智慧营区可视化保障系统方案
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投标日期:****
军队肩负着守护国家安全、人民福祉以及维护世界和平的重任,其工作性质尤为注重信息安全的严格把控。针对这一核心需求,对营区的可视化安全保障显得至关重要。在国家最高军事领导人的指导下,如军委主席XXX在多次对各战区的考察中明确表示,军队的发展路径必须坚定不移地朝着信息化迈进,以推动其建设的加速升级。这一举措旨在强化信息时代的作战理念,包括信息主导的决策、体系化的资源支持、精良部队的实战效能以及联合力量的制胜策略。中国国防政策文献《中国的军事战略》屡次强调,致力于构建信息化部队,以应对并赢得信息化战争,这促使国防和部队改革向纵深发展,以培育独具特色的现代作战理论和战略思维。
当前,鉴于提升部队安全与保障战斗力的需求,亟待运用高级别的科技安全措施构建智能营区,以实现部队的可视化管理。这旨在强化安全防护手段,提升技术水平,确保营区设施安全,并促进安全信息的无缝连接。因此,建设智慧营区可视化系统已经成为当前信息化建设的首要任务,势在必行。
营区的可视化管理体系建设应着重强化人事、车辆进出、军需物资与训练场管理,确保通过集成的监控系统,首长能够远程实时监控关键区域的动态。系统应具备全面覆盖的重要场所记录功能及智能预警机制,使首长即使身在千里之外,也能如同近在咫尺般掌握部队营区和战士训练的实时情况。此举旨在提升部队的安全防护能力,优化整体管理效能,从而在新时代背景下推动军队管理的科技化转型,切实依赖科技强化保障、增强军力并提升工作效率。
当前军队营区的信息技术水平有待提升,各系统独立运作导致资源分散与利用率不高。在系统构建、资源共享以及业务融合方面,存在一系列亟待优化的关键环节。
1)当前前端视频感知系统的硬件设备陈旧,功能不完善,标清视频显示效果欠佳,且缺乏智能化集成。
2)周界防线广阔且绵延,常常处于无人看管的状态,潜伏着翻越入侵的风险。
3)入口与出口的管控措施主要依赖于纸质登记和人工操作开启,然而这导致了效率低下且存在较多管理漏洞。
4)人员进出记录,包括营区宿舍楼、办公楼门禁管理、考勤签到等环节存在缺失,这将对可能发生的泄密事件追踪造成困难。
5)高级别保密空间如机要室、档案室目前主要依赖岗哨值守、书面审核和普通门禁系统来确保涉密载体的安全,然而,这些单一且被动的防护措施难以有效阻止潜在威胁。
6)车辆在营区内的行驶管理目前主要依赖纠察官兵的人工监控,未能实现有效的监督管理与警示效能。
7)军需物资仓库,如枪械库及弹药库,其仓储动力系统与环境检测系统独立运行,导致监管操作复杂,效率受限。
8)当前指挥中心的集成化程度不足,图像清晰度存在问题,已无法适应现代军事活动的需求,无法实现对营区保障全面的信息化统一集成与智能化协同操作。
以下是根据部队信息化建设日益增长的需求,对智慧营区的'人员、车辆、武器装备、弹药与事务'可视化保障系统建设所进行的深入需求分析。
1)要求全面覆盖军队营区及其周边区域的视频监控系统,注重周界监控。监控点的布局需依据地理环境和部队的重点关注,遵循科学布设的原则,灵活适应地形,兼顾固定与移动监控设备的配置。具体策略是结合细节可视球机与宏观可视枪机(即云台)的运用,对关键区域(原标清或模拟点位)实施高清多功能设备的升级替换,以实现全高清监控效果。最终目标是构建一个立体化、多层次的安防体系,确保对人员、车辆及物体活动的全方位影像信息采集。
2)军队营区应实施严密的边界防护措施,引入智能监控预警系统,以预防并迅速响应任何潜在的入侵事件。一旦发生突发侵入,系统能高效整合报警数据,自动定位到最优监控摄像头,并在电子地图上实时显示现场画面。通过对事件现场的动态监控,持续追踪并锁定目标,为应急响应提供直观的视频支持。同时,系统依据预设的应急方案,对突发事件进行精准处置。
