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城市综合管理平台建设助力智慧城市建设

2014-10-21  628

[摘要]本文结合近年来的发展趋势,阐述安防综合管理平台的市场发展特点——智能化、集成化、可视化等,构建出一个开放式的、多功能的、综合化的安防管理系统平台。

随着平安城市建设的快速推进,视频监控系统的规模和业务应用在持续增加,系统的复杂程度也越来越高,特别是前端高清的全面推广,随之而产生的海量数据存储,非结构化数据分析,检索以及如何在这些数据基础上拓展实战应用,维护系统设备和服务的稳定运行,都是平台设计需要考虑的问题。

在“智慧城市”如火如荼建设的发展大环境下,单一整合的安防管理平台已经不能满足民众的需求,如何将更多的系统完美地融合在一起,发挥出1+1>2的效果,成为各大厂商的研究重点。本文结合近年来的发展趋势,阐述安防综合管理平台的市场发展特点——智能化、集成化、可视化等,构建出一个开放式的、多功能的、综合化的安防管理系统平台。


智能视频分析是视频监控领域的前沿技术

十二五期间,国家应急体系、平安建设、科技强警等政府推动的重大工程项目实施,安防综合管理平台的智能化需求更甚。随着“平安城市”工程、技术和成本的改善,以及在奥运会、世博会、亚运会等项目的推动下,智能视频监控市场呈快速增长趋势,据权威机构预测,智能视频监控的个性化和定制服务特征将越来越明显,智能视频监控的发展也从市场培育进入到推广应用阶段,从隐性市场到显性市场过渡。

作为未来监控发展方向的智能视频分析技术,是视频监控技术一个里程碑式的创新,也是视频监控领域最前沿的应用模式之一。目前,国外市场正大量涌出新生的智能视频监控系统,而中国也慢慢出现了各类智能视频监控品牌,掀开了中国智能视频监控发展的热潮。

在目前的智能视频分析中,大致被分为三类,以故障维护为目的的诊断类智能分析;以视频信息核对为目的的识别类智能分析;以自动分析与跟踪为主的行为类智能分析。在平安城市的建设中,识别类智能分析技术在电子警察系统中已经获得了成熟的应用,特别是车牌识别方面,国内智能分析技术已经达到世界先进水平。

在智能视频分析的三大类别中,诊断类视频分析主要在于提高视频监控自身的使用效率,改善用户体验,对于视频监控系统的维护运行起着非常重要的作用。识别类视频分析则重点在于视频信息的检索能力,重点在于视频监控应用效果的提升。相比之下,行为类视频分析的目的则不仅是对行为信息的识别,更重要在于自动处理信息的能力,如此视频监控不仅成为人类视觉的延伸,更成为大脑思维的延伸。

将视频行为分析管理系统融合到城市安防综合管理平台,能够对系统内的监控点进行高清视频监控和视频行为信息的智能处理。根据不同的应用有不同的具体要求,视频智能分析功能在不同的领域有不同的应用重点,例如针对交通应用领域,主要用于监测违章行驶、拥塞及拥塞程度、交通事故、车辆计数、违章停车、车牌识别、乘客辨识、与车联网技术的结合应用等;在平安城市领域,主要用于警戒线、警戒区检测,对可疑物滞留、目标移走、游荡徘徊、群体定向移动、人物分离、非法入侵、异常奔跑等进行大范围监测和跟踪;在商情应用领域,主要用于密度监测、物品销售分析等。

目前各细分行业已经部署的智能监控平均还不到20%,随着安防行业的整体大发展,平台的智能化是不可避免的趋势,从信息采集到信息处理、从提示到执行、从事后查询到主动预防、从人工分析到智能分析、从人工预案处理到自动预案处理的智能化方向发展,市场前景巨大,将更广泛地应用在公安及国安、军队及武警、钢铁、环保、林业、煤矿业等领域。


