某安防監(jiān)管系統方案展示

基于信息融合的安防監(jiān)管系統系統說明當前，我國正處于社會轉型期，各種矛盾凸顯，突發(fā)事件和公共安全事件不斷。09年發(fā)生的重慶“3.19”襲擊哨兵事件，提醒我們作為特殊場所的部隊營區(qū)，也需要加強安全防范措施。除了保護國家的財產安全及部隊人員的人生安全，部隊營區(qū)中還涉及到軍事機密、武器彈藥等安全保衛(wèi)工作，如有不慎，將會危及國家政治、經濟利益，更會引發(fā)社會危機，影響政府信譽，損害科學發(fā)展和諧社會建設。傳統園區(qū)安全管理和監(jiān)控應用主要以視頻監(jiān)控、物理傳感器報警方式為主，但存在以下幾個方面的問題：（1）系統集成低，視頻監(jiān)控系統尚未與RFID技術、三維地理信息系統有機集合，缺乏監(jiān)控區(qū)域整體安全態(tài)勢感知、評估和早期預警能力，安全防范力量的科學配置和調度困難。（2）傳統報警系統多是采用前端物理傳感器（或傳感器報警系統）和后端報警控制器，結合報警控制軟件系統提供對各種類型的越界行為進行報告，該方式僅對越界處的觸發(fā)動作做出反應，容易因各種干擾因素而產生誤報。（3）現有系統主要依靠人工監(jiān)視和事后處理，不能提供自動進行事件檢測、人或物的異常行為識別、運動跟蹤與預/報警等功能，不能滿足全面控制、重點防控、快速反應的防控需要。（4）沒有與三維地理信息系統融合，視頻顯示效果不直觀，信息感知和定位功能不足，快速應急反應和處置能力較低?，F有系統中，監(jiān)視人員無法及時將眾多屏幕上顯示的監(jiān)控圖像進行內容和位置的關聯分析和判斷，如發(fā)生案件時不能對作案嫌疑人的數量、行進路徑、周邊情況做出準確判斷和預測，安全事件的實時、準確定位和應急處置十分困難?；谌S地理信息融合的營區(qū)監(jiān)管顯示系統采用新的增強虛擬現實技術、RFID技術，結合先進的周界報警系統來升級現有的視頻監(jiān)控系統，實現營區(qū)環(huán)境安防監(jiān)控，可大大增強營區(qū)自動化管理水平。設計要求安防監(jiān)管系統是針對營區(qū)安全監(jiān)防的專用系統。當系統設定為布防狀態(tài)時，一旦有人入侵等緊急情況時，與之相應的報警探測器立即向用戶端自動報警主機發(fā)出報警信號，接到警情事件后，自動報警主機立即進行確認，確認無誤后，進行事件的現場聲(蜂鳴器)、光(ELD)報警，同時用戶端自動報警器自動向相關部門撥打預先設置好的報警電話號碼，進行語音報警。系統可通過多手段、多技術結合方式降低單一技術手段報警方式中可能存在的漏警，特別是誤警的發(fā)生。同時系統能對整個營區(qū)進行全空間、全方位的視頻展示，從而提供更為直觀的顯示效果。方案設計安防系統根據其監(jiān)防的區(qū)域特點可以分為周界、出入口和營區(qū)內部。周界指營區(qū)的常規(guī)禁入范圍，例如營區(qū)院墻等無人值守區(qū)域；出入口主要包括營區(qū)以及營區(qū)內關鍵樓宇、房間等區(qū)域出入口；營區(qū)內部為出入口與周界圍墻之間的其他區(qū)域。針對以上安防監(jiān)管區(qū)域的不同，安防監(jiān)管系統包括周界報警防范子系統、出入口人員/裝備監(jiān)控管理子系統、營區(qū)全空間視頻監(jiān)控子系統三個部分。