网络视频监控系统在县域城市交通管理中的应用

近年来我国整体网络基础设施有了很大提高，政府部门及企业多建立了各自的局域网络，通信能力和条件也有了极大地改善，农村和便宜地区也具有了满足基本需求的通信带宽。同传统的模拟视频监控和数字监控相比，网络视频监控具有技术先进性、可靠性高、性价比好、安全易使用与维护、扩展性好以及应用范围广阔等优点，能够满足县域城市交通管理部门的管理需求，同时又能够适应其地域分散、技术条件差、经济实力低等要求，是一种可行的技术经济选择。
1、需求分析
不同单位和部门的需求是分层次、分阶段的，既有现实的基本需求，也存在衍生的附加需求，因此在进行需求分析时不仅要全面准确把握使用者亟待解决的问题，还要认真考虑今后可能增加的需求，这样才能使信息化系统保持实用性，不至于出现建成就落后、功能不够用的尴尬局面。县域城市交通管理使用视频监控的部门和单位一般包括交通局机关、下属部门（超限站、汽车检测维修站、汽车站）、重点出入市口以及重点建设工程，这些区域既有需要长期不间断连续监控的，又有临时性、分时段监控，需要根据具体需求采取不同监控手段和管理措施，概括起来有如下要求：
(1)视频监控。市内交通的各个主要节点、汽车场站、货运站、检测站、超限站等处，都需要有视频监控设备的辅助才能完成交通的信息化管理。
(2)实时指挥。在市内交通的各个主要节点、汽车场站、物流园区、检测站、超限站等处，出现问题时，都需要通过网络将事件报告给上级主管部门，得到主管部门的实时指挥。
(3)电子政务。在交通局及下属机关对电子政务功能的运用较为广泛。下属机关在日常工作中遇到棘手问题，需要向交通局提出请示和申请时，可以通过电子政务实现在线的讨论。交通局在发布文件和执行上级指示时，运用同样的方法，在构建的电子政务网络上对下属机关进行任务的部署，实现同时不同地的信息沟通。
(4)交通应急处置。在需求分析中提到的每个场所，都需要对交通应急突发或异常事故做出处理。交通应急设备对于维护交通的安全起着至关重要的作用。对于重大节假日（春运、五一、端午、十一、中秋）和防汛的应急救援和管理，主要措施和手段是编制各类应急预案，组成具体领导工作小组，层层抓落实。
2、系统设计原则
(1)先进性与适用性。采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，系统集成化、模块化程度高。设计合理，架构简洁，功能完备，切合实际，能有效控制和提高工作效率，满足动态监控和业务工作的实际需求。(2)经济性与实用性。在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下，体现高性价比。采用经济实用的技术和设备，充分利用现有资源，综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案。(3)可靠性与安全性。系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备，能够保证全天候长期稳定运行。在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。(4)开放性。以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以与消防、公安、防盗等系统实现联动，具有通用网络通讯口，可实现远程控制。(5)可扩充性。系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级能力。
3、系统组成
系统按安防规范分作5个部分[3]：(1)前端采集部分（包括模拟摄像机、云台、防护罩、编码设备、网络摄像机、无线摄像机），主要完成视音频信号的采集编码压缩功能；(2)信号传输部分（同轴电缆、双绞线、光纤、视频分配器、无线网关）主要实现对各类信号（音视频、控制信号、电力）的传输功能；(3)CMS(包括中央管理服务器、虚拟矩阵服务器、WEB服务器、视频分发服务器、报警服务器、目录服务器等)完成对系统资源管理、用户及权限管理、PTZ命令转发、系统日志写入、时钟同步、虚拟矩阵、报警服务、存储转发等功能；(4)显示控制部分（各类显示终端、解码器、控制键盘、电视墙、投影仪）实现视频浏览、录像回放、现场指挥等功能；(5)存储部分（磁盘阵列、DVR、NVR、备份服务器）等实现对音视频信息的储存。另外，在不同系统中采用了ANR、POE、流媒体、视频内容分析、多码流、编码压缩、冗余、组播等技术来保障系统总体功能的实现。
4、系统拓扑结构
本架构中以中央管理系统（CMS）为核心组件，以IPC、DVR、DVS以及NVR为核心硬件设备，以IP网络为基础组网，对新建的视频监控点采用IPC为视频采集设备，各部分基本组成布局如图所示，该体系架构重点考虑了以下几个因素：
(1)扩展性。视频监控系统建成后的不仅要能够满足目前的应用需求，而且还要能够为将来的发展打下良好的基础，这就要求在技术方案必须保持具备相当的先进性，从而保障系统建成后在满足较长时间的应用需求，该体系结构是近几年逐步兴起的先进的体系结构，系统在未来可以保持尽可能长的生命周期，即达到提高信息化水平、实现先进管理思想的目标，又可保护对新系统的投资。
(2)系统可靠性、可用性、灵活性该体系架构基于TCP/IP协议进行音视频信息的传输，信号是被封装在IP包中进行传输的，所以它具有TCP/IP的所有优点，诸如可靠传输，可路由等[4]。
(3)成本角度。通过以IP网进行传输，用户可以利用现有的以网络设施来部署传输与存储网络，而不需要更改原有的网络体系，所以部署成本比较低。由于对以太网的熟悉程度都比较高，所以培训和维护管理的费用也大大降低。同时，由于使用TCP/IP进行传输，不但可以在局域网中进行部署，也可以跨过路由设备在广域网中进行部署，大大扩展了监控网络的部署范围，具有灵活的拓扑结构。（图1）
5、结语
实现交通信息化是交通运输工作的发展趋势，是打造服务型交通的有效途径，面对高速发展的现代化交通，传统的运作手段和管理方法已经很难适应，视频监控系统作为交通信息化发展的一种重要技术越来越广泛的应用于交通运输的各个环节，在安全防范、调度指挥、抢险救灾、客货运输等发面发挥了突出的作用，同时该项技术手段的运用也引起了交通运输管理模式的变革，新的管理模式又对视频监控系统提出了更高的需求。采用以CMS为核心的网络视频监控系统具有扩展性好、组网灵活、性价比高等优点，可以有效满足县域城市交通管理面临的多种不便，对提高其交通管理水平、增强交通服务能力、保障交通安全运行具有积极的应用价值。