吳平

近年來，民航產業的發展進入快車道，作為民航業配套設施的機場建設，也進入快速發展的階段。隨著云計算、大數據、物聯網、移動互聯、智能終端、在線支付等新興技術的成熟普及，很多機場已在考慮融合這些新興技術，圍繞“服務”這一機場核心業務，將傳統業務數據化、在線化，進行智慧機場建設。視頻監控系統作為智慧機場的智慧安防重要部分，將不再局限于傳統的安全業務應用，而是納入智慧機場進行整體考量。

憑借在機場行業內多年的IP 視頻監控系統和產品的開發、建設經驗，基于領先的視頻智能、物聯網、云存儲、大數據技術及實踐，宇視科技從智慧安防的整體架構角度對系統的各層面進行融合設計，推出了能夠高效、穩定運行的智慧、物聯、可視化指揮的機場IP 智慧監控系統解決方案，為機場用戶提供態勢感知、服務優化及智慧決策所需的基礎數據，以滿足智慧機場建設需求。

機場的智慧安全建設

智慧安全是智慧機場的重要組成部分，通過視頻監控、空管、GIS、圍界報警、安檢等系統集成融合和數據挖掘，建立全方位、立體、主動安防體系，實現旅客流特征分析，避免不安全事件發生；飛行區資源利用、站坪保障等動態監控和實時預警，最終為機場運行態勢管理提供決策數據。

機場智慧安全將以視頻監控系統為核心，進行安防各子系統和其他業務系統的數據及應用整合：匯聚各類感知設備的采集數據；對視頻、圖片進行視頻分析，將分析結果與視頻、圖片、定位信息等各類數據，基于二維/ 三維GIS 地圖，可視化呈現給各部門用戶；周界告警、求助告警、視頻分析告警等各類報警信息也基于地圖綜合呈現，并聯動視頻圖像，用戶基于制定的預案和工作流進行安防事件的報警處理；同時視頻分析數據或定位數據也為離港系統、安檢系統、行李分揀系統、機坪檢察系統等機場核心業務系統提供參考數據；最終各類型的數據及分析結果提供給“機場運行態勢管理系統”，基于大數據的分析挖掘，進行態勢感知和智慧決策。

宇視智慧機場監控監控解決方案

大中型機場的視頻監控系統從系統應用特點，一般分為4 大部分進行建設：航站樓、飛行區等區域的視頻監控，智慧停車樓，陸側智能交通以及綜合安防平臺；小型機場根據自身需求進行裁剪，比如：只建設視頻監控系統。

航站樓、飛行區等區域的視頻監控
航站樓、飛行區等區域的視頻監控系統在保障航站樓、飛行區安全運行，周界防入侵，配套區域安全防范等方面發揮著重要的作用。

機場視頻監控解決方案

◆ 前端系統

宇視前端產品包含功能豐富的全系列高清、超清網絡攝像機及視頻編碼器產品。近年來的機場應用當中，已全面部署高清網絡攝像機采集高清圖像，不同的位置、區域和功能訴求需考慮相應的特性：航站樓考慮玻璃幕墻內外明暗影響，附近區域多選用寬動態攝像機；具有智能抓圖功能的智能攝像機，為后端智能識別服務器輸出圖片，大幅提升分析性能，有效降低智能分析的部署成本；飛行區、圍界等室外區域，宜選用星光級，在低光照時采集彩色圖像，同時攝像機宜內置紅外，保證全天候清晰成像，針對周界的動點球機宜具有激光遠距離補光；飛行區的動點球機宜具有透霧功能；對于航站樓大廳空曠區域可部署少量超高清攝像機及全景攝像機，拍攝大場景圖像。

宇視的物聯網數據采集終端或物聯網攝像機可作為一個區域的信息采集節點，具有以下功能供用戶選擇：RFID 識別，可精確定位工作人員、車輛、物體位置信息；WiFi Sniffer探測，可以收集出入機場人員的手機信息；GPS/ 北斗精確定位區域的經緯度信息和球機的可視域；無線接入外部傳感器數據；采集終端還具有具有4G 數據上傳、WiFi 路由通信、千兆網絡連接能力。這些采集信息可作為檢索條件，進行錄像的快速檢索。

