智慧機場監(jiān)控系統(tǒng)的組成、特點及應用方案

憑借在機場行業(yè)內(nèi)多年的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)和產(chǎn)品的開發(fā)、建設經(jīng)驗，基于領先的視頻智能、物聯(lián)網(wǎng)、云存儲、大數(shù)據(jù)技術及實踐，宇視科技從智慧安防的整體架構角度對系統(tǒng)的各層面進行融合設計，推出了能夠高效、穩(wěn)定運行的智慧、物聯(lián)、可視化指揮的機場IP智慧監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，為機場用戶提供態(tài)勢感知、服務優(yōu)化及智慧決策所需的基礎數(shù)據(jù)，以滿足智慧機場建設需求。

機場的智慧安全建設

智慧安全是智慧機場的重要組成部分，通過視頻監(jiān)控、空管、GIS、圍界報警、安檢等系統(tǒng)集成融合和數(shù)據(jù)挖掘，建立全方位、立體、主動安防體系，實現(xiàn)旅客流特征分析，避免不安全事件發(fā)生；飛行區(qū)資源利用、站坪保障等動態(tài)監(jiān)控和實時預警，最終為機場運行態(tài)勢管理提供決策數(shù)據(jù)。

機場智慧安全將以視頻監(jiān)控系統(tǒng)為核心，進行安防各子系統(tǒng)和其他業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及應用整合：匯聚各類感知設備的采集數(shù)據(jù)；對視頻、圖片進行視頻分析，將分析結(jié)果與視頻、圖片、定位信息等各類數(shù)據(jù)，基于二維/三維GIS地圖，可視化呈現(xiàn)給各部門用戶；周界告警、求助告警、視頻分析告警等各類報警信息也基于地圖綜合呈現(xiàn)，并聯(lián)動視頻圖像，用戶基于制定的預案和工作流進行安防事件的報警處理；同時視頻分析數(shù)據(jù)或定位數(shù)據(jù)也為離港系統(tǒng)、安檢系統(tǒng)、行李分揀系統(tǒng)、機坪檢察系統(tǒng)等機場核心業(yè)務系統(tǒng)提供參考數(shù)據(jù)；最終各類型的數(shù)據(jù)及分析結(jié)果提供給“機場運行態(tài)勢管理系統(tǒng)”，基于大數(shù)據(jù)的分析挖掘，進行態(tài)勢感知和智慧決策。

宇視智慧機場監(jiān)控解決方案

大中型機場的視頻監(jiān)控系統(tǒng)從系統(tǒng)應用特點，一般分為4大部分進行建設：航站樓、飛行區(qū)等區(qū)域的視頻監(jiān)控，智慧停車樓，陸側(cè)智能交通以及綜合安防平臺；小型機場根據(jù)自身需求進行裁剪，比如：只建設視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

1、航站樓、飛行區(qū)等區(qū)域的視頻監(jiān)控

航站樓、飛行區(qū)等區(qū)域的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在保障航站樓、飛行區(qū)安全運行，周界防入侵，配套區(qū)域安全防范等方面發(fā)揮著重要的作用。

1）前端系統(tǒng)

宇視前端產(chǎn)品包含功能豐富的全系列高清、超清網(wǎng)絡攝像機及視頻編碼器產(chǎn)品。近年來的機場應用當中，已全面部署高清網(wǎng)絡攝像機采集高清圖像，不同的位置、區(qū)域和功能訴求需考慮相應的特性：航站樓考慮玻璃幕墻內(nèi)外明暗影響，附近區(qū)域多選用寬動態(tài)攝像機；具有人臉抓圖功能的智能攝像機，為后端人臉識別服務器輸出人臉圖片，大幅提升分析性能，有效降低人臉分析的部署成本；飛行區(qū)、圍界等室外區(qū)域，宜選用星光級，在低光照時采集彩色圖像，同時攝像機宜內(nèi)置紅外，保證全天候清晰成像，針對周界的動點球機宜具有激光遠距離補光；飛行區(qū)的動點球機宜具有透霧功能；對于航站樓大廳空曠區(qū)域可部署少量超高清攝像機及全景攝像機，拍攝大場景圖像。