3)营区出入口作为人员与车辆的通行要道,肩负着记录进出人员的详细资料(包括身份信息)、车辆信息以及精确的时间戳的重要职责。同时,通过智能化的权限识别系统,我们旨在源头上实现对人员和车辆的精细化管理。
4)为强化营区安全管理,需构建智能可视的各安全等级门禁管理系统。目标是实现办公楼、宿舍楼等区域的进出行为的精细化管理,并对机要室、档案室、保密室实施严格的权限控制与视频联动监控。此系统旨在确保对巡查状况、人员出入记录的严谨执行,同时实现实时的巡查预警功能,以及对营区兵力部署和人员动态的即时掌握。
5)为确保军事管理效能,拟在营区内的办公楼、宿舍楼安装门禁系统,该系统将记录详实的进出人员及其时间信息,以便执行官兵的考勤与签到工作。针对机要室、档案室等具有高度保密性的区域,我们将实施高级别的人员管理系统,严苛记录所有涉密场所的人员进出状况。同时,所有门禁点的活动将与现场实时视频联动,便于管理人员即时审核与确认,视频资料将留存备查,以支持事后的追溯与核实。
6)营区内须配置智能监控预警系统,针对主要道路和急弯路段部署测速抓拍设备,以高效提取车辆动态信息,并与岗哨形成联动机制,确保车辆行为得到有效管控及记录存档。
7)重要军需物资仓库,存放于军事营区,其中涉及危险品与易燃易爆品的储存。针对此类设施,应实施全面的视频监控,采用防爆型摄像机实时记录现场动态。同时,整合环境与设备管理系统,实现对现场环境参数的精确采集,并通过联动机制调控相关动力设备,确保仓库环境始终保持在科学设定的安全阈值内。
8)营区指挥中心需整合视频监控体系、周界保护装置、人员管理系统、车辆管理系统、枪支安全防护系统以及全方位巡查网络,旨在构建一体化平台,实现各系统的无缝对接与报警联动功能。
军队智慧营区可视化保障系统的建设目标,是建设一个以营区可视化感知为基础,多系统资源共享、多维度互联互通为核心,将各技防管理手段融为一体的综合性系统。该系统将融合先进的物联网技术、视频智能分析、视频浓缩播放、智能跟踪、热成像技术、系统运维管理技术等前瞻性应用技术,为军队智慧营区可视化保障向网络化、智能化、一体化发展奠定技术基础,推动军队营区信息化管理向智能、高效的精确保障目标迈进。
在系统设计环节,我们严谨对待信息共享需求,对各系统实施结构化与标准化构建。通过精心设计的系统间交互机制,将它们有机地整合,形成一个全面且一体化的军队营区可视化安全防护体系。此体系旨在实现人防、物防与技防的深度融合,以确保全方位的保障效果。
设备网络化,全方位易扩展
构建基于全IP网络架构的系统,旨在实现设备的无缝接入、高效管理和灵活扩展。通过全方位部署监控报警设备,确保监控范围覆盖无遗漏,从而构建出一个完整且智能化的监控报警体系。
人员受控化,阻破坏防泄密
通过集成门禁管理和人员通行系统,对营区官兵及访客的活动区域实施严格的管控,确保有效约束和监控各类人员的行动轨迹。
车辆可视化,严秩序控权限
构建内部营区与外部社会车辆的进出权限管理系统,集成测速技术以实现对营区内车辆活动的可视化监控,从而确保高效的车辆秩序管理。
>报警智能化,高精确多联动
借助先进的视频智能分析技术,该系统能够实时监控周界安全,对潜在的入侵行为、徘徊现象进行预警,并在识别到异常后迅速启动联动机制,对相关系统进行响应。
管理一体化,便管理深应用
开发一体化的智慧营区综合管理系统,旨在实现对枪械弹药等军事供给物资的全方位监控,并通过整合多个子系统,推动跨应用之间的协同联动。本平台着重深化对军队特定业务领域的深度应用研究。
本方案设计遵从以下几个原则:
系统可靠性
系统的可靠性被视为首要任务,无论在系统设计、生产设备还是调试阶段,均严格遵循军队行业标准及国家的安全技术防范规定。
>系统稳定性
所有产品均具备高度成熟与稳定性,一旦配置完成,即可实现无需人工干预的运行模式。系统能够在长时间内保持稳定且可靠的性能表现。
系统开放性
该系统具备全面的互连能力,通过提供二次开发接口,实现与其他各类系统的高效整合与兼容对接。
系统发展性
