机场航站楼改造工程中的视频监控系统扩建

【关键词】NICE；视频监控系统；模拟；数字

一、工程概况

浦东国际机场T1航站楼通过改造，扩大航站楼的使用面积，优化楼内各区域的功能布局，并为机场远期规划设计预留相应的功能接口，旨在满足远近期高速增长的旅客吞吐量，并提供优质的服务。视频监控系统是高效的安全技术防范手段，为旅客的顺利出行和国际机场的安全营运提供重要的保障。

扩建后的视频监控系统是数字与模拟相结合、集中与分布相结合的视频监控系统，系统具有智能化、高效率特点，系统采用网络传输、存储、控制及显示，主要由前端模拟摄像机、IP高清摄像机、数字化视频编解码器、系统管理服务器、多媒体工作站、视频显示设备、控制键盘、数字化视频存储设备、独立安防网络、相关应用软件以及其它传输、辅助类设备组成。

视频监控系统的扩建将主要满足两大需求，一是新建区域的视频监控覆盖，二是优化原有监控系统的结构，为最终建成全数字监控系统网络，提供一个高度兼容性的、可不间断运行的高效平台。

二、系统设计

1.浦东机场T1航站楼改造工程视频监控系统功能介绍

浦东机场T1航站楼改造工程视频监控系统主要实现以下功能：

1.1主要业务功能

主要包括电子地图、基于规则的预案、图像分析及相关联动、报警及事件处理，统一管理界面，为机场安全监控、消防监控及生产运行管理监控提供实时及历史视频数据服务。

1.1.1安全监控：门禁、安检、楼前道路、公共区域（包括旅客公共活动区域、国内候机厅、国内到达、中转厅、行李提取厅、出入口等）的安全监控。

1.1.3运行管理监控：电梯、商业、车库、桥位、飞行区、行李分拣及边防等联检单位生产管理监控。

1.3录像及查询功能

1.3.1录像编码格式与编码器编码格式相同。

1.3.3支持实时监看、记录、回放及输出已存储的视频至外部存储设备。支持转存处理，可将视频转入其他系统，即支持由系统软件将已经存储的图像格式转码为标准视频压缩格式在第三方通用软件内进行回放。

1.3.4所有的视频、音频信号同步存储和回放，在视频减帧存储时，音频回放仍保持实时同步。

1.3.5系统数据库中保存系统时间、日期、视频源编号以及摄像机名称与编号等数据，这些数据在回放时作为OSD（屏幕显示）。

1.3.6提供完善的SDK，使安防集成平台可管理和控制NVR（网络视频录像服务器）。

1.4资源分配及系统用户权限管理

系统根据用户的身份确定对资源的访问和控制权限，通过将系统内摄像机资源按一定规则进行分类，同时系统可根据最终用户需要任意增加用户组及用户，并将以上摄像机类（或单个摄像机）授权给用户组或用户，并可设置用户访问摄像机的权限等级，实现用户按优先级对云台摄像机的抢权控制管理。

1.4.1系统支持系统管理员通过应用软件管理界面定义用户的级别，限制用户对于特定摄像机或者特定系统功能的使用权限，例如图像显示、历史图像回放或者配置权限。

1.4.3系统具有权限设定功能及抢权管理；当有多个不同级别控制者试图争抢对摄像机的控制权时，将遵循优先级比较原则：既申请人首先发出的是一个控制请求信息，当申请人所拥有的优先级别高于现在的使用者时，系统拆除原来控制链路，建立申请人使用新的控制链路，对摄像机进行控制。 1.5系统容错及扩展

1.5.1如果发生供电故障，系统各关键设备（系统管理服务器、编解码器及网络视频录像服务器等）在供电恢复后将自动重新起动，并按故障前的配置状态正常工作。

1.5.3系统保证在网络上各系统设备间（编解码器、网络视频录像服务器、PC图像工作站及服务器）没有无效视频流的传输。所有的单播/组播视频流都是基于用户请求时才发出并经过网络传输，一旦用户结束视频观看，相应的视频流就会停止传输。

1.5.4系统关键管理及数据库服务器采用双机热备机制，实现主备服务器之间数据库及应用的同步，当主用服务器发生故障情况下系统可自动或手工切换到备用服务器工作，且所有连接的客户端及系统设备均可无缝切换到备用服务器工作

1.5.5系统采用可扩展结构以便未来系统升级。视频软件平台具有兼容性，能够接入主流品牌的编码器和IP摄像机。

2. 浦东机场T1航站楼改造工程视频监控系统网络规划

视频监控系统网络作为承载多种媒体应用的基础设施，采用开放的网络标准、主流的网络拓扑、主流的网络协议，并能适应不断发展的需求。网络设计有效地避免单点故障，对于关键设备和主干线路提供充分的冗余备份。网络设备具有足够的容量和高效的技术手段处理和传送大规模的数字监控图像。网络建设提供完善的网络管理工具，监视和控制全网的设备性能、数据流量等，并能对于突发的异常情况进行快速排查。提供完备的安全防护策略，防止网络的非法访问，保障网络的稳定运行。