宇視的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端或物聯(lián)網(wǎng)攝像機可作為一個區(qū)域的信息采集節(jié)點，具有以下功能供用戶選擇：RFID識別，可精確定位工作人員、車輛、物體位置信息；WiFi Sniffer探測，可以收集出入機場人員的手機信息；GPS/北斗精確定位區(qū)域的經(jīng)緯度信息和球機的可視域；無線接入外部傳感器數(shù)據(jù)；采集終端還具有具有4G數(shù)據(jù)上傳、WiFi路由通信、千兆網(wǎng)絡連接能力。這些采集信息可作為檢索條件，進行錄像的快速檢索。

2）網(wǎng)絡系統(tǒng)

所有前端高清網(wǎng)絡攝像機（IPC）、編/解碼器通過網(wǎng)絡系統(tǒng)和監(jiān)控中心相連，實現(xiàn)各種信息的傳遞。宇視針對機場的不同工程環(huán)境，提供了豐富的、可靠的設備組網(wǎng)方式：IPC內(nèi)置的EPON口可以鏈式組網(wǎng)、可用于圍界監(jiān)控或其他線性部署攝像機位置；IPC內(nèi)置的光電口可滿足不同距離的接入、并可實現(xiàn)攝像機1+1光電串接，可用于飛行區(qū)、航站樓監(jiān)控；盒式高清解碼器支持HD-SDI輸出接口，可滿足90米距離監(jiān)視器連接，內(nèi)置光口可前置于監(jiān)控室外的監(jiān)視器位置；標清編碼器支持RRPP光環(huán)網(wǎng)。

機場視頻監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)務部門廣泛，對于關鍵部位監(jiān)控點，經(jīng)常會面臨機場指揮中心、機場公安分局、航站樓運管部、安檢信息機房等多個客戶端同時調(diào)用的壓力?；诹髅襟w轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)在應用過程中存在延時大、黑屏及圖像丟失等問題；宇視解決方案采用實時視頻組播方案，可以實現(xiàn)全系統(tǒng)數(shù)字圖像低延時（毫秒級）快速控制切換，滿足機場眾多部門、大量用戶同時調(diào)看圖像的需求，并且不存在傳統(tǒng)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)存在的性能瓶頸和故障風險點問題。

3）監(jiān)控中心

宇視依靠自身對IT和IP技術的深層理解，將各種IT和IP領域的先進基礎技術應用于監(jiān)控領域，開發(fā)出了適用于各種多媒體應用開發(fā)的開放中間件平臺IMOS--IP多媒體操作系統(tǒng)（IP Multimedia Operation System。監(jiān)控中心的核心服務器軟件基于IMOS平臺構建，含括VM視頻管理服務器、DM數(shù)據(jù)管理服務器、MS媒體交換服務器、接口服務器等軟件平臺設備。監(jiān)控中心還包括客戶端、解碼器和電視墻等設備。

系統(tǒng)的核心管理控制

VM視頻管理服務器，作為整個系統(tǒng)的核心信令管理服務器，該服務器主要用于系統(tǒng)認證、配置、控制、報警等所有核心信令的處理，不處理媒體流，具有高性能、高可靠性特點。DM數(shù)據(jù)管理服務器，對全系統(tǒng)分布式部署的IP SAN磁盤陣列進行統(tǒng)一的資源管理，配置和故障檢測。VM支持雙機熱備、N+1熱備等災備模式，DM服務器支持雙機熱備，保證核心管理服務器的無單點故障。MS媒體交換服務器為其他政府部門的視頻監(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)視頻，支持集群模式。

系統(tǒng)的對外接口

在監(jiān)控中心，可以部署多臺接口服務器實現(xiàn)不同系統(tǒng)對接，比如：接入既有視頻監(jiān)控系統(tǒng)；與門禁、周界報警、消防等其他安防子系統(tǒng)對接；向機場頂層綜合安防平臺上傳視頻分析結(jié)果數(shù)據(jù)、視頻/卡口/電警等的結(jié)構化數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)的可靠存儲及云存儲

