编者按：视频监控系统的数字化改造始于05年左右信息高速路的建设完成，从大规模平安城市应用逐步向大规模公共设施扩展。作为早期的数字监控系统用户之一，机场监控系统的数字化改革并不十分顺利。究其原因，还在于数字监控系统在技术模型和建设模式上与传统模拟监控的巨大差异。
安全，是机场建设及运维永远的主题之一。近年来，民航产业的发展进入快车道。新建机场的快速建设，机场规模的不断扩大，对机场配套的安防监控系统也提出了更高的需求。作为机场技防系统的重要部分，民航业视频监控系统技术也在发生着快速的变革，从传统的模拟监控系统向大规模、高性能的IP视频监控系统解决方案转变。
视频监控系统的数字化改造始于05年左右信息高速路的建设完成，从大规模平安城市应用逐步向大规模公共设施扩展。作为早期的数字监控系统用户之一，机场监控系统的数字化改革并不十分顺利。究其原因，还在于数字监控系统在技术模型和建设模式上与传统模拟监控的巨大差异。
模拟监控系统与数字监控系统
关于数字监控系统快速发展的原因，业界有着诸多的说法，比如数字监控系统更强的管理能力、更丰富的应用特性、大范围跨区域的联网等等。其实归根到底，是IT系统发展的趋势使然。根据IT-CMM能力成熟度模型，任何IT系统的发展均会经历“产品化----系统化----集中化----集成化----资源化”五个发展阶段。监控系统的数字化正是源于“系统化”向“集中化”转变的基本需求，并推进进一步的“集成化”和“资源化”进程。
然而，模拟向数字的转变，并不是一个简单的系统升级过程。数字监控系统设计的技术模型与传统监控系统存在的巨大差异，绝不仅仅是简单将模拟摄像机进行编码数字化处理这么简单。
简单来看一个典型的数字监控系统，需要囊括“前端接入模型”、“传输模型”、“解码模型”、“管理控制模型”和“存储模型”。包含的技术模块更是涉及图像采集、多媒体编解码、计算机网络、专业操作系统及专业数据存储等。传统视频监控厂商在前端图像采集领域有着较深的技术积累，但是在其他领域却是新兵，不可能在短时间内快速实现突破。因此，IT领域有着深厚技术积累的领导企业成为监控市场发展的强势力量。安防IT化的进程也随之快速推进。与传统监控厂商相比，IT领导企业不仅可以提供稳定的数字监控系统，也带来了领先的系统管理维护理念。
机场数字监控系统解决方案
随着近些年来视频编解码技术、视频网络传送技术、视频数字存储技术、视频通信调度技术等与视频相关的IT技术不断发展，并逐渐引入视频监控领域，机场领域视频监控系统的解决方案也经历着快速的变革。也给机场行业的应用需求提供了新的解决方案。
需求分析：
作为高风险对象安防场所，诸多国家标准及行业标准给机场安防提出了极高的要求。其中，要求视频监控系统覆盖的区域包括：
进行安检的旅客、行李、证件及检查过程；
航站楼旅客迎送大厅、售票处、值机柜台、行李传送装置区、旅客候机隔离区、重要出入通道及其他特殊需要的部位；
飞行区、围界及其出入口；
飞行区飞机着陆进港和起飞离岗的过程；
机场的货运库、维修机库、停车场、进场交通要道、塔台等；
由于机场监控点位规模庞大且结构复杂，对监控系统的建设提出诸多要求：
1. 扩展性及资源利旧要求
伴随着机场规模的扩大及多个航站楼的单独建设，机场视频监控系统的规模和密度都比以往增加了许多。同时，大部分机场原有模拟监控建设周期不长，主要设备仍处于生命周期内。因此，实现不同技术路线监控资源的整合、多区域监控系统的跨域联网需求也越来越多。
2. 兼容多种接入模式要求
机场视频监控点位部署环境复杂，需根据现场情况灵活选择接入模式。如：室内密集点位监控，可使用双绞线直接连接至弱电间接入层交换机；分行区分散点位监控，可使用光纤连接扩展传输距离；围界监控，可使用光纤组成RRPP环网，节省光纤部署的同时，提高连接可靠性。
3. 视频资源的灵活迅速调用要求
