综治三维可视智能管理平台介绍北京正安维视科技股份有限公司2017年12月1、综治信息化需求随着信息化建设的不断发展，越来越多的监控摄像机被应用于综合治理工作中，但是摄像机数量的增长却与综合治理工作所需的快速反应需求呈现出反比趋势。

随着空间离散视频的急剧增长，对管理人员的要求日益增高，相似场景混淆的概率亦在增加，对于整合优化空间离散视频数据的需求应运而生。

1. 综治重点区域无盲区无死角监控在传统视频监控建设模式下，为了实现重点区域从全局到微观的无缝监控，一般是重叠和重复部署监控摄像机，而随着监控摄像机数量的增多并没有完全解决无盲区全覆盖的问题，既存在部分区域监控摄像机过多的问题，也存在部分区域由于前期不合理规划或者后期不及时维护带来的监控盲区，需提供有效的分析监控盲区工具，对摄像机资源进行优化布置，以便及时补充，彻底解决监控死角和盲点问题。

2.对综治全区域的实时动态有效掌控现有综治指挥中心视频监控系统显示分镜头画面过多，指挥中心受到屏幕数量的制约，需要轮流切换多个分镜头画面。

摄像机轮询模式与实际场景的空间位置没有关联，监控视角和轮巡切换方式不符合人的视觉习惯。

指挥中心管理人员有限、精力有限，在海量视频数据冲击下，导致管理人员应接不暇，身心俱疲，使得视频监控沦为事后责任追究的被动工具，无法对综治重点区域整体场景进行连续的实时监测和有效掌控。

同时，传统分镜头视频监控系统缺乏有效的手段识别多个体、多区域、跨镜头的协同活动，从而有可能造成分析的偏差或错误，决断的延迟或错漏，乃至应急响应的迟误。

3.突发异常情况下重点目标的快速锁定综治区域一旦出现紧急警情，指挥人员需要快速锁定关注目标所在的位置，并选择最佳视角的实时视频以获得重要信息，尽快做出判断和响应。

现有指挥中心视频监控系统中由于缺乏快速定位目标的方法，无法快速锁定重点目标位置，也无法快速调取重点目标最佳视角视频，不便于指挥协调和查处。

4.对综治全区域可疑行为的快速反查在现有综治指挥中心视频监控系统中，主要依靠手工查验海量分镜头视频进行逐一回放和查询，以实现历史事件反查。

分镜头监控视频方向感差，依靠分镜头进行事后追查不仅费时费力，而且公共区域现场历史事件整体布局难以体现，无法清晰的看出关注目标在全场景中的整体运动轨迹，需要提供一种能够直观的、全景的呈现历史事件发生始末的方法。

随着综治网格化管理工作的日益繁重，如何在不增加人力的情况下，依托现有视频监控系统资源，实现对综治区域整体场景的宏观指挥、整体关联和综合调度，提高综合治理管理工作全局把握的实时性、指挥决策的精准性和应急处置的高效性。

把复杂的管理工作与当前高科技手段紧密结合，进一步提高区域综合治理水平、提升管理部门的工作效率、减轻工作强度、减少工作差错，更加高效、方便地对重点地区进行管理，全面提升指挥应变和安保防范的能力和水平，成为综治视频信息化建设非常迫切的需要。

2、综治三维可视智能管理平台功能对综治全区域视频监控，合理规划摄像机资源实现无盲区有效监控。

在3D GIS中综合管理与展示监控视频信息和目标（人、车、建筑物）网格化管理属性与告警信息，将处在不同位置、具有不同视角的分镜头监控视频以及各网格属性与告警信息，实时动态的展示到3D GIS 中，实现对综治全区域以3D GIS全息图形式实时统一监控和网格化管理。

如图1所示。

关于目标的网格化属性与告警信息，在实时3D GIS全景视频中挂牌展示。

具体为：●将处在不同位置的分镜头监控视频实时融合到3D GIS三维模型中，全景视频直观浏览，无需切换任何分镜头视频。

●在全景视频中融合展示目标属性与告警信息。

●重点部位球机协同追视。

图1 综治三维可视智能管理平台效果图图2传统分镜头视频VS全景融合视频图3 高点2D单一视角全息图（上图）VS全景3D GIS融合视频全息图（下图）如图2左图所示，传统分镜头视频监控存在如下弊端：对每一个镜头只能从镜头所在的视点观看视频图像；每一个监控摄像机所拍摄到的视频图像和周围的环境是割裂的，每个摄像机和摄像机之间是割裂的，从而只有对周围地理环境十分熟悉的工作人员，才能知道所拍的位置。

如图3上图所示，高点2D单一视角全息图，存在如下弊端：只能监控到固定位置高点球机或鹰眼单一视角2D视频，视野局限性强，无法从固定高点视野查看被遮挡目标情况，视野也无法前往目标地点变换不同角度查看被遮挡处，无法形成360度无死角全息图。

如图2右图、图3下图所示，全景融合视频支持从预设的虚拟全局视点观看视频图像，各个摄像机的视频图像信息之间在空间和时间上是结合到一起的，每个摄像机所拍摄的视频图像信息是嵌入到真实的环境中的。

支持室内、室外、地上、地下等复杂场景，也可以分层显示。

用户可以在系统中预设观测点监控综治区域大场景，以全局视角观察综治区域的实时动态，实现真正的360度无死角全息图。

球机追视针对重点部位，监控点位配置为枪机与球机的配合应用，将重点部位场景内所有球机关联融合于三维场景中，突破传统球机联动概念，以局部区域或者事件目标为驱动，系统自动计算关注区域关联的所有球机，有的放矢地关注细节，实现纵览全局和细节把控的有机结合。

