智慧天津某大型平安社区项目分析

　　近年来，随着国家经济的快速发展，人民生活水平有了显著的提高，居住条件不断改善。与此同时，犯罪手段也在不断变化，入室盗窃、抢劫、杀人案件时有发生。大型居民区往往可能成为犯罪分子的藏匿之地。早期居民社区依赖保安人防为主的防范措施已经远远满足不了目前防控形势的需要，安防视频监控成为是防范各种犯罪的有效手段。

　　公安机关建设的社会治安动态视频监控系统，其目标是尽量覆盖辖区内的所有区域，但公安机关建设的治安监控系统覆盖范围毕竟有限，难免会有监控的盲区，在居民区中，平安社区项目是对公安机关治安监控系统一种有力的补充。特别在住宅区的出入口等安防重点区域、要害部位设置必要的监控，提升前端设备摄录到有效犯罪记录的必要保证。

　　随着视频监控进入高清化时代，越来越多的用户不再仅仅满足于监控点位“看的见”，更是希望监控场景能“看的清”，更多体现出图像细节特征。高清监控覆盖面更广，可以减少摄像机部署的数量；同时，高清相机因其码流较大，因此需要采用IP方式传输，所以高清相机一般都带有网络接口，成为IP相机，用户需要采用IP传输方式的相机，以便以更灵活、可变的方式组建监控前端网络，也为系统智能化打下了基础。

　　天津某大型社区平安工程项目作为“智慧天津”的开路先锋，有效保证了一方平安。

　　项目概况

　　该天津大型社区平安工程项目主要包括居民小区视频监控系统、车辆出入管理系统、智能分析系统、社区数据中心、监控指挥中心及6个小区的门卫保安值班室。

　　6个小区的视频监控系统、小区车辆的管理由本居民小区门卫保安室进行管理，保卫处可随时查看整个系统的监控图像、车辆出入数据及巡更信息，并可监控管理各居民小区门卫的工作情况、车辆出入管理系统实现居民小区车辆进出管理。各居民小区数据可由保卫处集中管理，实现车辆多小区授权，跨小区检索出入记录等功能。在社区保卫处指挥中心部署智能分析系统，可对所有小区的一些重要监控点位实施穿越警戒线、进出警戒区、穿越围栏、徘徊检测、非法停车、快速移动、逆行检测等智能分析功能，提高监控效率。

 　　建设内容

　　建设内容包括：高清视频监控系统、小区卡口系统及视频智能分析系统，再通过软件平台系统完成对多个业务模块的集成整合，形成一套完整的解决方案。

　　图1 项目建设内容

　　其中，高清视频监控系统采用700线模拟高清+IP高清方式建设，在重要点位配置700线模拟高清摄像机、在特别重要部位配置IP高清摄像机，后端采用混合高清硬盘录相机进行数据的编码与存储，形成完整的高清解决方案。

　　小区高清卡口系统，采用200万嵌入式高清一体化抓拍主机，完成对进出小区车辆、人员的抓拍与记录，高清卡口数据在保卫处数据中心采用IPSAN进行集中存储。另外在保卫处数据中心部署智能分析系统，能够对系统重要监控点位的智能分析布控，提高保安人员监控效率。

　　整体架构

　　根据系统的总体需求，系统设计架构如下图所示：

　　图2 系统设计架构

　　前端根据现场环境的不同，选择不同的摄像机。如大门口采用百万像素网络摄像机，小区、街道路面监控采用高清网络红外球机等。前端点位采用视频线、网络线等方式传输信号至保安室混合高清DVR上进行数据编码与存储，保证30天的存储时间。各小区保安室是通过光纤与数据中心相连，形成一张视频传输专网。数据中心配置网络存储服务器等作为高清卡口数据的存储设备，保证90天的存储时间。

　　数据中心是核心机房所在地，配备多种服务器，实现对整个系统的统一管理功能。保卫处监控指挥中心通过客户端电脑实现对前端视频的调阅和设备管理，同时在指挥中心配置软解码服务器和DLP大屏幕显示系统。

 　　子系统功能

　　小区高清视频监控系统

　　小区高清视频监控系统功能丰富，包括浏览实时视频应用、视频存储备份应用、录像文件检索和回放应用、快速布控应用、预案管理应用、GIS电子地图应用、用户权限管理、摄像头管理、电视墙管理、视频分发管理、日志和报表管理等。

　　1、浏览实时视频应用

　　操作员通过用户界面及时监控现场视频信息，可灵活调整摄像头的控角度和范围，并能将警情图像上传到远程终端，供多人同时查看，能以图片视频片段形式保存证据。

　　2、视频存储备份应用

　　操作员可以根据视频源的重要性设置视频图像的存储方式(网络存储和归档存储)，将重要视频图像进行长期存储，并保证被存储视频数据的安全性。能对重要视频信息进行长期、可靠的保存，方便今后的查询和取证。

　　3、录像文件检索和回放应用

　　操作员以特定的条件(摄像头名称、时间段和其他条件)来检索所需要的录像信息，回放和传送录像信息。提高对视频录像信息的回查效率，方便公安人员检索案件录像，收集案件视频信息，及时获取案件发生现场证据。