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、机场公共安全分局、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。部分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。为了满足全系统数字图像低延时（毫秒级）快速控制切换的需求，需保证良好的监控系统网络属性，实现系统架构与网络设备的有效融合。提高系统传输及交换效率。
4. 开放性及业务应用的整合
机场用户对视频监控系统本身的操控体验要求越来越人性化，如高清画面显示、基于事件的录像快速检索精确定位、三维仿真GIS等；另一方面，机场行业对视频监控系统的定位也不再是独立的视频图像采集再现系统，而是安防系统或者其他专业应用系统的有机组成部分，视频监控系统需要与安防系统的其他子系统（如门禁、报警、消防等），或者专业应用系统的其他子系统（如人员安检系统、行李分拣系统、图像智能分析系统等）完成充分的整合。
5. 大规模可靠存储的要求
机场作为高风险等级监控场所，录像存储时间通常不少于30天。为保证大规模存储的性能及可靠性，需单独构建监控系统专用的存储区域网络（SAN）。在SAN技术的选择上，FC SAN采用封闭协议，需单独搭建存储网络，虽性能强大，但投资成本极高且后期维护复杂；IP SAN基于IP网络部署，简化投资及管理，但要规避网络带宽及安全性问题。
解决方案：
宇视IP监控系统解决方案整体架构：
解决方案的组成和基本功能如下：
1. 前端系统
Uniview前端产品包含功能丰富的标清、高清网络摄像机及全系列视频编码器产品。近年来的机场应用当中，对高清监控的需求非常旺盛，在航站楼、飞行区、安检区及行李分拣等重点区域采用720P或1080P高清网络摄像机，可显著提升机场安防的监视效果。
在机场周界道路及主要出入口可部署高清卡口系统，对进出车辆时间、地点、车牌等信息进行记录。
可根据前端情况灵活进行选择。通常在办公区等一般场所监控当中，常选用模拟摄像机加编码器或标清网络摄像机产品；，常选用高清网络摄像机产品；机场周界及飞行区因范围较广，可选择支持SFP光纤、RRPP光环网或EPON等光纤接口的网络摄像机或编码器产品。
2. 网络系统
所有前端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。宇视科技提供了丰富的网络设备，包括接入交换机、核心交换机和路由器，针对EPON无源光网络组网需求提供了低成本的盒式OLT交换机和集成在S75E核心交换机中插卡式OLT。
这些设备内嵌了丰富的安全特性并针对监控的需求对组播等应用进行了优化，同时还可以为广域网组网提供完善的VPN解决方案，从而为监控系统提供了一个安全、可靠、灵活和高性能的基础网络平台。
3. 监控中心
监控中心的核心是IMOS管理平台，含括VM视频管理服务器、DM数据管理服务器、MS媒体交换服务器和客户端等。除此之外，监控中心还可以分布式部署基于宇视科技 IPSAN技术的NVR网络视频录像系统和电视墙控制设备。
视频管理服务器
监控中心的核心管理设备首先是VM视频管理服务器，作为整个系统的核心信令管理服务器。VM视频管理服务器单域支持10000路视频和3000台编解码设备的管理，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。
数据管理服务器
作为监控中心另外一个核心管理设备DM数据管理服务器，主要功能为对全系统分布式部署的NVR网络视频存储设备（基于宇视科技 IPSAN技术）进行统一的资源管理，配置和故障检测。并对外提供备份转发和检索服务。
流媒体交换服务器
根据项目需求，IMOS管理平台可以提供MS流媒体交换服务器组件，在单播网络环境下，该服务器可以提供单播视频流的复制分发，同时对于外网访问，该服务器还可以提供内网组播转外网单播服务以及面向外域和其它业务系统的VOD点播服务器功能。
NVR网络视频录像
宇视科技创造性的将IPSAN直存技术引入NVR网络视频录像系统中，前端编码器及IPC可以直接通过iSCSI协议将压缩的数字视频信息以裸数据块的方式写入NVR的IPSAN盘阵中，客户端可以直接访问IP SAN盘阵实现快速回放，这种端到端的IP SAN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。
