網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)在縣域城市交通管理中的應用

近年來我國整體網(wǎng)絡基礎設施有了很大提高，政府部門及企業(yè)多建立了各自的局域網(wǎng)絡，通信能力和條件也有了極大地改善，農(nóng)村和便宜地區(qū)也具有了滿足基本需求的通信帶寬。同傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控和數(shù)字監(jiān)控相比，網(wǎng)絡視頻監(jiān)控具有技術先進性、可靠性高、性價比好、安全易使用與維護、擴展性好以及應用范圍廣闊等優(yōu)點，能夠滿足縣域城市交通管理部門的管理需求，同時又能夠適應其地域分散、技術條件差、經(jīng)濟實力低等要求，是一種可行的技術經(jīng)濟選擇。
1、需求分析
不同單位和部門的需求是分層次、分階段的，既有現(xiàn)實的基本需求，也存在衍生的附加需求，因此在進行需求分析時不僅要全面準確把握使用者亟待解決的問題，還要認真考慮今后可能增加的需求，這樣才能使信息化系統(tǒng)保持實用性，不至于出現(xiàn)建成就落后、功能不夠用的尷尬局面?？h域城市交通管理使用視頻監(jiān)控的部門和單位一般包括交通局機關、下屬部門（超限站、汽車檢測維修站、汽車站）、重點出入市口以及重點建設工程，這些區(qū)域既有需要長期不間斷連續(xù)監(jiān)控的，又有臨時性、分時段監(jiān)控，需要根據(jù)具體需求采取不同監(jiān)控手段和管理措施，概括起來有如下要求：
(1)視頻監(jiān)控。市內(nèi)交通的各個主要節(jié)點、汽車場站、貨運站、檢測站、超限站等處，都需要有視頻監(jiān)控設備的輔助才能完成交通的信息化管理。
(2)實時指揮。在市內(nèi)交通的各個主要節(jié)點、汽車場站、物流園區(qū)、檢測站、超限站等處，出現(xiàn)問題時，都需要通過網(wǎng)絡將事件報告給上級主管部門，得到主管部門的實時指揮。
(3)電子政務。在交通局及下屬機關對電子政務功能的運用較為廣泛。下屬機關在日常工作中遇到棘手問題，需要向交通局提出請示和申請時，可以通過電子政務實現(xiàn)在線的討論。交通局在發(fā)布文件和執(zhí)行上級指示時，運用同樣的方法，在構建的電子政務網(wǎng)絡上對下屬機關進行任務的部署，實現(xiàn)同時不同地的信息溝通。
(4)交通應急處置。在需求分析中提到的每個場所，都需要對交通應急突發(fā)或異常事故做出處理。交通應急設備對于維護交通的安全起著至關重要的作用。對于重大節(jié)假日（春運、五一、端午、十一、中秋）和防汛的應急救援和管理，主要措施和手段是編制各類應急預案，組成具體領導工作小組，層層抓落實。
2、系統(tǒng)設計原則
(1)先進性與適用性。采用科學的、主流的、符合發(fā)展方向的技術、設備和理念，系統(tǒng)集成化、模塊化程度高。設計合理，架構簡潔，功能完備，切合實際，能有效控制和提高工作效率，滿足動態(tài)監(jiān)控和業(yè)務工作的實際需求。(2)經(jīng)濟性與實用性。在先進、可靠和充分滿足系統(tǒng)功能的前提下，體現(xiàn)高性價比。采用經(jīng)濟實用的技術和設備，充分利用現(xiàn)有資源，綜合考慮系統(tǒng)的設計、建設、升級和維護。充分考慮用戶實際需要和信息技術發(fā)展趨勢，根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境，設計選用功能和適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案。(3)可靠性與安全性。系統(tǒng)采用成熟的、穩(wěn)定的、完善技術設備，能夠保證全天候長期穩(wěn)定運行。在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復的功能，同時系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。(4)開放性。以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對象設計，同時還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術的發(fā)展趨勢，可以與消防、公安、防盜等系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，具有通用網(wǎng)絡通訊口，可實現(xiàn)遠程控制。(5)可擴充性。系統(tǒng)設計中考慮到今后技術的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能，系統(tǒng)規(guī)模和功能易于擴充，系統(tǒng)配套軟件具有升級能力。