為保證大規(guī)模存儲的性能及可靠性，機場大多采用存儲區(qū)域網(wǎng)絡（SAN）進行視頻存儲。FC SAN開放性不足、需單獨搭建FC光網(wǎng)絡，投資成本極高且后期維護復雜，到了高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設時期，被IP SAN快速替代。IP SAN標準化好，基于IP網(wǎng)絡部署，簡化投資及管理，已在許多大中型機場成功應用；尤其是隨著國家反恐法的頒布，機場后續(xù)很有可能要求存儲90天，IP SAN的成本優(yōu)勢更為明顯。

宇視創(chuàng)新的將iSCSI直存技術引入IP SAN磁盤陣列中，前端高清IPC、編碼器通過iSCSI協(xié)議將數(shù)字視頻信息以裸數(shù)據(jù)塊的方式寫入IP SAN盤陣中，這種端到端的存儲架構，無需傳統(tǒng)方案的轉(zhuǎn)存服務器，系統(tǒng)架構更加簡潔高效和可靠；考慮到系統(tǒng)的開放性，第三方支持ONVIF、GB/T28181標準的高清IPC，可以采用流直存的方式寫入IP SAN盤陣，實現(xiàn)與宇視前端相同的數(shù)據(jù)塊存儲模式和錄像訪問應用。宇視的C-Video讀業(yè)務連續(xù)性技術，在RAID組內(nèi)多塊硬盤損壞的情況下，可以讀出正常盤中的數(shù)據(jù)，最大限度的保證了視頻數(shù)據(jù)可靠性；N+M存儲備份技術，在某臺IP SAN陣列故障時，將此陣列承載的攝像機視頻流自動遷移到備用IP SAN陣列，保證了視頻數(shù)據(jù)寫的連續(xù)性。

宇視在直存技術之后，又創(chuàng)新的實現(xiàn)了CDS云直存系統(tǒng)（Cloud Direct Storage），通過云存儲管理服務器的調(diào)度，解除了攝像機與IP SAN的綁定關系，實現(xiàn)負載均衡和陣列故障時的存儲業(yè)務自動遷移。由于各攝像機的圖像均勻的分布在資源池中，因此可大幅提升錄像讀取的并發(fā)性能，當某臺IP SAN故障而尚未修復時，也可以讀出相關攝像機的大部分錄像數(shù)據(jù)，從整體上看，提升了錄像數(shù)據(jù)的讀連續(xù)性。

系統(tǒng)的視頻智能分析

為了解決當前行業(yè)內(nèi)視頻智能分析的諸多不足，如：采用通用服務器效率低、視頻分析算法準確度低、視頻分析系統(tǒng)封閉，宇視推出了Wise+智能分析系統(tǒng)架構。Wise+采用高密度計算架構、GPU/CPU混合應用、并行資源調(diào)度有效提升視頻分析效率，大幅降低投資成本，使大規(guī)模視頻分析應用成為可能；深度學習大大提升準確度、降低誤報率；結(jié)合大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)IPSAN中海量視頻的快速搜索；提供統(tǒng)一的應用和數(shù)據(jù)接口，可集成業(yè)界最優(yōu)秀的視頻分析算法。

視頻智能分析是實現(xiàn)機場智慧安全的重要技術手段，從應用需求可大致分為如下幾類：面向人員：人臉識別、人流計數(shù)、人群密度及熱度圖、排隊長度、進出區(qū)域及跨線檢測、高安全級別區(qū)域徘徊檢測等；面向機場資源：飛行器進出機位檢測、開關艙門檢測、機號識別等；輔助圍界報警系統(tǒng)的入侵檢測及自動跟蹤；面向大場景的全景拼接及飛行器跟蹤；海量視頻的快速檢索：以圖搜圖、基于特征信息的結(jié)構化搜索并形成視頻鏈，視頻濃縮；視頻質(zhì)量檢測。

系統(tǒng)的用戶界面

宇視提供B/S和C/S兩種架構的客戶端軟件，用戶的操作界面除了傳統(tǒng)的目錄樹結(jié)構，也可以是二維、三維地圖，實現(xiàn)基于地圖的、直觀的視頻快速調(diào)用；通過視頻終端的調(diào)度，將前端數(shù)字視頻流通過解碼器還原接入中心電視墻，實現(xiàn)數(shù)字矩陣的功能。