在设计初期,注重其未来发展潜力的前瞻性考量,旨在减少后续发展阶段的成本投入,从而确保系统的可持续健康发展。
更安全、更高效
该系统具备强大的安全防护机制,能够有效地防止未经授权的使用、访问、篡改或破坏,确保了严格的权限控制。同时,借助先进的存储技术,高效且稳定地实现了海量数据的存储,显著提升了数据存储的安全性和效率。
易操作性及实用性
1)设计了用户友好的全中文界面,旨在精确呈现详尽的信息,并通过智能化的引导与提示,使得操作人员能够轻松上手,实现高效使用,具备卓越的易学性和易用性。
2)系统设计注重易用性和高效性,简化操作流程,确保各类文化背景的使用者以及相关管理者能顺利上手操作。
3)系统具备卓越的容错性能,即使面对各种可能的误操作,也能确保系统的稳定运行,不会导致混乱。
序号 |
文件名称 |
文件编号 |
1 |
《重要军事目标安全技术防范工作规定》 |
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2 |
《关于军用安全技术防范产品实行安全认证制度的通知》 |
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3 |
《中国人民共和国公共安全行业标准》 |
GA/T75-94 |
4 |
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 |
GB50343-2004 |
5 |
《视频技防监控系统工程设计规范》 |
GB50395-2007 |
6 |
《安全防范系统验收规则》 |
GA 308-2001 |
7 |
《视频安防监控系统技术要求》 |
GA/T367-2001 |
8 |
《智能建筑设计标准》 |
GB/T50314-2000 |
9 |
《综合布线系统工程设计规范》 |
GB50311-2007 |
10 |
《视频安防监控系统技术要求》 |
GA/T367-2001 |
11 |
《入侵报警系统技术要求》 |
GA/T368-2001 |
12 |
《入侵报警系统工程设计规范》 |
GB50394-2007 |
13 |
《出入口控制系统工程设计规范》 |
GB50396-2007 |
14 |
《安防人脸识别应用系统》第2部分:人脸图像数据 |
GA/T922.2-2011 |
15 |
《机动车号牌图像自动识别技术规范》 |
GA/T833-2009 |
16 |
《汽车号牌视频自动识别系统》 |
JT-T604-2004 |
17 |
《电磁辐射防护规定》 |
GB8702-88 |
18 |
《出入口控制系统工程设计规范》 |
GB50396-2007 |
...... |
...... |
...... |
构建军队智慧营区的可视化保障体系旨在克服传统技防、业务与运维系统各自孤立的局限,推进全面整合,形成一个综合性的管理平台。该平台的核心在于信息资源共享、互通互联,以及智能营区的预警能力提升。其架构包括以下关键模块: - 视频监控与周界防护 - 在线人员管理(涵盖门禁控制、实时巡逻和访客管理) - 车辆管理(包括出入口控制、车底安检和视频识别点) - 枪支安全管理 - 无人机的立体巡检 - 军需物资防护 这些系统通过监控中心和数据中心的建设,深度融合于可视化的综合管理界面,实现了各子系统间的无缝协作与按需交互,进而达成技术联防和整体统筹的高效管理效果。
以下是军队智慧营区可视化保障系统所呈现的拓扑结构图。
1.1 军队智慧营区可视化保障系统的体系结构示意图形
军队智慧营区的信息化保障体系构建主要包括以下九个组成部分: 1. 视频监控系统 2. 周界防护体系 3. 人员管理系统 4. 车辆管理系统 5. 枪支安全管控与预警系统 6. 无人机全方位巡查系统 7. 军需物资防护设施 8. 中心管理平台 9. 指挥中心
一、视频监控系统
