīng)用效能、提升社會治安防控能力與水平，優(yōu)化點(diǎn)位布局，提升視頻監(jiān)控質(zhì)量，擴(kuò)大聯(lián)網(wǎng)接入，加強(qiáng)視頻資源共享，拓展深化視頻監(jiān)控視頻的應(yīng)用，為日常監(jiān)測預(yù)警、有效防控和妥善應(yīng)對各類突發(fā)事件提供先進(jìn)的技術(shù)手段，全面提高政府部門信息化管理服務(wù)與應(yīng)急處置能力。