在手機、PAD等移動終端上通過APP軟件，實現(xiàn)實時視頻的調(diào)看、錄像回放；拍攝現(xiàn)場視頻、圖片并上傳IPSAN保存。移動終端、桌面終端之間的用戶通信，實現(xiàn)事件、視頻信息的快速推送，滿足應急事件處理的及時性。

二、智慧停車樓視頻監(jiān)控

機場智慧停車樓視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以減少車輛出入等待時間、方便尋找空車位和反向?qū)ぼ?，并記錄停車樓的視頻圖像，起到安防防范的作用。

機場智慧停車樓解決方案

1）出入口管理

車輛進入停車樓時，地感線圈觸發(fā)宇視的抓拍識別攝像機進行自動車牌識別、車輛前臉識別和看清車內(nèi)前排情況，攝像機控制道閘抬桿放行車輛；當車輛駛離停車樓時，抓拍識別攝像機識別車輛，如客戶已繳費，則控制道閘抬桿放行車輛，否則需客戶繳費駛離；系統(tǒng)可以將空車位信息在LED顯示屏上進行顯示，提示客戶本停車樓的空余車位情況；系統(tǒng)還可進行語音提示。

2）停車位誘導

宇視的車位識別攝像機可以進行2車位、3車位、6車位識別，識別停泊車輛的車牌信息，并可提供跨車位占用報警、無牌車輛提醒、人員徘徊檢測報警等安防增值功能。機場停車樓車位數(shù)量多，如果車位攝像機直接接入交換機，需要大量的交換機端口，交換機投資大，因此宇視的車位攝像機提供RRPP環(huán)網(wǎng)、手拉手鏈式組網(wǎng)兩種部署方式，大幅減少交換機的端口需求，降低部署成本；手拉手鏈式組網(wǎng)時，攝像機支持斷電逃生，保證鏈網(wǎng)的傳輸可靠性。車位誘導通過車位攝像機的指示燈顏色及車位誘導屏實現(xiàn)。

3）反向?qū)ぼ嚰白詣永U費

在停車樓的垂直電梯口部署自助繳費機及觸摸查詢機，客戶進行自助繳費以及車輛位置的查詢?？蛻粢部赏ㄟ^手機APP客戶端進行自助繳費以及車輛位置的查詢。

4）智慧停車樓系統(tǒng)管理

管理服務器進行全系統(tǒng)的抓拍識別攝像機、車位識別攝像機及IP SAN存儲設備的管理；統(tǒng)計管理全停車樓的車位信息，輸出空車位提示信息及誘導信息，地圖管理及反向?qū)ぼ囆畔⒐芾?；為收費系統(tǒng)及道閘系統(tǒng)提供相關數(shù)據(jù)；當停車位發(fā)生安防事件異常告警時，系統(tǒng)客戶端觸發(fā)圖像彈屏，告知管理員。IP SAN存儲保存抓拍識別攝像機、車位識別攝像機抓拍的車牌、車輛信息及識別結(jié)果，同時保存視頻圖像。

三、陸側(cè)智能交通視頻監(jiān)控

陸側(cè)智能交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)記錄進出機場區(qū)域的車輛信息、打擊違章行駛和違章停車行為、并進行非正常車輛的大數(shù)據(jù)分析，以及記錄機場道路的視頻圖像，起到安防防范的作用。。

機場陸側(cè)智能交通解決方案

1）前端設備

在機場陸側(cè)區(qū)域的路口部署卡口抓拍攝像機，識別車輛的車牌信息以及拍攝車頭、車輛前排信息；部署電子警察攝像機，識別車輛的車牌信息以及自動分析違法過程；部署球機進行路口的動點視頻監(jiān)控；在道路接近路口位置部署交通流量視頻檢測攝像機，進行車道流量、排隊長度等分析；在各道路部署槍機進行全路段的大場景視頻監(jiān)控；在禁停區(qū)域部署違停執(zhí)法球機，自動識別違章停車行為。路口的攝像機可以采用1+1兩臺攝像機光電串接，減少到路口設備項目的線纜部署；路口智慧管理單元提供多個電口和光口接入路口攝像機，實現(xiàn)抓拍圖片合成，分析車輛類型、車輛品牌、車系及年份等功能，管理單元可緩存數(shù)天的圖片信息、提高網(wǎng)絡中斷時信息存儲的可靠性；系統(tǒng)支持多種方式判定信號燈狀態(tài)：網(wǎng)絡版紅燈信號檢測器利用網(wǎng)絡將信號燈狀態(tài)給攝像機，路口智慧管理單元通過網(wǎng)絡與紅綠燈信號檢測器統(tǒng)一通信、并將交通流量參數(shù)通信給交通信號控制主機實現(xiàn)交通信號配時動態(tài)調(diào)整。