作为营区可视化保障体系的核心组成部分,视频监控系统主要构成包括各类智能摄像机、传输控制设备、视频存储装置、大型显示屏、相关应用软件及辅助设备。智能摄像机依据营区建筑规划和用户关注焦点,科学部署,实现对全时段、全方位的视频监控覆盖。其内置的侦测算法提升了视频数据的应用效能,从而优化了营区安全防护的工作效率。通过传输控制设备,各级首长在指挥中心的大屏幕显示器上能实时掌握营区的整体态势;视频存储设备则负责存储和检索历史数据;智能分析设备则能迅速锁定有价值的视频信息,强有力地支持营区保障工作的数据需求。
二、周界保障系统
系统构成:周界保障体系由环绕院墙周边的振动光纤或电子围栏设备构建,其核心功能是监控并预警对营区外围及重要区域的侵入行为。该系统具备与视频监控系统的联动功能,便于即时验证警报信息;同时,它还能与警报装置和照明系统联动,对不法行为产生威慑效果。
三、人员管理系统
人员管理系统的核心功能在于电子化管理营区内的官兵及来访者的身份识别与权限分配,主要包括门禁系统、人员通道系统以及访客管理系统。此系统旨在提升用户体验,减轻营区管理负担,同时通过精细化区域进出权限设置,详实记录营区内人员的活动轨迹。
四、车辆管理系统
营区出入车辆包括内部车辆与访客车辆,车辆管理系统即通过出入口管理子系统、车底扫描子系统、微卡口测速子系统对所有车辆电子登记、安全检查、智能行为规范。出入口管理子系统主要由车牌识别摄像机、道闸、控制终端组成,基于车牌信息与白名单对进出车辆智能识别、自动抓拍,执行放行(拒绝、报警)。车底扫描子系统则通过数字线阵成像技术,对进出车辆车底扫描成像,完成车底违禁物品安全检查。微卡口测速子系统应用于营区道路,对过往车辆行为记录,一旦有超速等违规行为,则产生报警与警告。
五、枪支安全管控预警系统
枪支安全管控预警系统由枪支离位子系统与枪支定位子系统两部分组成。枪支离位子系统主要包括:离位器、离位探测器、处理器,能对动态枪支、应急枪柜等实施全天候实时监控。枪支定位子系统主要包括定位器、追踪器,可准确判定被抢、丢失或藏匿枪支的位置,引导应急分队有效处置。枪支安全管控预警系统可与视频监控系统形成联动机制,多维度实现枪支精细化管理。
六、无人机立体巡查系统
作为营区空中防护的重要可视化工具,无人机立体巡查系统运用多旋翼无人机执行全方位立体巡查与空域不足区域的补充监控。该系统由以下五部分构成:飞行器、配备高清摄像头的云台、地面数据接收和处理的地面站、确保信息流畅传输的通信网络,以及核心的控制指挥中心。
七、 军需物资防护系统
军需物资防护体系专为军营内的油料库、弹药库提供全面防护,其构成主要包括视频监控系统和环境与设备管理系统。视频监控系统采用防爆及测温型热成像摄像机,执行前端可见光视频采集与精确温度测量任务。环境与设备管理系统由动环服务器和前端感应器构成,旨在实现远程动力环境参数的实时监测与管理。两系统协同运作,形成高效防护机制,确保军需物资仓库的全方位安全防护。
八、指挥中心
营区可视化保障指挥中心主要包括服务器设备、解码拼控装置、上墙显示设备、集中存储设施及大屏幕显示设备。这些设备整合了七个系统的视音频资源与非视频数据,实现一体化编码、操控与输出。它们共同支撑着整个系统的信息展示与画面呈现功能。
九、管理平台
该管理平台选用iVMS-8390军警可视化综合管理系统,集成了包括安全保障、人员管理、车辆管控、地图应用、系统运维以及配置中心在内的多项业务。作为以军队、军工和武警行业的日常安全保障为中心,该平台进一步拓展至行业特有的业务领域,构建了军品级的可视化综合管理体系。
根据军队营区的可视化管理特性,我们将构建一个以指挥中心为中心的高效、安全且全面覆盖的可视化系统局域网。我们的组网设计策略分为三个关键层级:核心层、汇聚层和接入层,采用星型网络架构。如图所示,通过虚拟化技术,接入层、汇聚层和核心层得以水平整合,以优化设备资源分配和提供冗余备份。此外,整个网络运用VLAN等技术,为用户提供端到端的业务传输路径,实现了基于逻辑的用户组和应用数据的安全隔离,从而实现了局域网的纵向虚拟化处理。
