編者按：視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化改造始于05年左右信息高速路的建設完成，從大規(guī)模平安城市應用逐步向大規(guī)模公共設施擴展。作為早期的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)用戶之一，機場監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化改革并不十分順利。究其原因，還在于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)模型和建設模式上與傳統(tǒng)模擬監(jiān)控的巨大差異。

安全，是機場建設及運維永遠的主題之一。近年來，民航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進入快車道。新建機場的快速建設，機場規(guī)模的不斷擴大，對機場配套的安防監(jiān)控系統(tǒng)也提出了更高的需求。作為機場技防系統(tǒng)的重要部分，民航業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)也在發(fā)生著快速的變革，從傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)向大規(guī)模、高性能的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案轉(zhuǎn)變。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化改造始于05年左右信息高速路的建設完成，從大規(guī)模平安城市應用逐步向大規(guī)模公共設施擴展。作為早期的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)用戶之一，機場監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化改革并不十分順利。究其原因，還在于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)模型和建設模式上與傳統(tǒng)模擬監(jiān)控的巨大差異。

模擬監(jiān)控系統(tǒng)與數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)

關(guān)于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)快速發(fā)展的原因，業(yè)界有著諸多的說法，比如數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)更強的管理能力、更豐富的應用特性、大范圍跨區(qū)域的聯(lián)網(wǎng)等等。其實歸根到底，是IT系統(tǒng)發(fā)展的趨勢使然。根據(jù)IT-CMM能力成熟度模型，任何IT系統(tǒng)的發(fā)展均會經(jīng)歷“產(chǎn)品化----系統(tǒng)化----集中化----集成化----資源化”五個發(fā)展階段。監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化正是源于“系統(tǒng)化”向“集中化”轉(zhuǎn)變的基本需求，并推進進一步的“集成化”和“資源化”進程。

然而，模擬向數(shù)字的轉(zhuǎn)變，并不是一個簡單的系統(tǒng)升級過程。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)設計的技術(shù)模型與傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)存在的巨大差異，絕不僅僅是簡單將模擬攝像機進行編碼數(shù)字化處理這么簡單。

簡單來看一個典型的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，需要囊括“前端接入模型”、“傳輸模型”、“解碼模型”、“管理控制模型”和“存儲模型”。包含的技術(shù)模塊更是涉及圖像采集、多媒體編解碼、計算機網(wǎng)絡、專業(yè)操作系統(tǒng)及專業(yè)數(shù)據(jù)存儲等。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控廠商在前端圖像采集領(lǐng)域有著較深的技術(shù)積累，但是在其他領(lǐng)域卻是新兵，不可能在短時間內(nèi)快速實現(xiàn)突破。因此，IT領(lǐng)域有著深厚技術(shù)積累的領(lǐng)導企業(yè)成為監(jiān)控市場發(fā)展的強勢力量。安防IT化的進程也隨之快速推進。與傳統(tǒng)監(jiān)控廠商相比，IT領(lǐng)導企業(yè)不僅可以提供穩(wěn)定的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，也帶來了領(lǐng)先的系統(tǒng)管理維護理念。

機場數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

隨著近些年來視頻編解碼技術(shù)、視頻網(wǎng)絡傳送技術(shù)、視頻數(shù)字存儲技術(shù)、視頻通信調(diào)度技術(shù)等與視頻相關(guān)的IT技術(shù)不斷發(fā)展，并逐漸引入視頻監(jiān)控領(lǐng)域，機場領(lǐng)域視頻監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案也經(jīng)歷著快速的變革。也給機場行業(yè)的應用需求提供了新的解決方案。

需求分析：

作為高風險對象安防場所，諸多國家標準及行業(yè)標準給機場安防提出了極高的要求。其中，要求視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋的區(qū)域包括：

 進行安檢的旅客、行李、證件及檢查過程；

航站樓旅客迎送大廳、售票處、值機柜臺、行李傳送裝置區(qū)、旅客候機隔離區(qū)、重要出入通道及其他特殊需要的部位；

飛行區(qū)、圍界及其出入口；

飛行區(qū)飛機著陸進港和起飛離崗的過程；

機場的貨運庫、維修機庫、停車場、進場交通要道、塔臺等；

由于機場監(jiān)控點位規(guī)模龐大且結(jié)構(gòu)復雜，對監(jiān)控系統(tǒng)的建設提出諸多要求：

1. 擴展性及資源利舊要求

伴隨著機場規(guī)模的擴大及多個航站樓的單獨建設，機場視頻監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模和密度都比以往增加了許多。同時，大部分機場原有模擬監(jiān)控建設周期不長，主要設備仍處于生命周期內(nèi)。因此，實現(xiàn)不同技術(shù)路線監(jiān)控資源的整合、多區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)的跨域聯(lián)網(wǎng)需求也越來越多。