3、系統(tǒng)組成
系統(tǒng)按安防規(guī)范分作5個部分[3]：(1)前端采集部分（包括模擬攝像機、云臺、防護罩、編碼設備、網(wǎng)絡攝像機、無線攝像機），主要完成視音頻信號的采集編碼壓縮功能；(2)信號傳輸部分（同軸電纜、雙絞線、光纖、視頻分配器、無線網(wǎng)關）主要實現(xiàn)對各類信號（音視頻、控制信號、電力）的傳輸功能；(3)CMS(包括中央管理服務器、虛擬矩陣服務器、WEB服務器、視頻分發(fā)服務器、報警服務器、目錄服務器等)完成對系統(tǒng)資源管理、用戶及權限管理、PTZ命令轉發(fā)、系統(tǒng)日志寫入、時鐘同步、虛擬矩陣、報警服務、存儲轉發(fā)等功能；(4)顯示控制部分（各類顯示終端、解碼器、控制鍵盤、電視墻、投影儀）實現(xiàn)視頻瀏覽、錄像回放、現(xiàn)場指揮等功能；(5)存儲部分（磁盤陣列、DVR、NVR、備份服務器）等實現(xiàn)對音視頻信息的儲存。另外，在不同系統(tǒng)中采用了ANR、POE、流媒體、視頻內(nèi)容分析、多碼流、編碼壓縮、冗余、組播等技術來保障系統(tǒng)總體功能的實現(xiàn)。
4、系統(tǒng)拓撲結構
本架構中以中央管理系統(tǒng)（CMS）為核心組件，以IPC、DVR、DVS以及NVR為核心硬件設備，以IP網(wǎng)絡為基礎組網(wǎng)，對新建的視頻監(jiān)控點采用IPC為視頻采集設備，各部分基本組成布局如圖所示，該體系架構重點考慮了以下幾個因素：
(1)擴展性。視頻監(jiān)控系統(tǒng)建成后的不僅要能夠滿足目前的應用需求，而且還要能夠為將來的發(fā)展打下良好的基礎，這就要求在技術方案必須保持具備相當?shù)南冗M性，從而保障系統(tǒng)建成后在滿足較長時間的應用需求，該體系結構是近幾年逐步興起的先進的體系結構，系統(tǒng)在未來可以保持盡可能長的生命周期，即達到提高信息化水平、實現(xiàn)先進管理思想的目標，又可保護對新系統(tǒng)的投資。
(2)系統(tǒng)可靠性、可用性、靈活性該體系架構基于TCP/IP協(xié)議進行音視頻信息的傳輸，信號是被封裝在IP包中進行傳輸?shù)?，所以它具有TCP/IP的所有優(yōu)點，諸如可靠傳輸，可路由等[4]。
(3)成本角度。通過以IP網(wǎng)進行傳輸，用戶可以利用現(xiàn)有的以網(wǎng)絡設施來部署傳輸與存儲網(wǎng)絡，而不需要更改原有的網(wǎng)絡體系，所以部署成本比較低。由于對以太網(wǎng)的熟悉程度都比較高，所以培訓和維護管理的費用也大大降低。同時，由于使用TCP/IP進行傳輸，不但可以在局域網(wǎng)中進行部署，也可以跨過路由設備在廣域網(wǎng)中進行部署，大大擴展了監(jiān)控網(wǎng)絡的部署范圍，具有靈活的拓撲結構。（圖1）
5、結語
實現(xiàn)交通信息化是交通運輸工作的發(fā)展趨勢，是打造服務型交通的有效途徑，面對高速發(fā)展的現(xiàn)代化交通，傳統(tǒng)的運作手段和管理方法已經(jīng)很難適應，視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為交通信息化發(fā)展的一種重要技術越來越廣泛的應用于交通運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)，在安全防范、調(diào)度指揮、搶險救災、客貨運輸?shù)劝l(fā)面發(fā)揮了突出的作用，同時該項技術手段的運用也引起了交通運輸管理模式的變革，新的管理模式又對視頻監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高的需求。采用以CMS為核心的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有擴展性好、組網(wǎng)靈活、性價比高等優(yōu)點，可以有效滿足縣域城市交通管理面臨的多種不便，對提高其交通管理水平、增強交通服務能力、保障交通安全運行具有積極的應用價值。