图2。局域网组网结构示意图
一、网络核心层
在虚拟架构内,通过运用虚拟热备份技术,实现了多台核心设备的协同工作与高效备份。
实现控制平面和数据平面所有信息的冗余备份和无间断的数据转发,从而增强网络架构的稳定可靠和传输性能,同时消除了单点故障,避免业务中断;支持高密10GE以太网端口,充分满足营区指挥中心的应用及未来发展需求;通过分布式跨设备链路聚合技术,实现多条下行链路的负载分担和互为备份,从而提高整个网络架构的冗余性和链路资源的利用率;整个虚拟架构共用一个IP管理地址,简化网络拓扑管理,提高运营效率,降低维护成本;采用开放应用架构,支持网络安全等业务插卡模块,可以集成防火墙模块、IPS模块、ACG应用控制网关模块等,通过产品的融合实现网络安全一体化的解决方案。
二、网络汇聚层
构建于各建筑物设备间的网络结构中,汇聚层交换机需采用无单点故障设计理念,关键组件如主控板与电源风扇均采取冗余设计,确保电信级别的高可用性;具备标准化和可扩展的访问控制列表(Access Control Lists, ACL)功能,既便于用户灵活配置,又能有效节省资源,满足对营区网络资源访问权限的严格管控需求;支持多种绑定方式的集成,包括IP、VLAN、MAC地址及端口,以实现精细化管理,简化操作流程并降低管理成本;提供毫秒级的链路聚合能力,便于根据实际需求轻松扩充网络容量,同时保证高效稳定的网络性能;内置完善的故障检测机制,能在毫秒级别内察觉并响应链路故障,确保网络的高可靠性。
三、网络接入层
包含所有前端设备的接入层交换机,一般就近部署在设备间或设备箱内。根据现场网络设备的接入需求选择交换机的接口数和数量,建议采用全千兆线速转发以太网交换机,提供灵活的自适应以太网端口接入密度。支持虚拟化技术,可以将多台交换机连接形成一个逻辑上的独立实体,从而为用户构建高性能、易管理、易扩展、低成本的千兆到终端的解决方案。
营区的第一道安全防线依托于制高点的嘹望塔,通过高空监控设备和热成像技术,实现对全营区的全方位宏观防护。第二道防线沿营区周边设立,着重守护出入人员车辆通道以及防范周边入侵事件。第三道防线则围绕重点防护目标和营区道路,运用智能技术进行细致的布局。第四道防线深入至重点单位内部,实施人员管控、武器管理及环境管理等精密防护措施。最后,立体防护体系通过无人机进行全方位立体巡查,构建起涵盖整个营区的多层次、多维度前端感知防护网络。
依托营区各制高点(眺望塔)作为监控核心,我们在此部署激光型摄像机、热成像设备及鹰眼系统,对营区进行全面且无死角的监控。通过激光补光技术、融合热成像图像与1600万像素的360°多Sensor拼接可见光图像,确保远程、防火监控以及对营区整体态势和微小细节的精确追踪。
第二道安全防线依托于营区周边区域,通过实施周界防护体系、访客管理设备、门禁控制系统及出入口车辆监控系统,着重保障出入口人员与车辆的安全,以及防范区域入侵事件的发生。
第三道防护屏障通过集成智能监控系统、人脸识别摄像机以及周边警戒报警装置,对核心防护区域周边及营区道路实施智能化防护措施,确保实现‘行人经过必留影像、车辆经过必有记录’的效果。
第四道防护屏障通过整合人脸识别监控设备、枪械保管设施以及环境监控系统,对核心区域实施精确的人员配置、枪支管控与环境维护措施。
多旋翼无人机在全营区的部署实现了立体防护圈的无缝覆盖,通过空中补盲与三维立体巡航策略,构建了无死角的全方位防护体系。
军队智慧营区可视化保障系统将依托平台电子地图导航,以'智能预警与联动应用、互联互通整合'为核心,构建一个集成视频监控管理、周界防护、人员管控、车辆管理、枪支安全、立体巡查及军需物资防护等多元技防手段的综合管理系统。该系统融合了物联网技术、视频智能分析、自动追踪监控、视频质量诊断、视频浓缩播放、图像拼接、智能透雾、高空监视、红外热成像、智能后检索及系统运维管理等前沿技术,旨在通过事前防范、事中响应和事后分析,为营区安防事件提供强有力的技术支持。其目标是打造一个'严密的人防部署、完善的物防设施、先进的技术手段、统一的联防协同、高效的应急处置'的全方位安全保障体系。通过预知、预判和预防,实现对各类事件的有效预警与处置,从而强化营区安全防护和应急应变能力,防止泄密、间谍活动、外来侵入、内部管理疏漏和枪支丢失等严重安全问题,确立科学管理与高效监管的新模式,确保营区持续保持安全稳定的状态。