2. 兼容多種接入模式要求

機場視頻監(jiān)控點位部署環(huán)境復雜，需根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇接入模式。如：室內(nèi)密集點位監(jiān)控，可使用雙絞線直接連接至弱電間接入層交換機；分行區(qū)分散點位監(jiān)控，可使用光纖連接擴展傳輸距離；圍界監(jiān)控，可使用光纖組成RRPP環(huán)網(wǎng)，節(jié)省光纖部署的同時，提高連接可靠性。

3. 視頻資源的靈活迅速調(diào)用要求

機場視頻監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)務部門廣泛，對于關(guān)鍵部位監(jiān)控點，經(jīng)常會面臨機場指揮中心、機場公共安全分局、航站樓運管部、安檢信息機房等多個客戶端同時調(diào)用的壓力。部分基于流媒體轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)在應用過程中存在延時大、黑屏及圖像丟失等問題。為了滿足全系統(tǒng)數(shù)字圖像低延時（毫秒級）快速控制切換的需求，需保證良好的監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡屬性，實現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)與網(wǎng)絡設備的有效融合。提高系統(tǒng)傳輸及交換效率。

4. 開放性及業(yè)務應用的整合

機場用戶對視頻監(jiān)控系統(tǒng)本身的操控體驗要求越來越人性化，如高清畫面顯示、基于事件的錄像快速檢索精確定位、三維仿真GIS等；另一方面，機場行業(yè)對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的定位也不再是獨立的視頻圖像采集再現(xiàn)系統(tǒng)，而是安防系統(tǒng)或者其他專業(yè)應用系統(tǒng)的有機組成部分，視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要與安防系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)（如門禁、報警、消防等），或者專業(yè)應用系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)（如人員安檢系統(tǒng)、行李分揀系統(tǒng)、圖像智能分析系統(tǒng)等）完成充分的整合。

5. 大規(guī)模可靠存儲的要求

機場作為高風險等級監(jiān)控場所，錄像存儲時間通常不少于30天。為保證大規(guī)模存儲的性能及可靠性，需單獨構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)專用的存儲區(qū)域網(wǎng)絡（SAN）。在SAN技術(shù)的選擇上，F(xiàn)C SAN采用封閉協(xié)議，需單獨搭建存儲網(wǎng)絡，雖性能強大，但投資成本極高且后期維護復雜；IP SAN基于IP網(wǎng)絡部署，簡化投資及管理，但要規(guī)避網(wǎng)絡帶寬及安全性問題。

解決方案：

宇視IP監(jiān)控系統(tǒng)解決方案整體架構(gòu)：

解決方案的組成和基本功能如下：

1. 前端系統(tǒng)

Uniview前端產(chǎn)品包含功能豐富的標清、高清網(wǎng)絡攝像機及全系列視頻編碼器產(chǎn)品。近年來的機場應用當中，對高清監(jiān)控的需求非常旺盛，在航站樓、飛行區(qū)、安檢區(qū)及行李分揀等重點區(qū)域采用720P或1080P高清網(wǎng)絡攝像機，可顯著提升機場安防的監(jiān)視效果。

在機場周界道路及主要出入口可部署高清卡口系統(tǒng)，對進出車輛時間、地點、車牌等信息進行記錄。

可根據(jù)前端情況靈活進行選擇。通常在辦公區(qū)等一般場所監(jiān)控當中，常選用模擬攝像機加編碼器或標清網(wǎng)絡攝像機產(chǎn)品；，常選用高清網(wǎng)絡攝像機產(chǎn)品；機場周界及飛行區(qū)因范圍較廣，可選擇支持SFP光纖、RRPP光環(huán)網(wǎng)或EPON等光纖接口的網(wǎng)絡攝像機或編碼器產(chǎn)品。

2. 網(wǎng)絡系統(tǒng)

所有前端編解碼器通過網(wǎng)絡系統(tǒng)和監(jiān)控中心相連，實現(xiàn)各種信息的傳遞。宇視科技提供了豐富的網(wǎng)絡設備，包括接入交換機、核心交換機和路由器，針對EPON無源光網(wǎng)絡組網(wǎng)需求提供了低成本的盒式OLT交換機和集成在S75E核心交換機中插卡式OLT。