多功能集成 模块化应用

系统集成化建设是安防行业发展的大势所趋,智慧城市对多功能、多系统集成的需求尤为迫切。

1)功能集成 将分散的安防子系统进行有机互联和综合应用,实现视频监控系统、报警系统、视频行为分析管理系统、雾霾增强处理系统、智能交通管理系统(卡口系统、电子警察系统)、报警联动系统、GIS/GPS系统、门禁系统等系统集成化统一管理,提高整体智能化程度,增强综合管理和防灾、抗灾能力,实现优化节能管理,提供增值服务,降低运营成本。同时,各功能子系统采用模块化设计,各子系统互相独立,以根据实际需要自定义功能模块及系统组件,增加或删减都不会影响软件结构,且无需逐个开发,大大节省了成本。

2)应用集成:基于网络平台架构、以电子地图为导航的综合集成管理平台,实现集成子系统之间的信息交换和共享,并对集成信息进行综合应用。

3)通信集成:集成平台通过建立起一套统一的消息体系,利用先进的XML语言,在各个前端采集设备(DVR/DVS、NVR、报警主机)与中心平台之间、平台与平台之间按照统一的标准接口,通过消息服务进行信息交换和控制信令交换。

4)数据集成:通过对多系统数据的采集和分析,可以实现子系统间的关联和统计,并可以输出不同的报表。

5)安全集成:建立统一的权限管理体系,以密码技术为基础,在网络环境中实现统一用户管理、身份认证及单点登录、统一授权管理、安全审计与责任认定、统一门户管理等功能,为各应用系统提供完善的安全支撑。

6)管理集成:通过统一的管理平台实现对各子系统的管理,包括对设备和软件模块的注册、配置、维护和更新。另外,控制台采用模块化设计理念,各模块相互独立,支持分开访问、独立控制、互不干扰,保证数据的安全性和系统的稳定性。


GIS地理信息服务平台助力实现可视化管理

智慧城市建设中大数据无处不在。通过很多项目经验来看,数据中心采集的数据量非常庞大,但是如果要将数据价值挖掘出来,光靠数字是很难实现的,所以下一步的重点是通过大数据可视化这种形象化的技术,帮助用户去分析、挖掘蕴含在数以万计的大数据中间的价值。通过数据可视化方式,包括GIS可视化和专题图形可视化方式等,用非常直观的方式帮助用户查询和展示数据,从而分析、挖掘数据之间的关系和趋势。

本着建设集约和能力共享的原则,需要将平安城市的“可视化能力”开放给智慧城市的其它应用项目使用。在平安城市建设中,应急指挥与调度系统通过采用监控点在二维电子地图上显示的方式,能够实现集视频监控、GIS、GPS定位、周界防范(如采电子脉冲、震动光缆等)、目标识别、智能视频、语音通信、指挥调度等多项技术为一体的大型综合安防平台。

然而,随着城市建设的发展,中国城镇化率已经超过了50%,城市中楼群林立,情况复杂,对于现场应急救援人员来说,二维电子地图存在很大的局限性,已经远远不能满足平安城市、智慧城市建设的现实需要,而以城市三维建模、GPS、GIS应用为基础的3D GIS技术的兴起,实现了电子地图从二维平滑升级到三维地理空间信息系统,从而给安防行业带来了新的机会。

基于3D GIS技术的智慧城市安防系统可将即时视频、二维地图、三维虚拟实景有机结合,实现管理可视化、直观化、智能化。地块现状、楼宇、人口、学校、医院、绿地等基础数据都可以直观地展现,根据输入的条件还可以快速地计算出需要的数据及推演的结果。例如,通过对城市进行三维建模,能够实时掌控城市的能耗热点,及时调度电网的供电,并通过对用电热点地区具体到楼、楼层、单元的耗能情况进行实时、长时间的统计分析,对其节能降耗给出具有实质意义的建议。

基于3D GIS技术的智慧城市安防系统可应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、交通运输、军事公安、水利电力、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。因此,必须把智慧城市运行体征大数据可视化平台建设列为重点,建成基于网络环境的、实时的、可视化的监控集成系统,建设GIS地理信息服务平台,通过简单直观的统一Web界面,把城市运行体征中的静态和动态数据经由数据中心处理之后,呈现给政府决策人、行业用户及公众,从而实现城市的智慧运营,大幅提升经济的运行效率,极大地改善民生。此外,还可以综合显示监控设备的各种状态、运行、统计信息,为指挥中心管理人员对出现的各类事件做出快速反应。

