智慧机场 宇视监控解决方案

吴平

近年来，民航产业的发展进入快车道，作为民航业配套设施的机场建设，也进入快速发展的阶段。随着云计算、大数据、物联网、移动互联、体育终端、在线支付等新兴技术的成熟普及，很多机场已在考虑融合这些新兴技术，围绕“服务”这一机场核心业务，将传统业务数据化、在线化，进行智慧机场建设。视频监控系统作为智慧机场的智慧安防重要部分，将不再局限于传统的安全业务应用，而是纳入智慧机场进行整体考量。

凭借在机场行业内多年的IP 视频监控系统和产品的开发、建设经验，基于领先的视频体育、物联网、云存储、大数据技术及实践，宇视科技从智慧安防的整体架构角度对系统的各层面进行融合设计，推出了能够高效、稳定运行的智慧、物联、可视化指挥的机场IP 智慧监控系统解决方案，为机场用户提供态势感知、服务优化及智慧决策所需的基础数据，以满足智慧机场建设需求。

机场的智慧安全建设

智慧安全是智慧机场的重要组成部分，通过视频监控、空管、GIS、围界报警、安检等系统集成融合和数据挖掘，建立全方位、立体、主动安防体系，实现旅客流特征分析，避免不安全事件发生；飞行区资源利用、站坪保障等动态监控和实时预警，最终为机场运行态势管理提供决策数据。

机场智慧安全将以视频监控系统为核心，进行安防各子系统和其他业务系统的数据及应用整合：汇聚各类感知设备的采集数据；对视频、图片进行视频分析，将分析结果与视频、图片、定位信息等各类数据，基于二维/ 三维GIS 地图，可视化呈现给各部门用户；周界告警、求助告警、视频分析告警等各类报警信息也基于地图综合呈现，并联动视频图像，用户基于制定的预案和工作流进行安防事件的报警处理；同时视频分析数据或定位数据也为离港系统、安检系统、行李分拣系统、机坪检察系统等机场核心业务系统提供参考数据；最终各类型的数据及分析结果提供给“机场运行态势管理系统”，基于大数据的分析挖掘，进行态势感知和智慧决策。

宇视智慧机场监控监控解决方案

大中型机场的视频监控系统从系统应用特点，一般分为4 大部分进行建设：航站楼、飞行区等区域的视频监控，智慧停车楼，陆侧体育交通以及综合安防平台；小型机场根据自身需求进行裁剪，比如：只建设视频监控系统。

航站楼、飞行区等区域的视频监控
航站楼、飞行区等区域的视频监控系统在保障航站楼、飞行区安全运行，周界防入侵，配套区域安全防范等方面发挥着重要的作用。

机场视频监控解决方案

◆ 前端系统

宇视前端产品包含功能丰富的全系列高清、超清网络摄像机及视频编码器产品。近年来的机场应用当中，已全面部署高清网络摄像机采集高清图像，不同的位置、区域和功能诉求需考虑相应的特性：航站楼考虑玻璃幕墙内外明暗影响，附近区域多选用宽动态摄像机；具有人脸抓图功能的体育摄像机，为后端人脸识别服务器输出人脸图片，大幅提升分析性能，有效降低人脸分析的部署成本；飞行区、围界等室外区域，宜选用星光级，在低光照时采集彩色图像，同时摄像机宜内置红外，保证全天候清晰成像，针对周界的动点球机宜具有激光远距离补光；飞行区的动点球机宜具有透雾功能；对于航站楼大厅空旷区域可部署少量超高清摄像机及全景摄像机，拍摄大场景图像。

宇视的物联网数据采集终端或物联网摄像机可作为一个区域的信息采集节点，具有以下功能供用户选择：RFID 识别，可精确定位工作人员、车辆、物体位置信息；WiFi Sniffer探测，可以收集出入机场人员的手机信息；GPS/ 北斗精确定位区域的经纬度信息和球机的可视域；无线接入外部传感器数据；采集终端还具有具有4G 数据上传、WiFi 路由通信、千兆网络连接能力。这些采集信息可作为检索条件，进行录像的快速检索。

