智能视频监控系统在码头园区安全防范中的应用
摘 要：近年来，人工智能技术不断发展，智能视频监控系统对于提高码头园区内的区域安全防范水平以及加快发展以主动预防为主的视频监控系统起到了重要作用。鉴于此，探讨了智能视频监控系统是如何有效地解决码头园区安全问题，做好“事先严密防范、事发及时挽救、事后妥善处理”的。
关键词：视频监控;安全防范;综合管理平台;码头园区;主动预防;改造
中图分类号：TP391.41;TN948.6 文献标志码：A 文章编号：1671-0797（2022）12-0052-04
DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.12.014
0 引言
景区视频监控系统建设，可实现各景区全节点、全场景的数字化，并以网络通信及数字化技术为基础，建立一套高集成、高智能化的管理机制，能够满足统一的配置管理、数据共享、功能联动和业务优化等系统需求[1]。以保障游客人身和财产安全为基础，以提升游客体验效果为目标，通过对景区服务流程的智能化升级与系统设计，可以实现让景区管理人员更高效、更贴心，让游客更舒心、更满意的目标[2]。
1 案例概述
本项目案例园区共由6栋办公楼、3个迎宾码头、1栋候船楼和1栋辅楼组成，总占地面积约71 489 m2，视频监控系统需要覆盖园区主要出入口、停车场、游客集散地、主要车行路段等部位。本项目是根据用户自身需求对视频监控系统进行改造升级，改造的目的是提高码头园区内的区域安全防范水平，加快发展以主动预防为主的视频监控系统，从而有效实现“事先严密防范、事发及时挽救、事后妥善处理”。
2 项目现状分析
项目所在地作为黄浦江观光游轮码头，大量游客集中出行，人数不断创出新高，不但造成园区管理人员管理难度极大，亦带来了巨大的人身安全隐患及资源破坏危险。在这一背景下，原有监控系统主要存在以下隐患和痛点：
（1）原有监控系统已使用多年，且为模拟监控系统，构架老旧;
（2）监控线路老旧且因园区绿化改造导致挖断多次，部分主干线缆已经无法使用;
（3）监控机房线路杂乱且无标签，电源供给系统损耗严重，导致供电不足;
（4）监控显示器老化，成像模糊;
（5）原有模拟监控摄像机无红外补光灯，夜间图像显示模糊，无法起到安全警示作用。
3 视频监控系统设计思路
本方案的设计以“先进性、可靠性、实用性、标准性、经济性、扩展性、安全性”为基本原则[3]，监控系统拓扑图如图1所示。
系统的设计以满足用户实际需求为第一目标，系统硬件采用专业设备，对关键设备采取冗余备份措施，采用模块化软件，确保本项目的视频监控系统安全并长时间稳定运行。主要设计思路如下：
（1）采用高清数字监控，具备400万像素的图像显示和信息化管理功能，采用带红外功能的摄像机确保夜间也可正常监视;
（2）采用高清摄像机覆盖园区内主要出入口及停车场、园区主要车行路段等重要位置，采用密度流控摄像机覆盖游客集散地;
（3）采用先进的智能视频监控系统管理平台，为后期功能扩展预留功能接口;
（4）录像的存储具备RAID功能，录像天数不小于30天;
（5）机房显示采用LCD超窄边液晶拼接屏，实现画面的单屏、跨屏、漫游、局部全屏、整屏拼接等功能;
（6）管理平台系统采用高稳定性的B/S架构，规避了PC中毒、崩溃等问题对系统的影响;
（7）方案设计以网络通信及数字化技术为基础，搭配智慧景区管理平台，便于用户通过后期二期项目实现和完善智慧景区管理系统。
4 前端摄像机设计思路
本项目的前端摄像机采用筒型网络摄像机及网络高速球机，覆盖园区的主要出入口及停车场、园区主要车行路段、游客集散地等位置，前端摄像机点位表如表1所示。
4.1 主要出入口及停车场监控点位设计方案
