USP多業務網絡交換平臺在某市治安監控系統中的應用

時間:2013-05-07 來源:英飛拓 點擊:3986次

一、項目背景 

某市治安監控系統分為一個市局中心,下設26個派出所,各個派出所和市局之間為星型拓撲結構。某市原有的治安監控系統市局矩陣與派出所矩陣沒有進行統一的 聯網,只有市區幾個派出所的矩陣與市局進行了聯網,大部分派出所矩陣是從輸出口上傳幾路視頻到市局中心矩陣的輸入端口,必要時,由下級派出所矩陣把市局需 要的視頻切換到上傳端口,然后經過光端機傳遞到市局矩陣的某路視頻輸入端口,然后市局矩陣再切換這路輸入,從而實現市局指揮中心看到下級派出所的某路視頻 的效果。 

系統局限性: 

(1)市局無法及時聯網調用下面所有派出所的實時圖像,一旦發生突發事件這個監控系統在很大程度上會影響領導的臨場指揮。

(2)系統無法做到設備統一管理,給設備維護以及以后的升級帶來很大的不便。

(3)矩陣系統只處理視頻業務,無法處理其他業務,通用性不強。

(4)系統以模擬設備為主,擴容不方便。

(5)無法兼容高清數字產品,系統升級潛力差。

二、基于多業務網絡交換平臺的某市治安監控系統

為了完善原監控系統,某市治安監控系統采用了Infinova公司的N3100系列多業務網絡交換平臺,在保護原有監控系統資源投入的前提下,實現各級監控中心及派出所視頻資源集中調用,統一管理。

N3100多業務網絡交換平臺可以完美的兼容原模擬監控系統,是真正解決傳輸、交換、存儲、管理的全數字化統一管理平臺。多業務系統內視頻只經過一次 編解碼,系統采用超大規模無阻塞背板交換技術,提供給每路壓縮視頻或者數據一個專用的光纖傳輸帶寬,讓視頻或數據可以無延時、無阻塞、無衰減進行傳輸,實 時性好;多業務網絡交換平臺采用Motion JPEG2000視頻編碼算法的無損壓縮技術,可獲得當今最先進的壓縮性能,使得圖像質量異常卓越。

因公安用戶有其特殊性,對于公安用戶來說,視頻的清晰度以及無延時性直接關系到案件的破獲和突發事件的及時處置,而多業務網絡交換平臺完全解決了這兩方面的問題。其系統架構圖如圖一。

三、系統設計

1、市局系統架構

市局指揮中心是整個監控系統的上級單位和管理樞紐,在原系統中,市局只能在派出所的配合下對前端視頻進行調看,而利用多業務網絡交換平臺搭建系統后,市局 的監控操作人員可以任意調用全市范圍內任意監控前端的圖像并能隨意控制。市局本地的視頻直接通過視頻輸入卡接入多業務網絡交換平臺系統內部,多業務網絡交 換平臺配置一定數量的輸出板卡,操作人員只要通過主控鍵盤鍵入全市范圍內任意一個攝像機的偽編碼,即可調用對應監控點圖像到監視器上顯示,搖動鍵盤上的三 維搖桿,即可方便的實現PTZ控制,由此,徹底實現了市局對全市范圍內監控前端的主動操作,徹底擺脫了原系統矩陣不能聯網,控制調看復雜不便的缺憾。

下級派出所上傳的雙向視音頻信號經過市局多業務網絡交換平臺相關板卡的輸出進入視頻會議系統,有效利用光纖資源為其提供傳輸通道。 

所有前端的視頻都將保存在前端派出所監控中心,而市局監控中心只做重要視頻資料的二次備份,故市局也需配備一定數量的NVR設備,用于保存本地視頻資料以及下級重要視頻資料以及本地或下級派出所高清視頻資料。

2、派出所監控系統設計

派出所是整個城市治安監控系統的基層單位,派出所監控系統發揮的作用直接決定整個監控系統的效能。針對原有派出所的監控結構的不同,我們采用以下采用兩種方案進行設計。 

(1)已有監控系統的升級改造

 為了保護前期投資,派出所原先的視頻矩陣擬予以保留。所有接入派出所的視頻將分為三類: 

a. 原有視頻監控點的接入

原有監控點視頻仍然進原視頻切換矩陣。而原模擬矩陣的視頻輸出口全部(或部分)接入新增的多業務網絡交換平臺的視頻輸入口,從而實現原有矩陣視頻與新增加的多業務網絡交換平臺相結合。

b. 新建模擬監控點的接入

隨著派出所監控規模的不斷擴大,需要建設更多的監控點滿足公安對監控的要求,對于新建的模擬視頻監控點,可以直接通過增加模擬視頻輸入卡接入多業務網絡交換平臺。

為了節省光纖資源并節省多業務機箱的規模,前端新建模擬視頻的接入可利用64節點光端機,通過一根一芯光纖實現多路視頻的傳輸,大大節省了光纖資源,布線簡單。

c. 高清視頻的接入

隨著高清視頻監控應用的日益廣泛,在后期的系統建設中,除了普通視頻切換接入之外,每個派出所將會在轄區內重要部位設置高清視頻攝像機,高清攝像機的接入擬采用EPON技術利用EPON接收機直接接入多業務平臺的機箱。

