文｜ 杭州海康威視數(shù)字技術(shù)股份有限公司 盧再軍

大型體育場館安防系統(tǒng)建設(shè)

文｜ 杭州?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司 盧再軍

隨著國家經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，以及2008年北京奧運會、2010年廣州亞運會等多個大型體育盛會的舉辦，體育事業(yè)在全國各地蓬勃發(fā)展，體育場館的建設(shè)同樣是蒸蒸日上。

體育場館作為一種特殊的智能建筑，具有空間大、人員集中、人流量大等特點，因此對整個安防系統(tǒng)的建設(shè)有著更高的要求。

安防系統(tǒng)的優(yōu)劣是衡量體育場館智能化水平的關(guān)鍵指標之一，因此建立一套完善的、功能強大的安防系統(tǒng)是智能化體育場館建設(shè)的重要組成部分。擁有一套高水平的安防系統(tǒng)，同時配合人員管理，有機地進行技防、人防、物防的整合，可以從容地應(yīng)對突發(fā)緊急情況下的應(yīng)急指揮和控制；再結(jié)合系統(tǒng)聯(lián)動預(yù)案及智能預(yù)警機制，便可對未發(fā)生的事件提前預(yù)警處理，化解危機，并針對已發(fā)生的緊急情況進行預(yù)案聯(lián)動，將損失控制在最低程度。

本文將以2013年東亞運動會的主會場——天津東麗體育館為例，闡述如何以高清視頻圖像為基礎(chǔ)，利用智能行為分析等技術(shù)手段，實現(xiàn)體育場館的智能化監(jiān)控。

1 項目總體設(shè)計

1.1 項目概述

東麗體育館占地面積約30000m2，是2013年東亞運動會的主會場。東麗體育館安防監(jiān)控項目是一個涉及多個子系統(tǒng)綜合化、集成化管理的大型項目，主要包含視頻監(jiān)控、入侵報警、門禁、停車場、在線巡更等子系統(tǒng)。

1.2 方案設(shè)計

針對體育場館安防監(jiān)控項目子系統(tǒng)多、環(huán)境復(fù)雜的特點，東麗體育館采用了?？低曂瞥龅募曨l監(jiān)控、入侵報警、門禁管理、在線巡更、停車場管理等多個子系統(tǒng)于一體的綜合安防解決方案。

在該項目的設(shè)計中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用全網(wǎng)絡(luò)高清攝像機，結(jié)合視頻智能分析技術(shù)，實現(xiàn)智能化的視頻監(jiān)控；系統(tǒng)可根據(jù)具體監(jiān)控環(huán)境為攝像機設(shè)置相對應(yīng)的觸發(fā)規(guī)則，一旦事件觸發(fā)條件滿足，則自動進行相關(guān)智能報警，還可接入消防報警，在發(fā)生消防報警時，自動聯(lián)動相關(guān)門禁開啟，同時聯(lián)動附近的攝像機進行云臺控制、錄像、上墻顯示等聯(lián)動操作；所有子系統(tǒng)都通過網(wǎng)絡(luò)連接到主控中心，接受主控中心統(tǒng)一、綜合的管理、調(diào)度。

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

2.1 前端子系統(tǒng)

視頻監(jiān)控前端子系統(tǒng)采用全網(wǎng)絡(luò)高清攝像機；根據(jù)具體環(huán)境，在不同的位置選用類型相匹配的攝像機，覆蓋整個體育館及其周邊區(qū)域；針對特殊點位，結(jié)合視頻智能分析技術(shù)，實現(xiàn)視頻智能化管理。全高清攝像機滿足體育場館對視頻監(jiān)控質(zhì)量的高要求，可對突發(fā)事件清晰定位，及時為管理人員呈現(xiàn)現(xiàn)場實時畫面，為其了解具體情況并迅速采取有效措施提供有力支持。

2.2 傳輸子系統(tǒng)

視頻傳輸子系統(tǒng)主要依托于體育館綜合布線系統(tǒng)。由于前端設(shè)計的攝像機主要是網(wǎng)絡(luò)攝像機，視頻信號主要通過體育館視頻監(jiān)控專網(wǎng)進行傳輸。主干網(wǎng)主要通過光纖接入到總控中心。另有一部分攝像機的信號通過光纖直接上傳至視頻綜合平臺進行編碼及存儲。