方案特点：
1. 先进可扩展的体系架构
系统借鉴IMS体系架构，采用分层、模块化的设计，遵循标准SIP协议规范，将媒体交换处理同系统的控制、管理信息相分离，具备灵活的可扩展性，保证了海量视频接入和大并发量访问的能力。
系统采用双流的工作机制任意分配实时流和存储流的码流格式、码率等参数，并通过组播和iSCSI数据流端到端进行传输，避免了矩阵、流媒体服务器等系统瓶颈造成的“哑铃效应”，提升系统传输的可靠性。
2. 统一资源管理
系统采用资源化管理框架，具备强大的网络管理能力。实际应用中，可将系统当中各个物理设备分解成多个基本资源的集合，根据抽象出的资源类型（如摄像机资源、监视器资源、告警源资源、存储资源、地图资源等）进行分类。可实现资源的分布式部署统一管理。在机场行业应用当中，合理的实现分控中心的存储及网络部署，可以提升机场安防管理效率，避免大规模网络带宽占用，实现区域安防系统的快速应急处理。
3. 创新的存储技术
宇视科技机场行业监控方案基于存储虚拟化技术，采用标准IP SAN存储设备，实现大量视频存储设备的分布式部署和集中管理，以及存储空间的动态分配及调整。
将iSCSI块存储的存储方式引入监控中，通过端到端直存的方式，取消了服务器转发，提高了存储可靠性，实现了对于媒体流这种非结构化数据的结构化存储，使得监控录像可以秒级精确检索和即时回放。
4. 网络与监控的融合
iVS监控系统将IP组播技术、网络Qos技术、IP网管技术引入监控。针对机场监控点的不同环境，采用相对应的接入技术。前端编码器可以通过LAN、SFP、EPON、RRPP环网、WLAN等方式灵活地接入承载网络。
5. 业务应用整合能力
系统采用SOA框架，对外提供全方位的平台级中间件接口，包含了监控平台完整的管理接口与业务接口，可以将视频资源开放给更多的行业应用处理使用，如GIS系统、安防报警系统、机场安检系统、周界防范系统、专业管理系统、视频智能分析等。各种行业化应用可以在系统提供的SDK上进行各种层次的开发。
6. 高可靠的系统保证
为了满足室外环境的要求，前端采集编码设备提供了高环境适应性（高低温、潮湿腐蚀、EMC电磁兼容等）。通过双网口链路上行、环网等接入方式，实现网络链路的高可靠冗余系统通过视频管理软件平台的热备份及媒体服务器的集群管理，提升了核心系统软件的可靠性。
机场数字监控系统发展趋势
机场监控系统解决方案的IT化，提高机场安防系统管理水平与应用效果的同时，推动机场安防系统朝着高清化、集成化、灵活化的方向发展。同时，与机场弱电系统的整体融合，也让未来“智慧机场“的建设充满挑战。
高清
在机场诸多人流密集现场，传统标清监控无法满足安防系统对于图像细节的要求，已被高清视频监控系统逐步替代。目前来看，大部分机场在航站楼、飞行区、围界等区域逐步尝试使用高清IPC。不远的将来，全高清IPC监控系统会迅速成为主流。
安防平台集成
通用的机场安防系统由视频监控系统、报警系统、门禁系统及电子巡更系统组成。为实现事前预防、事中联动、事后检索的安防管理效果，机场领域积极构建集中安防平台，实现安防各子系统的集中管理及业务联动。
灵活存储、集中管理
早期的机场监控系统建设，为保证存储性能及可靠性，通常选用高端FC SAN设备构建存储区域网络。然而传统存储设备专为数据中心大规模存储系统设计，应用于视频监控时成本过高且不够灵活。因此，部分机场已选用针对视频监控业务设计的IP SAN存储系统，以提高存储系统性价比及可靠性。通过分布式的存储部署提高整个安防系统的效率及管理能力。
机场IP网络监控系统绝不是各个产品的简单组合，机场监控系统在资源统一接入、设备统一管理、业务高效处理等方面有着更加深入的需求。因此，针对机场联网监控系统的应用需求，需构建一套能够基于统一基础架构紧密配合，形成更加贴近业务需求、深度融合的整体解决方案。
本文见刊于《中国智能交通》11月刊
浙公网安备 33010802004032号