◆ 網絡系統

所有前端高清網絡攝像機（IPC）、編/解碼器通過網絡系統和監控中心相連，實現各種信息的傳遞。宇視針對機場的不同工程環境，提供了豐富的、可靠的設備組網方式：IPC 內置的EPON 口可以鏈式組網、可用于圍界監控或其他線性部署攝像機位置；IPC 內置的光電口可滿足不同距離的接入、并可實現攝像機1+1 光電串接，可用于飛行區、航站樓監控；盒式高清解碼器支持HD-SDI 輸出接口，可滿足90 米距離監視器連接，內置光口可前置于監控室外的監視器位置；標清編碼器支持RRPP 光環網。

機場視頻監控系統業務部門廣泛，對于關鍵部位監控點，經常會面臨機場指揮中心、機場相關部門、航站樓運管部、安檢信息機房等多個客戶端同時調用的壓力。基于流媒體轉發的數字化監控系統在應用過程中存在延時大、黑屏及圖像丟失等問題；宇視解決方案采用實時視頻組播方案，可以實現全系統數字圖像低延時（毫秒級）快速控制切換，滿足機場眾多部門、大量用戶同時調看圖像的需求，并且不存在傳統流媒體轉發存在的性能瓶頸和故障風險點問題。

◆ 監控中心

宇視依靠自身對IT 和IP 技術的深層理解，將各種IT 和IP 領域的先進基礎技術應用于監控領域，開發出了適用于各種多媒體應用開發的開放中間件平臺IMOS--IP 多媒體操作系統（IP Multimedia Operation System。監控中心的核心服務器軟件基于IMOS 平臺構建，含括VM 視頻管理服務器、DM 數據管理服務器、MS 媒體交換服務器、接口服務器等軟件平臺設備。監控中心還包括客戶端、解碼器和電視墻等設備。

系統的核心管理控制
VM 視頻管理服務器，作為整個系統的核心信令管理服務器，該服務器主要用于系統認證、配置、控制、報警等所有核心信令的處理，不處理媒體流，具有高性能、高可靠性特點。DM 數據管理服務器，對全系統分布式部署的IP SAN 磁盤陣列進行統一的資源管理，配置和故障檢測。VM 支持雙機熱備、N+1 熱備等災備模式，DM 服務器支持雙機熱備，保證核心管理服務器的無單點故障。MS 媒體交換服務器為其他政府部門的視頻監控系統轉發視頻，支持集群模式。

系統的對外接口
在監控中心，可以部署多臺接口服務器實現不同系統對接，比如：接入既有視頻監控系統；與門禁、周界報警、消防等其他安防子系統對接；向機場頂層綜合安防平臺上傳視頻分析結果數據、視頻/ 卡口/ 電警等的結構化數據。

系統的可靠存儲及云存儲
為保證大規模存儲的性能及可靠性，機場大多采用存儲區域網絡（SAN）進行視頻存儲。FC SAN 開放性不足、需單獨搭建FC光網絡，投資成本極高且后期維護復雜，到了高清視頻監控系統建設時期，被IP SAN 快速替代。IP SAN 標準化好，基于IP 網絡部署，簡化投資及管理，已在許多大中型機場成功應用；尤其是隨著國家反恐法的頒布，機場后續很有可能要求存儲90 天，IP SAN 的成本優勢更為明顯。

宇視創新的將iSCSI 直存技術引入IPSAN 磁盤陣列中，前端高清IPC、編碼器通過iSCSI 協議將數字視頻信息以裸數據塊的方式寫入IP SAN 盤陣中，這種端到端的存儲架構，無需傳統方案的轉存服務器，系統架構更加簡潔高效和可靠；考慮到系統的開放性，第三方支持ONVIF、GB/T28181 標準的高清IPC，可以采用流直存的方式寫入IP SAN 盤陣，實現與宇視前端相同的數據塊存儲模式和錄像訪問應用。宇視的C-Video 讀業務連續性技術，在RAID 組內多塊硬盤損壞的情況下，可以讀出正常盤中的數據，最大限度的保證了視頻數據可靠性；N+M 存儲備份技術，在某臺IP SAN 陣列故障時，將此陣列承載的攝像機視頻流自動遷移到備用IP SAN 陣列，保證了視頻數據寫的連續性。