  所有上述視頻接入派出所監控中心后,可通過多業務網絡交換平臺本身對系統內所有接入的視頻進行統一的不重復的偽編碼設置,通過主控鍵盤可以任意切換本派出 所轄區內的所有監控點圖像。也可以通過分配一定的權限,實現對其他派出所或市局監控中心的圖像進行調看。全網圖像任意調控功能的實現將大大增強監控系統的 利用效率,同時便于發生突發事件時領導臨場指揮。

 (2)新造派出所的建設

對于新增加的派出所可以直接通過多業務網絡交換平臺建設監控中心。根據傳輸距離及傳輸數據的不同,可以通過多種方式接入多業務平臺中。對于距離近的攝像機 可以直接通過同軸電纜接入平臺;轄區內遠端的模擬攝像機可以通過64節點光端機接入;高清攝像機或者普通數字攝像機則可以通過EPON設備接入,這樣,視 頻都將通過光纖接入派出所的監控中心,大大節省了布線成本,減少了繁瑣的同軸電纜連接,使系統的布線和連接大大簡化,方便使用和維護。

派出所監控系統如圖二所示:

20130927182305_22944.jpg

3、傳輸系統設計 

(1)市局和派出所之間的傳輸

  派出所多業務網絡交換平臺和市局多業務網絡交換平臺之間通過光纖聯系,光纖鏈路上為視頻會議系統的雙向音頻通道和程控電話信號以及報警信號提供了充足的傳 輸通道。為充分利用原有光纖資源,市局和各個派出所的多業務網絡交換平臺之間采用星型拓撲結構, 中心多業務可以調看系統內任何派出所的任意圖像,派出所的多業務也可以調用任何派出所的圖像。

(2)高清視頻的接入和傳輸(EPON技術)

高清視頻設備的接入對治安監控系統有非常重大的意義,基于高清視頻的圖像智能分析和處理將為公安機關的快速準確的破案提供強大的技術保障手段,在一個現 代化的先進的社會治安監控系統中,必須考慮高清視頻的接入和管理以及后臺智能分析。對于各個高清前端的接入采用先進的EPON光端機,實現一點對多點的組 網方式,靈活簡單,大大節省光纖資源。同時也提供優質的視頻傳輸質量,是平安城市監控視頻接入的最佳解決方案

四、系統技術亮點
實時性好——多業務傳輸視頻只經過一次編解碼,采用全實時連接傳輸,每個視頻都分配了固定的帶寬,保證傳輸的實時性。采用背板硬交換、劃分視頻專用帶寬的方式,圖像傳輸延時小。

采用JPEG2000視頻壓縮方式,圖像質量高——Infinova多業務網絡交換平臺采用的是JPEG2000無損視頻壓縮算法,視頻圖像不進行幀間壓縮,完好的保存了實時畫面信息,提供最高品質的圖像質量。

數模系統的結合,平臺開放性好——為了不浪費原有模擬系統的資源,Infinova多業務網絡交換平臺最大限度的保證了原有投資不被浪費,同時,盡量保持 了原有系統的操作習慣。原系統中主要有INFINOVA矩陣和PELCO矩陣,對PELCO矩陣的控制是通過V2415多系統集成器實現。

在與模擬矩陣相結合的過程中,多業務網絡交換平臺主要起到傳輸干線的作用,所以即使多業務系統出現問題,也不會影響到本派出所的監控系統的運行,最大限 度的保證了系統的穩定和可靠性。派出所的監控系統中仍將采用視頻分配器,所以,系統中原有的DVR都將繼續使用,從而充分的利用了原有資源。

視頻會議系統——某市的治安監控系統以多業務系統為骨干,為充分利用設備資源,在不增加過多設備的前提下,可以實現一套簡單實用,穩定可靠的視頻會議系 統。多業務系統之間的光纖不但用于傳輸監控的視頻或者網絡信號,還可以傳輸視頻會議系統的音頻視頻信號。系統結構如圖三所示。

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視頻統一切換管理——多業務網絡交換平臺可以通過配置的主控鍵盤,輸入相應的攝像機偽編碼,實現任意派出所或者市局對換某市所有的監控點進行實時視頻切換,全網進行統一管理,全網的偽編碼由中心多業務統一編碼分配。 

系統容量大——系統容量大,單站點可實現1024×1024輸入輸出,最大可以有255個站點。目前某市治安監控系統前端共有近4000個,以后還會 繼續增加。多業務網絡交換平臺采用先進的時空時大容量背板交換技術,支持上萬個甚至幾萬個點的監控,且系統運行穩定,實時圖像質量高。

模塊化設計——模塊化設計,功能豐富,增加新功能方便簡單,類似于視頻會議功能;多業務系統還提供IP電話、視頻存儲等功能,只需增加功能板即可。目前多業務網絡交換平臺可任意插入16塊不同的功能卡,體現多業務平臺的“多業務”性能。

組網靈活——組網靈活方便,全光纖布線。多業務系統支持星形、樹形、環形、鏈形結構,組網靈活;多業務系統以光纖為媒質,全系統采用光纖布線,傳輸帶寬大。

五、結束語
英飛拓公司以其強大的研發實力,為客戶提供高性能通用產品的同時,還能根據客戶的個性化需求為客戶提供量身定制的產品。在某市治安監控項目 中,INFINOVA品牌的多業務網絡交換平臺及相應的光纖傳輸產品以其優良的品質,良好的操控性,高可靠性以及強大的自主研發能力贏得了某市領導的充分 肯定,為構建和諧社會做出了應有的貢獻。

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