◆ 网络系统

所有前端高清网络摄像机（IPC）、编/解码器通过网络系统和监控中心相连，实现各种信息的传递。宇视针对机场的不同工程环境，提供了丰富的、可靠的设备组网方式：IPC 内置的EPON 口可以链式组网、可用于围界监控或其他线性部署摄像机位置；IPC 内置的光电口可满足不同距离的接入、并可实现摄像机1+1 光电串接，可用于飞行区、航站楼监控；盒式高清解码器支持HD-SDI 输出接口，可满足90 米距离监视器连接，内置光口可前置于监控室外的监视器位置；标清编码器支持RRPP 光环网。

机场视频监控系统业务部门广泛，对于关键部位监控点，经常会面临机场指挥中心、机场公安分局、航站楼运管部、安检信息机房等多个客户端同时调用的压力。基于流媒体转发的数字化监控系统在应用过程中存在延时大、黑屏及图像丢失等问题；宇视解决方案采用实时视频组播方案，可以实现全系统数字图像低延时（毫秒级）快速控制切换，满足机场众多部门、大量用户同时调看图像的需求，并且不存在传统流媒体转发存在的性能瓶颈和故障风险点问题。

◆ 监控中心

宇视依靠自身对IT 和IP 技术的深层理解，将各种IT 和IP 领域的先进基础技术应用于监控领域，开发出了适用于各种多媒体应用开发的开放中间件平台IMOS--IP 多媒体操作系统（IP Multimedia Operation System。监控中心的核心服务器软件基于IMOS 平台构建，含括VM 视频管理服务器、DM 数据管理服务器、MS 媒体交换服务器、接口服务器等软件平台设备。监控中心还包括客户端、解码器和电视墙等设备。

系统的核心管理控制
VM 视频管理服务器，作为整个系统的核心信令管理服务器，该服务器主要用于系统认证、配置、控制、报警等所有核心信令的处理，不处理媒体流，具有高性能、高可靠性特点。DM 数据管理服务器，对全系统分布式部署的IP SAN 磁盘阵列进行统一的资源管理，配置和故障检测。VM 支持双机热备、N+1 热备等灾备模式，DM 服务器支持双机热备，保证核心管理服务器的无单点故障。MS 媒体交换服务器为其他政府部门的视频监控系统转发视频，支持集群模式。

系统的对外接口
在监控中心，可以部署多台接口服务器实现不同系统对接，比如：接入既有视频监控系统；与门禁、周界报警、消防等其他安防子系统对接；向机场顶层综合安防平台上传视频分析结果数据、视频/ 卡口/ 电警等的结构化数据。

系统的可靠存储及云存储
为保证大规模存储的性能及可靠性，机场大多采用存储区域网络（SAN）进行视频存储。FC SAN 开放性不足、需单独搭建FC光网络，投资成本极高且后期维护复杂，到了高清视频监控系统建设时期，被IP SAN 快速替代。IP SAN 标准化好，基于IP 网络部署，简化投资及管理，已在许多大中型机场成功应用；尤其是随着国家反恐法的颁布，机场后续很有可能要求存储90 天，IP SAN 的成本优势更为明显。

宇视创新的将iSCSI 直存技术引入IPSAN 磁盘阵列中，前端高清IPC、编码器通过iSCSI 协议将数字视频信息以裸数据块的方式写入IP SAN 盘阵中，这种端到端的存储架构，无需传统方案的转存服务器，系统架构更加简洁高效和可靠；考虑到系统的开放性，第三方支持ONVIF、GB/T28181 标准的高清IPC，可以采用流直存的方式写入IP SAN 盘阵，实现与宇视前端相同的数据块存储模式和录像访问应用。宇视的C-Video 读业务连续性技术，在RAID 组内多块硬盘损坏的情况下，可以读出正常盘中的数据，最大限度的保证了视频数据可靠性；N+M 存储备份技术，在某台IP SAN 阵列故障时，将此阵列承载的摄像机视频流自动迁移到备用IP SAN 阵列，保证了视频数据写的连续性。

