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广州流花地区视频监控工程光端机应用实例浅析
发布日期:2009-09-09  

 

一次突如其来的“大考”
——广州流花地区视频监控工程光端机应用实例浅析
    “春运”对于大多数的中国人来说本来就是个沉重的字眼,而“2008年春运”更是给很多人留下了刻骨铭心的记忆,这其中肯定也包括了春运期间出没在广州火车站及其周边地区的芸芸众生……
    事件回放
    20081月下旬开始,我国南方遭遇到了五十年一遇的严寒恶劣天气。
    125日,湖南省境内铁路电网被暴风雪破坏,京广线受阻,沿线开始出现大量旅客滞留的情况。
    126日,鉴于滞留旅客越来越多,广州全市警力开始动员,环市路等路段开始封路。
    130日,广州市政府启动应急预案,滞留旅客开始往广交会流花展馆疏散,
    31日,铁路部分修复,几天来大量积压的客流又开始涌向火车站。一浪接一浪的人流从四面八方涌向流花地区,并在此滞留。火车站东广场、环市西路、大北立交、人民北路、站前路,整个流花地区成为了一个巨大的露天候车室。
    21日,流花地区滞留的旅客达到了创纪录的26万人。
……
    一个在公安战线工作了20年的老警察说2008年春运是“一场无法预演的战斗”,而在这场春运遭遇战中,站前路的越秀区公安分局流花地区视频监控中心,就是指挥战斗的神经中枢。
    早在春运刚开始,广州市公安局和越秀区分局的春运指挥部就都设在流花地区视频监控中心,在火车站滞留旅客达到创纪录的26万人的时刻,广州市春运指挥部也来到这里合署办公。在连续多日数十万旅客滞留的关键时刻,火车站及其周边地区滞留旅客的一举一动在这里的几十块大小屏幕上一目了然;从这里发出的每一条指令,不仅关乎他们能否踏上返乡的列车,更关乎他们的生命安全。
    在2008年春运最关键的时刻,流花地区视频监控中心当仁不让成为了广州市、广东省乃至全国的新闻焦点。而对于投入运行一年多的流花地区视频监控系统而言,无疑就是一次突如其来的“大考”。有见及此,笔者想以2008年春运为开篇,介绍一下流花地区视频监控工程以及工程中应用的光端机。
    广州市流花地区视频监控工程是广州市“平安城市”项目的一个试点,由于良好的工程质量和显著的社会效益,该项工程成为了广州市、广东省乃至全国的示范工程。在其后实施的一系列“平安城市”项目当中,有相当大的一部分与流花地区视频监控工程在设计理念、方案甚至器材选择上相似或者相同,因此,本文虽然是分析光端机的应用个案,但是相信对于“平安城市”项目而言,也有一定的普遍性。
    项目背景
    广州市内哪里人流量最大、治安最复杂?不论是广州人还是外地人,可能都会异口同声:火车站一带!大家所说的“火车站一带”其实说的就是流花地区。
    流花地区向来是广州市治安重中之重,最根本的原因是人流量太大。流花地区面积约4平方公里,它既是交通枢纽:拥有火车站及省汽车站、市客运站;它还是全国规模最大的时装批发集散地,拥有白马等大型服装批发市场20多家。交通、商贸功能的高度发达,让它成为广州市流动人口最多最集中、人员成分最复杂的地区。据粗略估算,流花地区日常每天的人流量在40-60万人次,春运、黄金周等人流高峰期则达80-100万人次。人多,特别是流动人口多,客观上容易给违法犯罪分子可乘之机。再者,火车站一带的往来旅客,大多为打工一族,相对容易上当受骗。他们普遍防范意识也较弱,疏忽大意导致被偷、被抢的为数不少。还有,不少旅客在此被偷、被抢、被骗之后,因急于赶火车,不报案或者报案后来不及录口供大有人在。这给取证、打击犯罪带来了极大的难度,不少违法犯罪分子正是看准了这一点,长期在这一带为非作歹。
    为了从根本上解决流花地区的治安问题,广州市政府的有关部门决心在2006年春运来临之前对原来流花地区视频监控系统的32个监控点进行改造,并新建37个监控点,从而建立起一个技术领先、功能完善的新系统,以实现流花地区“无盲区”、“无死角”的视频监控。
    系统要求
    流花地区视频监控系统包括:视频监控系统、防雷系统、广场广播系统和照明探射灯系统等部分。其中,视频监控系统包括前端监控设备、传输及后台监控中心改造等内容。
    招标文件对视频监控系统的传输方式作了如下规定:“可采用多种方式进行传输,如:单模G.652光纤、视频线或微波等。”不过在实际投标当中,所有参与竞标的工程商都无一例外地选用单模G.652光纤和数字式视频光端机作为系统主要的传输方式。
    方案分析
    近年来视频监控系统一个明显的发展趋势就是光纤传输正在日渐成为主导的信号传输方式,原因就在于光纤传输有以下几方面的优点:
    1.信号传输损耗低,传输距离远:采用单模光纤可达80公里甚至更远。
    2.视频信号具有很宽的频带,远距离传输非常困难。用光纤传输视频信号,传输带宽最大可达1000MHZ以上,从而可保证远距离传输具有很高的信噪比,而这是常规的电缆传输所无法比拟的。 
    3.抗干扰性强,无电磁辐射,无信号泄漏,无接地和短路问题,并且系统功耗很小。  
    4.作为传输介质的光缆线径细、重量轻、造价低且使用寿命长:普通视频线缆使用寿命通常在10年甚至更短,光缆的使用寿命长达30-50年以上。
