高清视频监控在医院安防中的应用方案

    医院是特殊的公共性场所，病患众多，出入人员复杂，现金流动大，因此医院的防火、防盗、治安防范等都更加需要借助技术手段进行安全防范。高清视频监控系统在此处得到应用，通过高清晰的图像来保证医院工作人员及病患的安全。
 
    市场背景
　　
    随着平安医院建设步伐的加快，医院安防市场也随之扩大，众多医院集医疗、教学、科研于一体，由于其功能和流程的复杂性，安保工作受到了社会的极大关注。为了促进卫生事业的健康发展，卫生部等七部委联合发布了《关于创建平安医院活动的建议》，政策的硬性要求，医院新形势的发展需要，以及安防企业技术实力的提升，都给医院安防带来强劲的发展动力和发展思路。建立系统化高效率的安防系统非常必要，同时也是目前大多数医院所面临的重要课题。
　　
    项目介绍
　　
    高清视频监控在医院安防中得到应用，以某医院为例。该医院目前通过DVR监控对安全事件多发的地点进行监视。但是由于技术上的原因，大部分已经建设的监控系统存在图像清晰度不高、图像查询困难、系统管理上差强人意，并且在应用上也存在着许多不方便的地方。
　　
    该医院本次安防项目改造保留部分原有模拟监控摄像机，以节约部分投资，其它监控点全部为新建。由于监控区域多，布局比较分散，要求的监控点位也比较多，如果按照传统的监控系统模式进行设计、施工，必然要在医院各楼宇之间敷设许多线路、管道，既影响医院的整洁、美观和整体面貌，同时又增加了人物力和财力的投入，提高了集成工程的总成本，并且繁杂的布线也会造成潜在的故障隐患，因此，综合各方面的因素，并充分考虑视频监控系统的发展趋势，医院决定组建一套先进高效的高清网络视频监控系统。
　　
    项目需求和期望效果
　　
    通过高科技手段提高医院的管理水平和效率，其中医院信息化是提高管理的关键，而安全、就医秩序和环境的管理是其主要内容。其实现手段是通过视频监控、防盗报警、门禁、电子巡更、防爆安全以及医院信息化网络等系统搭建一个安全可靠的管理信息化平台。通过这一平台，扩展人的视、听、信息传递、执行等，满足医院特有的业务需求，从而达到减少人力，提高效率，实现医院管理现代化、规范化、科学化、智能化，为医务人员和患者提供一个优质安全有序的现代化医疗环境，同时对于监督医疗服务质量，提高医务人员办公效率，保护医务人员的人身以及医院财产等安全。
　　
    系统架构
　　
    本项目中新增监控点位重要防范部位采用百万像素高清摄像机，其它防范区域依据环境情况考虑分别采用红外一体化网络摄像机、日夜型低照度网络摄像机、网络高速球形摄像机、室内PTZ摄像机、日夜型一体化变焦网络枪形摄像机、电梯百万像素网络半球机、网络半球机等。

    原有系统部分模拟摄像机继续保留使用，通过增加视频编码器设备的方式与新增系统进行无缝融合。
　　
    每路监控录像存储时间为24小时×30天;标清摄像机录像图像分辨率不低于720times;576，帧速不低于25fps;百万像素枪形摄像机录像图像分辨率不低于1280x960，帧速不低于15fps。
    监控中心依据实际布局采用液晶监视器、液晶拼接屏、DLP大屏幕等方式，对图像进行实时监看和显示。
　　
    主干线路采用光纤传输，传输速率不低于1000Mbps，并预留未来万兆扩展接口;接入线路采用非屏蔽超五类双绞线传输，传输速率不低于 100Mbps;接入线路应具备供应12V直流电的功能，以满足前端摄像机PoE供电要求;录像存储系统应考虑数据写入读取的不间断性、数据量较大的因素，采取必要措施保证带宽。根据交换机设备性能、摄像机和编码器的数量，选择采用接入交换机、汇聚交换机和核心交换机的配置和数量。