營區(qū)全空間視頻監(jiān)控子系統營區(qū)全空間視頻監(jiān)控子系統主要對營房設施等視頻信息進行實時采集與處理，實現視頻圖像與三維地理信息融合與圖像檢索等功能；傳統的監(jiān)控系統采用九宮格顯示方式，分屏顯示，關聯性不強，本系統可將多個視頻信息與三維GIS模型無縫融合到一個大屏幕上，且支持局部視頻的點擊放大和鏡頭的拉伸。前端監(jiān)控點采用模擬攝影頭+視頻編碼服務器的方式，通過模擬攝影頭采集模擬監(jiān)控視頻數據，通過視頻編碼服務器將模擬信號轉換為數字視頻數據，通過傳輸網絡傳輸到指揮中心；使用若干臺高性能服務器組成融合服務集群對多路(>100路)營區(qū)視頻信息與三維GIS模型進行融合，實現集中顯示在監(jiān)控中心的大屏幕顯示器上；放置若干臺高性能全空間營區(qū)視頻監(jiān)視與控制工作站，進行融合后的營區(qū)視頻信息的錄像、存儲和集中處理。與區(qū)域內的各種網絡進行連接，只需具有相應的權限，網絡上的任何電腦均可隨時可對營區(qū)視頻信息進行瀏覽。系統提供對營區(qū)內所有要點視頻信息的實時錄像，并支持融合后的營區(qū)內“天眼視圖”信息的歷史回放功能，有助于對發(fā)生問題的事后討論和研究，也可作為歷史資料供以后參考；基于智能圖象檢索技術，可以對任意營區(qū)要點、任意時間段的視頻信息進行快速檢索，避免了人工檢索的繁瑣和效率低下的問題，如可以截取可疑目標的圖像，在已有監(jiān)控視頻數據庫中檢索該目標，能獲取該目標在監(jiān)控區(qū)域內的歷史活動情況。周界報警防范子系統周界防范是對監(jiān)控區(qū)域外圍或特定區(qū)域的防入侵手段，系統場景如下：對于營區(qū)周界監(jiān)控可以如上圖所示方式進行。A代表物體，B代表邊界，C，D分別代表視頻監(jiān)控與前端物理傳感器。依靠單個攝像頭區(qū)域內視頻畫面的內容變化可以判斷有無物體的越界，但目前的圖像識別大多采用面積、形狀方式對目標進行識別，目標識別算法的簡化可能造成誤警。例如：當A為一個人時，發(fā)生越界行為應當報警，而當A為一個空中飛行的小鳥時，由于距離視頻攝像頭距離較近，視頻圖像中的面積較大，可能被誤認為人或車輛發(fā)生報警信息。針對上述問題，系統采用軟件實現和硬件結合方式。軟件方式是利用攝像頭區(qū)域內視頻畫面的內容變化來判斷是否有目標入侵，該技術被稱為移動偵測；硬件方式則是采用前端物理傳感器（或傳感器報警系統）和后端報警控制器，結合報警控制軟件系統提供對各種類型的越界行為進行報告。多種不同手段的結合可大大降級誤警概率。視頻目標監(jiān)測報警視頻目標監(jiān)測報警基于智能圖象處理技術，通過實時分析監(jiān)控區(qū)域內多個監(jiān)控點的實時視頻數據，實現對設定區(qū)域的越界行為進行監(jiān)測，發(fā)現越界目標和行為時及時報警并顯示在監(jiān)控區(qū)域“天眼視圖”上；此外，可以結合傳感器報警系統信息，實時顯示大屏幕上。（2）多傳感器報警根據實際應用需求以及工程實施維護成本要求，系統采用紅外對射傳感器。利用營區(qū)原有工程鐵絲網圍欄或圍墻，在營區(qū)的圍欄或圍墻上安裝多對紅外對射傳感器，用人眼不可看見紅外光束在營區(qū)圍欄或圍墻上形成嚴密的保護網，一旦有不法人員想通過圍欄翻入營區(qū)，就會立即觸發(fā)報警，并在報警主機上顯示出相應的區(qū)域。整個周界可分成多個防護分區(qū)，根據現場情況，分區(qū)劃分可自由靈活，每個區(qū)域都可以通過報警主機獨立布撤防。出入口人員/裝備監(jiān)管子系統營區(qū)出入口營區(qū)出入口人員/裝備監(jiān)控管理子系統對出入營區(qū)的人或物資自動登記。