操作人员无需预知球机的位置、数量及其控制范围，无需以球机为操作对象，系统自动地调度事件周边的多个球机，全方位、多角度快速捕捉细节画面。

图4 全景监控下的球机追视自动视频巡检不同目标区域之间可以通过3D GIS进行连续场景切换浏览，也可以自定义巡检路线，系统自动按照自定义的线路、视角观察全场景。

自动视频巡检可以按照设定的角度、巡视的速度依次进行目标内部或者不同目标之间的巡检，按需展示与设定路线相关联的目标区域视频及目标属性与告警信息，不用进行任何人为地切换。

通过平台自动、远程巡检可以保障不间断的监测，不仅节省了人力，而且平台显示的大场景画面优于人员小范围巡逻，便于及时发现问题、快速处置问题，提高了监管效率。

历史视频连续回溯实时视频监控与历史视频回溯可灵活切换。

在存储中读入历史监控视频数据，将历史数据可视化到3D GIS中，在3D GIS中实现历史视频的全景播放搜索。

在目标区域摄像机覆盖良好的前提下，通过时空的关联对比，通过在3D GIS中历史视频回溯可以将历史事件进行整体跨镜头的连续回放和查询，能够直观的、全景的呈现历史事件的发生始末。

这就明显优于现有视频监控需要针对多个分镜头进行逐一回放和查询、且画面支离破碎的效果。

通过在3D GIS中直观查看连续的历史视频，大大提升了历史事件查询效率。

图5 全景监控下的历史回溯2、系统架构综治三维可视智能管理平台逻辑结构如下图所示。

图6 逻辑结构图系统划分为数据层、传输层、服务层、应用层以及用户层。

(1)数据层接入前端各类设施采集数据和其他业务系统数据，包括监控视频数据、GPS数据、电子表单数据、综治管理数据、报警信息、指挥调度系统数据及其他管理系统数据等。

(2)传输层采用网络资源对数据层采集的各类数据进行接入、汇聚、交换传输控制，通过设备自身安全特性和防火墙等实现对边界安全接入的控制，同时通过网络本身的设备、协议冗余实现整个监控网络的稳定性。

(3)服务层服务层位于第三层，各类数据在此接入汇聚后，实现分散资源的集中管理以及集中资源的分散服务，实时处理视频信息、传感数据信息、其他业务系统数据以及由应用层下达的对各类设施的控制指令信息，支撑各类资源的规范接入、标准化处理与高效能信息发布，从而实现各类数据的基础信息管理，为应用层提供全面支撑服务。

(4)应用层应用层实现各类数据的分析和应用，以真实感三维GIS引擎、立体拼接融合引擎、多核并行计算、球机定位、深度学习等核心引擎为基础，实现基于三维GIS引擎的资源管控、重点区域全景立体监控、重点部位智能分析、多类型数据融合三维可视化及多系统集成联动功能。

(5)用户层三维视频融合应用系统部署在总指挥中心和各分指挥中心，系统支持多级用户共享资源、协同工作。

3、系统硬件硬件组成综治三维可视智能管理平台由接入服务器、管理服务器、分发服务器、存储服务器、图形处理一体机、解码服务器以及交换机组成。

平台部署拓扑结构如图7所示。

大屏原有摄像机新增摄像机图7 平台部署拓扑图管理服务器：实现设备管理、用户管理、权限管理、日志管理等管理功能。

●接入服务器：实现对所有前端设备和系统的接入工作，包括对前端设备的注册服务、定位服务、心跳服务、消息转发服务、重定向服务和代理服务。

●分发服务器：将前端生成的视频流和数据进行复制，转发给多个不同的访问者。

●存储服务器：实现数据存储和快捷的检索。

●图形处理一体机：三维可视智能管理平台软硬件一体机，实现在3D GIS中海量数据融合、三维可视以及3D GIS窗口用户交互操作与扩展展示。

●解码服务器：实现分镜头视频资源展示、球机协同追视视频展示、状态与告警信息展示等。

4、系统性能指标综治三维可视智能管理平台关键性能指标如下：●支持面积不低于1000平方公里、数据量不低于10GB的GIS地图数据（DOM卫星影像数据、DEM高层数据、倾斜摄影数据、三维模型数据）加载，支持TIF和OSGB格式；●3D GIS平台支持实时阴影、动态海洋、体积云特征，光照模型可以根据时间进行变化；●支持任意多路高清视频、安防、建筑设备监控、动环数据的同步接入（需满足对应的硬件资源要求）；●用户认证并发处理能力：千兆网络单台服务器可达到并发处理不低于2000路视频接入的能力；●单台服务器支持不少于15路1080P高清视频实时拼接融合展示；●同步视频信号接入误差不超过200毫秒；●平均三维渲染帧率不低于15帧/秒；●单台服务器支持不少于15路1080P历史视频数据的拼接融合展示；●支持不低于999999个用户管理；●支持不低于999999个设备管理；●千兆网络单台服务器可达到并发处理不低于100路1080P实时视频的能力；●千兆网络单台服务器可达到并发处理不低于100路1080P历史视频的能力；●认证处理延时：1000个并发用户登录事务响应时间小于1秒；●控制处理延时：在进行云台转动等控制操作时，控制信令从发出到收到确认的时间小于1秒；●历史视频回溯响应延时：在进行历史视频回溯操作时，控制信令从发出到收到确认的时间小于1秒；●支持数字分辨率：1920×1080×6；●支持多显示终端；●支持人机交互设备：标准USB鼠标、键盘；●符合标准《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》GB/T28181-2011；。