這些設備內(nèi)嵌了豐富的安全特性并針對監(jiān)控的需求對組播等應用進行了優(yōu)化，同時還可以為廣域網(wǎng)組網(wǎng)提供完善的VPN解決方案，從而為監(jiān)控系統(tǒng)提供了一個安全、可靠、靈活和高性能的基礎網(wǎng)絡平臺。

3. 監(jiān)控中心

監(jiān)控中心的核心是IMOS管理平臺，含括VM視頻管理服務器、DM數(shù)據(jù)管理服務器、MS媒體交換服務器和客戶端等。除此之外，監(jiān)控中心還可以分布式部署基于宇視科技 IPSAN技術(shù)的NVR網(wǎng)絡視頻錄像系統(tǒng)和電視墻控制設備。

視頻管理服務器

監(jiān)控中心的核心管理設備首先是VM視頻管理服務器，作為整個系統(tǒng)的核心信令管理服務器。VM視頻管理服務器單域支持10000路視頻和3000臺編解碼設備的管理，該服務器主要用于系統(tǒng)認證、配置、控制、報警等所有核心信令的處理。

數(shù)據(jù)管理服務器

作為監(jiān)控中心另外一個核心管理設備DM數(shù)據(jù)管理服務器，主要功能為對全系統(tǒng)分布式部署的NVR網(wǎng)絡視頻存儲設備（基于宇視科技 IPSAN技術(shù)）進行統(tǒng)一的資源管理，配置和故障檢測。并對外提供備份轉(zhuǎn)發(fā)和檢索服務。

流媒體交換服務器

根據(jù)項目需求，IMOS管理平臺可以提供MS流媒體交換服務器組件，在單播網(wǎng)絡環(huán)境下，該服務器可以提供單播視頻流的復制分發(fā)，同時對于外網(wǎng)訪問，該服務器還可以提供內(nèi)網(wǎng)組播轉(zhuǎn)外網(wǎng)單播服務以及面向外域和其它業(yè)務系統(tǒng)的VOD點播服務器功能。

NVR網(wǎng)絡視頻錄像

宇視科技創(chuàng)造性的將IPSAN直存技術(shù)引入NVR網(wǎng)絡視頻錄像系統(tǒng)中，前端編碼器及IPC可以直接通過iSCSI協(xié)議將壓縮的數(shù)字視頻信息以裸數(shù)據(jù)塊的方式寫入NVR的IPSAN盤陣中，客戶端可以直接訪問IP SAN盤陣實現(xiàn)快速回放，這種端到端的IP SAN架構(gòu)，無需傳統(tǒng)方案的轉(zhuǎn)存服務器，系統(tǒng)架構(gòu)更加簡潔高效和可靠。

方案特點：

1. 先進可擴展的體系架構(gòu)

系統(tǒng)借鑒IMS體系架構(gòu)，采用分層、模塊化的設計，遵循標準SIP協(xié)議規(guī)范，將媒體交換處理同系統(tǒng)的控制、管理信息相分離，具備靈活的可擴展性，保證了海量視頻接入和大并發(fā)量訪問的能力。

系統(tǒng)采用雙流的工作機制任意分配實時流和存儲流的碼流格式、碼率等參數(shù)，并通過組播和iSCSI數(shù)據(jù)流端到端進行傳輸，避免了矩陣、流媒體服務器等系統(tǒng)瓶頸造成的“啞鈴效應”，提升系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃浴?/P>

2. 統(tǒng)一資源管理

系統(tǒng)采用資源化管理框架，具備強大的網(wǎng)絡管理能力。實際應用中，可將系統(tǒng)當中各個物理設備分解成多個基本資源的集合，根據(jù)抽象出的資源類型（如攝像機資源、監(jiān)視器資源、告警源資源、存儲資源、地圖資源等）進行分類。可實現(xiàn)資源的分布式部署統(tǒng)一管理。在機場行業(yè)應用當中，合理的實現(xiàn)分控中心的存儲及網(wǎng)絡部署，可以提升機場安防管理效率，避免大規(guī)模網(wǎng)絡帶寬占用，實現(xiàn)區(qū)域安防系統(tǒng)的快速應急處理。

3. 創(chuàng)新的存儲技術(shù)

