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廣州機場高速公路視頻監(jiān)控案例的分析

項目實施年份:

施工地點:

項目周期:0個月

工程規(guī)模描述:

 廣州機場高速公路一期工程南起廣州三元里,北到廣州新國際機場,全長24公里。沿線分別與廣州環(huán)城高速公路(北壞)、北二環(huán)高速公路、G106相連,并與廣州市區(qū)城市道路相銜接,從而形成北接京珠、南接廣深、廣珠、廣佛、廣三、廣肇等高速公路及市區(qū)道路的網(wǎng)絡,是一條連接新白云國際機場、廣州市區(qū)及珠三角地區(qū)的重要交通樞紐。

 廣州機場高速公路擁有兩套視頻監(jiān)控系統(tǒng),分別用于交通監(jiān)控和樓宇監(jiān)控。交通監(jiān)控系統(tǒng)通過交通數(shù)據(jù)和CCTV系統(tǒng)有機結合,借助匝道、主線的可變情報板和可變限速標志對車輛進行交通控制,從而形成一個智能化聯(lián)動整體,有效改善交通狀況,確保高速公路行車的安全暢通。

 新建的蚌湖監(jiān)控大樓是尸座現(xiàn)代化的辦公大樓。蚌湖監(jiān)控大樓樓宇視頻監(jiān)控系統(tǒng)是整個保安體系的一道重要防線。攝像監(jiān)控配合紅外雙監(jiān)測探頭聯(lián)動,能馬上判斷出事地點,并立即切換到該處的圖像進行監(jiān)視,同時產(chǎn)生聲光報警和啟動硬盤錄像。 

 一、交通監(jiān)控系統(tǒng)組成

 監(jiān)控系統(tǒng)主要由交通閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、視頻車輛檢測系統(tǒng)、收費廣場閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、收費站室內(nèi)閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)等組成。

 1、交通閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)

 在道路直線段間隔約1公里,彎曲路段、縱坡曲中(坡峰)路段和互通區(qū)域的密布方式,在沿線一期工程布設34臺遙控攝像機。蚌湖管理中心設1臺視頻切換矩陣(含4臺遙控鍵盤)、38臺監(jiān)視器和2臺時滯錄像機共同組成中心監(jiān)控部分,并配備視頻/數(shù)據(jù)信號光傳輸設備,將攝像機視頻信號上傳至管理中心,形成基本覆蓋全程的道路監(jiān)視系統(tǒng)。

 2、視頻車輛檢測系統(tǒng)

 一期在三元里與北環(huán)相交點的進出匝道附近布設4臺視頻檢測用攝像機,統(tǒng)計該區(qū)域機場高速公路與北環(huán)的分合流交通流量,作為收費拆賬參考數(shù)據(jù)。蚌湖管理中心設視頻處理器(MVP)1臺,對4臺攝像機視頻信號進行處理,將得到的交通量參數(shù)傳至計算機網(wǎng)絡,該系統(tǒng)同樣需要配備必要的視頻光傳輸設備,將視頻信號傳至管理中心。

 3、收費廣場閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)

 在8個收費站出口廣場布設13臺廣場遙控監(jiān)視攝像機,每個收費站各設置1臺云臺/鏡頭控制器,共13臺監(jiān)視器,8臺時滯錄像機,組成8個各自獨立的收費廣場遙控監(jiān)視系統(tǒng)。

 4、收費站室內(nèi)閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)

 在每個收費站的收費監(jiān)控室和財務室各安裝1臺(共16臺)定焦自動光圈攝像機,用以實時監(jiān)視這兩個重要部門的工作情況,16個視頻信號需要通過光傳輸設備上傳至蚌湖管理中心,輸入與交通閉路監(jiān)視系統(tǒng)共用的視頻切換矩陣,通過1臺專用遙控鍵盤,切換輸出至1臺四畫面分割器,再經(jīng)1臺時滯錄像機進行多畫面錄像。

 二、樓宇視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成和功能

 蚌湖監(jiān)控大樓視頻監(jiān)控系統(tǒng)由攝像端、報警探測端、傳輸線路、監(jiān)控中心主機及顯示設備幾部分組成。監(jiān)控中心主機采用英國DM公司的數(shù)字化攝像一體主機,該主機集成了攝像輸入輸出、數(shù)碼硬盤錄像、多畫面分割、云臺鏡頭控制、報警接收及聯(lián)動等功能。

 系統(tǒng)前端(終端)在首層大堂及外圍綠化廣場、停車場處采用7個帶云臺及變焦鏡頭的移動式攝像機通過解碼盒與后端(中心端)攝像主機連接,在各層走廊或出入口處設置16個