系統場景圖如下：本系統分監(jiān)測、信息處理、報警器三大模塊，監(jiān)測模塊的輸出信號經信息處理模塊處理后控制報警器的開啟。檢測模塊由安防探測器和RFID身份識別器組成，安防探測器和RFID身份識別器的監(jiān)管范圍相同。安防探測器可以是紅外線防盜裝置，也可以是視頻、感應等其他周界或區(qū)域移動物體探測裝置式探測器，當有人進入監(jiān)管范圍時安防探測器被觸發(fā)向信息處理器發(fā)出一個異動信號。RFID身份識別器基于射頻識別的原理，可以在一定距離內接受安裝在工作人員、車輛身上的射頻身份卡發(fā)出的射頻識別碼，射頻身份卡由數據存儲芯片和發(fā)射電路組成，每張卡的射頻識別碼與佩戴卡的工作人員、車輛形成一一對應關系，因此系統通過RFID身份識別器接收射頻身份卡發(fā)出的射頻識別碼就可以判斷出佩戴該卡的工作人員車輛的身份。當卸裝佩戴射頻身份卡的工作人員車輛進入監(jiān)管區(qū)域時，RFID身份識別器接收到射頻身份卡發(fā)出的射頻識別碼，并將接收到的信號傳送給信息處理器，而如果是身份不明的非法入侵者闖入，因為不佩戴射頻身份卡，RFID身份識別器就不會被觸發(fā)，也不會向信息處理器傳送信號。信息處理器可以是計算機系統，也可以是基于單片機的記錄、分析、控制設備，如果不需記錄功能，簡單的邏輯控制電路亦可滿足要求。信息處理器通過接收上述兩路探測模塊發(fā)出的信號來記錄事件并確定是否有非法侵入者。首先，任何人的進入都將觸發(fā)安防探測器，而只有佩戴有射頻識別卡的內部工作人員車輛才會同時觸發(fā)RFID身份識別器，因此信息處理器可以根據上述兩路探測模塊的輸出信號來判斷是非法侵入還是內部工作人員車輛正常進入監(jiān)管區(qū)域，從而根據事先設定的規(guī)則決定是否開啟報警器發(fā)出警報。比如當兩路探測模塊中只有安防探測器被觸發(fā)，則可以判定有外界非法侵入，信息處理器將立即開啟警報器。信息處理器事先設定的規(guī)則中可以包括內部工作人員車輛的準入時段信息，比如某工作人員車輛只能在上午八點至下午四點之間進入監(jiān)管區(qū)域，那么如果RFID身份識別器在該時段中檢測到該工作人員車輛佩戴的射頻身份卡發(fā)出的識別碼時，信息處理器都將判定為正常，同時記錄事件備查。而如果RFID身份識別器在該時段之外的時間監(jiān)測到該人員佩戴的射頻身份卡發(fā)出的識別碼，信息處理器將立即開啟警報。樓宇房間出入口在樓宇房間出入口采用人臉識別與RFID結合方式實現出入人員的監(jiān)管，本系統集成基于主動近紅外圖像的人臉識別技術，能夠在人臉左右旋轉90度以上、或人臉被部分遮擋時，快速穩(wěn)定流暢地進行人臉跟蹤，能識別距離攝像頭大于五米的人臉，能同時識別場景范圍內的多張人臉，準確率可大于95%。系統場景如下：系統由四部分組成，即監(jiān)控攝像機和LCD顯示單元、視頻服務器、數據庫服務器（分布式數據庫），以及RFID讀取單元。攝像機和LCD顯示單元中，攝像機用于采集通過通道的人臉圖像，與視頻服務器相連接；LCD用于實時顯示攝像機采集的人臉圖像及狀態(tài)信息。視頻服務器位于快速通道附件或閘機內，用于人臉身份驗證、輸出控制信號，每個視頻服務器與對應快速通道的攝像機和LCD連接。視頻服務器實時接收對應通道攝像機采集的人臉數據，并和預先注冊的人員名單進行對比。