2）智能交通系統(tǒng)管理

智能交通管理服務器實現(xiàn)整個系統(tǒng)的管理；交通媒體交換服務器實現(xiàn)圖片信息、事件信息的復制、轉(zhuǎn)存、轉(zhuǎn)發(fā)；IP SAN實現(xiàn)圖片、事件、視頻等數(shù)據(jù)存儲；大數(shù)據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)套牌車分析、車輛常出沒點、跟車關聯(lián)分析等與車相關的大數(shù)據(jù)分析。

四、機場綜合安防平臺建設

宇視的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智慧停車樓系統(tǒng)、陸側(cè)智能交通系統(tǒng)均提供協(xié)議接口、SDK接口，可被機場綜合安防平臺集成，以構建機場頂層綜合安防平臺。機場綜合安防平臺通過數(shù)據(jù)總線獲取或分發(fā)數(shù)據(jù)，比如：與安檢系統(tǒng)、離港系統(tǒng)、行李分揀系統(tǒng)、控制區(qū)管理系統(tǒng)、機坪檢察系統(tǒng)等機場各業(yè)務系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)；系統(tǒng)還將建設安防數(shù)據(jù)庫，以存儲業(yè)務數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，成為智慧機場數(shù)據(jù)挖掘的安防數(shù)據(jù)源倉庫。

機場綜合安防平臺最終將各類型的數(shù)據(jù)及分析結(jié)果提供給“機場運行態(tài)勢管理系統(tǒng)”，基于大數(shù)據(jù)的分析挖掘，進行態(tài)勢感知和智慧決策。

五、宇視機場智慧IP監(jiān)控方案特點

宇視機場行業(yè)智慧IP監(jiān)控解決方案相對傳統(tǒng)監(jiān)控應用，具備以下特點：

提供完善的解決方案和全系列產(chǎn)品，涵蓋上述4大部分；

先進可靠的系統(tǒng)架構：基于NGN架構、將管理信令與媒體流分離，前端設備實時流和存儲流分離，實況組播，存儲端到端直存，存儲陣列N+M災備或云直存系統(tǒng)，核心服務器熱備或集群。

創(chuàng)新的存儲技術：宇視前端設備的iSCSI直存，第三方IPC的流直存，以數(shù)據(jù)塊而不是文件進行存儲，可實現(xiàn)秒級精確檢索和即時回放。CDS云直存系統(tǒng)及陣列內(nèi)的RAID NT磁盤虛擬化技術，進一步提升了錄像數(shù)據(jù)的讀連續(xù)性、讀并發(fā)性能和降低了多塊硬盤同時損害情況下數(shù)據(jù)丟失風險。

強大的運維管理系統(tǒng)：全網(wǎng)設備拓撲管理、錄像完整性檢測、視頻質(zhì)量診斷等；

前端設備豐富的組網(wǎng)技術：前端IPC雙絞線、SFP光纖、EPON光纖接入，光電1+1串接，車位攝像機RRPP環(huán)網(wǎng)或手拉手鏈網(wǎng)；

物聯(lián)網(wǎng)技術的融合：物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端和物聯(lián)網(wǎng)IPC，實現(xiàn)豐富的信息采集；

視頻圖像的智能分析：Wise+智能分析系統(tǒng)架構，而不是功能的簡單堆砌；

業(yè)務應用整合能力：采用SOA框架，對外提供全方位的平臺級中間件接口，可以將視頻資源開放給更多的行業(yè)應用處理使用；

優(yōu)良的品質(zhì)保證：從哈爾濱到三亞，從廈門到重慶，不同氣候環(huán)境、不同地域的超過20個千萬級機場大規(guī)模應用實證。

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