系统设计采取逐级防护的策略,以包围圈的形式全方位守护营区,技术防范手段遵循从简到繁、由低密度到高密度的原则,确保营区的各个维度,无论是点、线、面还是立体空间,均得到严密保护,确保全面的安全性。
系统集成了营区内的全方位安全防护体系,涵盖视频监控、周边防护、车辆管控、人员管理及武器装备管理等环节。通过一体化的应用平台,实现了不同系统的数据共享与实时通信,以及报警联动反应,从而显著提升营区的整体预警协同防护效能。
系统广泛采用前沿智能分析技术,涵盖前端智能拼接、视频行为分析、自动追踪、人脸识别与车牌识别、智能透雾、视频质量诊断、智能后检索、视频压缩播放以及视频摘要等多元手段。对实时和回放视频进行逐帧深度分析,自动筛选出关键信息,从而减轻值班人员负担,使他们能专注于具有‘实质价值’的视频监控。智能技术的应用如同配备了一支永不疲倦的守护队伍,将被动监控转变为主动预警,旨在实现营区安全的‘预先预防、事中响应、事后剖析’全方位防护策略。
系统集成电子地图功能,实现各类技防设备的地理位置与实时状态的全景观摩。通过电子地图,用户能够直观查看设备关联的视频、报警详情,并进行报警设备的布防与撤防操作,门禁设备的开关控制,以及对讲设备的呼叫和广播管理。这样的设计极大地便利了营区领导的远程指挥调度工作。
视频监控系统的构建依托于营区局域网的网络传输架构,通过灵活配置各类摄像机的视角互补与图像融合,实现了无缝且多维度的监控体系。该系统具备广泛覆盖、高度智能化及实战效能显著的特点。前端设备选用全网络摄像机,其信号经由营区局域网传输至中心存储,采用CVR网络直存技术。中心机房设于指挥中心附近,内部集成了存储子系统、管理控制子系统以及集成联动功能,作为可视化管理系统和软件平台的核心驱动力。
作为可视化保障体系的核心要素,视频监控系统旨在全方位提升营区大院的安全管理水平。它支持训练指挥的精准实施,对库品进行实时监控,以及对警情的后续追踪分析和关键证据的提取。这些功能有效地强化了指挥决策的可视性和时效性,为高效指挥提供了强大技术支持。
该系统方案构建于稳固可信的军用局域网架构上,其特性包括全网络数据传输、数字化存储与集中式操控与显示。系统核心组件包括前端摄像头装置、视频显示设备、控制键盘、视频存储设备、配套的应用软件以及各类支持和辅助设备。系统设计注重灵活性与兼容性,旨在便利未来的扩充需求及与其他系统的无缝衔接。
, 图3。 视频监控系统拓扑示意图
4.1.2.1布防设计
4.1.2.2布防原则
在制定营地监控点位的选择准则时,我们着重考量以下几个关键因素。
1)营区制高点宏观监控、营区防火的需要;
2)对营区出入口人员与车辆的进出管控需求
3)营区周界防入侵监控管理的需要;
4)营区内道路人、车行为监控管理的需要;
5)机要区域外围防入侵监控管理的需要;
6)对办公楼及涉密场所内部员工的监管与管理需求
7)对枪支弹药及军需物资的防护监控管理需求
4.1.2.3监控点设计
按照既定的选取准则,并遵循全面时空覆盖、无遗漏监控的指导思想,营区的主要监控点位部署规划如下。
1)监控策略:依托营区内各重要制高点(眺望塔),如安装激光式(热成像)摄像机及鹰眼设备,实现对全区域的全方位监控。
2)周界防护策略:采用高清星光级网络智能分析摄像机沿围墙进行连续安装,每两台设备间的间距控制在75米。同时,配置高清变倍星光球机,实现对周边区域的自动追踪监控。对于安全需求特别高的军事单位或关键周界地带,推荐选用热成像双光谱网络智能筒型摄像机,以增强入侵检测的灵敏度。