    目前工程中使用的光端机分为模拟视频光端机和数字非压缩视频光端机两种。因为早年的模拟光端机由于多采用调幅、调频等方式进行信号的调制与解调,传输质量和传输距离都有较大的限制,并且多路数的模拟视频光端机价格也较高,所以难于广泛应用到视频监控系统当中。近年来由于工业技术的进步,模拟光端机已逐步退出市场,而数字光端机如雨后春笋般开始在市场上普及,数字光端机具有传输信号质量高,没有模拟调频、调相、调幅光端机多路信号同传时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性差的缺点,因此,许多大型重点工程已普遍采用数字光端机。
    正是由于数字光端机的应用使得光纤传输的优越性得到充分的体现,也使得光纤传输成为了很多视频监控工程传输方案的首选。以流花地区视频监控系统所采用的“澳视”光端机为例,它传输视频信号的主要技术指标如下:
    通道数/物理接口: 1-8 / BNC
    输入/输出阻抗: 75Ω
    输入/输出电压: 1Vp-p,最大1.5V
    插入增益: 1±5%
    兼容制式: PALNTSCSECAM
    视频带宽: 10MHz
    采样频率/编码: 27MHz /10bit
    微分增益: <1.2%
    微分相位: <1°
    信噪比(SNR): >70dB(加权)
    笔者曾参加过一个数字光端机的性能演示:用同一个信号源(DVD信号输出),一边是10的同轴电缆直接连接到监视器,一边是先用数字光端机传输到二十公里以外,再用数字光端机回传然后接到监视器上。演示的结果是到场的很多专业人士甚至无法分出两台监视器到底哪个是直接输出的图像、哪个是经过四十多公里“路程”和两次电/光和光/电转换后传回来的图像!
    数字式光端机的另一大优点是通过一芯光纤就可以同时传输多种、多路信号。这样在目前很多设计复杂的监控系统当中,往往几个子系统的传输都可以通过同一条传输线路(光缆)和同一套传输设备(数字光端机)来实现。
    产品特点
    由于流花地区治安视频监控系统是“平安广州”这个重点项目的示范工程,因此在器材的选择上也特别严格。“澳视”光端机除了满足招标文件上面对于视频、音频、数据等电气指标的要求以外,产品本身还具有以下特点:
    1.所有图象均采用单模、单光纤设备传输,既在保证足够的传输带宽的同时也尽量节约宝贵的光纤资源。
    2.根据工程的特点多采用就近多路图象集中到一台光端机上传输模式,并且通过提供丰富的数据和音频接口,实现多系统用同一设备传输,大大简化了传输环节。
    3.采用多级防雷设计适应工程对于气候、环境的要求。 
    4.中心接收机集中供电模式,安装美观,大大节约了安装的空间。  
    总结
    流花地区治安视频监控系统建成后,流花地区2006年刑事案件比2005年下降49%2007年上半年又同比2006年上半年下降65%,昔日的治安乱点已变成今天的“亮点”和安全文明“窗口”。对流花地区治安视频监控系统在打造“平安广州”当中所起的作用,中央及省、市主要领导都曾给予过高度评价。
    流花地区治安视频监控系统的先进性、实用性有目共睹,广州市的“平安城市”项目也是由此拉开了序幕。到2006年底,广州市“平安城市”项目实现新增摄像头一万三千个的目标,另外计划在2008年底前,广州市新增摄像头要达到十六万,并且这十六万个摄像头所采集的图像要实现“互联互通”……
    毫无疑问,“平安城市”项目给安防行业带来后空前的机会,无论是工程商还是设备供应商,都巴不得分到一块“蛋糕”。就光端机制造商而言,“平安城市”项目所带来的商机可以用“百年一遇”来形容,因为“平安城市”项目的某些个别项目光端机的采购量可能就超过了某些制造商过往一年生产量的总和!然后,在机遇的同时,设备制造商也面临前所未有的挑战。由于“平安城市”项目的设备从选型到采购,大多会采用一套很规范、很严格的流程,设备制造商要在竞争中胜出不仅要比产品价格,而更多的是比产品的技术含量、质量、信誉和服务,另外设备制造商的规模、实力等“硬件指标”也成了重要的考量,因此,那些“几把螺丝刀、几把烙铁”的家庭作坊式小厂想在“平安城市”项目中分一杯羹几乎是不可能的。
    2008年春运对于流花地区视频监控工程,确实是一次突如其来的“大考”。可以毫不夸张地说,它就是决策者的“眼睛”!在这个时候,几十台摄像机所获取的图象必须全部、实时、清晰地回传到监控中心里面来,不容有失。在这个时候,系统中任何一个设备的故障——那怕是一个很小的故障,带来的后果可能都是不堪设想的。
    就在2008年广州春运最危急的时刻,中共中央政治局委员、广东省委书记汪洋,省委副书记、省长黄华华,省委常委、广州市委书记朱小丹,省委常委、省公安厅厅长梁伟发,广州市长张广宁等领导到越秀区公安分局流花地区视频监控中心现场检查、指挥客流疏导工作,其中张广宁市长更连续10天在监控中心现场办公,流花地区视频监控中心也成了名副其实的2008年广州春运的神经中枢。
    沧海横流方显英雄本色。在2008年春运这次“大考”当中,作为“平安城市”全国示范工程的流花地区视频监控工程交出了一份让广州人民满意的答卷,而同样表现出色的,自然还有工程中不可或缺的光端机。