數據庫服務器實現對人員信息的集中管理、數據分發(fā)、VIP或黑名單信息定制、以及報警的功能，用于保存所有注冊人員的人臉數據及其他信息，記錄相關的業(yè)務消息和管理活動，并可方便生成各種定制報表、VIP或黑名單信息表和定制報警等。RFID讀取單元位于通道閘機前端，用于讀取射頻卡信息，從數據庫調出該卡片的人臉數據和其他信息，從而實現與現場采集的人臉進行對比，驗證人員身份。RFID讀取單元支持長距離與短距離兩種型號，包括EM、M1、TI等。智能推理與自動報警系統具有智能推理和報警能力，對人員或物品的移動進行監(jiān)控，一旦發(fā)現不合法或不合理的行為，可自動報警。利用獲取的人員移動信息，并基于智能推理，勾勒出人員的行動路線。結合三維GIS模型，可在地圖上繪制人員和物資的歷史流動軌跡，并提供在不同地點停留時間及狀態(tài)變化等屬性查詢。系統可定制流動規(guī)則，對于與系統預定義的流動規(guī)則沖突的人員或物資，系統可以智能判斷并提供預警，從而可以防止非法出入營區(qū)。特點與創(chuàng)新視頻監(jiān)控報警與多傳感器報警方式的結合視頻監(jiān)控主要是通過智能圖像處理軟件實現對視頻數據進行分析，但是受到圖像識別技術的限制，在目標識別上往往缺乏準確性。本系統采用視頻與多傳感器結合的設計思想解決了傳統視頻監(jiān)控與單一傳感探測器一直存在的誤報率高的問題。傳感器探測到的報警信息結合視頻越界報警相互印證，可大大減少誤報警現象。射頻識別技術的應用近年來，隨著射頻技術的飛速發(fā)展，射頻識別技術在人員、車輛以及物質管理方面得到了廣泛應用。射頻識別技術與傳統安防技術的結合可以進一步提高監(jiān)控報警的準確性，實現“敵我”目標分辨。本系統可以有針對性的對非法入侵發(fā)出報警信號，而內部工作人員車輛和保安正常出入監(jiān)控區(qū)域時卻不會觸發(fā)警報，這就有效的防止內部人員觸發(fā)引起的誤報警現象。全空間視頻融合系統基于視頻融合技術和數據融合技術，提供了全方位、全空間的安全態(tài)勢感知、安全威脅評估和應急反應協調功能。全空間數字化監(jiān)控系統提供了一個完整的、全視角、大場景的監(jiān)控區(qū)域“天眼視圖”，融合了監(jiān)控區(qū)域三維模型、實時監(jiān)控視頻數據以及其他監(jiān)控傳感器數據，并將所有監(jiān)控信息顯示在一個屏幕上，實現對所有監(jiān)控區(qū)域的全空間監(jiān)控信息感知和安全態(tài)勢評估。系統實施系統部署實施架構圖如下圖所示：營區(qū)全空間視頻監(jiān)控子系統系統采用自主研發(fā)的三維地理信息系統平臺，選用三臺HPGS380G服務器作為數據庫服務器和視頻融合服務器，網絡交換機采用華為48口工作組級交換機，設備放置于中心控制室。全區(qū)共設置高清晰攝像頭30只。配套網絡視頻服務器30只。前端監(jiān)控點設備包括：室內室外快球攝像機和視頻編碼服務器。攝像機的型號根據實際需要選用三星SCC-C6435P室外智能高速球型攝像機，視頻編碼服務器采用NV2000S-CF-1DM-220-C1。周界報警防范子系統采用紅外對射結合智能周界防護系統，可有效地對營區(qū)周邊區(qū)域進行周界防范。根據營區(qū)面積和圍墻走勢，共設置150米對射6對，50米對射4對。探測器采用美國PHOENIX四束紅外探測器。采用數字式信號過濾系統對各種雜音、亂光、散光等有強大抑制力，安定性高，對因雨、霧、雪的影響，可經內部微電腦處理保持高感應度，是對光線衰減的影響減至極限采用數字式信號過濾系統，其感應余度大幅增加（較以前增大約400倍）（自動