在傳輸網(wǎng)絡(luò)中，該項目設(shè)計使用了流媒體技術(shù)，大幅降低了網(wǎng)絡(luò)帶寬帶來的限制。當需要進行客戶端預(yù)覽、上墻顯示或錄像存儲時，流媒體服務(wù)器從前端設(shè)備取流并進行轉(zhuǎn)發(fā)——相當于針對一個前端設(shè)備只取一路流，因此與每個業(yè)務(wù)都從前端設(shè)備取一路流的模式相比，能夠大幅減輕網(wǎng)絡(luò)及前端設(shè)備的負荷。此優(yōu)勢在一路視頻被多個客戶端同時預(yù)覽的情況下尤為明顯。

2.3 存儲子系統(tǒng)

系統(tǒng)采用視頻云存儲設(shè)備（Cloud Video Recorder，CVR）進行集中存儲。CVR可支持編碼數(shù)據(jù)流直接寫入存儲，或者通過流媒體轉(zhuǎn)發(fā)寫入存儲，支持平臺客戶端直接從存儲中點播、下載錄像。CVR具備高性能、高可靠性、高密度、大容量、易擴展等特點，有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性，并且與一般的IP-SAN系統(tǒng)相比，在節(jié)省服務(wù)器成本方面更有優(yōu)勢。CVR除了自身具備RAID功能外，還支持“N+1”設(shè)備級的熱備，備份機可在某一臺工作機發(fā)生意外情況，無法正常工作的時候，自動接管故障工作機的工作。這種安全機制將極大地提升系統(tǒng)整體的可靠性。該項目存儲子系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.4 解碼及顯示子系統(tǒng)

解碼及顯示子系統(tǒng)采用海康威視自主研發(fā)的，基于ATCA（高級電信計算架構(gòu)）標準設(shè)計的視頻綜合平臺進行解碼上墻顯示，并實現(xiàn)大屏拼接（單屏、跨屏、整屏顯示）、漫游、開窗、圖像縮放等功能。此外，視頻綜合平臺還可支持電子地圖等其他業(yè)務(wù)的接入。

3 入侵報警系統(tǒng)建設(shè)

入侵報警系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的另一個重要的組成部分，主要由報警主機、報警控制鍵盤、報警輸入模塊（地址模塊）、前端報警探測器等部分組成，配合視頻復(fù)核完成入侵報警功能。入侵報警系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示。

當報警發(fā)生時，前端報警設(shè)備將向防區(qū)模塊上報，再通過報警主機向報警服務(wù)器上報；報警服務(wù)器將進行報警信號的捕獲、轉(zhuǎn)發(fā)及聯(lián)動處理，并進行報警日志的記錄。在布防模式下，一臺報警服務(wù)器可同時處理多達1000路的報警。

當報警服務(wù)器收到報警信號時，除了進行日志記錄，還會對所有在線的客戶端進行轉(zhuǎn)發(fā)，通報報警事件，此外還將執(zhí)行所有此報警事件的聯(lián)動操作。報警聯(lián)動包括客戶端聯(lián)動、錄像聯(lián)動、云臺聯(lián)動、報警輸出聯(lián)動（可外接控制器進行聲、光、電的報警及顯示）、報警上墻顯示聯(lián)動、短信聯(lián)動、郵件聯(lián)動和門禁聯(lián)動。

停車場、門禁、在線巡更系統(tǒng)是綜合安防系統(tǒng)中較重要的子系統(tǒng)，它們均集成于一卡通子系統(tǒng)之下。

（1）停車場系統(tǒng)

停車場系統(tǒng)可以將機械、電子計算機和自動控制等技術(shù)有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)現(xiàn)場無人看管的，完全智能化的管理。管理人員可以在車場環(huán)境外的任意固定地點對車場執(zhí)行完全控制權(quán)，完成各種統(tǒng)計、監(jiān)視、報警、引導(dǎo)等功能——這可以大幅降低管理人員的勞動量。停車場系統(tǒng)與車輛車牌自動識別系統(tǒng)相結(jié)合，可實現(xiàn)內(nèi)部車輛的不停車刷卡、快速放行（系統(tǒng)自動識別、自動開啟道閘）。此外，停車場系統(tǒng)可設(shè)置黑白名單；對于有不良記錄的黑名單用戶，一旦捕獲到相關(guān)信息即報警，提醒管理人員。

（2）門禁系統(tǒng)