宇視在直存技術之后，又創新的實現了CDS 云直存系統（Cloud Direct Storage），通過云存儲管理服務器的調度，解除了攝像機與IP SAN 的綁定關系，實現負載均衡和陣列故障時的存儲業務自動遷移。由于各攝像機的圖像均勻的分布在資源池中，因此可大幅提升錄像讀取的并發性能，當某臺IP SAN故障而尚未修復時，也可以讀出相關攝像機的大部分錄像數據，從整體上看，提升了錄像數據的讀連續性。

系統的視頻智能分析
為了解決當前行業內視頻智能分析的諸多不足，如：采用通用服務器效率低、視頻分析算法準確度低、視頻分析系統封閉，宇視推出了Wise+ 智能分析系統架構。Wise+采用高密度計算架構、GPU/CPU 混合應用、并行資源調度有效提升視頻分析效率，大幅降低投資成本，使大規模視頻分析應用成為可能；深度學習大大提升準確度、降低誤報率；結合大數據技術實現IPSAN 中海量視頻的快速搜索；提供統一的應用和數據接口，可集成業界最優秀的視頻分析算法。

視頻智能分析是實現機場智慧安全的重要技術手段，從應用需求可大致分為如下幾類：面向人員：智能識別、人流計數、人群密度及熱度圖、排隊長度、進出區域及跨線檢測、高安全級別區域徘徊檢測等；面向機場資源：飛行器進出機位檢測、開關艙門檢測、機號識別等；輔助圍界報警系統的入侵檢測及自動跟蹤；面向大場景的全景拼接及飛行器跟蹤；海量視頻的快速檢索：以圖搜圖、基于特征信息的結構化搜索并形成視頻鏈，視頻濃縮；視頻質量檢測。

系統的用戶界面
宇視提供B/S 和C/S 兩種架構的客戶端軟件，用戶的操作界面除了傳統的目錄樹結構，也可以是二維、三維地圖，實現基于地圖的、直觀的視頻快速調用；通過視頻終端的調度，將前端數字視頻流通過解碼器還原接入中心電視墻，實現數字矩陣的功能。

在手機、PAD 等移動終端上通過APP 軟件，實現實時視頻的調看、錄像回放；拍攝現場視頻、圖片并上傳IPSAN 保存。移動終端、桌面終端之間的用戶通信，實現事件、視頻信息的快速推送，滿足應急事件處理的及時性。

智慧停車樓視頻監控

機場智慧停車樓視頻監控系統可以減少車輛出入等待時間、方便尋找空車位和反向尋車，并記錄停車樓的視頻圖像，起到安防防范的作用。

◆ 出入口管理

車輛進入停車樓時，地感線圈觸發宇視的抓拍識別攝像機進行自動車牌識別、車輛前臉識別和看清車內前排情況，攝像機控制道閘抬桿放行車輛；當車輛駛離停車樓時，抓拍識別攝像機識別車輛，如客戶已繳費，則控制道閘抬桿放行車輛，否則需客戶繳費駛離；系統可以將空車位信息在LED 顯示屏上進行顯示，提示客戶本停車樓的空余車位情況；系統還可進行語音提示。

◆ 停車位誘導

宇視的車位識別攝像機可以進行2 車位、3 車位、6 車位識別，識別停泊車輛的車牌信息，并可提供跨車位占用報警、無牌車輛提醒、人員徘徊檢測報警等安防增值功能。機場停車樓車位數量多，如果車位攝像機直接接入交換機，需要大量的交換機端口，交換機投資大，因此宇視的車位攝像機提供RRPP 環網、手拉手鏈式組網兩種部署方式，大幅減少交換機的端口需求，降低部署成本；手拉手鏈式組網時，攝像機支持斷電逃生，保證鏈網的傳輸可靠性。車位誘導通過車位攝像機的指示燈顏色及車位誘導屏實現。

機場智慧停車樓解決方案

◆ 反向尋車及自動繳費

在停車樓的垂直電梯口部署自助繳費機及觸摸查詢機，客戶進行自助繳費以及車輛位置的查詢。客戶也可通過手機APP 客戶端進行自助繳費以及車輛位置的查詢。

◆ 智慧停車樓系統管理

管理服務器進行全系統的抓拍識別攝像機、車位識別攝像機及IP SAN 存儲設備的管理；統計管理全停車樓的車位信息，輸出空車位提示信息及誘導信息，地圖管理及反向尋車信息管理；為收費系統及道閘系統提供相關數據；當停車位發生安防事件異常告警時，系統客戶端觸發圖像彈屏，告知管理員。IP SAN存儲保存抓拍識別攝像機、車位識別攝像機抓拍的車牌、車輛信息及識別結果，同時保存視頻圖像。