　　4、快速布控应用

　　操作员可以在临时事件(如领导人来访)发生前或案情发生时，快速部署事件或案情现场的摄像头，及时得到事件或案情现场的视频信息。能方便公安人员及时追踪案发现场及周边情况，提高破案和抓捕效率。

　　5、预案管理应用

　　操作员可以根据具体应用需求，定义一种预案，该预案一旦启动，可以按照预案定义的流程完成一系列的操作，通过预案管理可以监控大型活动及重大案件，确保活动的安全和可掌控。

　　6、GIS电子地图应用

　　提供基于GIS地图的监控界面，操作员能够更直观地利用地图界面监控相关区域，进行查看实时视频，控制摄像头设备、检索录像文件等各种功能操作。

　　7、用户权限管理

　　系统管理员可以创建不同的用户和角色，对不同的角色进行权限配置以及对用户进行角色和权限分配。最终实现对不同身份和角色的用户进行分级、分区域、分模块的登录和权限管理，确保系统使用的安全性。

　　8、摄像头管理

　　系统管理员可以对其权限范围内的摄像头进行配置、管理和查询。通过对摄像头的分级管理和数据同步，可以实现对全市摄像头资源的统一配置和管理。

　　9、电视墙管理

　　系统管理员可以配置媒体转换服务器，保证不同数字视频信息转换成模拟视频后切换到电视墙的显示单元上显示，同时允许数字视频信号直接在电视墙上进行显示。

　　10、视频分发管理

　　系统管理员可以配置视频分发服务器，进行本地或远程并发用户访问时的视频流分发。可以充分节省主干网的带宽资源。保证多个用户对同一媒体资源并发访问时不会出现拥塞。

　　11、日志和报表管理

　　作用和效益：系统可以记录系统的操作日志、生成报表等，可方便操作员操控系统，并保证系统的安全性。

 　　5.2 社区高清卡口系统

　　社区高清卡口系统的功能包括车辆捕获功能、高清图片抓拍功能、车辆信息记录功能、号牌自动识别功能、车身颜色识别功能、图像记录防篡改功能、高清录像功能、数据存储功能、数据传输与断点续传功能。

　　1、车辆捕获功能

　　采用先进的视频分析算法，能够对经过的所有车辆进行捕获，除了正常行驶的车辆外，系统还可以捕获逆行、压线等违法车辆。

　　2、高清图片抓拍功能

　　高清嵌入式一体化摄像机，图像抓拍功能不受雨、雪、雾等天气、环境光和相临车道通行车辆的影响。在环境无雾包括雨雪天气下，监控区域内规范行驶的车辆被记录的图片能清晰看清车辆前部所有特征、车内驾驶员、副驾驶位置情况，还能看清车辆类型、颜色和所载货物等。

　　在环境照度比较低的情况下（例如夜晚），系统自动开启闪光灯进行补光，以增强图片亮度，保证图片足够清晰。在强光照射下（例如晴天正午），系统会自动调整摄像机的成像模式，抑制强光影响，保证图片暴光正常，成像清晰。在逆光情况下，系统也会自动调节拍摄主体的亮度，其宽动态功能可保证车牌依然很清晰。这样，在各种环境和气候条件下，摄像机都可以拍摄到清晰的图片，非常有利于人工辨认和机器识别牌照信息。图像以JPEG格式存储于前端设备，并同时上传至中心进行存储。抓拍效果图如下所示。

　　3、车辆信息记录功能

　　系统对通过监测区域的车辆记录一张高清全景图像，对超速等违法车辆记录两张不同时间的全景图片。全景图像的编码符合ISO/IEC 15444:2000的要求，压缩因子小于70。系统记录的车辆信息除车辆图像信息外，还包括车辆的通行文本信息，如时间（精确到0.1秒）、地点、车速、限速、方向、号牌号码、号牌颜色、车身颜色、车型、车道编码等。车辆通行信息写入关联数据库，并将相关信息叠加到图片上。

　　4、号牌自动识别功能

　　系统采用国内领先的图像识别算法，对通过的所有车辆进行车辆号码识别、号牌颜色识别、车身颜色及车型等自动识别。

　　5、车身颜色识别功能

　　系统可自动对车身深浅和颜色进行识别，可供用户根据车身颜色来查询通行车辆，为公安稽查和刑侦案件侦破提供了科技新手段。系统可自动区分出车辆为深色车辆还是浅色车辆；并识别出9种常见车身颜色，9种颜色包括：白、黑、红、黄、灰、蓝、绿、粉、棕。深浅分类准确率不小于80％；9种常见车身颜色识别准确率不小于70％。

　　6、图像记录防篡改功能

　　系统在前端摄像机对图片进行水印加密，也就是从数据的源头加密，防止在传输、存储、处理等过程中被人为修改，断绝了数据篡改的可能性。图片通过网络传输到中心管理服务器，中心管理软件自动对每一张图片进行水印验证，以保证数据的安全性和真实性。