主要出入口及停车场作为游客、各类人员、各种车辆的必经之路，是最容易出现安全问题的重点位置之一[4]。它是园区管理的重中之重，其视频监控系统的完好性直接关系到游客的生命和财产安全，因此采用高清摄像机进行全面监管。
4.2 园区主要车行路段监控点位设计方案
对主要车行路段进行实时监控，能方便管理人员及时排除交通意外事故和对车辆的流量进行实时监控，故采用高清摄像机进行全面监管。
4.3 游客集散地监控点位设计方案
园区内游客的流动，容易造成景区内发生意外事故或对景点造成生态上的破坏，故通过高清视频监控，随时掌握游客在景点内的情况，在发生意外情况时，安保人员和相关人员能第一时间赶赴现场，确保人员的安全并提供救援，降低各项危险发生概率，因此采用高清摄像机（云台球机）进行全面监管。
4.4 前端摄像机存储容量设计方案
本项目新增加的摄像机共计32台。其中400萬像素筒型摄像机29台，400万像素球机3台，录像采用H.265编码格式，设计录像存储天数为不小于30天。录像的存储需要具备RAID功能，整个系统所需要的存储容量为：
400万像素筒型摄像机：29点位×4M的平均码流/
8位每字节×3 600 s×24 h×30 d×CBR系数1.1=
41 342 400 MB≈39.42 TB。
400万像素球机摄像机：3点位×4M的平均码流/
8位每字节×3 600 s×24 h×30 d×CBR系数1.1=
4 276 800 MB≈4.07 TB。
说明：此处码流以Mb/s为单位，录像存储裸容量以TB为单位。400万像素筒型摄像机采用H.265编码格式码流按4M计算，400万像素球机采用H.265编码格式码流按4M计算，CBR系数按1.1计算。
30天录像所需硬盘空间合计为39.42+4.07=43.49 TB，本项目采用8 TB硬盘作为存储介质，共需6块硬盘。所以，为了创建RAID5需要的硬盘数量为7块（比实际需要的多1块硬盘，RAID的硬盘阵列编号为2号至8号），同时还需要1块没参与RAID的1号硬盘作为热备盘使用，也就是当阵列中出现了任意一个故障硬盘的时候，该热备盘就可以自动替换掉发生故障的硬盘并自动重组阵列，让RAID在出现故障盘时能得到及时处理，以提高RAID的安全性。综上所述，本项目最终使用了8块8 TB的硬盘。
5 传输网络系统设计思路
传输网络系统是项目建设重要的组成部分，是保障前端设备能够安全、高效、准确传输的环节，本架构适合视频监控系统的应用，其原因在于监控系统95%以上的数据流是单向传输，整体网络传输采用如下方案：
（1）监控中心至各室外不锈钢防水箱网络传输采用6芯室外单模光缆，分路供电采用室外电源线;
（2）各室外不锈钢防水箱至各摄像机网络传输采用6类室外非屏蔽网线，分路供电采用室外电源线。
6 监控中心设计思路
监控中心负责实现所有摄像机实时画面资源的汇聚、结构化数据的分析与展示，可对其提供统一管理。监控中心系统架构图如图2所示。
6.1 智能视频监控管理平台介绍
本方案的监控管理平台采用LINUX系统，该管理平台通过把前端网络高清摄像机、后端高清存储设备、视频综合平台和显示大屏等进行有机组合，实现整个系统的全高清、全网络化，体现出系统的高集成化、高智能化、高可靠性、高扩展性、高易用性等优势，平台也具备良好的运维管理功能。
6.2 显示系统介绍
本方案显示系统选用4块窄边拼缝LCD拼接大屏。LCD拼接大屏是一种性价比较高的显示系统方案，相比于DLP、LED全彩大屏，LCD大屏具有经济性好、亮度相对高、使用寿命长等优势，也是业界主流的大屏拼接显示方案之一，可实现画面的单屏、跨屏、漫游、局部全屏、整屏拼接等功能。
6.2.1 单屏任意分割显示模式