3)1. 车辆管控:在营区大门出入口的车行通道,安装高清车辆抓拍摄像机,实施进出车辆的身份权限管理。 2. 人员监控:在人行通道设置高清星光级枪机及半球摄像机,对进出人员进行全方位监控。 3. 鹰眼监控:在出入口制高点部署鹰眼摄像机,实现对出入口区域的全面宏观监控,并具备对进出目标的详细追踪功能。
4)智慧监控系统部署于营区道路,实现对关键路段的全方位监控。系统具备全画面分析功能,能精确识别车牌号码、车牌颜色、车身颜色以及车型。同时,还对过往车辆进行速度检测,并对异常情况进行报警并实时上传数据,以规范和管理营区内车辆动态行为。
5)外围监控策略:在关键建筑周边部署高清星光级网络智能分析摄像机,采用连续安装的方式,每两台摄像机之间的间距维持在75米。同时,配备高清变焦星光球机,实现对周边区域的非法入侵者进行自动追踪监控。
6)针对核心区域:在楼梯间、电梯厅及走廊等重要区域设置室内监控摄像头,实现实时监控内部人员活动。
7)安防措施:在专用的枪械库与军需物资仓库内安装防爆监控摄像头,实现实时对枪械及各类军事供给品的全方位监控。
8)公共区域(训练场)监控策略:针对营区内的开阔地带(训练场),我们将在周边制高点实施拼接摄像头的全方位监控,以覆盖大面积区域。对于需要细节捕捉的关键区域,则会配置高清可变焦星光摄像机。
4.1.3.1传输要求
网络视频监控的传输特性主要关注以下几个关键要素:信号完整性、带宽容量、传输范围、媒介类型、设备供电以及安装布局。尤其强调监控系统的上行带宽需求,应预留适当余量,以适应摄像机在捕捉快速变化场景时可能出现的峰值码流。在传输距离的考量上,需依据系统覆盖区域内的多元环境条件,通过灵活的传输策略,确保信号传输的稳定与可靠性。
同时,网络性能指标应符合通信行业标准YD/T1171-2001中所规定的1级(交互式)或1级以上服务质量(QoS)等级标准。例如:网络时延上限值为400ms,时延抖动上限值为50ms,丢包率上限值为1/1000等。视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议;图像格式为960P及以上时,网络传输的视频帧率不低于25帧/秒。
4.1.3.2传输链路
视频监控前端设备的网络接入主要有两种方式,一种是通过非屏蔽双绞线传输,根据《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007的要求,前端设备到接入层交换机的非屏蔽双绞线传输线缆总长度不应超过100米;另一种是采用“光纤+网络光端机”的模式传输,通常用于周界围墙等需要远距离传输的室外监控设备。局域网主干布线采用单模光缆,并考虑链路冗余备份。
4.1.3.3网络带宽
在网络带宽规划设计中,关键要素包括前端设备至监控中心的连接、监控中心之间的通信、以及用户终端接入监控中心的需求。以130万像素的960P摄像头为例,其数据传输速率大约为2Mbps。因此,单路摄像头所需的网络带宽为2Mbps,若考虑24路同时运行,所需的总数据传输带宽将是:
2Mbps(视频格式的比特率)(摄像机的路数)=48Mbps(上行带宽)
当1台接入层交换机连接24个960P高清网络摄像机时,所需的最小上行网络带宽应不低于48Mbps;而如果连接数量提升至48个,所需的最低上行带宽则需达到96Mbps。
为了满足不同层次的网络需求,上行链路带宽应根据不同层次的特点进行配置:接入层至汇聚层的带宽应根据接入交换机连接的摄像机数量,提供百兆或千兆级别的支持;而从汇聚层至核心层的上行带宽,则需相应选择千兆或万兆的高速传输能力。
4.1.4.1 H.265
H.HEVC,即高效视频编码(High Efficiency Video Coding),作为对先前H.264标准的重大提升,展现出显著的进步。
