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1 世博園區(qū)內(nèi)外的安防模式

世博園區(qū)內(nèi)外采用“以面保點(diǎn)”的防護(hù)模式，世博會(huì)場(chǎng)地位于南浦大橋和盧浦大橋之間，沿著上海城區(qū)黃浦江兩岸進(jìn)行布局，所有的安保工作都圍繞著世博園這個(gè)核心區(qū)域進(jìn)行，再?gòu)氖啦﹫@區(qū)到整個(gè)上海，從城區(qū)到上海的外圍，搭建起三層防護(hù)帶，全力保障世博平安。

整個(gè)世博會(huì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)依照“一平臺(tái)、一中心、多系統(tǒng)”，全面覆蓋、精確定位、智能偵測(cè)的方案全面布防。其中一平臺(tái)為：綜合視頻監(jiān)控平臺(tái)；一中心為：GIS指揮中心；智能交通監(jiān)控系統(tǒng)、水域船舶智能監(jiān)控系統(tǒng)、高空智能監(jiān)控系統(tǒng)、新型軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)、世博食品安全實(shí)時(shí)監(jiān)控綜合系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)全面覆蓋世博園內(nèi)外及上海市區(qū)，并在與上海連接的蘇州、無(wú)錫、南通，以及浙江省的湖州、嘉興等地的38個(gè)出入市境的三級(jí)以上道口及100多個(gè)支流河口布控，并與周邊省市聯(lián)手部署，在“環(huán)滬護(hù)城河”的外圍圈又構(gòu)筑了一道全面監(jiān)控布防的屏障。

此次世博會(huì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋上海及周邊省市區(qū)，擴(kuò)散至上千公里之外，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備集中控制管理，如此大規(guī)模管理系統(tǒng)具備遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)傳輸，多節(jié)點(diǎn)接入，多級(jí)管理控制整合等強(qiáng)大的功能；以強(qiáng)大的平臺(tái)為核心，以網(wǎng)絡(luò)傳輸為紐帶，兼容不同廠家、不同設(shè)備，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

2 前端監(jiān)控設(shè)備技術(shù)與應(yīng)用

世博會(huì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括1個(gè)中心平臺(tái)，5個(gè)一級(jí)系統(tǒng)，近18個(gè)二級(jí)系統(tǒng)以及數(shù)千個(gè)三級(jí)、四級(jí)子系統(tǒng)組成，而對(duì)于大大小小的系統(tǒng)，拼接起數(shù)以萬(wàn)計(jì)的前端視頻采集設(shè)備，根據(jù)不同的使用環(huán)境、應(yīng)用要求對(duì)于前端設(shè)備的技術(shù)要求也不盡相同。例如作為整個(gè)視頻系統(tǒng)的重中之重——智能交通監(jiān)控系統(tǒng)，其目的是及時(shí)準(zhǔn)確地掌握所監(jiān)視路口、路段周?chē)能?chē)輛、行人的流量、交通治安情況等。交通視頻監(jiān)控的區(qū)域主要是城區(qū)主要道路，重點(diǎn)是交通流量大的路口、路段和事故多發(fā)點(diǎn)，所有監(jiān)控視頻信息全部送往監(jiān)控中心，道路監(jiān)控又可分解為以下三種模式：

（1）定點(diǎn)路口視頻圖像檢測(cè)。

（2）交通要道全方位視頻圖像無(wú)縫檢測(cè)。

（3）交警車(chē)、船載移動(dòng)視頻檢測(cè)。

針對(duì)第1種模式，前端設(shè)備必須具備日夜自動(dòng)偵測(cè)車(chē)輛牌號(hào)并快速清晰記錄車(chē)輛信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)街行目刂剖疫M(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、信息分析等主要功能，作為定點(diǎn)監(jiān)控設(shè)備。布防在各個(gè)主要交通要道路口及世博園區(qū)內(nèi)。