 固定式攝像機,在電梯內(nèi)則安裝2個半球型攝像機,并在除外圍綠化廣場、停車場以外的所有攝像機配套以紅外雙監(jiān)報警聯(lián)動探頭。

 系統(tǒng)后端采用數(shù)字硬盤錄像主機連接所有攝像機及探頭,并輸出至主監(jiān)視器以分割畫面。錄像主機常規(guī)時以7幀/秒的速度進行硬盤錄像,當探頭觸發(fā)報警時通過攝像主機產(chǎn)生聯(lián)動警燈閃爍,并以25幀/秒的速度進行硬盤錄像。通過主機鍵盤則可遙控云臺旋轉及鏡頭拉伸。

 除外圍綠化廣場、停車場和辦公室以外,各紅外探測點與攝像點一一對應,平時無需專職保安人員長時間觀看監(jiān)視器。當有需要時(如夜間),可啟動布防,若紅外探頭探測到盜賊行動時,監(jiān)控中心即產(chǎn)生提示報警并由監(jiān)控主機開始進行報警事件硬盤錄像。此時,保安人員可觀看對應圖像以判斷報警原因。同時,報警軟件記錄并管理報警事件,供保安人員分析及處理。

 數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)錄像監(jiān)控系統(tǒng)對比分析 

 一、數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢


 相對傳統(tǒng)錄像機錄像的監(jiān)控系統(tǒng)來說,數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢是非常明顯的。它具有以下特點:

 1、功能高度集成。功能高度集成是硬盤錄像系統(tǒng)的一大特點。其集合了傳統(tǒng)錄像監(jiān)控系統(tǒng)的所有后端控制設備,包括:畫面分割器,電視墻、矩陣、云臺控制器、長延時錄像機等。一套硬盤錄像機即可實現(xiàn)全雙工1、4、7、9、10、16路畫面分割,多達16路云鏡控制,16路畫面任意切換,16路錄像速度任意設定等功能。同時還可實現(xiàn)視頻移動報警,16路傳感器與攝像機、報警器任意聯(lián)動??梢哉f,傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)需要集合十幾個設備才能完成的功能,硬盤錄像系統(tǒng)只需一個主機即可完成。

 2、監(jiān)控的高度智能化。畫面動態(tài)感知報警,在選控畫面區(qū)域內(nèi),只要有運動物體出現(xiàn),系統(tǒng)既可實現(xiàn)自動報警錄像。

 3、操作簡便。易于操作的用戶菜單,人性化的鍵盤設計,操作及設置人員完全不必具備電腦知識,即可在10分鐘內(nèi)學會熟練操作該系統(tǒng)。相對于傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)需熟悉大量的不同設備的使用說明及功能上的復雜組合,硬盤錄像系統(tǒng)要節(jié)省將近80%工作量。

 4、維護方便。硬盤錄像系統(tǒng)一般是不需要維護的。整個系統(tǒng)功能主要是由一塊多頻道畫面捕捉卡及一套軟件完成。軟件在主機中有備份,必要時重新裝載即可。而多頻道畫面捕捉卡的性能是非常穩(wěn)定的。在使用過程中,因為存儲空間可根據(jù)需要進行配置,完全可滿足錄像資料的保存閡期。免去了在使用傳統(tǒng)錄像機錄像時,煩瑣的錄像帶更換、保管及查詢檢索工作。這可以說是硬盤錄像系統(tǒng)將取代傳統(tǒng)錄像監(jiān)控系統(tǒng)的最重要的原因。

 5、網(wǎng)絡監(jiān)控。與傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)相比,硬盤錄像系統(tǒng)具有一個顯著的特點就是組網(wǎng)簡單,可方便實現(xiàn)網(wǎng)絡監(jiān)控及分控。硬盤錄像系統(tǒng)不僅可以使用一般的以太網(wǎng)、光纖網(wǎng)等進行完美的圖像傳輸及進行各項功能控制操作,甚至使用電話線也可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

 6、錄像資料的快速檢索。

 7、價格優(yōu)勢。隨著計算機產(chǎn)品尤其是硬盤價格的不斷下降,硬盤錄像系統(tǒng)主機的價格也大幅回落。 

    二、數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)的不足。

    目前,數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)的最大不足是錄像資料存儲時間不能滿足要求,在存儲時間與系統(tǒng)成本之間,在錄像監(jiān)控的實時性與硬盤空間的占用上遇到了問題。目前,數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)單幀畫面占用空間在2K至8K之間。在一般使用環(huán)境中,畫面質量尚可的條件下單幀畫面占用空間在5K左右。單路錄像每小時占用的空間在450M,一天實時錄像即需硬盤空間10.8G。相對于傳統(tǒng)錄像監(jiān)控系統(tǒng)來說,代價太大了。

