一、智能化+管理平臺=應急指揮技術支持系統(tǒng)(華寬監(jiān)控系統(tǒng))
這里介紹的,有引進吸收的國外先進軟件產(chǎn)品,也有根據(jù)國內和安防行業(yè)特點自行研發(fā)、有自主知識產(chǎn)權的軟件產(chǎn)品,經(jīng)過相關的軟硬件集成形成一套應急指揮技術支持系統(tǒng),之所以叫“技術支持系統(tǒng)”,是為有別于一般的信息支持系統(tǒng)。系統(tǒng)簡稱“華寬監(jiān)控系統(tǒng)”。
二、華寬監(jiān)控系統(tǒng)的設計理念
(一)解決監(jiān)控技術缺陷
在安防行業(yè)高速發(fā)展的今天,某些監(jiān)控技術缺陷造成的問題已經(jīng)累積到需要認真加以解決的程度。我們認為,著力于從技術上解決造成下列矛盾,是當前提升安防監(jiān)控設計水平的重要課題。
1.人與設備的矛盾
較大規(guī)模的視頻監(jiān)控室中,人的注意力和不斷增加的攝像頭之間有個剪刀差,這個差有不斷擴大的趨勢。在安防實踐中,這種趨勢勢必造成系統(tǒng)效率降低,監(jiān)控漏洞增加。作為監(jiān)控系統(tǒng)設計人員如何應對這一挑戰(zhàn)?
2.重點與一般的矛盾
華寬監(jiān)控系統(tǒng)將監(jiān)控對象分為一般區(qū)域監(jiān)控、特定區(qū)域監(jiān)控和重點要害區(qū)域監(jiān)控三類,將一般和重點加以區(qū)分,從而加強了監(jiān)控手段的針對性。
3.事前監(jiān)控與事后監(jiān)控的矛盾
目前大量使用的監(jiān)控手段,主要目的是便于在事后查找和分析信息。提供事件預警的技術和手段缺乏,成了監(jiān)控系統(tǒng)設計實踐中的短板。
4.舊系統(tǒng)與新技術的矛盾
面對日益復雜的監(jiān)控系統(tǒng)的相關技術信息,設計人員難以取舍。安防技術與戰(zhàn)場上使用的相關技術一樣,需要相當?shù)某墒於?。明知舊系統(tǒng)需要逐步更新,但可以選擇的技術在哪里呢?
(二)滿足更加務實的投資需要
隨著主要依賴政府財政支出的“平安城市”和“政府應急指揮系統(tǒng)”等大型安防項目的投資規(guī)模越來越大,其技術實用性和使用價值將不斷受到關注。人們開始理智評估安防系統(tǒng)投資的作用和效益,進一步挑戰(zhàn)設計人員現(xiàn)有的系統(tǒng)設計理念和方法。
被監(jiān)控的區(qū)域和狀況,有區(qū)別不同等級或重要程度的必要,并根據(jù)安防等級或重要程度不同實施不同的解決方案,應在資金投入、注意力投入和技術手段上有所側重。華寬監(jiān)控系統(tǒng)體現(xiàn)了這一“區(qū)別對待”的設計理念,華寬監(jiān)控系統(tǒng)是針對重點單位和要害區(qū)域的綜合應急管理系統(tǒng)。
一般區(qū)域監(jiān)控
一般區(qū)域通常是指公共場所,即群眾原則上可以自由出入、通過和停留的地方,如餐廳、商場、車站機場等待大廳和街道等場所。對這一區(qū)域的監(jiān)控,監(jiān)控對象往往是不特定的,一般不用專人值守,不需即時提取監(jiān)控信息,主要監(jiān)控目的是把監(jiān)控信息按一定規(guī)則存儲,便于事后查找和分析。
特定區(qū)域監(jiān)控
特定區(qū)域是指對出入、通過和停留有一定規(guī)則限制、或主觀上應有所注意的區(qū)域,如交通管理中的道路監(jiān)控主要是對這類區(qū)域的監(jiān)控。對這一區(qū)域的監(jiān)控,須有專人值守,并且需要人工即時提取監(jiān)控信息。
以上這兩種區(qū)域監(jiān)控,目前的監(jiān)控配置可以滿足。[nextpage]
重點要害區(qū)域監(jiān)控
重點要害區(qū)域,一般是指重點單位和要害區(qū)域,簡稱重點要害區(qū)域。其主要特征是:
1.安全級別高,對出入、通過和停留有明確、嚴格的規(guī)則限制的區(qū)域,如首腦機關、軍事、監(jiān)獄及高危禁區(qū)等;
2.若遭到侵害,會造成較大程度的生命財產(chǎn)損失或社會危害的區(qū)域,如電站、油氣庫、銀行、高級涉外酒店和高檔別墅等;