　　7、高清录像功能

　　系统在支持抓拍高分辨率图片的同时，能实现24小时高清视频录像功能，分辨率可达1280*960(140万相机)、1600*1200(200万相机画面比4:3)、1920*1080(200万相机画面比16:9)。

　　可以在白天或夜间有辅助光源的情况下实现清晰录像，视频编码格式支持主流的H.264，录像中能清晰地反映车辆的颜色、车辆类型、运动轨迹，并提供录像查询、录像下载等功能。

　　8、数据存储功能

　　系统采集的车辆图片、违章数据、高清录像等数据支持前端存储和中心集中存储。前端存储设备包括抓拍摄像机内置的SD卡和智能终端管理设备内置的大容量硬盘，系统在前端即可实现数据的备份存储功能。

　　中心存储是将数据保存在位于后端中心的集中存储系统，如大容量磁盘阵列等。

　　9、数据传输与断点续传功能

　　系统支持多种方式的数据传输：可通过FTP或TCP/IP方式将车辆图片、违法图片、车辆通过信息（时间、地点、车牌号码、车身颜色等）、设备监测数据等上传到中心管理系统；也可在中心通过网络调用或下载操控前端设备存储的数据。

　　系统支持数据的断点续传：如因网络中断或其它故障，数据无法上传至管理中心时，可暂时将数据存储在前端，待网络恢复后前端存储设备自动上传网络中断期间的数据至管理中心。

 　　智能分析系统

　　智能分析系统能够进行警戒线穿越检测、警戒区入侵检测、围栏跨越检测、快速移动检测、徘徊检测等。

　　1、警戒线穿越检测

　　图3  警戒穿越检测示意图

　　自动检测穿越警戒线的行为：

　　（1）可以设定警戒线可以是任意形状的折线；

　　（2）针对每一条警戒线，可以指定非法穿越的方向（单向或者双向）；

　　（3）可在同一场景中设置多条相互独立的警戒线；

　　（4）对穿越警戒线的目标，可以设置目标大小过滤。

　　2、警戒区入侵检测

　　图4  警戒区入侵检测示意图

　　自动检测目标入侵警戒区的行为，包括“进入警戒区”、“离开警戒区”、“在警戒区内”检测：

　　（1）可以设定任意多边形形状的警戒区；

　　（2）可以在同一场景中设置多个相互独立的警戒区；

　　（3）对每一个警戒区，可以设定“进入警戒区”、“离开警戒区”和“在警戒区内”三种行为检测的一种或多种；

　　（4）“在警戒区内”检测，可以设定目标个数、最短报警时间、重复报警间隔时间；

　　（5）对入侵警戒区的目标，可以设置目标大小过滤。

　　3、围栏跨越检测

　　图5  围栏跨越检测示意图

　　自动检测目标翻越围栏的行为：

　　（1）可以设定围栏的上边界和下边界，支持任意形状的围栏；

　　（2）针对每一个围栏，可以设定非法穿越的方向。

　　（3）可在同一场景中设置多个相互独立的虚拟围栏

　　（4）对翻越围栏的目标，可以设置目标大小过滤。

 　　4、快速移动检测

　　图6  快速移动检测示意图

　　自动检测防区内快速移动的物体：

　　（1）可以设定任意多边形形状的防区；

　　（2）可以在同一场景中设置多个相互独立的防区；

　　（3）可以调节与运动速度相关的检测灵敏度；

　　（4）对快速移动的目标，可以设置目标大小过滤。

　　5、徘徊检测

　　图7  徘徊检测示意图

　　自动检测防区内逗留时间超过设定时间的入侵行为：

　　（1）可以设定任意多边形形状的防区；

　　（2）可以在同一场景中设置多个相互独立的防区；

　　（3）可以设定最短报警时间和重复报警间隔时间；

　　（4）对入侵的目标，可以设置目标大小过滤。

　　结束语

　　建设智慧城市，平安是基础。该系统将数个居民区等封闭区域纳入到一个完整的“平安社区”安全防控体系中，结合高清视频监控技术、高清卡口技术、智能分析技术通过监控中心综合管理平台对数据进行高效管理和业务应用，以达到显著提高小区治安管理水平的建设目标：

　　1、通过模拟高清技术与IP高清技术的应用，实现社区平安系统的全面高清化应用。

　　2、在社区主要出入口安装高清治安卡口系统，实现对出入车辆、人员的24小时全天候监控覆盖，全面记录所有通行车辆、人员，即实现治安区域的全面覆盖；并应用智能分析技术及时、准确的对采集到的高清图片数据进行车牌识别等处理，并可将处理结果与公安布控数据库中的数据进行比对分析，实现联网布控报警等功能。

　　3、通过智能分析系统的应用显著降低监控人员的工作强度，提高监控效率，缩减报警响应时间，提高管理效率；

　　4、通过本次系统建设，促进平安社区系统的建设与发展，推动社区整体治安防控以及城市综合管理信息化的进程，是对公安建设平安城市系统的一种有利补充。

　　作者单位：浙江大华技术股份有限公司