    錄像資料存儲問題的解決可能只有兩個途徑。一是進一步改進視頻壓縮的算法,降低單幀畫面的空間占用。二是等待大容量硬盤價格降低,目前120G硬盤價格已降到1千元/臺,這對于數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)的實際應用將會起到推動作用。利用外設將錄像資料轉錄到其他介質中,如DVR刻錄等并不能從根本上解決這個問題。

    實際上采用最新、最高效的MPEG-4圖像壓縮格式,在滿足圖像分辨率大于400電視線的效果下,完全可以使單幀畫面少于2.6KB。另一方面,采用幀監(jiān)控技術,使得在監(jiān)控對象靜止的情況下停止錄像,在事件發(fā)生前若干時間段開始保持錄像狀態(tài),這樣可使錄像空間壓縮幾倍,以延長硬盤錄像的時間。

    三、傳統(tǒng)的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的局限性。 

    首先,有線模擬視頻信號的傳輸對距離十分敏感,當傳輸距離大干1000米時,信號容易產(chǎn)生衰耗、畸變、群延時,并且易受干擾,使圖像質量下降。其次,有線模擬視頻監(jiān)控無法聯(lián)網(wǎng),只能以點對點的方式監(jiān)視現(xiàn)場,使得布線工程量極大,并且有線模擬視頻信號數(shù)據(jù)的存儲又會耗費大量的存儲介質(如錄像帶),查詢?nèi)∽C時十分煩瑣。

    數(shù)字化視頻監(jiān)控的優(yōu)點克服了模擬閉路電視監(jiān)控的局限性。首先,數(shù)字化視頻可以在計算機網(wǎng)絡(局域網(wǎng)或廣域網(wǎng))上傳輸圖像數(shù)據(jù),基本上不受距離限制,信號不易受干擾,可大幅度提高圖像品質和穩(wěn)定性。其次,數(shù)字視頻可利用計算機網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng),網(wǎng)絡帶寬可復用,無須重復布線。另外,經(jīng)過壓縮的視頻數(shù)據(jù)可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤中,查詢十分簡便快捷。

    四、數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

    數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)以其功能集成化、使用簡單化、監(jiān)控智能化、控制網(wǎng)絡化等優(yōu)勢,在安防領域得到廣泛重視,它必將成為錄像機錄像監(jiān)控系統(tǒng)的替代產(chǎn)品。但到目前為止,數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)的市場反映仍是雷聲大,雨點小。究其原因,一方面是用戶的認識問題,另一方面是其功能尚不能完全滿足市場的需求。隨著計算機行業(yè)的迅猛發(fā)展,預計在不遠的將來,硬盤錄像系統(tǒng)會很快解決這個應用瓶頸,使其在安防監(jiān)控領域得到更加廣泛的應用。

    數(shù)字硬盤錄像監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢:

    1、考慮到通用性、升級和價格的優(yōu)勢,在硬件組成上以PC機作為結構。

    2、在操作系統(tǒng)和應用軟件上,徹底摒棄通用操作系統(tǒng),采用嵌入式操作系統(tǒng)以及在此基礎上開發(fā)的應用軟件。操作系統(tǒng)和應用軟件的容量不超過64M,可以存放在電子硬盤上。電子硬盤類似于數(shù)碼相機上的記憶卡,其特點是寫入數(shù)據(jù)后,永不丟失,而且可以根據(jù)需要對寫入的數(shù)據(jù)進行更改。這種做法,與嵌入式比,增加了靈活性和通用性,并且完全避免了標準的PC式硬盤錄像機的所有缺點。

    3、穩(wěn)定性好,內(nèi)存和硬盤之間不會交換數(shù)據(jù),硬盤僅作為存儲數(shù)據(jù)的設備,不受斷電、非法操作等影響。

    4、如果操作系統(tǒng)和應用軟件可以自主開發(fā),則版權為開發(fā)者所有,不存在知識產(chǎn)權保護的問題,為國家大力扶持項目,而且采用自行開發(fā)的技術,整個系統(tǒng)沒有后門,不會給黑客有可乘之機。

    5、系統(tǒng)可以服務器方式進行運作,網(wǎng)絡傳輸功能強大,客戶端僅需要操作系統(tǒng)均會附送的瀏覽器即可使用。而且,客戶端不僅僅限于傳統(tǒng)意義上的計算機,還可以是手機,PDA等移動設備。

    6、價格合理化、產(chǎn)品大眾化。