針對(duì)第2種模式，全方位遠(yuǎn)距離監(jiān)控，前端設(shè)備應(yīng)具備360°無(wú)級(jí)變速、大載重運(yùn)行、視頻圖像清晰無(wú)抖動(dòng)、晝夜24小時(shí)監(jiān)控性能穩(wěn)定可靠等基本特點(diǎn)。依據(jù)上海夏季多梅雨雷電等氣候考慮，室外應(yīng)用前端設(shè)備必須考慮防雷擊保護(hù)等級(jí)、防水等級(jí)、高低溫運(yùn)行可靠性等特殊性能要求，根據(jù)上海地區(qū)多年氣候特點(diǎn)分析，前端設(shè)備應(yīng)通過(guò)以下認(rèn)證測(cè)試：

◆ 靜電放電抗擾度；

◆ 輻射電磁場(chǎng)抗擾度；

◆ 電快速瞬變/脈沖群抗擾度；

◆ 浪涌（雷擊）抗擾度；

◆ IP66防護(hù)等級(jí)；

◆ -35℃～65℃高低溫性能測(cè)試。

針對(duì)第3種模式，面對(duì)日益復(fù)雜密集的道路系統(tǒng)以及車(chē)輛，船舶移動(dòng)的靈活性等特點(diǎn)，近幾年車(chē)載移動(dòng)偵測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)以及剛剛興起的船載移動(dòng)偵測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)迅速發(fā)展。在世博園區(qū)周邊各個(gè)交通要道，黃浦江水域等區(qū)域分布著近百輛車(chē)載、船載移動(dòng)偵測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于其前端監(jiān)控設(shè)備要求可謂更加苛刻，如下幾個(gè)方面至關(guān)重要：

◆ 車(chē)載、船載安裝時(shí)，設(shè)備連接性安全可靠，設(shè)備自身減震措施處理，保證車(chē)載震動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行；

◆ 車(chē)載、船載運(yùn)行時(shí)，設(shè)備視頻圖像的穩(wěn)定無(wú)抖動(dòng)拖尾現(xiàn)象；

◆ 車(chē)載、船載監(jiān)控設(shè)備可24小時(shí)晝夜監(jiān)控，且夜間圖像清晰、低噪點(diǎn)。

對(duì)于車(chē)、船載監(jiān)控前端設(shè)備從設(shè)計(jì)到工藝要求等各個(gè)細(xì)節(jié)結(jié)合車(chē)、船載使用通用要求去處理，方可安全可靠應(yīng)用于警用車(chē)輛和船只上。世博園內(nèi)外各個(gè)交通要道布防著多輛警用監(jiān)控車(chē)，在黃浦江水域上也設(shè)置了多艘偵測(cè)船只，負(fù)責(zé)江面水域交通安全的監(jiān)管。

3 存儲(chǔ)和編碼技術(shù)應(yīng)用

此次世博會(huì)上，對(duì)于數(shù)以萬(wàn)計(jì)的前端監(jiān)控設(shè)備采集圖像，以及多系統(tǒng)的拼接，整個(gè)視頻圖像的存儲(chǔ)及后期瀏覽技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。世博會(huì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用了兩種存儲(chǔ)格局：前端存儲(chǔ)格局和中心集中存儲(chǔ)格局。

前端產(chǎn)品對(duì)監(jiān)控圖像直接完成本地的錄制和保存，這就是前端存儲(chǔ)格局，此方法在緩解網(wǎng)絡(luò)流量和存儲(chǔ)壓力的同時(shí)，也可以避免集中存儲(chǔ)帶來(lái)的圖像丟失現(xiàn)象。一方面，可以說(shuō)前端存儲(chǔ)功能與以往的單片機(jī)大體相似，但是世博會(huì)應(yīng)用的前端存儲(chǔ)格局，能夠通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的接口提供所有內(nèi)容的集中共享。此功能是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的中心業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)所有前端存儲(chǔ)進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，并實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)空間和存儲(chǔ)內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這樣，用戶既可以直接登錄單個(gè)前端設(shè)備或者統(tǒng)一登錄中心業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行所有前端錄像資料的集中檢索和回放，保證用戶訪問(wèn)的靈活性和便捷性。

前端存儲(chǔ)格局，只是應(yīng)用在前端，并且是路數(shù)較少、存儲(chǔ)量不大的情況，但是當(dāng)面對(duì)世博會(huì)海量數(shù)據(jù)的匯集、處理、共享的情況，就必須由中心集中存儲(chǔ)格局來(lái)加以實(shí)現(xiàn)，而且此格局也解決了前端產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題，使存儲(chǔ)圖像丟失的情況。世博會(huì)如此大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，就必須采用更為先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備和存儲(chǔ)技術(shù)，其中典型的就是SAN、NAS以及iSCSI。在世博國(guó)家館監(jiān)控系統(tǒng)中采用的就是基于IP網(wǎng)絡(luò)的SAN存儲(chǔ)架構(gòu)。