東麗體育館在器材保管室、辦公室、財務(wù)室等重要位置采用門禁系統(tǒng)進行有效的出入控制。門禁系統(tǒng)可對非法卡開門、長時間未關(guān)門、強制開門等異常情況及時報警并上報管理中心；可結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，自動控制攝像機進行云臺聯(lián)動、錄像聯(lián)動、上墻聯(lián)動等相關(guān)聯(lián)動動作；還可以短信形式通知管理人員確認并及時排除警情。

（3）在線巡更系統(tǒng)

在線巡更系統(tǒng)在物理資源上同門禁系統(tǒng)使用同一套硬件系統(tǒng)；在一些沒有設(shè)置門禁的重要巡更點位增設(shè)讀卡器，進行巡更信息采集。在線巡更系統(tǒng)可對巡更點、巡更人員、巡更班次進行統(tǒng)一的管理，并可對早巡、晚巡、漏巡及時報警，以短信或E-mail提醒巡更人員或管理人員；還可結(jié)合電子地圖，進行巡更信息的實時顯示，描述巡更路徑及實時的巡更狀態(tài)，為管理人員進行實時人員調(diào)度管理提供方便。

4 系統(tǒng)優(yōu)勢

（1）高清視頻監(jiān)控

東麗體育館的安防系統(tǒng)能提供高清的視頻監(jiān)控，為用戶展現(xiàn)更多的技術(shù)細節(jié)，大幅降低前端的監(jiān)控點布置密度，極大地滿足當有突發(fā)事件發(fā)生，需要清楚、及時地看清人員活動及變化情況時，對快速響應(yīng)和定位的要求。

（2）視頻智能分析

系統(tǒng)可提供智能化的視頻分析服務(wù)，變繁瑣的視頻圖像人工查看為機器自動識別，變被動監(jiān)控為主動監(jiān)控，大幅減少監(jiān)控的人力和時間成本。

（3）手機監(jiān)控

系統(tǒng)能提供手機實時監(jiān)控服務(wù)，令用戶可以隨時隨地掌握關(guān)心區(qū)域的最新現(xiàn)場狀態(tài)。

（4）CVR存儲

系統(tǒng)采用CVR磁盤陣列，支持海量的數(shù)據(jù)存儲及S.M.A.R.T.（Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology）； 支持“N+1”模式，具有良好的可靠性；并且支持視頻流經(jīng)流媒體服務(wù)器直接寫入存儲設(shè)備——如此可以省去存儲服務(wù)器的成本，消除服務(wù)器的單點故障隱患和性能瓶頸，提高錄像質(zhì)量。

（5）權(quán)限精細控制

系統(tǒng)能對用戶進行多達100級的級別區(qū)分，充分滿足用戶多級別管理的需求；能夠?qū)崿F(xiàn)對門禁控制、停車場管理、視頻實時預(yù)覽、錄像回放、云臺等操作的精確的權(quán)限控制，阻止非法用戶操作或非職權(quán)范圍內(nèi)的控制。

（6）多系統(tǒng)智能聯(lián)動

在平臺的支持下，系統(tǒng)可使各個子系統(tǒng)有機地整合起來，進行智能聯(lián)動，實現(xiàn)全方位、人性化、智能化的體育場館安全防范。

（7）門禁和在線巡更的統(tǒng)一

系統(tǒng)復(fù)用門禁系統(tǒng)的硬件設(shè)備，通過軟件邏輯的區(qū)分，實現(xiàn)在線巡更功能——相當于在門禁的基礎(chǔ)上，擴展了一個新的業(yè)務(wù)功能，在實現(xiàn)高質(zhì)量、實時的巡更系統(tǒng)的同時，大幅節(jié)約了系統(tǒng)成本。

（8）穩(wěn)定、強大的管理平臺

系統(tǒng)的軟件平臺采用Java平臺結(jié)合BS架構(gòu)設(shè)計，兼容性強；用戶使用IE即可訪問，無需安裝應(yīng)用軟件。系統(tǒng)采用嚴格的權(quán)限控制機制，對每個登錄的用戶均進行嚴格的權(quán)限判別，可杜絕低權(quán)限用戶誤操作的情況。

5 結(jié)束語

東麗體育館項目是一個涉及多個子系統(tǒng)集成的綜合性安防項目，其綜合管理平臺具有針對體育場館的適用性；系統(tǒng)運行至今，受到了客戶的高度好評。