智慧城市综合管理系统是一类新兴应用。不同于面向某一部门的业务系统,它需要实现跨部门的应用协同、城市运行信息整合与综合展现(经济财税、城市建设、社会发展、热点事件等)、移动终端工作支撑及辅助分析决策等。


在该系统建设过程中,需要把握如下几个关键要点,才能推动项目的成功:

(1)强有力的协调组织

智慧城市综合管理系统面向城市管理者,即政府部门,支持跨部门的信息整合、综合展现、业务协同,需要与多个部门及多个业务系统进行对接,需要政府领导者的全力支持,需要具备有力的跨部门协调推动能力,这是项目成功的前提。

(2)深入的需求分析及功能策划

该系统不是面向某一特定部门的特定需求,其需求具有不清晰、不具体性。不同城市的关注点不同,导致其需求不同,希望系统解决的问题不同。而需求是否有效是一个项目能否成功的关键要素,因此项目前期的需求分析与挖掘、功能策划与引导都至关重要。需求分析人员应结合城市管理者的工作重心和工作思路,通过与政府部门的访谈、调研,通过对已有系统的调研、梳理,从中提炼形成满足城市管理者的需求。

(3)与多个业务系统的对接

智慧城市综合管理系统建立在城市已有各业务系统之上,需要实现各业务系统信息模型和元数据的统一管理,支持多应用系统的数据整合,在此基础上,为城市运营管理系统的信息综合展现和业务协同提供支撑。

智慧城市综合管理系统需要对接的系统数量众多,接口形式多样,需要考虑如何实现在数据、流程、功能上的交互。在集成方案的设计和实施上,需考虑数据一致性、数据更新同步周期、数据安全性、接口可实施性、接口可扩展性等多种因素,根据数据的特点,选择不同的接口技术,如实时同步接口可以选择在业务逻辑层调用对外暴露的EJB方法(通过RMI-IIOP协议)、或在表现层调用页面(通过HTTP协议)、或调用封装好的Web服务等;准实时异步接口可以选择消息机制或传统的接口表方式等;定时接口可以选择FTP方式等。

智慧城市综合管理平台在持续的发展过程中,也得到了各个子系统最新技术的加持,例如云技术、移动技术等。

云技术:随着监控规模越来越大以及高清视频的普及,大数据、多内容等信息量越来越大,甚至到了一种超载的状态,而渐渐发展起来云计算技术很好地解决了这一难题。云计算提供的高性能计算能力能够保证大量数据服务的快速响应;可以构建视频图像资源中心面向服务的应用,满足各区域、各部门等大量用户和业务系统的服务请求,方便从海量的资源池中获取所需的视频图像信息;具备规模动态伸缩的特点,可实现系统平滑升级和扩容;还具备高可靠性的特点,在大容量视频转发、存储和处理过程中,故障节点能自动被替换,保证系统正常运行和服务。

移动技术:随着智能手机的普及和4G技术的发展,移动终端监控应用逐渐深化,例如针对公安机关,可开发移动应急指挥平台,实现突发事件的现场视频采集、视频图像实时浏览、人口信息查询、GPS车辆定位、应急指挥调度等实战应用,全面提高突发事件的响应速度和处置效率;而针对智能家居安防系统,所构建的平台可通过智能手机等移动终端监看家中情况,并实时接收家庭安防系统的报警信息,还可实现门禁系统远程开/关门,报警系统远程布防、撤防等,实现真正的“移动智慧生活”。

智慧城市综合管理平台的应用已经渗入到各行各业,未来也将有更多定制化的需求服务于不同行业。通过智慧城市综合管理平台的建设,城市管理者能够及时全面了解城市运营管理各个环节的关键指标;以智能分析预测等手段,提高管理、应急和服务的响应速度;逐步实现被动式管理向主动式响应的转型;并以高效率的跨部门智能协同提升城市管理和服务的水平,从而不断向“智慧化”城市运营管理的目标迈进。