视频监控系统专用网络采用核心层、汇聚层、接入层三层结构，核心层利用现有浦东国际机场T2安防网络核心交换机（2台CISCO6509交换机），汇聚层为系统扩建新增的2台汇聚交换机，接入层交换机、存储及服务器群接入汇聚层，各类监控用户及视频接入接入层交换机交换机。全网的拓扑是星型结构，以核心层为核心，统一提供与各汇聚点和所有外部单位接入点的互联，实现全网的数据交换。

核心层设备由2台高性能的模块化交换机组成，双机之间通过万兆以太网互联，实现冗余热备和负载均衡。核心层设备提供足够的千兆及万兆以太网端口与各汇聚层设备互联。核心层设备配置相应的安全技术手段，实现核心层设备本身以及与其相连的服务器的安全保障。核心层网络交换机采用负载均衡、互为备份工作方式。

汇聚层设备由2台高性能的模块化交换机组成，提供足够的千兆以太网端口与各汇聚层设备及核心层设备实现互联。

所有采集的图像通过视频编码器或IP摄像机经由接入层交换机接入网络，经模块化接入交换机通过2条千兆光纤分别上联到汇聚交换机，实现链路的冗余，同时提供足够的百兆以太网端口与接入点互联。监控中心用户（工作站或解码器）通过同样链路互联。

网络规划拓扑图

3.浦东机场T1航站楼改造工程视频监控系统的接口

3.1与报警系统接口

视频监控系统与报警系统联动实现当报警探测器发生报警时，控制摄像机到相应的预置位进行事件存储，并显示相应图像。

3.2与门禁系统接口

视频监控系统与门禁系统联动实现当受控门被非法打开或发生报警时，控制摄像机到相应的预置位进行事件存储，并显示相应图像。

视频监控系统接收门禁系统发送的相关视频请求（主要包括视频编号、显示席位及工作站编号、事件类型等）及视频关闭请求等信息，将联动视频显示在门禁操作席位上的视频监控系统联动工作站上，同一联动工作站最多可同时显示16路图像。

3.3与消防报警系统接口

视频监控系统与消防报警系统联动完成对消防报警区域的视频图像辅助复核功能。当视频监控系统接收到消防报警联动请求后，自动将该报警附近区域内摄像机实时视频图像切换到消防中心的图像工作站上，以便消防中心人员及时了解现场情况。

3.4与行李系统接口

视频监控系统与行李分检系统联动，实现当行李分检系统发生故障时，系统自动将故障点图像在行李分检监控分控中心的大屏上显示。

三、系统特点分析

1、系统覆盖范围广，用户多，但各用户之间的监控需求存在较大差异；

2、安全等级要求高，对系统设备的操作灵敏度、响应时间有很高要求；

3、窗口行业，对视频质量和存储时间有较高要求；

4、前端设备数量多，型号各异，24小时不间断运行，对设备的更新维护提出更高的要求；

基于以上特点，系统在设计阶段就考虑采用分布式可相对独立运行的架构，系统结构上要求各具有摄像机接入的监控中心在与外部连接中断情况（如系统服务器或网络故障）下，仍可按本监控中心的设备（包括本中心摄像机、编码器、解码器、本地网络视频录像服务器及模拟矩阵等）故障发生前参数设置正常运行，完成本监控中心所管理视频资源的相对独立的正常工作，减少单点故障对系统整体运行的影响，降低系统运行风险。考虑运行需要，各类不同功能用户网络相对独立，根据每类用户划分出单独的VLAN，并且将该类用户的摄像机、存储及客户端相关设备也划入该VLAN中，优化视频流。

既有的模拟视频信号接入机房设置视频编码器，将模拟信号转化为在以太网络（独立的安防网络）中传输的数字图像信号；并在各监控中心及监控室设置视频解码器，输出模拟信号给各中心电视墙显示。在联合设备机房采用视频存储系统进行通用录像、报警录像及指定录像，在联合设备机房设置了相对集中的存储设备，在保证视频质量的情况下降低存储成本。并且通过用户分级授权，在图像工作站上实现了实时图像调用、NVR图像查询，以及通过SDK集成实现存储系统图像查询调用功能。

四、结束语

通过对该项目的分析，数字视频监控系统由于其高效、扩容灵活的特点，将具有越来越广的应用前景，而如何从模拟平台向数字平台进行平和过渡，本项目具备一定的借鉴意义。