宇视在直存技术之后，又创新的实现了CDS 云直存系统（Cloud Direct Storage），通过云存储管理服务器的调度，解除了摄像机与IP SAN 的绑定关系，实现负载均衡和阵列故障时的存储业务自动迁移。由于各摄像机的图像均匀的分布在资源池中，因此可大幅提升录像读取的并发性能，当某台IP SAN故障而尚未修复时，也可以读出相关摄像机的大部分录像数据，从整体上看，提升了录像数据的读连续性。

系统的视频体育分析
为了解决当前行业内视频体育分析的诸多不足，如：采用通用服务器效率低、视频分析算法准确度低、视频分析系统封闭，宇视推出了Wise+ 体育分析系统架构。Wise+采用高密度计算架构、GPU/CPU 混合应用、并行资源调度有效提升视频分析效率，大幅降低投资成本，使大规模视频分析应用成为可能；深度学习大大提升准确度、降低误报率；结合大数据技术实现IPSAN 中海量视频的快速搜索；提供统一的应用和数据接口，可集成业界最优秀的视频分析算法。

视频体育分析是实现机场智慧安全的重要技术手段，从应用需求可大致分为如下几类：面向人员：人脸识别、人流计数、人群密度及热度图、排队长度、进出区域及跨线检测、高安全级别区域徘徊检测等；面向机场资源：飞行器进出机位检测、开关舱门检测、机号识别等；辅助围界报警系统的入侵检测及自动跟踪；面向大场景的全景拼接及飞行器跟踪；海量视频的快速检索：以图搜图、基于特征信息的结构化搜索并形成视频链，视频浓缩；视频质量检测。

系统的用户界面
宇视提供B/S 和C/S 两种架构的客户端软件，用户的操作界面除了传统的目录树结构，也可以是二维、三维地图，实现基于地图的、直观的视频快速调用；通过视频终端的调度，将前端数字视频流通过解码器还原接入中心电视墙，实现数字矩阵的功能。

在手机、PAD 等移动终端上通过APP 软件，实现实时视频的调看、录像回放；拍摄现场视频、图片并上传IPSAN 保存。移动终端、桌面终端之间的用户通信，实现事件、视频信息的快速推送，满足应急事件处理的及时性。

智慧停车楼视频监控

机场智慧停车楼视频监控系统可以减少车辆出入等待时间、方便寻找空车位和反向寻车，并记录停车楼的视频图像，起到安防防范的作用。

◆ 出入口管理

车辆进入停车楼时，地感线圈触发宇视的抓拍识别摄像机进行自动车牌识别、车辆前脸识别和看清车内前排情况，摄像机控制道闸抬杆放行车辆；当车辆驶离停车楼时，抓拍识别摄像机识别车辆，如客户已缴费，则控制道闸抬杆放行车辆，否则需客户缴费驶离；系统可以将空车位信息在LED 显示屏上进行显示，提示客户本停车楼的空余车位情况；系统还可进行语音提示。

◆ 停车位诱导

宇视的车位识别摄像机可以进行2 车位、3 车位、6 车位识别，识别停泊车辆的车牌信息，并可提供跨车位占用报警、无牌车辆提醒、人员徘徊检测报警等安防增值功能。机场停车楼车位数量多，如果车位摄像机直接接入交换机，需要大量的交换机端口，交换机投资大，因此宇视的车位摄像机提供RRPP 环网、手拉手链式组网两种部署方式，大幅减少交换机的端口需求，降低部署成本；手拉手链式组网时，摄像机支持断电逃生，保证链网的传输可靠性。车位诱导通过车位摄像机的指示灯颜色及车位诱导屏实现。

机场智慧停车楼解决方案

◆ 反向寻车及自动缴费

在停车楼的垂直电梯口部署自助缴费机及触摸查询机，客户进行自助缴费以及车辆位置的查询。客户也可通过手机APP 客户端进行自助缴费以及车辆位置的查询。

◆ 智慧停车楼系统管理

管理服务器进行全系统的抓拍识别摄像机、车位识别摄像机及IP SAN 存储设备的管理；统计管理全停车楼的车位信息，输出空车位提示信息及诱导信息，地图管理及反向寻车信息管理；为收费系统及道闸系统提供相关数据；当停车位发生安防事件异常告警时，系统客户端触发图像弹屏，告知管理员。IP SAN存储保存抓拍识别摄像机、车位识别摄像机抓拍的车牌、车辆信息及识别结果，同时保存视频图像。