　　
    供电系统需求，设备电源均具有继电保护功能，应配置一套满足整个系统的不间断电源。
　　
    室外摄像机的防雷保护按照GA/T 670-2006《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》进行合理、必要的防雷设计。
　　
    高清数字化综合管理平台
　　
    综合管理平台软件应是一套开放的、兼容的，可实现数字、语音、视频等混合管理的平台系统，作为安防系统的核心部分，用户可以围绕综合管理平台并结合项目需求来构建最优安防系统方案。综合管理平台要求基于C/S 架构开发，并兼容B/S架构，可实现无限扩容。综合管理平台系统可将视频、音频及各种数据进行集中管理，可与门禁、消防、安保、调度、会议、楼宇自控等系统整合，同时预留了远程会诊、手术监控、医疗教学、多媒体会议、应急指挥、电子呼叫、医护对讲等应用系统接口，实现与其它系统的对接和各种数据的关联应用。综合管理平台还同时将网络存储管理系统、流媒体转发系统、数字矩阵系统等设备和功能集成于一体，实现了多位一体、模块化的管理模式;并且在管理平台的软件层面和硬件层面，都进行了协议和接口的兼容和预留，以便不同系统之间可以无缝的融合。主要功能如下。
　　 
    多屏显示功能，多个屏幕之间可以任意拖拽和设定显示布局，提升单台客户端主机的使用功效;
　　 
    即时回放，在没有事先录像的情况下发生突发事件时，用户能立即回看前10分钟内的事件发生经过;回放录像支持时间条拖拽操作，并可进行快放和倒放等功能操作。同时，回放视频可保存作为证据;
　　 
    多服务器登陆管理，采用多服务器登陆管理功能，多个服务器下的监控点位能够同时在一个浏览界面显示，需要授权查看;
    高清画面数字放大，支持百万像素高清网络摄像机，同时支持数字放大功能;
    超强窗口轮巡，单窗口轮巡功能，最多加入36个监控点位的轮巡。使单台显示器在轮巡方式下能够显示多达1296个镜头画面;
    图像增强，在恶劣天气条件下，对于质量不佳的图像，用鼠标任意圈选一个区域，该区域可立即显示画面增强处理效果，消除模糊，提升画面清晰度，加强画面观看质量;
    鼠标PTZ控制，鼠标在画面上随意圈定某一区域，云台可自动跟踪转向聚焦;
　　 
    基于时间条的视频回放，在回放搜索应用中，可以随意通过鼠标拖拽时间轴，实现不同速率的录像正放和倒放功能，操作简便直观。
　　
    项目特色
　　
    实现高质量远程视频监控
    模拟视频信号的衰减很严重，同轴电缆传输距离不能超过500m，否则必须采用光纤传输，而且，图像质量受环境干扰影响大。网络视频监控系统之所以能够提供稳定的、高质量的视频图像，并不是因为网络摄像机或者视频编码器能够做到无损压缩或者增强视频信号，而是因为封装成IP包的视频信号通过计算机网络的传输能做到无衰减，无论传输多远，并且不受环境干扰的影响。
　　
    监控没有盲点
　　
    模拟视频监控系统只能通过有线电缆和光纤传输，数字DVR系统通常只能在局域网范围内实现点对点传输。而网络视频监控系统通过网络，可以将摄像头和编码器安装到网络可以通达的任何地方。目前的网络技术可以支持各种传输线路，如以太网、光纤、有线电缆、专线、ADSL、ISDN、无线局域网、 GPRS/CDMA、微波、卫星等。
　　
    突破地理限制的实时监控
　　