陸側智能交通視頻監控

陸側智能交通視頻監控系統記錄進出機場區域的車輛信息、打擊違章行駛和違章停車行為、并進行非正常車輛的大數據分析，以及記錄機場道路的視頻圖像，起到安防防范的作用。

機場陸側智能交通解決方案

◆ 前端設備

在機場陸側區域的路口部署卡口抓拍攝像機，識別車輛的車牌信息以及拍攝車頭、車輛前排信息；部署非現場執法設備，識別車輛的車牌信息以及自動分析違法過程；部署球機進行路口的動點視頻監控；在道路接近路口位置部署交通流量視頻檢測攝像機，進行車道流量、排隊長度等分析；在各道路部署槍機進行全路段的大場景視頻監控；在禁停區域部署違停執法球機，自動識別違章停車行為。路口的攝像機可以采用1+1 兩臺攝像機光電串接，減少到路口設備項目的線纜部署；路口智慧管理單元提供多個電口和光口接入路口攝像機，實現抓拍圖片合成，分析車輛類型、車輛品牌、車系及年份等功能，管理單元可緩存數天的圖片信息、提高網絡中斷時信息存儲的可靠性；系統支持多種方式判定信號燈狀態：網絡版紅燈信號檢測器利用網絡將信號燈狀態給攝像機，路口智慧管理單元通過網絡與紅綠燈信號檢測器統一通信、并將交通流量參數通信給交通信號控制主機實現交通信號配時動態調整。

◆ 智能交通系統管理

智能交通管理服務器實現整個系統的管理；交通媒體交換服務器實現圖片信息、事件信息的復制、轉存、轉發；IP SAN 實現圖片、事件、視頻等數據存儲；大數據系統實現套牌車分析、車輛常出沒點、跟車關聯分析等與車相關的大數據分析。

機場綜合安防平臺建設

宇視的視頻監控系統、智慧停車樓系統、陸側智能交通系統均提供協議接口、SDK 接口，可被機場綜合安防平臺集成，以構建機場頂層綜合安防平臺。機場綜合安防平臺通過數據總線獲取或分發數據，比如：與安檢系統、離港系統、行李分揀系統、控制區管理系統、機坪檢察系統等機場各業務系統交互數據；系統還將建設安防數據庫，以存儲業務數據、歷史數據，成為智慧機場數據挖掘的安防數據源倉庫。

機場綜合安防平臺最終將各類型的數據及分析結果提供給“機場運行態勢管理系統”，基于大數據的分析挖掘，進行態勢感知和智慧決策。

宇視機場智慧IP 監控方案特點

宇視機場行業智慧IP 監控解決方案相對傳統監控應用，具備以下特點：
提供完善的解決方案和全系列產品，涵蓋上述4 大部分；

◆ 先進可靠的系統架構：基于NGN 架構、將管理信令與媒體流分離，前端設備實時流和存儲流分離，實況組播，存儲端到端直存，存儲陣列N+M 災備或云直存系統，核心服務器熱備或集群。
◆ 創新的存儲技術：宇視前端設備的iSCSI直存，第三方IPC 的流直存，以數據塊而不是文件進行存儲，可實現秒級精確檢索和即時回放。CDS 云直存系統及陣列內的RAIDNT 磁盤虛擬化技術，進一步提升了錄像數據的讀連續性、讀并發性能和降低了多塊硬盤同時損害情況下數據丟失風險。
◆ 強大的運維管理系統：全網設備拓撲管理、錄像完整性檢測、視頻質量診斷等；
◆ 前端設備豐富的組網技術：前端IPC 雙絞線、SFP 光纖、EPON 光纖接入，光電1+1 串接，車位攝像機RRPP 環網或手拉手鏈網；
◆ 物聯網技術的融合：物聯網數據采集終端和物聯網IPC，實現豐富的信息采集；
◆ 視頻圖像的智能分析：Wise+ 智能分析系統架構，而不是功能的簡單堆砌；
◆ 業務應用整合能力：采用SOA 框架，對外提供全方位的平臺級中間件接口，可以將視頻資源開放給更多的行業應用處理使用；
◆ 優良的品質保證：從哈爾濱到三亞，從廈門到重慶，不同氣候環境、不同地域的超過20 個千萬級機場大規模應用實證。