Использование систем видеонаблюдения в аппаратно-программном комплексе "Безопасный город"

Аппаратно-программный комплекс "Безопасный город" представляет собой комплекс средств и организационных решений, направленных на организацию видеонаблюдения в городе, на объектах социальной инфраструктуры и на транспорте. В данной статье мы расскажем об опыте внедрения и усовершенствования систем видеонаблюдения в рамках АПК "Безопасный город" в Нижнем Тагиле.

О построении системы городской безопасности в Нижнем Тагиле начали задумываться еще с 2007–2008 гг. Самой первой попыткой реализации аппаратно-программного комплекса (далее – АПК) "Безопасный город" стала поставка и настройка системы спутниковой навигации с установкой ее на автотранспортные средства милиции служб управления внутренних дел города в количестве 130 единиц. Закупка осуществлялась за счет средств муниципального бюджета. Интегратором выступала компания "Уральские Радиостанции" (Ижевск).

Окончательное решение по строительству АПК "Безопасный город", состоящего из камер видеонаблюдения, установленных в общественных местах и на муниципальных дорогах Нижнего Тагила, в более или менее логичной форме было сформировано в 2013 г.

АПК "Безопасный город" был спроектирован и введен в эксплуатацию в конце 2013 г. в соответствии с постановлением главы Нижнего Тагила от 01.07.2013 г. № 1519 и муниципального контракта № 50 от 06.09.2013 г. "Строительство под ключ проекта "Размещение технических средств комплексной системы безопасности Безопасный город".

Генеральным подрядчиком строительства АПК "Безопасный город" являлось ПАО "Ростелеком".

Этапы внедрения ИТС

1. На первом этапе системы видеонаблюдения были реализованы на двух программных платформах. Общее количество установленных видеокамер от двух разработчиков – 352 единицы:

• 292 видеокамеры Macroscop обеспечивали видеонаблюдение в парках, скверах, школах и детских садах;
• 60 видеокамер SecurOS отвечали за видеонаблюдение на дорогах.

Центр обработки и хранения данных (далее – ЦОД) находился в достаточно небольшом помещении, площадью 12 кв. м. Общий состав серверного оборудования составлял на тот момент пять серверов под ПО Macroscop и шесть серверов под ПО SecurOS. В состав ЦОД входило три стойки 19" 42U.

Недостатком решения, как потом показало время, являлось отсутствие резервирования в системе промышленного кондиционирования.

2. Существенный рывок в развитии систем видеонаблюдения в Нижнем Тагиле произошел в ходе реализации проекта интеллектуальной транспортной системы в 2020 г., этот этап продолжается и по сей день.

За это время был построен контейнерный центр обработки и хранения данных (рис. 1 – внешний вид, рис. 2 – внутреннее помещение "холодный коридор").

Рис. 1. Внешний вид ЦОД

Рис. 2. Внутреннее помещение ЦОД "холодный коридор"

Дополнительно были введены в строй системы детектирования транспортных потоков с функциями видеонаблюдения и видеоаналитики.

Что входит в состав систем видеонаблюдения

Все системы видеонаблюдения АПК "Безопасный город" объединены в общую сеть передачи данных. Они различаются по местам их установки и видам используемого программного обеспечения. Система передачи данных в АПК "Безопасный город" является замкнутой и защищенной посредством использования технологии VPN.

Для сетевой коммутации видеокамер используется около 300 коммутаторов и маршрутизаторов различных производителей, таких как Huawei, SNR, Tfortis, LT V и др.

Ядром системы передачи данных является стек коммутаторов, подобранных таким образом, чтобы обеспечить дальнейшее развитие муниципальной системы видеонаблюдения на несколько лет вперед.

В составе АПК "Безопасный город" Нижнего Тагила функционируют несколько систем видеонаблюдения.

Система видеонаблюдения, построенная на базе программного обеспечения Macroscop

Системы видеонаблюдения, построенные на базе ПО Macroscop, разделены на уличные (парки, скверы, дороги) и локальные, установленные в образовательных учреждениях. Срок хранения видеоархивов – не менее 30 суток.

Уличные системы видеонаблюдения, реализованные на ПО Macroscop Enterprize v 4.1, работают на кластере серверов, развернутом в центре обработки данных. Это 15 серверов, имеющих плавающую лицензию на 374 канала (видеокамер), что позволяет мобильно и динамично подстраиваться под изменяющуюся обстановку. В этом же блоке систем видеонаблюдения имеются лицензии для модулей интеллектуального видеонаблюдения – распознавания лиц и распознавания автомобильных номеров. Три сервера оснащены графическими вычислителями GPU для обеспечения функционирования модулей видеоаналитики.

Локальные системы видеонаблюдения установлены в школах и детских садах. Серверы расположены локально на объектах в специально выделенных помещениях, но встроены в сеть передачи данных АПК "Безопасный город".
Общее количество лицензий (видеокамер) версий LS и ST насчитывает 254 шт.

