城市高空瞭望监控系统应用方案
一、方案背景
“平安城市”项目是一个特大型、综合性非常强的管理系统，涉及的面比较广，不仅需要满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求，
而且还要兼顾灾难事故预警、安全生产监控等方面对图像监控的需求。平安城市监控系统建设大多以现有公安系统为主体，目标是建成涵盖整个城市
的视频图像监控系统。
随着平安城市建设和科技强警工作的不断深入，各地都在力求建设成一套以打击、预防违法犯罪为目的“高空瞭望网络数字监控系统”，以实现
对重点目标安全防范监控、治安管理综合监控，城市消防火灾预警监控、交通疏导指挥监控、突发性自然灾害应急指挥监控等，此外非法集会、恐怖
事件突发等也起到一定震慑作用，对事后取证有重要意义。建成后的“高空瞭望网络数字监控系统”作为治安信息化管理的有效途径之一，其建设的
力度、程度、广度将在一定程度上提高全市治安管理的统一指挥、快速反应、协同作战水平。
目前我国城市安全工作主要还是采用普通摄像机与监控设备组合的方式在5-100米监视距离设备为基础。然而，随着城市规模日益发展扩大，城市
环境越来越复杂，特别是超高层建筑等不断出现，普通摄像机由于环境阻挡以及摄像机本身的局限性，要完全实现基本无阻挡的全面监控相当困难，
而普通云台的不稳定性更是造成了图像的不可用，因此，高空瞭望远距离监控成为现实需要。高空瞭望利用其足够的高度，配合摄像机云台的性能，
可以轻而易举地实现大范围的精确监控，以利于早发现、早出警，最大限度的减少损失。随着安全信息化发展，传统的监控设备由于监控范围小、解
晰度低、夜视能力差等问题已经不能满足大面积安全管理的应用需求。近年来数公里以上远距离激光摄像机的应用，可以实现几倍或几十倍于传统监
控设的观察范围和夜视能力并逐渐得到了用户认可。
二、方案设计依据及原则
高空瞭望视频监控系统是针对交通安全、环保监控、城市反恐、紧急搜救、人群非法集会、火灾预警、自然灾害监视需要而设计，包括视频信号
的采集、传输、识别以及与调度指挥系统的集成关键环，智能化程度高，实时性强，系统坚持先进性、实用性、可靠性、经济型、可集成性及可扩展
性的建设原则，城市高空瞭望监控系统集成了高性能成像系统和云台控制系统。该系统的前端采集设备安装在城市至高点，采用光缆或其他通讯进行
观察，显示录像设备安装在交通信息监控中心。系统组合采用高解析度感红外透雾摄像子系统进行观察、搜索监视、跟踪目标，无论是在白天、夜间
均能全天候24小时工作，能高效的发现、识别和确认目标。
为了保证上述运行要求，达到对监控点进行全方位的监控以及对安防信息的及时反应，在一定范围内联动警示设备，通知有关人员做出反应，采
取措施，并对相关设备进行集中监控、集中维护和集中管理。系统设计遵循以下原则：
先进性：采用基于WEB嵌入式的视频服务器为核心的视频监控系统，它采用MPEG4视频压缩芯片，图像清晰，视频压缩效率高，是基于第三代嵌入
式技术的网络视频监控产品。
实用性：系统支持用户的网络监控需求，可多用户多画面实时监控、远程控制、集中录象、可连接多种报警设备、报警可定时布防撤防等功能，完全
满足用户的监控要求。
兼容性：前端系统可在现有的模拟监控系统的基础之上进行改造，保护用户设备投资。
扩展性：系统软、硬件系统采用模块化设计，用户系统升级时，只需要增加前端的服务器，并升级相应的系统软件即可，不用额外添加或者废弃原有
设备。
灵活性：系统组网灵活，适合在局域网、广域网和无线网络中使用；在网络中的授权用户可通过IE浏览器实时监控前端现场，客户端无需添加任何硬
件。
实时性：H.264压缩方式，最高可传输30帧/秒的清晰图像。
可靠性：采用嵌入式实时操作系统和专用的硬件结构，保证了嵌入式网络视频服务器比基于PC机的系统具有更高的实时性、稳定性和可靠性。
三、方案设计目标
（一）总体目标
1、实现监控网络和监控内容的广度覆盖，监控网络应全面覆盖辖区重点地区，监控内容应适应重点地区主要公安业务的需求；实现公安业务与社会
防控的有效连接，满足监控系统的安全性要求；实现监控信息反馈的快速反应，确保信息的快速、高效和安全流动；
2、实现资源共享，满足当地政府、上级公安机关的指挥、监管、调阅业务需求；
3、立足资源共享，实现新建系统对已有系统的兼容，体现集成优势，解决与数字城市建设资源整合问题；立足提高应用水平，解决城市抢险救灾等
应急系统的互联互通，以及社会治安防控体系建设中的热点、难点问题；
（二）具体工作目标
建成后的城市高空瞭望监控系统应提供如下功能：