陆侧体育交通视频监控

陆侧体育交通视频监控系统记录进出机场区域的车辆信息、打击违章行驶和违章停车行为、并进行非正常车辆的大数据分析，以及记录机场道路的视频图像，起到安防防范的作用。

机场陆侧体育交通解决方案

◆ 前端设备

在机场陆侧区域的路口部署卡口抓拍摄像机，识别车辆的车牌信息以及拍摄车头、车辆前排信息；部署电子警察摄像机，识别车辆的车牌信息以及自动分析违法过程；部署球机进行路口的动点视频监控；在道路接近路口位置部署交通流量视频检测摄像机，进行车道流量、排队长度等分析；在各道路部署枪机进行全路段的大场景视频监控；在禁停区域部署违停执法球机，自动识别违章停车行为。路口的摄像机可以采用1+1 两台摄像机光电串接，减少到路口设备项目的线缆部署；路口智慧管理单元提供多个电口和光口接入路口摄像机，实现抓拍图片合成，分析车辆类型、车辆品牌、车系及年份等功能，管理单元可缓存数天的图片信息、提高网络中断时信息存储的可靠性；系统支持多种方式判定信号灯状态：网络版红灯信号检测器利用网络将信号灯状态给摄像机，路口智慧管理单元通过网络与红绿灯信号检测器统一通信、并将交通流量参数通信给交通信号控制主机实现交通信号配时动态调整。

◆ 体育交通系统管理

体育交通管理服务器实现整个系统的管理；交通媒体交换服务器实现图片信息、事件信息的复制、转存、转发；IP SAN 实现图片、事件、视频等数据存储；大数据系统实现套牌车分析、车辆常出没点、跟车关联分析等与车相关的大数据分析。

机场综合安防平台建设

宇视的视频监控系统、智慧停车楼系统、陆侧体育交通系统均提供协议接口、SDK 接口，可被机场综合安防平台集成，以构建机场顶层综合安防平台。机场综合安防平台通过数据总线获取或分发数据，比如：与安检系统、离港系统、行李分拣系统、控制区管理系统、机坪检察系统等机场各业务系统交互数据；系统还将建设安防数据库，以存储业务数据、历史数据，成为智慧机场数据挖掘的安防数据源仓库。

机场综合安防平台最终将各类型的数据及分析结果提供给“机场运行态势管理系统”，基于大数据的分析挖掘，进行态势感知和智慧决策。

宇视机场智慧IP 监控方案特点

宇视机场行业智慧IP 监控解决方案相对传统监控应用，具备以下特点：
提供完善的解决方案和全系列产品，涵盖上述4 大部分；

◆ 先进可靠的系统架构：基于NGN 架构、将管理信令与媒体流分离，前端设备实时流和存储流分离，实况组播，存储端到端直存，存储阵列N+M 灾备或云直存系统，核心服务器热备或集群。
◆ 创新的存储技术：宇视前端设备的iSCSI直存，第三方IPC 的流直存，以数据块而不是文件进行存储，可实现秒级精确检索和即时回放。CDS 云直存系统及阵列内的RAIDNT 磁盘虚拟化技术，进一步提升了录像数据的读连续性、读并发性能和降低了多块硬盘同时损害情况下数据丢失风险。
◆ 强大的运维管理系统：全网设备拓扑管理、录像完整性检测、视频质量诊断等；
◆ 前端设备丰富的组网技术：前端IPC 双绞线、SFP 光纤、EPON 光纤接入，光电1+1 串接，车位摄像机RRPP 环网或手拉手链网；
◆ 物联网技术的融合：物联网数据采集终端和物联网IPC，实现丰富的信息采集；
◆ 视频图像的体育分析：Wise+ 体育分析系统架构，而不是功能的简单堆砌；
◆ 业务应用整合能力：采用SOA 框架，对外提供全方位的平台级中间件接口，可以将视频资源开放给更多的行业应用处理使用；
◆ 优良的品质保证：从哈尔滨到三亚，从厦门到重庆，不同气候环境、不同地域的超过20 个千万级机场大规模应用实证。