宇視科技機場行業(yè)監(jiān)控方案基于存儲虛擬化技術(shù)，采用標準IP SAN存儲設備，實現(xiàn)大量視頻存儲設備的分布式部署和集中管理，以及存儲空間的動態(tài)分配及調(diào)整。

將iSCSI塊存儲的存儲方式引入監(jiān)控中，通過端到端直存的方式，取消了服務器轉(zhuǎn)發(fā)，提高了存儲可靠性，實現(xiàn)了對于媒體流這種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化存儲，使得監(jiān)控錄像可以秒級精確檢索和即時回放。

4. 網(wǎng)絡與監(jiān)控的融合

iVS監(jiān)控系統(tǒng)將IP組播技術(shù)、網(wǎng)絡Qos技術(shù)、IP網(wǎng)管技術(shù)引入監(jiān)控。針對機場監(jiān)控點的不同環(huán)境，采用相對應的接入技術(shù)。前端編碼器可以通過LAN、SFP、EPON、RRPP環(huán)網(wǎng)、WLAN等方式靈活地接入承載網(wǎng)絡。

5. 業(yè)務應用整合能力

系統(tǒng)采用SOA框架，對外提供全方位的平臺級中間件接口，包含了監(jiān)控平臺完整的管理接口與業(yè)務接口，可以將視頻資源開放給更多的行業(yè)應用處理使用，如GIS系統(tǒng)、安防報警系統(tǒng)、機場安檢系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、專業(yè)管理系統(tǒng)、視頻智能分析等。各種行業(yè)化應用可以在系統(tǒng)提供的SDK上進行各種層次的開發(fā)。

6. 高可靠的系統(tǒng)保證

為了滿足室外環(huán)境的要求，前端采集編碼設備提供了高環(huán)境適應性（高低溫、潮濕腐蝕、EMC電磁兼容等）。通過雙網(wǎng)口鏈路上行、環(huán)網(wǎng)等接入方式，實現(xiàn)網(wǎng)絡鏈路的高可靠冗余系統(tǒng)通過視頻管理軟件平臺的熱備份及媒體服務器的集群管理，提升了核心系統(tǒng)軟件的可靠性。

機場數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢

機場監(jiān)控系統(tǒng)解決方案的IT化，提高機場安防系統(tǒng)管理水平與應用效果的同時，推動機場安防系統(tǒng)朝著高清化、集成化、靈活化的方向發(fā)展。同時，與機場弱電系統(tǒng)的整體融合，也讓未來“智慧機場“的建設充滿挑戰(zhàn)。

高清

在機場諸多人流密集現(xiàn)場，傳統(tǒng)標清監(jiān)控無法滿足安防系統(tǒng)對于圖像細節(jié)的要求，已被高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐步替代。目前來看，大部分機場在航站樓、飛行區(qū)、圍界等區(qū)域逐步嘗試使用高清IPC。不遠的將來，全高清IPC監(jiān)控系統(tǒng)會迅速成為主流。

安防平臺集成

通用的機場安防系統(tǒng)由視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)及電子巡更系統(tǒng)組成。為實現(xiàn)事前預防、事中聯(lián)動、事后檢索的安防管理效果，機場領(lǐng)域積極構(gòu)建集中安防平臺，實現(xiàn)安防各子系統(tǒng)的集中管理及業(yè)務聯(lián)動。

靈活存儲、集中管理

早期的機場監(jiān)控系統(tǒng)建設，為保證存儲性能及可靠性，通常選用高端FC SAN設備構(gòu)建存儲區(qū)域網(wǎng)絡。然而傳統(tǒng)存儲設備專為數(shù)據(jù)中心大規(guī)模存儲系統(tǒng)設計，應用于視頻監(jiān)控時成本過高且不夠靈活。因此，部分機場已選用針對視頻監(jiān)控業(yè)務設計的IP SAN存儲系統(tǒng)，以提高存儲系統(tǒng)性價比及可靠性。通過分布式的存儲部署提高整個安防系統(tǒng)的效率及管理能力。

機場IP網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)絕不是各個產(chǎn)品的簡單組合，機場監(jiān)控系統(tǒng)在資源統(tǒng)一接入、設備統(tǒng)一管理、業(yè)務高效處理等方面有著更加深入的需求。因此，針對機場聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的應用需求，需構(gòu)建一套能夠基于統(tǒng)一基礎架構(gòu)緊密配合，形成更加貼近業(yè)務需求、深度融合的整體解決方案。

本文見刊于《中國智能交通》11月刊