重要场所的实时监控：系统建成后可以实时监控和存储各个监控点的图像，在有紧急事件发生和举行重要活动时可以作为指挥调度的辅助手段
，协助有关部门完成紧急事件处理。同时可根据实际情况实现对相应设备、警力和事件处理的控制。
显著的夜视效果：
视频监控点主要采用激光智能摄像机，目前的昼间监控已不成问题，摄像机的功能完全可以满足，但夜间大量使用的是红外LED灯照明，红外
LED灯作用距离近，寿命短，效果差。北京和普威视光电技及有限公司发挥激光夜视的优势，专为平安城市开发的HP-RC系列智能激光摄像机，目前
已广泛应用在各大城市的安全监控中。例如为保证2008年奥运会的安全，从青岛机场到奥帆赛场全程采用HP-RC智能激光摄像机系统，取得无缝隙
24小时监控的效果。
刑事治安案件现场处置和图像信息查询：负责或协调各级公安部门，做好辖区内出现治安刑事案件（或恐怖活动）时的现场处置，对已发生的各
类案件提供所发案件区域视频图像的查询。
监督和处理重大突发事件：在重大突发事件处理中，充当城市党、政领导和公安局领导的应急指挥部和参谋部角色，进行相应的监督和处理。重
大事故包括：火灾、爆炸、危险品及核泄露、空难、重大交通事故等；自然灾害包括：水灾、地震、沙尘暴、暴雨等。
实现重大社会活动的指挥调度：负责或协助各级公安部门，做好市区内重大活动中的指挥调度。如：重要国际、国内会议及活动的交通治安管理和监
控，群众集会活动的管理和监控，节假日交通和治安的管理和监控。
重大警卫行动的指挥调度：负责或协助各级公安部门，做好市内重大警卫行动中的指挥调度和视频监控。如：党和国家领导人视察期间警卫任务
和指挥调度，外国政要参观访问期间警卫任务和指挥调度等。
四、系统组成
城市高空瞭望系统前端设备选用于远程动态全天候的摄像机，有监视半径应大于5公里，应该采用集成高度的智能监控系统。配合高精度智能云
台，能有效的降低强风对前端设备造成的损伤获得稳定的图像。护照应有自动温控，具备防盗、防雷、防雨、防尘、防腐蚀功能，可视情运用红外照
明技术手段。系统采用标准和开放的技术。信息的传输应采用TCP/IP协议，图像的编解码应给予H.264通用标准，可实现与调度指挥系统及相关的
GIS、GPS等子系统的集成。
五、系统解决方案
（一）激光夜视摄像机的优势
近年来，越来越多的场所需要得到24 小时监控，特别是夜间监控，尤其在一些特殊地方更要求整个监视的隐蔽性。被动式的红外热像仪，虽
然作用距离远、隐蔽性高、能识破伪装、穿透烟雾等优点，但同时存在图像细节不清晰，难以作精确识别等缺点，国内现有的红外LED灯监控装置
存在或者隐蔽性差，或者分辨率明显不够，或者作用距离有限等不足。
目前在真正能实现远距离高清晰成像的夜视技术就是激光夜视技术。激光照明与CCD 成像技术应用于带激光辅助照明的夜视仪，克服了光照度
对传统微光夜视仪的限制。控制系统及图像处理的硬件设计和软件编程又实现了本夜视仪的自动监控、跟踪及报警功能，其作用距离可以达到几百
米至几千米。
RC系列高清激光摄像机，专为远程昼夜监控领域设计，采用主动红外激光作照明源，使用高分辨率低照度长焦摄像机，可进行昼夜
连续监控。夜间最远可发现3000米处的人员、车辆、设施等目标。
内部工业级嵌入式控制电子系统，实现对摄像机的变倍、聚焦、视频切换、云台俯仰/旋转高稳定性控制，整体外壳采用超强铝合金达到了IP66防
护等级，保证设备在野外恶劣环镜中长期运转。
远距离激光夜视城区监控系统优势：
（1）远距离变焦监控。一台激光摄像机工作距离可以在200米至上千米，照明光束角度可以远程调节，既可以大角度观察目标全貌，又可以放大观
察局部，隐蔽性强，可以有效防止不法分子对城建设备的破坏。
（2）组网简单。传统的红外LED灯夜视距离很近，所以需要大量布点，而激光摄像机作用距离远，可以很少的几台，就可以覆盖很大的范围，大大
降低了系统布线和组网复杂程度，易维护。
（3）寿命长、效率高。激光器的寿命可达10000小时以上，相对于几千小时的红外LED灯，可以应用很长时间。并且激光的光电效率为50%，而LED
灯为15%，这样可以大大降低设备的功耗，节省能源。
（4）技术方面，我公司与军队科研所通力合作，已具有变焦专利技术、同步变焦专利技术等自有知识产权。
（5）项目已经过长期的研讨、论证。技术与性价比可以算是国内外首屈一指，现以成功用于青岛平安城市动态监控，荏平市动态监控，江汉油田，
大亚湾核电站，宁德核电站、中国渔政港口、中朝边境等的安全夜间监控。
（6） 应用拓展性。该产品还可应用于重点区域的安防监控（例如：广场、油田、油库，港口码头，军事管制区，军需物资仓库、环境保护，水利
防洪，机场跑道与周界，铁路/地铁区间远距离夜视监控等）。