3.侵害發(fā)生時,對及時調度和處置能力要求較高的區(qū)域,如大型活動聚集地、公關禮賓通道、事故多發(fā)地等;
4.需要對不正常狀態(tài)即時報警的區(qū)域,如庫房、運行中的大型生產(chǎn)裝置、港口、交通樞紐等。
目前的安防監(jiān)控設計,很少如此定義相關區(qū)域;
目前的安防監(jiān)控,缺乏監(jiān)控這類區(qū)域的手段;
目前更多的情況是,用一般或特定區(qū)域的監(jiān)控手段使用于這一區(qū)域,投入極大,但與監(jiān)控目的相悖,效果自然有限,而危害極大。
三、應用新技術催生更有效監(jiān)控模式變革
(一)有效減少人力、提高效率的智能化監(jiān)控室
由于海量監(jiān)控設備與監(jiān)控人員工作能力之間的矛盾,使監(jiān)控設備的使用效率大大降低。華寬智能化監(jiān)控室是一臺顯示多任務綜合管理平臺界面(Hawk)的顯示器和一臺三維立體場景觀察系統(tǒng)(VF)的顯示器。一個監(jiān)控人員在智能監(jiān)控系統(tǒng)的幫助下,有效監(jiān)控的區(qū)域和事件相當于原來監(jiān)控室的一個團隊。
(二)建立多任務綜合管理平臺對視頻進行集約化管理
完善的技術管理平臺——華寬智能化監(jiān)控室的核心
多任務綜合管理平臺——Hawk
Hawk用于收集、整理來自一個或多個地點的監(jiān)控信息,并將其納入一個中央控制工作站中。使用Hawk之后,操作人員可以對所有監(jiān)控攝像機及安防傳感器進行連續(xù)監(jiān)控,確保對監(jiān)控威脅做出快速、高效的反映。即便攝像頭和傳感器數(shù)以百計,也可以通過一個地點對辦公大樓、機場、校園、體育館、軍事基地以及其它區(qū)域的多個地點進行同步監(jiān)控。
Hawk實現(xiàn)在一個監(jiān)控室內對地理上相距遙遠的不同地點加以監(jiān)控。操作人員可以監(jiān)視全球的不同地點并實時向應急反應小組發(fā)出指令。Hawk可以與各種雷達、傳感器和移動技術配合。這樣就可以實現(xiàn)對威脅的戰(zhàn)術分析和控制。決策者無論相距多么遙遠,都可以共享信息。在增加安全性的同時,降低了成本,節(jié)約了人力。
Hawk可以通過臺式或手提計算機實現(xiàn)實時漫游。它具有復雜的自動報警能力。一旦發(fā)現(xiàn)情況,可以向監(jiān)控室、警察、消防隊和其它保安或安防機構發(fā)送現(xiàn)場圖像。它可以智能化地將安置在不同地點的不同復雜程度和不同類型的監(jiān)視技術整合在一起,包括衛(wèi)星和地面?zhèn)鞲醒b置。
可接入Hawk的設備:
華寬監(jiān)控系統(tǒng)的開放式結構可以整合幾乎任何攝像頭和傳感器??山尤際awk的設備有模擬或數(shù)字的攝像頭、運動探測、圍欄探測、絆網(wǎng)、電子標簽(RFID)、智能傳感器以及可以輸出TTL(晶體管-晶體管邏輯)信號或干接觸封閉式(dry-contact-closure)信號的大多數(shù)裝置。[nextpage]
Hawk的主要功能:
1.通過單獨一個工作站監(jiān)控多個攝像機及傳感器。
2、通過工作站控制PTZ(云臺)攝像機。
3、根據(jù)事件需要在不同地點之間進行快速、方便的切換。
4、在大比例尺的2D影響圖上快速查看報警地點。
5、通過任何攝像機查看包括警報事件在內的實時視頻。
6、重放警報錄像剪輯,一協(xié)助對警報事件進行調查。
(三)智能報警系統(tǒng)——VA
1.VA可以減輕對于完全依賴人力持續(xù)監(jiān)控多個相機視圖以尋找監(jiān)控問題的需要。相反,每臺VA服務器可以持續(xù)監(jiān)控多達四臺相機的視頻,并僅在符合用戶定義條件的警報觸發(fā)時才警告用戶。VA不會疏忽、疲勞或分心,并且可以每周七天、每天24小時運行。
2、每四臺相機需要一臺VA服務器;每臺服務器可以檢測多種警報。每個場地可以安裝多臺VA服務器,并且可以通過單一工作站進行管理。
3、VA如何工作?VA中植入的軟件算法形成了一個智能監(jiān)控系統(tǒng)。與舊式監(jiān)控系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)減少了錯誤及騷擾報警的發(fā)生。VA采用視頻分析來確定視頻圖像中每個物體的位置及其它信息。視頻分析是一種通過分析視頻來檢測某些變化(例如遺留物品、游蕩行為、運動或邊界侵入)的科學。VA使用此類信息建立場景原有形態(tài)或應有形態(tài)的模型;并可作為參照與日后的畫面進行比較。VA采用視頻分析法對不同時間段像素變化進行分析,同時確定視頻圖像中的變化是否達到特定的報警條件。