每一块LCD拼接大屏可单独显示不同的输入源信号，单屏任意分割显示模式如图3所示。
6.2.2 整屏拼接显示模式
整屏拼接显示模式如图4所示，即4塊LCD拼接大屏作为一个合并的大屏显示输入源信号。
6.3 机房配套系统介绍
6.3.1 机柜设施
根据项目实际情况统计各种设备的安装尺寸，从而计算所需占用的机柜空间，并合理进行规划，整体考虑机柜尺寸、承重、线缆走线情况等，规划好设备在机柜内的部署。
6.3.2 配电设施
设备供配电配套设施是设备正常运行的前提和保证，设备供电的稳定运行对视频监控系统而言尤为重要，每个室外箱采用独立一路的供电方式，并且和监控中心设备供电分开，所有的供电均需采用不间断供电系统。
7 平台预留智能化监控功能探讨
本方案选用的智能视频监控管理平台具备良好的扩展性，便于用户通过后期二期项目实现和完善智慧景区管理系统，以网络通信及数字化技术为基础，建立一套高集成、高智能化的管理机制。平台主要有以下预留功能：
7.1 游客分析统计
二期项目可通过安装支持客流统计的摄像机及支持人脸抓拍的摄像机实现对园区内各类人员及游客人数的统计和分析，便于用户的管理人员更好地把控人员数量的统计情况，有预期地及时采取相应的管理和安全保障措施。
7.2 旅游交通管理系统
二期项目可通过安装各景点通行道路卡口，分析检测道路流量信息。随着园区车辆保有量的不断增加，园区极易在黄金周期间发生拥堵，旅游交通管理系统可对未来一段时间内的车辆流量进行预测和判断，建设基于车牌识别的出入口系统实现自助缴费快速通行，同时将停车场内的空余车位通过通景道路及移动端进行信息发布，方便游客选择景点及停车场，规划出行路线;旅游交通管理系统还可对各景点摆渡车及游船进行轨迹分析和视频报警管理，同时对部分路段进行违章停车检测，对园区内的车辆进行有效监管，保持道路正常的通行秩序。
8 结语
近年来，人工智能技术得到了不断发展，亦促进了传统意义上的视频监控系统更进一步向智能化视频监控系统升级。AI给用户的最终价值是应用，当前大部分旅游景区均处于向智能视频监控系统发展突破的阶段，本文旨在分析如何利用智能视频监控平台、基于大数据来优化园区管理运营效率，提升旅游服务品质，加强市场营销效果，从而为未来景区的全方位智能化打下坚实基础。
[参考文献]
[1] 秦健勇，杨丽君.基于物联网技术的楼宇智能化综合安防监控系统设计[J].自动化与仪器仪表，2021（5）：82-86.
[2] 孙侃.网络视频监控系统现状和发展趋势[J].科技资讯，2017，15（24）：31-32.
[3] 伍小青.高清网络的视频监控系统的设计与应用[J].数字通信世界，2016（4）：232.
[4] 邓泽国.安防视频监控实训教程[M].2版.北京：电子工业出版社，2015.
收稿日期：2022-03-17
作者简介：巢旭（1982—），男，上海人，工程师，研究方向：建筑智能化。
猜你喜欢 安全防范视频监控改造 老年病人输液的护理安全防范与管理现代养生·下半月(2016年5期)2017-01-09基于嵌入式Linux的视频监控系统的设计与实现电脑知识与技术(2016年26期)2016-11-24基于HTML5的视频监控微课设计浅析电脑知识与技术(2016年24期)2016-11-14智能视频检索技术在校园安防建设中的发展应用数字技术与应用(2016年9期)2016-11-09300MW机组顶轴油系统改造科学与财富(2016年28期)2016-10-14社会反恐形势与大学生安全防护能力分析科学与财富(2016年28期)2016-10-14论电梯单开门改双开门的改造方式科学与财富(2016年28期)2016-10-14浅谈医院网络安全科技视界(2016年6期)2016-07-12