当前,高清视频的发展趋势日益显著,然而,H.264编码技术面临新的挑战。从编码单元看,H.264规定每个宏块(Macroblock, MB)的尺寸恒定为16x16像素。在高分辨率场景下,单个宏块承载的图像信息锐减。H.264采用的整数变换导致低频系数的相似性增强,造成大量的冗余,从而降低了对高清视频的有效压缩效率。此外,随着分辨率提升,宏块数量急剧膨胀,使得每个宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引及量化级等宏块参数占据更多带宽资源,压缩过程中用于描述图像内容的残差系数可用带宽显著受限。最后,分辨率提高促使运动矢量幅度增大,而H.264编码机制遵循数值越大,比特数消耗越多的原则,这进一步降低了因大运动矢量而进行预测和编码时的压缩性能。
H.265相较于H.264,通过优化编码策略展现出更高的码率节省能力。该标准允许编码单元选择范围广泛,从8x8到64x64不等,根据画面特性进行灵活调整。对于色彩变化平缓的区域,如天空的灰色部分,H.265倾向于采用大尺寸的宏块编码,导致输出的码字量相对较少,实现了区域性的简化处理。而在细节丰富的区域,如大楼部分,宏块则会细化并增加编码密度,产生更多的码字,从而聚焦于关键细节的呈现。这种策略类似于‘感兴趣区域编码’,能够智能地区分并增强关键细节区域,而对于视觉细节变化不显著的部分,则采取更为简洁的编码方式。这一过程在H.265中实现了自适应性,提升了整体编码效率和码率控制的精确度。
H.264编码分开示意图
H.265编码分开示意图
以下是H.265与H.264之间核心技术差异的概述:
分类 |
H.264 |
H.265 |
编码分块大小范围 |
4x4~16x16 |
8x8~64x64 |
Intra帧内预测模式 |
最多9种预测模式 |
最多36种预测模式 |
Inter帧间插值模式 |
1/2像素6TAP,1/4像素2TAP |
分像素8TAP |
MVP预测方式 |
空域预测 |
空域和时域预测 |
变换 |
4x4~8x8 |
4x4~32x32 |
新技术 |
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SAO功能 |
并行化设计 |
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Tile,WPP等 |
观察可知,相较于H.264,H.265技术的主要革新之处在于其对块的处理方式采用四分法。
叉树划分结构,采用了从64x64~8x8像素的自适应块划分,并基于这种块划分结构采用一系列自适应的预测和变换等编码技术。除此之外,还引入了全新的SAO(SampleAdaptiveOffset)技术,SAO是一种参考帧补偿技术,从而提高帧间预测的准确度。同时,在并行实现方面,H.265也采用了WPP(Wavefront ParallelProcessing)和Tile技术,能够充分发挥当前主流处理器的多核并行能力。这些新技术的应用,不但有效地提高压缩性能,也为各种处理器平台的有效实现扩展了空间。
经过多次细致的比较测试,我们发现,在保证图像质量的前提下,H.265编码相较于H.264,其视频数据流的大小平均可缩减约39%-44%。然而,由于质量评估方法的差异,具体数值可能会有所浮动。据现有主流分辨率统计,1080p分辨率下,H.265的码率较H.264下降40%至50%,而在720p分辨率下,这一比例约为30%至40%。这意味着在1080p全实时情况下,所需的码率大约为1.5至2兆比特每秒。如图表3所示,横轴代表码率,纵轴代表PSNR(峰值信噪比),这是一种衡量图像客观质量的重要指标,各曲线代表了不同视频压缩标准的表现。值得注意的是,随着分辨率提升,H.265的码率节省更为显著。例如,在4K高清的行人和交通场景测试中,如图4所示,H.265在4K超高清分辨率下同样显示出对H.264更低的码率优势。
1080P各个编码器编码性能比较
比较4K分辨率下H.265与H.264编码器的编码效能
从各方面的表现和性能提升来看,H.265相对于H.264实现了