    通过网络视频监控系统，可以在网络的任何一点实施远程监控。与模拟系统只限于用特定监视器和控制键盘访问的方式不同，网络系统使用用户名和 口令控制对视频信息的访问。只要上网，不论是专网(如局域网)还是互联网(Internet)，就能观看和管理来自摄像机的图像。另外，为了方便和提高安全性，图像还能储存在离线的地方。
　　
    监控系统更可靠
　　
    网络视频监控系统的前端采用嵌入式视频编码器或一体化网络摄像机，是专门为监控设计的专用系统，其系统内核、结构、功耗、体积、性能指标等均按工业标准设计生产，具备视频处理、网络通信、自动控制(包括报警联动)等强大功能，即插即用，无需专人现场维护，具有极高的可靠性，与数字DVR系统有本质区别。传输线路可以方便地实现冗余网络，智能管理服务器可以冗余备份，不像模拟视频监控系统的点对点结构,也可以方便地实现多监控中心和分布式监控。
　　
    监控系统信息更安全
　　
    充分利用网络安全技术(防火墙、VPN)、加密技术、实时时钟、权限管理、分布式存储、分布式监控等技术，充分保护监控信息不被越权监视、窃取、篡改、破坏。
　　
    超长录像时间，扩容简便
　　
    网络视频监控系统支持分布式网络存储，扩容极其简便。可以根据需要随时扩容，不需要一次性投资大容量存储设备。存储设备可以分布在网络的任何地方，可以灵活地制定存储备份策略。
　　
    流畅发送视频数据
　　
    以往模拟系统存在的一个最大的问题，就是缺少发送视频图像的有效途径，其图像只能在磁盘或打印好的图片上看到。而这两种方式都需要物理性的传送。在网络视频监控环境下，全部图像都被处理成数据包文件，既包括视频图像，也包括视频图片。数据文件能够很容易的通过网络转发给所需部门或人员，也能在几秒钟之内发送给内部的Web服务器。这种发送丝毫不会降低图像的质量。
　　
    更充分地利用现有网络
　　
    利用计算机网络传送视频，不必安装专用的有线电缆和光纤。此外，可以选择以太网电源。这是一种基于LAN结构将数据与电源集成的技术，通过双绞线就能向网络摄像机和其它以太网设备供应持续稳定的电源。而且，把以太网电源同不间断电源设备相连，网络视频监控系统甚至在断电的时候都能继续工作 ——为危急时刻系统供电问题提供了最佳的解决办法。
　　
    提供更多产品和功能的选择
　　
    网络视频技术有能力提供高水平的集成性，可以集成其他的功能和服务，使系统持续可发展。采用公认的标准协议和信息网络，能够使系统中大量产品的集成变得很容易。转换成网络技术，就意味着向一个在将来也会持久使用的系统进行投资。
　　
    系统能够持续平滑升级和扩展
　　
    网络系统既灵活又具有充分的可升级性，以满足用户的变更需求和扩容需求。监控前端和监控工作站的增加即插即用。与大部分模拟系统不同，网络视频监控系统在不需要大多数工作重做或更换不同的系统元件的情况下，就能扩展。也不像数字DVR系统受网络层连接限制或管理限制。
　　
    降低系统的整体投资成本
　　
    与同等的模拟视频摄像机相比，网络摄像机或网络视频编码器+模拟摄像机显得成本高一些。但综合考虑专用线路、安装、管理、维护等成本，以及考虑网络系统强大的搜索、定位及视频传送而带来的操作人员效率和管理效率的提高，网络视频监控系统可以提供更高的性价比。此外，如果使用以太网电源，额外的成本就被完全节省下来，因为不需要为摄像机提供本地电源，安装或重装摄像机时，使用以太网电源不需要使用专门的电工。
　　
    总结
　　
    医院的数字高清安防的改造，必将给医院的安防带来新一轮革命，也将给医院的安全管理提升到一个新的高度，通过新技术手段，创建平安医院，为中国的医疗事业发展提供一个安全的载体!(本文作者现为北京欣卓越技术开发有限责任公司高级工程师)