通過設置VA可以對相機運動及環(huán)境運動(例如因為風吹、振動及其它不應觸發(fā)警報的良性變化造成的運動)進行補償。VA可以自動慮除正常及預期的環(huán)境條件,例如雨雪、陰影、搖動的樹枝或其它變化(例如由紅轉綠的交通信號燈)
通過設置VA可以根據(jù)像素大小區(qū)分不同大小的物體,從而使松鼠等較小物體不會觸發(fā)運動警報,而行人或車輛等較大物體則會觸發(fā)。
(四)三維立體場景觀察系統(tǒng)——VF
VA在傳統(tǒng)的攝像圖像中引入智能監(jiān)視功能,使得操作人員更清楚地了解安防形勢,更有效地做出反應。
VF所提供的對形勢的了解和把握,無論是在公共安全還是生產(chǎn)安全或是其它領域,都是其它產(chǎn)品無法比擬的。與目前常規(guī)閉路電視系統(tǒng)相比,VF的不同尋常之處在于它提供三維圖像,操作人員可以在所控制的區(qū)域內自由“翱翔”。在單一的三維圖像中,操作人員的視野可以向任何方向運動,看到建筑物背后或拐角的情況,或從房頂落到地面。這種效果在錄像上也可以實現(xiàn)。這對于現(xiàn)有的二維安防系統(tǒng)來說是一個巨大的超越。
四、技術的先進性與成熟度
(一)技術的先進性
由上述介紹可以看出,華寬監(jiān)控系統(tǒng)是由一整套高級計算機視頻處理技術的突破和銜接構成的,能夠綜合接受各種傳感器的輸入,并提供三維浸入式圖像,傳統(tǒng)的數(shù)百個顯示器可以被一個取代;這個系統(tǒng)可以單獨使用,也可以加入其他圖像處理和警報系統(tǒng)使用;它將指揮、控制與三維圖像、物體識別、跟蹤和各種報警系統(tǒng)相結合,就其對現(xiàn)代反恐、城市安全的作用而言,技術的先進性是明顯的。
(二)技術的成熟度
作為已經(jīng)應用于對公共安全的監(jiān)控管理平臺——Hawk最初是為美國軍方設計的,目的是通過配置大量傳感裝置實現(xiàn)對廣大地區(qū)無盲點觀察。[nextpage]
VA可視警告系統(tǒng),美國軍方和其它用戶也已經(jīng)使用了15年,用于偵測運動的、違規(guī)的和隱藏的物體;其所發(fā)出的警告可與VF和Hawk共同作用。本技術中使用的固定式攝像機與可追蹤、可變焦PTZ攝像機配合技術、對攝像機的震顫進行持續(xù)補償,實現(xiàn)無干擾監(jiān)視的技術等等,所用到的專利技術是耗資數(shù)百萬美元歷時十多年的研究成果,包括利用計算機對攝像圖像的穩(wěn)定、增強和分析方法。這些技術經(jīng)受了戰(zhàn)爭環(huán)境的考驗,例如科索沃戰(zhàn)爭中的無人駕駛飛機攝像偵查就使用了該技術。該技術已經(jīng)被美國政府、軍方和商界廣泛應用于美國國內和世界各地的重要安防設施。
上述安防監(jiān)控產(chǎn)品于2004年被美國商業(yè)部批準用于商業(yè)用途的。
(三)面向中國市場,提供完善的技術服務與可靠的技術保障
1.核心軟件的合法授權代理商
2.針對中國用戶和市場的特點,進行引進創(chuàng)新工作,更好的為中國用戶服務。
五、華寬監(jiān)控系統(tǒng)的使用環(huán)境
(一)軟硬件運行環(huán)境
1.運行MicrosoftWindowsXP或WindowsServer2003的服務器或個人電腦。
注:華寬監(jiān)控系統(tǒng)軟件包目前不兼容MicrosoftWindowsVista。
2.使用VideoFlashlight?(三維立體場景系統(tǒng))時需要6000系列或以上的NVIDIAGeForce顯卡。
3.2GB以上內存。
(二)視頻輸入
1、數(shù)字攝像頭支持使用MJPEG壓縮方式的網(wǎng)絡視頻。
2、因模擬攝像設備輸入均通過Winnov捕捉卡,故無兼容問題,各種品牌均可使用。模擬攝像頭支持使用Winnov捕捉卡的模擬視頻。
(三)視頻出輸
本系統(tǒng)輸出的警報剪輯視頻采用標準的WindowsAVI格式保存。