SAN以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為中心，采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)具有較高傳輸速率的光通道連接方式，提供SAN內(nèi)部任意節(jié)點(diǎn)之間的多路可選擇的數(shù)據(jù)交換，并且將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理集中在相對(duì)獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)內(nèi)。世博會(huì)中，基于IP網(wǎng)絡(luò)的SAN存儲(chǔ)架構(gòu)全面兼容前端網(wǎng)絡(luò)數(shù)字產(chǎn)品的直接視頻錄入。在優(yōu)化系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，充分利用系統(tǒng)架構(gòu)，有效減少設(shè)備數(shù)量，降低整體系統(tǒng)的管理難度、維護(hù)強(qiáng)度，以及能源消耗。

世博會(huì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)以遠(yuǎn)距離監(jiān)控為主，圖像因其數(shù)據(jù)量大而需重點(diǎn)考慮解決方案，圖像的壓縮方式主要采用新一代的視頻編碼技術(shù)——H.264。早在2008年奧運(yùn)會(huì)，此壓縮方式就已應(yīng)用在當(dāng)時(shí)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中。在重要性能指標(biāo)——壓縮比方面，H.264具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比例，同等圖像質(zhì)量條件下，其壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。一個(gè)100G的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)H.264技術(shù)壓縮后，僅約為1G，壓縮比高達(dá)100:1，為用戶大大節(jié)省了下載時(shí)間和費(fèi)用。由于H.264技術(shù)中的高精度亞像素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、多針預(yù)測(cè)、去塊濾波器等技術(shù)，使得在獲得高壓縮比的同時(shí)，也能夠獲得高質(zhì)量、高流暢度的圖像。

此外，在網(wǎng)絡(luò)傳輸和操作方面，H.264解決了不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的丟包等問(wèn)題，并提供了網(wǎng)絡(luò)抽象層，使得H.264文件可以在互聯(lián)網(wǎng)、CDMA、WCDMA等不同網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行無(wú)誤、流暢的傳輸。并且H.264采用了簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)，不用繁瑣麻煩的選項(xiàng)就可以獲得比之前標(biāo)準(zhǔn)更多的壓縮性能。

4 展望：機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存

綜觀世博全局，安防行業(yè)未來(lái)主要會(huì)向幾個(gè)方向發(fā)展：一是前端產(chǎn)品趨向智能化、高清化、行業(yè)化發(fā)展。像世博會(huì)這種大規(guī)模的活動(dòng)，人流、車(chē)流致密復(fù)雜的情況下，就迫切需要前端設(shè)備可以代替人來(lái)分析一些事物，對(duì)遺留物體、人流統(tǒng)計(jì)、可疑車(chē)輛、非法闖入等行為進(jìn)行分析識(shí)別；近幾年網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，如：聯(lián)通CDMA無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)快速優(yōu)化提升，前端視頻監(jiān)控設(shè)備逐漸從模擬監(jiān)控設(shè)備轉(zhuǎn)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，隨著高清圖像傳感器技術(shù)、視頻壓縮編碼技術(shù)、大容量存儲(chǔ)技術(shù)、計(jì)算機(jī)及寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷提高，以及市場(chǎng)基礎(chǔ)的不斷膨脹，高清的時(shí)代即將到來(lái)?？萍紟?lái)的發(fā)展是翻天覆地的，未來(lái)是科技和智能的未來(lái)。二是與“互聯(lián)網(wǎng)、通訊網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)”三網(wǎng)結(jié)合，這三者帶來(lái)的將是遠(yuǎn)程監(jiān)控、移動(dòng)監(jiān)控和感知監(jiān)控，世博會(huì)中物聯(lián)網(wǎng)的概念被廣泛提及，作為其基礎(chǔ)的RFID技術(shù)在世博門(mén)票、手機(jī)票的應(yīng)用中得到驗(yàn)證。三網(wǎng)結(jié)合，必將使生活更加智能和便捷。