Система видеонаблюдения, построенная на базе программного обеспечения SecurOS

Данная система установлена на дорогах города. В 2022 г. мы провели ее модернизацию, доведя до уровня SecurOS v. 11.6 Enterprize, с заменой серверов. Это дало возможность определять помимо государственных регистрационных знаков (далее – ГРЗ) транспортных средств (далее – ТС) их марку, модель и цвет.
В настоящее время система видеонаблюдения на базе ПО SecurOS состоит из двух серверов, в ней около 100 канальных лицензий и около 50 лицензий на модули распознавания ГРЗ, марки, модели и цвета ТС. С целью обеспечения функционирования нейросетевых модулей распознавания ГРЗ, марки, модели и цвета ТС на одном из серверов установлены графические вычислители GPU.

Система детектирования транспортных потоков и видеонаблюдения, построенная на базе программного обеспечения Netvision Traffic

Система детектирования транспортных потоков и видеонаблюдения на улично-дорожной сети города построена на базе программного обеспечения Netvision. Ее внедрение в нашем городе в рамках построения интеллектуальной транспортной системы началось с 2021 г.

Каждая лицензия (видеокамера) ПО Netvision уже имеет модуль интеллектуального видеонаблюдения и определяет ГРЗ транспортных средств, их марку, модель и цвет, а также вид ТС и направление движения.

Данная система детектирования транспортных потоков и видеонаблюдения состоит из двух подсистем:

• Система детекторов транспортных потоков с распределенной архитектурой, выполняющих обработку видеопотоков непосредственно на месте их установки. В составе около 100 детекторов, это видеокамеры Dahua (12 Мпк) с вычислительными блоками и один сервер с ПО Netvision Traffic.
• Система детекторов транспортных потоков с централизованной архитектурой (данная часть проекта реализуется в настоящий момент), выполняющих обработку видеопотоков на сервере и объединенных, соответственно, высокоскоростными оптическими каналами связи. В составе системы около 50 видеокамер Hikvision (8 Мпк), один сервер с ПО Netvision в комплекте в двумя графическими ускорителями GPU на тензорных ядрах производительностью около 65 Тфлопс.

Нами поставлена задача построить гибридную систему детектирования транспортных потоков на улично-дорожной сети города. Централизованный подход применяется при наличии высокоскоростных оптических каналов связи, а распределенный подход используется при отсутствии таковых (сеть GSM).

Система мониторинга состояния оборудования систем видеонаблюдения на базе программного обеспечения Zabbix

На обслуживании у специалистов отдела информационных технологий, связи и защиты информации МБУ "ЦОДД города Нижний Тагил" находятся сотни различных устройств, расположенных на территории города и пригорода, таких как видеокамеры, компьютеры, серверы, коммутационное оборудование. Большинство этих устройств объединены в единую сеть передачи данных, которая непрерывно расширяется вместе с количеством оборудования.

Для контроля исправности оборудования, работающего в режиме 24/7, было принято решение внедрить систему мониторинга, и она отвечает следующим требованиям:

• ПО Zabbix выпускается под генеральной общедоступной лицензией GNU (GPL) версии 2 и может распространяться и изменяться в соответствии с условиями лицензии;
• собирает данные из любых источников – сетевых устройств, облачных сервисов, контейнеров, виртуальных машин, мониторинга операционных систем, лог-файлов, баз данных, приложений, мониторинга веб-страниц, мониторинга конечных точек HTTP/HTTPS;
• может автоматически обнаруживать состояние проблемы во входящем потоке данных, это высокопроизводительное обнаружение проблем в режиме реального времени, гибкие возможности определения, разделение состояния решения проблем и самих проблем, распределение по уровням значимости;
• использует несколько каналов обмена сообщениями для оповещения ответственного лица или лиц о различных событиях: е-mail, СМС для надежных оповещений с использованием USB-модемов, онлайн СМС-шлюзы, платформы для общения (Slack, MS Teams, Telegram, Rocket.chat и т.п.);
• отображает дополнительные сведения благодаря визуализации данных – графиков, геокарт, карт инфраструктуры.

Данные характеристики позволяют на текущий момент получать актуальную информацию о состоянии оборудования и систем в режиме реального времени и оповещать ответственных сотрудников о наличии проблем, используя общедоступные каналы связи, такие как Telegram. Наличие собственной базы данных позволяет накапливать и хранить собранную информацию для последующего анализа и выявления проблем. На сегодняшний день наша система мониторинга объединяет в себе 902 узла сети с анализируемым количеством параметров и узлов в 17 822 единиц.

Заключение

На сегодняшний день муниципальная система видеонаблюдения насчитывает около 800 видеокамер. За годы эксплуатации систем видеонаблюдения стало очевидно, что обработка больших объемов видеоданных и хранение этих объемов в течение долгого времени требует больших ресурсных и экономических затрат.

Максимальная эффективность использования систем видеонаблюдения достигается путем внедрения интеллектуальных модулей, выделяющих из видеопотока различную информацию по объектам и позволяющих идентифицировать наблюдаемые объекты по множеству признаков.
Проводимые мероприятия интеграции АПК "Безопасный город" с ИТС вызвали синергетический эффект, выражающийся в максимально эффективном использовании систем видеонаблюдения, в снижении затрат на содержание и время обслуживания, а также в возникновении предпосылок для создания умного города.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 5/2023

Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>

Фото: ru.freepik.com